KR100979425B1 - 가압롤의 베어링 지지력을 제어하기 위한 장치 - Google Patents

가압롤의 베어링 지지력을 제어하기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

작업롤 상에 위치하는 지지롤(SW)의 베어링 부하력을 제어하기 위한 장치가 개시되어 있다. 목연장부(ZA)가 구비된 상기 지지롤(SW)의 롤목부(WZ)가 롤베어링이나 슬라이드베어링 내에 탑재되어 있는데, 상기 베어링은 롤스탠드의 롤의 베어링지지하우징 내에 배치되어 있다. 목연장부(ZA)는 지지베어링 내에 탑재되어 있다. 상기 지지베어링의 베어링하우징(LG)의 외부는 베어링지지하우징에 연결되어 있다. 상기 지지베어링의 베어링하우징(LG)에 삽입되어 있는 중간하우징(ZG)은, 상기 축방향 지지베어링을 실린더형상으로 감싸고 있고, 피스톤실린더유닛(RB,SK)에 의해 작용되어, 상기 베어링하우징(LG) 내에서 상기 목연장부(ZA)의 축선에 대하여 반경방향으로 이동될 수 있다.
롤, 스탠드, 중간하우징, 피스톤실린더-유닛, 반경방향, 이동, 롤목부, 연장부, 베어링하우징.

