KR101405325B1 - 제철설비용 가이드 롤러 - Google Patents

제철설비용 가이드 롤러 Download PDF

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Abstract

본 발명의 제철설비용 가이드 롤러는 롤러 셀(110), 제1 커버(120), 제2 커버(120'), 분배 관(130) 및 상기 제2 커버(120')의 제2냉각수 유로(126) 안으로 삽입되고, 상기 제2냉각수 유로(126) 내벽과 일정 간격을 유지하여 제3냉각수 유로(141)를 형성하며, 일단이 상기 롤러 셀(110)의 중앙에 형성된 제2 단턱 부(117)에 결합하고, 중앙에 냉각수 가이드 홀(143)이 형성되는 유동분리기구(140)를 포함하되, 상기 제1 커버(120)의 제1냉각수 유로(121)를 통해서 유입된 냉각수가 냉각수 인입로(114)를 따라 이동하고, 상기 냉각수 인입로(114)를 따라 이동하는 냉각수가 상기 유동분리기구(140)의 외주 면에 형성되는 상기 제3냉각수 유로(141)를 경유하여 상기 냉각수 가이드 홀(143) 안으로 유입된 후 상기 냉각수 토출로(113)로 배출되도록 구성된다.
본 발명은 유동분리기구 외주 면에 형성되는 유로를 경유하여 냉각수 가이드 홀 안으로 유입된 후 냉각수 토출로 및 분배 관으로 배출 순환하게 됨으로써, 가이드 롤러 전체를 효율적으로 냉각시킬 수 있다.

Description

제철설비용 가이드 롤러{Guide roller for iron manufacture equipment}
본 발명은 제철설비중 강재(鋼材)의 이송을 유도하는 가이드 롤러의 냉각구조를 변경함에 따라, 냉각성능이 향상될 뿐 아니라 설비의 수명이 연장되고, 안정적인 품질로 생산성이 향상되는 제철설비용 가이드 롤러에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 가이드 롤러 안에 유동분리기구를 설치하여 냉각수의 분배를 원활하게 함으로써 냉각효율을 높여 롤러 셀의 표면이 고온에 의한 마모 또는 변형을 효과적으로 방지할 수 있는 제철설비용 가이드 롤러에 관한 것이다.
일반적으로, 제철설비는 크게 철광석을 원료로 제선, 제강, 압연공정을 통하여 철강을 생산하는 선강일관(銑鋼一貫) 설비와, 고철, 환원철, 선철 등의 원료를 제강한 다음, 압연 가공하여 강재를 생산하는 독립제강(獨立製鋼)설비로 나누어진다.
제철설비는 제선, 제강공정을 통하여 선철(銑鐵)에 불순물을 제거하고, 압연공정을 거쳐 균일하게 가열된 상태로 형강, 봉강, 레일, 선재, 후판, 박판, 강관, 차륜 등 용도에 따른 형상의 강재로 제련(製鍊)된다.
강재는 대략 800~900℃정도에서 다수의 가이드 롤러에 의해 각종 압연기로 투입되어 압연가공이 반복적으로 진행되므로 고온상태의 강재에 의한 가이드 롤러의 변형 및 손상을 방지하기 위해서는 냉각시스템이 필수구성으로 적용된다.
일반적인 가이드 롤러는, 중앙이 관통 성형되는 파이프구조의 롤러 셀과, 롤러 셀에 수용되어 다수의 지지베어링을 통해 회동 가능하게 설치되는 샤프트와, 상기 샤프트에 연통되는 유로 등을 주요구성으로 한다.
가이드 롤러는 샤프트 상에 롤러 셀이 삽입된 상태로 회동하여 강재의 이송을 유도하되, 상기 샤프트의 유로로 냉각수를 순환시켜 고온의 강재로부터 롤러 셀에 전달되는 전도열을 외부로 방출하는 냉각구조를 가진다.
이러한, 가이드 롤러는 샤프트의 내부에 유로가 형성되고, 롤러 셀을 샤프트에 삽입시킨 뒤 양단을 용접으로 밀폐된다. 이때 롤러 셀의 내경을 샤프트의 외경보다 소정의 폭만큼 크게 형성하여 이격되는 공간으로 인하여 유로가 형성된다.
