KR20170107004A

KR20170107004A - 주형 진동 장치

Info

Publication number: KR20170107004A
Application number: KR1020177022764A
Authority: KR
Inventors: 유키 가도와키
Original assignee: 스틸플랜테크가부시키가이샤
Priority date: 2015-02-19
Filing date: 2016-02-09
Publication date: 2017-09-22
Also published as: US10232432B2; EP3260220A1; EP3260220B1; US20180043424A1; KR101941396B1; WO2016132969A1; JP6522363B2; JP2016150373A; EP3260220A4

Abstract

나사축(29) 및 볼 너트(30)를 갖는 볼 나사(32)와, 나사축(29)과 동축적으로 볼 너트(30)에 고정적으로 설치된 너트측 축(31)을 포함하고, 중심축이 상하 방향으로 연장되도록 배치된 볼 나사 유닛을 갖는다. 이 볼 나사 유닛에 대해 회전 운동을 전달하는 동력 전달 기구를 구비한다. 베어링은, 제1축을 회전 가능하게 지지하고, 나사축과 너트측 축 중 다른 쪽인 제2축이 주형측에 연결되어 있다. 그리고, 주형 진동 장치를 설치 위치에 고정하기 위한 설치부가, 베어링에 대한 상하 방향의 상대 이동이 불가능해지도록 설치되어 있음과 함께, 주형 진동 장치가 동작을 정지한 상태에 있어서의 베어링과 제2축의 상하 방향의 상대 위치를 변경 가능하다.

Description

주형 진동 장치

본원 발명은, 강 등의 연속 주조 장치에 있어서, 주조편 표면과의 마찰을 경감하기 위해 주형을 진동시키는 주형 진동 장치에 관한 것이다.

강의 연속 주조 장치에 있어서는, 각통 형상의 주형 내에 턴디쉬로부터 용강을 주입하고, 주형과의 접촉에 의해 용강을 냉각하여, 미응고 용강이 중심부에 존재하는 주조편을 하방으로 연속적으로 인발함과 함께, 주형 내에 용강을 연속적으로 주입한다. 그리고, 주형으로부터 하방으로 인발된 주조편은, 스프레이수의 조사를 받아 수랭되고, 최종적으로 주조편이 완전히 응고된 후, 소정의 치수로 절단되어, 후속 공정의 압연 공정으로 반송된다.

이 주형 내에 있어서는, 용강이 주형 내측면과 접촉하여 냉각되어 응고 셸이 형성되지만, 이 응고 셸이 주형 내측면에 고착되는 것을 방지하기 위해, 주형을 상하로 진동(오실레이션)시킨다(특허문헌 1). 이에 의해, 주조편이 주형 내측면에 고착되는 일 없이, 원활하게 주조편을 주형 하부로부터 인발할 수 있다.

도 11은, 편심 캠형의 주형 진동 장치를 도시하는 모식도이다. 이 도 11에 도시한 바와 같이, 격벽(6) 상에 아암 지지부(3)가 설치되어 있다. 그리고, 이 아암 지지부(3)에 설치된 수평 회전축(3a, 3b)에, 각각, 서브 아암(4)의 일단부 및 메인 아암(5)의 중간부가 요동 가능하게 지지되어 있다. 또한, 주형(1)은, 진동 테이블(2) 상에 지지되어 있고, 이 진동 테이블(2)과 함께 진동한다. 그리고, 서브 아암(4)의 타단부 및 메인 아암(5)의 일단부는, 각각 진동 테이블(2)의 수평 회전축(a, 2b)에, 요동 가능하게 연결되어 있다. 이에 의해, 메인 아암(5)과 서브 아암(4)이 평행 링크를 구성하고, 회전축(3a, 3b, 2b, 2a)의 4점이, 상호간의 거리를 일정하게 하여 관련되어 동작한다. 그리고, 회전축(3b)과 회전축(2b)을 연결하는 선분(2d)과, 회전축(3a)과 회전축(2a)을 연결하는 선분(2c)을 연장하면, 양 선분(2c, 2d)은 스윙 아암 중심(1a)에서 교차하도록, 회전축(2a, 2b)간의 거리, 회전축(3a, 3b)간의 거리, 회전축(3a, 2a)간의 거리 및 회전축(3b, 2b)간의 거리가 설정되어 있다. 이에 의해, 평행 링크(메인 아암(5), 서브 아암(4))가 요동하면, 주형(1)이 스윙 아암 중심(1a)을 중심으로 하여, 일정한 곡률 반경을 따라 상하 방향으로 진동(스윙)한다.

그리고, 설비 바닥 위에는, 회전축을 수평으로 하여 모터(10)가 설치되어 있고, 이 모터(10)의 회전축에는 편심 캠(9)이 설치되어 있다. 그리고, 이 편심 캠(9)과 메인 아암(5)의 타단부의 회전축(7)은 링크(8)에 의해 연결되어 있다. 이에 의해, 모터(10)가 회전하면, 편심 캠(9)이 회전하고, 이 편심 캠(9)을 통해 링크(8)가 상하 이동한다. 이 링크(8)의 상하 이동에 의해, 메인 아암(5)이 요동하고, 서브 아암(4)이 연동하여 요동한다. 이에 의해, 주형(1)이 상하로 진동한다.

