KR100960318B1 - 쌍롤식 박판주조장치의 에지댐 진동조정 장치 - Google Patents

쌍롤식 박판주조장치의 에지댐 진동조정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 쌍롤식 박판주조장치의 에지댐 진동조정 장치에 관한 것으로, 이를 위한 본 발명은 편심 샤프트에 결합된 슬라이드 부싱에 의해 진동하는 진동판을 구비한 쌍롤식 박판주조장치의 에지댐 진동조정 장치에 있어서, 상기 편심 샤프트의 편심 축에 결합된 테이퍼 형상의 베어링과; 일측에 상기 베어링의 형상에 대응하는 테이퍼가 형성되어 상기 베어링이 삽입 결합되는 슬라이드 부싱과; 일측이 상기 슬라이드 부싱의 타측에 결합되어 전후진 가능하게 동력을 전달하고, 타측이 상기 진동판에 결합되며, 호스를 통하여 공기공급기와 연결되는 실린더를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 구성에 의해 본 발명은 진동판 진동의 진폭을 일정하게 유지할 수 있고 주조 중에도 진동의 진폭을 조정할 수 있어 에지댐 측면에서 스컴이 융착되는 경우 주조중에도 스컴의 융착을 방지할 수 있는 동시에 주조중 진동의 정지시 진동판이 정위치에서 정지시켜 연주 작업시에 에지댐 내화물의 수명을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
박판 주조, 에지댐, 슬라이드 부싱, 실린더, 테이퍼 베어링

Description

쌍롤식 박판주조장치의 에지댐 진동조정 장치{Device for adjusting oscillation of edge dam in twin roll strip caster}
본 발명은 쌍롤식 박판주조장치의 에지댐 진동조정 장치에 관한 것으로, 특히 진동판의 진동 진폭량을 일정하게 유지할 수 있는 동시에 주조 중에도 진폭을 조정하여 스컴을 방지할 수 있으며, 진동판을 정위치에서 정지시켜 에지댐 내화물의 수명을 향상시킬 수 있는 쌍롤식 박판주조장치의 에지댐 진동조정 장치에 관한 것이다.
일반적으로 박판 주조(Strip Casting) 공정은 두 개의 회전하는 롤에 용강을 공급하여 그 용강으로부터 직접 수 ㎚ 정도의 박판을 연속적으로 제조하는 방법이다.
도 1은 일반적인 쌍롤식 박판주조장치의 사시도이고, 도 2는 일반적인 에지댐 카세트의 정면도이다.
쌍롤식 박판주조장치(10)는 용강(160)을 턴디쉬(110)로부터 용강공급노즐(120)을 통해 한쌍의 주조롤(130) 사이에 균일하게 공급하고, 일정한 조건으로 주조롤(130)을 회전시키면, 냉각되고 있는 각 주조롤(130)의 표면에서 형성된 용강 의 응고층들이 최근접 점에서 합체되어 일정한 두께의 박판(150)이 연속적으로 제조된다.
이때, 공급된 용강(160)이 주조롤(130)의 양측면으로 유출되는 것을 방지하기 위해 주조롤(130)의 측면에는 에지댐(140)이 설치된다. 이러한 에지댐(140)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 주조롤측 표면에 내화물(144)을 고정하고, 이 내화물(144)이 실질적으로 주조롤(130)의 측면에 밀착되는데, 이는 주조롤(130)의 측면에 밀착될 수 있도록 평탄한 내화물 판재로 제작된다. 여기서, 그 가동면중 롤 접촉면 세라믹스(142)는 냉각되고 있는 주조롤(130)과 직접 접촉되는 반면, 롤 접촉면 세라믹스(142)의 일부를 포함한 용강접촉면(146)은 고온의 용강과 접촉되므로, 내화물(144)의 표면에서 주조롤(130)과 접촉하는 부분은 내화물(144)이 냉각되며, 주조롤과 접촉하는 부분의 주위에는 용강의 열손실이 발생되어 용강이 쉽게 응고될 수 있는 조건이 된다.
이러한 용강의 융착을 방지하고 제품의 품질을 향상하고자 에지댐(140)에 진동을 주어 용강을 일정하게 유동시켜준다.
도 3a는 종래의 에지댐 진동판의 개략적 배면도이고, 도 3b는 요부의 확대도이다.
