KR200237484Y1 - 룰갭유지용실린더의부압억제장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 압연시 발생하는 압연력의 변화에 의하여 실린더에서 발생하는 부압을 억제함으로서 실린더내부로의 이물질침투를 방지하여 설비의 안정적인 가동이 가능하도록 한 롤갭 유지용 실린더의 부압억제장치에 관한 것으로, 압연기의 워크롤(110)(112)을 지지하는 프레임(120)(122)의 각각의 하부측과 상부측에 연결되어 그들을 서로 멀어지는 방향으로 지지하도록 된 한쌍으로 된 실린더에 유압을 공급하는 솔레노이드밸브(155)의 유압공급라인(10)측으로부터 제 1배관(20)을 인출하고, 상기 제 1배관(20)은 감압변(22)과 유량조절변(23) 및 역지변(24)을 갖추어 후진압 공급배관(152)으로 연결됨으로서 전진압 공급배관(151)측 압력보다 적은 압력으로 실린더에 작동유체를 공급함을 특징으로 한다.

Description

롤갭 유지용 실린더의 부압억제장치

본 고안은 압연기의 워크롤 갭을 유지하도록 그 워코롤을 지지하는 실린더장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압연시 발생하는 압연력의 변화에 의하여 실린더에서 발생하는 부압을 억제함으로서 실린더내부로의 이물질침투를 방지하여 설비의 안정적인 가동이 가능하도록 한 롤갭 유지용 실린더의 부압억제장치에 관한 것이다.

일반적으로 압연기에는 그 압연작업을 위하여 설정되는 상부 워크롤(110)과 하부 워크롤(112) 사이의 간격인 롤 갭(Roll Gap)(G)을 유지하기 위한 수단이 마련되어 있고, 이는 제1도에 도시한 바와같이 상부 워크롤(110)이 하부측으로 내려가지 않도록 압상하기 위한 압상실린더가 그 상부 워크롤(110)을 지지하는 상부프레임(120)의 네 귀퉁이에 설치되고, 하부 워크롤(112)이 상부측으로 올라가지 않도록 압하하기 위한 압하실린더가 그 하부 워크롤(112)을 지지하는 하부프레임(122)의 네 귀퉁이에 설치되고, 편의상 본 도면에서는 각각의 상, 하부 워크롤(110)(112)의 일측단부의 귀퉁이에 설치된 실린더(131)(132)(133)(134)만을 도시하며, 제2도에는 타측단부의 귀퉁이에 설치된 실린더(141)(142)(143)(144)도 포함하여 도시한다.

이러한 실린더(131)(132)(133)(134) 및 (141)(142)(143)(144)들은 상하로 서로 대응하는 것들이 각각 하나의 블록에 내장되어 압연기의 하우징(Mill Housing)에 다수의 보울트부재등으로 견고하게 고정된다.

제2도는 이러한 실린더들을 작동시키기 위한 유압회로를 도시하며, 이에 의하면 하나의 블록에 내장된 각각의 실린더(131)(133), (132)(134), (141)(143), (142)(144)를 전진시키기 위한 배관과 후진시키기 위한 배관이 전진압 공급배관(151)과 후진압 공급배관(152)에 각각 연결되고, 이러한 공급배관(151)(152)은 각각 역지변(151a)(152a)과 유량조절변(151b)(152b)을 갖추어 솔레노이드밸브(155)와 연결되며, 상기 솔레노이드밸브(155)는 통상적으로 알려진 구성으로 전진압 공급배관(151)에 유압을 가하는 경우에는 후진압 공급배관(152)으로부터 유압을 제거하고 후진압 공급배관(152)에 유압을 가하는 경우에는 전진압 공급배관(151)으로부터 유압을 제거하도록 이루어진다.

압연작업이 이루어지는 경우에는 제2도에 도시한 바와같은 상태로 솔레노이드밸브(155)가 여자되어 전진압 공급배관(151)에 유압을 가하고 후진압 공급배관(152)으로부터 유압을 제거하여 상부 워크롤(110)을 지지하는 실린더(131)(132)(141)(142)와, 하부 워크롤(112)을 지지하는 실린더(133)(134)(143)(144)를 전진하도록 함으로서 설정된 롤갭(G)을 유지하도록 하고, 당연하지만 이러한 롤갭(G) 설정의 변동에 따라 추종한다.

