KR101843801B1 - 제철설비의 세크먼트용 축고정형 로타리조인트 - Google Patents

제철설비의 세크먼트용 축고정형 로타리조인트 Download PDF

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남상건
박병호
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남상건
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Abstract

본 발명은 축고정형 로타리조인트에 관한 것으로, 특히 가공 정밀도가 우수하여 실링이 정밀하게 가공할 수 있고, 경질의 테프론실링을 구겨서 밀어 넣지 않고 조립이 가능하여 조립하기 용이할 뿐만 아니라, 조립시 테프론실링이 파손되지 않도록 된 제철설비의 세그먼트용 축고정형 로타리조인트에 관한 것이다.
본 발명은 제철설비의 세그먼트용 축고정형 로타리조인트에 있어서, 베어링박스(120)의 축중심으로 끼워져 실링되되 축방향 중심으로 길게 형성된 제1내경부(1120)와 제2내경부(1130)를 갖춘 조인트하우징(1100)과, 조인트하우징의 외경에 끼워져 조립된 오링(1200)과, 제1내경부에서 끼워져 제2내경부에 걸려서 안착되도록 된 제1실링블록(1300)과, 제1실링블록에 안착되어 축(160)의 외주면과 실링되도록 끼워진 냉각수유입방지실링(1400)과, 제1내경부에서 끼워져 제1실링블록과 냉각수유입방지실링과 밀착되어 실링된 제2실링블록(1500)과, 제2실링블록으로 밀착되도록 축(160)의 외주면으로 끼워져 실링된 제1오일누수방지실링(1600)을 수용하도록 제1내경부에서 끼워져 제2실링블록에 밀착된 제3실링블록(1700)과, 제3실링블록의 타면에 안착된 제2오일누수방지실링(1601)과, 조인트하우징의 제1내경부와 실링되도록 된 제3실링블록 및 제2오일누수방지실링에 밀착되어 실링되도록 된 제4실링블록(1800)과, 제4실링블록의 축방향 이동을 제한하는 스냅링(1900)을 포함한다.

Description

제철설비의 세크먼트용 축고정형 로타리조인트{A rotary joint}
본 발명은 고온에서 철강을 압인하는 역할을 하는 롤라와 함께 회전하면서 축으로 공급되는 냉각수의 침입을 방지할 뿐만 아니라 회전이 원할하도록 오일을 공급하도록 된 제철설비의 세그먼트용 축고정형 로타리 조인트에 관한 것이다.
일반적으로 연속주조시 생산량이 많은 낙하공법을 이용하여 물이 내부로 공급되는 롤라에 의해 쇳물이 미끄러져 이동되는데, 이때 롤라가 회전하면서 냉각수가 공급될 수 있도록 로타리 조인트가 롤라단에 설치된다.
종래 제철설비의 세그먼트용 축고정형 롤라는 도 2 내지 도 4에 도시된 것과 같이, 고온에서 철강을 압인하는 롤라(110)와, 이 롤라의 양단에 설치된 베어링박스(120)와, 이 베어링박스의 축중심이면서 롤라의 외측으로 끼워진 베어링(130)과, 이 베어링박스의 축중심이면서 롤라의 내측으로 끼워진 로터리조인트(140)와, 상기 한 쌍의 베어링박스의 사이에 위치하도록 롤라의 축중심으로 끼워진 스크류튜브(150)와, 축방향 양단이 상기 로터리조인트와 베어링에 각각 끼워짐과 더불어 냉각수안내공(161)과 오일공급공(162)이 형성된 축(160)과, 상기 축의 양단에 설치된 커버(170)와, 상기 로터리조인트를 베어링박스에 위치결정하기 위한 핀(180)으로 이루어져 있다.
따라서 도 2의 좌측 상기 축(160)중심으로 형성된 냉각수안내공(161)으로 냉각수가 공급되면 스크류튜브(150)의 외주면에 형성된 스크류날개(151)와 롤라(110)의 내주면에 의해 형성된 공간을 따라 냉각수가 우측으로 이동하여 축(160)의 우측에 형성된 냉각수안내공(161)을 따라 배출되게 된다.
