KR20130054664A - 롤쵸크 밸런싱 유지장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압연롤이 설치된 롤쵸크가 구비된 스탠드 및 상기 스탠드에 장착되고 롤쵸크와 연계되며, 롤쵸크의 진동을 완화하여 롤쵸크간의 롤갭을 유지토록 제공되는 롤쵸크 밸런싱 유지수단을 포함하여 구성된 롤쵸크 밸런싱 유지장치에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 롤쵸크의 진동을 완화하여 롤쵸크 축수부의 파손 방지 및 롤갭을 일정하게 유지되도록 하여 원활한 압연공정을 진행토록 하는 효과를 기대할 수 있다.

Description

롤쵸크 밸런싱 유지장치{Apparatus for control of roll chock's balancing}
본 발명은 롤쵸크 밸런싱 유지장치에 관한 것으로서, 구체적으로 선재 압연 중 롤쵸크의 진동을 완화하여 롤쵸크 축수부의 파손 방지 및 롤쵸크의 간격을 일정하게 유지되도록 구성된 롤쵸크 밸런싱 유지장치에 관한 것이다.
압연공정은 생산되는 제품에 따라 선재압연공정과 판재압연공정으로 나뉘고, 선재압연공정에서는 선재를 생산하게 된다. 선재압연공정 중 열간 선재압연공정에서는 압연소재의 진행방향에 따라 조압연기와, 중간조압연기, 중간사상압연기가 배치되어 있다.
따라서, 가열로에서 가열된 압연소재는 상기와 같은 압연기를 거치면서 일정한 직경을 가지는 선재로 만들어지게 된다. 여러 압연기를 거쳐 선재로 되는 압연소재는 그 직경에 따라 릴러에 감겨서 포장되거나, 사상압연기를 한 번 더 거치고 수냉대에서 냉각된 후 레잉헤드에 감겨서 포장된다.
도 1은 상기 중간조압연공정에서 사용되는 IRM 스탠드(1)의 정면도를 도시하고 있고, 도 2 및 도 3은 도 1의 상기 IRM 스탠드를 단순화한 것이다.
IRM 스탠드(1)는 고정된 롤쵸크 부분(6)과 유동하는 롤쵸크 부분(4)으로 나뉘어 구성되어 있는데, 선재를 압연하는 과정 중에서 유동하는 롤쵸크 부분(4), 즉 도 2 및 도 3 에서는 하부 롤쵸크(4)에서 진동이나 요동이 심하게 발생한다.
특히 W/S(A, work side)와 D/S(B, door side) 롤쵸크간에 불평등하게 하압력이 작용하게 되면 하부롤(3)을 지지하는 롤쵸크(4)에 연결된 베어링에 파손이 발생할 수 있다.
그리고, 하부 롤쵸크(4)의 장시간의 진동이나 요동으로 인해 당초 설계된 롤간의 간격(P)이 벌어지게 되어 예상외의 롤갭(P)이 형성됨에 따라 궁극적으로 생산하고자 했던 선재의 품질에도 영향을 미치게 된다.
따라서, 당해 기술분야에서는 선재의 압연 과정 중 롤쵸크의 진동을 완화하여 롤쵸크 축수부의 파손을 방지할 수 있고, 롤쵸크간의 간격을 일정하게 유지시켜 원활하게 압연 공정을 진행할 수 있는 장치가 요구되고 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예는 다음과 같은 롤쵸크 밸런싱 유지장치를 제공한다.
본 발명인 롤쵸크 밸런싱 유지장치는 압연롤이 설치된 롤쵸크가 구비된 스탠드 및 상기 스탠드에 장착되고 롤쵸크와 연계되며, 롤쵸크의 진동을 완화하여 롤쵸크간의 롤갭을 유지토록 제공되는 롤쵸크 밸런싱 유지수단를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 롤쵸크 밸런싱 유지수단은, 상기 롤쵸크 지지 프레임에 고정된 고정블럭과 연계된 지지블럭의 원형홈에 장착되는 완충기 및 상기 완충기에 연결되고 상기 롤쵸크의 체결홈에 장착되는 클램프바를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 롤쵸크 밸런싱 유지수단은 롤쵸크의 요동을 완화토록 상기 롤쵸크에 경사를 이루며 장착될 수 있다.
