KR20090103615A - 트랙 슈의 제조방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트랙 슈의 제조방법 및 그 장치에 관한 것이다. 본 발명은 트랙 슈용 소재(m)를 가열하는 가열로(10)와; 상기 가열로(10)의 출구측에 배치되고, 상기 트랙 슈용 소재(m)의 이송을 안내하는 상, 하부롤러(21,31)가 임의의 간격을 두고 각각 회전 가능하게 구비되는 냉각 이송대(20)와; 상기 상, 하부롤러(21,31)들 사이에 위치하여 트랙 슈용 소재(m)에 연속적으로 냉각수를 분사하는 냉각수 분사부재(40)와; 상기 하부롤러(31)의 외면을 둘러 구비되어 상기 트랙 슈용 소재(m)의 저면을 접촉교정하는 가이드링(33);을 포함한다. 본 발명에 의하면 냉각 중 트랙 슈용 소재(m)의 두께 차로 인한 냉각편차에 의해 트랙 슈용 소재(m)가 변형되는 것이 방지되는 것은 물론 크랙발생도 방지되는 이점이 있다.

Description

트랙 슈의 제조방법 및 그 장치{Method and apparatus for manufacturing of track shoe}

본 발명은 트랙 슈의 제조방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무한궤도 차량에 사용되는 트랙 슈를 열처리 후 냉각시 두께 차이에 의한 소재의 변형이 방지되도록 한 트랙 슈의 제조방법 및 그 장치에 관한 것이다.

무한궤도 차량은 건설 중장비, 탱크, 또는 트랙터와 같은 중장비를 일컫는다. 무한궤도 차량의 주행장치인 무한궤도는 여러 개의 트랙 슈(Shoe)들이 크롤러(Crawler)의 길이방향으로 다수개 배치되어 트랙링크 및 트랙 핀에 의해 서로 연속적으로 연결된 구조를 갖는다.

트랙 슈는 지면에 직접 접촉되는 부품으로 몸체와 몸체로부터 돌출된 다수개의 그라우저로 구성된다. 이와 같은 트랙 슈는 무한궤도의 전진시 각종 피로나 충격 인장 및 마모하중 등에 견딜 수 있도록 충분한 내구성 및 강성을 가져야 한다.

이를 위해 트랙 슈는 가열로로 재가열한 후 오일 또는 냉각수 등을 이용하여 담금질하고 풀림하는 열처리과정을 갖는다.

그런데 이때, 트랙 슈는 가열과 담금질 후 냉각하는 과정에서 두께차이로 인한 몸체와 그라우저 간의 냉각 조건이 상이하여 각 부분간의 온도 차이가 발생하고 이러한 온도차이에 의해 굽어지거나 휘어지는 변형이 발생한다.

그리고, 변형된 트랙 슈는 교정기를 통해 변형된 부분을 교정하여 완제품으로 제조하고 있다.

하지만, 종래의 트랙 슈는 제조 중 그라우저가 크게 변형되는 폐단이 빈번히 발생하므로 교정기를 통한 교정 작업에 어려움이 있음은 물론 심한 경우 몸체와 그라우저 사이에 균열이 발생하여 불량률이 증대되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 트랙 슈의 제조과정에서 두께차이에 의한 트랙 슈의 변형이 방지되도록 냉각과 교정을 동시에 실시할 수 있는 트랙 슈의 제조방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 트랙 슈용 소재를 가열하는 가열로와; 상기 가열로의 출구측에 배치되고, 상기 트랙 슈용 소재의 이송을 안내하는 상, 하부롤러가 임의의 간격을 두고 각각 회전 가능하게 구비되는 냉각 이송대와; 상기 상, 하부롤러들 사이에 위치하여 트랙 슈용 소재에 연속적으로 냉각수를 분사하는 냉각수 분사부재와; 상기 하부롤러의 외면을 둘러 구비되어 상기 트랙 슈용 소재의 저면을 접촉교정하는 가이드링;을 포함한다.

상기 가이드링은 트랙 슈용 소재의 이송시 그라우저 사이에 위치되게 하부롤러의 길이방향으로 일정간격을 두고 복수로 구비된다.

상기 가이드링은 상기 하부롤러의 외주면을 둘러 형성된 홈에 삽입고정되는 돌기부와 상기 하부롤러의 외주면보다 더 돌출되는 단차부로 구성된다.

상기 분사부재는 상, 하부롤러들 사이에 위치되고 상면에 복수의 냉각수 분사공이 형성되는 냉각수 분사노즐과, 상기 냉각수 분사노즐에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급관을 포함한다.

상기 냉각수 분사노즐의 상면은 트랙 슈용 소재의 저면과 대응되는 굴곡을 가진다.