여기서 상기 로터리조인트(140)는 도 2 내지 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 베어링박스의 축중심으로 위치결정구멍(141b)에 의해 끼워짐과 더불어, 축중심에는 축(160)이 끼워지는 구멍(141c)가 형성되는 한편, 일단에는 확경된 도피홈(141g)이 형성되는 조인트하우징(141)과, 이 조인트하우징의 외주면에 복수개 형성된 홈(141a)으로 끼워진 오링(142)과, 이 조인트하우징의 내주면에 일정 깊이와 간격을 두고 가공된 3개의 내측홈(141d,141e,141f)에 끼워진 테프론실링(143)으로 이루어져 있다.
따라서 상기 내측홈(141d)으로 끼워진 테프론실링(143)은 상기 냉각수안내공(161)으로 공급된 냉각수가 축(160)의 단부에 끼워진 베어링(130)쪽으로 유입되는 것을 차단하고, 상기 축(160)의 오일공급공(162)으로 공급된 오일이 상기 내측홈(141e,141f)에 끼워진 테프론실링(143)의 사이로 공급되면서 조인트하우징(141)이 축(160)의 단부와 윤활시켜 회전하도록 한다.
그러나 상기 내측홈(141d,141e,141f)은 공작기계에서 홈가공용 공구를 이용하여 가공하게 되므로 가공 정밀도가 좋지 않아 실링이 정밀하게 이루어지지 않는 문제점이 있다.
또 상기 내측홈(141d,141e,141f)으로 약간 경질의 테프론실링(143)을 구겨서 밀어 넣어야 하므로 테프론실링(143)을 내측홈(141d,141e,141f)으로 조립하기 곤란할 뿐만 아니라, 조립시 테프론실링이 많이 파손되는 문제점이 있다.
참조문헌: 대한민국 특허청 특허등록 제10 - 1601824호 "제철연속주조설비의 세그먼트용 로타리 조인트".
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 가공 정밀도가 우수하여 실링이 정밀하게 이루어지도록 된 제철설비의 세크먼트용 축고정형 로타리조인트를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은, 경질의 테프론실링을 구겨서 밀어 넣지 않고 조립이 가능하여 조립하기 용이할 뿐만 아니라, 조립시 테프론실링이 파손되지 않도록 된 제철설비의 세그먼트용 축고정형 로타리조인트를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 롤라의 양단에 설치됨과 더불어 베어링이 설치된 베어링박스의 축중심이면서 롤라의 내측으로 끼워져 축의 양단을 지지하도록 설치되되, 베어링박스의 축중심으로 끼워져 실링되도록 조립됨과 더불어 축방향 일측에서 축방향 중심으로 길게 형성된 제1내경부와 타측에서 축방향 중심으로 제1내경과 연통되도록 제1내경보다 직경이 작고 축방향으로 폭이 좁게 형성된 제2내경부를 갖춘 조인트하우징과, 상기 조인트하우징의 외경에 끼워져 조립된 오링과, 상기 제1내경부에서 끼워져 제2내경부에 걸려서 안착되도록 된 제1실링블록과, 상기 제1실링블록의 제1내경부쪽을 향해 형성된 홈으로 안착됨과 더불어 축의 외주면으로 끼워져 실링되도록 끼워진 냉각수유입방지실링과, 상기 제1내경부에서 끼워져 제1실링블록과 냉각수유입방지실링과 밀착되는 쪽으로 끼워짐과 더불어 상기 조인트하우징의 내경에 외주면이 실링되도록 된 제2실링블록과, 상기 제2실링블록으로 밀착되도록 축의 외주면으로 끼워져 실링된 제1오일누수방지실링과, 상기 제1내경부에서 끼워져 제2실링블록에 밀착됨과 더불어 제2실링블록에 밀착되는 쪽으로 제1오일누수방지실링을 수용하는 한편 반대쪽으로 축의 외주면으로 끼워져 실링되도록 제2오일누수방지실링이 안착되면서 외주면에는 조인트하우징의 제1내경부와 실링되도록 된 제3실링블록과, 상기 제3실링블록 및 제2오일누수방지실링에 밀착되는 쪽으로 조인트하우징의 제1내경부로 끼워짐과 더불어 조인트하우징의 제1내경부와 실링되도록 된 제4실링블록과, 상기 제1내경부에 끼워짐과 더불어 제4실링블록의 축방향 이동을 제한하도록 된 스냅링을 포함한다.
