KR19990013131A - 온 라인 롤 그라인딩 블럭 교환장치 - Google Patents

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이종훈
김병옥
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김종진
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본 발명은 열연 공장에서 스트립을 압연할 때 사용되는 롤의 미소 마모 발생시 수리장이나 롤 샵으로 이동없이 작업도중에 미소 작업롤의 단차를 연마하는 장치 블럭(이하, ORG 블럭이라 함)의 교환시간을 단축함으로써 생산성 향상, 인력 성력화, 안전사고 방지, 정비작업의 효율성을 증가시킨 것이다.

Description

온 라인 롤 그라인딩 블럭 교환장치
본 발명은 온 라인 롤 그라인딩 블럭 교환장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 열연 공장에서 스트립을 압연할 때 사용되는 롤의 미소 마모 발생시 미소 작업롤의 단차를 연마하는 장치(ON LINE ROLL GRINDING, 이하 ORG라 함)의 블럭을 취외 및 취부를 위해 교환함으로써 교환시간을 단축시키기 위한 온 라인 롤 그라인딩 블럭 교환장치에 관한 것이다.
본 발명은 ORG 블럭의 교환시간을 단축하므로 생산성 향상, 인력 성력화, 안전사고 방지, 정비작업의 효율성 증가를 이용분야로 한다.
ORG 설비는 열연공장에서 스트립(STRIP, 1.2ton 이하의 철판으로 얇은 박판이라 한다.)을 만들기 위해 마지막 압연을 수행하는 사상압연에서 작업롤의 마모단차와 거친 표면조도는 열연품질, 즉 스트립(STRIP)에 악영향을 미치므로 1매 스트립(STRIP)을 압연하고 작업롤의 회전력을 이용하여 롤(ROLL)을 연마하는 장치이다. 특히, 이 장치는 작업롤의 압연량 확대, 작업롤의 수명연장 그리고 제품의 품질향상을 목적으로 설치된 설비이다.
도 1은 종래의 ORG 블럭이 작업롤과 백업롤 사이에 설치된 상태의 개략도이다.
도 2는 종래의 ORG 블럭의 일부분이 파손되어 ORG의 기능을 수행하지 못할 때 열연제품에 품질불량이 발생되는 현상을 나타낸 것이다.
우선, 압연중 스트립(STRIP)이 1매 진행됨에 따라 작업롤의 마모단차와 표면조도가 거칠어진다(도 2의 1). 다음 진행되는 스트립(STRIP)을 위해 이 작업롤의 마모단차와 표면조도의 거침을 해소하기 위해 ORG로 롤(ROLL)을 연마한다. 이때 ORG 블럭의 일부 파손, 즉 호울더(HOLDER) 파손, 완충용 스프링(SPRING), 베어링(BEARING) 및 유압 실린더(CYLINDER) 파손 등으로 저석의 전·후진 운동이 불가하고(도 2의 2), 발진(OSCILLATING) 작업도 여러가지 문제로 작동이 되지 않을 때(도 2의 3) 작업롤의 단차 및 표면의 거침을 일부분 내지 전체 연마할 수가 없게 된다(도 2의 4).
이런 상태에서 압연을 실시하면 열연제품인 스트립(STRIP)의 표면이 상기 도 2의 5에 도시된 바와 같이 불량품이 발생한다. ORG 블럭에 설치된 6개의 저석중 하나라도 고장이 발생하면 작업롤에 압부력을 주지 못하므로 제품의 생산에 직접적인 영향을 끼치며, 작업롤의 교체 주기가 단축되고, 생산량의 감소 및 작업롤의 연마비용이 증가하는 문제가 발생된다. 여기서 상기 문제를 해결하기 위해 ORG 블럭을 자주 교환하는 작업이 수행되는데 이때 교환시 발생되는 중요한 문제점을 살펴본다.
첫번째, ORG 블럭을 스탠드(STAND) 내부로 이동시 어려움이 있다.
현 ORG 블럭을 스탠드(STAND) 내부로 이동시 도 3에 도시된 바와 같이 상부 오우버-헤드 크레인(OVER-HEAD CRANE)을 이용하여 스탠드(STAND) 근처로 먼저 이동을 시킨다. 이어, 미리 설치된 스탠드(STAND) 내부의 체인 블럭(CHAIN BLOCK)으로 ORG 블럭을 고정시킨다. 이때 스탠드(STAND) 내부 체인 블럭(CHAIN BLOCK)의 고정점이 자유롭지 못하므로(도 3의 2) 정비요원이 직접 손으로 ORG 블럭을 잡아 밀어서 이동시킨다(도 3의 1). 이는 정비작업이 비효율적이고 ORG 블럭의 파손 우려로 아주 천천히 스탠드(STAND) 내부로 이동시켜야 한다.