트랙 슈용 소재를 가열로측으로 이송하고 이송 공급된 트랙 슈용 소재를 가열하여 가열로의 출구로 배출하는 단계와, 상기 가열로의 출구로 배출된 트랙 슈용 소재를 이송냉각대에서 이송과 동시에 상기 트랙 슈용 소재에 냉각수를 연속적으로 분사하여 균일하게 냉각시키는 단계와, 상기 이송냉각대에서 냉각된 트랙 슈용 소재를 자연공냉하는 단계를 구비한다.

본 발명은 트랙 슈를 제조함에 있어 가열로의 출구측에 냉각수 분사부재를 구비한 냉각이송대를 배치하여 가열 후 냉각이 연속적으로 이루어지도록 하였다. 이에 따라 트랙 슈의 제조공정이 보다 효율적으로 이루어지는 것은 물론 생산성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 냉각이송대의 하부롤러에 트랙 슈용 소재의 그라우저 외면을 잡아주는 가이드링을 설치하여 냉각과 교정이 동시에 이루어지도록 하였다. 이에 따라 냉각 중 두께차이에 의한 온도편차가 발생되더라도 트랙 슈용 소재의 변형이 방지되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 분사부재는 분사노즐의 상면이 트랙 슈용 소재의 저면과 대응되는 굴곡을 가지도록 형성하였다. 이에 따라 트랙 슈용 소재의 전체 부위에 골고루 균일하게 냉각시킬 수 있는 효과가 있다.

이러한 이유로, 트랙 슈용 소재의 변형을 방지함과 더불어 교정에 의해 발생될 수 있는 크랙발생도 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 트랙 슈의 제조장치를 나타낸 측면도.

도 2는 본 발명의 실시예의 상, 하부롤러 사이에 트랙 슈가 위치한 모습을 보인 정면도.

도 3은 본 발명 냉각이송대의 사용상태를 나타낸 사용 상태도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10:가열로 20:냉각이송대

21,31:상,하부롤러 23:탄성부재

33:가이드링 33a:돌기부

33b:단차부 34:고정홈

40:분사부재 41:하부분사노즐

41a:분사노즐공 43:냉각수공급관

45:상부분사노즐 47:냉각수공급관

m:트랙 슈용 소재 M:트랙 슈

이하 본 발명에 의한 트랙 슈의 제조방법 및 그 장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 트랙 슈의 제조장치를 나타낸 측면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예의 상, 하부롤러 사이에 트랙 슈가 위치한 모습을 보인 정면도이며, 도 3은 본 발명 냉각이송대의 사용상태를 나타낸 사용 상태도이다.

설명의 편의를 위해 트랙 슈에 대해 먼저 설명하기로 한다.

트랙 슈(M)는 단조 또는 압연 등을 통해 트랙 슈 형상으로 소성가공한 소재(m)(이하, "트랙 슈용 소재"라 칭함)를 가열하고, 담금질한 후 풀림하는 열처리과정을 통해 내충격성과 내마모성 등의 기계적 성질을 확보하게 된다.

일반적으로 트랙 슈(M)는 도 2의 트랙 슈용 소재(m)를 참조하여 설명하면, 무한궤도를 형성하는 몸체(m1)와 지면과의 주행력 및 미끄럼 방지를 위하여 몸체(m1)로부터 돌출된 다수개의 그라우저(m2)로 이루어진다.

이와 같은 트랙 슈(M)를 제조함에 있어 본 발명은 가열로(10)의 출구측에 분사부재(40)를 구비한 냉각이송대(20)를 배치하고, 냉각이송대(20)의 하부롤러(31)에 트랙 슈용 소재(m)의 그라우저(m2) 외면을 잡아주는 가이드링(33)을 설치하여 냉각시 온도편차에 의한 트랙 슈(M)의 변형을 방지하는 것을 특징으로 한다.

가열로(10)는 트랙 슈용 소재(m) 전체를 가열하기 위한 것으로, 일 예로 빌릿 히터(Billet heater)가 채용될 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바에 의하면, 냉각이송대(20)는 트랙 슈용 소재(m)가 통과되는 간격을 가지며, 가열로(10)의 출구에서부터 임의의 길이로 연장되는 프레임 또는 스틸구조물로 형성된다.

냉각이송대(20)의 양 측면 프레임(또는 스틸구조물) 사이에는 상,하부롤러(21,31)가 길이 방향으로 복수개 구비된다. 상, 하부롤러(21,31)는 회전가능하게 구비되어 가열로(10)의 출구로 배출된 트랙 슈용 소재(m)의 이송을 안내한다. 이때, 상, 하부롤러(21,23)는 별도의 구동력에 의해 회전가능하다. 예를 들어, 상, 하부롤러(21,31)는 모터(미도시)의 구동기어(미도시)에 치합되어 회전될 수 있다.

