KR102349521B1 - Cooling device for preventing thermal deformation of steel sheet for plasma cutting of high manganese steel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고망간강 플라즈마 절단을 위한 강판의 열변형 방지용 냉각장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉각수가 담겨있는 수조 내에 톱니모양을 가진 판형 가로 지지격막을 구비하는 냉각지그를 설치하여, 냉각지그 위에 절단할 자재를 고정시킨 후 플라즈마 가공할 수 있어서, 플라즈마 절단시 발생하는 열로 인해 절단된 자재가 비틀리는 현상을 방지할 수 있는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling device for preventing thermal deformation of a steel plate for plasma cutting of high manganese steel, and more particularly, by installing a cooling jig having a plate-shaped transverse diaphragm having a sawtooth shape in a water tank containing cooling water, on the cooling jig It relates to a device capable of plasma processing after fixing the material to be cut, thereby preventing the cut material from being twisted due to heat generated during plasma cutting.
플라즈마(plasma) 절단기는 전력과 알곤가스 등을 이용하여 초고온의 플라즈마를 생성하고 노즐로부터 제트기류를 연속적으로 발생시켜 금속을 절단하는 장치이다. 통상적인 플라즈마 절단기는 중앙에 비소모성 전극을 놓고 주위에 동합금 등의 노즐로 에워싼 후, 전극과 노즐 사이에 아크를 발생시키고 그 가운데에 적당한 가스를 보내면, 가스가 고온이 되어 플라즈마 상태가 된다. A plasma cutter is a device that generates ultra-high-temperature plasma using electric power and argon gas and continuously generates a jet stream from a nozzle to cut metal. A conventional plasma cutter places a non-consumable electrode in the center and surrounds it with a nozzle such as copper alloy, then generates an arc between the electrode and the nozzle and sends an appropriate gas to the middle, and the gas becomes high temperature and becomes a plasma state.
플라즈마 절단기는 노즐을 통해 고속으로 분출된 플라즈마 제트는 절단 대상물을 고속으로 절단할 수 있는 장점이 있다. 반면에, 수직정도가 좋지 않고, 절삭 슬래그의 발생, 유해한 가스 생성, 고온에 의한 절단 자재의 열변형 등의 문제점이 있다.The plasma cutting machine has the advantage that the plasma jet ejected at high speed through the nozzle can cut the cutting object at high speed. On the other hand, there are problems such as poor verticality, generation of cutting slag, generation of harmful gas, and thermal deformation of the cutting material due to high temperature.
등록실용신안공보 제20-0276853호 “프라즈마 수중 절단장치” (2002.05.17.등록)에서는 NC 프라즈마 절단기로 철 및 비철금속을 절단할 때 발생하는 분진 및 자외선, 소음, 제품의 열변형을 방지하기 위한 프라즈마 수중절단 장치에 대해 개시하고 있다. 프라즈마 수중 절단장치는 특히 압축공기를 이용하여 수조변내의 물을 작업대의 소재상부로 부상시켜 수중에서 절단이 이루어지게 함으로써 분진 및 자외선, 소음 등의 포집과 차단하는 효과가 뛰어나고 열팽창에 의한 제품의 열변형을 방지하여 품질향상에 기여한다.Registered Utility Model Publication No. 20-0276853 “Plasma underwater cutting device” (registered on May 17, 2002) is designed to prevent dust, UV rays, noise, and thermal deformation of the product when cutting ferrous and non-ferrous metals with NC plasma cutter. Disclosed is a plasma underwater cutting device. Plasma underwater cutting device is particularly effective in collecting and blocking dust, ultraviolet rays, noise, etc. by floating the water in the tank side to the upper part of the material of the workbench using compressed air and cutting it underwater. It contributes to quality improvement by preventing deformation.