두번째, ORG 블럭이 중량물이므로 안전사고 발생 우려가 있다.
ORG 블럭은 중량물(약 2ton)이므로 이동시 체인 블럭(CHAIN BLOCK) 문제점인 상부 고정점의 자유이동 불가로 정비요원이 직접 손으로 이동시키며 이동시 체인(CHAIN)의 불규칙적인 운동으로 ORG 블럭의 파손 및 정비요원의 안전사고 발생 위험성이 항상 존재한다. 특히 협소한 공간에서 중량물을 취급하므로 ORG 블럭의 움직임에 항상 주의를 해야한다.
세번째, 작업공간이 협소하여 정비작업에 어려움이 있다.
스탠드(STAND)내 공간이 협소하여 스탠드(STAND) 내부에서 ORG 블럭을 이동시키는 작업이 상당이 어려우며, ORG 블럭을 잡고 있는 체인 블럭(CHAIN BLOCK)은 여러개 체인(CHAIN)으로 연결되므로 체인(CHAIN)이 차지하는 공간외에서 작업을 수행하여야 한다. 특히 ORG 블럭은 중량물이므로 다수의 정비인원이 필요하기 때문에 더욱 더 스탠드(STAND) 내부에서 ORG 블럭을 이동시키는 작업은 상당히 어렵다(도 4).
네번째, ORG 블럭을 취부공간에 취부시 상·하, 좌·우의 조정을 오로지 체인 블럭(CHAIN BLOCK)으로 조정하고 미세조정이 불가능하므로 작업이 상당히 어려우며, 특히 좌·우 이동시에는 작업자가 손으로 밀고 당겨서 취부공간에 넣는다.
다섯번째, ORG 블럭의 교환시간이 과다하게 소요된다.
상기의 문제점들, 즉 ORG 블럭을 스탠드(STAND) 내부로 이동시 어려움, 안전사고 우려, 작업공간의 협소, 취부시 미세조정 불가 등으로 ORG 블럭 교환시간이 너무 과다하게 소요된다. 따라서 교환이 정기수리시(15시간)에 한정되므로 일부가 파손된 상태로 설비를 가동하고 있다. 이는 ORG 일부의 기능마비로 열연제품의 품질불량을 초래하고 롤의 수명을 단축시킨다.
따라서, 상기의 교환시간을 최소화하여 짧은 시간에 효율적인 정비작업이 진행될 수 있도록 ORG 블럭 교환 정비작업의 개선이 필요하다.
따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로 열연 공장에서 스트립을 압연할 때 사용되는 롤의 미소 마모 발생시 수리장이나 롤 삽으로 이동없이 작업도중에 ORG 블럭을 취외 및 취부를 위한 교환장치로 교환시간을 단축함으로써 ORG BLOCK을 스탠드 내부로 이동시 어려움을 제거하고, 안전사고 방지하며, 작업공간 협소로 인한 정비작업의 어려움 제거하고 ORG BLOCK을 취부공간에 취부시 체인블럭으로 미세조정을 가능하게 하며 ORG BLOCK의 교환시간을 단축시키기 위한 ORG 블럭 교환장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 ORG 블럭이 작업롤과 백업롤 사이에 설치된 상태의 개략도.
도 2는 종래의 ORG 블럭의 일부 파손으로 ORG 기능을 수행하지 못할 때 열연제품에 품질불량이 발생되는 현상을 나타낸 개략도.
도 3는 종래의 ORG 블럭 이동 개략도.
도 4는 종래의 ORG 블럭 작업공간을 나타낸 개략도.
도 5는 본 발명의 전체 조립도.
도 6은 본 발명의 분해 사시도.
