KR101009691B1 - 브레이크장치를 구비하는 다단압연기 - Google Patents

Abstract

브레이크장치를 구비하는 다단압연기에 대한 발명이 개시된다. 개시된 브레이크장치를 구비하는 다단압연기는: 슬라브를 압연하는 롤러부와; 롤러부를 이동시키는 승하강부와; 승하강부에 동력을 전달하는 구동부; 및 구동부와 축연결되어 구동부의 동력을 단속하는 브레이크부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 브레이크장치를 구비하는 다단압연기는 구동부의 회전축과 연결되는 브레이크부를 설치함으로써 브레이크 동작에 따른 응답성을 향상시킬 수 있고, 제동력 또한 향상시킬 수 있다.

다단압연기, 브레이크장치, 구동부, 원판부재, 가압부

Description

브레이크장치를 구비하는 다단압연기{ROLLING MILL WITH BRAKE DEVICE}

본 발명은 다단압연기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다단압연기의 롤러를 구동시키는 구동부의 축과 연결되는 브레이크부를 설치하여 작업의 정밀도를 향상시킬 수 있는 브레이크장치를 구비하는 다단압연기에 관한 것이다.

일반적으로, 다단압연기는 열연공정의 조압연 공정에서 사용되며, 고온으로 가열되어 이동되는 슬라브가 설정된 두께로 압연되도록 상부롤러와 하부롤러의 간격을 여러 단계로 조절하게 된다.

이와 같은 다단압연기는 열연공장에서 조압연 고정에 사용되며, 압연가능 온도로 가열된 슬라브(SLAB)가 이송되면, 하부롤러와 상부롤러 사이로 슬라브가 지나가면서 압연이 이루어지게 된다.

이러한 다단압연기에는 다단으로 작동되는 상부롤러에 의해서 압연 재료인 슬라브를 설정된 두께로 압연하기 위한 스크류다운 장치가 사용된다.

스크류다운 장치에 의하여 상부롤러와 하부롤러 사이의 간격이 설정되며, 슬 라브가 처음 다단압연기를 지나가는 경우에는 상부롤러와 하부롤러의 간격을 넓게 하여 슬라브를 압연하게 된다.

그리고, 한번 압연된 슬라브가 다시 다단압연기를 지나가는 경우에는 상부롤러와 하부롤러의 간격을 좁혀 슬라브의 두께가 좀 더 얇아지도록 하며, 이러한 상부롤러의 상하 이동은 스크류다운 장치에 의하여 이루어지게 된다.

전술한 발명은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.

종래의 다단압연기는 상부롤러를 이동시키기 위하여 구동부의 구동력을 이용하나, 상부롤러를 정지시킬 경우 구동부에 별도의 브레이크장치가 구비되지 않아 상부롤러를 정확한 위치에 정지시키기가 어려우며, 또한 브레이크의 응답속도가 저하되어 상부롤러를 정확한 위치에 정지시킬 수 없어 작업불량이 발생되었다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 브레이크의 응답속도를 향상시킬 수 있고, 롤러부의 작업 위치를 효율적으로 제어할 수 있는 브레이크장치를 구비하는 다단압연기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 브레이크장치를 구비하는 다단압연기는: 슬라브를 압연하는 롤러부와; 상기 롤러부를 이동시키는 승하강부와; 상기 승하강부에 동력을 전달하는 구동부; 및 상기 구동부와 축연결되어 상기 구동부의 동력을 단속하는 브레이크부를 포함한다.

또한 상기 롤러부는 상기 슬라브의 하부를 압연하는 하부롤러와, 상기 하부롤러와 이격되어 상기 슬라브의 상부를 압연하는 상부롤러를 포함하고, 상기 승하강부는 상기 상부롤러를 이동시키는 것이 바람직하다.

또한 상기 승하강부는, 상기 구동부와 연결되는 웜기어; 및 상기 웜기어에 맞물리는 웜휠을 포함하는 것이 바람직하다.

또한 상기 브레이크부는, 상기 구동부의 회전축과 연동되는 원판부재; 및 상기 원판부재를 가압하여 상기 원판부재의 회전을 단속하는 가압부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 상기 가압부와 접하는 상기 원판부재에는 금속재질의 보강판이 더 포함되는 것이 바람직하다.

또한 상기 가압부는 복수인 것이 바람직하다.