여기서 상기 조인트하우징의 제1내경부와; 상기 조인트하우징의 제1내경부로 끼워진 제2실링블록과 제3실링블록 및 제4실링블록의 외주면은 각각의 오링으로 실링된 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 냉각수유입방지실링과 제1오일누수방지실링 및 제2오일누수방지실링의 내주면과 축의 외주면은 오링으로 실링된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 조인트하우징에는 베어링박스로 위치결정핀이 끼워지는 위치결정구멍이 소정위치에 구비된 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 제철설비의 세그먼트용 축고정형 로타리조인트에 의하면, 가공 정밀도가 우수하여 실링이 정밀하게 이루어지도록 된 제철설비의 세크먼트용 축고정형 로타리조인트를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은, 경질의 테프론실링을 구겨서 밀어 넣지 않고 조립이 가능하여 조립하기 용이할 뿐만 아니라, 조립시 테프론실링이 파손되지 않도록 된 제철설비의 세그먼트용 축고정형 로타리조인트를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예를 설명하는 제철설비의 세그먼트용 축고정형 로타리조인트의 단면도,
도 2는 종래 제철설비의 세그먼트용 축고정형 롤라를 설명하는 단면도,
도 3은 도 2의 로타리 조인트를 구성하는 조인트하우징의 사시도,
도 4는 도 2의 로타리 조인트를 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 제철설비의 세그먼트용 축고정형 로타리조인트를 상세히 설명한다.
상기 도면의 구성 요소들에 인용부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있으며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, '상부', '하부', '앞', '뒤', '선단', '전방', '후단' 등과 같은 방향성 용어는 개시된 도면(들)의 배향과 관련하여 사용된다. 본 발명의 실시 예의 구성요소는 다양한 배향으로 위치설정될 수 있기 때문에 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다 .
본 발명의 1실시예에 따른 제철설비의 세그먼트용 축고정형 로타리조인트(1000)를 도 1에 의거 설명하고, 종래 기술과 중복되는 곳에는 동일한 참조부호를 붙이면서 그 설명은 생략한다.
본 발명의 제철설비의 세그먼트용 축고정형 로타리조인트(1000)는, 종래 기술에서 설명한 것과 같이, 고온에서 철강을 압인하는 롤라(110)와, 이 롤라의 양단에 설치된 베어링박스(120)와, 이 베어링박스의 축중심이면서 롤라의 외측으로 끼워진 베어링(130)과, 이 베어링박스의 축중심이면서 롤라의 내측으로 끼워진 로터리조인트(1000)와, 상기 한 쌍의 베어링박스의 사이에 위치하도록 롤라의 축중심으로 끼워진 스크류튜브(150)와, 축방향 양단이 상기 로터리조인트와 베어링에 각각 끼워짐과 더불어 냉각수안내공(161)과 오일공급공(162)이 형성된 축(160)과, 상기 축의 양단에 설치된 커버(170)와, 상기 로터리조인트를 베어링박스에 위치결정하기 위한 핀(180)으로 이루어져 있다.
본 발명의 요부인 상기 로터리조인트(1000)는, 조인트하우징(1100)과, 오링(1200)과, 제1실링블록(1300)과, 냉각수유입방지실링(1400)과, 제2실링블록(1500)과, 제1오일누수방지실링(1600)과,제2오일누수방지실링(1601)과, 제3실링블록(1700)과, 제4실링블록(1800) 및, 스냅링(1900)을 포함한다.
여기서 상기 조인트하우징(1100)은, 상기 베어링박스(120)의 축중심으로 끼워져 실링되도록 조립됨과 더불어 축방향 일측에서 축방향 중심으로 길게 형성된 제1내경부(1120)와, 타측에서 축방향 중심으로 제1내경과 연통되도록 제1내경부 보다 직경이 작고 축방향으로 폭이 좁게 형성된 제2내경부(1130)를 포함한다.
