KR19980025697U - 쌍롤형 박판제조장치의 베어링 외륜과 쵸크내경 사이의 공차 제거장치 - Google Patents

쌍롤형 박판제조장치의 베어링 외륜과 쵸크내경 사이의 공차 제거장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 쌍롤형 박판제조장치의 베어링 외륜과 쵸크내경 사이의 공차 제거장치에 관한 것으로, 쵸크(20)의 내측 저부 및 일측면에는 유압 실린더(40),(40a)를 설치하되, 이 유압 실린더(40),(40a)의 몸체가 쵸크(20)의 내경으로 돌출되지 않게 설치하였고, 상기 유압 실린더(40),(40a)의 로드(41),(41a)에는 베어링(32)의 외륜과 부합하도록 상면이 호형으로 된 곡률판(42),(42a)을 설치하여서 된 것이다.

Description

쌍롤형 박판제조장치의 베어링 외륜과 쵸크내경 사이의 공차 제거장치
본 고안은 쌍롤형 박판제조장치의 베어링 외륜과 쵸크내경 사이의 공차 제거장치에 관한 것으로, 상세히는 베어링의 외륜과 쵸크의 내경 사이에 발생하는 공차를 없애줌으로써, 주편 두께를 일정하게 하여 상품의 질적 향상을 도모하고자 하는 것이다.
일반적으로 롤축(31)에 설치되는 베어링(32)의 외륜과 쵸크(20)의 내경 사이 공차는 열에 의한 내·외륜 및 전동체의 팽창을 고려하여 결정되며, 작업환경 및 부하조건에 따라 결정된다.
그러나 상기에서 언급한 조건을 다 갖춘 베어링(32)이라 하더라도 가공공차 및 정비성을 고려하여 베어링(32)의 외륜과 쵸크(20) 사이의 공차가 약 0.5mm정도 발생한다.
한편, 상기 베어링(32) 내경은 롤축(31)과 억지끼워 맞춤으로 조립하고, 베어링(32)의 외경은 쵸크(20) 내경과 조립되므로 쵸크(20)의 내경 가공공차와 조립에 필요한 조립치수가 필요하다.
상기 가공공차와 조립치수는 쵸크(20) 내경에서 베어링(32)이 하기표 (a),(b),(c)와 같이 미끄러짐이 발생한다.
t1
좀더 상세히 설명하면 롤축(31)이 베어링(32)에 조립되고, 조립된 베어링(32)에 쵸크(20)를 조립하면, 상기 표(a)와 같이 롤(30)의 자중(F)에 의한 힘만 받게 된다.
여기서 롤(30)이 회전하게 되면 롤(30)에서 발생되는 토오크(T) 때문에 표(b)와 같이 된다.
그러나 표(c)와 같이 외력(P)을 받게 되면 외력(P)의 정도에 따라 그 위치가 변한다.
실제적으로 이런 현상을 가지고 박판제조장치에 적용하게 되면 약 0.1~0.3mm의 베어링(32) 공차가 주편두께에 영향을 준다.
주조장치에서 두께는 상당히 중요한 요소로 상품의 가치를 좌우하기 때문이다.
그러므로 제어에서 처리해 주지 못하는 부분 즉, 기계적인 문제에서 여러가지 방법을 동원하고 있다.
예를 들어 열연이나 냉연에서 롤(30)에 캠버를 주어 두께조정을 하는 것처럼 여러방법을 사용하고 있다.
이러한 열연이나 냉연에서는 롤(30)의 배열이 수직배열이기 때문에 베어링(32)과 쵸크(20)의 공차로 인한 문제는 크게 나타나지 않는다.
그러나 박판제조장치용 롤(30)은 수평배열이기 때문에 상기 표(a),(b),(c)에 나타나는 현상이 존재하므로 베어링(32)과 쵸크(20)의 공차를 최소한으로 줄이는 것이 주편두께, 즉, 제품의 질을 향상시킬 수 있다.
미국특허 5,327,762에는 롤축(31)에 유압이 지나가도록 통로를 내고, 베어링(32)과 롤축(31)의 조립부에 슬리이브를 넣고 유압으로 힘을 주어 롤축(31)과 베어링(32)을 죄는 방식을 사용하고 있다.
이 방식은 롤축(31)을 조립하는 방법으로 오일을 이용하여 조립하는데 일종의 열연에서 백업롤의 유압베어링과 유사한 방식이다.
또한 미국특허 4,191,042에는 롤축(31)이 베어링(32)에 지지되어 높은 하중에서 압연의 과정을 지날 때 축방향으로 움직이는 것을 방지하는 기술로 일종의 트러스트베어링(Thrust bearing)의 기능을 한다.
그러나 상기의 모든 방법은 베어링(32)의 외륜과 쵸크(20) 내경 사이의 공차를 제거하기에는 미흡하여 주편의 두께를 일정하게 생산하지 못하는 문제점이 지적되고 있다.
본 고안은 상기와 같은 제반 문제점을 감안하여 이를 해소하고자 고안한 것으로, 롤축에 체결되는 베어링의 외륜과 쵸크의 내경 사이 공차를 제거하여, 일정한 두께의 주편을 생산할 수 있도록 한 쌍롤형 박판제조장치의 베어링 외륜과 쵸크내경 사이의 공차 제거장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은 쵸크내의 저부 및 일측면에 각각의 유압실린더를 설치하고, 이 유압실린더의 로드에는 롤축의 외경과 부합하도록 호형으로 가공된 곡률판을 설치하여서 됨에 의한다.
도 1(가),(나)는 박판제조장치의 측면 및 평면을 개략적으로 나타낸 단면구성도
