KR19990080257A - 압연롤의 유압충격제거장치 및 제거방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압연롤의 유압충격제거장치 및 제거방법에 관한 것으로, 특히 압연작업롤(15-1,15-2)의 갭설정용 유압실린더(17-1,17-2)와 서보밸브(12) 사이를 연결하는 유압라인(19)의 유압을 검출하여 전압신호로 변환하는 압력트랜스듀서(23)와; 상기 압력트랜스듀서(23)로 부터의 전압신호를 증폭하는 증폭기(24)와; 상기 증폭기(24)로 부터의 출력전압을 압력값으로 환산하여 설정압력과 비교한 후, 전압신호를 출력하는 콘트롤러(25)와; 상기 유압라인(19)의 정상유압시 제어컴퓨터(21)에 의해 제어되는 밸브동작부(22)와 서보밸브(12)를 스위칭하다가 상기 콘트롤러(25)의 전압신호가 입력되면 콘트롤러(25)와 서보밸브(12)를 스위칭하는 절환스위치(26)로 구성되는 것을 특징으로 하는 압연롤의 유압충격제거장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 작업롤(15-1,15-2) 사이로 스트립(20)의 진입 또는 이탈시 발생되는 유압라인(19)의 유압변동을 압력트랜스듀서(23)에서 측정하여 전압신호로 변환하는 단계와; 증폭기(24)에서 상기 압력트랜스듀서(23)의 전압신호를 증폭하여 콘트롤러(25)에 입력시키면 상기 콘트롤러(25)에서 압력으로 환산하여 기입력된 설정압력과 비교하는 단계와; 상기 환산압력이 설정압력을 초과하는 순간동안 상기 콘트롤러(25)에서 전압신호를 출력하여 절환스위치(26)를 절환하는 단계와; 상기 콘트롤러(25)의 전압신호가 절환스위치(26)를 통해 서보밸브(12)에 입력되면 순간적으로 서보밸브(12)의 배출포트를 개방시키면서 상기 유압라인(19)의 유압을 유압탱크(1)로 배출하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 압연롤의 유압충격제거방법에 관한 것이다.

Description

압연롤의 유압충격제거장치 및 제거방법

본 발명은 압연롤의 유압충격제거장치 및 제거방법에 관한 것으로, 특히 충격압을 감지하는 압력변환기의 전압신호를 앰프로 증폭시켜 콘트롤러에 보내면 콘트롤러에서 이상충격압을 검출하여 절환스위치를 통해 서보밸브에 전압을 입력함으로써 유압라인의 충격유압을 서보밸브를 통해 유압탱크로 복귀시키고, 이로써 사상압연롤에 스트립의 삽입(Metal-In) 또는 이탈(Metal-Out)시 생기는 충격유압을 제거하는 압연롤의 유압충격제거장치 및 제거방법에 관한 것이다.

종래에는 도1에 도시한 바와같이 유압라인(19)을 통해 유압실린더(17-1,17-2)에 유압을 공급하는 서보밸브(12)가 제어동작부(22)의 전기적 신호에 의해 개폐되고, 이 밸브동작부(22)는 제어컴퓨터(21)에 의해 제어된다.

이때, 유압실린더(17-1,17-2)에 의해 조정된 상하작업롤(15-2,15-1) 사이의 갭과 그 사이로 진입하는 스트립(20)의 두께 사이에 차이가 크기 때문에 상하작업롤 사이로 스트립의 진입(Metal-In) 또는 이탈(Metal-Out)시 큰 충격이 백업롤(14-2,14-1)에 가해지게 되고, 실린더(17-1,17-2)는 설정된 위치를 유지하도록 설치되어 있기 때문에 결국, 작업롤 및 백업롤의 충격은 유압라인(19) 내의 유압 충격파로 변형되어 유압라인의 용접부와 연결플랜지를 파손시키게 된다.

또한, 유압라인(19)내의 순간적인 유압충격은 일부가 유압실린더(17-1,17-2)에 전달되어 압축롤(14-1,14-2,15-1,15-2)의 압축이라는 형태로 흡수되고, 이러한 압축롤의 반복적인 압축은 압축롤의 기계적인 피로를 남기고, 그 피로가 어느 한계이상 발생될 경우 압축롤을 파손을 일으키게 된다.

