KR20120071589A

KR20120071589A - 압연롤

Info

Publication number: KR20120071589A
Application number: KR1020100133190A
Authority: KR
Inventors: 김원봉
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2010-12-23
Filing date: 2010-12-23
Publication date: 2012-07-03
Also published as: KR101242980B1

Abstract

압연롤이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 압연롤은 압연기에 장착되어 회전 구동하는 롤몸체; 롤몸체에 분리형으로 조립되고 소재를 압연하는 다수의 공형이 형성된 복수의 공형부; 및 공형부의 측면부에 각각 위치하도록 롤몸체에 삽입되어 공형부의 회전을 방지하도록 밀착 지지되는 복수의 스페이서 링;을 포함한다.

Description

압연롤 {ROLLING ROLL FOR STEEL PRESS}

본 발명은 선재 조압연 공정에 이용되는 압연롤에 관한 것이다.

일반적으로 선재는 도 1에 도시된 바와 같이, 각 강종별로 가열로(100)에서 가열된 압연소재(P)가 조압연구간(112), 중간 조압연구간(114), 사상압연구간(또는 중간사상압연구간후 사상압연구간)(116)을 통하여 선재의 공형사이즈로 형성되며, 수냉대(120)에서 냉각되어진 다음, 나선형 코일(122)로 권취되고, 컨베이어 롤러(124)를 통하여 후속공정으로 이송되는 일련의 선재압연공정을 거친다.

이러한 선재의 조압연공정은 각 조압연구간 사이에 복수의 압연롤이 인접하게 설치되며, 압연소재가 이들 압연롤을 통과하는 과정에서 열간 선재 압연이 이루어진다.

한편, 압연롤은 압연소재와 접촉에 의해 마모가 쉽게 이루어지므로, 최근에는 압연롤의 표면 경도를 증가시켜 압연롤 표면의 마모를 방지하며, 이로 인한 생산성을 향상시킬 수 있는 압연롤이 개발되어 사용되고 있다.

도 2는 종래기술에 따른 압연롤의 정면도이고, 도 3은 종래 기술에 따른 압연롤의 단면도이다.

도 2를 참고하면, 압열롤(200)은 주강품으로 롤본체(210)를 형성하고, 압연소재와 직접 접촉이 이루어지는 롤본체(210)의 외부에 공형(222)을 갖는 공형부(220)를 분리 가능하게 설치하여 구성한다.

이러한 압연롤(200)은 압연소재를 압연하는 과정에서 공형부(220)가 마모될 수 있으며, 이와 같이 마모된 공형부(220)는 제품 손상의 원인이 되므로 이를 교체하여 사용할 수 있도록 이루어진다.

또한, 공형부(220)는 열간 선재와 직접접촉되어 선재 압연이 이루어지는 부분이 텅스텐-카바이드(W-C)의 재질로 이루어져, 주강품인 롤본체(210)에 조립된다.

또한, 압연롤(200)은 롤본체(210)의 중앙부에 지지돌부(212)를 형성하고, 양단부로부터 2개의 공형부(220)가 조합되어 고정링(230)에 의해 밀착 고정되도록 제공된다.

그런데, 이러한 압연롤(200)은 열간선재의 압연시 과중한 마찰 부하를 연속으로 받게 됨에 따라 공형부(220)에 열적팽창이 발생할 수 있으며, 이에 따라 공형부(220)가 롤본체(210)로부터 이완되어 정상적인 열간선재의 압연이 불가능한 상황이 발생할 수 있다.

또한, 종래에는 고정링(230)에 고정볼트(232)를 설치하여 공형부(220)가 롤본체(210)에 견고히 밀착되도록 하고 있으나, 열간선재 압연과정에서 반복적인 압연부하와 진동을 연속하여 받게 됨에 따라 고정볼트에 의한 고정력이 이완될 수 있으며, 이에 따라 공형부의 구동력이 불안정해질 수 있다.

또한, 종래의 압연롤은 롤본체의 중앙부에 형성된 지지돌부에 결합되는 구조로 이루어져 공형부의 수를 확장하는데 한계가 있으며, 공형부의 교체, 보수, 유지 작업시 작업시간이 늘어나고 설비의 휴지 기간도 증가되어 생산성을 저하시키는 요인이 되고 있다.