도 7은 본 발명의 밸브 스탠드내 유압회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 대차 프레임2 : 대차 축과 휠(구동축)
3 : 대차 축과 휠(종동축)4 : 대차 축 베어링
5 : 슬라이딩 플레이트7 : 리프팅과 틸팅 유압 실린더
8 : 크래비스9 : 실린더 지지대
10 : 고정 핀과 멈춤 핀11 : 틸팅 플레이트
12 : 푸셔 유압 실린더6, 13 : 슬라이딩 베어링
14 : 스크루 축 115 : 스크루 축 2
16 : 유압 실린더 쉬프팅용 모터17 : 모터측 스퍼 기어
18 : 축측 스퍼 기어19 : ORG 블럭 보스
20 : 대차 구동용 기어드 모터21 : 구동측 기어 스프로켓
22 : 모터측 기어 스프로켓23 : 체인
24 : 슬라이딩 유압 실린더25 : 크래비스
26 : 제어판넬27 : 밸브 스탠드
28 : ORG 블럭
상기 목적 달성을 위한 본 발명의 온 라인 롤 그라인딩 블럭 교환장치는 유압유를 공급하여 각 유압 실린더의 작동이 가능하도록 밸브 및 동조 실린더가 설치된 유압 밸브 스탠드부와;
온 라인 롤 그라인딩 블럭을 스탠드 내부로 이동시키기 위한 대차부와;
스탠드 내부에서 설치 공간으로 전진할 수 있는 슬라이딩 플레이트와 다수개의 유압 실린더에 의한 리프팅 및 틸팅 작업으로 미세조정을 할 수 있는 조정부와;
상기 온 라인 롤 그라인딩 블럭을 고정시켜 설치공간 속으로 밀어 주기 위한 온 라인 롤 그라인딩 블럭 푸쉬부와;
모든 구동계 및 유압계통을 제어하기 위한 제어부를 구비함을 특징으로 한다.
상술한 목적 및 기타의 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 유압유를 공급하여 유압 실린더를 작동시키는 유압 밸브 스탠드부, ORG 블럭을 스탠드 내부로 이동시키는 대차부, 스탠드 내부에서 설치 공간으로 이동 및 미세조정을 할 수 있는 조정부, ORG를 고정시켜 설치공간 속으로 밀어주는 역할을 하는 ORG 블럭 푸쉬부, 모든 구동계 및 유압계통 제어를 담당하는 제어부 등 5부분으로 대별될 수 있다.
첫번째, 유압밸브 스탠드부는 4개의 솔레노이드 밸브(도 7의 a), 3개의 동조 유압 실린더(도 7의 b), 유량제어 밸브(도 7의 c)로 구성된다. 여기서 솔레노이드 밸브는 유압유의 ON-OFF를 조정하는 밸브이며, 동조 유압 실린더는 각 작동 피스톤이 같은 량 만큼 이동하여 양단의 높이를 일정하게 유지하도록 한다. 유량 제어밸브는 속도를 일정하게 유지하여 전·후진 운동을 원활하게 진행하도록 한다.
두번째, 대차부는 ORG 블럭(도 6의 28)과 상부 모든 작동기기 및 구동원이 설치된 대차 프레임(도 6의 1)을 스탠드(STAND) 내부로 이송시키는 설비로서 대차의 이동은 대차 프레임(도 6의 1)이 설치된 대차 구동용 모터(도 6의 20)로 이동을 한다.
그리고 대차 프레임(도 6의 1)과 하부 구동측 대차 축(도 6의 2)간의 높이차 및 미끄럼이 없이 일정한 속도를 전달하며, 유지보수가 간편한 체인(도 6의 23)으로 구동을 전달한다. 그래서 체인(도 6의 23)과 구동측 대차 축(도 6의 2)을 연결하기 위해 감속비가 2:1인 모터측 스프로켓(SPROCKET)(도 6의 22)과 구동측 스프로켓(SPROCKET)(도 6의 21)으로 구성된다. 그리고 구동측 대차 축(SHAFT)(도 6의 2)에는 스프로켓(SPROCKET)(도 6의 21)을 체결하고 양단은 휠(WHEEL)(도 6의 2)로 체결한다. 반 구동측은 축(SHAFT)과 휠(WHEEL)(도 6의 3)만으로 구성한다. 휠(WHEEL)과 축(SHAFT)(도 6의 2, 3)의 원활한 구동을 위해 축(SHAFT) 양단에 베어링(BEARING)(도 6의 4)을 설치한다.
