KR20020034295A - 밸런싱 작업이 가능한 지석 하우징 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밸런싱 작업이 가능한 지석 하우징에 관한 것으로, 냉간압연롤이 설치된 직하방 위치의 베이스상에 고정된 하우징과; 상기 하우징의 일측단면을 관통하여 노출된 지석샤프트상에 교체가능하게 고정되는 지석과; 상기 지석샤프트의 하우징내 단부에 고정되는 다수의 홀을 갖는 외접기어와; 상기 외접기어와 치합되고 상기 하우징 외측면에 고정되는 제1구동모터와; 상기 외접기어의 홀에 삽탈가능한 고정바를 갖고 인접하여 배치되고 서포트베어링에 의해 지지되는 서포트샤프트상에 고정된 바플랜지와; 상기 하우징의 일측면을 관통하여 노출된 서포트샤프트의 단부에 고정되는 스플라인샤프트와; 상기 스플라인샤프트와 스플라인하우징에 의해 삽탈가능하게 결합되고 상기 스플라인하우징을 구동시키도록 결합된 제2구동모터와; 상기 서포트샤프트와 연결되고 이를 전후진동작시키도록 상기 하우징 외측에 고정된 작동실린더를 포함하여 구성된다.

이러한 본 발명은 압연롤이 설치된 롤 그라인더 자체에서 지석의 교체 및 밸런싱 작업이 가능하여 작업의 편의성을 도모하고, 설비의 안전사고를 극소화함은 물론 생산품의 품질을 향상시키는 효과를 제공한다.

Description

밸런싱 작업이 가능한 지석 하우징{A GRINDSTONE HOUSING HAVING A FUNCTION OF BALANCING WORK}

본 발명은 냉간압연 작업을 하는 냉간압연 롤 의 표면 피로층 제거를 위하여 연마작업에 사용하는 지석의 밸런싱 작업에 관한 것으로서, 특히 롤 그라인더에 새로운 지석을 조립할때 지석조립장에서 지석의 프랜지를 조립하여 밸런싱 작업을 한 후,지석조립장에서 롤 그라인더 까지 지석을 이동하여 장착하는 과정에서 지석의 밸런싱이 틀어지는 것을 방지하기 위하도록 한 밸런싱 작업이 가능한 지석 하우징에 관한 것이다.

제철소에서 사용되는 지석(GRINDSTONE)이란 냉간압연 제품을 생산하기 위하여 사용되는 롤의 압연 작업시 롤과 스트립이 마찰되면서 발생되는 롤 표면의 피로층을 제거(연마)하기 위한 원형 숫돌을 말하며, 밸런싱(BALANCING) 작업이란 상기 지석을 이용하여 롤 표면을 연마할 때에 지석 자체의 무게 중심의 편차로 인해 진동이 발생되어 롤 표면에 줄무늬 마크를 발생시키게 되는데 이를 방지키 위해 지석의 편심을 막도록 조절하는 작업을 말한다.

일반적으로, 냉간압연용 롤 표면에 롤 피로에 의해 탄화층이 발생되면 지석을 이용하여 생성된 탄화층을 제거하는 연마작업을 수행하게 된다.

이러한 지석도 지속적으로 사용하다보면 연마작업에 따른 마모가 발생되므로 새로운 지석으로 교체하여야 한다.

지석의 교체작업은 지석의 무게 중심을 맞추기 위한 별도의 지석 밸런싱 다이에서 수행되며 밸런싱 작업이 완료되면 2명의 작업자가 밸런싱 완료된 중량물인 지석을 각 롤의 그라인더에 장착하기 위하여 지석 밸런싱 다이로부터 롤 그라인더까지 바닥면에 지석을 세워 굴리면서 이동시켜야 한다.

이러한 과정에서 정비장 바닥과 지석의 모서리 부분이 마찰되면서 파손되어 밸런싱이 틀어지게 되는 단점이 있었다.

또한, 이동작업이 완료된 지석을 롤 그라인더의 축에 조립할때 자동 조립장치가 없으므로 작업자가 크레인을 사용하여 지석을 메달고 상.하.좌.우 중심을 맞춰가며 조립작업을 하는데 작업자의 부주의와 좁은 작업공간으로 지석과 설비의 충돌로 지석에 충격이 가해져 깨지면서 밸런싱이 틀어짐에도 불구하고, 작업자는 밸런싱이 틀리는 점을 확인하지 못하고 연마작업을 수행하게 되므로 냉간압연롤의 표면 연마작업시 떨림마크 발생으로 롤의 연마시간이 많이 소요되고 재연마의 원인제공과 롤을 압연라인에 적기에 공급이 어려워 라인의 설비 가동율이 저하되는 단점도 있었다.