상,하부롤러(21,31) 사이는 트랙 슈용 소재(m)가 통과되는 간격을 가지며, 상부롤러(21)는 탄성부재(23)에 의해 지지된다. 탄성부재(23)는 상부롤러(21)가 하부롤러(31)에 밀착되는 방향으로 탄성력을 제공한다. 이는 상, 하부롤러(21,31)가 외측에서 트랙 슈용 소재(m)의 외면을 잡아 냉각 도중 트랙 슈용 소재(m)가 온도편차에 의해 변형되는 것을 방지한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 하부롤러(31)의 외면을 둘러서는 가이드링(33)이 구비된다. 가이드링(33)은 하부롤러(31)의 길이방향으로 간격을 두고 복수로 구비되되, 트랙 슈용 소재(m)의 그라우저(m2) 사이의 폭 및 개수에 대응되게 위치된다. 가이드링(33)은 종래의 트랙 슈용 소재(m)를 냉각 후 교정하던 작업을 냉각과 동시에 교정하도록 그 구조를 개선한 것이다. 가이드링(33)은 그라우저(m2)의 외면을 잡아 냉각 도중 그라우저(m2) 부분이 몸체(m1) 부분과 온도편차에 의해 휘어지는 것을 방지한다.

가이드링(33)은 하부롤러(33)의 외주면을 둘러 형성된 홈에 삽입고정되는 돌기부(33a)와 하부롤러(33)의 외주면보다 더 돌출되는 단차부(33b)로 구성된다. 가이드링(33)은 돌기부(33a)가 하부롤러(31)의 외주면을 둘러 형성된 고정홈(34)에 압입되거나 용접 등에 의해 고정될 수 있다. 가이드링(33)은 트랙 슈용 소재(m)가 일정 행정범위에서 벗어나지 않고 이송될 수 있도록 안내하는 역할도 한다.

한편, 냉각이송대(20)의 하부롤러(31)들 사이에는 상부로 냉각수를 분사하는 분사부재(40)가 구비된다. 분사부재(40)는 가열로(10)의 출구로 배출된 트랙 슈용 소재(m)의 표면 전체가 경화되도록 트랙 슈용 소재(m)의 저면을 향해 상부로 냉각수를 분사한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 분사부재(40)는 트랙 슈용 소재(m)에 냉각수를 분사하는 하부분사노즐(41) 및 상기 하부분사노즐(41)에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급관(43)을 포함한다. 하부분사노즐(41)은 냉각수 공급관(43)을 통해 냉각수를 공급받아 상부로 냉각수를 분사한다.

하부분사노즐(41)은 상면이 트랙 슈용 소재(m)의 저면에 대응되고, 정면은 냉각수 공급관(43) 쪽으로 갈수록 단면적이 작아지는 호퍼형상으로 형성된다. 특히, 냉각수 분사노즐의 상면은 트랙 슈용 소재의 저면과 대응되는 굴곡을 가지는데, 이는 트랙 슈용 소재(m)의 외면 전체에 냉각수가 골고루 분사되어 균일한 냉각이 이루어지도록 한다.

하부분사노즐(41)은 복수의 분사노즐공(41a)을 구비하고, 이 분사노즐공(41a)이 트랙 슈용 소재(m)의 하부에 위치되게 하부롤러(31)들 사이에서 임의의 높이로 상부로 돌출되게 구비된다.

냉각이송대(20)의 상부롤러(21) 사이에도 트랙 슈용 소재(m)의 상면을 향해 냉각수를 분사하는 분사부재(40)가 구비된다. 분사부재(40)는 트랙 슈용 소재(m)의 상, 하부로 골고루 냉각수를 분사하여 급냉하는 것에서 트랙 슈용 소재(m) 전체를 담금질하는 효과를 갖는다.

상부롤러(21)들 사이에 구비된 분사부재(40)는 하부로 냉각수를 분사하는 상부분사노즐(45) 및 상부분사노즐(45)에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급관(47)을 구비한다. 상부분사노즐(45)의 저면은 트랙 슈용 소재(m)의 상면과 대응되는 형상을 가진다. 그리고, 상, 하부분사노즐(45,41)에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급관(43)은 냉각수가 저장된 냉각뱅크(미도시)에 연결된다.

냉각이송대(20)는 트랙 슈용 소재(m)의 이송위치를 감지하는 감지센서(미도시) 및 분사부재(40)의 작동을 제어하는 제어부(미도시)를 구비한다. 물론, 감지센서 및 제어부는 상,하부롤러(21,31)와 인접한 위치에 구비됨이 바람직하다. 제어부는 트랙 슈용 소재(m)의 크기 및 규격에 따라 냉각수 분사량을 제어하는 것은 물론, 트랙 슈용 소재(m)가 통과하는 구간에 배치된 분사노즐(41)에서만 냉각수가 분사되도록 제어할 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 트랙 슈(M)의 제조방법은, 소성가공한 트랙 슈 형상의 소재(m)를 가열로에 장입하고, 장입된 트랙 슈용 소재(m)를 유도 가열하며, 유도 가열된 트랙 슈용 소재(m)를 냉각이송대(20)를 통해 이송시키면서 외면에 냉각수를 연속적으로 분사하여 전 부위를 균일하게 냉각시킨다. 그리고 냉각이송대(20)에서 냉각된 트랙 슈(M)는 컨베이어(미도시) 또는 이송설비(미도시)를 통해 일정위치로 이송하여 자연 공냉시킴으로써 풀림처리 한다.