그런데, 이러한 종래의 가이드 롤러는 내부, 즉 롤러 셀과 샤프트에 냉각수 흐름을 위한 유로를 형성하기 위해 구멍작업을 한 후 용접으로 밀폐시킴에 따라 사용중에 유로가 막히거나 롤러 셀이 노후되는 등의 문제점이 발생할 경우 청소나 정비가 불가능할 뿐만 아니라, 롤러 셀의 부분적인 부품교체가 불가능하여 정비 성이 현저히 떨어지는 단점이 있다.
또한, 가이드 롤러는 냉각수가 유입되는 인입 구가 하나의 라인으로 형성되어 있기 때문에 그 인입 구가 막혔을 경우 냉각효과가 급격히 떨어지므로 인하여 롤러 셀의 표면이 고온을 견디지 못하고 가열로 인해 쉽게 마모 또는 변형됨은 물론 이러한 롤러 셀의 손상은 제철설비의 생산성을 저하와 강재의 품질에 악영향(예컨대, 강재표면이 굴곡지거나 휨이 발생)을 미쳐 제품의 품질에도 심각한 영향을 주는 폐단이 따랐다.
도 1은 특허 등록 제10-0601276호에 개시된 제철설비용 솔리드 타입 가이드 롤러의 냉각구조를 보인 단면도로서, 중앙에 단턱부(12)를 개재하여 장착되어 냉각수를 배출하는 토출로(13)를 형성하고, 상기 토출로(13)의 외주 면에 냉각수가 공급되는 방사형태의 인입로(14)를 구비하는 롤러 셀(10); 상기 롤러 셀(10)의 양단에 체결 홈(11)을 개재하여 장착되고, 내경이 단턱지면서 냉각수를 분배하는 유로(21)를 구비하고, 내경이 밀폐되어 냉각수를 토출로(13)로 유입되는 유로(26)를 구비하는 커버(20)(25); 및 상기 커버(20)의 내경에 수용되면서 롤러 셀(10)의 단턱부(12)에 장착되고, 상기 커버(20)의 유로(21)로부터 냉각수를 공급/배출되도록 분할하는 분배 관(30);이 구비된다.
또한, 도 2는 특허 등록 제10-0648232호에 개시된 제철설비용 가이드 롤러의 냉각구조를 보인 단면도로서, 제철설비현장에 다수로 연결하여 설치되어 강재의 이송을 유도하는 가이드 롤러의 냉각구조에 있어서 중앙에 유로(12)와 함께 서로 통하도록 제1 분배 홀(14)이 방사형태로 구비되고, 상기 유로(12)에 삽입되어 내부공간을 분할하도록 내벽(16)이 설치되는 샤프트(10); 상기 샤프트(10)를 수용하는 삽입공(20a)과 함께 장착홈(22)이 형성되고, 외경 부에 근접하여 냉각라인(24)이 구비되는 롤러 셀(20); 및 상기 롤러 셀(20)의 장착 홈(22)에 체결된 상태로 중앙에 삽입공(30a)이 형성되고, 상기 제1 분배 홀(14)과 서로 통하도록 제2 분배 홀(34)이 구비되는 커버(30);을 포함하여 이루어진다.