본 발명의 일 실시예는 압연소재의 압연과정에서 발생하는 마찰부하에 의해 공형부가 이완되어 슬립이 발생하도록 구조를 개선하며, 공일한 공형부의 설치수를 증가시킬 수 있도록 하여 공형부의 교체, 보수, 유지 작업 등으로 소요되는 작업시간을 줄일 수 있는 압연롤을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 압연롤은 압연기에 장착되어 회전 구동하는 롤몸체; 롤몸체에 분리형으로 조립되고 소재를 압연하는 다수의 공형이 형성된 복수의 공형부; 및 공형부의 측면부에 각각 위치하도록 롤몸체에 삽입되어 공형부의 회전을 방지하도록 밀착 지지되는 복수의 스페이서 링;을 포함한다.

여기서, 롤몸체의 일측에는 공형부 또는 스페이서 링의 일측면이 밀착 지지되는 지지돌부가 일체로 구비되고, 롤몸체의 타측은 나사부가 형성되며, 공형부 또는 스페이서 링은 나선부에 결합되는 고정링에 의해 지지돌부와 고정링 사이에서 밀착되게 조립되도록 제공될 수 있다.

또한, 고정링에 설치되어 공형부 또는 스페이서 링의 측면과 밀착되어 지지하는 복수의 고정볼트를 더 포함할 수 있다.

또한, 공형부의 측면부에 경사지게 형성된 공형부측 테이퍼부와, 스페이서 링의 측면부에 공형부측 테이퍼부와 대응하여 경사지게 형성된 스페이서 링측 테이퍼부와, 지지돌부의 측면부에 공형부측 테이퍼부 또는 스페이서 링측 테이퍼부와 대응하여 경사지게 형성된 지지돌부측 테이퍼부를 포함할 수 있다.

더불어, 공형부측 테이퍼부, 제2테이퍼부 및 지지돌부측 테이퍼부는 0.2 내지 0.5도의 각도로 경사지게 형성될 수 있다.

또한, 고정링의 측면부에 공형부측 테이퍼부 또는 스페이서 링측 테이퍼부와 대응하여 경사지게 형성된 고정링측 테이퍼부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 롤몸체에 복수의 공형부와 스페이서 링을 교차하여 설치할 수 있도록 하여 공형부의 설치되는 개수를 증가시킬 수 있으며, 이에 따라 공형부의 교체, 보수, 유지 작업 등으로 소요되는 작업시간을 줄일 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있으며, 공형부의 교체 등으로 인한 작업자의 업무 부하를 줄일 수 있다. 또한, 복수의 공형부 및 스페이서 링은 일측에 결합되는 고정링에 의해 결합력이 유지되는 구조로 이루어져 분해 및 교체를 용이하게 할 수 있다. 또한, 롤몸체부에 설치된 공형부와 스페이서 링의 슬립을 방지할 수 있어 압연소재를 안정적으로 이송하며 압연할 수 있고, 마모 증대 및 압연 불량을 방지할 수 있고, 이로 인해 압연제품의 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 표면의 경도가 증가된 공형부가 복수개로 설치됨에 따라 선재의 조압연공정을 빠르게 진행할 수 있다.

도 1은 선재 압연 공정을 도시한 공정도.
도 2는 종래기술에 따른 압연롤의 정면도.
도 3은 종래 기술에 따른 압연롤의 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연롤의 정면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연롤의 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연롤을 분해하여 도시한 정면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연롤의 공형부를 확대하여 도시한 정면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연롤의 스페이서 링을 확대하여 도시한 정면도.

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연롤의 정면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연롤의 단면도이다. 또한, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연롤을 분해하여 도시한 정면도이다.

도 4 내지 도 6을 참고하면, 본 실시예에 따른 압연롤(1)은 압연소재를 연속적으로 이송하며 열간선재 압연을 실시할 수 있다.

이러한 압연롤(1)은 압연기에 구동 가능하게 장착되는 롤몸체(10)를 포함할 수 있다. 롤몸체(10)는 양측의 단부가 압연기에 각각 설치되어 회전하게 된다. 일례로, 본 실시예에서 롤몸체(10)는 주강품으로 이루어질 수 있다.

