KR20200088738A - Rolling roll consisting of shaft and double roll sleeve - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an assembly structure of a rolling roll shaft and a roll sleeve, and more specifically, to a rolling roll consisting of a shaft and a double roll sleeve to prevent slip by resisting strong load and friction generated during rolling. The rolling roll consisting of the shaft and the double roll sleeve includes: a rotating shaft applied to the rolling process; and the roll sleeve into which the shaft is inserted, wherein the roll sleeve is made of the wear-resistant steel and the mild steel made in double, the wear-resistant steel is made by applying any one selected from H.S.S steel, CR steel, and power V steel, and the mild steel is made by applying any one of S20C, S45C, SCM440, and DCI.

Description

샤프트와 이중 롤슬리브로 이루어진 압연롤{.}Rolling roll consisting of shaft and double roll sleeve{.}

본 발명은 압연롤 샤프트와 롤 슬리브의 조립구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압연시 발생하는 강한 하중 내지 마찰에 저항하여 슬립을 방지하도록 한 샤프트와 이중 롤슬리브로 이루어진 압연롤에 관한 것이다.The present invention relates to an assembling structure of a rolling roll shaft and a roll sleeve, and more particularly, to a rolling roll composed of a shaft and a double roll sleeve to prevent slip by resisting strong loads or friction generated during rolling.

일반적으로, 철강재는 고로를 통해 철광석을 녹여 쇳물을 생산하는 기초 공정인 제선공정, 쇳물에서 불순물을 제거해 강철로 만드는 제강공정, 액체 상태의 철이 소정형상의 고체가 되도록 하는 연주공정, 이와 같이 응고된 철을 강판이나 선재,봉강, 형강, 앵글 등으로 만드는 열간 압연공정의 네 과정을 거쳐 생산된다.In general, the steel material is a steelmaking process, which is a basic process for producing molten iron by melting iron ore through a blast furnace, a steelmaking process that removes impurities from the steel to make steel, and a playing process to make liquid iron become a solid in a predetermined shape. It is produced through four processes in the hot rolling process, where iron is made of steel sheet, wire rod, bar steel, section steel, and angle.

상기 철강재 제조공정 중, 연주공정은 연속주조기를 통해서 용강을 일정한 형상의 주편으로 연속 응고시키는 공정은 도 4에 도시되어 있다.Of the steel material manufacturing process, the playing process is a process of continuously solidifying molten steel into a cast piece of a constant shape through a continuous casting machine is illustrated in FIG. 4.

연속주조기는 용강(2)을 수용하는 래들(1, ladle)과, 래들(1)로부터 수강되는 용강을 임시 저장하는 턴디쉬(3,tundish)와, 용강(2)을 소정형상으로 형상화하는 몰드(4)와, 몰드(4)로부터 인출되는 주편(2a)을 안내하는 연주가이드 롤러(10a)를 포함한다. 주편(2a)은 생산 종류에 따라서 슬라브(slab), 블룸(bloom), 빌레트(billet) 등으로 구분되며, 선재는 통상 일정한 길이로 절단되어 사용된다.The continuous casting machine includes a ladle (1, ladle) for receiving the molten steel (2), a tundish (3, tundish) for temporarily storing molten steel received from the ladle (1), and a mold for shaping the molten steel (2) into a predetermined shape (4) and a guide roller (10a) for guiding the cast piece (2a) drawn out from the mold (4). The cast iron 2a is divided into slabs, blooms, billets, etc. according to the type of production, and the wire rod is usually cut to a predetermined length and used.

현재, 특수강 제조업체에서 생산되는 봉강 또는 형강, 앵글, 선재 등의 경우에 열간 압연에 의해 제품을 생산하고 있으며, 압연의 온도가 1000℃ 내외로 매우 높은 편이다. Currently, in the case of steel or section steel, angles, wires, etc., produced by special steel manufacturers, products are produced by hot rolling, and the temperature of rolling is very high, around 1000°C.