등록특허공보 제10-0627486호 “금속판의 절단 장치 및 방법” (2006.09.15.등록)에서는 산소 토치를 이용하여 후금속판을 절단할 때, 금속판의 절단면으로부터 흘러내리는 용강으로부터 생성되는 절단설을 최소화할 수 있는 금속판의 절단장치에 관해 개시한다. 절단장치는 용융금속이 흘러내려 절단설을 형성하는 것을 최소화하고 불가피하게 형성된 절단설도 용이하게 제거될수 있도록 하기 위하여 금속판 절단용 용융 방식 절단노즐과 상기 절단 노즐에 의하여 절단된 부위를 물로 냉각 및 재응고시키는 물분사 노즐로 이루어진다.In Registered Patent Publication No. 10-0627486 “Metal plate cutting device and method” (registered on Sep. 15, 2006), when a heavy metal plate is cut using an oxygen torch, the cutting theory generated from the molten steel flowing down from the cut surface of the metal plate is minimized. Disclosed is a metal plate cutting device that can do this. The cutting device cools and re-solidifies the area cut by the molten metal plate cutting nozzle and the cutting nozzle with water in order to minimize the flow of molten metal to form the cutting snow and to easily remove the unavoidably formed cutting snow. It consists of a water jet nozzle.
등록특허공보 제10-1845834호 “냉각기능을 갖는 절단기” (2018.03.30.등록)에서는 산소, 레이저 등의 절단기로 가공물을 절단하면서 절단된 절단부를 냉각시켜 열에 의한 변형을 최소화 하는 냉각기능을 갖는 절단기에 대해 개시하고 있다. 이를 위해 토치에 의해 절단된 가공물의 절단부를 냉각시키는 냉각수단을 포함한다. 냉각수단은, 토치의 후방에 배치되어 미스트 형태의 냉각수를 분사하는 노즐과, 노즐에 에어를 공급하는 컴프레서와, 노즐에 냉각수를 공급하는 냉각수공급수단으로 이루어지고, 노즐로 공급되는 에어에 의해 냉각수가 미스트 형태로 가공물의 절단부에 분사된다.In Patent Publication No. 10-1845834 “Cutter with cooling function” (registered on March 30, 2018), it has a cooling function that minimizes deformation due to heat by cooling the cut part while cutting the workpiece with a cutting machine such as oxygen or laser. A cutter is disclosed. To this end, it includes a cooling means for cooling the cut portion of the workpiece cut by the torch. The cooling means includes a nozzle disposed at the rear of the torch for spraying mist-shaped coolant, a compressor for supplying air to the nozzle, and coolant supply means for supplying coolant to the nozzle, is sprayed to the cutting part of the workpiece in the form of mist.
등록특허공보 제10-2195603호 “냉각장치를 갖는 절단기” (2020.12.21.등록)에서는 절단기로 가공물을 절단하면서 절단된 절단부를 냉각시켜 열에 의한 변형을 최소화 하는 냉각장치를 갖는 절단기에 관해 개시한다. 토치에 의해 절단된 절단부에 냉각수를 분사하여 빠르게 냉각시켜 절단부의 강도 및 변형을 최소화하는 냉각장치를 갖는 절단기를 제공하기 위해, 토치의 후방에 배치되어 냉각수를 분사하는 노즐과 노즐에 냉각수를 공급하는 펌프로 이루어진 냉각수단을 구비하고, 토치가 이동수단에 의해 이동하면 절단된 가공물의 절단부에 냉각수를 노즐을 통해 분사하여 절단부를 냉각시킨다.Patent Publication No. 10-2195603 “Cutter with cooling device” (registration on December 21, 2020) discloses a cutting machine having a cooling device that minimizes deformation due to heat by cooling the cut cut part while cutting the workpiece with the cutter. . In order to provide a cutter with a cooling device that minimizes the strength and deformation of the cut part by spraying coolant to the cut part cut by the torch and cooling it quickly, it is disposed at the rear of the torch and supplies coolant to the nozzle and the nozzle that sprays coolant A cooling means made of a pump is provided, and when the torch is moved by the moving means, cooling water is sprayed to the cut part of the cut workpiece through the nozzle to cool the cut part.