그리고, 상기 롤쵸크 밸런싱 유지 수단은 상기 롤쵸크의 양단에 한쌍으로 제공되는 것으로 구성될 수 있다.
더 자세하게는, 상기 지지블럭은 상기 완충기가 구동하는 경우의 각도변화에 대응토록 상기 고정블럭과 회전축에 의해 연계되는 것으로 제공될 수 있다.
또한, 상기 완충기는 유압실린더로 제공될 수 있다.
그리고, 상기 클램프바는, 상기 유압실린더에 연결되는 수평부 및 상기 하부 롤쵸크의 체결홈에 결합토록 상기 수평부와 경사를 이루며 제공되는 경사부를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 스탠드에서 상부 롤쵸크는 고정되고, 하부 롤쵸크는 소재의 압연크기를 조절토록 유동되는 것으로 제공될 수 있다.
본 발명인 롤쵸크 밸런싱 유지장치의 일 실시예는 위와 같은 구성을 통해, 롤쵸크의 진동을 완화하여 롤쵸크 축수부의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 롤쵸크의 진동으로 압연롤간의 갭이 불균형일 경우에, 유압실린더를 조정하여 롤갭을 일정하게 조절할 수 있어 압연롤간의 간격을 일정하게 유지할 수 있는 효과도 기대할 수 있다.
도1 은 압연롤이 구비된 롤쵸크 스탠드의 정면도이다.
도2a 는 상,하부 롤쵸크가 구비된 종래 스탠드의 정면개략도이다.
도2b 는 상,하부 롤쵸크가 구비된 종래 스탠드의 측면개략도이다.
도3a 는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤쵸크 밸런싱 유지장치의 정면도이다.
도3b 는 본 발명인 일 실시예에 따른 롤쵸크 밸런싱 유지장치의 일측 단면도이다.
도4 는 본 발명의 클램프바를 도시한 측면도이다.
도5 는 본 발명의 클램프바가 장착된 모습을 도시한 도이다.
도6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤쵸크 밸런싱 유지장치의 측면도이다.
상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 롤쵸크 밸런싱 유지장치에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 하겠다.
이하, 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적인 특징을 이해시키기에 가장 적합한 실시예들을 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시예들에 의해 본 발명의 기술적인 특징이 제한되는 것이 아니라, 이하, 설명되는 실시예들과 같이 본 발명이 구현될 수 있다는 것을 예시하는 것이다.
따라서, 본 발명은 아래 설명된 실시예들을 통해 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하며, 이러한 변형 실시예는 본 발명의 기술 범위 내에 속한다 할 것이다.
그리고, 이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.
본 발명과 관련된 실시예들은 기본적으로, 롤쵸크의 진동을 완화하여 롤쵸크 축수부의 파손 방지 및 롤쵸크간에 롤갭을 유지토록 구성되는 것을 기초로 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하도록 한다.
도3a 는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤쵸크 밸런싱 유지장치의 정면도이고, 도3b 는 본 발명인 일 실시예에 따른 롤쵸크 밸런싱 유지장치의 일측 단면도이다.
도3a 및 도3b 를 참고하면, 본 발명인 롤쵸크 밸런싱 유지장치(100)는 압연롤이 설치된 롤쵸크가 구비된 스탠드(110) 및 상기 스탠드(110)에 장착되고 롤쵸크(120)와 연계되며, 롤쵸크(120)의 진동을 완화하여 롤쵸크(120,130)간의 롤갭을 유지토록 제공되는 롤쵸크 밸런싱 유지수단(200)를 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로 상기 스탠드(110)는 압연롤을 구비하는 롤쵸크(120,130)가 상,하부로 장착될 수 있으며, 상부에 위치하는 롤쵸크(이하 '상부 롤쵸크' 라고 함)는 유동하지 않고 상기 스탠드(110)에 고정될 수 있고 하부에 위치하는 롤쵸크(이하 '하부 롤쵸크' 라고 함)는 선재를 압연하는 공정 중 롤갭을 조절토록 유동되게 상기 스탠드(110)에 장착될 수 있다.
다만, 공정에 따라서는 하부 롤쵸크(120)가 고정되어 있고 상부 롤쵸크(130)가 유동하는 방식으로 운용될 수 있으며, 이 경우에는 상기 롤쵸크 밸런싱 유지수단(200)이 상부 롤쵸크(130)에 장착되어 운용될 것이다. 본 발명의 실시예에서는 하부 롤쵸크(120)에 상기 롤쵸크 밸런싱 유지수단(200)이 장착되어 운용되게 된다.