또한 상기 가압부는, 상기 원판부재에 접촉되는 패드부재와; 상기 패드부재가 설치되는 암부재와; 상기 암부재가 힌지 결합되는 지지부재와; 상기 암부재에 결합되는 로드; 및 상기 패드부재가 상기 원판부재와 접촉되거나 분리되도록 상기 암부재의 동작을 제어하는 작동부재를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 상기 암부재는, 상기 원판부재를 사이에 두고 이격되게 설치되며, 상기 로드가 삽입되는 제1암부재와 제2암부재를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명은 상기 제1암부재와 상기 제2암부재에 연결되는 복귀스프링을 더 포함하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 브레이크장치를 구비하는 다단압연기는 구동부의 회전축과 연결되는 브레이크부를 설치함으로써 브레이크 동작에 따른 응답성을 향상시킬 수 있고, 제동력 또한 향상시킬 수 있다. 또한 본 발명은 롤러부의 작업 위치를 적절하게 제어할 수 있으므로, 작업불량을 방지할 수 있고 기기의 동작신뢰성을 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 브레이크장치를 구비하는 다단압연기의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크장치를 구비하는 다단압연기의 요부구성을 도시한 도면이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 승하강부의 요부구성을 도시한 단면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 브레이크부를 도시한 평면도이며, 도 4는 도 3에 도시된 가압부를 확대 도시한 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크장치를 구비하는 다단압연기는 슬라브를 압연하는 롤러부와, 롤러부를 이동시키는 승하강부(10)와, 승하강부(10)에 동력을 전달하는 구동부(3), 및 구동부(3)와 축연결되어 구동부(3)의 동력을 단속하는 브레이크부(30)를 포함한다.

롤러부는 슬라브(24)의 하부를 압연하는 하부롤러(28)와, 하부롤러(28)와 이격되어 슬라브(24)의 상부를 압연하는 상부롤러(26)를 구비한다.

상부롤러(26)와 하부롤러(28) 사이에는 고온으로 가열된 슬라브(24)가 지나가면서 압연되며, 상기 상부롤러(26)는 승하강부(10)에 의해 상하 방향으로 이동된다. 본 실시예에서는 상부롤러(26)가 다단계 이동되는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며 하부롤러(28)가 다단계로 이동되도록 제어될 수도 있는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.

상부롤러(26)의 양측으로는 승강블럭(22)이 구비되며, 승하강부(10)는 장착부(1)에 설치되어 승강블럭(22)을 상하로 이동시킨다.

장착부(1)는 상부롤러(26) 상측에 설치된다. 장착부(1)에는 상부롤러(26)를 구동시키는 승하강부(10)와, 동력을 발생하는 구동부(3)와, 구동부(3)의 동력을 제어하는 브레이크부(30), 및 동력의 전달을 선택적으로 차단하는 클러치부(20)가 설치된다.

승하강부(10)는 구동부(3)와 연결되는 웜기어(5: 도 2 참조)와, 웜기어(5)에 맞물리는 웜휠(14: 도 2 참조)을 포함한다. 구동부(3)와 클러치부(20) 사이에는 기어박스(12)가 설치되며, 기어박스(12)의 내측에는 구동부(3)와 연결된 웜기어(5)와, 웜기어(5)에 의하여 회전되는 웜휠(14)이 설치된다.

구동부(3)는 승하강부(10)와 연결되어 상부롤러(26)에 구동력을 전달한다. 본 실시예에서 구동부(3)는 전기모터를 사용하나, 회전동력을 제공하는 기술사상의 범위 안에서 유압이나 공압을 포함하여 다양한 동력을 이용하는 모터가 본 발명의 구동부(3)로 사용될 수 있음은 물론이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 승강축(16)과 웜휠(14)의 접촉면에는 나사부(18)가 형성되며, 구동부(3)에서 발생된 동력에 의하여 회전되는 웜휠(14)에 연동되어 승강축(16)이 상측이나 하측으로 이동된다. 이와 같은 승하강부(10)의 동작에 의해, 승하강부(10)와 기어 연결되는 승강축(16)이 상하 이동되므로, 승강축(16)과 연결되는 상부롤러(26)도 상하 동작된다.

도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 브레이크부(30)는 구동부(3)의 회전축(70)에 설치되어 구동부(3)의 회전을 단속하며, 구동부(3)의 회전축(70)과 연동되는 원판부재(32)와, 원판부재(32)를 가압하여 원판부재(32)의 회전을 단속하는 가압부(40)를 포함한다. 원판부재(32)는 구동부(3)의 회전축(70)에 설치되는 것이 바람직하다.

원판부재(32)는 원형판 형상으로 형성되며, 원판부재(32)의 회전중심에 구동부(3)의 회전축(70)이 연결되어 구동부(3)의 동작에 따라 원판부재(32)도 같이 회전된다.