워크롤(110)(112)의 교체시에는 솔레노이드밸브(155)가 제2도에 도시한 반대의 상태로 여자되어 후진압 공급배관(152)에 유압을 가하고 전진압 공급배관(151)으로부터 유압을 제거함으로서 워크롤(110)(112) 인출공간을 마련하여 그 교체를 용이하게 한다.

통상적으로 열간압연기는 강성을 가지는 견고한 구조로 이루어지게 되지만, 실제의 압연작업시에는 변형이 유발된다.

즉, 압연력 변화(△P)에 따른 워크롤 갭의 탄성성 변화량(△d)의 종강성을 △P/△d로 정의하고, 이를 밀 강성계수라고 하면, 이는 4단 열간압연기에 있어서 대략 568 톤(Ton)/mm로 발생된다.

4단 열간압연기에 있어서 롤에 작용하는 총힘(Total Roll Force)이 1,500∼2,200톤이며, 이것을 압연소재가 워크롤에 취입되어 그 워크롤에 힘을 가하게 되는 경우 약 2.64∼3.87mm의 롤 갭을 발생시키며, 반대로 압연소재가 워크롤로부터 빠져나갈 때 즉, 롤힘이 작용하지 않는 경우에는 그 롤갭이 제거된다.

이때, 후진압 공급배관(152)측에 부(-)압이 형성되며, 이는 제4도에 도시한 유압측정그래프도에서도 알 수 있다.

이러한 부압 발생시에는 실린더의 로드측으로 냉각수 및 이물질이 침입하게 되어 여러 가지 설비상의 문제점이 발생하게 된다.

본 고안을 이러한 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은, 열간압연작업시 워크롤에로의 소재의 취입과 소재의 빠져나감에 따른 탄성적 변화로 각각의 워크롤의 롤갭을 유지하기 위한 실린더의 전진압력을 부여하기 위한 배관측에 발생하는 부압을 억제함으로서 그 실린더내부로 이물질등이 침투하는 것을 방지하여 압연기의 원할한 운용이 가능하도록 한 롤갭 유지용 실린더의 부압억제장치를 제공함에 있다.

제1도는 일반적인 압연기의 롤갭 유지를 위한 실린더의 장착 상태를 도시한 개략 구성도.

제2도는 종래의 롤갭 유지용 실린더를 작동시키기 위한 유압회로도.

제3도는 본 고안에 따른 롤갭 유지용 실린더의 부압억제장치에 갖추어진 유압회로도.

제4도는 종래기술에 의하여 후진압 공급배관측에 형성되는 압력변화를 측정하여 도시한 그래프도.

제5도는 본 고안에 의하여 후진압 공급배관측에 형성되는 압력변화를 측정하여 도시한 그래프도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 유압공급라인 12 : 유압배출라인

20 : 제 1배관 22 : 감압변

23 : 유량조절변 24 : 역지변

25 : 축압기 30 : 제 2배관

32 : 배압유지변 34 : 압력탱크

151 : 전진압 공급배관 152 : 후진압 공급배관

155 : 솔레노이드밸브

상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 고안은, 압연기의 워크롤을 지지하는 프레임의 각각의 하부측과 상부측에 연결되어 그들을 서로 멀어지는 방향으로 지지하도록 된 한쌍으로 된 실린더를 다수개 갖추고, 상기 실린더가 전진 및 후진하도록 유압을 공급하는 전진압 공급배관과 후진압 공급배관은 유압공급라인과 유압배출라인을 가지는 솔레노이드밸브에 연결됨으로서 전진압 공급배관측에 유압을 가하고 후진압 공급배관측으로부터 유압을 제거하여 워크롤 갭을 유지하도록 된 롤갭 유지용 실린더 장치에 있어서, 상기 유압공급라인측으로부터 제 1배관을 인출하고, 상기 제 1배관은 감압변과 유량조절변 및 역지변을 갖추어 후진압 공급배관으로 연결됨으로서 전진압 공급배관측 압력보다 적은 압력으로 실린더에 작동유체를 공급함을 특징으로 하는 롤갭 유지용 실린더의 부압억제장치를 마련함에 의한다.

제3도는 본 고안에 따른 롤갭 유지용 실린더의 부압억제장치를 도시한 유압회로도로서, 이는 제1도에 도시한 바와같은 압연기의 워크롤 지지를 위한 실린더에 부압이 발생하지 않도록 한다.