그러나, 종래 제철설비용 가이드 롤러의 냉각구조에서는 제2 커버의 유로 내부 및 격벽과 인접하는 위치에 냉각수가 원활하게 흐르지 않게 되어 냉각효율이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 유동분리기구 가이드 롤러 내부에 설치하여 냉각수의 분배를 원활하게 함으로써 냉각효율을 높여 고온에 의한 롤러 셀의 마모 또는 변형을 방지함은 물론 이러한 롤러 셀의 손상으로 인한 제철설비의 생산성 저하와 강재의 품질에 악영향(예컨대, 강재표면이 굴곡지거나 휨이 발생)을 사전에 방지하고 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 제철설비용 가이드 롤러를 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 예에 따른 제철설비용 가이드 롤러는 중앙에 냉각수를 배출하는 냉각수 토출로가 길이방향을 따라 형성되고, 상기 토출로 보다 외곽 면에 냉각수가 공급되는 다수의 냉각수 인입로가 길이방향을 따라 형성되는 롤러 셀; 상기 롤러 셀의 일 측에 고정 설치되며, 내경이 단턱지게 형성되고, 내주 면에 상기 냉각수 인입로와 연결되는 제1냉각수 유로가 형성되는 제1 커버; 상기 롤러 셀의 타 측에 고정 설치되며, 내주 면에 상기 냉각수 인입로와 연결되고 상기 냉각수 토출로로 냉각수를 배출하기 위한 제2냉각수 유로가 형성되는 제2 커버; 상기 제1 커버 내부로 관통 설치되고, 끝단이 상기 롤러 셀의 중앙에 형성된 제1 단턱 부에 결합하며, 상기 냉각수 토출로와 연결되어 냉각수를 배출하는 분배 관; 및 상기 제2 커버의 제2냉각수 유로 안으로 삽입되고, 상기 제2냉각수 유로 내벽과 일정간격을 유지하여 제3냉각수 유로를 형성하며, 일단이 상기 롤러 셀의 중앙에 형성된 제2 단턱 부에 결합하고, 중앙에 냉각수 가이드 홀이 형성되는 유동분리기구;를 포함하되, 상기 제1 커버의 제1냉각수 유로를 통해서 유입된 냉각수가 냉각수 인입로를 따라 이동하고, 상기 냉각수 인입로를 따라 이동하는 냉각수가 상기 유동분리기구 외주 면에 형성되는 상기 제3냉각수 유로를 경유하여 상기 냉각수 가이드 홀 안으로 유입된 후 상기 냉각수 토출로로 배출되도록 구성된다.
상기 유동분리기구는 상기 제2 단턱 부에 결합하는 헤드 부와, 상기 헤드 부로부터 상대적으로 작은 직경을 가지고 단턱지게 연장 형성되어 상기 제2 커버의 제2냉각수 유로 안으로 삽입되는 바디 부로 구성되며, 상기 헤드 부와 상기 바디 부를 관통하여 상기 냉각수 가이드 홀이 형성된다.
또한, 본 발명의 다른 예에 따른 제철설비용 가이드 롤러는 중앙에 제4냉각수 유로가 형성되고, 상기 제4냉각수 유로가 연결되도록 방사상 방향으로 제1 분배 홀이 형성되는 샤프트; 내부에 상기 샤프트가 삽입되기 위한 삽입 홈이 형성되고, 양단에 커버 장착 홈이 형성되며, 외경 부에 냉각 라인이 형성되는 롤러 셀; 상기 롤러 셀의 상기 커버 장착 홈에 체결되어 상기 제1 분배 홀과 상기 냉각 라인을 연결하기 위한 제2 분배 홀을 형성하는 커버: 및 상기 샤프트의 제4냉각수 유로 안에 설치되어 냉각수의 흐름을 가이드 하는 유동분리기구;를 구비한다.
상기 유동분리기구는 양쪽에 각각 제1 헤드 부와 제2 헤드 부가 형성되고, 상기 제1 헤드 부와 상기 제2 헤드 부를 연결하는 위치에는 바디 부가 형성되며, 상기 바디 부의 내주 면에는 제7냉각수 유로가 형성되고, 상기 제1 헤드 부의 내주 면에는 상기 바디 부의 제7냉각수 유로와 연결되는 제5냉각수 유로가 형성되고, 상기 제2 헤드 부의 외곽에는 상기 바디 부의 외주 면에 형성되는 제6냉각수 유로와 연결되는 냉각수 홀이 형성되는 구조이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 롤러 셀 내부로 공급되는 냉각수가 인입로를 통하여 방사형으로 분배됨에 따라 냉각성능이 향상될 뿐만 아니라 냉각수가 공급되는 하나의 인입로가 막히더라도 이외의 다른 인입로로 냉각수가 공급됨으로, 냉각효과는 그대로 유지할 수 있어 설비의 수명을 연장되고, 보다 안정적인 품질로 생산성이 향상된다.