도 12는, 유압 서보형 주형 진동 장치를 도시하는 모식도이다. 이 유압 서보형 주형 진동 장치에 있어서는, 편심 캠 대신에, 유압 서보 실린더(11)가 설치되어 있다. 이 유압 서보 실린더(11)에 있어서는, 피스톤(12)의 상단이 회전축(7)에 회전 가능하게 연결되어 있고, 유압 서보 실린더(11)에 의해 구동된 피스톤(12)에 의해, 메인 아암(5)의 타단부(회전축(7))가 상하 방향으로 왕복 구동된다.

도 13은, 전동 서보형 주형 진동 장치를 도시하는 모식도이다. 이 전동 서보형 주형 진동 장치에 있어서는, 도 11의 편심 캠 대신에, 전동 서보 액추에이터(20)가 설치되어 있다. 도 14는 이 전동 서보 액추에이터(20)를 도시하는 모식도이다. 설비 바닥 상에 베이스(21)가 설치되어 있고, 이 베이스(21) 상에 서보 모터(22)와, 실린더 튜브(33)가 설치되어 있다. 서보 모터(22)는, 그 회전축(23)이 그 축 방향을 연직 하방을 향해 베이스(21) 내에 위치하도록 배치되어 있고, 회전축(23)에는 풀리(24)가 설치되어 있다. 또한, 볼 나사의 나사축(29)은 앵귤러 베어링(55)에 의해, 그 축 방향을 연직으로 하여 회전 가능하게 설치되어 있고, 그 하부는 베이스(21) 내에 위치하도록 배치되어 있다. 그리고, 이 나사축(29)의 하단부에 풀리(25)가 설치되어 있고, 풀리(24)와 풀리(25) 사이에 벨트(26)가 걸쳐져 있다. 이에 의해, 모터(22)가 정역 회전함으로써, 벨트(26)를 통해 나사축(29)도 정역 회전한다.

실린더 튜브(33) 내에는, 중심축을 연직으로 하여 배치된 나사축(29)의 상부에, 너트측 축(31)이, 나사축(29)에 동축적으로 볼 너트(30)에 고정되어 있고, 이 볼 너트(30)는 나사축(29)에 볼을 개재시켜 나사 끼움되어 있다. 이 나사축(29)의 정역 회전에 의해 볼 너트(30)가 상하 이동한다. 이 볼 너트(30)의 상단에는 너트측 축(31)이 그 축 방향을 연직으로 하여 고정되어 있고, 이 너트측 축(31)은 볼 스플라인(34)에 의해 상하 이동 가능하게 지지되어 있다. 이 너트측 축(31)의 상단은 실린더 튜브(33)의 상부로부터 그 상방으로 돌출되어 있고, 너트측 축(31)의 상단은, 메인 아암(5)의 타단부의 회전축(7)에 연결되어 있다.

이 전동 서보형 주형 진동 장치에 있어서는, 서보 모터(22)의 회전축(23)이 정역 회전하면, 벨트(26)를 통해, 그 회전 구동력이 실린더 튜브(33) 내의 나사축(29)에 전달되어, 나사축(29)이 정역 회전한다. 그리고, 볼 나사(29)의 정역 회전에 의해, 나사축(29)에 나사 끼움된 볼 너트(30)가 상하 이동하고, 볼 너트(30)의 상단에 고정된 너트측 축(31)이 상하 이동한다. 이에 의해, 너트측 축(31)의 상단부가 회전축(7)을 통해 연결된 메인 아암(5)이 회전축(3b)을 중심으로 하여 요동한다. 이 메인 아암(5)의 요동에 의해 서브 아암(4)도 추종하여 요동하고, 주형(1)이 상하 방향으로 진동한다.

일본 특허 공표 평11-506982호 공보

그러나, 편심 캠형의 주형 진동 장치에 있어서는, 그 진동의 진폭을 주조 작업 중에 변경할 수 없다. 또한, 주형 진동의 시간 패턴은, 정현파에만 한정된다. 이에 비해, 유압 서보형 주형 진동 장치에 있어서는, 유압 서보 실린더(11)의 피스톤(12)을 진출시키는 측의 압력과, 피스톤(12)을 퇴입시키는 측의 압력의 제어 타이밍을 조절함으로써, 주형 진동의 진폭을, 주조 작업 중이라도 변경할 수 있다. 또한, 주형 진동의 패턴도, 정현파 진동에 한정되지 않고, 비정현파 진동으로 설정하는 것도 가능하다. 또한, 전동 서보형 주형 진동 장치도, 주형 진동의 진폭을, 주조 작업 중에 변경할 수 있고, 주형 진동의 패턴도, 정현파 진동 및 비정현파 진동 중 어느 것으로 설정하는 것도 가능하다.

그러나, 유압 서보형 주형 진동 장치는, 유압 서보 실린더(11)의 필터 및 작동유 등의 점검이 필요하고, 또한 유압의 작동유는 오염 관리가 필요하다.

한편, 전동 서보형 주형 진동 장치의 경우는, 서보 모터를 정역 회전시켜, 너트측 축(31)을 상하 이동시킨다. 이 경우에, 주형 진동에 필요한 진폭은, 예를 들어 ±6㎜ 정도로 작고, 이 때문에 메인 아암(5)의 회전축(7)이 상하 이동하는 진폭도 그것에 따라서 작다. 따라서, 나사축(29)의 요동 회전각이 작아, 더욱 장시간의 연속 운전이 필요해, 나사축(29) 및 볼 너트(30)에는 가혹한 동작이 요구된다.

