KR20240006377A - 코크스 오븐 도어 수리용 대차 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코크스 오븐 도어의 수리를 위하여 작업자가 타고 이동하는 대차의 이동방향을 따라 설치되는 레일과 그 레일을 따라 이동하는 휠의 구조를 개선하여 대차의 이동이 안전하고 용이하게 이루어지도록 한 코크스 오븐 도어 수리용 대차에 관한 것으로, 그 구성은, 코크스 오븐 도어의 이동방향을 따라 길게 설치되어 휠의 이동을 가이드하는 가이드수단과, 상기 가이드수단을 따라 이동하는 휠로 이루어진 이동수단과, 이동수단을 회전 구동시키는 구동수단과, 구동수단의 동력을 타측의 휠로 전달하는 동력전달수단으로 이루어진다.

Description

코크스 오븐 도어 수리용 대차{Cokes car for cokes oven door repair}

본 발명은 코크스 오븐 도어의 수리를 위하여 작업자가 타고 이동하는 대차의 이동방향을 따라 설치되는 레일과 그 레일을 따라 이동하는 휠의 구조를 개선하여 대차의 이동이 안전하고 용이하게 이루어지도록 한 코크스 오븐 도어 수리용 대차에 관한 것이다.

일반적으로 제철소에 설치되어 사용되는 코크스 오븐은, 석탄을 고열을 이용하여 일정시간 건류시켜 코크스화시키는 설비를 말하는 것으로써, 상기 석탄을 코크스화 시키는 방법은, 석탄을 코크스 오븐의 탄화실에 장입시키고 그 장입된 석탄에 연료를 연소시켜 얻어지는 고열의 열원을 이용하여 일정시간 건류시키고 그 건류된 코크스를 상기 탄화실로부터 추출하여 소화 후 냉각시키는 방법으로 코크스를 생산하는 것이다.

상기와 같이하여 생산된 코크스는 쇳물을 녹이는 고로로 이송하여 고로의 쇳물을 녹이는 열원으로 사용된다.

한편, 상기 코크스를 생산하는 코크스 오븐(100)의 구조는, 도 1에 나타낸 바와 같이 석탄을 건류하여 코크스를 생산하는 다수개(60~150개)의 탄화실이 마련되고, 그 다수개의 각 탄화실 입구에는 석탄의 건류가 완료되어 코크스화 된 것을 추출하기 위하여 일시적으로 개방되는 개폐 가능한 도어(D)가 설치된다.

그리고 상기 개방되는 도어(D)의 일 측에는 상기 탄화실의 코크스를 밀어내기 위한 푸셔카(160)와, 코크스를 받아서 이송하기 위한 트랜스퍼카(170)가 코크스 오븐(100)의 양쪽에 배치된다.

또한, 상기 코크스 오븐(100)에는 그 코크스 오븐과 상기 푸셔카(160) 및 트랜스퍼카(170)의 협소한 사이를 수리용 대차(200)가 좌/우 주행 및 상/하 리프팅 이동하도록 각각의 레일이 설치되고, 상기 수리용 대차(200)는 밀폐된 코크스 오븐 도어(D)에서 COG(코크스오븐가스)의 누출을 막기 위한 수리작업 또는 코크스 오븐의 탄화실내부 타르 제거작업 등을 하게 된다.

상기 코크스 오븐(100)의 상부에 설치된 상부레일(110)은, 코크스 오븐(100)의 상부 길이방향을 따라 일직선으로 설치되고, 하부에 설치된 하부레일(120)은, 코크스 오븐(100)의 하부 설치된다.

또 상기 상부레일(110)에는 새들(200)이 설치되고 하부레일(120)에는 대차(130)이 위치하며, 상기 새들(200)과 대차(130)의 사이에는 메인프레임(140)이 설치되고 그 메인프레임(140)에는 리프팅장치(150)가 설치된다.