원판부재(32)의 마모를 방지할 수 있도록 가압부(40)와 접하는 원판부재(32)에는 금속재질의 보강판(34)이 구비된다. 보강판(34)은 원판부재(32)의 가장자리에 구비되는 것이 바람직하다.

가압부(40)는 원판부재(32)를 가압하여 원판부재(32)의 회전을 단속한다. 본 실시예에서 가압부(40)는 원판부재(32)를 가압하는 패드부재(50)와, 패드부재(50)가 설치되는 암부재(52, 56)와, 암부재(52, 56)가 힌지 결합되는 지지부재(60)와, 암부재(52, 56)에 결합되는 로드(48), 및 암부재(52, 56)의 동작을 제어하는 작동부재(42)를 포함한다.

패드부재(50)는 원판부재(32)에 접촉되어 원판부재(32)의 회전을 단속한다. 패드부재(50)는 자동차에 사용되는 브레이크 패드가 사용될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며 필요에 따라 다양한 재질과 형상을 적용하여 패드부재(50)를 제조할 수 있다. 암부재(52, 56)에 장착된 패드부재(50)는 마모된 경우 교체가 용이하도록 탈착 가능하게 설치되는 것이 바람직하다.

암부재(52, 56)의 일측에는 패드부재(50)가 설치되며, 암부재(52, 56)의 몸체(54)는 지지부재(60)와 결합된다. 여기서 암부재(52, 56)는 지지부재(60)에 힌지결합되는 것이 바람직하다. 암부재(52, 56)는 원판부재(32)를 사이에 두고 이격되게 설치되며, 로드(48)가 설치되는 제1암부재(52)와 제2암부재(56)를 포함한다. 제1암부재(52)와 제2암부재(56)는 로드(48)의 동작에 연동되어 보강판(34)에 압력을 가하거나 해제한다. 제1암부재(52)와 제2암부재(56)의 몸체(54)에는 원판부재(32)를 사이에 두고 패드부재(50)가 이격된 형상을 유지하도록 탄성력을 제공하는 중앙스프링(64)이 설치된다.

작동부재(42)는 패드부재(50)가 원판부재(32)와 접촉되거나 분리되도록 로드(48)의 동작을 제어하며, 로드(48)의 동작에 연동되어 암부재(52, 56)가 회동된다. 로드(48)는 본체부(43)에 공급되는 공압이나 유압에 의하여 제어되며, 작동부재(42)에 설치되는 제1부재(44)와 나사산이 형성되며 제1부재(44)와 연결되는 제2부재(46)를 포함한다. 제1부재(44)와 제2부재(46)는 일체로 형성될 수도 있고, 체결수단에 의해 체결될 수도 있다. 본 실시예에서, 제1부재(44)는 제2암부재(56)에 삽입되고, 제2부재(46)는 제1암부재(52)에 설치된다. 이때, 제1암부재(52)와 제2암부재(56)의 설치 위치는 장착너트에 의하여 조절된다.

지지부에 장착되는 지지부재(60)는 'ㄷ'자 형상으로 형성되고, 지지부재(60) 의 내측에는 제1암부재(52)와 제2암부재(56)의 몸체(54)가 힌지 결합된다. 지지부재(60)와 패드부재(50) 사이에는 가이드부재(62)가 힌지 연결되어 있으며, 제1암부재(52)와 제2암부재(56)의 회전에 따라 패드부재(50)가 보강판(34)에 접하거나 이격되는 동작을 안내한다.

제1암부재(52)와 제2암부재(56) 사이에는 복귀스프링(66)이 설치된다. 복귀스프링(66)은 일측이 제1암부재(52)에 연결되고 타측이 제2암부재(56)에 연결되며, 작동부재(42)의 힘이 제거되면 패드부재(50)가 원판부재(32)에서 이격되도록 제1암부재(52)와 제2암부재(56)에 탄성력을 제공한다. 복귀스프링(66)은 인장스프링을 포함하여 다양한 종류의 스프링 및 기계요소들이 사용될 수 있다.

한편, 가압부(40)는 원판부재(32)의 회전을 단속하기 위하여 하나만 설치될 수도 있으나, 제동력을 향상시키기 위하여 복수개가 설치될 수도 있는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크장치를 구비하는 다단압연기의 작동상태를 상세히 설명한다.

슬라브(24)가 다단압연기로 진입되기 전에 구동부(3)가 회전하면 구동부(3)의 회전축(70)과 연결된 원판부재(32)와 웜기어(5)가 회전된다. 웜기어(5)의 회전에 따라 웜휠(14)이 동작되면서 웜휠(14)과 나사부(18)에 의하여 연결된 승강축(16)이 상승 또는 하강하며, 승강축(16)과 연결된 승강블럭(22)을 승하강시킨다. 그리고, 승강블럭(22)의 승하강에 따라 상부롤러(26)도 승하강되어 하부롤러(28)와의 간격이 다단으로 조절된다.