압연시 사용되는 압연롤은 고온에서도 내마모성이 높아야 하며, 가공하여 사용되므로, 적당한 가공성이 동시에 요구되는 소재를 사용하여야 한다. Rolling rolls used for rolling must have high abrasion resistance even at high temperatures, and are processed and used, so materials that require proper processability must be used.

통상 주로 사용되는 압연 롤의 경우에, W-Cr-Mo-V 등이 다량(20중량% 이상) 함유된 주조 롤을 사용하고 있다.In the case of a rolling roll that is usually mainly used, a casting roll containing a large amount (more than 20% by weight) of W-Cr-Mo-V or the like is used.

공지의 예로서, 대한민국 실용신안 공개번호 제20-2009-0004106호는 "롤러의 결합구조"가 개시되어 있으며, 이는 백업 롤러의 양단부에 구비되며, 롤 초크에 회전 가능하게 결합하는 롤 회전축부와; 상기 롤 회전축부의 외측에 결합되며, 롤 회전축부에 연결 고정되는 슬리브부재와; 상기 슬리브부재의 외측으로 결합하여 롤 초크 사이를 지지하는 부싱과, 상기 슬리브부재의 단부에 체결볼트로 체결되어 결합하고, 하단부가 롤 회전축부의 단부 외주면에 파여지는 걸림홈에 결합하는 축 결합구와; 상기 축 결합구의 외측 일 측면에 분리 가능하게 결합하여 상기 체결볼트를 커버하는 볼트 커버판을 포함하고 있다.As an example of a known example, Korean Utility Model Publication No. 20-2009-0004106 discloses a "roller coupling structure", which is provided at both ends of a backup roller, and a roll rotating shaft part rotatably coupled to a roll choke. ; A sleeve member coupled to the outer side of the roll rotating shaft portion and being fixedly connected to the roll rotating shaft portion; A bushing that is coupled to the outer side of the sleeve member to support between the roll chokes, and is coupled to the end of the sleeve member with a fastening bolt, and the lower end is coupled to a locking groove that is dug in the outer circumferential surface of the roll rotating shaft part; And a bolt cover plate detachably coupled to an outer side of the shaft coupling hole to cover the fastening bolt.

그러나, 종래의 백 업 롤러의 축 구조체는 상기 축 결합구가 슬리브부재에 체결볼트로 체결되는 데 상기 체결볼트는 외부로 노출되어 백 업 롤러의 작동 중 체결력이 저하되면 체결볼트가 풀리게 되는 일이 빈번히 발생하였다.However, in the shaft structure of the conventional back-up roller, the shaft coupling hole is fastened to the sleeve member with a fastening bolt. The fastening bolt is exposed to the outside and the fastening bolt is released when the fastening force decreases during the operation of the back-up roller. It occurred frequently.

또한, 상기 체결볼트가 풀리면, 축 결합구의 고정력이 약해져 백 업 롤러의 작동이 원활하지 못하게 되고, 심한 경우 롤 초크가 파손되고, 작업 중 백 업 롤러가 분리되어 안전 사고가 발생할 수도 있는 문제점이 발생하였다.In addition, when the fastening bolt is loosened, the fixing force of the shaft coupling hole is weakened, and thus the operation of the backup roller is not smooth, and in severe cases, the roll choke is damaged, and the backup roller is detached during operation, which may cause a safety accident. Did.

