KR200330991Y1

KR200330991Y1 - 플렉시블 베어링을 이용한 미니밀 세그먼트의 셀 타입가이드롤

Info

Publication number: KR200330991Y1
Application number: KR20-2003-0023880U
Authority: KR
Inventors: 이병국; 양현탁
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2003-07-24
Filing date: 2003-07-24
Publication date: 2003-10-22

Abstract

본 고안은 별도의 롤 냉각시스템이 필요하지 않고 세그먼트(4a~4f)의 가이드 롤(5)의 샤프트 양측에 분할된 셀 타입 롤을 구성하고, 플렉시블 베어링(12,13)을 사용하며, 샤프트 내부에는 윤활을 위한 그리스 공급용 홀을 갖추고 롤 내부로 수분 및 이 물질이 유입되지 않도록 라비린스 링을 겸비하여 롤 강도가 증가되고 수명이 연장될 수 있도록 개선된 플렉시블 베어링을 이용한 미니밀 세그먼트의 셀 타입 가이드롤에 관한 것으로서, 가이드 롤(5)을 양분할 수 있도록 양측의 고정블록(20a)에 의하여 고정되면서, 중앙부의 고정블록(20b)에 고정되는 고정 샤프트(15)와; 상기 양분된 고정 샤프트(15)에 각각 삽입되는 고정타입 플렉시블 베어링(12) 및 미끄럼타입 플렉시블 베어링(13)과; 상기 플렉시블 베어링(12,13)에 삽입되어 라비린스 링(21)을 삽입하여 접촉하는 쵸크(16,18)에 의하여 고정되는 한 쌍의 가이드 롤(14a,14b)로 구성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 베어링을 이용한 미니밀 세그먼트의 셀 타입 가이드롤을 제공한다.

Description

플렉시블 베어링을 이용한 미니밀 세그먼트의 셀 타입 가이드롤{SHELL TYPE GUIDE ROLL OF MINI MILL SEGMENT, USING FLEXIBLE BEARING}

본 고안은 플렉시블 베어링을 이용한 미니밀 세그먼트의 셀 타입 가이드롤에 관한 것으로, 보다 상세하게는 별도의 롤 냉각시스템이 필요하지 않고 세그먼트(4a~4f)의 가이드 롤(5)의 샤프트 양측에 분할된 셀 타입 롤을 구성하고, 플렉시블 베어링(12,13)을 사용하며, 샤프트 내부에는 윤활을 위한 그리스 공급용 홀을 갖추고 롤 내부로 수분 및 이 물질이 유입되지 않도록 라비린스 링을 겸비하여 롤 강도가 증가되고 수명이 연장될 수 있도록 개선된 플렉시블 베어링을 이용한 미니밀 세그먼트의 셀 타입 가이드롤에 관한 것이다.

일반적으로, 연주기에서 슬래브를 제조하는 공정은 도 1에 도시한 바와 같이 래이들(1)로부터 액체상태의 용강을 공급 받아, 저장하는 턴디쉬(2)를 거쳐 몰드(3)를 통과하며, 강력한 냉각작용에 의해 표층은 고체상태의 응고 쉘을 형성하게 되고 하부의 세그먼트(4a~4f)에 설치된 가이드 롤(5)에 의해 안내를 받으면서 스프레이 노즐로부터 분사되는 2차 냉각수에 의해 응고가 진행되며, 세그먼트(4a~4f)를 모두 통과하여 연주기 후단 부에 도달하면 완전한 고체상태의 슬래브 형태로 나타난다.

상기 가이드 롤(5)의 역할은 내부에 베어링을 설치하여 구동할 수 있도록 하여 슬래브를 지지하고 핀치 롤에서 인발 시 마찰저항을 줄여 원활한 인발이 수행될 수 있도록 한다.

연주기에서 생산되는 슬래브는 평균 900~1200℃의 고온으로 이와 접촉하는 가이드 롤(5)의 냉각성능이 미흡하면 롤의 표면온도가 상승하여 경도가 저하하고, 이에 따라 롤의 표면의 마모량이 증가하여 상하 가이드 롤(5) 간의 갭(Gap)이 서로 달라져 슬래브 내부 결함을 유발하고 베어링 손상에 의한 구동 불능 시 슬래브와 가이드 롤(5)간의 미끄럼마찰로 인해 슬래브 표면에 긁힌 흠이 발생된다.