이러한 개략적인 구성은 종래와 동일하게 이루어져, 상부 워크롤(110)이 하부측으로 내려가지 않도록 압상하기 위한 압상실린더가 그 상부 워크롤(110)을 지지하는 상부프레임(120)의 네 귀퉁이에 설치되고, 하부 워크롤(112)이 상부측으로 올라가지 않도록 압하하기 위한 압하실린더가 그 하부 워크롤(112)을 지지하는 하부프레임(122)의 네 귀퉁이에 설치되고, 편의상 본 도면에서는 각각의 상, 하부 워크롤(110)(112)의 일측 단부의 귀퉁이에 설치된 실린더(131)(132)(133)(134)만을 도시하며, 제3도에는 타측 단부의 귀퉁이에 설치된 실린더(141)(142)(143)(144)도 포함하여 도시한다.

이러한 실린더(131)(132)(133)(134) 및 (141)(142)(143)(144)들은 상하로 서로 대응하는 것들이 각각 하나의 블록에 내장되어 압연기의 하우징에 다수의 보울트부재 등으로 견고하게 고정된다.

제3도는 이러한 실린더들을 작동시키기 위한 유압회로를 도시하며, 이에 의하면 하나의 블록에 내장된 각각의 실린더(131)(133), (132)(134), (141)(143), (142)(144)를 전진시키기 위한 배관과 후진시키기 위한 배관이 전진압 공급배관(151)과 후진압 공급배관(152)에 각각 연결되고, 이러한 공급배관(151)(152)은 각각 역지변(151a)(152a)과 유량조절변(151b)(152b)을 갖추어 솔레노이드밸브(155)와 연결되며, 상기 솔레노이드밸브(155)는 통상적으로 알려진 구성으로 전진압 공급배관(151)에 유압을 가하는 경우에는 후진압 공급배관(152)으로부터 유압을 제거하고 후진압 공급배관(152)에 유압을 가하는 경우에는 전진압 공급배관(151)으로부터 유압을 제거하도록 이루어진다.

솔레노이드밸브(155)측으로 126kgf/cm²의 유압을 공급하는 유압공급라인(10)의 임의의 점에서 제 1배관(20)을 인출하고, 이러한 제 1배관(20)에는 감압변(22)을 설치하여 유압을 8kgf/cm²(실린더를 전진시켜 롤갭을 유지하기 위한 동작에 큰 영향을 주지 않으면서 소재가 워크롤을 빠져나가면서 감소되는 후진압 공급배관(152)측에 부압이 형성되지 않도록 하는 압력)정도로 감압하고, 또한 유량조절변(23)을 설치하여 그를 통과하는 유량을 적정한 정도로 조절하며, 또한 역지변(24)을 갖춤과 동시에, 상기 유량조절변(23)과 역지변(24) 사이에는 축압기(25)를 설치하고, 이러한 제 1배관(20)의 타측 단부는 후진압 공급배관(152)에 연결됨으로서 그 후진압 공급배관(152)에 8kgf/cm²정도의 압력을 가할 수 있도록 한다.

그리고, 솔레노이드밸브(155)의 유압배출라인(12)측에는 제 2배관(30)을 연결하고, 이러한 제 2배관(30)에는 유압배출라인(12)의 압력을 약 10kgf/cm²정도로 유지하도록 하는 배압유지변(32)를 설치하며, 상기 제 2배관(30)에는 배압유지변(32)의 위치보다 약 10m정도 높은 위치에 있게 되는 압력탱크(34)에 연결되고, 상기 제 2배관(30)은 이러한 압력탱크(34)를 통하여 작동유 저장탱크측으로 귀환하도록 한다.

이러한 구성으로 이루어진 본 고안은, 압연작업이 이루어지는 경우에 제3도에 도시한 바와같은 상태로 솔레노이드밸브(155)가 여자되어 전진압 공급배관(151)에 유압을 가하고 후진압 공급배관(152)으로부터 유압을 제거하여 상부 워크롤(110)을 지지하는 실린더(131)(132)(141)(142)와, 하부 워크롤(112)을 지지하는 실린더(133)(134)(143)(144)를 전진하도록 함으로서 설정된 롤갭(G)을 유지하도록 하고, 당연하지만 이러한 롤갭(G) 설정의 변동에 따라 추종한다.

이때, 제 2배관(20)으로는 감압변(22)에 의하여 8kgf/cm²정도로 감압된 상태로 유량조절변(23)에 의하여 유량조절된 후 역지변(24)을 경유하여 후진압 공급배관(152)으로 공급됨으로서 실린더 각각에 배압을 가하게 된다.