또한, 본 발명은 유동분리기구 가이드 롤러 내부에 설치하여 냉각수의 분배를 원활하게 함으로써 냉각효율을 높여 고온에 의한 롤러 셀의 마모 또는 변형을 방지함은 물론 이러한 롤러 셀의 손상으로 인한 제철설비의 생산성 저하와 강재의 품질에 악영향을 사전에 방지하고 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 제철설비용 가이드 롤러의 일 예를 보인 단면도이다.
도 2는 종래 제철설비용 가이드 롤러의 다른 예를 보인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 제철설비용 가이드 롤러를 보인 분리 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 제철설비용 가이드 롤러를 보인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 제철설비용 가이드 롤러를 보인 분리 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 제철설비용 가이드 롤러를 보인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유동분리기구를 보인 단면도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 제철설비용 가이드 롤러에 대하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 제철설비용 가이드 롤러를 보인 분리 사시도, 및 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 제철설비용 가이드 롤러를 보인 단면도이다.
통상, 고온(약 800~900℃정도)의 강재는 압연기로 투입되어 압연가공이 반복적으로 진행되므로, 고온상태의 강재를 가이드 하는 가이드 롤러의 변형 및 손상을 방지하기 위해서 가이드 롤러 내부에 냉각시스템이 필수구성으로 적용된다.
본 발명은 제철설비현장에 다수로 연설되어 강재의 이송을 유도하는 가이드 롤러의 냉각구조에 관련된다.
본 발명은 유동기구를 가이드 롤러 내부에 삽입여 냉각 효율을 높이도록 한 것이다.
위 도면을 참조하면, 본 발명의 가이드 롤러(100)는 롤러 셀(110), 제1 커버(120), 제2 커버(120'), 분배 관(130), 및 유동분리기구(140)를 구비하고, 양측에 베어링(도시하지 않음)에 의해 회동 가능하게 설치되어 압연기로 진입ㆍ배출되는 강재를 지지하는 동시에 다음 공정으로 이송을 유도하는 역할을 수행한다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 제철설비용 가이드 롤러(100)는 고온상태에서 변형이나 손상을 방지하기 위하여 내부에 냉각구조가 개선된 것으로, 이하 냉각 구조를 살펴보면 다음과 같다.
상기 롤러 셀(110)은 그 중앙에 냉각수를 배출하는 냉각수 토출로(113)가 길이방향을 따라 형성된다. 그리고, 상기 냉각수 토출로(113) 보다 외곽 면에 냉각수가 공급되는 다수의 냉각수 인입로(114)가 길이방향을 따라 형성된다.
여기서 냉각수 인입로(114)는 도시된 바와 같이 냉각수 토출로(113)를 기준하여 방사형으로 다수개 형성되는바, 냉각수가 공급되는 하나의 냉각수 인입로(114)가 막히더라도 이외의 다른 냉각수 인입로(114)로 냉각수가 공급됨으로 냉각효과는 그대로 유지할 수 있다.
상기 제1 커버(120)는 상기 롤러 셀(110)의 일 측에 볼트(B) 체결방식으로 고정 설치된다. 상기 제1 커버(120)의 내경은 단턱지게 형성되고, 내주 면에 상기 냉각수 인입로(114)와 연결되는 제1냉각수 유로(121)가 형성된다.
롤러 셀(110)과, 제1 커버(120),제2 커버(120')를 볼트(B)에 의한 조립방식을 채택함에 따라 분해, 조립이 용이하여 유지보수에 따른 편의성, 즉 작업자가 손쉽게 냉각라인의 세척 및 정비가 용이하다.
상기 제2 커버(120')는 상기 롤러 셀(110)의 타 측에 볼트(B) 체결방식으로 고정 설치된다. 상기 제2 커버(120')의 내주 면에는 상기 냉각수 인입로(114)와 연결되고 상기 냉각수 토출로(113)로 냉각수를 배출하기 위한 제2냉각수 유로(126)가 형성된다. 제2냉각수 유로(126)는 가이드 롤러(100) 상에서 순환된 냉각수를 롤러 셀(110)의 냉각수 토출로(113)로 환원시키는 역할을 수행한다.
상기 제1 커버(120)는 내경이 단턱지게 형성되어 냉각수를 분배할 수 있도록 제1냉각수 유로(121)가 형성되는바, 제1냉각수 유로(121)는 냉각수를 공급과 배출되도록 원활히 수행되도록 분할된다.