더구나, 냉간압연 롤의 떨림마크를 작업자가 확인하지 못하고 라인에 투입되어 냉간압연 작업을 할 경우 냉간압연 제품의 표면에 떨림마크가 발생되어 다량의 제품결함 원인이 되었고, 지석의 고속회전시 무게중심의 차이로 회전중 깨지면서 대형 설비사고및 지석의 파편의 비산으로 인한 안전사고의 위험이 상존하여 왔다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창안한 것으로, 냉간압연롤 표면의 피로층을 연마하기 위해 사용되는 지석의 교체시 밸런싱 작업을 롤 그라인더 자체에서 수행한 후 연마작업이 곧바로 병행될 수 있도록 함으로써 별도의 밸런싱 다이에서 밸런싱 작업을 거치면서 파생되는 다수의 안전상, 품질상, 설비상의 문제를 일소하고 작업시간도 단축할 수 있도록 한 밸런싱 작업이 가능한 지석 하우징을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

본 발명의 상기한 목적은 냉간압연롤이 설치된 직하방 위치의 베이스상에 고정된 하우징과; 상기 하우징의 일측단면을 관통하여 노출된 지석샤프트상에 교체가능하게 고정되는 지석과; 상기 지석샤프트의 하우징내 단부에 고정되는 다수의 홀을 갖는 외접기어와; 상기 외접기어와 치합되고 상기 하우징 외측면에 고정되는 제1구동모터와; 상기 외접기어의 홀에 삽탈가능한 고정바를 갖고 인접하여 배치되고 서포트베어링에 의해 지지되는 서포트샤프트상에 고정된 바플랜지와; 상기 하우징의 일측면을 관통하여 노출된 서포트샤프트의 단부에 고정되는 스플라인샤프트와; 상기 스플라인샤프트와 스플라인하우징에 의해 삽탈가능하게 결합되고 상기 스플라인하우징을 구동시키도록 결합된 제2구동모터와; 상기 서포트샤프트와 연결되고 이를 전후진동작시키도록 상기 하우징 외측에 고정된 작동실린더를 포함하여 구성함에 의해 달성된다.

도 1은 본 발명에 따른 지석 하우징의 설치상태도,

도 2는 도 2는 본 발명에 따른 지석하우징의 내부구조도,

도 3은 본 발명의 밸런싱 작업이 가능한 지석하우징의 요부 확대도,

도 4는 본 발명의 밸런싱 작업이 가능한 지석하우징의 작동실린더측 확대도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

106,113 : 구동모터, 108 : 하우징,

115 : 외접기어, 302 : 바플랜지,

304 : 서포트샤프트, 305 : 스플라인샤프트,

501 : 결합링, 508 : 링크지지대,

512 : 작동실린더.

이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 지석 하우징이 설치된 상태를 보인 도면으로서, 지석 하우징(108)은 압연롤(1)이 설치된 베이스(2)의 상면, 즉 압연롤(1) 일측단부 직하방에 설치된다.

도 2는 본 발명에 따른 지석하우징의 내부구조를 보인 것으로, 지석샤프트(111)에는 지석(105)이 회전가능하게 고정되고, 지석샤프트(111)의 원활한 회전과 처짐을 방지하는 베어링(112)을 전.후면 양방향으로 설치하고 베어링(112)내부에 지석샤프트(111)를 통과시켜 조립한다.

또한, 회전을 위한 외접기어(115)가 가공되고, 고정바(301)가 삽입될때 원활한 삽입이 될 수 있도록 자리가 가공된 홀(115a)과 홀(115a)의 위치를 감지하는 홀감지브라켓트(119)가 홀(115a) 위치별로 상기 외접기어(115)의 선단면에 조립되며, 그 후측에는 바플랜지(302)와 접촉시 마찰과 충격을 방지하고 밀착성을 향상하기 위한 밀착판(116)이 설치된다.

상기 외접기어(115)에는 제1구동모터(113)의 회전축에 고정된 구동기어(114)가 치합된다.

외접기어(115)는 도 3의 도시와 같이, 후측부는 A-A선 단면과 같이, 4개의 홀(115a) 내주연을 따라 테이퍼부(115b)가 형성되어 상기 고정바(301)의 삽탈이 용이토록 가공되며, 선측부인 B-B선 단면과 같이 각 홀(115a)의 상측에는 홀감지브라켓(119)이 설치된다.

상기 홀감지브라켓(119)는 도 2의 홀위치감지센서(117)와 간섭되어 홀의 정확한 위치가 검출되도록 하며, 상기 홀위치감지센서(117)와 인접하여 고정바감지센서(118)가 배설된다.

상기 바플랜지(302)는 서포트샤프트(304)에 의해 고정되며, 서포트샤프트(304)는 서포트베어링(303)에 의해 지지된다.