도 2는 본 고안의 베어링 외륜과 쵸크내경 사이의 공차 제거장치 발췌 사시도
도 3은 본 고안의 베어링 외륜과 쵸크내경 사이의 공차 제거장치가 설치된 상태의 쵸크 발췌 측단면도
도 4는 본 고안의 베어링 외륜과 쵸크내경 사이의 공차 제거장치가 설치된 상태의 쵸크발췌 사시도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 밀프레임11 : 상부프레임
12 : 실린더20 : 쵸크
21 : 입구22 : 출구
30 : 롤31 : 롤축
32 : 베어링40, 40a : 유압실린더
41, 41a : 로드42, 42a : 곡률판
본 고안은 밀프레임(Mill frame)(10)의 상부에 상부프레임(Top prame)(11)을 설치하고, 상기 밀프레임(10)의 내측에는 롤축(31)에 삽입설치된 베어링(32)을 억지끼워 맞춤한 쵸크(20)를 고정하기 위하여 메인 실린더(Main Sylinder)(12)를 설치하여서 된 통상의 박판제조장치에 있어서, 상기 쵸크(20)의 내측 저부 및 일측면에는 유압 실린더(40),(40a)를 설치하되, 이 유압 실린더(40),(40a)의 몸체가 쵸크(20)의 내경으로 돌출되지 않게 설치하였고, 상기 유압 실린더(40),(40a)의 로드(41),(41a)에는 베어링(32)의 외륜과 부합하도록 상면이 호형으로 된 곡률판(42),(42a)을 설치하여서 된 것이다.
이와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.
본 고안은 쵸크(20) 내부에 각각의 유압 실린더(40),(40a)를 설치하여 베어링(32) 외륜을 고정시킴으로써 원주방향 뿐만 아니라, 축 방향 공차까지 줄일 수 있도록 하였다.
한편 본 고안은 도 3에서 나타난 바와 같이 베어링(32)이 조립되는 위치 즉, 하방향과 일측방향에 각각의 유압 실린더(40),(40a)를 쵸크(20) 내부에 설치한 다음, 유압의 힘으로 이들 공차를 줄인다.
즉, 쵸크(20)에 유압 실린더(40),(40a)의 몸체 형식으로 가공하여 실린더 보어(bore) 역할을 할 수 있게 하고, 상기 유압 실린더(40),(40a)의 로드(41),(41a)에는 베어링(32) 외륜과 같은 곡률을 갖는 곡률판(42),(42a)을 설치하여 베어링(42)을 조여줄 수 있도록 한다.
단, 유압 실린더(40),(40a)의 오일은 쵸크(20)의 일측면 입구(inlet)(21)와 출구(outlet)(22)를 내어 오일을 공급 및 배출하도록 하였다.
이때, 유압파워 잭(도면 미도시)은 별도로 설치하여 압력의 조절을 제어하게 한다.
유압의 힘은 얼마로 해야 적당한가는 하기표와 수식에 의해 구해질 수 있다.
t2
P : 롤에 가해지는 외력
Ft: 롤이 회전하면서 베어링에 가하는 힘
Fs: 베어링 외륜과 쵸크 내경 사이에서 발생되는 미끄럼 마찰력
Fh: 수평으로 필요한 유압의 힘
Fv: 수직으로 필요한 유압의 힘
F : 롤 자중
α : 롤 축과 쵸크 내륜접선과 수평선이 이루는 각
t : 베어링 외륜 두께
μr: 베어링 구름 마찰계수
μs: 미끄럼 마찰계수
힘-모멘트 평형방정식에 의해 아래와 같은 식을 구할 수 있다.
(수직힘에 대한 식)
(수평힘에 대한 식)
상기 수식에 의해 얻어진 해는 롤의 자중(F) 15톤, 베어링 구름 마찰계수(μr) 0.003, 미끄럼 마찰계수(μs) 0.3, 베어링 외륜 두께(t) 40.5mm, 쵸크반경(R) 539,5mm로 가정했을 때 약 16톤의 유압의 힘을 가한다면 베어링(32) 외륜과 쵸크(20) 내경의 공차는 없어질 것이다.
이상과 같은 본 고안은 쌍롤형 박판주조장치에서 베어링의 외륜과 쵸크 내경의 공차를 없애줌으로서 주편두께가 일정하게 되고, 그로 인한 상품의 질적 수준도 꾀할 수 있으며, 주조시 롤 갭 조정의 간편성을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 밀프레임(10)의 상부에 상부프레임(11)을 설치하고, 상기 밀프레임(10)의 내측에는 롤축(31)에 삽입설치된 베어링(32)을 억지끼워 맞춤한 쵸크(20)를 고정하기 위하여 메인 실린더(12)를 설치하여서 된 통상의 박판제조장치에 있어서,
    상기 쵸크(20)의 내측 저부 및 일측면에는 유압 실린더(40),(40a)를 설치하되, 이 유압 실린더(40),(40a)의 몸체가 쵸크(20)의 내경으로 돌출되지 않게 설치하였고, 상기 유압 실린더(40),(40a)의 로드(41),(41a)에는 베어링(32)의 외륜과 부합하도록 상면이 호형으로 된 곡률판(42),(42a)을 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 쌍롤형 박판제조장치의 베어링 외륜과 쵸크내경 사이의 공차 제거장치.
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