KR20040050358A - 래들 터릿 선회베어링의 국부부하 감쇄장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제철소의 연속주조 관련 설비인 래들 터릿(ladle turret)의 원활한 선회를 돕는 선회베어링(slewing bearing)의 조기마모 또는 파손을 방지하기 위한 장치에 관한 것이다.

본 발명은 선회베어링에 가해지는 편중 부하량을 지탱하는 롤러부를 갖추고, 상기 롤러부에 가해진 부하량을 감지하는 로드셀을 구비한 감응부를 갖추며, 상기 감응부에서 감지한 부하량에 따라 상기 롤러부를 승,하강시켜 주는 유압실린더를 구비한 유압부를 갖추고, 상기 래들 터릿에 고정된 두 개의 래들 터 하중값과, 상기 감응부에 의해서 얻어진 롤러부의 부하 값을 전달 받아 상기 유압부를 제어하는 연산부를 포함하여 수강측에서 몰드측으로 용강을 담은 래들을 이동시키는 동안 선회 베어링에 가해지는 편하중을 감소시키는 래들 터릿 선회베어링의 국부부하 감쇄장치를 제공한다.

본 발명에 의하면 연속주조설비의 터릿 장치의 원활한 작동으로 설비사고를 예방하고, 설비수명의 연장에 따른 생산성 향상과 정비비 절감등의 효과를 얻는 것이다.

Description

래들 터릿 선회베어링의 국부부하 감쇄장치{AN APPARATUS FOR REDUCING LOAD TO SLEWING BEARINGS OF LADLE TURRET}

본 발명은 제철소의 연속주조 관련 설비인 래들 터릿(ladle turret)의 원활한 선회를 돕는 선회베어링(slewing bearing)의 조기마모 또는 파손을 방지하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 래들의 수강측으로 부터 몰드측으로 래들을 회전시키는 궤도상에 선회베어링을 하부에서 지지하는 롤러를 구비하여 래들에 담긴 용강의 하중에 의해서 선회 베어링상에 국부적인 과도한 부하가 걸리지 않도록 한 래들터릿 선회베어링의 국부부하 감쇄장치에 관한 것이다.

일반적으로 래들 터릿은 제강공장에서 정련과정을 거쳐 대형 래들 ladle)에 담긴 채 이송되어온 용강을 받아 탑재 시킨 후, 주편 형태의 소재를 생산하는 연속주조설비의 위치로 래들을 180°선회시키는 설비로서, 몰드에 연속적으로 용강을 공급하여 연속주조가 가능케 하는 설비이다.

이와 같은 종래의 래들 터릿의 구성과 작용을 도 1및 도 2를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

종래의 기술에 따른 래들 터릿(100)은 지면에 고정된 기초 본체(110)와 래들(115a)(115b)을 탑재하여 선회시키는 선회 본체(120)를 구비하고 있으며, 상기 기초 본체(110)와 선회 본체(120)의 사이에는 선회베어링(130)이 내장되어 이들을 회전가능하도록 상호 결합함으로써 선회베어링(130)을 중심으로 구동감속기(미도시)에 의해 양방향으로 수강측과 몰드측 사이에서 연속적인 선회가 가능하도록 되어 있다.

그러나, 상기 래들 터릿(100)은 일반적인 조업상태에서는 반시계방향으로만 선회를 반복하고, 이렇게 선회 구동하는 래들 터릿(100)은 용강 래들(115a)(115b)을 탑재하는 2개의 아암(arm)(117a)(117b)들이 서로 마주 보고 있으며 이들의 아암(117a)(117b)에는 각각의 래들(115a)(115b)을 탑재하고 있다.

이와 같은 래들 터릿(100)은 일측의 아암(117a)에 걸린 래들(115a)내에 수강측에서 용강이 담기게 되면, 이는 몰드측으로 선회되어 래들(115a)에 담긴 용강을 그 하부측의 턴디쉬(140)로 배출하고 상기 턴디쉬(140)가 몰드(142)측으로 용강을 흘려보내서 주조작업을 하게 된다.