본 발명은 이러한 문제점에 비추어 이루어진 것이며, 보수 작업이 용이한 전동 서보형 주형 진동 장치에 있어서, 그 수명을 장기화할 수 있는 주형 진동 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 주형 진동 장치는,

연속 주조 장치의 주형을 진동시키는 주형 진동 장치에 있어서,

서보 모터와,

나사축 및 볼 너트를 갖는 볼 나사와, 상기 나사축과 동축적으로 상기 볼 너트에 고정적으로 설치된 너트측 축을 포함하고, 중심축이 상하 방향으로 연장되도록 배치된 볼 나사 유닛과,

상기 볼 나사 유닛의 상기 나사축과 상기 너트측 축 중 한쪽이며 하측에 배치된 쪽인 제1축에 상기 서보 모터의 회전축으로부터 회전 운동을 전달하는 동력 전달 기구와,

상기 제1축과 결합되어 상기 제1축을 회전 가능하게 지지함과 함께, 상기 제1축에 대해 상하 방향의 상대 이동이 이루어지지 않도록 설치된 베어링과,

상기 주형 진동 장치를 설치 위치에 고정하기 위한 설치부

를 구비하고,

상기 볼 나사 유닛의 상기 나사축과 상기 너트측 축 중 다른 쪽인 제2축이 상기 주형측에 연결되도록 구성되어 있고,

상기 설치부는, 상기 베어링에 대한 상하 방향의 상대 이동이 불가능해지도록 설치되어 있음과 함께, 상기 주형 진동 장치가 동작을 정지한 상태에 있어서의 상기 베어링과 상기 제2축의 상하 방향의 상대 위치를 변경 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 주형 진동 장치에 있어서,

상기 설치부는, 설치 대상에 대해 착탈 가능하게 고정되는 기부를 구비하고,

상기 기부는, 상기 설치 대상과의 사이에 라이너를 삽입함으로써, 상기 주형 진동 장치가 동작을 정지한 상태에 있어서의 상기 설치 대상에 대한 상기 베어링의 높이를 조절하는 것이 가능하도록 구성되어 있어도 된다.

혹은, 상기 설치부가, 설치 대상에 대해 고정되는 기부를 구비하고, 상기 기부는, 상기 주형 진동 장치가 동작을 정지한 상태에 있어서의 상기 설치 대상에 대한 상기 베어링의 높이를 조절하는 것이 가능하도록 구성된 높이 조절 기구를 구비하고 있어도 된다. 그리고, 상기 높이 조절 기구는, 유압 잭 또는 나사식 잭이어도 된다.

또한, 본 발명의 주형 진동 장치에 있어서,

상기 볼 나사의 상기 볼 너트와, 상기 볼 나사의 상기 나사축 중 상기 볼 너트가 결합되어 있는 부분을 윤활유에 침지하여 상기 볼 나사를 유욕에 의해 윤활 가능하게 하도록 구성된, 상기 볼 나사의 적어도 일부를 둘러싸는 케이스와,

윤활유를 저류하는 윤활유 탱크와,

상기 케이스의 하부에 설치된 유출구에 접속되고, 윤활유를 상기 윤활유 탱크로 유도하는 회수관과,

상기 윤활유 탱크 내의 윤활유를 상기 케이스의 상기 유출구보다 상방에 설치된 유입구로부터 상기 케이스 내에 다시 공급하는 공급 장치

를 갖도록 구성할 수 있다.

또한, 본 발명의 주형 진동 장치에 있어서,

상기 베어링이 상기 케이스에 고정되어 있고,

상기 설치부가, 상기 케이스의 외측 측면 상에 설치되어 있어도 된다.

또한, 본 발명의 주형 진동 장치에 있어서,

중간부에 지지점이 설치되고, 일단부가 상기 제2축에 연결됨과 함께 타단부가 상기 주형에 연결된, 횡방향으로 연장되는 아암을 갖고, 상기 아암의 요동에 의해 상기 주형을 상하 이동시켜 상기 주형에 진동을 부여하는 아암 기구를 더 구비하고 있어도 된다.

본 발명에 따르면, 정역 회전 운동을 상하 운동으로 변환하는 볼 나사를 구성하는 나사축과 볼 너트의 나사 결합 위치를 변경할 수 있다. 나사축과 볼 너트는 이 나사 결합 위치를 중심으로 하여 상대적으로 반복 진동하기 때문에, 나사 결합 위치의 근방이 마모되게 되지만, 이 마모되는 위치를 정기적으로 변경함으로써, 주형 진동 장치의 액추에이터 수명을 장기화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 주형 진동 장치의 전동 액추에이터를 도시하는 모식도이다.
도 2는 제1 실시 형태의 전동 액추에이터를 도시하는 정면 단면도이다.
도 3은 그 일부 확대도이다.
도 4는 그 일부 확대도이다.
도 5는 그 측면 단면도이다.
도 6은 베어링 리테이너의 정면 단면도이다.
도 7은 베어링 리테이너의 하면도이다.
도 8은 제1 실시 형태의 전동 액추에이터의 개략적인 측면도이다.
도 9는 제1 실시 형태의 전동 액추에이터의 개략적인 측면도이며, 도 8의 트라이온 베어링의 하측에 라이너를 삽입한 상태를 도시하고 있다.
도 10은 제2 실시 형태의 전동 액추에이터의 개략적인 측면도이다.
도 11은 종래의 편심 캠형 주형 진동 장치를 도시하는 도면이다.
도 12는 종래의 유압 서보형 주형 진동 장치를 도시하는 도면이다.
도 13은 종래의 전동 서보형 주형 진동 장치를 도시하는 도면이다.
도 14는 종래의 전동 서보형 주형 진동 장치의 전동 액추에이터를 도시하는 도면이다.