종래의 에지댐 진동 장치는 진동 모터(미도시)에 의한 진동을 에지댐(140)의 내화물(142)에 전달하는 진동판(300)과, 슬라이드 부싱(320)과 일정크기 공차로 삽입되는 커버(310)와, 편심 샤프트(330)에 결합되어 진동판(300)을 진동시키는 슬라이드 부싱(320)과, 진동 모터(미도시)에 결합되어 편심 운동하는 편심 샤프트(330) 를 구비한다.
이러한 구성에 의해, 진동 모터(미도시)가 회전하면, 편심 샤프트(330)가 회전하고 이에 따라 슬라이드 부싱(320)이 커버(310)에 밀착되어 진동이 진동판(300)으로 전달됨으로써, 진동판(300) 중앙의 베어링(301)을 중심으로 그 하부가 시계추와 같이 화살표 방향으로 좌우 진동하고 이에 따라 에지댐의 내화물(142)이 진동한다. 따라서 에지댐(140) 측면에서 스컴의 융착을 방지한다.
그러나 이와 같은 종래의 에지댐 진동 장치는 주조 중에 카메라에 나타나는 스컴을 감지하고도 진동의 진폭을 조정할 수 없기 때문에 이를 즉시 제거를 할 수 없어 주조 중단의 설비 사고가 발생할 수 있는 문제점이 있다.
더욱이, 주조중에 진동판의 진동을 정지시키면 그 정지위치가 편심 운동에 의한 위치에 따라 정해져 있지 않고 진동판의 진폭 범위내에서 어느 위치에서도 정지될 수 있으므로 어느 한쪽으로 기울어진 상태로 정지되는 경우 에지댐 내화물의 파손을 초래할 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 진동판의 진동 진폭을 일정하게 유지할 수 있고, 주조 중에도 스컴의 융착을 능동적으로 방지할 수 있는 동시에 에지댐 내화물의 수명을 향상시킬 수 있는 쌍롤식 박판주조장치의 에지댐 진동조정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 편심 샤프트에 결합된 슬라이드 부싱에 의해 진동하는 진동판을 구비한 쌍롤식 박판주조장치의 에지댐 진동조정 장치에 있어서, 상기 편심 샤프트의 편심 축에 결합된 테이퍼 형상의 베어링과; 일측에 상기 베어링의 형상에 대응하는 테이퍼가 형성되어 상기 베어링이 삽입 결합되는 슬라이드 부싱과; 일측이 상기 슬라이드 부싱의 타측에 결합되어 전후진 가능하게 동력을 전달하고, 타측이 상기 진동판에 결합되며, 호스를 통하여 공기공급기와 연결되는 실린더를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 슬라이드 부싱은 상기 테이퍼가 상기 베어링에 당접하는 위치에서부터 상기 테이퍼가 상기 베어링으로부터 완전 이탈되는 위치까지 전후진하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 실린더는 유압 실린더로 이루어지고, 상기 실린더의 내부에는 실린더의 유압 제거시에 탄성력에 의해 실린더의 로드를 상기 베어링 측으로 전진시키도록 탄성부재가 삽입되어 설치될 수 있다.
바람직하게는 상기 베어링은 양측면에 롤러가 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 쌍롤식 박판주조장치의 에지댐 진동조정 장치는 편심 샤프트에 테이퍼 형상의 베어링을 결합하고 이에 대응하는 테이퍼 형상을 갖는 슬라이드 부싱을 진동판에 결합된 실린더에 의해 상기 베어링으로 전후진 시킴으로써, 진동판 진동의 진폭을 일정하게 유지할 수 있고 주조 중에도 진동의 진폭을 조정할 수 있어 에지댐 측면에서 스컴이 융착되는 경우 주조중에도 실린더를 작동하여 슬라이드 부싱과 베어링의 접촉 공차를 조정하면 진폭이 달라지므로 스컴의 융착을 방지할 수 있는 동시에 주조중 진동의 정지시 진동판이 정위치에서 정지하여 연주 작업 시에 에지댐 내화물의 수명을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 쌍롤식 박판주조장치의 에지댐 진동조정 장치의 분해 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 쌍롤식 박판주조장치의 에지댐 진동조정 장치의 동작원리를 설명하기 위한 편심 샤프트의 개략적 단면도(a), 진동판의 편심량을 설명하기 위한 요부의 단면도(b), 및 슬라이드 부싱의 이동에 따른 진동판의 편심량의 관계를 나타낸 그래프(c)이다.