대한민국 실용신안 공개번호 제20-2009-0004106호Republic of Korea Utility Model Publication No. 20-2009-0004106

본 발명은 상술한 문제점, 요망 점 등에 비추어, 압연시 발생하는 강한 하중 내지 마찰에 저항하여 슬립을 방지하도록 압연롤의 샤프트와 롤 슬리브가 조립되는 구간의 외측은 내마모강과, 내측은 연철을 이용하고, 연처과 샤프트는 용접 등을 통해 슬리브의 슬립을 완벽히 차단할 수 있는 압연롤의 샤프트와 롤 슬리브의 결합구조를 제공한다.In light of the above-mentioned problems, the desired points, and the like, the present invention uses wear-resistant steel on the outside of the section where the shaft and roll sleeve of the rolling roll are assembled so as to resist slipping due to strong load or friction generated during rolling. And, the joint and the shaft provide a coupling structure of the roll sleeve and the shaft of the rolling roll that can completely block the slip of the sleeve through welding or the like.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 압연공정에 적용되어 회전하는 샤프트와, 상기 샤프트가 삽입되는 롤 슬리브를 포함하는 샤프트와 이중 롤슬리브로 이루어진 압연롤에 있어서,The present invention for achieving the above object is applied to the rolling process in a rolling roll consisting of a rotating shaft, a shaft including a roll sleeve into which the shaft is inserted, and a double roll sleeve,

상기 롤 슬리브는 내마모강과 연강이 이중으로 제조되어 이루어지고, 상기 내마모강은 H.S.S강, CR강, 분말V강 중 선택된 어느 하나가 적용되며, 상기 연강은 S20C, S45C, SCM440, DCI 중 어느 하나가 적용되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.The roll sleeve is made of a double wear-resistant steel and mild steel, and the wear-resistant steel is selected from any one of HSS steel, CR steel, and powder V steel, and the mild steel is any of S20C, S45C, SCM440, and DCI. It is characterized by being made by applying one.

또한, 본 발명에 따른 샤프트와 롤 슬리브는 용접에 의해서 결합되는 것을 특징으로 한다.In addition, the shaft and roll sleeve according to the present invention is characterized by being joined by welding.

또한, 본 발명에 따라 제조되는 롤 슬리브는 이중 원심주조법 또는 H.I.P 가 적용되어 제조되는 것을 특징으로 한다.In addition, the roll sleeve manufactured according to the present invention is characterized by being manufactured by applying a double centrifugal casting method or H.I.P.

본 발명의 또 다른 목적 및 효과는 이하의 상세한 설명으로부터 명확하게 되고, 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 상세한 설명 및 실시예는 본 발명의 범주를 제한하는 것이 아니다.Other objects and effects of the present invention will become apparent from the following detailed description, and the detailed description and examples showing preferred embodiments of the present invention are not intended to limit the scope of the present invention.

본 발명에 따른 샤프트와 이중 롤슬리브로 이루어진 압연롤에 의하면 특수 공정을 통해 제조된 롤 슬리브를 샤프트에 용접 등으로 견고히 결합시켜 압연공정시 발생하는 롤 슬리브의 슬립을 철저히 차단시켜 습립으로 인한 롤 슬리브의 파손을 방지할 수 있는 효과가 발생한다.According to the rolling roll made of the shaft and the double roll sleeve according to the present invention, the roll sleeve manufactured through a special process is tightly coupled to the shaft by welding or the like to thoroughly block the slip of the roll sleeve that occurs during the rolling process, thereby preventing the roll sleeve from being rolled. An effect that can prevent the breakage of occurs.

또한, 롤 슬리브의 파손으로 인한 불량을 방지하고, 이로 인해 생산원가를 절감할 수 있으며, 사용 후 용접 부위만 가공하면 슬리브를 분리할 수 있어서 샤프트를 재사용할 수 있어 원가 절감에 기여할 수 있는 효가가 발생한다.In addition, it prevents defects caused by breakage of the roll sleeve, thereby reducing production cost, and after processing the welding part after use, the sleeve can be separated, so that the shaft can be reused, contributing to cost reduction. Occurs.