본 발명은 충격압을 감지하는 압력변환기의 전압신호를 앰프로 증폭시켜 콘트롤러에 보내면 콘트롤러에서 이상충격압을 검출하여 절환스위치를 통해 서보밸브에 전압을 입력함으로써 유압라인의 충격유압을 서보밸브를 통해 유압탱크로 복귀시키고, 이로써 사상압연롤에 스트립의 진입 또는 이탈시 생기는 충격유압을 제거하는 압연롤의 유압충격제거장치 및 제거방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 종래의 압연롤에 장착된 유압실린더의 유압회로를 나타내는 회로도,

도2a는 스트립의 진입 전 본 발명에 따른 유압충격제거장치의 작용상태를 나타내는 상태도,

도2b는 스트립의 진입 전 유압라인의 유압상태를 나타내는 그래프,

도3a는 스트립의 진입 후 본 발명에 따른 유압충격제거장치의 작용상태를 나타내는 상태도,

도3b는 스트립의 진입 후 유압라인의 유압상태를 나타내는 그래프,

도4a는 스트립의 이탈 후 본 발명에 따른 유압충격제거장치의 작용상태를 나타내는 상태도,

도4b는 스트립의 이탈 후 유압라인의 유압상태를 나타내는 그래프이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 유압탱크 2: 스트레이너 3: 유압펌프 5: 첵밸브 6: 어큐뮬레이터 7: 유압필터 8: 솔레노이드밸브 9,10,11: 첵밸브 12: 서보밸브 13: 릴리프밸브 14-1,14-2: 백업롤 15-1,15-2: 작업롤 16: 상부빔 17-1,17-2: 유압실린더

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 압연작업롤의 갭설정용 유압실린더와 서보밸브 사이를 연결하는 유압라인의 유압을 검출하여 전압신호로 변환하는 압력트랜스듀서와; 상기 압력트랜스듀서로 부터의 전압신호를 증폭하는 증폭기와; 상기 증폭기로 부터의 출력전압을 압력값으로 환산하여 설정압력과 비교한 후, 전압신호를 출력하는 콘트롤러와; 상기 유압라인의 정상유압시 제어컴퓨터에 의해 제어되는 밸브동작부와 서보밸브를 스위칭하다가 상기 콘트롤러의 전압신호가 입력되면 콘트롤러와 서보밸브를 스위칭하는 절환스위치로 구성되는 것을 특징으로 하는 압연롤의 유압충격제거장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 작업롤 사이로 스트립의 진입 또는 이탈시 발생되는 유압라인의 유압변동을 압력트랜스듀서에서 측정하여 전압신호로 변환하는 단계와; 증폭기에서 상기 압력트랜스듀서의 전압신호를 증폭하여 콘트롤러에 입력시키면 상기 콘트롤러에서 압력으로 환산하여 기입력된 설정압력과 비교하는 단계와; 상기 환산압력이 설정압력을 초과하는 순간동안 상기 콘트롤러에서 전압신호를 출력하여 절환스위치를 절환하는 단계와; 상기 콘트롤러의 전압신호가 절환스위치를 통해 서보밸브에 입력되면 순간적으로 서보밸브의 배출포트를 개방시키면서 상기 유압라인의 유압을 유압탱크로 배출하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 압연롤의 유압충격제거방법을 제공한다.

도면을 참조하여 본 발명의 구성을 설명한다.

도2a는 스트립의 진입 전 본 발명에 따른 유압충격제거장치의 작용상태를 나타내는 상태도이고, 도2b는 스트립의 진입 전 유압라인의 유압상태를 나타내는 그래프이며, 도3a는 스트립의 진입 후 본 발명에 따른 유압충격제거장치의 작용상태를 나타내는 상태도이고, 도3b는 스트립의 진입 후 유압라인의 유압상태를 나타내는 그래프이며, 도4a는 스트립의 이탈 후 본 발명에 따른 유압충격제거장치의 작용상태를 나타내는 상태도이고, 도4b는 스트립의 이탈 후 유압라인의 유압상태를 나타내는 그래프이다.

본 발명의 유압충격제거장치는 유압트랜스듀서(Transducer)(23)가 유압실린더(17-1,17-2)와 서보밸브(12) 사이를 연결하는 유압라인(19)의 유압을 측정하도록 연결되어 있다.

이때, 유압트랜스듀서(Transducer)(23)는 유압라인(19) 내의 유압변화를 감지하여 0∼5V의 전압신호로 변환시키게 되고, 증폭기(24)에서는 유압트랜스듀서(Transducer)(23)에서 전송되는 미약한 전압신호를 증폭하여 콘트롤러(25)에 입력된다.