본 발명의 목적은, 절단가공 시 열로 인해 절단된 제품에 비틀림이 발생하지 않는 플라즈마 절단을 위한 강판의 열변형 방지용 냉각장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a cooling device for preventing thermal deformation of a steel sheet for plasma cutting that does not cause torsion in the cut product due to heat during cutting.
본 발명의 다른 목적은, 절단되는 자재의 냉각 성능을 향상시키고, 사용되는 물의 양을 절약하는 플라즈마 절단을 위한 강판의 열변형 방지용 냉각장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to improve the cooling performance of the material to be cut and to provide a cooling device for preventing thermal deformation of a steel sheet for plasma cutting that saves the amount of water used.
본 발명의 또다른 목적은, 두께가 상이한 자재에 대해서도 두께의 1/4 내지 3/4 수위로 일정하게 침수되도록 하여 절단된 제품의 냉각을 균일하게 유지하는 플라즈마 절단을 위한 강판의 열변형 방지용 냉각장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention, cooling for preventing thermal deformation of steel sheet for plasma cutting to maintain uniform cooling of the cut product by allowing constant submersion to 1/4 to 3/4 of the thickness even for materials of different thicknesses to provide the device.
본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 목적을 이루기 위한 하나의 양태에 따르면, 고망간강의 플라즈마 절단을 위한 강판의 열변형 방지용 냉각장치에 있어서, 냉각수를 수용하는 수조; 상기 수조 내에 세로방향으로 나란히 설치되는 복수개의 받침격막과, 상기 받침격막에 수직하게 가로방향으로 결합되어 절단할 자재의 하부를 지지하는 복수개의 가로 지지격막을 구비하는 냉각지그; 및 절단할 자재가 상기 냉각지그 위에서 이동하지 않도록 절단할 자재의 측면을 고정하는 고정장치;를 포함한다.According to one aspect for achieving the above object, there is provided a cooling device for preventing thermal deformation of a steel sheet for plasma cutting of high manganese steel, comprising: a water tank accommodating cooling water; a cooling jig having a plurality of support diaphragms installed side by side in the vertical direction in the water tank, and a plurality of horizontal support diaphragms that are vertically coupled to the support diaphragm in the horizontal direction to support the lower portion of the material to be cut; and a fixing device for fixing the side of the material to be cut so that the material to be cut does not move on the cooling jig.
상기 냉각지그의 가로 지지격막은, 전체적으로 직사각형 모양의 판형으로 구성되고, 절단할 자재를 지지하는 상면은 톱니모양으로 형성된다.The horizontal support diaphragm of the cooling jig is generally formed in a rectangular plate shape, and the upper surface supporting the material to be cut is formed in a sawtooth shape.
상기 수조는 내부에 수용되는 냉각수의 높이가 절단할 자재의 1/4 내지 3/4 위치에 오도록 조절할 수 있는 수위센서를 구비한다.The water tank is provided with a water level sensor that can be adjusted so that the height of the coolant accommodated therein is at a
상기 플라즈마 절단을 위한 강판의 열변형 방지용 냉각장치는, 절단할 자재의 상부에 냉각수를 배출하는 균일한 간격으로 형성된 복수의 냉각수 배출구를 구비하고, 플라즈마 절단방향과 나란한 방향으로 설치되는 워터 파이프;를 더 포함할 수 있다.The cooling device for preventing thermal deformation of the steel sheet for plasma cutting includes a plurality of cooling water outlets formed at uniform intervals for discharging cooling water on the upper part of the material to be cut, and a water pipe installed in parallel with the plasma cutting direction; may include more.
상기 플라즈마 절단을 위한 강판의 열변형 방지용 냉각장치는, 냉각수 공급배관으로부터 동일한 거리에 위치하는 제1냉각노즐 및 제2냉각노즐을 구비하고, 플라즈마 절단 토치의 진행방향 전후에 상기 제1냉각노즐과 제2냉각노즐을 각각 배치하는 냉각수 분사장치;를 더 포함할 수 있다.The cooling device for preventing thermal deformation of the steel sheet for plasma cutting includes a first cooling nozzle and a second cooling nozzle positioned at the same distance from the cooling water supply pipe, and the first cooling nozzle and the first cooling nozzle before and after the moving direction of the plasma cutting torch It may further include a cooling water injection device for disposing each of the second cooling nozzles.