그리고, 몰드(142)측에서 용강을 배출한 빈 래들(115a)은 다시 수강측으로 회전되어 용강이 만충된 새로운 래들을 탑재하고, 대기 상태에 있다가 몰드위치의 래들(115b)이 주조 완료되면 180°선회하여 또 다시 서로 자리바꿈을 하게 된다.

이렇게 해서 빈 래들은 수거되어지고 다시 용강이 채워진 래들을 탑재시켜 몰드(142)위치로 이동한 래들의 주조가 완료될 때까지 대기 상태로 있게 된다.

한편, 주조가 끝난 일측의 아암(117b)에는 빈 래들(115b)가 탑재된 상태이며, 대기위치에 있던 아암(117a)에는 만충된 래들(115a)을 탑재하고 있기 때문에 래들 터릿(100)에는 용강의 무게만큼 무게 편중이 발생하게 되고, 이러한 편중된 래들을 회전시키는 경우, 상기 래들 터릿(100)을 지탱하며 수강측에서 몰드측으로 선회를 돕는 선회베어링(130)에서는 일측에 편중된 부하가 발생하게 되는 것이다.

이와 같은 선회베어링(130)은 도 3에 도시된 바와 같이, 기초 본체(110)와 선회 본체(120)의 사이에 위치되어 설계상으로 베어링(130)에 가해지는 하중부하가 전체적으로 균등하게 분포되어질 때 반영구적으로 사용이 가능하도록 되어 있으나, 상기와 같이 어느 일방으로의 무게가 편중된 상태에서 구동되면, 베어링(130)의 롤러(131)가 조기마모 또는 파손에 이르는 것이다.

또한, 베어링(130)의 구름면(bearing racer)(133)의 침하가 일어나고, 요철부가 발생하여 래들 터릿(100)이 선회불능의 상태가 된다. 그리고, 이와 같이 선회베어링(130)이 파손되어 이를 교환하고자 하는 작업은 기초 본체(110)를 제외한 선회 본체(120)에 장착된 모든 구조물과 부품을 철거하여야만 가능하기 때문에교환작업에만 10 수일이 걸리는 대공사로서 이에 따른 조업중단으로 주편 생산에 막대한 손해를 가져오게 되는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 래들 터릿에 탑재한 두 개의 래들간의 무게 불균형으로 선회베어링에서 발생하는 압하부하 편중현상을 해소하여 줌으로써 선회베어링에 항상 균등한 부하가 분포되도록 하여 선회 베어링에서의 국부 마모 또는 파손을 예방할 수 있고, 이에 따라 선회베어링을 반영구적으로 사용 가능하도록 한 래들 터릿 선회베어링의 국부부하 감쇄장치를 제공함에 있다.

제 1도는 연속주조공정에서 종래의 기술에 따른 래들 터릿이 몰드장치의 측방에 장착된 구성을 도시한 측면도;

제 2도는 종래의 기술에 따른 래들 터릿이 래들을 수강측과 몰드측에서 서로 회전시키는 상태를 도시한 일부 절개 사시도;

제 3도는 종래의 기술에 따른 래들 터릿에 갖춰진 선회 베어링을 절개하여 도시한 사시도;

제 4도는 본 발명에 따른 래들 터릿 선회베어링의 국부부하 감쇄장치를 구비한 래들 터릿 설비의 사시도;

제 5도는 본 발명에 따른 래들 터릿 선회베어링의 국부부하 감쇄장치를 도시한 분해 사시도;

제 6도는 본 발명에 따른 래들 터릿 선회베어링의 국부부하 감쇄장치가 래들 터릿에 장착되는 용강이송구간을 도시한 설명도;

제 7도는 본 발명에 따른 래들 터릿 선회베어링의 국부부하 감쇄장치를 설명하기 위한 작동 설명도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

5.... 가이드 레일 7.... 롤러

10.... 롤러부 12.... 브라켓트

15.... 베어링 17.... 베어링 블록

20.... 철판부재 30.... 유압부

32.... 유압실린더 34.... 서어보 밸브

40.... 감응부 42.... 로드셀(load cell)

45.... 케이싱 50.... 연산부

100... 래들 터릿 110.... 기초 본체

115a,115b... 래들 117a,117b...아암

120.... 선회 본체 130.... 선회베어링

131.... 롤러 133.... 구름면(bearing racer)