일반적인 연주기 세그먼트(4a~4f)장치에 설치된 가이드 롤(5)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 내부에 냉각시스템을 갖춘 통 롤(6)을 많이 사용하고 있다. 특히 연주기 하부의 가이드 롤(5)은 모두 통 롤(6)을 적용하고 있다.

도 2는 종래의 기술에 따른 통 타입 가이드 롤(6)을 도시한 절개도이며, 이는 회전하는 롤(6a,6b)에 냉각용 물을 공급하기 위한 로터리 조인트(Rotary Joint)(7) 및 관련 부품이 함께 도시되어 있으며, 도 2를 참조하여 종래의 통 타입 가이드 롤(6)을 자세히 설명하기로 한다.

종래의 통 타입 가이드 롤(6)은 롤(6a,6b) 중앙에 관통 홀(Hole)을 가공하여 내부에 인너 파이프(Inner Pipe)(10)를 구성하고, 롤(6a,6b)이 회전 시에도 냉각수 공급이 가능토록 로터리 조인트(7)를 사용하고,

상기 로터리 조인트(7)의 선단에 조립된 인너 파이프(10)를 따라 냉각수가 롤(6a,6b) 내부까지 인입되며, 냉각수는 인너 파이프(10) 외부로 리턴하여 롤(6a,6b)을 냉각 후 로터리 조인트(7)를 통하여 밖으로 배출된다.

또한 슬래브의 복사열로부터 베어링을 보호하기 위하여 롤(6a,6b) 내측 베어링 블록(Bearing Block)(11)에 냉각 포켓(Pocket)(9)을 설치하여 냉각수를 순환시켜 베어링(8)을 냉각시키고 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 통 타입의 롤(6a,6b)은 그 특성상 냉각 성능은 우수하나 연주기 롤(5)간의 좁은 간격으로 인하여 롤의 크기 및 베어링(8) 선정에 제한을 받아 하중에 견디는 힘이 약하고, 가이드 롤(6a,6b)의 내측 베어링 블록(11)이 고온의 슬래브에 근접하게 설치되어 있어 내측 베어링 블록(11)의 냉각 포켓(9)이 손상되어 고열에 의한 윤활 불량으로 롤(6a,6b)의 회전불량을 일으키며, 슬래브에서 탈락되는 스케일(Scale)이 롤(6a,6b)과 베어링(8) 사이의 틈새에 끼여 스케일이 베어링(8)에 혼입되거나 슬래브를 냉각하기 위해 노즐(Nozzle)로부터 분사되는 2차 냉각수가 베어링(8)에 혼입되면 베어링(8) 손상을 유발하여 가이드 롤(6a~b)의 회전불량을 일으키는 등 롤(6a,6b)의 수명이 짧아 세그먼트(4a~4f)의 비정상 교체가 빈번하므로 설비사고로 인한 정상적인 작업이 불가능 하는 문제가 발생되고 있다.

또한, 냉각수를 공급하기 위한 별도의 배관과 고가의 로터리 조인트(7)등 부대 장치들이 추가로 설치되어야 하므로 롤(6a,6b)을 유지보수 하는데 많은 시간과 비용이 소요되고 있다.

본 고안은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로써, 연속 주조기에서 슬래브를 가이드 하는 롤의 구조를 변경하여 별도의 롤 냉각시스템이 필요하지 않고 슬래브를 냉각시키는 2차 냉각수만으로 롤 표면을 냉각하고, 열 및 하중에 강한 플렉시블 베어링을 적용하여 롤 강도가 증가되고 수명이 연장될 수 있도록 개선된 플렉시블 베어링을 이용한 미니밀 세그먼트의 셀 타입 가이드롤을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 미니밀 연주설비의 구성을 개략적으로 개략도;

도 2는 종래의 기술에 따른 통타입 가이드 롤을 도시한 단면도;

도 3은 본 고안에 따른 플렉시블 베어링을 이용한 셀 타입 가이드롤을 확대도시한 단면도;

도 4는 본 고안에 따른 플렉시블 베어링을 이용한 셀 타입 가이드롤을 도시한 부분절개 사시도;

도 5는 본 고안에 따른 플렉시블 베어링을 이용한 셀 타입 가이드롤을 상세히 도시한 분해 사시도;

도 6은 본 고안에 따른 플렉시블 베어링을 이용한 셀 타입 가이드롤에 적용되는 고정타입 플렉시블 베어링을 상세히 도시한 분해 사시도;

도 7은 본 고안에 따른 플렉시블 베어링을 이용한 셀 타입 가이드롤에 적용되는 미끄럼타입 플렉시블 베어링을 상세히 도시한 분해 사시도.