이하, 본 발명의 제1 실시 형태에 대해 첨부의 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 주형 진동 장치의 전동 액추에이터(120)의 개념을 도시하는 모식도이다. 도 1에 도시한 주형 진동 장치의 전동 액추에이터(120)는 또한, 도 14에 도시한 전동 액추에이터(20)에 있어서, 베이스(21)의 하방에 윤활유 탱크(41)를 설치함과 함께, 이 윤활유 탱크(41) 내의 윤활유를 본 발명의 케이스로서 기능하는 실린더 튜브(33) 내에 순환 공급하는 펌프(40)를 설치한 것이다. 이 펌프(40)에 의해 압송되는 윤활유는, 필터(도시하지 않음)를 통과하여, 공급관(43)을 통해, 실린더 튜브(33)의 상부에 공급되고, 실린더 튜브(33)의 하부로부터 회수관(42)을 통해 탱크(41)에 회수되어, 나사축(29) 및 볼 너트(30)의 윤활에 순환 공급된다. 본 실시 형태에 있어서는, 나사축(29) 및 볼 너트(30)는, 이 윤활유의 욕 중에 침지되어 있으므로, 작은 요동 회전각으로 요동하여, 장시간 운전되는 나사축(29) 및 볼 너트(30)를 오일 막 끊김을 발생시키는 일 없이 윤활할 수 있다. 또한, 윤활유는, 탱크(41) 내에 모아지기 때문에, 그 열화의 정도를 용이하게 판단할 수 있고, 이것을 기초로, 주형 진동 장치의 액추에이터(120)의 오버홀의 시기를 판단할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 공급 장치는, 공급관(43), 펌프(40) 및 필터(도시하지 않음)를 포함하는 것이다.

다음으로, 본 실시 형태의 전동 액추에이터(120)의 구조에 대해, 상세하게 설명한다. 도 2는 이 전동 액추에이터(120)를 도시하는 정면 단면도이고, 도 3 및 도 4는 그 일부 확대도이다. 또한, 도 5는 그 측면 단면도이다. 베이스(21) 상에, 그 중심축을 연직으로 한 원통 형상의 실린더 튜브(33)가 기립 고정되어 있고, 실린더 튜브(33)의 하부에 베어링 지지부(28)가 설치되고, 그 내측에 앵귤러 베어링(55)이 내부 끼움되어 있다. 나사축(29)은 앵귤러 베어링(55)에 의해, 그 중심축을 연직으로 하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 베어링(55)은, 볼(50)을 지지하는 외측으로부터 외측 레이스(51)와, 나사축(29)의 외주면에 접하고 볼(50)을 내측으로부터 지지하는 내측 레이스(52)가 고정되어 있고, 이 내측 레이스(52)와 외측 레이스(51)의 사이에 볼(50)이 이탈하지 않도록 수납되어 있다. 이와 같이 하여, 볼(50)이 내측 레이스(52)와 외측 레이스(51) 사이에 수납된 상태에서 회전함으로써, 나사축(29)은 그 중심축을 중심으로 하여 회전하도록 지지되어 있다. 또한, 본 발명의 볼 나사는, 중심축이 상하 방향으로 연장되도록 배치되어 있으면 되고, 비스듬히 배치하는 것도 가능하지만, 본 실시 형태와 같이 볼 나사 중심축이 연직으로 되도록 배치함으로써, 높은 안정성이나 내구성을 확보할 수 있다.

실린더 튜브(33)의 내부에는, 볼 너트(30)가 배치되어 있고, 이 볼 너트(30)은 나사축(29)에 볼을 개재시켜 나사 끼움되어 있다. 또한, 실린더 튜브(33)의 내부에는, 나사축(29)과 동축적으로 볼 너트(30)에 고정적으로 설치된 너트측 축(31)이 배치되어 있다. 구체적으로는, 너트측 축(31)의 하단부가, 볼 너트(30)의 상단부에 고정되어 있다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서는, 나사축(29)이 본 발명의 제1축으로서 기능하고, 너트측 축(31)이 제2축으로서 기능한다. 또한, 이 너트측 축(31)에 정합하는 위치의 실린더 튜브(33)의 내면에는 볼 스플라인(34)이 실린더 튜브(33)에 고정되어 있다. 너트측 축(31)은 볼 스플라인(34)에 의해 연직 방향으로 왕복 이동 가능하게, 또한 회전 불가능하게 지지되어 있다. 너트측 축(31)은, 볼 스플라인(34)에 회전하지 않도록 지지되어 있으므로, 그 중심축의 주위로 회전할 수는 없다. 따라서, 나사축(29)이 그 축 중심의 주위로 왕복 회전(요동 회전)하면, 나사축(29)에 볼을 개재시켜 나사 결합되는 볼 너트(30)는 요동 회전각에 대응하는 거리에서, 연직 방향으로 왕복 이동한다. 너트측 축(31)은, 볼 스플라인(34)에 의해, 상하 이동 가능하게, 또한 회전 불가능하게 지지되어 있으므로, 볼 너트(30)에 고정된 너트측 축(31)은 볼 너트(30)와 동일한 거리만큼 상하 이동한다. 또한, 나사축(29)을 둘러싸도록 하여, 원통 형상의 스토퍼(63)가 배치되어 있다.