본 발명의 실시예에 따른 쌍롤식 박판주조장치의 에지댐 진동조정 장치(400)는 편심 샤프트에 결합된 슬라이드 부싱에 의해 진동하는 진동판(410)과, 편심 샤프트(430)에 결합되어 진동판(410)을 진동시키는 슬라이드 부싱(420)과, 진동 모터(미도시)에 결합되어 편심 운동하는 편심 샤프트(430)와, 편심 샤프트(430)의 편심 축(432)에 결합된 테이퍼 형상의 베어링(434)과, 슬라이드 부싱(420)과 진동판(410) 사이에 결합되어 동력을 전달하는 실린더(440)를 구비한다.
진동판(410)은 실린더(440)의 타측에 결합되는데, 진동판(410)의 볼트삽입구(412)와 실린더 로드(442)의 볼트삽입구(446)에 볼트(414)를 체결하여 실린더(440)에 고정된다.
슬라이드 부싱(420)은 일측에 베어링(434)의 형상에 대응하는 테이퍼(422)가 형성되고, 이 테이퍼(422)에 베어링(434)이 삽입되어 결합된다.
또한, 슬라이드 부싱(420)은 타측이 실린더(440)의 로드(442)에 결합 고정되는데, 슬라이드 부싱(420)의 볼트삽입구(424)와 실린더 로드(442)의 볼트삽입홈(448)에 볼트(426)를 체결하여 고정된다.
또한, 슬라이드 부싱(420)은 왕복 마찰 운동을 하므로 동 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 측면에 구멍을 가공하여 윤활제를 급지하는 것이 바람직하다.
편심 샤프트(430)는 편심 축(432)에 테이퍼 형상의 베어링(434)이 결합되어 편심 축(432)의 편심 운동을 슬라이드 부싱(420)과 실린더(440)를 통하여 진동판(410)으로 전달한다.
베어링(434)은 양측면에 롤러(436)가 구비되어 슬라이드 부싱(420)의 테이퍼(422)에 삽입 결합되는데, 이 롤러(436)는 슬라이드 부싱(420)의 전후진에 따라 발생하는 베어링(434)과 슬라이드 부싱(420)의 공차 내에서 마찰을 감소시킨다.
실린더(440)는 일측이 슬라이드 부싱(420)의 타측에 결합되어 전후진 가능하게 동력을 전달하고, 타측이 진동판(410)에 결합되며, 호스(450)를 통하여 공기공급기(미도시)와 연결된다.
이러한 실린더(440)는, 예를 들면, 단동 유압 실린더로서, 그 내부에는 탄성부재인 스프링(444)을 삽입하여 그 탄성력에 의해 실린더 로드(442)가 베어링(434) 측으로 전진되도록 한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 쌍롤식 박판주조장치의 에지댐 진동조정 장치(400)의 동작을 설명한다.
먼저, 진동 모터(미도시)가 회전하면, 편심 샤프트(430)가 회전하여, 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 편심 축(432)이 편심 축부위(432')로 이동하면서 편심 운동한다. 이때, 슬라이드 부싱(420)은 베어링(434)과 공차 없이 당접된 상태이므로 베어링(434)을 통해 전달된 편심 축(432)의 편심 운동을 실린더(440)를 통하여 진동판(410)에 전달함으로써, 진동판(410)은 중앙의 베어링(미도시)을 중심으로 그 하부가 시계추와 같이 좌우 진동하고 이에 따라 진동판(410)에 고정된 에지댐의 내화물(142)이 진동한다. 따라서 에지댐(140) 측면에서 용강을 유동시킴으로써 스컴의 융착을 방지할 수 있다.
여기서, 주조중 스컴의 발생에 따라 진동판(410)의 진동 진폭을 조정할 필요가 있는 경우, 공기공급기(미도시)를 통하여 실린더(440)에 압력을 가하면 실린더(440)의 로드(442)가 진동판(410) 측으로 후진함에 따라 로드(442)에 결합 고정된 슬라이드 부싱(420)도 함께 후진된다. 따라서 슬라이드 부싱(420)의 테이퍼(422)로부터 베어링(434)이 이탈되기 시작하여 베어링(434)과 슬라이드 부싱(420) 사이의 공차가 증가함으로써 편심 샤프트(430)의 편심량이 감소하여 진동의 진폭도 감소된다.
이와 같은 진동조정의 원리를 보다 상세히 설명하면, 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 슬라이드 부싱(420)이 후진하여 베어링(434)과의 사이에 공차가 형성되면 이에 따라 편심량이 변화되는데, 도 5(c)에 도시된 바와 같이, 슬라이드 부싱(420)의 이동거리, 즉 후진되는 거리만큼 베어링(434)과의 공차가 증가하여 편심량이 감소된다.