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

1:레이들 2:턴디쉬 3:몰드 4a~4f:세그먼트 5:가이드 롤

6a,6b:종래 분할 가이드롤 7:로터리 조인트 12,13:플렉시블 베어링

14a,14b:고안 분할 가이드롤 15:롤 샤프트 16,18:쵸크

20a, 20b:블록 21:라비린스 링 23a,23b:스페이서 튜브

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 가이드 롤을 양분할 수 있도록 양측의 고정블록에 의하여 고정되면서, 중앙부의 고정블록에 고정되는 고정 샤프트와; 상기 양분된 고정 샤프트에 각각 삽입되는 고정타입 플렉시블 베어링 및 미끄럼타입 플렉시블 베어링과; 상기 플렉시블 베어링에 삽입되어 라비린스 링을 삽입하여 접촉하는 쵸크에 의하여 고정되는 한 쌍의 가이드 롤로 구성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 베어링을 이용한 미니밀 세그먼트의 셀 타입 가이드롤을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 고정 샤프트가 이에 삽입 장착되는 각각의 플렉시블 베어링에 그리스를 공급하도록 양측면 중앙부를 관통하여 형성되는 공급용 홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플렉시블 베어링을 이용한 미니밀 세그먼트의 셀 타입 가이드롤을 제공하게 되며,

또한, 본 발명은 상기 고정타입 플렉시블 베어링이 상기 고정 샤프트에 접촉하는 인너 레이스와 아웃 레이스에 삽입되는 베어링 롤과, 이의 외부에 고정되는 두 쌍의 고정용 스페이서와, 상기 고정용 스페이서 중에서 외부에 위치하는 고정용 스페이서에 접촉하는 스톱링로 구성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 베어링을 이용한 미니밀 세그먼트의 셀 타입 가이드롤을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 미끄럼타입 플렉시블 베어링이 상기 고정 샤프트에 접촉하는 인너 레이스와 아웃 레이스에 삽입되는 베어링 롤과, 이의 외부에 고정되는 한 쌍의 고정용 스페이서와, 상기 고정용 스페이서 중에서 외부에 위치하는 고정용 스페이서에 접촉하는 스톱링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 베어링을 이용한 미니밀 세그먼트의 셀 타입 가이드롤을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 가이드 롤을 고정시키는 쵸크가 그 내부가 요철 형상으로 형성되어 있으며, 외부로부터 이물질이 내부로 들어가지 않도록 이중의 라비린스 링을 구비하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 베어링을 이용한 미니밀 세그먼트의 셀 타입 가이드롤을 제공하게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 미니밀 세그먼트의 셀 타입 가이드 롤을 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 고안에 따른 미니밀 세그먼트(4a~4f)의 셀 타입 가이드 롤은 종래의 수 냉식 가이드 롤(6a,6b)에서 냉각에 필요했던 부대 장치들을 모두 제거하여 도 3 내지 도 4에서 도시한 바와 같이 외형적으로 매우 간결한 구조를 하고 있으며, 고정 샤프트(15)에 지지 점 단축을 위해 길이가 상이한 분할된 셀 타입 롤(14a,14b)을 2개로 구성하고, 미끄럼 타입 및 고정타입의 플렉시블 베어링(12,13)을 롤(14a,14b) 양측에 각각 사용하며,

상기 고정샤프트(15) 내부에는 베어링(12,13) 윤활을 위한 그리스(Grease) 공급용 홀(Hole; 25)을 갖추고, 롤(14a,14b) 내부로 수분 및 이 물질이 유입되지않도록 쵸크(Choke)(16,18)에 라비린스 링(Labyrinth Ring)(21)을 겸비한 형상으로 이루어진다.