너트측 축(31)의 상단은 실린더 튜브(33)의 상부로부터 그 상방으로 돌출되어 있고, 너트측 축(31)의 상단은, 주형 진동 장치와 주형 중 주형측에 연결되어 있다. 본 실시 형태의 경우에는, 너트측 축(31)의 상단에는 연결부(61)가 설치되어 있고, 이 연결부(61)가, 메인 아암(5)의 회전축(7)에 회전 가능하게 연결되어 있다. 따라서, 너트측 축(31)이 상하 이동함으로써, 메인 아암(5)이 요동하여, 주형을 진동시킬 수 있다. 또한, 주형 진동 장치를 주형의 트라이온에 직접 접속하는 구성을 취하는 경우 등에는, 너트측 축의 상단은 직접 주형의 트라이온에 연결되게 되지만, 이와 같이 메인 아암(5)을 통해 주형측에 연결하는 구성으로 함으로써, 주형과 주형 진동 장치를 격벽(6)을 사이에 두고 다른 구획에 설치할 수 있기 때문에, 주형 주변의 고온 환경하에 주형 진동 장치를 설치하는 것을 피할 수 있다.

베이스(21) 상에는, 실린더 튜브(33)와 병렬로, 모터(22)가 설치되어 있고, 이 모터(22)의 회전축(23)이, 그 회전 중심을 연직 방향으로 하여, 베이스(21) 내에 삽입되어 있다. 이 회전축(23)에는 풀리(24)가 설치되어 있고, 나사축(29)의 베이스(21) 내에 삽입된 부분에는, 풀리(25)가 설치되어 있다. 그리고, 풀리(24, 25) 사이에는, 벨트(26)가 걸쳐져 있고, 이에 의해, 모터(22)의 회전축(23)이 요동 회전하면, 벨트(26)를 통해 그 요동 회전이 나사축(29)에 전달된다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서는, 풀리(24, 25) 및 벨트(26)가 동력 전달 기구로서 기능한다.

도 8은 제1 실시 형태의 전동 액추에이터의 개략적인 측면도이다. 본 실시 형태에 있어서는, 베어링 지지부(28)의 외면에 트라이온(98)이 고정되어 있고, 트라이온 베어링(95)을 통해 설치 대상인 받침대(99)에 나사 등의 고정 수단에 의해 착탈 가능하게 고정되어 있다. 따라서, 트라이온(98)과 트라이온 베어링(95)이 본 발명의 설치부로서 기능하고, 이 중 트라이온 베어링(95)이 본 발명의 기부로서 기능한다. 또한, 본 발명의 주형 진동 장치는, 트라이온(98)에 의해서만 전체가 지지되어 있으므로, 이 트라이온(98)을 회전축으로 하여 베이스(21)나 모터(22)를 포함하는 주형 진동 장치 전체가 요동 가능하게 되어 있다. 도 9는, 제1 실시 형태의 전동 액추에이터의 개략적인 측면도이며, 도 8의 트라이온 베어링(95)의 하측에 라이너(96)를 삽입한 상태를 도시하고 있다. 트라이온 베어링(95)이 받침대(99)에 대해 착탈 가능하게 고정되어 있음과 함께, 트라이온 베어링(95)과 받침대(99) 사이에 라이너(96)를 삽입하는 것이 가능하게 되어 있으므로, 주형 진동 장치가 동작을 정지한 상태에 있어서의 받침대(99)에 대한 베어링(55)의 높이를 조절하는 것이 가능하다. 주형 진동 장치가 동작을 정지한 상태에서는, 제2축(본 실시 형태에 있어서는 너트측 축(31))은 고정된 상태로 되기 때문에, 받침대(99)에 대한 베어링(55)의 높이를 바꿈으로써, 베어링(55)과 너트측 축(31)(제2축)의 상하 방향의 상대 위치가 변경되게 된다. 도 9에 있어서는 1매의 라이너(96)가 삽입되어 있지만, 동일한 두께의 라이너를 복수 삽입하거나, 상이한 두께의 라이너를 삽입하거나 함으로써, 단계적으로 높이의 조절이 가능하다.