이때, 트랙 슈용 소재(m)는 상,하부롤러(21,31)가 트랙 슈용 소재(m)의 상, 하면를 지지하고, 가이드링(33)이 그라우저(m2) 사이의 외주면을 잡아줌에 의해 냉각 도중 변형이 발생되지 않는다. 이에 따라 냉각 후 교정하는 작업이 생략될 수 있다.

이하 본 발명에 의한 트랙 슈의 제조방법 및 그 장치의 작용을 상세하게 설명한다.

도 1을 참고하면서, 트랙 슈를 제조하는 과정을 설명하기로 한다. 이를 위하여 우선, 트랙 슈(M) 형상으로 소성가공한 소재를 가열로(10)로 이송시켜 가열하고, 가열로(10) 출구측을 나갈 때 온도가 대략 880~900℃ 유지되게 연속적으로 배출시킨다.

가열로(10) 출구로 배출된 트랙 슈용 소재(m)는 가열로(10) 출구측에 배치된 냉각이송대(20)로 이송된다. 냉각이송대(20)로의 이송과 동시에 트랙 슈용 소재(m)에 냉각수가 연속적으로 분사된다. 이는 트랙 슈용 소재(m)의 이송위치를 감지하는 감지센서 및 제어부의 제어에 의해 실시된다.

이와 같이, 트랙 슈용 소재(m)에 냉각수를 분사하여 급냉하는 것에서 트랙 슈용 소재(m) 전체를 담금질하는 효과를 가진다. 이때, 트랙 슈용 소재(m)는 외면이 상, 하부롤러(21,31)의 일면에 접촉 지지되고, 저면의 그라우저(m2)는 하부롤러(31)의 가이드링(33)이 잡아줌에 의해 냉각에 의한 온도편차가 발생하더라도 변형이 방지된다.

냉각이송대(20)를 통한 트랙 슈용 소재(m)의 이송 및 냉각이 완료되면, 트랙 슈용 소재(m)는 컨베이어 또는 이송설비를 통해 냉각부(50)로 이송하여 자연공냉한다. 이에 따라 내충격성 및 내마모성의 기계적 성질을 만족하는 트랙 슈(M)를 제조하게 되는 것이다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

Claims (6)

1. 트랙 슈용 소재를 가열하는 가열로와;

   상기 가열로의 출구측에 배치되고, 상기 트랙 슈용 소재의 이송을 안내하는 상, 하부롤러가 임의의 간격을 두고 각각 회전 가능하게 구비되는 냉각 이송대와;

   상기 상, 하부롤러들 사이에 위치하여 트랙 슈용 소재에 연속적으로 냉각수를 분사하는 냉각수 분사부재와;

   상기 하부롤러의 외면을 둘러 구비되어 상기 트랙 슈용 소재의 저면을 접촉교정하는 가이드링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙 슈의 제조장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 가이드링은 트랙 슈용 소재의 이송시 그라우저 사이에 위치되게 하부롤러의 길이방향으로 일정간격을 두고 복수로 구비됨을 특징으로 하는 트랙 슈의 제조장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 가이드링은 상기 하부롤러의 외주면을 둘러 형성된 홈에 삽입고정되는 돌기부와 상기 하부롤러의 외주면보다 더 돌출되는 단차부로 구성됨을 특징으로 하는 트랙 슈의 제조장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 분사부재는 상, 하부롤러들 사이에 위치되고 상면에 복수의 냉각수 분사공이 형성되는 냉각수 분사노즐과, 상기 냉각수 분사노즐에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급관을 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙 슈의 제조장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 냉각수 분사노즐의 상면은 트랙 슈용 소재의 저면과 대응되는 굴곡을 가짐을 특징으로 하는 트랙 슈의 제조장치.
6. 트랙 슈용 소재를 가열로측으로 이송하고 이송 공급된 트랙 슈용 소재를 가열하여 가열로의 출구로 배출하는 단계와,

   상기 가열로의 출구로 배출된 트랙 슈용 소재를 이송냉각대에서 이송과 동시에 상기 트랙 슈용 소재에 냉각수를 연속적으로 분사하여 균일하게 냉각시키는 단계와,

   상기 이송냉각대에서 냉각된 트랙 슈용 소재를 자연공냉하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 트랙 슈의 제조방법.