상기 분배 관(130)은 상기 제1 커버(120) 내부로 관통 설치되고, 분배 관(130)의 끝단이 상기 롤러 셀(110)의 중앙에 형성된 제1 단턱 부(115)에 결합하도록 구성된다. 상기 분배 관(130)은 상기 냉각수 토출로(113)와 연결되어 냉각수를 배출하도록 구성된다.
상기 유동분리기구(140)는 상기 제2 커버(120')의 제2냉각수 유로(126) 안으로 삽입되고, 상기 제2냉각수 유로(126) 내벽과 일정간격을 유지하여 제3냉각수 유로(141)를 형성한다.
유동분리기구(140)의 일단은 상기 롤러 셀(110)의 중앙에 형성된 제2 단턱 부(117)에 결합하고, 유동분리기구(140)의 중앙에는 냉각수 가이드 홀(143)이 형성된다.
상기 유동분리기구(140)는 상기 제2 단턱 부(117)에 결합하는 헤드 부(140A)와, 상기 헤드 부(140A)로부터 상대적으로 작은 직경을 가지고 단턱지게 연장 형성되어 상기 제2 커버(120')의 제2냉각수 유로(126) 안으로 삽입되는 바디 부(140B)로 구성된다. 상기 헤드 부(140A)와 상기 바디 부(140B)를 관통하여 상기 냉각수 가이드 홀(143)이 형성된다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 제철설비용 가이드 롤러(100)에 있어서는, 상기 제1 커버(120)의 제1냉각수 유로(121)를 통해서 유입된 냉각수가 냉각수 인입로(114)를 따라 이동하고, 상기 냉각수 인입로(114)를 따라 이동하는 냉각수가 상기 유동분리기구(140) 외주 면에 형성되는 상기 제3냉각수 유로(141)를 경유하여 상기 냉각수 가이드 홀(143) 안으로 유입된 후 상기 냉각수 토출로(113)로 배출 순환되도록 구성된다.
조립에 있어서, 롤러 셀(110)의 제1 단턱 부(115)에 분배 관(130)을 삽입 장착하여 고정한 다음 제1 커버(120)의 제1냉각수 유로(121) 상에 분배 관(130)을 수용되게 한다.
이어서, 제1 커버(120)를 볼트(B)를 이용하여 롤러 셀(110)의 체결 홈(H)에 체결하여 장착시킨다. 이와 마찬가지로 제2 커버(120')도 볼트(B)를 이용하여 롤러 셀(110)의 체결 홈(H)에 체결하여 장착하면 조립이 완료된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 제1 실시 예에 따른 제철설비용 가이드 롤러(100)는 작동에 있어서, 제1 커버(120)의 제1냉각수 유로(121)는 분배 관(130)에 의해 그 사이의 공간을 통해 냉각수가 공급되어 롤러 셀(110)의 냉각수 인입로(114)로 각각 공급된다.
이때, 냉각수는 롤러 셀(110)과 제1 커버(120)의 사이에 형성된 공간을 통하여 제1 커버(120)의 제1냉각수 유로(121)로부터 공급된 냉각수를 방사형으로 다수 개 형성되는 냉각수 인입로(114)로 분산되어 공급된다.
이어서, 롤러 셀(110)의 냉각수 인입로(114)를 거친 다수의 냉각수는 롤러 셀(110)과 제2 커버(120')의 사이에 형성된 공간을 통하여 모여 제2 커버(120')의 제2냉각수 유로(126)로 진입하게 되는데, 상기 유동분리기구(140) 외주 면에 형성되는 상기 제3냉각수 유로(141)를 경유하여 상기 냉각수 가이드 홀(143) 안으로 유입된 후 상기 냉각수 토출로(113) 및 분배 관(130)으로 배출 순환하게 된다.
이처럼, 냉각수는 상기 전술한 것처럼 반복적으로 수행되어 가이드 롤러(100)를 냉각시키게 된다.