상기 서포트샤프트(304)의 후측에는 결합링(501)이 고정되고, 상기 결합링(501)은 작동실린더(512)의 가이드링크(509)에 링크결합되어 서포트샤프트(304)를 전후진시킬 수 있게 설치된다.

상기 작동실린더(512) 및 지석(105)을 제외한 모든 구성은 하우징(108) 내부에 구비된다.

상기 하우징(108)으로부터 돌출된 서포트샤프트(304)에는 스플라인샤프트(305)가 고정되며, 상기 스플라인샤프트(305)는 스플라인하우징(702)에 삽탈가능하게 결합되어 제2구동모터(106)의 동력을 전달받을 수 있게 된다.

도 4는 작동실린더와 서포트샤프트간의 연결관계를 명확히 보여주는 것으로, 작동실린더(512)는 가이드링크(509)에 연결되고, 가이드링크(509)는 커버고정플레이트(510)에 의해 서포트샤프트(304)를 회전가능하게 지자하는 결합링(501)에 연결된다.

상기 서포트샤프트(304)의 결합링(501) 양측에는 한쌍의 원추롤러베어링(505)이 고정되고, 상기 결합링(501)의 내부에는 롤베어링(504)가 결합된다.

상기 롤베어링(504)은 고정바(502)에 의해 밀착고정된다.

따라서, 상기 결합링(501)은 그 양측에 서포트샤프트(304)와 동시회전하는 원추롤러베어링(505)을 갖고 자신은 회전하지 않으면서 서포트샤프트(304)의 회전을 가이드할 수 있으며, 작동실린더(512)의 전후진 동작에 따라 상기 서포트샤프트(304)를 이동시킬 수 있게 된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 다음과 같이 작동된다.

작동실린더(512)를 후진시켜 바플랜지(302)에 조립된 4개의 고정바(301)를 외접기어(115)에 가공된 4개의 홀(115a)과 맞추어 삽입 고정하여 지석샤프트(111)의 움직임이 없는 상태에서 크레인과 치공구를 이용 교체 대상인 지석(105)을 롤 그라인더로 이동하고 고정바(301)가 홀(115a)에 삽입되어 홀위치감지센서(117)에 터치되고, 고정바(301)가 삽입될 외접기어(115)의 4개의 홀(115a) 위치에 각각 설치된 홀감지브라켓트(119)에 고정바감지센서(118)가 터치된 상태에서 지석샤프트(111)에 지석(105)을 고정한다.

새로운 지석(105)이 교체된 상태에서 지석(105)의 밸런싱 작업의 조건인 무 부하 상태을 유지하기 위하여 롤그라인더에 설치된 콘트롤 장치에서 작동실린더(512)를 전진으로 동작시킨다.

작동실린더(512)에 연결된 결합링(501)이 전진되면서 하우징(108)의 내벽에 고정된 링크지지대(508)를 중심으로 동작되어 결합링(501)이 후진되므로 인하여 스플라인샤프트(305)가 후진되는데 스플라인샤프트(305) 후방에서 제2구동모터(106)의 동력을 지석(105)이 고정된 플랜지 부에 전달 할수 있도록 회전하면서 전, 후진 이동되여 동력 전달 기능이 유지되는 스플라인하우징(701)과 스플라인샤프트(305) 공간은 근접되면서 바플랜지(302)와 외접기어(115)를 이격시켜 지석(105)이 고정된 플랜지 부를 무 부하 상태로 유도하게 된다.

플랜지부인 지석 샤프트(111)에 고정된 무 부하 상태의 지석(105)을 작업자가 회전시키면 2회 이상 동일한 지석(105) 부위가 지석(105) 밑의 동일한 부분에 위치하여 정지되였을때 지석(105) 각각의 원주면 중 무거운 부분이 아래에 위치한 상태에서 정지되므로 지석(105)의 무게 중심을 분배하기 위하여 가벼운 부분인 정지된 지석(105)의 윗쪽에 지석(105) 측면에 지석(105) 바란스 교정을 위하여 설치된 지석 밸런싱 교정용 추를 지석 상부쪽으로 이동하여 엘(L) 렌치로 고정하는 작업을 반복하여 지석(105)의 바란스를 교정하게되며 무 부하 상태의 지석(105)을 작업자가 회전시 항상 지석의 다른 부위가 기준점인 지석 밑에 정지시에 지석(105) 바란스 작업은 종료하게 된다.

정상적인 롤 연마 작업을 위하여 밸런싱 작업이 종료된 지석(105)에 동력을 전달하기 위한 연결 작업은 롤그라인더에 설치된 콘트롤 장치에서 제1구동모터(113)에 전원을 공급하여 외접기어(115)를 회전하는 기능을 수행하는 제1구동모터(113)가 동작된다.