세번째, 조정부는 ORG 블럭(도 6의 28)이 설치되는 공간으로 이동되도록 위치를 정확하게 조정하는 부문이다. 5개의 유압 실린더(도 6의 7, 24)로 구성되어 전·후진, 틸팅(TILTING) 및 상·하 운동이 가능하도록 구성한다. 여기서 먼저 전·후진 운동을 위해 대차 프레임(도 6의 1) 상부에 슬라이딩 플레이트(SLIDING PLATE)(도 6의 5)를 설치하고 유압 실린더(도 6의 24)와 크래비스(도 6의 25)로 연결한다. 상부의 중량물이 적재되어 있으므로 슬라이딩(SLIDING) 유압 실린더(도 6의 24) 용량 또한 커지므로 슬라이딩 베어링(SLIDING BEARING)(도 6의 6)을 채용하여 원활한 작동과 슬라이딩 유압 실린더(도 6의 24)의 용량을 최소로 한다. 그리고 틸팅 플레이트(TILTING PLATE)(도 6의 11)의 작동을 위해 4개의 리프팅(LIFTING)과 틸팅(TILTING) 유압 실린더(도 6의 7)을 구성하고 후면 두개의 리프팅(LIFTING)과 틸팅(TILTING) 유압 실린더(도 6의 7-1, 7-2)는 크래비스(도 6의 8)를 이용하여 양쪽을 연결한다. 왜냐하면 틸팅(TILTING) 작업을 수행하여 경사지도록 하면 전면 두개의 리프팅(LIFTING)과 틸팅(TILTING) 유압 실린더(도 6의 7-3, 7-4)를 기점으로 회전하므로 양쪽을 크래비스(도 6의 8)로 연결하여 자유롭게 회전하도록 돕는다. 그래서 전면에 설치된 리프팅(LIFTING)과 틸팅(TILTING) 유압 실린더(도 6의 7-3, 7-4)는 실린더 지지대(CYLINDER SUPPORT)(도 6의 9)에 고정시키고 틸팅 플레이트(TILTING PLATE)(도 6의 11)면과 크래비스(도 6의 8)로 연결하여 회전이 가능하도록 한다. 연결부위인 크래비스(도 6의 8)가 회전되므로 리프팅(LIFTING)과 틸팅(TILTING) 유압 실린더(도 6의 7)와 고정핀(도 6의 10)으로 체결하고 고정핀의 빠짐을 방지하기 위해 멈춤 핀(도 6의 10)을 사용한다.
네번째, ORG 블럭 푸쉬는 조정부에서 상·하 운동, 전·후 운동 및 틸팅(TILTING) 운동을 수행하여 설치공간 앞에서 조정이 끝나면 좌·우 운동 및 전·후 운동을 수행하여 최종 ORG 블럭(도 6의 28)의 셋팅(SETTING) 작업을 수행하는 부문이다.
여기서 ORG 블럭(도 6의 28)을 잡을 수 있도록 푸셔(PUSHER) 유압 실린더(도 6의 12)의 피스톤 로드(PISTON ROD)를 사각 홀(HOLE)로 개조한다. 그리고 좌·우 움직임을 위해서 유압 실린더 쉬프팅용 모터(도 6의 16), 스퍼기어(SPUR GEAR)(도 6의 17, 18), 스크루 축(SCREW SHAFT)(도 6의 14, 15)으로 구성한다. 두대의 푸셔(PUSHER) 유압 실린더(도 6의 12)는 동조가 가능하도록 제작되어야 한다. 그러므로 방향이 전·후 축(SHAFT)(도 6의 12)이 다른 방향으로 회전하기 때문에 스크루 축(SCREW SHAFT)(도 6의 12)의 가공은 한쪽은 오른나사 방향으로 가공하고 반대쪽은 왼나사 방향으로 가공하면 푸셔 유압 실린더(도 6의 12)는 한쪽 방향, 즉 좌·우 운동이 가능하다. 그리고 전·후 운동은 푸셔 유압 실린더(도 6의 12)로 움직여 최종목표로 하는 ORG 블럭(도 6의 28)의 설치공간으로 푸쉬(PUSH)한다.
마지막으로, 제어부는 인원의 성력화 및 자동화로 대차 구동용 모터(도 6의 20), 유압 실린더 쉬프팅용 모터(도 6의 16), 5개 유압 실린더(도 6의 7, 24)의 작동을 제어할 수 있는 판넬(도 6의 26)이다. 대차 구동용 모터(도 6의 20)에 의한 대차의 구동제어, 슬라이딩 플레이트(도 6의 5)의 전·후 운동을 위한 슬라이딩 유압 실린더(도 6의 24)의 제어, 틸팅 플레이트(TILTING PLATE)(도 6의 11)의 경사량을 결정하는 4개의 리프팅(LIFTING)과 틸팅(TILTING) 유압 실린더(도 6의 7)의 상·하 운동 제어, 푸셔 유압 실린더(도 6의 12)의 좌·우 운동을 정하는 유압 실린더 쉬프팅 모터(도 6의 16)제어, 그리고 ORG 블럭(도 6의 28)을 푸쉬(PUSH)하는 푸셔 유압 실린더(도 6의 12)의 왕복운동 제어 등으로 구성된다.
이하에서는 상기 구성으로 이루어진 본 발명에 대한 동작을 살펴본다.
제 1 단계로 ORG 블럭 취부작업에 대하여 살펴본다.