이와 같이 슬라이드 부싱(420)은 실린더(440)의 제어에 따라 테이퍼(422)가 베어링(434)의 롤러(436)에 당접하는 위치에서부터 테이퍼(422)가 베어링(434)으로부터 완전 이탈되는 위치까지 전후진됨으로써, 진동판(410)의 진동 진폭을 조절한다.
이때, 실린더(440)의 유압을 제거하면, 실린더(440) 내부에 설치된 스프링(444)의 탄성력에 의해 실린더(440)의 로드(442)가 베어링(434) 측으로 다시 전진함에 따라 로드(442)에 결합 고정된 슬라이드 부싱(420)도 함께 전진된다. 따라서 슬라이드 부싱(420)의 테이퍼(422)에 베어링(434)이 다시 삽입 결합되기 시작하여 베어링(434)과 슬라이드 부싱(420) 사이의 공차가 감소함으로써, 도 5(c)에 도시된 바와 같이, 편심 샤프트(430)의 편심량이 증가하여 진동의 진폭도 증가된다.
한편, 실린더(440)에 의해 슬라이드 부싱(420)이 진동판(410) 측으로 후진하면 슬라이드 부싱(420)의 테이퍼(422)로부터 베어링(434)이 이탈되기 시작하여 베어링(434)과 슬라이드 부싱(420) 사이의 공차가 증가함으로써 편심 샤프트(430)의 편심량이 감소하여 진동의 진폭도 점차 감소되며, 베어링(434)으로부터 슬라이드 부싱(420)이 완전히 이탈되면, 편심 샤프트(430)의 편심 운동은 진동판(410)으로 전달되지 않으므로, 도 5(c)에 도시된 바와 같이, 편심량이 "0"이 되어 진동판(410)의 진동 진폭도 "0"이 된다. 이때, 진동판(410)은 진동의 진폭이 감소된 상태에서 편심 샤프트(430)와 완전히 분리되기 때문에 원래의 정위치에서 정지하게 되며, 이와 같이 진동판(410)이 정위치에서 정지함으로써, 에지댐 내화물의 파손을 방지하여 그 수명을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 쌍롤식 박판주조장치의 사시도.
도 2는 일반적인 에지댐 카세트의 정면도.
도 3a는 종래의 에지댐 진동판의 개략적 배면도이고, 도 3b는 요부의 확대도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 쌍롤식 박판주조장치의 에지댐 진동조정 장치의 분해 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 쌍롤식 박판주조장치의 에지댐 진동조정 장치의 동작원리를 설명하기 위한 편심 샤프트의 개략적 단면도(a), 진동판의 편심량을 설명하기 위한 요부의 단면도(b), 및 슬라이드 부싱의 이동에 따른 진동판의 편심량의 관계를 나타낸 그래프(c).
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
400 : 에지댐 진동조정 장치 410 : 진동판
420 : 슬라이드 부싱 422 : 테이퍼
430 : 편심 샤프트 432 : 편심 축
434 : 베어링 436 : 롤러
440 : 실린더 442 : 로드
444 : 스프링

Claims (4)

  1. 편심 샤프트에 결합된 슬라이드 부싱에 의해 진동하는 진동판을 구비한 쌍롤식 박판주조장치의 에지댐 진동조정 장치에 있어서,
    상기 편심 샤프트의 편심 축에 결합된 테이퍼 형상의 베어링과;
    일측에 상기 베어링의 형상에 대응하는 테이퍼가 형성되어 상기 베어링이 삽입 결합되는 슬라이드 부싱과;
    일측이 상기 슬라이드 부싱의 타측에 결합되어 전후진 가능하게 동력을 전달하고, 타측이 상기 진동판에 결합되며, 호스를 통하여 공기공급기와 연결되는 실린더를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 쌍롤식 박판주조장치의 에지댐 진동조정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬라이드 부싱은 상기 테이퍼가 상기 베어링에 당접하는 위치에서부터 상기 테이퍼가 상기 베어링으로부터 완전 이탈되는 위치까지 전후진 하는 것을 특징으로 하는 쌍롤식 박판주조장치의 에지댐 진동조정 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 실린더는 유압 실린더로 이루어지고, 상기 실린더의 내부에는 실린더의 유압 제거시에 탄성력에 의해 실린더의 로드를 상기 베어링 측으로 전진시키도록 탄성부재가 삽입되어 설치되는 것을 특징으로 하는 쌍롤식 박판주조장치의 에지댐 진동조정 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 베어링은 양측면에 롤러가 구비되는 것을 특징으로 하는 쌍롤식 박판주조장치의 에지댐 진동조정 장치.
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