KR100939373B1 - 래들 슬라이드 게이트 개도율 측정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 래들 용강을 턴디쉬로 쏟기 위한 구멍역할을 하는 래들 슬라이드 게이트이 개도율을 측정하는 장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 직접 측정방식으로 래들에 부착된 래들 슬라이트 게이트의 이동거리를 측정하여 턴디쉬 용강 레벨을 일정하게 유지시키는 데 사용되는 래들 슬라이드 게이트 개도율 측정장치에 관한 것이다. 상기 목적을 위한 본 발명에 따른 래들 슬라이드 게이트 개도율 측정장치는 래들 슬라이드 게이트의 개폐율을 측정하기 위해 래들 슬라이드 게이트에 직접 접촉되는 접촉판; 상기 접촉판에 연결되어 상기 래들 슬라이드 게이트 이동시 함께 움직이는 와이어; 상기 와이어를 감을 수 있는 와이어 드럼; 및 상기 와이어 드럼의 회전각을 측정할 수 있는 엔코더를 포함하는 것을 특징으로 한다.
래들 슬라이드 게이트, 개도율, 측정장치, 턴디쉬

Description

래들 슬라이드 게이트 개도율 측정 장치{Apparatus for measuring ladle slide gate opening}
본 발명은 래들 용강을 턴디쉬로 쏟기 위한 구멍역할을 하는 래들 슬라이드 게이트이 개도율을 측정하는 장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 직접 측정방식으로 래들에 부착된 래들 슬라이트 게이트의 이동거리를 측정하여 턴디쉬 용강 레벨을 일정하게 유지시키는 데 사용되는 래들 슬라이드 게이트 개도율 측정장치에 관한 것이다.
도1은 기존 래들 슬라이드 게이트 개도율 측정 개념도이다. 도1에 기초하여 종래 기술을 설명하면 다음과 같다.
주조를 위해 래들(6)이 도착하면 운전자가 유압라인의 퀵커플링(3)을 연결하면 래들 슬라이드 게이트(9)를 개폐할 수 있는 유압회로가 구성된다. 주조 시작을 위해 래들 슬라이드 게이트(9)가 열리면 래들 용강(5)이 래들 슬라이드 게이트(9)를 통해 쏟아져 나와 턴디쉬(7)에 일정한 용강레벨을 유지시킨다. 래들 용강(5)이 줄어들어 없어지면 래들 슬라이드 게이트(9)가 닫히고 운전자는 유압라인 퀵커플링(3) 연결을 해체하면 래들(6)은 다음 주조를 위해 보내어 진다. 이때 래들 슬라 이드 게이트 유압실린더(4) 및 래들 슬라이드 게이트(9)는 래들(6)과 한 몸체로 함께 이동한다.
래들 용강(5)이 흘려 나오는 래들 슬라이드 게이트(9)의 개폐 및 개도율 조절은 래들 슬라이드 게이트 유압실린더(4)에 의해 이루어진다. 래들 슬라이드 게이트 유압실린더(4)의 전진, 후진 운동이 켄넥팅로드(10)를 통해 래들 슬라이드 게이트(9) 개폐 및 개도율 조절을 위한 좌우 운동으로 변환되어 래들 슬라이드 게이트(9)에 전달된다.
상기 래들 슬라이드 게이트 유압실린더(4)는 비례제어변(11) 동작에 의해 전진 또는 후진한다. 상기 비례제어변(11) 역할은 유압유 공급 방향을 전환하여 래들 슬라이드 게이트 유압실린더(4)를 전진 또는 후진시키고, 중립위치에서 유압유 공급을 중단하여 래들 슬라이드 게이트 유압실린더(4)를 현 위치에서 유지시키기도 한다.
턴디쉬 용강(8) 레벨을 일정하게 유지하기 위하여 래들 슬라이드 게이트(9) 개도율 측정값을 피드백 받아 비례제어변(11)을 자동으로 제어한다. 따라서 래들 슬라이드 게이트(9) 개도율 측정값이 부정확하면 자동으로 턴디쉬 용강(8) 레벨을 일정하게 유지하는 것이 불가능하게 된다
기존 래들 슬라이드 게이트(9) 개도율 측정 장치는 간접 측정방식으로 래들 슬라이드 게이트 유압실린더(4)와 등가적으로 전진, 후진하는 파일럿 유압 실린더(2)와 이러한 파일럿 유압 실린더(2)의 움직이는 거리를 측정하는 LVDT(1)로 구성되어 있다. 따라서 래들 슬라이드 게이트(9) 개도율은 LVDT(1) 측정 값과 동일하 다고 볼 수 있다.
래들 슬라이드 게이트 유압실린더(4)에 공급되는 유압 유량은 래들 슬라이드 게이트(9)를 열 때는 비례제어변(11)으로부터 파일럿 유압 실린더(2)를 통해 들어가고, 래들 슬라이드 게이트(9)를 닫을 때는 비례제어변(11)에서 유압 공급방향이 반대로 되어 파일럿 유압 실린더(2)를 통해 나간다.