상기의 구성에서 상기 상부레일(110)은, 코크스 오븐(100)에서 발생하는 고열에 의해 열변형이 발생하게 되고, 그 열변형을 측정해보면 도 2에 나타낸 바와 같이 전/후 방향(수평방향)과 상/하 방향(수직방향)으로 굴곡이 발생되며, 이와 같은 레일의 열변형으로 인하여 수리용 대차(200)가 원활하게 이동하지 못함으로 인해 COG의 누출과 탄화실 내부 타르 제거작업에 지장을 초래하게 되고 그에 따른 코크스 생산에 지장을 주게 되는 문제점이 발생하였다.

따라서 상기의 문제점을 해소하고자 본 발명의 출원인이 특허출원하고 등록받은 도 2에 나타낸 바와 같은 특허문헌 1의 한국등록특허 제10-2039126호의 코크스 오븐도어 수리용 대차에서 레일구조가 나타나 있으며, 그 구성을 살펴보면 아래와 같다.

- 아 래 -

코크스 오븐의 상부에 설치된 상부레일(110)에 새들(200)이 설치되고, 상기 코크스 오븐의 하부에 설치된 하부레일(120)에 대차(130)가 위치하며, 상기 새들과 대차의 사이에 메인프레임(140)이 설치되고, 그 메일프레임에는 상/하 이동하는 리프팅장치(150)를 설치하여 된 코크스 오븐 도어 수리용 대차에 있어서,

상기 새들(200)은, 상기 상부레일을 수용하도록 상호 마주보게 설치된 한 쌍의 측면프레임(210)과, 그 한 쌍의 측면프레임이 일체가 되도록 한 쌍의 측면프레임 하부에 복수 개 연결 설치되는 고정브래킷(220)과, 상기 한 쌍의 측면프레임 하측에 설치되어 새들이 상부레일을 따라 이동하도록 구동력을 발휘하는 구동수단(230)과, 그 구동수단과 연결 설치되어 상기 구동수단을 상기 상부레일의 하면에 긴밀히 접촉되게 유도하는 접촉유도수단(240)과, 상기 한 쌍의 측면프레임 내측에 설치되어 상기 상부레일의 열 변형에 관계없이 새들이 상부레일을 따라 원활하게 이동하도록 설치된 가이드수단(250)과, 상기 측면프레임의 하부와 메인프레임의 상부 사이에 설치되어 메인프레임이 새들과 함께 연동하도록 설치된 연결수단(260)으로 이루어진다.

상기와 같은 구성의 특허문헌 1인 레일구조는 레일이 열변형 되거나 이물질 등이 존재하게 되면 휠의 이동이 불안전해지고 그에 따라 작업자가 타고 이동하는 코크스 오븐 도어 대차의 이송이 안전하지 못한 문제점이 발생한다.

한국등록특허 제10-2039126호(공고일 : 2019.10.31.)

본 발명은 상기의 종래 문제점을 감안하여 이를 해소하고자 발명한 것으로,

코크스 오븐 도어의 수리를 위하여 작업자가 타고 이동하는 대차의 이동방향을 따라 설치되는 레일과 그 레일을 따라 이동하는 휠의 구조를 개선하여 일정량의 레일 열변형(굴곡)이 발생하거나 레일에 이물질이 존재해도 휠의 이동이 안전하고 용이하게 이루어져 코크스 오븐 도어 수리용 대차의 이동이 안전하게 이루어짐은 물론 작업자의 안전성이 확보되도록 한 코크스 오븐 도어 수리용 대차를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 과제 해결 수단 구성은,

코크스 오븐 도어의 수리를 위하여 작업자가 타고 이동하는 대차의 이동방향을 따라 대차이동수단이 설치되고, 그 대차이동수단 따라 이동하는 대차로 구성되는 코크스 오븐 도어 수리용 대차에 있어서,

상기 대차이송수단은,

대차의 이동방향을 따라 설치되는 것으로, 하부 양측에 휠이 얹어지는 휠 지지부(12)가 형성된 레일(11)로 이루어진 가이드수단(10);

