KR20090016817A

KR20090016817A - 전기로의 전극봉 자동접속장치

Info

Publication number: KR20090016817A
Application number: KR1020070081080A
Authority: KR
Inventors: 김종균
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2007-08-13
Filing date: 2007-08-13
Publication date: 2009-02-18
Also published as: KR101360588B1

Abstract

본 발명은 전극봉 자동접속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기로에서 마모된 기존 전극봉에 신품 전극봉을 자동으로 접속시킬 수 있도록 한 전기로의 전극봉 자동접속장치에 관한 것이다.

상술한 본 발명은, 신품 전극봉을 회전시켜 기존 전극봉과 결합시키기 위한 장치에 있어서, 상기 신품 전극봉이 삽입되면 그 신품 전극봉을 감싸서 잡을 수 있도록 내부 반경 조절이 이루어지는 전극봉파지수단; 상기 전극봉파지수단이 최적의 압착력으로 상기 신품 전극봉을 감싸서 잡을 수 있도록 함과 동시에 상기 전극봉파지수단에 회전력을 제공하는 전극봉회전수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로의 전극봉 자동접속장치를 제공한다.

전기로, 전극봉, 압착롤, 동력전달부재, 구동모터, 가이드부,

Description

전기로의 전극봉 자동접속장치{Apparatus for Auto Connection of Electrode in Electric Furnace}

일반적으로, 전기로의 조업방법은 상부와 하부에 전극을 설치하여 그 상하부의 전극에서 발생하는 아크열을 이용하여 고철을 용해한 후 산소와 카본을 취입하여 얻어지는 산화반응열을 이용하여 고철을 정련 및 승온하여 용강을 제조하고 있다.

여기서, 전극을 이용하여 고철을 용해하는 과정을 반복하게 되면 전극이 마모되어 주기적으로 교환을 하게 되는바, 하부 전극의 경우는 전기로 저면에 취부되어 냉각수와 내화물에 의해 보호되므로 약 2500회 이상 사용후 교한하게 되지만, 상부 전극봉의 경우는 고철과 직접 접촉되기 때문에 약 8회 정도 사용하고 나면 전극봉 길이가 짧아져 새로운 전극봉을 접속하여 사용해야 한다.

도1은 종래의 전극봉 접속방법을 설명하기 위한 설명도로서, 상부 전극봉(10)은 통상적으로 마모가 빠르기 때문에 어느 정도 마모되고 나면 기존 전극봉(10b)에 신품 전극봉(10a)을 연결하여 사용하게 되는바, 이에 따라 상기 전극봉(10)의 상단에는 암나사부(11)가 마련되고, 상기 전극봉(10)의 하단에는 상기 암나사부(11)와 체결되는 수나사부(12)가 마련된다.

따라서, 기존에 사용하던 전극봉(10b)이 마모되어 새것을 추가로 연결해야 할 때에는 신품 전극봉(10a)의 암나사부에 니플(13)을 체결한 후 크레인(1)을 사용하여 상기 신품 전극봉(10a)의 수나사부(12)가 기존 전극봉(10b)의 암나사부(11)와 서로 일치하도록 위치시킨 후, 핸들이 부착된 전극봉 접속기(14)를 신품 전극봉(10a)의 몸체에 체결하여 2~3명의 작업자가 인위적인 힘을 가하여 어느 일방향으로 회전시키면 상기 신품 전극봉(10a)이 크레인(1)에 매달려 있는 니플(13)로부터 풀려서 해제되면서 점차 상기 기존 전극봉(10b)의 암나사부(11)로 삽입되어 체결이 완료된다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 전극봉 체결방식은 전극봉이 고철을 용해하게 됨에 따라 상당한 고열상태에 있기 때문에 작업이 매우 위험하여 작업도중 작업자가 화상을 입게 되는 위험이 있다.

또한, 이러한 방법은 전극봉의 직경이 약 28인치에 달하여 여러명의 작업자가 전극봉 접속기를 체결하여 큰 힘으로 회전시켜야 접속이 가능하기 때문에 전극봉 접속에 어려움이 있다.

또한, 전극봉 접속시 작업자에게 무리한 힘이 가해지므로 작업자는 만성적인 근골격계 질환을 앓게 되고, 특히 무리한 힘을 가하다가 몸의 균형을 잃어 아래로 추락하는 위험이 내재되어 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 기존의 전극봉에 신품의 전극봉을 새로 접속시킬 때 작업자에 의한 인위적인 방법에 의하지 않고 자동으로 전극봉의 접속이 가능토록 함으로써 전극봉 접속 작업시 유발되던 종래의 문제점들을 개선시키는데 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 신품 전극봉을 회전시켜 기존 전극봉과 결합시키기 위한 장치에 있어서,

상기 신품 전극봉이 삽입되면 그 신품 전극봉을 감싸서 잡을 수 있도록 내부 반경 조절이 이루어지는 전극봉파지수단; 상기 전극봉파지수단이 최적의 압착력으로 상기 신품 전극봉을 감싸서 잡을 수 있도록 함과 동시에 상기 전극봉파지수단에 회전력을 제공하는 전극봉회전수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로의 전극봉 자동접속장치를 제공한다.