이러한 래들 슬라이드 게이트 유압실린더(4)와 등가적으로 전진, 후진하는 파일럿 유압 실린더(2)의 상호 관계 때문에 래들 슬라이드 게이트 유압실린더(4)와 파일럿 유압 실린더(2) 사이에 공급되고 배출되는 유압 유량이 동일해야만 파일럿 유압실린더(2)에 부착되어 있는 LVDT(1)를 통해 정확하게 래들 슬라이드 게이트(9) 개도율을 측정 할 수 있다.
그러나 파일럿 유압 실린더(2)를 통해 공급된 유압 유량이 래들 슬라이드 게이트 유압실린더(4) 내부에서 누유가 생기는 경우가 자주 발생되어 파일럿 유압 실린더(2)가 움직인 거리와 래들 슬라이드 게이트 유압실린더(4)가 움직인 거리가 다르게 되고, 결과적으로 파일럿 유압 실린더(2)에 부착된 LVDT(1)에서 측정된 값과 래들 슬라이드 게이트(9) 개도율과 맞지 않아 래들 슬라이드 게이트(9)를 통해 쏟아져 나오는 래들 용강(5) 량을 조절하지 못해 턴디쉬 용강(8) 레벨을 일정하게 유지하기 어렵게 되는 문제점이 발생되고 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 래들 슬라이드 게이트(9)를 통해 쏟아져 나오는 래들 용강(5) 량을 조절하여 턴디쉬 용강(8) 레벨을 일정하게 유지시키기 위해서 래들 슬라이드 게이트(9) 개도율을 직접 측정하여 측정 정도 및 그 신뢰성을 향상시키기 위한 래들 슬라이트 게이트 개도율 측정 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 위한 본 발명에 따른 래들 슬라이드 게이트 개도율 측정장치는 래들 슬라이드 게이트의 개폐율을 측정하기 위해 래들 슬라이드 게이트에 직접 접촉되는 접촉판; 상기 접촉판에 연결되어 상기 래들 슬라이드 게이트 이동시 함께 움직이는 와이어; 상기 와이어를 감을 수 있는 와이어 드럼; 및 상기 와이어 드럼의 회전각을 측정할 수 있는 엔코더를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 일측면이 상기 접촉판에 지지되고 반대측면에 고정판에 지지되어 상기 래들 슬라이드 게이트가 상기 접촉판을 밀어줄 때의 충격흡수와 상기 래들 슬라이드 게이트가 열릴 때 열리는 방향으로 상기 와이어를 풀어주기 위한 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 와이어 드럼은 중앙 원주면에 상기 와이어를 감을 수 있는 와이어 가이드 홈을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 와이어드럼과 샤프트에 의해 연결되고, 상기 와이어의 장력을 유지시키 는 스파이럴 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 래들 슬라이드 게이트(9)에 접촉판(21)을 밀착시켜 접촉판(21), 의 스프링(20)과 와이어 드럼(17)의 스파이럴 스프링(24)의 반발력에 의해 와이어(18)를 와이어 드럼(17)에 감기고 풀기게 하면서 와이어 드럼(17)을 회전시키고 엔코더(15)를 이용하여 와이어 드럼(17) 회전각으로 래들 슬라이드 게이트(9) 개폐율을 정확하게 직접 측정하여 비례제어변(11)으로 래들 슬라이드 게이트(9)를 통해 토출되는 래들 용강(5) 량을 조절하여 간접측정법에 의해 조절하는 것보다 안정적으로 턴디쉬 용강(8) 레벨을 일정하게 유지시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 제공되는 것이다.
본 발명의 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 각각의 구성요소를 기술하기 위하여 설명되었지만, 각각의 구성요소는 이 같은 용어들에 의하여 한정되어서는 안된다. 이러한 용어들은 단지 소정의 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위 해서 사용되었을 뿐이다.
도면들에 있어서, 각각의 구성요소는 명확성을 기하기 위하여 과장되게 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 래들 슬라이드 게이트 개도율 측정 개념도이고. 도3은 본 발명의 실시예에 따른 래들 슬라이드 게이트 개도율 측정장치이다. 도2 및 도3에 도시한 바와 같이 래들 슬라이드 게이트 유압실린더(4) 전진, 후진을 위해 비례제어변(11)을 통해 직접 유압 유량이 공급된다. 래들 슬라이드 게이트 유압실린더(4) 전진, 후진 운동은 컨넥팅 로드(10)를 통해 좌우 운동으로 변환되어 래들 슬라이드 게이트(9)에 전달됨으로써 래들 슬라이드 게이트(9)를 개폐할 수 있다.
래들 슬라이드 게이트(9)의 개폐율을 측정하기 위해 래들 슬라이드 게이트(9)에 직접 접촉하는 접촉판(21)이 있고 이 접촉판(21)에는 래들(6)이 도착하여 래들 슬라이드 게이트(9)가 접촉판(21)을 밀어 줄 때의 충격 흡수와 래들 슬라이드 게이트(9)가 열릴 때 열리는 방향으로 와이어(18)를 풀어 주는 역할을 하기 위한 스프링(20) 장치와 반대편에 고정 구조물에 설치되는 고정판(19)이 부착되어 있다.