도 1은 본 발명에 따른 압연롤의 조립상태를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 분해 상태를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예이다.
도 4는 연속주조기를 통해서 용강을 일정한 형상의 주편으로 연속 응고시키는 연주공정은 보여주는 도면이다.1 is a view showing the assembled state of the rolling roll according to the present invention.
FIG. 2 is an exploded view of FIG. 1.
3 is another embodiment of the present invention.
4 is a view showing a continuous process of solidifying molten steel into a constant-shaped cast through a continuous casting machine.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 먼저, 도면에 걸쳐 기능적으로 동일하거나, 유사한 부분에는 동일한 부호를 사용한다.Hereinafter, one preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, the same reference numerals are used for functionally identical or similar parts throughout the drawings.

먼저, 도 1은 본 발명에 따른 압연롤의 조립상태를 보여주는 도면이고, 도 2는 도 1의 분해 상태를 보여주는 도면이다.First, FIG. 1 is a view showing an assembled state of a rolling roll according to the present invention, and FIG. 2 is a view showing an exploded state of FIG. 1.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 압연롤(100)이 도시되어 있으며, 구체적으로 샤프트(10), 롤 슬리브(20)가 순차적으로 결합된 상태를 보여주고 있다.1 and 2, the rolling roll 100 is illustrated, and specifically shows a state in which the shaft 10 and the roll sleeve 20 are sequentially combined.

본 발명에 적용된 샤프트(10)는 도시된 방향을 길이방향 또는 축방향으로 정의하며, 축방향을 기준으로 회전하게 된다.The shaft 10 applied to the present invention defines the direction shown in the longitudinal direction or the axial direction, and rotates based on the axial direction.

다시, 샤프트(10)는 축수부(12)와 바디(14)로 이루어져 있으며, 이들(12)(14) 사이는 단차를 두고 경계를 이루고 있다.Again, the shaft 10 is composed of the water-reducing section 12 and the body 14, and between these 12 and 14, it forms a boundary with a step.

본 발명에 따른 롤 슬리브(20)는 샤프트(10)에 삽입되어 조립되고, 롤 슬리브(20)는 제1슬리브(22)와 제2슬리브(24)로 이루어져 있다.The roll sleeve 20 according to the present invention is inserted into the shaft 10 and assembled, and the roll sleeve 20 consists of a first sleeve 22 and a second sleeve 24.

제1슬리브(22)와 제2슬리브(24)는 일체의 제조공정을 통해 제조되고, 제1슬리브(22)는 내마모강이 적용되며, 제2슬리브(24)는 연강이 적용된다.The first sleeve 22 and the second sleeve 24 are manufactured through an integral manufacturing process, the first sleeve 22 is wear-resistant steel, and the second sleeve 24 is mild steel.

본 발명에서 제2슬리브(24)에 연강이 적용되는 이유는 후술하는 바와 같이 샤프트(10)의 바디(14)와 용접을 수행하기 위함이며, 제1슬리브(22)에 적용되는 내마모강과 같은 합금강 또는 특수강을 적용하게 되면 용접에 의한 결합이 충분하지 않아 슬립이 발생할 수 있기 때문이다.In the present invention, the reason that the mild steel is applied to the second sleeve 24 is to perform welding with the body 14 of the shaft 10 as described later, and is the same as the wear-resistant steel applied to the first sleeve 22. This is because when alloy steel or special steel is applied, slipping may occur due to insufficient bonding by welding.

바람직하게, 본 발명에 적용되는 롤 슬리브(20)는 전술한 바와 같이 이중구조를 이루면서 형성되도록 롤 슬리브는 이중 원심주조법 또는 H.I.P 공정이 적용된다.Preferably, the roll sleeve 20 is applied to the present invention is a double sleeve as described above is formed so as to form a double structure, a double centrifugal casting method or H.I.P process is applied.

본 발명에 적용된 이중 원심주조법은 내외층의 이종복합재료를 적용할 수 있고, 외층재는 몰드부에서 안쪽방향으로 일방향의 응고가 일어나 주조결합이 우수하며, 생산성과 제조비가 절감되는 장점이 있다.The double centrifugal casting method applied to the present invention can be applied to a heterogeneous composite material of the inner and outer layers, and the outer layer material has an advantage in that casting is excellent due to solidification in one direction from the mold part in the inner direction, reducing productivity and manufacturing cost.