본 발명에 따른 플라즈마 절단을 위한 강판의 열변형 방지용 냉각장치는, 톱니 형태의 냉각지그를 이용하여 절단하려는 자재의 일부를 냉각수에 침수시켜, 절단된 제품에 열에 의한 비틀림이 발생하는 것을 방지할 수 있다.The cooling device for preventing thermal deformation of a steel sheet for plasma cutting according to the present invention can prevent distortion due to heat in the cut product by submerging a part of the material to be cut in cooling water using a sawtooth cooling jig. have.
본 발명에 따른 플라즈마 절단을 위한 강판의 열변형 방지용 냉각장치는, 냉각수 순환펌프에 의해 수조의 냉각수를 순환시킴으로써, 절단되는 자재의 냉각 성능을 향상시키고, 사용되는 물의 양을 절약할 수 있다.The cooling apparatus for preventing thermal deformation of a steel sheet for plasma cutting according to the present invention, by circulating the cooling water in the water tank by the cooling water circulation pump, improves the cooling performance of the material to be cut and can save the amount of water used.
본 발명에 따른 플라즈마 절단을 위한 강판의 열변형 방지용 냉각장치는, 수위센서를 이용하여, 두께가 상이한 자재에 대해서도 두께의 1/4 내지 3/4 수위로 일정하게 침수되도록 하여, 절단된 제품의 냉각을 균일하게 할 수 있다.The cooling device for preventing thermal deformation of a steel sheet for plasma cutting according to the present invention uses a water level sensor to constantly flood materials with different thicknesses at a water level of 1/4 to 3/4 of the thickness, Cooling can be made uniform.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 절단을 위한 강판의 열변형 방지용 냉각장치의 수조에 냉각지그가 배치된 상태를 나타내는 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 절단을 위한 강판의 열변형 방지용 냉각장치 중 상면에 톱니모양이 형성된 냉각지그를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 절단을 위한 강판의 열변형 방지용 냉각장치 중 냉각지그와 고정장치 및 워터 파이프의 배치 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 절단을 위한 강판의 열변형 방지용 냉각장치 중 자재 절단 상태와 고정장치의 역할을 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 절단을 위한 강판의 열변형 방지용 냉각장치 중 워터 파이프의 역할을 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 절단을 위한 강판의 열변형 방지용 냉각장치 중 냉각수 분사장치의 구성을 나타내는 사시도이다.1 is a front view illustrating a state in which a cooling jig is disposed in a water tank of a cooling device for preventing thermal deformation of a steel sheet for plasma cutting according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating a cooling jig having a sawtooth shape on an upper surface of a cooling device for preventing thermal deformation of a steel sheet for plasma cutting according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view illustrating an arrangement state of a cooling jig, a fixing device, and a water pipe in a cooling device for preventing thermal deformation of a steel sheet for plasma cutting according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view illustrating a material cutting state and a role of a fixing device in a cooling device for preventing thermal deformation of a steel sheet for plasma cutting according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view illustrating the role of a water pipe in a cooling device for preventing thermal deformation of a steel sheet for plasma cutting according to an embodiment of the present invention.