상기 롤쵸크 밸런싱 유지수단(200)은 상기 스탠드(110)에 장착되어 선재의 압연공정 중에 상기 하부 롤쵸크(120)에 발생하는 진동이나 요동을 완화하는 역할을 하게 되는데, 그에 따라 진동이나 요동으로 발생한 상,하부 롤쵸크(120,130)간에 발생하는 롤갭의 편차를 완화하게 된다. 그리고 상기 하부 롤쵸크(120)에서 베어링에 연결된 부분이 상기 진동이나 요동으로 충격하중을 받아 파손되는 것을 방지하게 된다.
여기서 상기 롤쵸크 밸런싱 유지수단(200)은, 상기 롤쵸크 지지 프레임(110)에 고정된 고정블럭(240)과 연계된 지지블럭(220)의 원형홈에 장착되는 완충기(210) 및 상기 완충기(210)에 연결되고 상기 롤쵸크(120)의 체결홈(B)에 장착되는 클램프바(270)를 포함하여 구성될 수 있다.
자세하게는 상기 롤쵸크 밸런싱 유지수단(200)은 중앙부에 ㄷ 모양의 공간을 형성하고 상시 스탠드(110)에 고정되어 제공되는 고정블럭(240)을 구비한다. 상기 고정블럭(240)은 상기 스탠드(110)에 용접 등에 의해 고정되게 된다.
그리고, 상기 고정블럭(240)의 ㄷ 자 형태로 형성된 내부 공간에는, 상기 완충기(210)가 결합될 수 있도록 중앙부에 원형홈이 형성되어 있고 상기 원형홈과 수직방향으로 회전축(230)이 결합될 수 있도록 회전축홈이 형성되어 있는 지지블럭(220)이 연결되게 된다. 상기 지지블럭(220)은 상기 지지블럭(220)에 형성되어 있는 회전축홈에 결합되는, 원통형 모양의 회전축(230)에 의해 상기 고정블럭(240)에 대해 일정각도로 회전할 수 있도록 연계된다.
또한, 상기 지지블럭(220)의 원형홈에는 상기 완충기(210)가 관통하면서 결합된다. 본 발명의 실시예에서는 상기 완충기(210)가 원통형의 형상을 하고 있으나, 다른 실시예에서는 사각형, 타원형 등 다른 형태로 구현될 수 있으며, 그에 따라 상기 지지블럭(220)의 원형홈의 형상도 변경될 수 있다.
여기서, 상기 완충기(210)는 상기 선재의 압연공정 중 상기 하부 롤쵸크(120)가 받는 부하에 의한 진동이나 요동을 완화할 수 있는 장치가 고려될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 유압실린더를 장착하고 있다. 상기 유압실린더에서 상기 지지블럭(220)을 기준으로 상부와 하부에는 각각 유압을 공급할 수 있는 두 개의 유압공급라인(211,212)이 형성되어 있다.
상기 유압실린더는 상기 하부 롤쵸크(120)에 발생하는 진동이나 요동을 완충하는 역할을 할 뿐만 아니라, 이러한 진동이나 요동으로 인해 상,하부 롤쵸크(120,130)간에 롤갭이 형성된 경우에 상,하부에 연결된 유압공급라인(211,212)을 통해 유압을 제공함으로써, 다시 원래의 롤갭을 유지토록 하는 역할을 수행하게 된다.
즉 하부 롤쵸크(120)의 한쪽이 아래로 치우쳐지는 현상이 발생한 경우에 다시 다른쪽과의 위치를 바로잡기 위해 상기 유압실린더를 통해 들어올리는 작업이 필요하게 된다. 이 때 하부 유압공급라인(212)을 통해 유압을 상기 유압실린더에 공급함으로써, 상기 유압실린더 전면에 위치하는 피스톤 로드(250)를 뒤로 후퇴하게 하여 하부 롤쵸크(120)를 다시 들어올리게 하며, 하부 롤쵸크(120)의 위치를 바로 잡는 것이다.
다만, 상기 완충기(210)는 유압실린더외에도 인장스프링 등의 탄성체를 구비하는 장치로 구성될 수 있다.