상기 하부 양측에 형성된 각 휠 지지부 상에 얹어져 휠 지지부를 따라 이동되는 것으로 후방에 피니언(22)이 형성된 휠(21)로 이루어진 이동수단(20);

상기 각 휠 지지부 상에 얹어진 일측의 휠과 축(31)을 매개로 연결 설치되어 상기 일측의 휠을 정역방향으로 구동시키는 구동수단(30);

상기 휠 지지부의 하부에 상기 피니언과 이빨물림 되게 설치되어 구동수단이 설치된 일측의 휠 동력을 전달받아 타측의 휠로 동력을 전달하는 아이들기어(41)로 이루어진 동력전달수단(40); 으로 이루어진다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 코크스 오븐 도어 수리용 대차는, 상기 목적에서 설명한 바와 같이 코크스 오븐 도어의 수리를 위하여 작업자가 타고 이동하는 대차의 이동방향을 따라 설치되는 레일과 그 레일을 따라 이동하는 휠의 구조를 개선하여 일정량의 레일 열변형(굴곡)이 발생하거나 레일에 이물질이 존재해도 휠의 이동이 안전하고 용이하게 이루어져 코크스 오븐 도어 수리용 대차의 이동이 안전하게 이루어짐은 물론 작업자의 안전성이 확보되는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 코크스 오븐 도어를 설명하기 위한 코크스 오븐의 개략도,
도 2는 종래 코크스 오븐 도어 이송대차의 이동장치를 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 코크스 오븐 도어 수리용 대차 요부 발췌 사시도,
도 4는 본 발명의 코크스 오븐 도어 수리용 대차 요부 발췌 단면도,
도 5는 본 발명의 코크스 오븐 도어 수리용 대차에서 가이드수단 발췌 사시도,
도 6은 본 발명의 코크스 오븐 도어 수리용 대차에서 이동수단 발췌 사시도,
도 7은 본 발명의 코크스 오븐 도어 수리용 대차에서 동력전달수단 발췌 사시도.

본 발명은 코크스 오븐 도어의 수리를 위하여 작업자가 타고 이동하는 대차의 이동방향을 따라 설치되는 레일과 그 레일을 따라 이동하는 휠의 구조를 개선하여 대차의 이동이 안전하고 용이하게 이루어지도록 한 코크스 오븐 도어 수리용 대차에 관한 것으로, 이를 첨부도면을 참조하여 실시 예를 설명하면 아래와 같다.

- 아 래 -

일반적으로 코크스 오븐은 도 1에 나타낸 바와 같이 석탄을 건류하여 코크스를 생산하는 다수개의 탄화실이 마련되고, 그 다수개의 각 탄화실 입구에는 석탄의 건류가 완료되어 코크스화 된 것을 추출하기 위하여 일시적으로 개방되는 개폐 가능한 도어(D)가 설치된다.

상기 도어(D)는 코크스 오븐에서 COG(코크스 오븐 가스)의 누출을 막기 위한 수리작업 또는 코크스 오븐의 탄화실 내부 타르 제거작업 등을 하기 위하여 작업자가 대차를 타고 목적지로 이송하게 되는데 이때 상기 대차의 이동을 용이하게 하기 위한 레일이 설치되는 것이다.

상기와 같은 역할을 하는 레일은 코크스 오븐에서 발생하는 고열에 의해 일정량의 열변형(굴곡) 발생과 이물질 등이 존재하게 되고 그에 따라 휠이 정상적으로 이동하지 못하는 문제점이 발생함으로 본 발명에서는 상기 레일이 일정량의 열변형(굴곡)이 발생하거나 이물질 등이 존재해도 휠이 안정적으로 레일을 따라 이동하도록 하기 위하여 레일과 그 레일을 따라 이동하는 휠의 구조를 개선한 것이다.

또 코크스 오븐 도어 수리용 대차는, 도 2에 나타낸 바와 같이 상/하부에 코크스 오븐 도어 이송방향을 따라 각각의 레일이 설치된다.