본 발명에서는 외층재와 내층재의 견고한 결합은 사용시 슬립을 방지할 수 있는 중요한 인자이므로, 본 발명은 견고한 결합을 위해 내층재의 주입온도를 한정한다.In the present invention, since the solid bonding of the outer layer and the inner layer is an important factor that can prevent slipping during use, the present invention limits the injection temperature of the inner layer for a firm bond.

구체적으로, 외층재의 온도가 높은 상태에서 내층재의 주입온도를 높게하여 주입하나, 외층재가 재용융되어 내층재로 혼입하게 되어 내충재의 강도 및 인성이 저하되거나 반대의 경우에는 외층재와 내층재의 접합이 잘 일어나지 않는다.Specifically, while the temperature of the outer layer material is high, the injection temperature of the inner layer material is increased and injected, but the outer layer material is re-melted and mixed into the inner layer material, thereby reducing the strength and toughness of the inner layer material or, in the opposite case, bonding the outer layer material to the inner layer material. This does not happen well.

이를 방지하기 위해 본 발명은 내부재의 주입시점을 다음과 같은 관계식이 만족하는 하도록 한다.In order to prevent this, the present invention is to satisfy the following relational expression at the time of injection of the inner material.

Figure pat00001
Figure pat00001

t: 외충재의 냉각시간(sec)t: Cooling time of the external material (sec)

C: 외층재의 두께(mm)C: thickness of the outer layer material (mm)

T: 0.2sec/㎟T: 0.2sec/㎟

또한, 본 발명에서 내충재의 주입온도는 액상선 온도에서 +60~70℃ 정도에서 내충재를 주입하여 본 발명은 완성한다.In addition, in the present invention, the injection temperature of the filler is injected at about +60 to 70°C at the liquidus temperature to complete the present invention.

본 발명에 적용된 H.I.P(HOT ISOSTATIC PRESSING)는 불활성 가스를 이용하여 제품에 높은 등방압을 가하여 고온의 소결을 동시에 실시하는 공정으로 기존의 분말 야금 제조공정인 성형, 소결 공정을 한 공정에 해결하는 공정이다.HIP (HOT ISOSTATIC PRESSING) applied to the present invention is a process of simultaneously performing high-temperature sintering by applying a high isostatic pressure to a product using an inert gas to solve the conventional powder metallurgy manufacturing process, forming and sintering, in one process. to be.

H.I.P 공정은 온도 및 압력에 큰 영향을 받으므로 본 발명에서는 인성 및 치밀한 밀도를 위해서 400~1200 kg/㎠의 압력과 100~1200℃의 온도 하에서 가공을 수행하여야 하여 외층재를 제조한다.Since the H.I.P process is greatly affected by temperature and pressure, in the present invention, an outer layer material is manufactured by performing processing under a pressure of 400 to 1200 kg/cm 2 and a temperature of 100 to 1200°C for toughness and dense density.

위와 같이 본 발명에 적용된 외층재는 제1슬리브(22)를 이루고, 내층재는 제2슬리브(24)를 형성하게 된다.As described above, the outer layer material applied to the present invention forms the first sleeve 22, and the inner layer material forms the second sleeve 24.

제1슬리브(22)는 내마모강으로 이루어지며, 구체적으로 H.S.S강, CR강, 분말V강 중 선택된 어느 하나가 적용되며, 연강은 S20C, S45C, SCM440, DCI 중 어느 하나가 적용되어 이루어진다.The first sleeve 22 is made of wear-resistant steel, specifically, any one selected from H.S.S steel, CR steel, and powder V steel is applied, and mild steel is made of any one of S20C, S45C, SCM440, and DCI.

한편, 본 발명은 위와 같은 기본 구조 외에 다양하게 변형되어 실시될 수도 있다.On the other hand, the present invention may be implemented in various modifications in addition to the basic structure as described above.