6 is a perspective view illustrating a configuration of a coolant spraying device among cooling devices for preventing thermal deformation of a steel sheet for plasma cutting according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면들 및 후술되어 있는 내용을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and the content to be described later. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed subject matter may be thorough and complete, and that the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Like reference numerals refer to like elements throughout. On the other hand, the terms used herein are for the purpose of describing the embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless otherwise specified in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “comprising” means that the stated component, step, operation and/or element is the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements. or addition is not excluded.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 고망간강 플라즈마 절단을 위한 강판의 열변형 방지용 냉각장치에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치는 고망간강의 플라즈마 절단시 강판의 열변형을 방지할 수 있다.Hereinafter, a cooling device for preventing thermal deformation of a steel sheet for plasma cutting of high manganese steel according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The cooling device according to an embodiment of the present invention can prevent thermal deformation of the steel sheet during plasma cutting of high manganese steel.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 절단을 위한 강판의 열변형 방지용 냉각장치의 수조에 냉각지그가 배치된 상태를 나타내는 정면도이다.1 is a front view illustrating a state in which a cooling jig is disposed in a water tank of a cooling device for preventing thermal deformation of a steel sheet for plasma cutting according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 절단을 위한 강판의 열변형 방지용 냉각장치는 수조(200), 수위센서(300), 냉각지그(100), 고정장치(500)를 포함한다.A cooling device for preventing thermal deformation of a steel sheet for plasma cutting according to an embodiment of the present invention includes a
수조(200)는 플라즈마 절단시 강판의 열변형을 방지하는 냉각수를 수용한다. 수조에는 내부에 수용되는 냉각수의 높이를 체크하는 수위센서(300)를 포함할 수 있다.The
냉각지그(100)는 수조 내에 위치하고, 복수개의 받침격막과 복수개의 가로 지지격막(104)을 구비하여, 절단할 자재의 하부를 지지한다.The
냉각지그의 받침격막으로는 좌측 받침격막(101), 우측 받침격막(102), 중간 받침격막(103) 등을 적절한 위치에 배치할 수 있다. 받침격막들은 서로 나란히 설치하여 가로 지지격막(104)과 결합할 수 있다. 복수개의 받침격막들은 세로방향으로 나란히 설치하여, 복수개의 가로 지지격막(104)들과 수직하게 결합하도록 설치하는 것이 바람직하다.As the support diaphragm of the cooling jig, the
복수개의 가로 지지격막(104)들은 전체적으로 직사각형 모양을 하고 있으며, 판형태로 이루어져 있고, 하부에 세로 받침격막들과 결합할 수 있는 홈을 구비할 수 있다. 상부는 톱니모양으로 형성되어, 절단하려는 자재(400)가 톱니모양 위쪽에 놓이게 된다. 톱니모양의 지지격막에 의해 지지되므로 플라즈마 절단시 슬러그 제거에 유리하며, 균일한 열전달로 열변형도 방지할 수 있다.The plurality of
고정장치(500)는 절단할 자재(400)가 냉각지그 위에서 이동하지 않도록 절단할 자재의 측면을 고정한다. 고정장치(500)는 수조에 고정시키거나, 냉각지그에 고정시킬 수 있다. 고정장치(500)는 절단할 자재의 좌우측에 맞추어 복수개 설치하는 것이 바람직하다. 고정장치로는 수조 또는 냉각지그에 고정시킨 블록 형태도 가능하고, 볼트 등을 사용한 가압장치(550) 형태도 가능하다.The
수위센서(300)는 수조의 내부에 수용되는 냉각수의 높이를 체크할 수 있다. 냉각수면(350)은 절단할 자재(400)의 1/4 내지 3/4위치에 있는 것이 바람직하다. 냉각수면이 너무 높으면 플라즈마 절단에 방해가 되고, 너무 낮으면 냉각 성능이 저하되어 열변형이 발생할 수 있고, 슬러그 제거 성능이 저하된다.The