또한 롤몸체(10)에는 압연소재를 압연할 수 있도록 다수의 공형(22)이 형성된 복수의 공형부(20)가 분리 가능하게 조립될 수 있다.

본 실시예의 압연롤(1)에서 공형부(20)에 형성된 공형(22)은 카리버(caliber)로도 불리며, 이러한 압연롤(1)은 공형부(20)의 공형(22)으로 삽입된 압연소재를 가압하여 이동하여 원하는 직경을 갖도록 성형할 수 있다.

또한, 공형부(20)는 압연소재와 직접 접촉이 이루어지는 부분으로 압연소재의 연속접착시 발생하는 마모로부터 견딜 수 있도록 텅스텐-카본 등과 같이 경도가 우수한 제품으로 성형될 수 있다.

본 실시예에서 공형부(20)는 복수개로 형성될 수 있다. 그리고, 복수의 공형부(20) 사이에는 공형부(20)의 측면부를 밀착하여 지지되도록 설치되는 복수의 스페이서 링(30)이 설치될 수 있다.

스페이서 링(30)은 공형부(20) 사이에 개재된 상태로 롤몸체(10)에 삽입되며, 이에 따라 공형부(20)와 다른 인접하는 공형부 사이를 일정한 간격으로 유지시킬 수 있다.

또한, 스페이서 링(30)은 공형부(20)의 측면부에 밀착되어 공형부(20) 의 회전을 방지하도록 제공될 수 있다.

한편, 롤몸체(10)는 압연기의 양단부에 안정적으로 장착되기 위한 축수부(12)가 구비되고, 공형부(20)가 조립되는 부분은 축수부(12)의 직경보다는 큰 직경을 갖도록 형성될 수 있다.

그리고, 롤몸체(10)의 일측에는 공형부(20)의 결합시 공형부(20)의 일측을 지지하기 위한 지지돌부(14)가 일체로 형성될 수 있다.

또한, 롤몸체(10)의 타측에는 나선부(16)가 형성될 수 있다. 그리고, 롤몸체(10)에는 공형부(20) 또는 스페이서 링(30)이 삽입된 상태에서 이들을 고정시키는 고정링(40)이 나선부(16)에 결합될 수 있다.

고정링(40)은 공형부(20) 또는 스페이서 링(30)의 일측면을 밀착하여 지지되도록 이루어질 수 있다.

또한, 고정링(40)에는 원주 방향을 따라 복수의 체결공이 형성되고, 이 체결공을 통해 공형부(20) 또는 스페이서 링(30)의 측면에 밀착되는 복수의 고정볼트(42)가 설치될 수 있다.

본 실시예에서 고정볼트(42)는 고정링(40)의 체결공에 체결되어 공형부(20) 또는 스페이서 링(30)과 접촉하여 지지하는 제1고정볼트(42a)와, 제1고정볼트(42a)가 체결된 상태에서 체결공에 체결되는 제2고정볼트(42b)를 포함할 수 있다. 이러한 구조의 고정볼트(42)는 열간압연시 발생하는 진동 등에 의해 제1고정볼트(42a)가 풀리게 될 경우, 제1고정볼트(42a)가 제2고정볼트(42b)와 맞물리게 되며 풀림이 방지되는 구조로 이루어진다.

한편, 본 실시예의 압연롤(1)에는 공형부(20)와 스페이서 링(30)의 회전을 방지하기 위한 슬립방지구조가 구비될 수 있다.

일례로, 슬립방지구조는 공형부(20)의 측면부에 경하지게 형성된 공형부측 테이퍼부(24)와, 스페이서 링(30)의 측면부에 공형부측 테이퍼부(24)와 대응하여 경사지게 형성된 스페이서 링측 테이퍼부(32)에 의해 이루어질 수 있다.

도 7과 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연롤의 공형부와 스페이서 링을 확대하여 도시한 정면도로서, 이를 참고하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.

즉, 공형부(20)의 측면부에는 소정의 각도(σ)로 경사진 공형부측 테이퍼부(24)가 형성될 수 있다. 이에 따라 공형부(20)는 공형부측 테이퍼부(24)로 인해 길이방향의 단면이 평행사변형으로 형성될 수 있다.