140....턴디쉬 142... 몰드

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 연속주조 관련 설비인 래들 터릿(ladle turret)의 원활한 선회를 돕는 선회베어링(slewing bearing)의 조기마모 또는 파손을 방지하기 위한 장치에 있어서,

상기 선회베어링에 가해지는 편중 부하량을 지탱하도록 래들 터릿의 선회 본체 하면에 고정된 가이드 레일을 지지하는 롤러를 갖추고, 상기 래들 터릿의 기초 본체상에 장착된 롤러부;

상기 롤러부에 가해진 부하량을 감지하는 로드셀을 구비한 감응부;

상기 감응부에서 감지한 부하량에 따라 상기 롤러부를 승,하강시켜 주는 유압실린더를 구비한 유압부;

상기 래들 터릿에 고정된 두 개의 래들 터 하중값과, 상기 감응부에 의해서얻어진 롤러부의 부하 값을 전달 받아 상기 유압부를 제어하는 연산부;를 포함하여 수강측에서 몰드측으로 용강을 담은 래들을 이동시키는 동안 선회 베어링에 가해지는 편하중을 감소시킴을 특징으로 하는 래들 터릿 선회베어링의 국부부하 감쇄장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 발명을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 래들 터릿 선회베어링의 국부부하 감쇄장치(1)는 도 4에 도시된 바와 같이, 수강측에서 몰드측으로 래들(115a)(115b)을 선회시켜 래들에 담긴 용강을 그 하부측의 턴디쉬(140)로 이송시키는 과정에서 선회 베어링(130)에 편중된 래들 (115a)(115b)의 무게를 지탱하면서 래들 터릿(100)이 원활하게 선회될 수 있도록 장착된다.

이를 위하여 본 발명에 따른 래들 터릿 선회베어링의 국부부하 감쇄장치(1)는 도 6에 도시된 바와 같이, 수강측에서 몰드측으로 래들(115a)(115b)을 선회시키는 궤도상에 상기 선회베어링(130)에 가해지는 편중 부하량을 지탱하도록 래들 터릿(100)의 선회 본체(120) 하면에 고정된 가이드 레일(5)을 지지하는 롤러(7)를 갖추고, 상기 래들 터릿(100)의 기초 본체(110)상에 장착된 롤러부(10)를 구비한다.

상기 롤러부(10)는 기초 본체(110)상에 마련된 브라켓트(12)상에 위치되는 것으로서, 상기 가이드 레일(5)의 하면을 지지하는 롤러(7)를 중심으로 상기 롤러(7)의 양축에는 롤러(7)의 구동을 용이하게 하는 베어링(15)과 베어링 블록(17)이 조합되어 회전자재하게 구성되어 있다.

그리고, 상기 롤러부(10)의 베어링 블록(17)들은 사각형의 철판부재(20)에 다수개의 볼트(미도시)로 견고하게 고정되어 지고, 상기 철판부재(20)의 하면의 중심에는 상기 롤러부(10)의 승,하강이 자유롭도록 하는 유압부(30)의 유압실린더(32)가 결합되어 있으며, 상기 유압실린더(32)와 그 승,하강을 제어하는 서어보 밸브(34)를 포함하는 유압부(30)가 배치되어 있다.

도 7은 상기 브라켓트(12)가 래들 터릿(100)의 기초 본체(110)에 장착된 상태를 나타낸 단면도이다. 이와 같이 본 발명을 장착하기 위하여 래들 터릿(100)의 기초 본체(110)에 사각형의 브라켓트(12)를 용접으로 견고히 부착하고, 상기 브라켓트(12)의 상면에 롤러부(10)와 유압부(30)를 다수개의 볼트부재(미도시)로 고정되도록 한다.

그리고, 상기 롤러부(10)의 롤러(7)들이 두 래들(115a)(115b)간의 무게 편차량을 지탱하면서 원활한 선회가 이루어지도록 하기 위하여 선회베어링(130)의 외륜부와 결합된 래들 터릿(100)의 선회 본체(120)에 가이드 레일(5)이 다수개의 볼트 부재(5a)로 결합되어 있고, 그 하면을 상기 롤러(7)가 지지하는 것이다.