외접기어(115)가 서서히 회전되면 외접기어(115)에 가공된 4개의 홀(115a)을 인식하기 위하여 4개의 홀(115a) 각각에 설치된 홀감지브라켓트(119) 중 1개가 홀위치 감지센서(117)에 감지되면 고정바(301)의 위치와 외접기어(115)의 홀(115a)의 위치가 일치함을 인식하고 외접기어(115)를 고정바(301)가 홀(115a)에 삽입할수 있는 위치에서 제1구동모터(113)가 동작을 멈춘다.

제2구동모터(106) 구동에 의한 지석(105) 구동으로 냉간 압연 롤 연마를 위한 정상 작업을 위하여 바 프랜지(302)에 부착된 4개의 고정바(301)가 외접기어(115)의 홀(115a)에 삽입을 위하여 작동실린더(512)가 백워드로 동작하게 된다.

작동실린더(512)의 후진 동작에 의해 상술한 반대작동으로 서포트샤프트(304)와 스플라인샤프트(305)를 지석(105)쪽으로 밀어 바플랜지(302)에 조립된 고정바(301)가 외접기어(115)에 가공된 홀(115a)에 삽입된다.

삽입된 고정바(301)를 감지센서(118)가 감지하면 작동실린더(512)가 동작을 멈추고 조립된 바플랜지(302)와 외접기어(115) 각각의 접촉면에 마찰력을 높이기 위하여 부착된 고무재질의 밀착판(116)에 의하여 완전한 접촉력을 형성하면 롤그라인더에 설치된 콘트롤 장치에서 제1구동모터(113)에 전원을 차단하여 제1구동모터(113)가 동작을 멈추고 무부하 상태로 유지하게 된다.

제2구동모터(106)에 전원이 공급 구동되어 지석(105)이 회전하면서 냉간압연 롤의 표면 피로층을 제거하는 연마를 실시한다.

따라서 본 발명에 의하면 롤 연마기에 사용하는 지석의 밸런싱 작업을 롤 연마기 자체에서 수행 하므로서 다른 장소에서 밸런싱 작업을 하여 롤 연마기로 이동하여 장착 작업중에 발생되는 여러가지 조건들이 원인이 되어 밸런싱의 틀림 현상이 발생되는데 이를 방지하기 위하여 롤 그라인더 자체에서 밸런싱 작업과 연마작업이 동시에 이루어 지도록 하므로서 지석의 이동및 장착 작업중에 발생되는 문제들로 인한 언바란스 방지로 지석이 정회전 되어 냉간압연 롤을 연마하므로서 롤 표면에 발생되는 떨림마크를 방지 하므로서 냉간압연 롤의 재연마 감소로 롤을 적기에 라인에 공급하므로 압연 라인의 설비가동율 향상과 냉간압연 롤의 연마품질이 향상되어 냉연제품의 품질향상을 도모하고 작업자의 안전도 향상과 업무부하 감소등의 효과가 있다.

Claims (3)

1. 냉간압연롤이 설치된 직하방 위치의 베이스(2)상에 고정된 하우징(108)과;

   상기 하우징(108)의 일측단면을 관통하여 노출된 지석샤프트(111)상에 교체가능하게 고정되는 지석(105)과;

   상기 지석샤프트(111)의 하우징(108)내 단부에 고정되는 다수의 홀(115a)을 갖는 외접기어(115)와;

   상기 외접기어(115)와 치합되고 상기 하우징(108) 외측면에 고정되는 제1구동모터(113)와;

   상기 외접기어(115)의 홀(115a)에 삽탈가능한 고정바(301)를 갖고 인접하여 배치되고 서포트베어링(303)에 의해 지지되는 서포트샤프트(304)상에 고정된 바플랜지(302)와;

   상기 하우징(108)의 일측면을 관통하여 노출된 서포트샤프트(304)의 단부에 고정되는 스플라인샤프트(305)와;

   상기 스플라인샤프트(305)와 스플라인하우징(702)에 의해 삽탈가능하게 결합되고 상기 스플라인하우징(702)을 구동시키도록 결합된 제2구동모터(106)와;

   상기 서포트샤프트(304)와 연결되고 이를 전후진동작시키도록 상기 하우징(108) 외측에 고정된 작동실린더(512)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 밸런싱 작업이 가능한 지석 하우징.
2. 제1항에 있어서, 상기 외접기어(115)에 형성된 홀(115a)의 고정바(301) 삽입측에는 원활한 삽탈성을 위해 홀(115a) 입구측 내주연을 따라 직경이 커지도록 테이퍼가공된 것을 특징으로 하는 밸런싱 작업이 가능한 지석 하우징.
3. 제1항에 있어서, 상기 작동실린더(512)는 링크지지대(508)에 의해 상기 서포트샤프트(304)를 작동실린더(512)의 작동방향과 반대방향으로 작동시키도록 설치되는 것을 특징으로 하는 밸런싱 작업이 가능한 지석 하우징.