수위센서(300)와 제어부(미도시)를 이용하여 수조(200)의 내부에 수용되는 냉각수의 높이가 절단할 자재의 1/4 내지 3/4 위치에 오도록 조절할 수 있다.Using the
절단하려는 자재(400)의 상부에 있는 토치(900)의 노즐을 X축과 Y축 방향으로 이동하면서 플라즈마 절단을 실시할 수 있다. 절단용 자재(400)로는 고망간강을 이용한 강판을 사용할 수 있다.Plasma cutting may be performed while moving the nozzle of the
수조(200)에는 냉각수 순환관(미도시)이 형성되고, 냉각수 순환관은 냉각수 탱크(미도시)와 냉각수 순환펌프(미도시)에 연결되도록 구성할 수 있다. 일정한 냉각수 온도를 유지하도록 냉각수 순환펌프를 제어하는 제어부(미도시)가 포함되는 것이 바람직하다. 냉각수 순환펌프에 의해 수조의 냉각수를 순환시킴으로써, 절단되는 고망간강의 냉각효율를 증대시키고, 냉각수로 사용되는 물의 양을 절약할 수 있다. A cooling water circulation pipe (not shown) may be formed in the
수조에는 냉각수 개폐밸브(미도시)를 부가하여, 두께가 상이한 고망간강 강판에 대해서도 제어부(미도시)에서 강판 두께의 1/4 내지 3/4 정도만 침수되도록 제어할 수 있다. 이 경우 절단되는 강판의 냉각효율이 일정하게 유지되어 절단되는 고망간강의 휨을 방지할 수 있다.By adding a cooling water opening/closing valve (not shown) to the water tank, the control unit (not shown) can control only 1/4 to 3/4 of the thickness of the steel sheet to be submerged even for high manganese steel sheets having different thicknesses. In this case, the cooling efficiency of the cut steel sheet is kept constant, so that bending of the cut high manganese steel can be prevented.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 절단을 위한 강판의 열변형 방지용 냉각장치 중 상면에 톱니모양이 형성된 냉각지그를 나타내는 사시도이다.2 is a perspective view illustrating a cooling jig having a sawtooth shape on an upper surface of a cooling device for preventing thermal deformation of a steel sheet for plasma cutting according to an embodiment of the present invention.
냉각지그(100)를 수조 내에 설치하기 위해서, 복수개의 받침격막을 사용한다. 도 2에서는 좌측 받침격막(101), 우측 받침격막(102), 중간 받침격막(103)의 3개의 받침격막을 세로 방향으로 나란히 설치하였다. 받침격막의 형상과 개수는 냉각지그의 크기 등을 고려하여 적절히 선택할 수 있다.In order to install the
복수개의 가로 지지격막(104)이 세로 방향의 받침격막과 수직하여 결합되어 있다. 복수개의 가로 지지격막(104)들은 전체적으로 직사각형 모양을 하고 있으며, 판형태로 이루어져 있고, 하부에 세로 받침격막들과 결합할 수 있는 홈을 구비할 수 있다. 도 2에서는 좌우 받침격막에는 고정되었고, 중간 받침격막과는 끼움결합을 하고 있다. 가로 지지격막(104)과 복수개의 받침격막은 서로 용접 등의 방법으로 결합시킬 수 있다.A plurality of
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 절단을 위한 강판의 열변형 방지용 냉각장치 중 냉각지그와 고정장치 및 워터 파이프의 배치 상태를 나타내는 사시도이다.3 is a perspective view illustrating an arrangement state of a cooling jig, a fixing device, and a water pipe in a cooling device for preventing thermal deformation of a steel sheet for plasma cutting according to an embodiment of the present invention.
냉각지그(100) 위쪽에 절단하려는 자재(400)가 위치하고 있다. 절단하려는 자재(400)의 측면에는 가압장치(550)가 위치하고 있으며, 상부에는 워터 파이프(600)가 위치하고 있다.The material 400 to be cut is positioned above the cooling
절단할 자재(400)를 고정시키기 위해서 복수개의 고정장치(500)를 사용할 수 있다. 도 3에서는 절단하려는 자재(400)의 한쪽 측면에 볼트 형태의 가압장치(550)를 복수개 사용하였다. A plurality of fixing
고정장치(500)로는 블록형태의 고정장치를 자재(400)의 양쪽에 사용할 수 있고, 블록형태를 한쪽에만 사용하고 다른 쪽에는 볼트형태의 가압장치(550)을 사용하거나, 양쪽 모두 볼트형태의 가압장치(550)를 사용할 수도 있다.As the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 절단을 위한 강판의 열변형 방지용 냉각장치 중 자재 절단 상태와 고정장치의 역할을 나타내는 사시도이다.4 is a perspective view illustrating a material cutting state and a role of a fixing device in a cooling device for preventing thermal deformation of a steel sheet for plasma cutting according to an embodiment of the present invention.