또 상기 조인트하우징(1100)의 외주면에는 상기 오링(1200)이 안착되는 홈(1110)이 복수개 형성되고, 상기 조인트하우징(1100)의 제1내경부(1120)로 끼워진 제2실링블록(1500)과 제3실링블록(1700) 및 제4실링블록(1800)의 외주면에 밀착되는 각각의 오링(1200)을 안착시킬 수 있도록 홈(1140,1150,1160)이 형성되는 한편, 상기 조인트하우징(1100)의 일측면에는 베어링박스로 위치결정핀(180)이 끼워지는 위치결정구멍(1170)이 형성되고, 상기 제1내경부(1120)의 소정위치에는 상기 스냅링(1900)이 끼워져 안착되는 스냅링안착홈(1190)이 형성된다.
따라서 정밀하게 가공할 수 있도록 된 상기 제1내경부(1120)로 제1실링블록(1300)과, 냉각수유입방지실링(1400), 제2실링블록(1500), 제1오일누수방지실링(1600), 제3실링블록(1700), 제2오일누수방지실링(1601), 제4실링블록(1800)이 순차적으로 끼워진 후 스냅링안착홈(1190)에 끼워지는 스냅링(1900)과 제2내경부(1130)에 의해 축방향으로 이동하는 것을 제한하게 된다.
또 상기 조인트하우징(1100)의 외주면에 형성된 홈(1110)에 오링(1200)이 안착되고, 상기 조인트하우징(1100)의 제1내경부(1120)로 형성된 홈(1140,1150,1160)에 오링(1200)이 안착되어 제2실링블록(1500)과 제3실링블록(1700) 및 제4실링블록(1800)의 외주면에 밀착되면서 실링이 이루어지게 된다.
그리고 상기 오링(1200)은 환형의 고무제 링으로 이루어져 있다.
또한 상기 제1실링블록(1300)은, 상기 조인트하우징(1100)의 제1내경부(1120)와 제2내경부(1130)에 끼워져 안착되도록 외주면이 계단지게 형성되고, 축방향 중심에는 축(160)에 끼워지도록 관통구멍이 형성될 뿐만 아니라, 상기 냉각수유입방지실링(1400)이 안착되도록 관통구멍으로 부터 확경되도록 계단지게 형성되어 있다.
따라서 상기 제1실링블록(1300)의 외주면과 내주면 및 양측면을 절삭가공 및 연마가공에 의해 정밀하게 가공하는 것이 가능하므로 조립 정밀도가 우수하게 된다.
한편, 상기 제2실링블록(1500)은, 외주면과 내주면 및 양측면이 정밀한 절삭가공과 연마로 이루어져 조립 정밀도가 매우 우수하게 된다.
상기 냉각수유입방지실링(1400)과 제1오일누수방지실링(1600) 및 제2오일누수방지실링(1601)의 내주면에는 오링(1610)이 안착되어 축(160)의 외주면과 실링이 이루어지게 된다.
또 상기 제3실링블록(1700)은 양측면에 상기 제1오일누수방지실링(1600)과 제2오일누수방지실링(1601)이 안착되도록 계단진 홈이 형성되어 있다.
따라서 상기 제3실링블록(1700)의 계단진 홈으로 제1오일누수방지실링(1600)과 제2오일누수방지실링(1601)을 파손되지 않으면서 초보자도 조립하기가 매우 용이하게 된다.
또한 상기 제4실링블록(1800)도 외주면과 내주면 및 양측면이 절삭가공과 연마로 이루어져 정밀가공이 가능하므로 조립정밀도가 우수하게 된다.