Description

가압롤의 베어링 지지력을 제어하기 위한 장치{DEVICE FOR INFLUENCING IN A CONTROLLED MANNER THE LOAD PRESSURE OF PRESSURE ROLLERS}
본 발명은 가압롤, 특히 작업롤(work rolls) 상에 위치하는 지지롤(backup rolls)의 베어링 지지력을 제어하기 위한 장치에 관한 것이다.
이러한 기술분야의 롤은 그 목부가 롤베어링이나 슬라이드베어링에 의해 지지되어 있으며, 상기 베어링은 지지롤의 경우에 롤하우징 내부로 안내된 베어링초크(bearing chocks)에 의해 지지된다. 동시에, 한쪽 또는 양쪽의 목부는 목연장부를 구비하는데, 상기 목연장부는 축방향지지베어링 내에 지지되고, 상기 축방향지지베어링의 베어링하우징은 가압롤이나 지지롤의 지지하우징과 연결되거나, 또는 상기 가압롤이나 상기 지지롤의 베어링초크와 연결된다.
공지의 복수-롤-스탠드에 있어서, 지지롤 및 작업롤은 베어링초크 내에서 지지되는데, 상기 베어링초크는 롤스탠드의 하우징의 윈도우(window)에서 안내된다. 상기 지지롤은 이격 배치되고, 압하가능하고, 롤간극을 형성하는 작업롤들 상에 배치되고, 상기 롤간극은 상기 작업롤의 굽힘을 제어함으로써 변경 및 설정될 수 있다.
박판, 특히 큰 폭을 가지는 박판이 압연될 때, 큰 롤의 길이와 함께 이에 상응하는 큰 중량을 갖는 지지롤이 사용되어야 하고, 롤간극프로필을 형성하기 위하여 작업롤에 작용하는 굽힘력의 작용이 가능한 방해가 되지 않도록 이러한 지지롤은 그 전체길이에 걸친 밸런스가 요구된다. 이 경우, 상기 지지롤의 밸런스는, 지지롤과 작업롤 사이의 힘의 흐름(force flow)이 압연과정동안에 양 롤의 전체의 접촉길이에 걸쳐 중단(단절(gapping))되지 않게 유지되어야 한다; 이것은 특히 압연력(roller force)이 급격하게 상승하거나, 예컨대 이러한 롤스탠드로써 역방향작동하는 경우에서와 같이 급격하게 하강하는 경우에 그러하여야 한다. 베어링은 반복적인 부하의 역전과 무부하 작동상태에서 응력을 받으며, 이 응력은, 롤베어링이 사용될 때 롤링 부재에 대하여 또는 하중의 분포에 따라 수개의 롤링 부재에 대하여 작용할 뿐만 아니라, 슬라이드베어링이 사용될 때 그 베어링표면에 작용하여 파손을 야기할 수도 있다.
큰 폭의 롤스탠드에 있어서, 이에 상응하는 큰 축길이를 가지는 지지롤은, 롤들 사이의 필수적인 접촉력을 형성하기 위하여 필요한 것 보다 더 큰 자중(dead weight)을 야기하고, 그 결과, 이 경우에 작업롤의 굽힘을 위해 필요한 굽힘력은 실제로 필요한 것보다 더 크게 제어되어야 하며, 그 결과, 롤간극프로필에 대한 작용을 위해 필요한 소정의 굽힘력의 일부가 유효하게 사용되지 않을 수 있다.
그러므로 롤링과정에 있어서 패스과정 동안에 나타나는 이러한 압연력의 변화는 지지롤의 밸런스의 신속하고 정교한 제어를 요구한다.
전술된 문제점과 유사한 문제가 압연스트립의 처리과정에서 스트립구동롤쌍에 사용되는 롤에도 동일하게 발생한다. 스트립상면과 하부에 위치된 롤의 원주면은 종종 손상되는데, 그 이유는 스트립에 위치한 상부롤은, 스트립단부가 통과 후에 상기 하부롤을 향하여 급작스러운 낙하운동을 행하기 때문이다.
지지롤의 목부에 굽힘력을 가함으로써 지지롤의 밸런스를 취하고, 상기 굽힘력 중 위쪽으로 작용하는 힘의 성분을 롤의 상부에서 상기 롤에 대해 평행하게 배치된 지지 비임으로써 흡수하는 방안이 이미 제안되어 있다. 그러나 이러한 구성은 그 높이가 매우 높아지고, 이에 상응하는 높은 하우징 및 하우징 창(window)를 요구한다. 그리하여 이것은 높고 중량이 큰 롤스탠드를 필요로 하고, 이에 따라 지지롤 자체의 가로방향의 축길이가 연장될 것을 요구한다.
본 발명의 과제는 전술된 문제점을 해결하는 것을 가능하게 하는 장치를 제공하는 것이다. 이를 위하여, 본 발명은, 목베어링부의 공지의 구성으로부터 도출된 것으로, 상기 목베어링부에서, 롤스탠드나 이에 대응하는 베어링지지하우징의 베어링초크 내에 지지되는 지지롤이나 가압롤의 롤목부가 목연장부를 포함하고, 축방향지지베어링 내에서 지지되고, 상기 축방향지지베어링의 베어링하우징이 롤스탠드 또는 베어링지지하우징의 초크의 외측에 배치되어 있으며, 상기 베어링하우징 내에 배치되고 상기 축방향지지베어링을 실린더형상으로 둘러싸는 중간하우징을 제공하고, 상기 중간하우징은 피스톤실린더-유닛에 의해 작용되어, 상기 베어링하우징 내에서 상기 목연장부의 축선에 대하여 반경방향으로 조정가능하게 이동되고, 이러한 구성과 함께 상기 중간하우징 내에서 지지되는 목연장부의 조정가능한 이동을 제어함으로써, 굽힘하중을 지지롤이나 가압롤로 유도하는 것을 제안하고 있다.
상기 피스톤실린더 유닛은, 본 발명이 추가적으로 제안하는 바와 같이, 중간하우징을 둘러싸는 베어링하우징의 벽의 내측에서 축에 대해 반경방향의 실린더형상 홈과, 상기 실린더형상 홈 내에서 이동가능하고 압력매질에 의해 가압되는 이동피스톤을 포함한다. 지지롤의 베어링초크 내에서 슬라이드베어링에 의해 지지되는 롤목부를 구비한 장치에 있어서, 상기 슬라이드베어링은 유체역학적인 유막베어링(Morgoil-베어링)으로 이루어질 수 있다.
문제점 및 큰 기술적인 곤란 없이 현존하는 지지롤이나 가압롤의 베어링에 조립가능한 전술한 바와 같은 장치에 있어서, 상기 지지롤이나 가압롤 상에 가해지는 힘은, 구조적으로 매우 단순한 피스톤실린더와 통상적인 압력매질제어장치의 도움으로 매우 간단한 방식으로 제어될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시되어 있는 실시예를 참조하여 설명될 것이다.
도1은 베어링을 구비한 롤목부를 반경방향의 단면도로 도시하고 있고,
도2는 다른 방식으로 형성된 베어링을 구비하는 지지롤의 롤목부를 반경방향의 단면도로 도시하고 있다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
RL... 롤베어링 GL... 슬라이드베어링
LS... 베어링초크 WZ... 롤목부
SW... 지지롤 ZA... 목연장부
ZD... 부가연장부 RA... 깊은홈볼베어링(radiax bearing)
LG... 베어링하우징 ZG... 중간하우징
SR... 볼트 AD... 커버
RB... (축에대해 반경방향으로 뻗어있는) 홈
SK... (이동) 피스톤
ZL... (압력매질)이송로 RG... 링형상하우징
RM... 링형상개스킷
도1에 도시되어 있는 바와 같이, 롤베어링(RL)으로써 베어링초크(LS) 내에 지지되는 지지롤(SW)의 롤목부(WZ)는 목연장부(ZA)를 구비하는데, 상기 목연장부(ZA)는 깊은홈볼베어링(RA) 형태의 축방향 지지베어링 내에서 지지된다. 상기 깊은홈볼베어링(RA)은 실린더형상의 중간하우징(ZG)에 의해 링형상으로 둘러싸이는데, 상기 중간하우징(ZG)은 반경방향의 클리어런스(clearance)를 가진 상태로, 베어링초크(LS) 상에 배치되어 볼트(SR)로써 상기 베어링초크(LS)에 고정되는 베어링하우징(LG)의 실린더형상 홈 내에 배치된다. 상기 중간하우징(ZG)은 상기 롤목부(WZ)에 대한 반대쪽의 단부면에서 커버(AD)로써 밀폐된다. 상기 중간하우징(ZG)을 둘러싸는 베어링하우징(LG)의 벽 안쪽에는, 축에 대해 반경방향으로 뻗어있는 홈(RB) 내에서 이동하는 피스톤(SK)이 배치된다. 상기 이동하는 피스톤(SK)의 아래쪽에서 압력매질이송로(ZL)가 제어되는 압력매질생성장치(미도시)와 상기 축에 대해 반경방향으로 뻗어있는 홈(RB)이 연통된다.
상기 이송로(ZL)을 통하여 상기 반경방향 홈(RB) 내로 유입되어 상기 피스톤(SK)의 하면에 작용하는 압력매질의 도움으로, 상기 중간하우징(ZG)과 그에 따라 상기 목연장부(ZA)가 소정의 치수만큼 위쪽으로 밀어올려지고, 그럼으로써 지지롤(SW)의 중심축이 변경되고, 작업롤에 대한 상기 지지롤의 강하의 지지면에서 상응하는 변화가 이루어진다(도시 생략).
도2로부터 도1에 따른 실시예에 대응하는 배치가 도출되는데, 여기에서 지지롤(SW)의 롤목부(WZ) 상에서 유막지지부를 형성한 슬라이드베어링(GL)이 지지된다. 커버(AD)를 경유하여 베어링하우징(LG)에 대하여, 상기 목연장부(ZA)에 배치된 부가목연장부(ZD) 위쪽으로, 링형상하우징(RG)이 지지되어 상기 베어링하우징(LG)과 연결되어 있다. 이 링형상하우징은 상기 유막지지부에 대한 링형상개스킷(RM)을 지지한다.
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Claims (3)