이와 같이 본 발명의 제1 실시 예에 따른 가이드 롤러(100)는 기존 제철설비중 강재(鋼材)의 이송을 유도하는 가이드 롤러를 구성하는 롤러 셀(110)과, 제1/ 제2 커버(120)(120')를 볼트(B)에 의한 조립방식을 채택함에 따라 분해, 조립이 용이하여 유지보수에 따른 편의성, 즉 작업자가 손쉽게 냉각라인의 세척 및 정비가 용이하다.
또한, 롤러 셀(110)은 내부로 공급되는 냉각수가 냉각수 인입로(114)를 통하여 방사형으로 분배됨에 따라 냉각성능이 향상될 뿐만 아니라, 냉각수가 공급되는 하나의 냉각수 인입로(114)가 막히더라도 이외의 다른 냉각수 인입로(114)로 냉각수가 공급됨으로 냉각성능을 유지할 수 있어 설비의 수명을 연장되고, 보다 안정적인 품질로 생산성이 향상된다.
또한, 상기 유동분리기구(140) 외주 면에 형성되는 상기 제3냉각수 유로(141)를 경유하여 상기 냉각수 가이드 홀(143) 안으로 유입된 후 상기 냉각수 토출로(113) 및 분배 관(130)으로 배출 순환하게 됨으로써, 가이드 롤러(100) 전체를 효율적으로 냉각시킬 수 있다.
한편, 도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 제철설비용 가이드 롤러를 보인 분리 사시도, 도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 제철설비용 가이드 롤러를 보인 단면도, 및 도 7은 유동분리기구를 보인 단면도이다.
위 도면을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 제철설비용 가이드 롤러(200)는 고온상태에서 변형이나 손상을 방지하기 위하여 내부에 냉각구조가 개선된 것으로, 이하 냉각 구조를 살펴보면 다음과 같다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 제철설비용 가이드 롤러(200)는 중앙에 제4냉각수 유로(211)가 형성되고, 상기 제4냉각수 유로(211)가 연결되도록 방사상 방향으로 제1 분배 홀(213)이 형성되는 샤프트(210); 내부에 상기 샤프트(210)가 삽입되기 위한 삽입 홈(221)이 형성되고, 양단에 커버 장착 홈(223)이 형성되며, 외경 부에 냉각 라인(224)이 형성되는 롤러 셀(220); 상기 롤러 셀(220)의 상기 커버 장착 홈(223)에 체결되어 상기 제1 분배 홀(213)과 상기 냉각 라인(224)을 연결하기 위한 제2 분배 홀(231)을 형성하는 커버(230): 및 상기 샤프트(210)의 제4냉각수 유로(211) 안에 설치되어 냉각수의 흐름을 가이드 하는 유동분리기구(240);를 구비한다.
상기 샤프트(110)는 다수의 베어링(B)에 의해 회동가능하게 설치되어 후술하는 롤러 셀(220)을 지지하고, 중앙에 제4냉각수 유로(211)가 형성된다. 상기 제4냉각수 유로(211)는 샤프트(210)의 양단에서 서로 통하지 않을 정도의 깊이로 가공되며, 샤프트(210)의 외경 부로 서로 통하는 제1 분배 홀(213)이 다수로 구비된다.
제1 분배 홀(213)은 상기 제4냉각수 유로(211)를 중심으로 일정한 등각, 예컨대, 120°, 90°로 유지되도록 방사형태로 형성되고, 냉각라인(224)의 폭을 고려하여 일정한 간격으로 이격된다.
상기 냉각라인(224)은 롤러 셀(220)의 외경 부에 근접하게 다수로 형성하되, 상기 냉각라인(224)과 롤러 셀(220)의 외경 부 사이에 간격이 소폭으로 유지될 경우, 냉각성능은 우수하나 롤러 셀(220)의 내구성이 저하되어 강재의 하중을 견지지 못하고 쉽게 변형 및 손상될 우려가 있는 반면에, 롤러 셀(220)의 외경 부와 냉각라인(224) 사이의 간격이 광폭으로 이격될 경우, 롤러 셀(220)의 전체적인 내구성은 향상되나 냉각성능이 저하되는 단점이 있다.