한편, 유량조절변(23)과 역지변(24) 사이에 설치된 축압기(25)는 실린더가 요구하는 유량을 신속하게 공급하여 압력보상을 할 수 있도록 하며, 이는 감압변(22)과 유량조절변(23)에 의한 유량의 한계를 극복하게 하여 본 장치의 원할한 동작이 이루어지도록 한다.

이렇게 공급된 압력을 효과적으로 유지하기 위하여 솔레노이드밸브(155)의 유압배출라인(12)에 배압유지변(32)를 갖춘 제 2배관(30)을 연결하였는바, 이러한 배압유지변(32)는 유압배출라인(12)의 압력을 10kgf/cm²정도로 유지하여 후진압 공급배관(152)에 형성된 배압의 배출이 이루어지지 않도록 하고, 이때 상기 배압유지변(32)의 압력유지정도의 설정은 후진압 공급배관(152)에 형성된 압력보다 약간 더 크게 설정하는 것이 바람직하다.

그리고, 압력탱크(34)는 배압유지변(32)의 작동 압력편차를 최소화시켜 보다 안정적인 배압기능이 가능하도록 한다.

따라서, 압연소재가 워크롤로부터 빠져나갈 때 발생하였던 후진압 공급배관(152)측의 부(-)압 형성이 이루어지지 않으며, 이는 제5도에 도시한 유압측정그래프도에서도 알 수 있고, 이는 실린더에 이물질 및 수분이 침투하는 것을 방지함으로서 작동유 청정도 유지에 매우 효과적인 것이다.

상술한 바와같이 본 고안에 따른 롤갭 유지용 실린더의 부압억제장치에 의하면, 압연기에서 압연이 이루어지는 경우의 워크롤을 지지하여 그 갭을 설정된 상태로 유지하도록 하는 실린더에 가해지는 압력을 이용하여 그 실린더의 배압측을 일정정도 이상의 압력으로 유지하도록 함으로서 소재가 압연기를 빠져 나갈 때 발생하는 배압측 압력감소에 의하여도 그 배압측이 부압으로 떨어지지 않아 작동유에 이물질이 침입하는 것을 방지하고, 따라서 압연기의 워크롤 갭 유지를 위한 실린더의 안정된 동작을 보장하는 실용상의 우수한 효과를 가진다.

Claims (4)

1. 압연기의 워크롤(110)(112)을 지지하는 프레임(120)(122)의 각각의 하부측과 상부측에 연결되어 그들을 서로 멀어지는 방향으로 지지하도록 된 한쌍으로 된 실린더를 다수개 갖추고, 상기 실린더가 전진 및 후진하도록 유압을 공급하는 전진압 공급배관(151)과 후진압 공급배관(152)은 유압공급라인(10)과 유압배출라인(12)을 가지는 솔레노이드밸브(155)에 연결됨으로서 전진압 공급배관(151)측에 유압을 가하고 후진압 공급배관(152)측으로부터 유압을 제거하여 워크롤 갭을 유지하도록 된 롤갭 유지용 실린더 장치에 있어서, 상기 유압공급라인(10)측으로부터 제 1배관(20)을 인출하고, 상기 제 1배관(20)은 감압변(22)과 유량조절변(23) 및 역지변(24)을 갖추어 후진압 공급배관(152)으로 연결됨으로서 전진압 공급배관(151)측 압력보다 적은 압력으로 실린더에 작동유체를 공급함을 특징으로 하는 롤갭 유지용 실린더의 부압억제장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 유량조절변(23)과 역지변(24) 사이에는 적정용량을 가지는 축압기(25)가 설치됨으로서 후진압 공급배관(152)측 압력의 급격한 변화시에 그를 보상하도록 함을 특징으로 하는 롤갭 유지용 실린더의 부압억제장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 유압배출라인(12)은 후진압 공급배관(152)측 압력보다 큰 압력을 유지하도록된 배압유지변(32)를 갖춤을 특징으로 하는 롤갭 유지용 실린더의 부압억제장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 배압유지변(32)는 제 2배관(30)을 매개로 하여 그 배압유지변(32)에 설정된 압력을 가할 수 있도록 높이 위치된 압력탱크(34)에 연결됨을 특징으로 하는 롤갭 유지용 실린더의 부압억제장치.