도 5에는 본 고안에 따른 셀 타입 가이드 롤이 보다 상세히 도시되어 있다.

본 고안의 미니밀 세그먼트(4a~4f)의 셀 타입 가이드 롤은 3점의 지지 점을 갖는 고정블록(20a,20b)위에 조립되며, 고정샤프트(15)에 분할된 셀 타입 롤(14a,14b)이 2개가 구성된다.

상기 고정 샤프트(15)의 중앙 지지점에는 내측 쵸크(18)가 측면으로 밀리지 않도록 스프링 핀(19)으로 고정되어 조립되고, 쵸크(18) 외부에는 롤(14a,14b) 내부로 수분 및 이물질 유입을 방지하는 라비린스 링(21)이 위치하도록 홈 이 가공되고, 이곳에 라비린스 링(21)이 양측으로 조립되어진다.

상기 롤(14a,14b) 내측에 고정타입 플렉시블 베어링(12)이 외측에는 미끄럼타입 플렉시블 베어링(13)이 위치하여 열에 의한 롤의 신장에 대해 구속을 하지 않아 플렉시블 베어링(12,13)을 보호한다.

상기에 내 외측 베어링(12,13) 고정을 의한 스페이서 튜브(23a,23b,23c, 24a,24b,24c)가 각각 일측으로 조립되고 마지막으로 외측 쵸크(16)가 위치하며, 외측 쵸크(16)에는 내측 쵸크(18)와 마찬가지로 롤 내부로 수분 및 이 물질이 유입되지 않도록 라비린스 링(21)을 위한 홈 이 가공되고 이곳에 라비린스 링(21)이 조립된다.

상기 플렉시블 베어링(12,13)의 아웃레이스(13b) 고정을 위해 롤(14a,14b) 양측에 홈을 가공하며, 스톱링(22)으로 고정하게 된다.

상기와 같이 조립된 셀 타입 가이드 롤은 3개의 고정블록(20a,20b) 위에 쵸크(16,18) 부위가 조립되고 블록커버(17)를 볼트(24)로 견고히 고정한다.

또한 상기의 셀 타입 가이드 롤에 사용되는 플렉시블 베어링(12,13)에 대하여도 3 및 도 6, 도 7에 도시한 바에 따라 상세히 설명한다.

도 3 또는 도 6에 도시한 바와 같이 롤(14a,14b) 내측의 고정타입 플렉시블 베어링(12)은 나선형으로 제작된 인너 레이스(Inner Race)(12c) 양측에 고정용 스페이서(12d,12e)가 위치하며, 이중 하나(12c)는 윤활제 공급을 위한 홈이 가공된다.

상기 인너 레이스(12c) 외부에 베어링 롤(12a)이 조립되어 나선형으로 제작된 아웃레이스(Out Race) (12b)가 이를 감싸 회전하게 되며, 양측에 아웃레이스(12b)를 고정하기 위한 스페이서(12f,12g)가 위치하고, 이중 하나(12f)는 쵸크(18)와 함께 요철 형상으로 이 물질 침투 방지를 위한 라비린스 링 역할을 한다.

따라서 상기의 플렉시블 베어링(12)은 베어링 롤(12a)이 인너 레이스(12c) 및 아웃레이스(12b) 양측의 고정용 스페이서(12d,12e,12f,12g)에 의해 모두 축 방향으로 구속되어 고정 타입이 된다.

도 3 또는 도 7에 도시한 바와 같이 롤(14a,14b) 외측에 설치된 미끄럼타입 플렉시블 베어링(13)은 나선형으로 제작된 인너 레이스(13c) 외부에 베어링 롤 뭉치(13a)가 조립되며, 나선형으로 제작된 아웃레이스(13b)가 이를 감싸 회전하고 양측에 아웃레이스(13b)를 고정하기 위한 스페이서(13d,13e)가 위치하여 이중 하나는쵸크(16)와 함께 요철 형상으로 이물질 침투방지를 위한 라비린스 링 역할을 한다.

