KR20030097380A - 가스충전 쉬어 볼트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스충전 쉬어 볼트(Shear Bolt)에 관한 것으로 특히, 쉬어 볼트의 피로(크랙) 발생시, 액화가스가 충전된 쉬어 볼트에서 전기적인 신호로 이를 신속하게 검지할 수 있는 가스충전 쉬어 볼트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 가스충전 쉬어 볼트는, 내부에 전원이 흐를 수 있는 전선을 대용하는 액화가스가 충전된 가스 충전 장치와, 가스 충전 장치의 전방에 설치된 도체핀에 연결되는 전극판과, 슬립링을 거쳐 전극판에 연결되는 입력부 브러쉬와, 입력부 브러쉬에 연결되는 경보시스템 및, 경보시스템에 연결되는 출력부 브러쉬로 이루어져, 쉬어 볼트의 파손시 전원의 흐름이 차단되어 이를 신속하고 정확하게 검지할 수 있도록 한다.

본 발명의 가스충전 쉬어 볼트에 의하여 설비사고 및 안전 사고를 예방하며, 작업능률 및 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

가스충전 쉬어 볼트{Gas Filling Shear Bolt}

본 발명은 가스충전 쉬어 볼트(Shear Bolt)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 메인 모터(Main Motor)와 밀 샤프트(Mill Shaft)를 연결하는 쉬어 볼트의 피로(크랙) 발생시, 액화가스가 충전된 쉬어 볼트에서 전기적인 신호로 이를 신속하게 검지하므로써, 설비사고 및 안전 사고를 예방하며, 작업능률 및 품질을 향상시킬 수 있는 가스충전 쉬어 볼트 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 도 1과 도 2 및 도 3a에 도시된 바와 같이, 열연공장의 사상압연기(5) 내에는 백업롤(102)과 워크롤(103)이 한 쌍씩 구비되는데, 상기 워크롤(103)은 스핀들, 피니언 스탠드(244), 플랜지(226, 227) 및 메인 구동 모터(201)의 순으로 동력을 받아 회전된다. 이때, 상기 플랜지(226, 227)는 90도 각도로 설치되는 4개의 쉬어 볼트(233)에 의해 체결되어 동력전달이 이루어진다.

일반적인 열연 압연공정은 도 1에 도시된 바와 같이, 연주에서 공급받은 슬라브(1)를 적정온도로 가열한 후 헤비 스케일 에지(Heavy Scale Edge)(7)에서 적정 폭압을 실시하면 스트립(10)으로 형성되고, 형성된 스트립(10)은 제1 롤(Roll) (3)측으로 진입되어 적정 압연이 행해지게 되며, 제1 에지롤(8)에서 폭압이 실시된 후 제2 롤(4)로 진입하여 다시 제2 에지롤(9)로 폭 압연을 행하여 완료된 스트립(10)은 7개의 사상압연기(5)로 진입하게 된다.

이때 상기 스트립(10)의 가공 정보에 의하여 상기 사상압연기(5)에 설치된 메인 구동모터(201), 플랜지(226, 227), 피니언 스텐드 및 기동 스핀들 순으로 동력이 전달되어 수요에 맞는 적정 압연이 이루어져 작업이 진행되는 것이다.

상기한 작업과정에서 플랜지(226, 227)를 접속시키는 4개의 쉬어 볼트(233)는 연속 압연에 있어서, 메인 구동모터(201)의 부하 증가에 따라 피로가 불가피하고, 특히 상기 4개의 쉬어 볼트(233)가 피로 또는 그 밖의 이유에 의하여 모두 절손이 되었을 때 동력전달이 중단됨에 따라 공정라인의 정지라는 문제점이 발생되며, 또한 절손된 상기 쉬어 볼트(233)의 복구 작업시 많은 시간이 소요되어 생산성이 저하되는 문제점이 발생되었다.

상기한 문제점을 보완하기 위하여 상기 쉬어 볼트를 플랜지에 90도 각도로 체결하는 방법을 사용하여 하나의 쉬어 볼트 절손시라도 플랜지를 통한 동력전달이 이루어지도록 하였으나, 상기 작업시 하나의 쉬어 볼트가 절손이 일어났을 때 나머지 쉬어 볼트들이 절손될 때까지 계속적인 동력전달이 이루어짐에 따라 나중에 모터나 압연설비에 더 과한 충격이 전달되어 이로 인한 공정라인의 정지시간이 더욱길어져 생산성이 더욱 저하되거나 또는 대형 설비사고로 이어지는 문제점 등이 발생되었다.