그리고, 콘트롤러(25)에서는 증폭기(24)에서 전송되는 전압신호를 압력신호로 환산하여 그 환산압력신호가 설정압력(250㎏f/㎠) 이상일 경우 절환스위치(26)에 신호를 출력하게 된다.

여기서, 콘트롤러(25)의 출력신호를 받은 절환스위치(26)는 제어동작부(22)와 서보밸브(12) 사이를 전기적으로 연결한 상태에서 절환되어 서보밸브와 콘트롤러를 전기적으로 스위칭하게 된다.

따라서, 콘트롤러(25)에서는 0.05초 동안 -0.1∼0.5V의 전압을 출력하여 서보밸브(12)의 배출포트를 통해 유압라인(19)의 고압유를 순간적으로 유압탱크(2)로 배출하게 되고, 이때 배출되는 유량은 극소량으로 유압실린더(17-1,17-2)의 설정압력에 영향을 주지 않게 된다.

이하, 본 발명의 작용을 설명한다.

스트립(20)이 압연롤(14-1,14-2,15-1,15-2)에 진입(Metal-In)되기 전에 제어컴퓨터(21)에서 스트립(20)의 압연두께에 따라 상하작업롤(15-2,15-1)의 갭(Gap)을 설정하여 밸브동작부(22)에 신호를 출력하게 된다.

이때, 밸브동작부(22)에서는 일정한 전압을 절환스위치(26)를 통해 서보밸브(12)로 출력하게 되면 서보밸브는 밸브동작부의 전압신호에 따라 유입포트가 열리면서 유압탱크(1)의 유압을 유압라인(19)을 통해 유압실린더(17-1,17-2)에 공급하게 된다.

그리고, 유압실린더(17-1,17-2)의 압하력은 상부빔(16)에 전달되어 압연롤의 갭을 조정하게 되고, 압연롤의 갭조정이 완료되면 밸브동작부(22)의 출력전압이 zeroV가 유지되면서 서보밸브(12)의 유입포트를 폐쇄하게 되며, 이때, 유압실린더와 서보밸브를 연결하는 유압라인(19)에는 유압이 충전된다.

여기서, 유압라인(19)내의 유압은 도2b에 도시한 바와같이 250㎏f/㎠미만의 정상압력을 유지하게 된다.

한편, 갭조정이 완료된 상하작업롤(15-2,15-1) 사이로 스트립(20)이 진입(Metal-In)되면 상하작업롤의 갭과 스트립의 두께 차이로 상하작업롤이 각각 상하방향으로 벌어지면서 유압라인(19)내에 순간적(0.05초동안)으로 250㎏f/㎠이상의 비정상유압이 발생된다.

이때, 유압라인(19)내의 유압은 도3b에 도시한 바와같이 순간적으로 파동을 일으키면서 약 0.05초동안 250㎏f/㎠ 이상을 상회하다가 점점 감쇠되어 정상을 되찾게 되고, 유압트랜스듀서(23)에서 유압라인(19)내의 압력변화를 감지하여 전압신호로 증폭기(24)로 출력하면 증폭기에서 이를 증폭하여 콘트롤러(25)로 전송하게 된다.

그리고, 콘트롤러(25)에서는 증폭된 전압신호를 압력으로 환산하여 연산한 후, 그 환산된 압력값이 설정치 250㎏f/㎠ 이상일 경우 절환스위치(26)를 절환시켜 서보모터(12)와 연결된다.

여기서, 콘트롤러(25)에서는 절환스위치(26)를 통해 서보밸브(12)에 -0.1∼-0.5V의 전압을 출력하게 되고, 이로써 서보밸브의 배출포트를 통해 유압라인(19)내의 유압이 약 0.05초동안 유압탱크(1)로 배출된다.

이때, 서보밸브(12)의 배출포트를 통해 유압탱크(1)로 배출되는 유압은 순간적으로 이루어지기 때문에 동특성이 느려 반응치 못하는 유압실린더(17-1,17-2)의 설정위치에 영향을 미치지 않게 된다.

또한, 콘트롤러(25)의 전압출력은 0.05초가 경과되면서 차단되고, 절환스위치(26)는 절환되면서 다시 밸브동작부(22)와 서보밸브(12)를 연결하게 되며, 서보밸브에는 0V의 전압이 흐르면서 모든 포트가 폐쇄된다.