절단할 자재(400)를 플라즈마 토치(900)를 이용하여 절단하면, 절단된 제품(450)을 얻을 수 있다. 그런데 절단된 제품이 길쭉한 형상을 하는 경우, 고정되지 않으면 유동에 의한 오차가 발생할 수도 있고, 열에 의한 변형이 일어날 가능성이 높아진다. 따라서 이를 방지하기 위하여 절단할 자재(400)의 적어도 일측면에는 볼트형태의 가압장치(550)를 사용하는 것이 바람직하다. When the material to be cut 400 is cut using the
가압장치(550)의 성능을 향상시키기 위해서 스프링 등의 탄성수단을 결합하여 사용할 수도 있다. 이 경우 절단에 의한 유격이 조절되어 더욱 안정적으로 고정이 가능하다.In order to improve the performance of the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 절단을 위한 강판의 열변형 방지용 냉각장치 중 워터 파이프의 역할을 나타내는 사시도이다.5 is a perspective view illustrating the role of a water pipe in a cooling device for preventing thermal deformation of a steel sheet for plasma cutting according to an embodiment of the present invention.
워터 파이프(600)는 절단할 자재의 상부에 냉각수를 배출할 수 있다. 워터 파이프는 균일한 간격으로 형성된 복수의 냉각수 배출구(650)를 구비한다. 균일한 간격으로 냉각수를 배출하므로 워터 파이프는 절단할 자재의 상부에 균일한 냉각수막을 형성할 수 있으므로, 절단된 자재의 열변형을 방지할 수 있다.The
워터 파이프(600)는 플라즈마 절단이 진행되는 위치의 영향을 적게 받기 위하여, 플라즈마 절단 방향과 나란한 방향으로 설치하는 것이 바람직하다. 워터 파이프는 플라즈마 절단이 진행됨에 따라 토치와의 거리에 맞추어 이동시킬 수 있다.The
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 절단을 위한 강판의 열변형 방지용 냉각장치 중 냉각수 분사장치의 구성을 나타내는 사시도이다.6 is a perspective view illustrating a configuration of a cooling water spraying device among cooling devices for preventing thermal deformation of a steel sheet for plasma cutting according to an embodiment of the present invention.
플라즈마 토치(900)의 진행방향 전후에 냉각수를 분사하는 냉각수 분사장치(700)를 구비할 수 있다. 냉각수 분사장치(700)는 제1냉각노즐(710)과 제2냉각노즐(720)을 구비한다. 제2냉각노즐과 제2냉각노즐은 각각 제1냉각배관(715)과 제2냉각배관(725)에 연결되고, 제1냉각배관과 제2냉각배관은 냉각수 공급배관(730)에 연결되어 냉각수를 공급받는다.A
제1냉각노즐(710)과 제2냉각노즐(720)은 플라즈마 절단 토치(900)의 진행방향 전후에 위치한다. 제1냉각배관과 제2냉각배관은 서로 길이가 같으므로, 제1냉각노즐 및 제2냉각노즐은 냉각수 공급배관(730)으로부터 동일한 거리에 위치한다. 플라즈마 절단 토치의 진행방향 전후에 냉각수를 공급하므로, 냉각수의 낭비 없이 냉각이 가능하고, 전후에 동일한 압력으로 냉각수를 공급하여 균일한 절단이 가능하다.The
냉각수 공급배관에는 냉각수 압력을 조절하는 밸브(미도시)를 구비할 수 있다. 워터 파이프(600) 및 냉각수 공급배관(730)은 수조의 냉각수에 연결된 냉각수 펌프(미도시)를 이용하여 순환시켜서 물과 에너지를 절약할 수 있다.The cooling water supply pipe may include a valve (not shown) for controlling the cooling water pressure. The
100 : 냉각지그(100) 101 : 좌측 받침격막(101)
102 : 우측 받침격막(102) 103 : 중간 받침격막(103)
104 : 가로 지지격막(104) 105 : 톱니모양(105)
200 : 수조(200)
300 : 수위센서(300) 350 : 냉각수면(350)
400 : 자재(400) 450 : 절단된 제품(450)
500 : 고정장치(500) 550 : 가압장치(550)
600 : 워터 파이프(600) 650 : 냉각수 배출구(650)
700 : 냉각수 분사장치(700)
710 : 제1냉각노즐(710) 715 : 제1냉각배관(715)
720 : 제2냉각노즐(720) 725 : 제2냉각배관(725)
730 : 냉각수 공급배관(730)
900 : 토치(900)100: cooling jig (100) 101: left support diaphragm (101)
102: right support diaphragm (102) 103: middle support diaphragm (103)
104: horizontal spacer diaphragm (104) 105: sawtooth shape (105)
200: water tank (200)
300: water level sensor (300) 350: cooling water level (350)
400: material (400) 450: cut product (450)
500: fixing device (500) 550: pressurizing device (550)