먼저, ORG 블럭 교환장치를 우선 작업롤을 교체하기 위한 대차로 오우버-헤드 크레인(OVER-HAED CRANE)을 이용하여 장착한다.
다음, ORG 블럭(납품된 신품, 고장이 발생한 ORG 블럭, 수리 완료품)도 오우버-헤드 크레인(OVER-HEAD CRANE)으로 본 장치의 틸팅 플레이트(TILTING PLATE) 상부에 올려 놓는다.
이어, 올려진 ORG 블럭을 모터를 구동시켜 푸셔 유압 실린더를 좌·우로 이동시킨다(도 5의 가 방향).
이때 모터에서 스퍼 기어(SPUR GEAR)로 전달되는 회전은 전·후가 다르지만 스크루 축(SCREW SHAFT)에 스크루(SCREW)를 한쪽은 오른나사 산으로, 다른쪽은 왼나사 산으로 가공되었으므로 푸셔 유압 실린더는 ORG 블럭의 중심선을 중심으로 대칭으로 한다.
이어, 푸셔 피스톤의 사각 홀과 ORG 블럭 보스가 체결될 때 자동으로 구동 모터는 정지한다.
다음, 유압 실린더에 의하여 고정된 상태를 확인한다.
다음, 제 1 단계가 끝나면 작업롤을 교체하기 위한 대차위에서 ORG 블럭 교환장치를 서서히 스탠드 내부로, 즉 좌측 스탠드 내부쪽으로 이동시킨다(도 5의 나).
이때 대차용 구동 모터는 회전을 하여 체인으로 구동력을 축으로 전달한다.
이어, ORG 블럭이 설치되는 공간 앞에서 자동으로 대차는 정지한다.
여기서 슬라이딩 유압 실린더를 이용해서 슬라이딩 플레이트를 전진운동 시킨다(도 5의 다).
이때 ORG 블럭 설치공간까지 진입했으면 슬라이딩 플레이트는 정지한다.
다음, 전면 리프팅 유압 실린더(2EA)가 동시에 상승한다(도 5의 라).
이때 ORG 블럭과 설치공간과의 수평이 이루어지도록 상승시킨다. 그리고 난 후에 후면 리프팅 유압 실린더(2EA)를 상승시켜(도 5의 라) 틸팅 플레이트가 설치공간에 맞게 경사지게 한다.
다음, 상기 리프팅 유압 실린더(2EA)의 상승작업이 완료되면 ORG 블럭을 설치공간으로 푸셔 유압 실린더에 의해 전진운동을 수행시킨다(도 5의 마).
다음, ORG 블럭이 완전히 안착되면 스크루 축용 모터를 구동시켜 푸셔 유압 실린더를 좌·우 진행시켜 ORG 블럭과 분리시킨다.
상기 작업을 수동으로 조작시 틸팅작업과 푸셔작업을 할 때 특히 주의해서 작업을 수행해야 된다.
제 2 단계로 ORG 블럭 취외작업을 수행하는 경우에는 상기 제 1 단계 ORG 블럭 취부작업과 역순으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 정비 시간을 단축함으로써 생산성 향상, 인력 성력화, 안전사고 방지, 정비작업의 효율성을 증가시키는 효과가 있다.
본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로 당업자라면 첨부된 특허청구의 범위에 개시된 본 발명의 사상과 범위를 통해 각종 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이다.

Claims (1)

  1. 유압유를 공급하여 각 유압 실린더의 작동이 가능하도록 밸브 및 동조 실린더가 설치된 유압 밸브 스탠드부와,
    온 라인 롤 그라인딩 블럭을 스탠드 내부로 이동시키기 위한 대차부와,
    스탠드 내부에서 설치 공간으로 전진할 수 있는 슬라이딩 플레이트와 다수개의 유압 실린더에 의한 리프팅 및 틸팅 작업으로 미세조정을 할 수 있는 조정부와,
    상기 온 라인 롤 그라인딩 블럭을 고정시켜 설치공간 속으로 밀어주기 위한 온 라인 롤 그라인딩 블럭 푸쉬부와,
    모든 구동계 및 유압계통을 제어하기 위한 제어부를 구비함을 특징으로 하는 온 라인 롤 그라인딩 블럭 교환장치.
KR1019970036715A 1997-07-31 1997-07-31 온 라인 롤 그라인딩 블럭 교환장치 KR19990013131A (ko)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030020047A (ko) * 2001-08-29 2003-03-08 주식회사 포스코 롤연마기의 샌딩블록 우드 교환장치
KR100868501B1 (ko) * 2002-07-11 2008-11-12 주식회사 포스코 압연기 작업롤의 표면 이물 제거장치

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