그리고, 스페이서 링(30)에 형성된 스페이서 링측 테이퍼부(32)는 공형부측 테이퍼부(24)와 평행하여 경사지게 형성되며, 이에 따라 길이방향의 단면이 평행사변형으로 형성될 수 있다.

이와 같이 공형부(20) 및 스페이서 링(30)은 상호 슬립이 발생할 경우 각각의 테이퍼부(24, 32)가 서로 맞물리게 되며 긴밀하게 밀착됨으로써 슬립이 방지될 수 있다.

본 실시예에서, 공형부측 테이퍼부(24) 및 스페이서 링측 테이퍼부(32)는 압연롤의 직경을 감안하여 0.2 내지 0.5도의 각도로 경사지게 형성될 수 있으며, 압연롤의 직경의 변경에 따라 경사진 각도를 조절하는 것도 가능하다.

더불어, 본 실시예에서 압연롤(1)은 공형부(20)의 양측에 스페이서 링(30)이 배치될 수 있으며, 각각의 단부에 배치된 스페이서 링(30)이 롤몸체(10)의 지지돌부(14) 및 고정링(40)과 밀착되며 회전이 방지되도록 이루어질 수 있다.

이를 위해, 롤몸체(10)의 지지돌부(14)에는 스페이서 링측의 테이퍼부(32)와 대응하여 경사지게 형성되는 지지돌부측 테이퍼부(14a)가 구비될 수 있다.

한편, 본 실시예에서 고정링(40)은 고정볼트(42)에 의해 인접하는 스페이서 링(30)을 지지하도록 이루어지나, 고정볼트(42)없이 고정링(40)의 측면부가 스페이서 링(30)과 밀착되며 지지하도록 제공되는 것도 가능하다.

이를 위해, 고정링(40)의 측면부에는 스페이서 링측 테이퍼부(32)와 대응하여 경사지게 형성된 고정링측 테이퍼부를 더 형성할 수 있다.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

1 : 압연롤 10 : 롤몸체
12 : 축수부 14 : 지지돌부
14a : 지지돌부측 테이퍼부 16 : 나선부
20 : 공형부 22 : 공형
24 : 공형부측 테이퍼부 30 : 스페이서 링
32 : 스페이서 링측 테이퍼부 40 : 고정링
42 : 고정볼트

Claims

압연기에 장착되어 회전 구동하는 롤몸체;
상기 롤몸체에 분리형으로 조립되고 소재를 압연하는 다수의 공형이 형성된 복수의 공형부; 및
상기 공형부의 측면부에 각각 위치하도록 상기 롤몸체에 삽입되어 상기 공형부의 회전을 방지하도록 밀착 지지되는 복수의 스페이서 링;
을 포함하는 압연롤.
청구항 1에 있어서,
상기 롤몸체의 일측에는 상기 공형부 또는 상기 스페이서 링의 일측면이 밀착 지지되는 지지돌부가 일체로 구비되고,
상기 롤몸체의 타측은 나사부가 형성되며,
상기 공형부 또는 상기 스페이서 링은 상기 나선부에 결합되는 고정링에 의해 상기 지지돌부와 상기 고정링 사이에서 밀착되게 조립되도록 제공된 것을 특징으로 하는 압연롤.
청구항 2에 있어서,
상기 고정링에 설치되어 상기 공형부 또는 상기 스페이서 링의 측면과 밀착되어 지지하는 복수의 고정볼트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압연롤.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
상기 공형부의 측면부에 경사지게 형성된 공형부측 테이퍼부와,
상기 스페이서 링의 측면부에 상기 공형부측 테이퍼부와 대응하여 경사지게 형성된 스페이서 링측 테이퍼부와,
상기 지지돌부의 측면부에 상기 공형부측 테이퍼부 또는 상기 스페이서 링측 테이퍼부와 대응하여 경사지게 형성된 지지돌부측 테이퍼부를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연롤.
청구항 4에 있어서,
상기 공형부측 테이퍼부, 상기 제2테이퍼부 및 상기 지지돌부측 테이퍼부는 0.2 내지 0.5도의 각도로 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 압연롤.
청구항 4에 있어서,
상기 고정링의 측면부에 상기 공형부측 테이퍼부 또는 상기 스페이서 링측 테이퍼부와 대응하여 경사지게 형성된 고정링측 테이퍼부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압연롤.