도 3에 도시된 바와 같이, 롤 슬리브(20)는 샤프트(10)에 삽입되어 조립되며, 키(K)에 의해서 결합될 수 있고, 된 샤프트(10)는 그 회전축 방향으로 경사지게 형성되어 있으며, 이에 대응하여 샤프트(10)에 삽입되어 설치되는 롤 슬리브(20)의 내측 역시 회전축 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.3, the roll sleeve 20 is inserted and assembled into the shaft 10, can be coupled by a key (K), the shaft 10 is formed to be inclined in the direction of its axis of rotation, Correspondingly, the inside of the roll sleeve 20 which is inserted into and installed in the shaft 10 may also be formed to be inclined in the direction of the rotation axis.

또한, 도 1 및 도 3은 서로 호환되어 사용될 수 있으며, 서로의 각 특징으로 공유하여 설계, 제작될 수 있다. 또한 이송 롤(TABLE ROLLER, TILTING ROLL)에도 적용이 가능하다. In addition, FIGS. 1 and 3 may be used interchangeably, and may be designed and manufactured by sharing each feature. Also, it can be applied to transfer rolls (table rollers, filtering rolls).

본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하는 일없이, 다른 여러 가지 형태로 실시할 수 있다. 그 때문에, 전술한 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 발명의 범위는 특허청구의 범위에 의해서 나타내는 것으로써, 명세서 본문에 의해서는 아무런 구속도 되지 않는다. 다시, 특허청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은, 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.The present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features. Therefore, the above-mentioned embodiment is only a mere illustration in all respects, and it should not be interpreted limitedly. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims, and is not restricted by the specification text. Again, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.

샤프트와이중롤슬리브로이루어진압연롤"Rolling rolls made of shaft and double roll sleeves"

10: 샤프트 20: 롤 슬리브
22: 제1슬리브 24: 제2슬리브10: shaft 20: roll sleeve
22: first sleeve 24: second sleeve

Claims (3)

압연공정에 적용되어 회전하는 샤프트와, 상기 샤프트가 삽입되는 롤 슬리브를 포함하는 샤프트와 이중 롤슬리브로 이루어진 압연롤에 있어서,
상기 롤 슬리브는 내마모강과 연강이 이중으로 제조되어 이루어지고, 상기 내마모강은 H.S.S강, CR강, 분말V강 중 선택된 어느 하나가 적용되며, 상기 연강은 S20C, S45C, SCM440, DCI 중 어느 하나가 적용되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 샤프트와 이중 롤슬리브로 이루어진 압연롤.
In a rolling roll that is applied to the rolling process and comprises a rotating shaft, a shaft including a roll sleeve into which the shaft is inserted, and a double roll sleeve,
The roll sleeve is made of a double wear-resistant steel and mild steel, the wear-resistant steel is selected from any one of HSS steel, CR steel and powder V steel, and the mild steel is any of S20C, S45C, SCM440, DCI A rolling roll consisting of a shaft and a double roll sleeve, characterized in that one is applied.
제1항에 있어서,
상기 샤프트와 롤 슬리브는 용접에 의해서 결합되는 것을 특징으로 하는 샤프트와 이중 롤슬리브로 이루어진 압연롤.
According to claim 1,
The shaft and roll sleeve is a rolling roll consisting of a shaft and a double roll sleeve, characterized in that coupled by welding.
제1항에 있어서,
상기 롤 슬리브는 이중 원심주조법 또는 H.I.P 가 적용되어 제조되는 것을 특징으로 하는 샤프트와 이중 롤슬리브로 이루어진 압연롤.According to claim 1,
The roll sleeve is a rolling roll consisting of a shaft and a double roll sleeve, characterized in that is manufactured by applying a double centrifugal casting method or HIP.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20090004106U (en) 2007-10-29 2009-05-06 현대제철 주식회사 Shaft Coupling Structure of Back Up Roller for Rolling Mill

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