상부롤러(26)의 위치를 고정하기 위하여 브레이크장치가 작동되면, 가압부(40)의 작동부재(42)에 의하여 제1부재(44)와 제2부재(46)가 작동부재(42)와 멀어지는 방향으로 동작된다. 이로 인하여, 제1암부재(52)와 제2암부재(56)가 지지부재(60)에 힌지 연결된 상태에서 회전하여 패드부재(50)가 원판부재(32)의 보강판(34)을 가압하게 된다. 이때, 원판부재(32)의 양측에서 패드부재(50)가 가압을 하는 것에 의하여 원판부재(32)는 회전을 멈추게 되며, 이와 같은 가압부(40)는 원판부재(32)의 양측에 설치된 것에 의하여 원판부재(32)의 회전을 억제하게 된다. 따라서, 고속으로 회전되는 구동부(3)를 정확한 위치에 정지시킬 수 있으며, 슬라브(24)가 상부롤러(26)를 지나가는 것에 의하여 발생된 충격으로 상부롤러(26)가 이동되지 못하도록 구동부(3)의 회전을 방지하는 역할도 하게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 또한, 다단압연기에 구비되는 브레이크장치를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 다단압연기가 아닌 구동부의 회전을 강제적으로 차단하기 위한 다른 기계장치에도 본 발명의 브레이크장치가 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크장치를 구비하는 다단압연기의 요부구성을 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 승하강부의 요부구성을 도시한 단면도이다.

도 3은 도 1에 도시된 브레이크부를 도시한 평면도이다.

도 4는 도 3에 도시된 가압부를 확대 도시한 사시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1: 장착부 3: 구동부

5: 웜기어 10: 승하강부

12: 기어박스 14: 웜휠

16: 승강축 18: 나사부

20: 클러치부 22: 승강블럭

24: 슬라브 26: 상부롤러

28: 하부롤러 30: 브레이크부

32: 원판부재 34: 보강판

40: 가압부 42: 작동부재

43: 본체부 44: 제1부재

46: 제2부재 48: 로드

50: 패드부재 52: 제1암부재

54: 몸체 56: 제2암부재

60: 지지부재 62: 가이드부재

64: 중앙스프링 66: 복귀스프링
70: 회전축

Claims (9)

1. 슬라브의 하부를 압연하는 하부롤러와, 상기 하부롤러와 이격되어 상기 슬라브의 상부를 압연하는 상부롤러를 포함하는 롤러부;

   상기 상부롤러의 양측에 구비되는 승강블럭과 연결되는 승강축에 기어 연결되며, 상기 승강축을 상하 방향으로 이동시키는 승하강부;

   상기 승하강부에 동력을 전달하는 구동부; 및

   상기 구동부와 축 연결되어 상기 구동부의 동력을 단속하는 브레이크부를 포함하며,

   상기 브레이크부는,

   원형판 형상으로 형성되어 회전중심에 상기 구동부의 회전축이 연결되며, 상기 구동부의 동작에 의해 상기 회전축과 같이 회전되는 원판부재; 및

   상기 원판부재를 가압하여 상기 원판부재의 회전을 단속하는 가압부를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크장치를 구비하는 다단압연기.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 승하강부는,

   상기 구동부와 연결되는 웜기어; 및

   상기 웜기어에 맞물리는 웜휠을 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크장치를 구비하는 다단압연기.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 가압부와 접하는 상기 원판부재에는 금속재질의 보강판이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 브레이크장치를 구비하는 다단압연기.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 가압부는 복수인 것을 특징으로 하는 브레이크장치를 구비하는 다단압연기.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 가압부는,

   상기 원판부재에 접촉되는 패드부재;

   상기 패드부재가 설치되는 암부재;

   상기 암부재가 힌지 결합되는 지지부재;

   상기 암부재에 결합되는 로드; 및

   상기 패드부재가 상기 원판부재와 접촉되거나 분리되도록 상기 암부재의 동작을 제어하는 작동부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크장치를 구비하는 다단압연기.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 암부재는,

   상기 원판부재를 사이에 두고 이격되게 설치되며, 상기 로드가 삽입되는 제1암부재와 제2암부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크장치를 구비하는 다단압연기.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 제1암부재와 상기 제2암부재에 연결되는 복귀스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크장치를 구비하는 다단압연기.

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