또한, 상기 전극봉파지수단은, 상기 신품 전극봉의 직경보다 큰 내경을 갖는 삽입부와, 상기 삽입부에 원주방향을 따라 다수개 설치되는 것으로 상기 신품 전극봉이 삽입되는 내경 쪽을 향하여 길이 신장 가능하도록 돌출되어 상기 신품 전극봉의 외표면에 압착되는 압착부와, 상기 압착부가 회전되도록 그 압착부들과 연결되어 있는 동력전달부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 압착부는, 상기 삽입부 상에 길이 신장 가능하도록 탄성 설치되는 프레임과, 상기 프레임에 회전 가능하게 설치되어 상기 신품 전극봉을 압착하는 압착롤과, 상기 압착롤과 동축 일체로 설치되어 상기 동력전달부재에 의해 동력을 전달받는 스프로킷을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 동력전달부재는 체인인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전극봉회전수단은, 상기 동력전달부재에 회전력을 제공하는 구동모터부와, 상기 구동모터부를 밀거나 당겨 상기 압착부을 움직이게 하고 상기 동력전달부재의 장력을 조절하는 장력조절부와, 상기 구동모터부가 안내되도록 하는 가이드부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드부에서 상기 구동모터부가 경유하는 경로 상에는 상기 구동모터부의 이동을 감지하여 상기 장력조절부의 동작을 제한하는 리미트스위치가 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 마모된 기존의 전극봉에 신품 전극봉을 접속시키는 작업에 작업자가 직접 투입되지 않고 자동으로 전극봉 접속이 이루어지므로 신품 전극봉의 접속 과정에서 발생하던 사고가 더 이상 일어나지 않는 특유의 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세 하게 설명한다.

도2는 본 발명에 따른 실시예의 전체 구성을 보이기 위한 사시도이고, 도3a 내지 도3c는 본 발명에 따른 전극봉파지수단의 구성을 설명하기 위한 도면이며, 도4a 및 도4b는 본 발명에 따른 전극봉회전수단의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도5 및 도6은 본 발명의 작용을 설명하기 위한 작용 상태도이다.

먼저, 도2에 나타낸 바와 같이 본 발명은 전기로에서 전극봉을 자동으로 접속하기 위한 장치에 관한 것으로서, 크게 전극봉파지수단(110)과 전극봉회전수단(120)을 포함하여 이루어진다.

상기 전극봉파지수단(110)은 신품 전극봉(10a)이 삽입되도록 한 다음 그 신품 전극봉(10a)을 감싸서 잡을 수 있도록 내부 반경이 조절 가능하도록 이루어지고, 상기 전극봉회전수단(120)은 상기 전극봉파지수단(110)이 최적의 압착력을 유지하면서 상기 신품 전극봉(10a)을 감싸서 잡을 수 있도록 함과 동시에 상기 전극봉파지수단(110)에 회전력을 제공하여 상기 신품 전극봉(10a)이 회전됨에 따라 기존 전극봉(10b)과 결합될 수 있도록 한다.

이하, 상기 전극봉파지수단(110)과 상기 전극봉회전수단(120)의 구성에 대하여 구체적으로 설명한다.

상기 전극봉파지수단(110)은 신품 전극봉(10a)이 삽입될 수 있는 원통형의 삽입부(111)와, 상기 삽입부(111)에 원주방향을 따라 소정간격으로 이격 배치되는 다수개의 압착부(112)와, 상기 압착부(112)가 신품 전극봉(10a) 쪽으로 길이 신장되도록 한 후 그 신품 전극봉(10a)을 회전시키는 동력전달부재(113)를 포함하여 이루어진다.

상기 삽입부(111)는 상기 신품 전극봉(10a)이 삽입 가능하도록 전극봉의 크기와 형상에 맞게 형성되는데, 상기 전극봉(10a)이 통상적으로 원기둥의 형상을 가지므로 상기 삽입부(111)는 그에 맞게 대략 원통형으로 이루어지며 전극봉 직경보다 큰 내경을 갖도록 형성된다.

또한, 상기 삽입부(111)에는 원주방향을 따라 소정간격 이격되게 다수개의 압착부(112)가 설치되는데, 상기 압착부(112)는 상기 신품 전극봉(10a)이 삽입되는 내경 쪽을 향하여 길이 신장 가능하도록 돌출되며, 상기 압착부(112)가 길이 신장됨에 따라 상기 신품 전극봉(10a)의 외표면을 압착하여 잡게 된다.