이에 냉각라인(224)은 롤러 셀(220)의 내구성은 물론 제철설비의 설치위치에 따른 사용조건 즉, 제련 강재의 중량, 온도 등을 고려하여 그 설비환경에 적합하도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 유동분리기구(240)는 양쪽에 각각 제1 헤드 부(241)와 제2 헤드 부(242)가 형성되고, 상기 제1 헤드 부(241)와 상기 제2 헤드 부(242)를 연결하는 위치에는 바디 부(243)가 형성된다.
상기 바디 부(243)의 내주 면에는 제7냉각수 유로(244)가 형성되고, 상기 제1 헤드 부(241)의 내주 면에는 상기 바디 부(243)의 제7냉각수 유로(244)와 연결되는 제5냉각수 유로(241a)가 형성된다.
상기 제2 헤드 부(242)의 외곽에는 상기 바디 부(243)의 외주 면에 형성되는 제6냉각수 유로(243a)와 연결되는 냉각수 홀(242a)이 형성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 제2 실시 예에 따른 제철설비용 가이드 롤러(200)는 작동에 있어서, 상기 샤프트(210)의 일측 제4냉각수 유로(211)를 통하여 공급된 냉각수는 유동분리기구(240)의 제7냉각수 유로(244) 안으로 유입되고, 냉각수 홀(242a)을 통해서 제6냉각수 유로(243a)로 다시 유입된 후, 제1 분배 홀(213)로 분산된다.
이어서, 상기 냉각수는 롤러 셀(220)의 일단에 설치된 커버(230)의 제2 분배 홀(231)을 통하여 다수의 냉각라인(224)을 거쳐 타단에 위치한 커버(230)의 제2 분배 홀(231)과 샤프트(210)의 제1 분배 홀(213)을 차례로 거쳐 이송된다.
그리고 상기 전술한 순서를 반복수행하여 샤프트(210)에 설치된 또 다른 롤러 셀(210)의 냉각라인(224)으로 냉각수가 순환된 후 샤프트(210)의 타단 제4냉각수 유로(211)로 배출된다.
이와 같이 냉각수가 유동분리기구(240)의 제7냉각수 유로(244) 안으로 유입되고, 냉각수 홀(242a)을 통해서 제6냉각수 유로(243a)로 다시 유입되므로 가이드 롤러 내부 전체 냉각수가 균일하게 순환 배출되므로 가이드 롤러의 냉각효율 극대화할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 롤러 셀 내부로 공급되는 냉각수가 인입로를 통하여 방사형으로 분배됨에 따라 냉각성능이 향상될 뿐만 아니라 냉각수가 공급되는 하나의 인입로가 막히더라도 이외의 다른 인입로로 냉각수가 공급됨으로, 냉각효과를 그대로 유지할 수 있어 설비의 수명을 연장되고, 보다 안정적인 품질로 생산성이 향상된다.
또한, 본 발명은 유동분리기구 가이드 롤러 내부에 설치하여 냉각수의 분배를 원활하게 함으로써, 냉각효율을 높여 고온에 의한 롤러 셀의 마모 또는 변형을 방지함은 물론 이러한 롤러 셀의 손상으로 인한 제철설비의 생산성 저하와 강재의 품질에 악영향을 사전에 방지하고 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형 예 또는 수정 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
100: 가이드 롤러 110: 롤러 셀
113: 냉각수 토출로 114: 냉각수 인입로
115: 제1 단턱 부 117: 제2 단턱 부
120: 제1 커버 120': 제2 커버
121: 제1냉각수 유로 126: 제2냉각수 유로
130: 분배 관 140: 유동분리기구
141: 제3냉각수 유로 143: 냉각수 가이드 홀
200: 가이드 롤러 210: 샤프트
211: 제4냉각수 유로 213: 제1 분배 홀
220: 롤러 셀 221: 삽입 홈
223: 커버 장착 홈 224: 냉각 라인
230: 커버 231: 제2 분배 홀
240: 유동분리기구

Claims (4)

  1. 중앙에 냉각수를 배출하는 냉각수 토출로(113)가 길이방향을 따라 형성되고, 상기 냉각수 토출로(113) 보다 외곽 면에 냉각수가 공급되는 다수의 냉각수 인입로(114)가 길이 방향을 따라 형성되는 롤러 셀(110);