다음으로 상기 롤쵸크 밸런싱 유지수단(200)은 상기 하부 롤쵸크(120)의 양단에서 일정한 경사각을 형성하며 장착될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 상기 하부 롤쵸크(120)의 수직면을 기준으로 40°의 각도를 형성하며 상기 완충기(120)가 결합된다. 다만, 상기 경사각은 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 롤쵸크 밸런싱 유지수단(200)이 경사각을 형성하며 상기 하부 롤쵸크(120)에 연결되게 되면, 하부 롤쵸크(120)에서 발생하는 진동이나 요동을 보다 효과적으로 흡수할 수 있다. 그리고 이 때 경사각을 이루며 상기 완충기(210)가 결합됨에 따라 상기 완충기(210)를 지지하는 상기 지지블럭(220)은 회전방향으로 약간의 유동이 발생하게 된다. 이 경우 단단히 고정되어 있다면 부하로 인해 상기 지지블럭(220)은 파괴가 일어나게 되므로, 상기 고정블럭(240)과 회전축(230)에 의해 연결되도록 함으로써, 이러한 약간의 유동을 통해 흡수될 수 있도록 구성하였다.
다음으로 상기 완충기(210)의 피스톤 로드(250)에는 상기 클램프바(270)가 연결된다. 상기 피스톤 로드(250)의 선단, 즉 상기 클램프바(270)가 연결되는 부분은 반원형으로 홈(250a)이 형성되어 있어 그 부분에 상기 클램프바(270)가 걸치도록 연결된다. 다만 이러한 형태에 한정되는 것은 아니고, 상기 피스톤 로드(250)의 선단은 원형홈을 구비하고 상기 원형홈에 상기 클램프바(270)가 결합되는 방식도 가능할 것이다.
상기 피스톤 로드(250)는 하부 롤쵸크(120)에서 발생하는 진동이나 요동을 전,후로 이동하며 완화토록 한다.
여기서, 상기 클램프바(270)는 상기 유압실린더(220)에 연결되는 수평부(271) 및 상기 하부 롤쵸크(120)의 체결홈(B)에 결합토록 상기 수평부(271)와 경사를 이루며 제공되는 경사부(272)를 포함하여 구성될 수 있다.
도4 는 본 발명의 클램프바를 도시한 측면도이고, 도5 는 본 발명의 클램프바가 장착된 모습을 도시한 도이다.
도4 및 도5 를 참고하면, 상기 클램프바(270)는 원형으로 구성되며, 상기 수평부(271)와 상기 경사부(272)는 일정한 각도로 경사를 이루며 연결되어 있다. 상기 경사각은 45°를 형성하고 있는데, 이것은 상기 경사부(272)가 상기 하부 롤쵸크(120)에 결합된 후 상기 하부 롤쵸크(120)의 진동으로 인해 부하를 받을 때에 상기 클램프바(270)가 가장 부하를 덜 받으면서 상기 하부 롤쵸크(120)와의 결합을 유지할 수 있는 각도이다.
그리고 상시 수평부(271)는 직경이 다른 두 개의 원통형으로 구성되어 있는데, 양사이드로 직경이 큰 원(271a,271c)이 형성되고 그 중앙에 직경이 작은 원(271b)이 형성되며, 상기 완충기(210)의 피스톤 로드(250)는 직경이 작은 원(271b)을 형성하는 부분에 걸치듯이 연결된다.
그리고 상기 경사부(272)는 상기 수평부(271)와 45°각도를 이루면서 기울어져 형성되고, 상기 하부 롤쵸크(120)에 형성된 체결홈에 끼워지며 연결된다. 이 때 상기 체결홈에 채워져 있던 공기가 상기 경사부(272)가 끼워짐에 따라 배출될 수 있도록 상기 하부 롤쵸크(120)에는 드레인 홀(125)이 형성될 수 있다. 상기 드레인 홀(125)로 상기 체결홈의 내부를 청소할 수도 있다.
여기서, 상기 클램프바(270)는 상기 하부 롤쵸크(120)의 체결홈과 0.1mm~0.5mm의 간격(G)을 두고 결합된다. 이는 클램프바(270)에 외력을 작용할 경우에 상기 클램프바(270)가 상기 경사부(272)를 중심으로 회전하게 되는데, 이때 회전방지를 위해 적정 간격이 유지되어야 한다.