상기 압착부(112)는 도3a 내지 도3c에 나타낸 바와 같이 상기 삽입부(111) 상에 길이 신장 가능하도록 탄성 설치되는 프레임(112a)과 ,상기 프레임(112a)에 회전 가능하게 설치되어 상기 신품 전극봉(10a)을 압착하는 압착롤(112b)과, 상기 압착롤(112b)과 동축 일체로 설치되어 상기 동력전달부재(113)에 의해 동력을 전달받는 스프로킷(112c)을 포함하여 이루어진다.

그리고, 상기 압착부(112)가 길이 신장되어 상기 신품 전극봉(10a)의 외표면을 압착하여 잡게 하기 위한 수단으로, 상기 동력전달부재(113)가 사용되는바, 상기 동력전달부재(113)는 도시된 바와 같이 상기 압착부(112)의 스프로킷(112c)에 체결되어 상기 신품 전극봉(10a) 쪽으로 당겨짐으로써 상기 압착롤(112b)이 신품 전극봉(10a)의 외표면에 압착되도록 함과 동시에 상기 동력전달부재(113)가 어느 한 방향으로 당겨지면 상기 스프로킷(112c)과 일체로 된 압착롤(112b)이 회전되어 상기 신품 전극봉(10a)을 회전시키게 된다.

즉, 상기 동력전달부재(113)는 상기 압착부(112)가 상기 신품 전극봉(10a)의 외표면을 압착하여 파지할 수 있도록 할 뿐만 아니라 상기 전극봉(10a)을 회전시키는 기능을 수행하게 되는 것으로, 상기 동력전달부재(113)는 본 발명의 실시예에서는 체인으로 실시되었으나 반드시 여기에 국한될 필요는 없다.

한편, 상기 전극봉회전수단(120)은 상기 동력전달부재(113)에 회전력을 제공하여 상기 신품 전극봉(10a)을 회전시키기 위한 구동모터부(121)와, 상기 동력전달부재(113)에 체결된 상기 구동모터부(121)를 밀거나 당겨서 상기 압착부(112)를 움직이게 하고 상기 동력전달부재(113)의 장력을 조절하는 장력조절부(122)와, 상기 장력조절부(122)가 상기 구동모터부(121)를 밀거나 당길 때 상기 구동모터부(121)가 안내되도록 하는 가이드부(123)를 포함하여 이루어진다.

상기 전극봉회전수단(120)에 대한 세부 구성은 도4a 및 도4b에 상세하게 도시되어 있는바, 이를 참조하여 살펴보면, 상기 구동모터부(121)에는 상기 동력전달부재(113)와 체결되기 위하여 구동스프로킷(121a)이 구비된다.

또한, 상기 구동모터부(121)가 움직일 수 있도록 상기 장력조절부(122)와 연결되는데, 상기 장력조절부(122)는 상기 구동모터부(121)가 고정설치되는 이동대(122a)와, 상기 이동대(122a)를 밀거나 당길 수 있도록 상기 이동대(122a)와 연 결되는 작동로드(122b)가 구비된 실린더(122c)로 이루어진다.

그리고, 상기 구동모터부(121)가 안내되도록 마련된 상기 가이드부(123)에 의하여 상기 구동모터부(121)가 설치된 이동대(122a)가 가이드부(123)를 따라 이동하게 된다.

이때, 상기 가이드부(123)에서 상기 구동모터부(121)가 경유하는 경로 상에는 상기 구동모터부(121)의 이동을 감지하여 상기 장력조절부(122)의 동작을 제한하는 리미트스위치(124)가 설치되는 것이 바람직하다.

상기 리미트스위치(124)는 상기 구동모터부(121)가 경유하는 경로 상의 최전방과 최후방에 각각 설치됨으로써 상기 구동모터부(121)가 상기 리미트스위치(124) 사이의 구간에서만 이동이 이루어지도록 한다.

이하, 도5 및 도6을 참조하여 본 발명의 작용을 설명한다.

도5는 전극봉파지수단(110)의 삽입부(111)에 전극봉(10a)이 삽입되어 있는 상태를 나타낸 것이다.

이 상태에서 실린더(122c)가 수축되어 작동로드(122b)가 이동대(122a)를 잡아당기면, 상기 이동대(122a)에 고정 설치된 구동모터부(121)가 상기 삽입부(111)로부터 후퇴하면서 구동모터부(121)에 체결된 동력전달부재(113)를 잡아당기게 된다.