따라서, 상기한 문제점을 보완하기 위한 쉬어 볼트가 있는데, 이는 도 4에 도시된 바와 같이, 쉬어 볼트가 부착되는 몸체부(17), 전원 공급 및 감지 디텍터부(20), 감지된 신호를 처리하는 회로부(미도시) 및 쉬어 볼트의 이상유무를 운전자에게 알려주는 디스플레이부(18)로 이루어진 것으로, 쉬어 볼트에 이상이 발생되면 이를 전기적인 신호로 감지하여 운전실의 디스플레이부(18)에 알려 주는 것이다.

즉, 상기 플랜지가 회전하더라도 계속해서 접촉되는 디텍터부(20)에 전원을 공급하여 각각의 쉬어 볼트에 전원이 공급되도록 하고, 회로부에서는 공급된 전원의 전류값를 저항값으로 환산하여 정상 상태의 쉬어 볼트 저항값과 비교하며, 비교치가 클 경우에는 그 정도에 따라 운전실의 디스플레이부에 나타내어 상기 쉬어 볼트의 절손을 미연에 방지할 수 있도록 하는 것이다.

그러나, 상기한 종래의 기술은 플랜지와 디텍터부(20)간의 계속되는 회전으로 인한 마찰에 의하여 마모가 발생하고, 강한 재질의 연속 압연으로 인한 갑작스러운 충격이 이루어질 때 상기 디텍터부가 한쪽으로만 지지되어야 하는 문제점이 있으며, 상기 디텍터부의 마모로 인한 잦은 교체와 상기 디텍터부가 휘어짐에 따라 제대로 쉬어 볼트의 크랙 현상을 발견하지 못하여 오조작을 일으키는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 액화가스 충전 쉬어 볼트를 구성하고, 전기적 직류전원의 통전에 의한 경보 시스템을 구성하여, 설비사고 및 안전시고의 위험을 방지하는 동시에 작업능률 및 품질을 향상시킬 수 있는 가스충전 쉬어 볼트를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 열간 압연 공정을 나타내는 개략도

도 2는 일반적인 열간 압연 공정에서 동력전달관계를 나타내기 위한 개략 사시도

도 3a는 종래의 쉬어 볼트에 의하여 연결된 플랜지를 나타내는 사시도

도 3b는 종래의 쉬어 볼트를 나타내는 단면도

도 4는 종래의 쉬어 볼트 절손 감지장치를 나타내는 개략도

도 5a는 본 발명의 가스충전 쉬어 볼트를 나타내는 단면도

도 5b는 본 발명의 가스충전 쉬어 볼트 중 가스 충전 장치를 나타내는 개략도

도 6은 본 발명의 가스충전 쉬어 볼트를 나타내는 전체 개략도

도 7은 본 발명의 가스충전 쉬어 볼트의 동작을 나타내는 흐름도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

16 : 쉬어 볼트 절손부20 : 쉬어 볼트 내부 홀

226, 227 : 플랜지233 : 쉬어 볼트

305 : 가스 충전 장치306 : 액화가스

307 : 도체핀309 : 경보시스템

310 : 전기실311 : 운전실

314 : 통전선320 : 입력부 슬립링

320a : 출력부 슬립링321 : 전극판

322 : 입력부 브러쉬322a : 출력부 브러쉬

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 가스충전 쉬어 볼트에 형성된 내부 홀을 통해 쉬어 볼트의 절손부에는 가스 충전 장치를 삽입 설치하되, 가스 충전 장치는 절연체로 구성하고, 절연체인 가스 충전 장치의 내부에는 전원이 흐를 수 있는 전선을 대용하는 액화가스를 충전하며, 가스 충전 장치의 전방에는 2개의 도체핀을 설치하고, 도체핀에는 각각 전원 연결선을 연결하며, 전원 연결선은 각각 전극판의 통전선에 연결하고, 전극판의 통전선은 슬립링을 거쳐 전기의 입력부인 입력부 브러쉬로 연결하며, 입력부 브러쉬는 전원을 통해 경보시스템에 접속하고, 경보시스템은 전기실 및 운전실에 접속하며, 우측의 출력부 슬립링에는 출력부 브러쉬를 접속하고, 출력부 브러쉬는 경보시스템에 접속한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5a는 본 발명의 가스충전 쉬어 볼트를 나타내는 단면도이고, 도 5b는 본 발명의 가스충전 쉬어 볼트 중 가스 충전 장치를 나타내는 개략도이며, 도 6은 본발명의 가스충전 쉬어 볼트를 나타내는 전체 개략도로서, 도면에 나타낸 바와 같이, 쉬어 볼트(233)에 형성된 내부 홀(20)을 통해 상기 쉬어 볼트(233)의 절손부 (16)에는 가스 충전 장치(305)가 삽입 설치되는데, 상기 가스 충전 장치(305)는 내부로 직류전원(112)이 흐를 수 있도록 구성된다.