주조 전 래들(6)이 도착하면 접촉판(21)이 뒤로 압축(스프링(20)이 수축)된 상태가 되고, 래들 슬라이드 게이트(9)가 열릴 때는 스프링(20)의 반발력에 의해, 래들 슬라이드 게이트(9)가 닫힐 때는 래들 슬라이드 게이트(9)가 미는 힘에 의해 접촉판(21)이 래들 슬라이드 게이트(9)와 함께 붙어서 움직인다.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 래들 슬라이드 게이트 개도율 측정장치의 와이어 드럼 부분의 상세도이다. 도4에 도시한 바와 같이 래들 슬라이드 게이트(9)가 개폐가 되면 와이어 드럼(17)에 감겨 있는 와이어(18)가 풀렸다 감겼다 하면서 와이어 드럼(17)이 회전을 하게 된다. 이때 와이어(18) 적정 장력은 스파이널 스프링(24)에 의해서 유지 되고 와이어 드럼(17)의 와이어(18)가 감길 때는 스파이널 스프링(24)의 반발력에 의하고, 와이어 드럼(17)의 와이어(18)가 풀릴 때는 접촉판(21)의 스프링(20) 반발력에 의해 와이어 드럼(17)이 회전한다. 즉 와이어 드럼(17)의 와이어(18)가 풀려 있을 때는 스파이럴 스프링(24)은 수축된 상태가 된다. 와이어 드럼(17)에는 와이어(18)가 동일 위치에서 감기고 풀리도록 와이어 가이드 홈(22)이 있고 양쪽 샤프트(23)과 베어링 블록(16)에 의해 지지되고 회전된다.
와이어 드럼(17)의 회전각은 엔코더(15)에 의해 측정되어 아래 계산식에 의해 래들 슬라이드 게이트(9) 개도율을 계산하게 된다.
(계산 예)
엔코더 1회전 당 10000 펄스, 와이어 드럼 반지름(r): 100mm 일 때
- 와이어 드럼 원주 = 2πr ≒ 628
- 한 펄스 당 원주 길이 = 와이어 드럼 원주/1회전 당 총 펄스 수 = 628/10000 = 0.0628
- 래들 슬라이드 게이트 개도율 = 발생 펄스 수 * 0.0628
도1은 기존 래들 슬라이트 게이트 개도율 측정 개념도이고,
도2는 본 발명의 실시예에 따른 슬라이드 게이트 개도율 측정 개념도이고,
도3은 본 발명의 실시예에 따른 슬라이드 게이트 개도율 측정 장치 구성도이고,
도4는 본 발명의 실시예에 따른 슬라이드 게이트 개도율 측정의 와이어 드럼 부분의 상세도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: LVDT(Linear variable differential transformer)
2: 파일럿(Pilot) 유압 실린더 3: 퀵커플링(Quick coupling)
4: 래들 슬라이드 게이트 유압 실린더 5: 래들 용강
6: 래들(Ladle) 7: 턴디쉬(Tundish) 8: 턴디쉬 용강
9: 래들 슬라이드 게이트(Ladle slide gate)
10: 컨렉팅로드(Connecting rod) 11: 비례제어변(Proportional valve)
12: 유압 P 라인 13: 유압 T 라인
14: 래들 슬라이드 게이트 개도율 측정장치 15: 엔코더(Encoder)
16: 베어링블록(Bearing block) 17: 와이어드럼(Wire drum)
18: 와이어(Wire) 19: 고정판 20: 스프링 21: 접촉판
22: 와이어 가이드 홈 23: 샤프트(Shaft)
24: 스파이럴 스프링(Spiral spring)

Claims (4)

  1. 래들 슬라이드 게이트의 개폐율을 측정하기 위해 래들 슬라이드 게이트에 직접 접촉되는 접촉판;
    상기 접촉판에 연결되어 상기 래들 슬라이드 게이트 이동시 함께 움직이는 와이어;
    상기 와이어를 감을 수 있는 와이어 드럼;
    상기 와이어 드럼의 회전각을 측정할 수 있는 엔코더; 및
    일측면이 상기 접촉판에 지지되고 반대측면에 고정판에 지지되어 상기 래들 슬라이드 게이트가 상기 접촉판을 밀어줄 때의 충격흡수와 상기 래들 슬라이드 게이트가 열릴 때 열리는 방향으로 상기 와이어를 풀어주기 위한 스프링;
    을 포함하여 구성되는 래들 슬라이드 게이트 개도율 측정장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 와이어 드럼은 중앙 원주면에 상기 와이어를 감을 수 있는 와이어 가이 드 홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 래들 슬라이드 게이트 개도율 측정장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 와이어드럼과 샤프트에 의해 연결되고, 상기 샤프트와 연결되어 와이어드럼을 회전시킬 수 있는 베어링블록을 더 포함하고, 상기 와이어의 장력을 유지시키는 스파이럴 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 래들 슬라이드 게이트 개도율 측정장치.
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