이렇게 동력전달부재(113)가 당겨지면 상기 동력전달부재(113)에 걸려있는 스프로킷(112c)이 함께 당겨지게 되고 상기 스프로킷(112c)에 가해지는 당김력에 의해 상기 압착롤(112b)과 프레임(112a)이 함께 상기 전극봉(10a) 쪽으로 돌출 되는바, 이에 따라 상기 압착롤(112b)이 상기 전극봉(10a)과 접촉되면서 전극봉(10a)을 가압하는 상태가 된다.

즉, 상기 압착롤(112b)이 상기 전극봉(10a)을 가압하는 도6과 같은 상태에서 상기 구동모터부(121)가 회전하게 되면, 상기 구동모터부(121)의 회전력은 상기 동력전달부재(113)를 통하여 상기 압착롤(112b)을 회전시키게 된다.

상기 압착롤(112b)이 회전하면 그 회전력은 다시 전극봉(10a)에 가해져 상기 전극봉이 어느 한쪽 방향으로 회전하게 되는바, 상기 전극봉(10a)이 회전함에 따라 기존 전극봉(10b)과의 결합이 이루어진다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 범위 내에서 얼마든지 구성요소의 치환과 변형이 가능하지만 이 또한 본 발명의 권리에 속하게 된다.

도1은 종래의 전극봉 접속방법을 설명하기 위한 설명도,

도2는 본 발명에 따른 실시예의 전체 구성을 보이기 위한 사시도,

도3a 내지 도3c는 본 발명에 따른 전극봉파지수단의 구성을 설명하기 위한 도면,

도4a 및 도4b는 본 발명에 따른 전극봉회전수단의 구성을 설명하기 위한 도면,

도5 및 도6은 본 발명의 작용을 설명하기 위한 작용 상태도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110 : 전극봉파지수단 111 : 삽입부

112 : 압착부 112a : 프레임

112b : 압착롤 112c : 스프로킷

113 : 동력전달부재 120 : 전극봉회전수단

121 : 구동모터부 122 : 장력조절부

123 : 가이드부

Claims

신품 전극봉(10a)을 회전시켜 기존 전극봉(10b)과 결합시키기 위한 장치에 있어서,

상기 신품 전극봉(10a)이 삽입되면 그 신품 전극봉(10a)을 감싸서 잡을 수 있도록 내부 반경 조절이 이루어지는 전극봉파지수단(110);

상기 전극봉파지수단(110)이 최적의 압착력으로 상기 신품 전극봉(10a)을 감싸서 잡을 수 있도록 함과 동시에 상기 전극봉파지수단(110)에 회전력을 제공하는 전극봉회전수단(120);을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로의 전극봉 자동접속장치.
제1항에 있어서, 상기 전극봉파지수단(110)은,

상기 신품 전극봉(10a)의 직경보다 큰 내경을 갖는 삽입부(111)와, 상기 삽입부(111)에 원주방향을 따라 다수개 설치되는 것으로 상기 신품 전극봉(10a)이 삽입되는 내경 쪽을 향하여 길이 신장 가능하도록 돌출되어 상기 신품 전극봉(10a)의 외표면에 압착되는 압착부(112)와, 상기 압착부(112)가 회전되도록 그 압착부(112)들과 연결되어 있는 동력전달부재(113)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전기로의 전극봉 자동접속장치.
제2항에 있어서, 상기 압착부(112)는,

상기 삽입부(111) 상에 길이 신장 가능하도록 탄성 설치되는 프레임(112a)과, 상기 프레임(112a)에 회전 가능하게 설치되어 상기 신품 전극봉(10a)을 압착하는 압착롤(112b)과, 상기 압착롤(112b)과 동축 일체로 설치되어 상기 동력전달부재(113)에 의해 동력을 전달받는 스프로킷(112c)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전기로의 전극봉 자동접속장치.
제3항에 있어서, 상기 동력전달부재(113)는 체인인 것을 특징으로 하는 전기로의 전극봉 자동접속장치.
제2항에 있어서, 상기 전극봉회전수단(120)은,

상기 동력전달부재(113)에 회전력을 제공하는 구동모터부(121)와, 상기 구동모터부(121)를 밀거나 당겨 상기 압착부(112)를 움직이게 하고 상기 동력전달부재(113)의 장력을 조절하는 장력조절부(122)와, 상기 구동모터부(121)가 안내되도록 하는 가이드부(123)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전기로의 전극봉 자동접속장치.
제5항에 있어서, 상기 가이드부(123)에서 상기 구동모터부(121)가 경유하는 경로 상에는 상기 구동모터부(121)의 이동을 감지하여 상기 장력조절부(122)의 동작을 제한하는 리미트스위치(124)가 설치된 것을 특징으로 하는 전기로의 전극봉 자동접속장치.