따라서, 상기의 미끄럼 타입의 플렉시블 베어링(13)은 베어링 롤(13a)가 아웃레이스(13b) 양측의 고정용 스페이서(13d,13e)에 의해 아웃레이스(13a)측만 축 방향으로 구속되고 인너레이스(13c)측은 구속 되지 않아 미끄럼 타입이 된다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 셀 타입 가이드 롤은 플렉시블 베어링(12,13)을 롤(14a,14b) 양측에 각각 사용하여 샤프트(15) 내부에는 베어링 윤활을 위한 그리스 공급용 홀(25)을 갖추고 롤(14a,14b) 내부로 수분 및 이물질이 유입되지 않도록 쵸크(16,18)에 라비린스 링(21)을 겸비한 형상으로 샤프트(15) 측면으로 인출된 베어링 윤할을 위한 그리스 공급용 홀(25)에 라인만을 연결하여 사용하므로 종래의 수냉식 가이드 롤에서 냉각에 필요했던 부대 장치들을 모두 제거하여 외형적으로 매우 간결한 구조로 이루어진다.

상술한 바와 같이, 본 고안은 미니밀 연속 주조기에서 슬래브를 가이드하는 롤의 구조를 변경하여 별도의 롤 냉각 시스템이 필요하지 않고 슬래브를 냉각시키는 2차 냉각수만으로 롤 표면을 냉각하므로 냉각수를 공급하기 위한 별도의 배관과, 고가의 로터리조인트 등 부대 장치들이 필요가 없어서 롤을 유지보수 하는데 많은 시간과 비용을 절감하고 고열 및 하중에 강한 플렉시블 베어링을 적용하여 롤 강도가 증가되어 수명이 연장 되는 효과가 있다.

Claims

레이들(1)로부터 턴디쉬(2)에 수용된 용강을 몰드(3)를 거쳐 연속주조하는 연주기 세그먼트 가이드 롤(5)에 있어서,

상기 가이드 롤(5)을 양분할 수 있도록 양측의 고정블록(20a)에 의하여 고정되면서, 중앙부의 고정블록(20b)에 고정되는 고정 샤프트(15)와;

상기 양분된 고정 샤프트(15)에 각각 삽입되는 고정타입 플렉시블 베어링(12) 및 미끄럼타입 플렉시블 베어링(13)과;

상기 플렉시블 베어링(12,13)에 삽입되어 라비린스 링(21)을 삽입하여 접촉하는 쵸크(16,18)에 의하여 고정되는 한 쌍의 가이드 롤(14a,14b)로 구성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 베어링을 이용한 미니밀 세그먼트의 셀 타입 가이드롤.
청구항 1항에 있어서,

상기 고정 샤프트(15)는 이에 삽입 장착되는 각각의 플렉시블 베어링(12,13)에 그리스를 공급하도록 양측면 중앙부를 관통하여 형성되는 공급용 홀(25)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플렉시블 베어링을 이용한 미니밀 세그먼트의 셀 타입 가이드롤.
청구항 1에 있어서,

상기 고정타입 플렉시블 베어링(12)은 상기 고정 샤프트(15)에 접촉하는 인너 레이스(12c)와 아웃 레이스(12b)에 삽입되는 베어링 롤(12a)과, 이의 외부에 고정되는 고정용 스페이서(12d,12g,12f,12e)와, 상기 고정용 스페이서(12d,12g,12f,12e) 중에서 외부에 위치하는 고정용 스페이서(12f)에 접촉하는 스톱링(22)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 베어링을 이용한 미니밀 세그먼트의 셀 타입 가이드롤.
청구항 1에 있어서,

상기 미끄럼타입 플렉시블 베어링(13)은 상기 고정 샤프트(15)에 접촉하는 인너 레이스(13c)와 아웃 레이스(13b)에 삽입되는 베어링 롤(13a)과, 이의 외부에 고정되는 고정용 스페이서(13d,13e)와, 상기 고정용 스페이서(13d,13e) 중에서 외부에 위치하는 고정용 스페이서(13d)에 접촉하는 스톱링(22)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 베어링을 이용한 미니밀 세그먼트의 셀 타입 가이드롤.
청구항 1에 있어서,

상기 가이드 롤(14a,14b)을 고정시키는 쵸크(16,18)는 그 내부가 요철 형상으로 형성되어 있으며, 외부로부터 이물질이 내부로 들어가지 않도록 이중의 라비린스 링(21)을 구비하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 베어링을 이용한 미니밀 세그먼트의 셀 타입 가이드롤.