또한, 상기 사각형 브라켓트(12)의 상부 일측에는 롤러부(10)에 가해지는 부하량을 감지하는 감응부(40)가 갖춰지는 바, 상기 감응부(40)는 로드셀(load cell)(42)이 원통의 케이싱(45)속에 내장되어 상기 롤러부(10)를 고정하고 있는 사각형 브라켓트(12)에 압입된 상태로 끼워져 있고, 그 상면은 롤러부(10)를 지지하는 철판부재(20)에 접촉하고 있다.

이와 같이 래들 터릿(100)의 기초 본체(110)에 장착된 본 발명의 롤러부(10)와, 유압부(30)및 감응부(40)들은 래들 터릿(100)에 탑재된 래들(115a)(115b)이 몰드위치로 이동하는 선회방향의 180°구간(P)에서 도 6에 도시된 바와 같이, 일정 간격으로 2 개소 이상 장착되어 있다.

그리고, 각각의 상기 로드셀(42)은 연산부(50)에 각각 전기적으로 연결되어 상기 로드 셀(42)에서 얻어진 부하량을 감응한 값을 연산부(50)로 제공하게 된다.

여기서, 상기 연산부(50)는 각각의 로드 셀(42)로 부터 전달되는 부하량들이 각기 같지 않기 때문에, 이들 로드 셀(42)로 부터 전달되는 부하량에 맞추어 해당 로드 셀(42)들이 장착된 유압부(30)의 유압 실린더(32)들을 구동시키는 것이다.

이와 같이 구성되어 있는 본 발명의 작동과 그에 따라 얻어지는 작용 효과를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 부하감쇄장치(1)의 작동상태를 나타낸 사시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이 상기 래들 터릿(100)에는 각각의 래들 리프팅 아암(117a)(117b)에 용강으로 채워진 래들(115a)(115b)과, 주조중이거나 주조가 완료되어 용강이 비워진 래들이 탑재되어 있다. 그리고 각 래들(115a)(115b)의 중량을 감지하는 로드 셀(load cell)(116)에서 각 래들(115a)(115b)의 무게를 감지하여 본 발명의 연산부(50)에 신호를 보내게 된다.

그리고, 본 발명의 각각의 로드 셀(42)에는 용강이 채워지지 않은 빈 래들(115a)(115b)을 래들 터릿(100)에 탑재했을 때의 무게를 "0"의 값으로 설정하여 두고, 실제 작업중일 때, 즉 용강이 담겨서 하중이 무거운 상태의 래들(115a)(115b) 무게를 검출하여 그 값을 연산부(50)로 보내는 것이다.

이와 같이 래들 터릿(100)이 정지된 상태에서의 로드셀(116)로 부터 두래들(115a)(115b)이 갖는 무게 값을 받은 신호 값과, 본 발명의 장치에 전달된 부하값을 전달 받은 신호 값이 연산부(50)에서 연산되어 각각의 서어보 밸브(34)에 제어값을 보내게 되며, 그 값을 받은 서어보 밸브(34)에서는 본 발명의 유압부(30)에 갖춰진 유압실린더(32)의 유량을 제어하여 유압이 생성토록 한다.

따라서, 유압실린더(32)의 로드(32a)가 상승하여 롤러부(10)가 용강이 담긴 래들 의 편중된 부하량을 감쇄시켜 로드 셀(42)의 신호 값이 "0"에 이르면 그 값이 연산부(50)로 보내어져 유압의 작동이 중지되는 사이클이 연속으로 이루어 진다.

이러한 사이클을 바탕으로 몰드위치의 래들이 주조작업을 위하여 래들내 용강을 턴디쉬(140)로 계속 배출하게 됨에 따라 래들의 무게가 지속적으로 변하게 되고, 주조가 끝난 후 용강으로 채워진 래들이 몰드위치로 이동하기 위하여 래들이 구간(P)을 따라서 선회하기 시작하면, 용강이 담긴 래들이 수강측으로 부터 몰드측으로 이동하면서 그 위치에 따라 본 발명의 감응부(40)에 갖춰진 로드 셀(42)들에 전달되는 부하량은 래들 터릿(100)의 선회에 따라 계속 변화하기 때문에, 변화된 데이터는 연산부(50)에 유기적으로 전달되어 상기 용강이 담긴 래들을 부하량에 따라서 지지하는 사이클이 지속적으로 이루어 지게 된다.