한편, 스트립(20)이 작업롤(15-1,15-2)에 의해 압연된 후, 그 후단이 작업롤 사이를 빠져나가는(Metal-Out) 순간 상부작업롤은 관성에 의해 하강되다가 다시 상승되면서 그 진동폭이 서서히 감쇠 정지된다.

그리고, 유압라인(19)내의 유압은 도4b에 도시한 바와같이 스트립(20)의 Metal-Out 순간 상부작업롤(15-2)이 관성에 의해 하강되다가 다시 반동에 의해 상승될 때 약 0.05초동안 비정상압력 250㎏f/㎠ 이상을 상회되면서 서서히 감쇠되다가 정상압력을 되찾게 된다.

이때, 유압트랜스듀서(23)에서 유압라인(19)내의 압력변화를 감지하여 전압신호로 증폭기(24)로 출력하면 증폭기에서 이를 증폭하여 콘트롤러(25)로 전송하게 된다.

그리고, 콘트롤러(25)에서는 증폭된 전압신호를 압력으로 환산하여 연산한 후, 그 환산된 압력값이 설정치 250㎏f/㎠ 이상일 경우 절환스위치(26)를 절환시켜 서보모터(12)와 연결된다.

여기서, 콘트롤러(25)에서는 절환스위치(26)를 통해 서보밸브(12)에 -0.1∼-0.5V의 전압을 출력하게 되고, 이로써 서보밸브의 배출포트를 통해 유압라인(19)내의 유압이 약 0.05초동안 유압탱크(1)로 배출된다.

이때, 서보밸브(12)의 배출포트를 통해 유압탱크(1)로 배출되는 유압은 순간적으로 이루어지기 때문에 동특성이 느려 반응치 못하는 유압실린더(17-1,17-2)의 설정위치에 영향을 미치지 않게 된다.

또한, 콘트롤러(25)의 전압출력은 0.05초가 경과되면서 차단되고, 절환스위치(26)는 절환되면서 다시 밸브동작부(22)와 서보밸브(12)를 연결하게 되며, 서보밸브에는 0V의 전압이 흐르면서 모든 포트가 폐쇄된다.

본 발명은 충격압을 감지하는 압력변환기의 전압신호를 앰프로 증폭시켜 콘트롤러에 보내면 콘트롤러에서 이상충격압을 검출하여 절환스위치를 통해 서보밸브에 전압을 입력함으로써 유압라인의 충격유압을 서보밸브를 통해 유압탱크로 복귀시키고, 이로써 사상압연롤에 스트립의 진입 또는 이탈시 생기는 충격유압을 제거하게 되어 유압라인 및 압축롤의 파손을 미연에 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (2)

1. 압연작업롤(15-1,15-2)의 갭설정용 유압실린더(17-1,17-2)와 서보밸브(12) 사이를 연결하는 유압라인(19)의 유압을 검출하여 전압신호로 변환하는 압력트랜스듀서(23)와;

   상기 압력트랜스듀서(23)로 부터의 전압신호를 증폭하는 증폭기(24)와;

   상기 증폭기(24)로 부터의 출력전압을 압력값으로 환산하여 설정압력과 비교한 후, 전압신호를 출력하는 콘트롤러(25)와;

   상기 유압라인(19)의 정상유압시 제어컴퓨터(21)에 의해 제어되는 밸브동작부(22)와 서보밸브(12)를 스위칭하다가 상기 콘트롤러(25)의 전압신호가 입력되면 콘트롤러(25)와 서보밸브(12)를 스위칭하는 절환스위치(26)로 구성되는 것을 특징으로 하는 압연롤의 유압충격제거장치.
2. 작업롤(15-1,15-2) 사이로 스트립(20)의 진입 또는 이탈시 발생되는 유압라인(19)의 유압변동을 압력트랜스듀서(23)에서 측정하여 전압신호로 변환하는 단계와;

   증폭기(24)에서 상기 압력트랜스듀서(23)의 전압신호를 증폭하여 콘트롤러(25)에 입력시키면 상기 콘트롤러(25)에서 압력으로 환산하여 기입력된 설정압력과 비교하는 단계와;

   상기 환산압력이 설정압력을 초과하는 순간동안 상기 콘트롤러(25)에서 전압신호를 출력하여 절환스위치(26)를 절환하는 단계와;

   상기 콘트롤러(25)의 전압신호가 절환스위치(26)를 통해 서보밸브(12)에 입력되면 순간적으로 서보밸브(12)의 배출포트를 개방시키면서 상기 유압라인(19)의 유압을 유압탱크(1)로 배출하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 압연롤의 유압충격제거방법.