이와 같이, 본 실시 형태에 있어서는, 트라이온 베어링(95)이, 베어링(55)에 대한 상하 방향의 상대 이동이 불가능해지도록 설치되어 있음과 함께, 주형 진동 장치가 동작을 정지한 상태에 있어서의 베어링(55)과 너트측 축(31)의 상하 방향의 상대 위치를 변경 가능하게 구성되어 있다. 따라서, 주형 진동 장치가 동작을 정지한 상태에 있어서의 나사축(29)과 볼 너트(30)의 나사 결합 위치를 변경할 수 있다. 나사축(29)과 볼 너트(30)는 이 나사 결합 위치를 중심으로 하여 상대적으로 반복 진동하기 때문에, 나사 결합 위치의 근방이 마모되게 되지만, 이 마모되는 위치를 정기적으로 변경함으로써, 주형 진동 장치의 액추에이터 수명을 장기화할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 베이스(21)의 하방에는, 윤활유 탱크(41)가 설치되어 있고, 윤활유 탱크(41) 상에 설치된 소형 펌프(40)에 의해, 윤활유 탱크(41) 내의 윤활유가 실린더 튜브(33)의 상부에 설치된 유입구(90)(도 5 참조)에, 공급관(43)(도 1 참조)을 통해 공급된다. 실린더 튜브(33) 내에 공급된 윤활유는, 실린더 튜브(33)의 하부에 설치한 유출구(91)로부터 회수관(42)(도 1, 도 2 참조)을 통해 윤활유 탱크(41)에 회수된다. 유입구를 설치하는 위치는, 유출구보다 상방이면 특별히 제한은 없지만, 본 실시 형태와 같이 볼 스플라인 등의 상하 이동 가능하고, 또한 회전 불가능하게 제2축(본 실시 형태에서는 너트측 축(31))을 지지하는 요소의 상측에 설치하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 이 지지 요소를 윤활하는 윤활유도 필터를 통해 공급 장치에 의해 공급되기 때문에, 혼입 이물이 제거된 윤활유에 의한 윤활이 가능해진다.

앵귤러 베어링(55)의 하면에는, 베어링 리테이너(80)가 고정되어 있다. 도 6은 이 베어링 리테이너(80)의 정면 단면도, 도 7은 베어링 리테이너(80)의 하면도이다. 베어링 리테이너(80)는, 원환상을 이루고, 상면에서 직경이 가장 작은 내측 테두리(84)와, 그 하단의 중간 테두리(82)와, 또한 그 하단의 하측 테두리(83)의 3단 구성을 갖는다. 그리고, 베어링 리테이너(80)의 상면에는, 전체 외측 테두리보다 작은 상측 테두리(85)가 단차로서 형성되어 있고, 또한 이 상측 테두리(85)의 반경 방향 내측에, 상면이 약간 낮게 되어 홈(81)이 형성되어 있다. 상측 테두리(85)는 베어링(55)의 외측 테두리와 동일한 직경을 갖고, 이 상측 테두리(85)를 베어링(55)에 맞닿게 하여, 리테이너(80)가 베어링 지지부(28)의 하면에 나사 고정에 의해 고정되어 있다. 이 리테이너(80)의 중간 테두리(82)에는, 시일(74)이 감입되어 있다. 한편, 이 시일(74)과 나사축(29) 사이에는, 금속 링(73)이, 나사축(29)에 감합되어 배치되어 있다. 또한, 이 금속 링(73)은 나사축(29)에 외부 끼움되어 고정된 원통 형상의 고정 부재(76)가 나사축(29)에 외부 끼움되어 고정되고, 금속 링(73)과 고정 부재(76) 사이에, 하방으로 넓어지는 원뿔 형상을 이루고, 그 상단에 수평 링 형상 부분을 갖는 우산 형상의 부재가 끼어 있고, 회전 우산부(71)가 형성되어 있다. 또한, 시일(74)은 원환상의 리테이닝 판(75)을 리테이너(80)의 하면에 나사 고정에 의해 고정함으로써, 리테이너(80)로부터 이탈하지 않도록 리테이너(80)에 고정되어 있다.

그리고, 리테이너(80)의 상면측에는, 홈(81)으로부터 상측 테두리(85)의 반경 방향 외측에까지 이르는 영역에 타원 형상의 카운터 보링부(85a)가 형성되어 있고, 이 카운터 보링부(85a)의 저부 중 반경 방향 외측의 부분에 리테이너(80)를 판 두께 방향으로 관통하는 유로(87)가 형성되어 있다. 윤활유는, 이 리테이너(80) 내의 유로(87)를 통해 유출구(90)로부터 유출되고, 회수관(42)에 의해 상기 윤활유 탱크(41)로 유도된다. 본 실시 형태에 있어서는, 실린더 튜브(33), 베어링 지지부(28), 베어링 리테이너(80)가 본 발명의 케이스로서 기능한다.

회전 우산부(71)는, 하방으로 넓어지는 원뿔 형상을 이루고, 그 상단에 수평 링 형상 부분을 갖는 우산형의 부재를 나사축(29)에 외부 끼움하고, 이 수평 링 형상 부분을, 금속 링(73)과 고정 부재(76) 사이에 끼워 넣음으로써, 우산 형상의 부재를 나사축(29)에 대해 고정하여 형성되어 있다. 한편, 고정 우산부(72)는, 회전 우산부(71)의 원뿔 형상부와 동일 각도로 하방으로 넓어지는 원뿔 형상부(72b)와, 이 원뿔 형상부(72b)의 하단으로부터 수평 외측으로 넓어지는 수평부(72a)를 갖는 우산형의 부재의 수평부(72a)를 베이스(21)의 상면에 고정함으로써 형성되어 있다. 또한, 베이스(21)의 상벽에는, 나사축(29)이 삽입 관통하기 위한 구멍(70)이 형성되어 있고, 고정 우산부(72)를 형성하는 우산형 부재의 수평부(72a)는 이 구멍(70)의 주연부에 고정되어 있다. 나사축(29)과 함께 회전하는 회전 우산부(71)와, 베이스(21)에 고정된 고정 우산부(72)는, 회전 우산부(71)의 쪽을 상방으로 하여, 그 원뿔 형상부가 반경 방향에 있어서 적어도 일부가 전체 주위에서 겹쳐져 배치되어 있다. 그리고, 베어링 지지부(28)에는, 고정 우산부(72)의 위에서 받은 윤활유를 외부로 배출하는 배출구(93)가 설치되어 있다. 이에 의해, 시일(74)의 열화 등에 의해 리테이너(80)의 내측 테두리로부터 회전 우산부(71)로 윤활유가 누설되어 온 경우에도, 회전 우산부(71)의 원뿔 형상부로부터 고정 우산부(72)의 원뿔 형상부에 흘러 고정 우산부(72)의 수평부(72a) 상으로 유도되어, 배출구(93)로부터 외부로 배출된다. 그 때문에, 이와 같이 하여 윤활유가 리테이너(80)의 내측 테두리로부터 하방으로 누출된 경우에도, 윤활유가 고정 우산부(72)의 하방에까지 누출되어 풀리(25)나 벨트(26)에까지 이르게 되러 버리는 일이 없다. 본 실시 형태에 있어서는, 배출구(93)로부터 외부로 배출된 윤활유는 윤활유 탱크에 회수되는 일 없이 외부에 버려진다.