한편, 상기와 같은 사이클은 본 발명의 장치(1)에 전달되는 부하량이 지속적으로 변화함에 따라 서어보 밸브(34)에 의해 유압실린더(32)에서 민감한 반응을 일으키기 때문에, 래들 터릿(100)의 전체에 진동을 수반할 수 있으므로, 선회베어링(130)에 가해지는 편중 부하가 선회 베어링(130)의 손상에 영향을 미치지 않는 최소한의 범위내에서 값이 변화되는 허용값을 설정하여 사이클의 진행횟수를 억제하면 된다.

따라서, 본 발명에 의하면 선회 베어링(130)의 편하중을 해소하는 과정에서 정숙한 작동이 이루어지고, 래들 터릿(100)에 장착된 래들(115a)(115b) 간의 무게 편차가 발생하여도 래들 터릿(100)의 회전중에 선회 베어링(130)에는 균등한 하중 분포가 이루어진 상태에서 래들 터릿(100)이 작동되는 것이다.

상기와 같이 본 발명에 의하면 래들 터릿(100)에 탑재한 두 개의 래들(115a)(115b)간의 무게 불균형으로 선회베어링(130)에서 발생하는 부하 편중현상을 해소하여 줌으로써 선회 베어링(130)에 항상 균등한 부하가 분포되도록 하여 선회 베어링(130)에서의 국부 마모 또는 파손을 예방할 수 있고, 이에 따라 선회베어링(130)을 반영구적으로 사용할 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면 연속주조설비의 터릿 장치의 원활한 작동으로 설비사고를 예방하고, 설비수명의 연장에 따른 생산성 향상과 정비비 절감등의 효과를 얻는 것이다.

Claims (3)

1. 연속주조 관련 설비인 래들 터릿(ladle turret)(100)의 원활한 선회를 돕는 선회베어링(130)의 조기마모 또는 파손을 방지하기 위한 장치에 있어서,

   상기 선회베어링(130)에 가해지는 편중 부하량을 지탱하도록 래들 터릿(100)의 선회 본체(120) 하면에 고정된 가이드 레일(5)을 지지하는 롤러(7)를 갖추고, 상기 래들 터릿(100)의 기초 본체(110)상에 장착된 롤러부(10);

   상기 롤러부(10)에 가해진 부하량을 감지하는 로드셀(42)을 구비한 감응부(40);

   상기 감응부(40)에서 감지한 부하량에 따라 상기 롤러부(10)를 승,하강시켜 주는 유압실린더(32)를 구비한 유압부(30); 및

   상기 래들 터릿(100)에 고정된 두 개의 래들(115a)(115b) 하중값과, 상기 감응부(40)에 의해서 얻어진 롤러부(10)의 부하 값을 전달 받아 상기 유압부(30)를 제어하는 연산부(50);를 포함하여 수강측에서 몰드측으로 용강을 담은 래들을 이동시키는 동안 선회 베어링(130)에 가해지는 편하중을 감소시킴을 특징으로 하는 래들 터릿 선회베어링의 국부부하 감쇄장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 롤러부(10)는 상기 가이드 레일(5)의 하면을 지지하는 롤러(7)를 중심으로 상기 롤러(7)의 양축에는 롤러(7)의 구동을 용이하게 하는 베어링(15)과 베어링 블록(17)이 조합되어 회전자재하게 구성되고, 상기 롤러부(10)의 베어링 블록(17)들은 사각형의 철판부재(20)에 고정되며, 상기 철판부재(20)의하면의 중심에는 상기 롤러부(10)의 승,하강이 자유롭도록 하는 유압부(30)의 유압실린더(32)가 결합되어 있는 것임을 특징으로 하는 래들 터릿 선회베어링의 국부부하 감쇄장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 롤러부(10)와, 유압부(30)및 감응부(40)들은 래들 터릿(100)에 탑재된 래들(115a)(115b)이 몰드위치로 이동하는 선회방향의 180°구간(P)에서 일정 간격으로 2 개소 이상 장착되어 있음을 특징으로 하는 래들 터릿 선회베어링의 국부부하 감쇄장치.