    상기 롤러 셀(110)의 일 측에 고정 설치되며, 내경이 단턱지게 형성되고, 내주 면에 상기 냉각수 인입로(114)와 연결되는 제1냉각수 유로(121)가 형성되는 제1 커버(120);
    상기 롤러 셀(110)의 타 측에 고정 설치되며, 내주 면에 상기 냉각수 인입로(114)와 연결되고 상기 냉각수 토출로(113)로 냉각수를 배출하기 위한 제2냉각수 유로(126)가 형성되는 제2 커버(120');
    상기 제1 커버(120)의 내부로 관통되게 설치되고, 끝단이 상기 롤러 셀(110)의 중앙에 형성된 제1 단턱 부(115)에 결합하며, 상기 냉각수 토출로(113)와 연결되어 냉각수를 배출하는 분배 관(130); 및
    상기 제2 커버(120')의 제2냉각수 유로(126)의 안으로 삽입되고, 상기 제2냉각수 유로(126)의 내벽과 일정간격을 유지하여 제3냉각수 유로(141)를 형성하며, 일단이 상기 롤러 셀(110)의 중앙에 형성된 제2 단턱 부(117)에 결합하고, 중앙에 냉각수 가이드 홀(143)이 형성되는 유동분리기구(140);를 포함하되,
    상기 제1 커버(120)의 제1냉각수 유로(121)를 통해서 유입된 냉각수가 상기 냉각수 인입로(114)를 따라 이동하고, 상기 냉각수 인입로(114)를 따라 이동하는 냉각수가 상기 유동분리기구(140)의 외주 면에 형성되는 상기 제3냉각수 유로(141)를 경유하여 상기 냉각수 가이드 홀(143)의 안으로 유입된 후 상기 냉각수 토출로(113)로 배출되도록 구성되고,
    상기 제3냉각수 유로(141)는 상기 제2커버(120')의 내경과 상기 유동분리기구(140)의 외부 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 제철설비용 가이드 롤러.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유동분리기구(140)는
    상기 제2 단턱 부(117)에 결합하는 헤드 부(140A)와, 상기 헤드 부(140A)로부터 상대적으로 작은 직경을 가지고 단턱지게 연장 형성되어 상기 제2 커버(120')의 제2냉각수 유로(126)의 안으로 삽입되는 바디 부(140B)로 구성되며, 상기 헤드 부(140A)와 상기 바디 부(140B)를 관통하여 상기 냉각수 가이드 홀(143)이 형성되는 것을 특징으로 하는 제철설비용 가이드 롤러.
  3. 중앙에 제4냉각수 유로(211)가 형성되고, 상기 제4냉각수 유로(211)가 연결되도록 방사상 방향으로 제1 분배 홀(213)이 형성되는 샤프트(210);
    내부에 상기 샤프트(210)가 삽입되기 위한 삽입 홈(221)이 형성되고, 양단에 커버 장착 홈(223)이 형성되며, 외경 부에 냉각 라인(224)이 형성되는 롤러 셀(220);
    상기 롤러 셀(220)의 상기 커버 장착 홈(223)에 체결되어 상기 제1 분배 홀(213)과 상기 냉각 라인(224)을 연결하기 위한 제2 분배 홀(231)을 형성하는 커버(230): 및
    상기 샤프트(210)의 제4냉각수 유로(211)의 안에 설치되어 냉각수의 흐름을 가이드 하는 유동분리기구(240);를 포함하되,
    상기 유동분리기구(240)는
    양쪽에 각각 제1 헤드 부(241)와 제2 헤드 부(242)가 형성되고, 상기 제1 헤드 부(241)와 상기 제2 헤드 부(242)를 연결하는 위치에는 바디 부(243)가 형성되며,
    상기 바디 부(243)의 내주 면에는 제7냉각수 유로(244)가 형성되고, 상기 제1 헤드 부(241)의 내주 면에는 상기 바디 부(243)의 제7냉각수 유로(244)와 연결되는 제5냉각수 유로(241a)가 형성되고, 상기 제2 헤드 부(242)의 외곽에는 상기 바디 부(243)의 외주 면에 형성되는 제6냉각수 유로(243a)와 연결되는 냉각수 홀(242a)이 형성되는 구조인 것을 특징으로 하는 제철설비용 가이드 롤러.
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