즉, 상기 가스 충전 장치(305)는 유리나 플라스틱 재질의 밀폐된 용기인 절연체로 구성되며, 상기 밀폐된 용기인 가스 충전 장치의 내부에는 상기 직류전원이 흐를 수 있는 전선을 대용하는 액화가스(306)가 충전되며, 상기 가스 충전 장치의 전방에는 2개의 도체핀(307)이 설치된다.

그리고, 상기 2개의 도체핀(307)에는 각각 전원 연결선(미도시)이 연결되고, 상기 전원 연결선은 각각 전극판(321)의 통전선(314)에 연결되며, 상기 전극판 (321)의 통전선은 축의 회전 시에도 전기 신호를 받아 드릴 수 있는 작용을 하는 슬립링(320)을 거쳐 전기의 입력부인 입력부 브러쉬(322)로 연결된다.

상기 입력부 브러쉬(322)는 직류전원(112)을 통해 경보시스템(309)에 접속되고, 상기 경보시스템(309)은 전기실(310) 및 운전실(311)에 접속된다.

또한, 우측의 출력부 슬립링(320a)에는 출력부 브러쉬(322a)가 접속되며, 상기 출력부 브러쉬(322a)는 상기 경보시스템(309)에 접속된다.

상기한 구성을 갖는 본 발명의 가스충전 쉬어 볼트는, 연속적인 압연작업으로 인한 피로 또는 소재의 접 물림에 의한 순간 과압하량의 전달시 메인 구동모터 (201)(도 2 및 도 3a에 도시)의 보호를 위하여 적정 하중으로 설계되어 절손되게 되는데, 상기 4개의 쉬어 볼트 중 하나라도 균열 및 절손 상태가 되면 본 발명의가스 충전 장치(305)가 파손되고, 이로 인하여 전기선을 대신하여 충전된 액화가스(306)가 기화되어 사라지게 되며, 따라서 전기의 입력부인 입력부 브러쉬(322)와 슬립링(320)을 거쳐 전극판(321)의 통전선(314)을 통하여 흐르던 전기의 흐름이 차단된다.

이에 따라, 출력부의 슬립링(320a)과 출력부 브러쉬(322a)를 통하여 출력을 받던 경보시스템(309)에서 이를 감지하여 곧바로 운전실(311)과 전기실(310)로 경보를 보내도록 작용을 하는 것이다.

즉, 직류전원(112)이 차단되면, 경보시스템(309)이 작동되면서 상기 경보시스템이 상기 운전실(311)과 전기실(310)로 경보를 전송하면, 상기 운전실(311)과 전기실(310)에서 이상 정보를 인식하여 문제의 확인 작업 및 적절한 조치가 이루어지게 되며, 동시에 진행하는 스트립(10)은 권취기(6)(도 1에 도시)에서의 권취가 이루어지게 된다.

첨부된 도면 중 도 7은 본 발명의 가스충전 쉬어 볼트의 작용 상태를 나타내는 흐름도이다.

이상에서와 같이 본 발명의 가스충전 쉬어 볼트는 메인 구동모터와 밀 샤프트를 연결하는 쉬어 볼트부의 파손시 이를 정확하고 신속하게 알려 줄 수 있으므로설비사고 및 안전사고를 미연에 방지할 수 있으며, 작업능률 및 품질을 향상시킬 수 있다.

Claims (1)

1. 쉬어 볼트(233)에 형성된 내부 홀(20)을 통해 상기 쉬어 볼트(233)의 절손부(16)에는 가스 충전 장치(305)를 삽입 설치하되, 상기 가스 충전 장치(305)는 절연체로 구성하고, 상기 절연체인 가스 충전 장치의 내부에는 전원이 흐를 수 있는 전선을 대용하는 액화가스(306)를 충전하며, 상기 가스 충전 장치의 전방에는 2개의 도체핀(307)을 설치하고, 상기 도체핀(307)에는 각각 전원 연결선을 연결하며, 상기 전원 연결선은 각각 전극판(321)의 통전선(314)에 연결하고, 상기 전극판 (321)의 통전선은 입력부 슬립링(320)을 거쳐 전기의 입력부인 입력부 브러쉬(322)로 연결하며, 상기 입력부 브러쉬(322)는 전원을 통해 경보시스템(309)에 접속하고, 상기 경보시스템(309)은 전기실(310) 및 운전실(311)에 접속하며, 우측의 출력부 슬립링 (320a)에는 출력부 브러쉬(322a)를 접속하고, 상기 출력부 브러쉬(322a)는 상기 경보시스템(309)에 접속한 것을 특징으로 하는 가스충전 쉬어 볼트.