이와 같이 하여, 본 실시 형태에 있어서는, 나사축(29)과 볼 너트(30)가 윤활유 내에 침지된 상태에서 동작하므로, 그 마모가 현저하게 감소한다. 이에 의해, 주형 진동 장치의 액추에이터의 수명을 장기화할 수 있다. 또한, 회전 우산부(71) 및 고정 우산부(72)를 설치해 둠으로써, 윤활유를 더 확실하게 시일하여 베이스(21) 내에의 침입을 방지하고, 베이스(21) 내의 풀리(24, 25) 및 벨트(26)에 부착되어 그 동작을 저해하거나, 벨트를 열화시켜 버리는 것을 방지할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해 도 10을 사용하여 설명한다. 도 10은 제2 실시 형태의 전동 액추에이터의 개략적인 측면도이다. 베어링 지지부(28)의 외면에 트라이온(98)이 고정되어 있는 점은 제1 실시 형태와 마찬가지이지만, 본 실시 형태에 있어서는, 본 발명의 설치부로서 기능하는 트라이온(98) 및 트라이온 베어링(95)의 하부에, 기부로서 기능하는 나사식 잭 장치(97)를 구비하고, 이 나사식 잭 장치(97)가 받침대(99)에 대해 고정되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 이 나사식 잭 장치(97)에 의해 트라이온(98)의 높이를 바꿈으로써, 주형 진동 장치가 동작을 정지한 상태에 있어서의 받침대(99)에 대한 베어링(55)의 높이를 조절하는 것이 가능하다. 주형 진동 장치가 동작을 정지한 상태에서는, 제2축(본 실시 형태에 있어서는 너트측 축(31))은 고정된 상태로 되기 때문에, 받침대(99)에 대한 베어링(55)의 높이를 바꿈으로써, 베어링(55)과 너트측 축(31)(제2축)의 상하 방향의 상대 위치가 변경되게 된다. 본 실시 형태에서는 기부로서 나사식 잭 장치를 구비하는 경우를 나타냈지만, 본 발명의 높이 조절 기구는 이것에 한정되는 일은 없고, 유압 잭 장치를 사용해도 되고, 그 밖에, 높이를 조절할 수 있는 기구라면 특별히 제한은 없다.

이와 같이, 본 실시 형태에 있어서는, 나사식 잭 장치(97)가, 베어링(55)에 대한 상하 방향의 상대 이동이 불가능해지도록 설치되어 있음과 함께, 주형 진동 장치가 동작을 정지한 상태에 있어서의 베어링(55)과 너트측 축(31)의 상하 방향의 상대 위치를 변경 가능하게 구성되어 있다. 따라서, 주형 진동 장치가 동작을 정지한 상태에 있어서의 나사축(29)과 볼 너트(30)의 나사 결합 위치를 변경할 수 있어, 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과가 얻어져, 주형 진동 장치의 액추에이터의 수명을 장기화할 수 있다.

본 발명을 실시 형태를 이용하여 설명해 왔지만, 본 발명은 이들 실시 형태의 구성에는 한정되지 않는다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위의 기재에 기초하여 정해지는 것이며, 그 범위 내에 있어서 구성 요소의 생략이나 변형, 개량을 실시한 구성 전부가 본 발명에 포함된다.

예를 들어, 상기한 실시 형태에서는, 설치부로서 기능하는 트라이온(98)이 베어링 지지부(28)의 외면에 설치되어 있지만, 베어링에 대한 상하 방향의 상대 이동이 불가능해지도록 설치되어 있으면 된다. 따라서, 베어링이 케이스에 고정되어 있고, 설치부가, 케이스의 외측 측면 상에 설치되어 있음으로써 마찬가지의 효과가 얻어진다. 그 때문에, 상기한 바와 같이 케이스의 일부로서 기능하는 베어링 지지부(28)에 베어링이 고정되어 있는 경우에는, 이 베어링 지지부(28)와 일체로 되어 케이스의 일부로서 기능하는 실린더 튜브(33)의 측면에 트라이온(98)이 설치되어 있어도 된다.