600: water pipe (600) 650: cooling water outlet (650)
700: coolant injection device (700)
710: first cooling nozzle (710) 715: first cooling pipe (715)
720: second cooling nozzle (720) 725: second cooling pipe (725)
730: cooling water supply pipe (730)
900: torch (900)
Claims (3)
냉각수를 수용하는 수조; 상기 수조 내에 세로방향으로 나란히 설치되는 복수개의 받침격막과, 상기 받침격막에 수직하게 가로방향으로 결합되어 절단할 자재의 하부를 지지하는 복수개의 가로 지지격막을 구비하는 냉각지그; 및 절단할 자재가 상기 냉각지그 위에서 이동하지 않도록 절단할 자재의 측면을 고정하는 고정장치;를 포함하며,
상기 냉각지그의 가로 지지격막은, 전체적으로 직사각형 모양의 판형으로 구성되고, 절단할 자재를 지지하는 상면은 톱니모양으로 형성되고,
상기 수조는 내부에 수용되는 냉각수의 높이가 절단할 자재의 1/4 내지 3/4 위치에 오도록 조절할 수 있는 수위센서를 구비하며,
절단할 자재의 상부에 냉각수를 배출하는 균일한 간격으로 형성된 복수의 냉각수 배출구를 구비하고, 플라즈마 절단방향과 나란한 방향으로 설치되는 워터 파이프;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 절단을 위한 강판의 열변형 방지용 냉각장치.In the cooling device for preventing thermal deformation of steel sheet for plasma cutting of high manganese steel,
a water tank containing coolant; a cooling jig having a plurality of support diaphragms installed side by side in the vertical direction in the water tank, and a plurality of horizontal support diaphragms that are vertically coupled to the support diaphragm in a horizontal direction to support a lower portion of a material to be cut; and a fixing device for fixing the side of the material to be cut so that the material to be cut does not move on the cooling jig.
The horizontal support diaphragm of the cooling jig is generally formed in a rectangular plate shape, and the upper surface supporting the material to be cut is formed in a sawtooth shape,
The water tank is provided with a water level sensor that can be adjusted so that the height of the cooling water accommodated therein is at a position of 1/4 to 3/4 of the material to be cut,
Heat of a steel plate for plasma cutting, characterized in that it further comprises a water pipe having a plurality of cooling water outlets formed at uniform intervals for discharging cooling water on the upper part of the material to be cut, and installed in a direction parallel to the plasma cutting direction. Cooling device for strain relief.
냉각수 공급배관으로부터 동일한 거리에 위치하는 제1냉각노즐 및 제2냉각노즐을 구비하고, 플라즈마 절단 토치의 진행방향 전후에 상기 제1냉각노즐과 제2냉각노즐을 각각 배치하는 냉각수 분사장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 절단을 위한 강판의 열변형 방지용 냉각장치.The method of claim 1,
A cooling water injection device having a first cooling nozzle and a second cooling nozzle positioned at the same distance from the cooling water supply pipe, and respectively disposing the first cooling nozzle and the second cooling nozzle before and after the moving direction of the plasma cutting torch; A cooling device for preventing thermal deformation of a steel sheet for plasma cutting, comprising:
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