이제 압연공정 중에 하부 롤쵸크(120)가 진동하게 되면, 상기 완충기(210)에서 상기 하부 롤쵸크(120)의 진동을 완화토록 외력(F)을 전달하게 된다. 외력(F)는 상기 완충기(210)의 선단을 이루는 피스톤로드(250)과 연결된 상기 클램프바(270)로 전달된다. 상기 클램프바(270)의 수평부(271)를 통해 외력은 경사부(272)로 전달되게 되어, 상기 경사부(272)가 체결되어 있는 상기 하부 롤쵸크(120)를 눌러주게 되며 진동을 완화토록 한다. 또한 롤갭을 유지시키는 작용도 하게 된다. 여기서 외력(F)는 작업설비나 작업환경 등에 따라 다를 것이나, 본 발명의 실시예가 적용되는 중간조압연 공정에서는 대략 2ton 정도의 외력이 작용될 수 있다.
도6 에서는 상기 롤쵸크 밸런싱 유지수단(200)이 상기 스탠드(110)의 양측에 장착되어 있는 모습을 볼 수 있다. 선재가 압연공정을 거치는 동안 하부 롤쵸크(120)는 진동이나 요동으로 인해 롤쵸크에 연결된 베어링이 파손되지 않도록 상기 유압실린더가 상기 하부 롤쵸크(120)의 진동이나 요동을 완화하는 역할을 하게 된다.
그리고 롤갭이 변화된 경우 상기 유압실린더에 유압을 공급함으로써, 다시 원래의 롤갭을 유지토록 조정할 수 있는 것이다.
이상의 사항은 롤쵸크 밸런싱 유지장치의 특정한 실시예를 나타낸 것에 불과하다.
따라서 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양한 형태로 치환, 변형될 수 있음을 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 파악할 수 있다는 점을 밝혀 두고자 한다.
110...스탠드 120...하부 롤쵸크
130...상부 롤쵸크 200...롤쵸크 밸런싱 유지수단
210...완충기 220...지지블럭
270...클램프바 271...클램프바의 수평부
272...클램프바의 경사부

Claims (8)

  1. 압연롤이 설치된 롤쵸크를 구비하는 스탠드; 및
    상기 스탠드에 장착되고 롤쵸크와 연계되며, 롤쵸크의 진동을 완화하여 압연롤간의 롤갭을 유지토록 제공되는 롤쵸크 밸런싱 유지수단;
    를 포함하여 구성된 롤쵸크 밸런싱 유지장치
  2. 제1항에 있어서,
    상기 롤쵸크 밸런싱 유지수단은,
    상기 롤쵸크 지지 프레임에 고정된 고정블럭과 연계된 지지블럭의 원형홈에 장착되는 완충기; 및
    상기 완충기에 연결되고 상기 롤쵸크의 체결홈에 장착되는 클램프바;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 롤쵸크 밸런싱 유지장치
  3. 제2항에 있어서,
    상기 롤쵸크 밸런싱 유지수단은 롤쵸크의 요동을 완화토록 상기 롤쵸크에 경사를 이루며 장착되는 것을 특징으로 하는 롤쵸크 밸런싱 유지장치
  4. 제2항에 있어서,
    상기 롤쵸크 밸런싱 유지 수단은 상기 롤쵸크의 양단에 한쌍으로 제공되는 것을 특징으로 하는 롤쵸크 밸런싱 유지장치
  5. 제2항에 있어서,
    상기 지지블럭은 상기 완충기가 구동되는 경우의 각도변화에 대응토록 상기 고정블럭과 회전축에 의해 연계되는 것을 특징으로 하는 롤쵸크 밸런싱 유지장치
  6. 제2항에 있어서,
    상기 완충기는 유압실린더인 것을 특징으로 하는 롤쵸크 밸런싱 유지장치
  7. 제2항에 있어서,
    상기 클램프바는,
    상기 유압실린더에 연결되는 수평부; 및
    상기 하부 롤쵸크의 체결홈에 결합토록 상기 수평부와 경사를 이루며 제공되는 경사부;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 롤쵸크 밸런싱 유지장치
  8. 제1항에 있어서,
    상기 스탠드에서 상부 롤쵸크는 고정되고, 하부 롤쵸크는 소재의 압연크기를 조절토록 유동되는 것을 특징으로 하는 롤쵸크 밸런싱 유지장치
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