또한, 상기한 실시 형태에서는, 본 발명의 볼 나사 유닛을 구성하는 나사축과 너트측 축 중 한쪽이며 하측에 배치된 쪽인 제1축이 나사축인 구성을 나타냈지만, 너트측 축을 하측에 배치하여 제1축으로 해도 된다. 즉, 볼 나사 유닛은, 상기한 실시 형태의 경우와는 상하 역방향으로 설치되어 있어도 된다.

또한, 상기한 실시 형태에서는, 본 발명의 유출구는 케이스의 하부 중, 베어링보다 하측에 설치되어 있지만, 베어링의 상단 또는 하단을 액밀하게 시일해 두면, 케이스의 하부 중 베어링의 상측에 유출구를 설치하는 것도 가능하다. 그러나, 상기한 실시 형태와 같이 베어링의 하측에 유출구를 설치하고, 베어링의 내측 레이스와 외측 레이스 사이의 간극을 통해 윤활유를 유출시켜 회수하는 구성으로 함으로써, 베어링 내에 이물이 남는 것을 방지할 수 있다.

5 : 메인 아암
7 : 회전축
21 : 베이스
22 : 모터
23 : 회전축
24, 25 : 풀리
26 : 벨트
27 : 구동축
28 : 베어링 지지부
29 : 나사축
30 : 볼 너트
31 : 너트측 축
32 : 볼 나사
33 : 실린더 튜브
34 : 볼 스플라인
40 : 펌프
41 : 윤활유 탱크
42 : 회수관
43 : 공급관
50 : 볼
51 : 외측 레이스
52 : 내측 레이스
55 : 앵귤러 베어링
87 : 유로
90 : 유입구
91 : 유출구
93 : 배출구
95 : 트라이온 베어링
96 : 라이너
97 : 잭 장치
98 : 트라이온
99 : 받침대
120 : 전동 액추에이터

Claims

연속 주조 장치의 주형을 진동시키는 주형 진동 장치에 있어서,
서보 모터와,
나사축 및 볼 너트를 갖는 볼 나사와, 상기 나사축과 동축적으로 상기 볼 너트에 고정적으로 설치된 너트측 축을 포함하고, 중심축이 상하 방향으로 연장되도록 배치된 볼 나사 유닛과,
상기 볼 나사 유닛의 상기 나사축과 상기 너트측 축 중 한쪽이며 하측에 배치된 쪽인 제1축에 상기 서보 모터의 회전축으로부터 회전 운동을 전달하는 동력 전달 기구와,
상기 제1축과 결합되어 상기 제1축을 회전 가능하게 지지함과 함께, 상기 제1축에 대한 상하 방향의 상대 이동이 이루어지지 않도록 설치된 베어링과,
상기 주형 진동 장치를 설치 위치에 고정하기 위한 설치부
를 구비하고,
상기 볼 나사 유닛의 상기 나사축과 상기 너트측 축 중 다른 쪽인 제2축이 상기 주형측에 연결되도록 구성되어 있고,
상기 설치부는, 상기 베어링에 대한 상하 방향의 상대 이동이 불가능해지도록 설치되어 있음과 함께, 상기 주형 진동 장치가 동작을 정지한 상태에 있어서의 상기 베어링과 상기 제2축의 상하 방향의 상대 위치를 변경 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 주형 진동 장치.
제1항에 있어서,
상기 설치부는, 설치 대상에 대해 착탈 가능하게 고정되는 기부를 구비하고,
상기 기부는, 상기 설치 대상과의 사이에 라이너를 삽입함으로써, 상기 주형 진동 장치가 동작을 정지한 상태에 있어서의 상기 설치 대상에 대한 상기 베어링의 높이를 조절하는 것이 가능하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 주형 진동 장치.
제1항에 있어서,
상기 설치부는, 설치 대상에 대해 고정되는 기부를 구비하고,
상기 기부는, 상기 주형 진동 장치가 동작을 정지한 상태에 있어서의 상기 설치 대상에 대한 상기 베어링의 높이를 조절하는 것이 가능하도록 구성된 높이 조절 기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 주형 진동 장치.
제3항에 있어서,
상기 높이 조절 기구가, 유압 잭 또는 나사식 잭인 것을 특징으로 하는, 주형 진동 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 볼 나사의 상기 볼 너트와, 상기 볼 나사의 상기 나사축 중 상기 볼 너트가 결합되어 있는 부분을 윤활유에 침지하여 상기 볼 나사를 유욕에 의해 윤활 가능하게 하도록 구성된, 상기 볼 나사의 적어도 일부를 둘러싸는 케이스와,
윤활유를 저류하는 윤활유 탱크와,
상기 케이스의 하부에 설치된 유출구에 접속되고, 윤활유를 상기 윤활유 탱크로 유도하는 회수관과,
상기 윤활유 탱크 내의 윤활유를 상기 케이스의 상기 유출구보다 상방에 설치된 유입구로부터 상기 케이스 내에 다시 공급하는 공급 장치
를 갖는 것을 특징으로 하는, 주형 진동 장치.
제5항에 있어서,
상기 베어링이 상기 케이스에 고정되어 있고,
상기 설치부가, 상기 케이스의 외측 측면 상에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 주형 진동 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
중간부에 지지점이 설치되고, 일단부가 상기 제2축에 연결됨과 함께 타단부가 상기 주형에 연결된, 횡방향으로 연장되는 아암을 갖고, 상기 아암의 요동에 의해 상기 주형을 상하 이동시켜 상기 주형에 진동을 부여하는 아암 기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 주형 진동 장치.