  1. 작업롤과 롤목부(WZ) 상에 위치하는 지지롤(SW)의 베어링 지지력을 제어하기 위한 장치로서, 롤스탠드의 롤의 베어링지지하우징이나 베어링초크 내에서 롤베어링이나 슬라이드베어링에 의해 지지되는 지지롤의 롤목부(WZ)는 목연장부(ZA)를 포함하고, 상기 목연장부(ZA)는 축방향지지베어링 내에서 지지되며, 상기 지지베어링의 베어링하우징(LG)이 가압롤의 베어링지지하우징이나 지지롤의 베어링초크의 외측에 배치되어 있는 상기 장치에 있어서,
    상기 베어링하우징(LG) 내에 배치되고 축방향지지베어링을 실린더형상으로 둘러싸는 중간하우징(ZG)이, 피스톤실린더유닛(RB,SK)에 의해 작동되어, 상기 베어링하우징 내에서 상기 목연장부(ZA)의 축선에 대하여 반경방향으로 조절가능하게 이동되는 것을 특징으로 하는 지지롤의 베어링 지지력을 제어하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 피스톤실린더유닛(RB,SK)은, 상기 중간하우징(ZG)을 둘러싸는 상기 베어링하우징(LG)의 벽의 내측에서 축에 대해 반경방향의 실린더형상 홈(RB)과, 상기 실린더형상 홈(RB) 내에서 이동가능하고 압력매질에 의해 가압되는 이동피스톤(SK)을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지롤의 베어링 지지력을 제어하기 위한 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 지지롤의 상기 목연장부는 베어링초크 내의 슬라이드베어링 내에 장착되고, 상기 슬라이드베어링은 유압방식의 유막베어링(Morgoil 베어링)으로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 지지롤의 베어링 지지력을 제어하기 위한 장치.
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