미설명부호 1180은 상기 베어링(130)의 측면과 밀착될 때 간섭이 일어나지 않도록 형성된 베어링도피홈이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 로타리 조인트는, 조인트하우징(1100)과, 제1실링블록(1300), 제2실링블록(1500), 제3실링블록(1700) 및, 제4실링블록(1800)의 가공 정밀도가 우수하여 실링이 정밀하게 이루어짐과 더불어, 수명이 매우 길게 되는 한편, 경질의 테프론실링인 냉각수유입방지실링(1400)과 제1오일누수방지실링(1600) 및 제2오일누수방지실링(1601)을 구겨서 밀어 넣지 않고 조립이 가능하여 조립하기 용이할 뿐만 아니라, 조립시 테프론실링이 파손되지 않게 된다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에 의해 자명한 것인 경우에는 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
1000: 제철설비의 세그먼트용 축고정형 로타리조인트
1100: 조인트하우징(1100) 1200: 오링
1300: 제1실링블록 1400: 냉각수유입방지실링
1500: 제2실링블록 1600: 제1오일누수방지실링
1601: 제2오일누수방지실링 1700: 제3실링블록
1800: 제4실링블록 1900: 스냅링

Claims (4)

  1. 롤라의 양단에 설치됨과 더불어 베어링이 설치된 베어링박스의 축중심이면서 롤라의 내측으로 끼워져 축의 양단을 지지하도록 설치된 제철설비의 세그먼트용 축고정형 로타리조인트에 있어서,
    상기 베어링박스(120)의 축중심으로 끼워져 실링되도록 조립됨과 더불어 축방향 일측에서 축방향 중심으로 길게 형성된 제1내경부(1120)와 타측에서 축방향 중심으로 제1내경부와 연통되도록 제1내경부 보다 직경이 작고 축방향으로 폭이 좁게 형성된 제2내경부(1130)가 구비되는 한편, 베어링박스로 위치결정핀이 끼워지는 위치결정구멍(1170)이 소정위치에 구비된 조인트하우징(1100)과,
    상기 조인트하우징의 외경에 형성된 홈(1110)으로 끼워져 조립된 오링(1200)과,
    상기 조인트하우징(1100)의 제1내경부(1120)와 제2내경부(1130)에 끼워져 안착되도록 외주면이 계단지게 형성되고, 축방향 중심에는 축(160)에 끼워지도록 관통구멍이 형성될 뿐만 아니라, 냉각수유입방지실링이 안착되도록 관통구멍으로 부터 확경되도록 계단지게 형성된 제1실링블록(1300)과,
    상기 제1실링블록의 제1내경부쪽을 향해 형성된 홈으로 안착됨과 더불어 축(160)의 외주면으로 끼워져 오링에 의해 실링되도록 외주면과 내주면 및 양측면이 정밀한 절삭가공과 연마로 이루어져 끼워진 냉각수유입방지실링(1400)과,
    상기 제1내경부에서 끼워져 제1실링블록(1300)과 냉각수유입방지실링(1400)과 밀착되는 쪽으로 끼워짐과 더불어 상기 조인트하우징의 내경부(1120)에 설치된 오링(1140)으로 외주면이 실링되도록 외주면과 내주면 및 양측면이 정밀한 절삭가공과 연마로 이루어진 제2실링블록(1500)과,
    상기 제2실링블록으로 밀착되도록 축(160)의 외주면으로 끼워져 오링(1610)에 의해 실링된 제1오일누수방지실링(1600)과,
    상기 제1내경부에서 끼워져 제2실링블록(1500)에 밀착됨과 더불어 제2실링블록에 밀착되는 쪽으로 제1오일누수방지실링을 수용하는 한편 반대쪽으로 축(160)의 외주면으로 오링(1610)이 끼워져 실링되도록 제2오일누수방지실링(1601)이 안착되면서 외주면에는 조인트하우징의 제1내경부(1120)에 설치된 오링(1150)으로 실링되도록 외주면과 내주면 및 양측면이 정밀한 절삭가공과 연마로 이루어진 제3실링블록(1700)과,
    상기 제3실링블록(1700) 및 제2오일누수방지실링(1601)에 밀착되는 쪽으로 조인트하우징(1100)의 제1내경부(1120)로 끼워짐과 더불어 조인트하우징의 제1내경부(1120)에 설치된 오링(1160)으로 실링되도록 외주면과 내주면 및 양측면이 정밀한 절삭가공과 연마로 이루어진 제4실링블록(1800)과,
    상기 제1내경부에 끼워짐과 더불어 제4실링블록(1800)의 축방향 이동을 제한하도록 된 스냅링(1900)을 포함하는 것을 특징으로 하는 제철설비의 세그먼트용 축고정형 로타리조인트.
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