또 상기 상부에 설치된 레일에는 새들이 설치되고 하부레일에는 대차가 위치하며, 상기 새들과 대차의 사이에는 메인프레임이 설치되고 그 메인프레임에는 리프팅장치가 설치된다.

이와 같은 구성의 코크스 오븐 도어 수리용 대차는 일반적으로 사용되는 구성으로써 그에대한 설명은 생략하고 본 발명의 요부인 개선된 본 발명의 레일과 그 레일을 따라 이동하는 휠에 대하여 구체적으로 설명한다.

본 발명의 코크스 오븐 도어 수리용 대차는 도 3 내지 도 7에 나타낸 바와 같이 코크스 오븐 도어의 수리를 위하여 작업자가 타고 이동하는 대차의 이동방향을 따라 대차이동수단이 설치되고, 그 대차이동수단 따라 이동하는 대차로 구성되는 코크스 오븐 도어 수리용 대차에 있어서,

상기 대차이송수단은,

대차의 이동방향을 따라 설치되는 것으로, 하부 양측에 휠이 얹어지는 휠 지지부(12)가 형성된 레일(11)로 이루어진 가이드수단(10);

상기 하부 양측에 형성된 각 휠 지지부 상에 얹어져 휠 지지부를 따라 이동되는 것으로 후방에 피니언(22)이 형성된 휠(21)로 이루어진 이동수단(20);

상기 각 휠 지지부 상에 얹어진 일측의 휠과 축(31)을 매개로 연결 설치되어 상기 일측의 휠을 정역방향으로 구동시키는 구동수단(30);

상기 휠 지지부의 하부에 상기 피니언과 이빨물림 되게 설치되어 구동수단이 설치된 일측의 휠 동력을 전달받아 타측의 휠로 동력을 전달하는 아이들기어(41)로 이루어진 동력전달수단(40); 으로 구성된다.

상기의 본 발명에 따른 코크스 오븐 도어 수리용 대차에서, 가이드수단(10)은 코크스 오븐 도어의 상부에 코크스 오븐 도어의 이동방향을 따라 길게 설치되는 것으로, 중앙을 중심으로 하부 양측에 각각의 휠 지지부(12)가 형성되어 휠(21)이 얹어지는 레일(11)을 마련된다.

그리고 상기 레일(11)을 상부에는 레일이 설치 위치에 안전하고 견고한 지지 고정을 위한 지지수단(50)이 설치되는데, 그 지지수단은 상기 휠 지지부(12)을 따라 이동하는 휠(21)이 이동하는 과정에서 장애가 되지 않으면서 레일(11)이 설치 위치에 안전하고 견고하게 지지 고정될 수 있는 것이면 모두 가능하다.

상기 지지수단(50)에 의해 지지 고정되는 레일(11)을 일실시 예는, 도 5에 나타낸 바와 같이 'ㅛ'자 형으로 형성되고, 그 'ㅛ'자형의 레일(11)의 하부 양측에는 라이너(13)가 설치되는데, 상기 휠 지지부(12) 상에 라이너(13)를 설치하는 이유는, 휠(21)과의 마찰력을 증대시켜 휠(21)이 안정적으로 이동할 수 있도록 함과 동시에 휠 지지부(12)를 보호하기 위함이다.

또 상기 라이너(13)는 휠 지지부(12)로부터 분리결합 가능하게 할 수 있다. 그 이유는, 라이너(13)가 마모되거나 훼손되었을 때 새로운 라이너로 교체 사용할 수 있도록 하기 위함이다.

또한, 상기 레일(11)을 'ㅛ'자 형으로 형성시킨 이유는, 레일의 중앙부가 견고하게 안전성이 확보되도록 하기 위함이다.

한편, 상기 휠 지지부(12) 상에 설치된 라이너(13)는, 끝단 일부가 휠 지지부(12) 외부로 돌출되게 설치됨이 바람직하고, 상기 끝단 일부가 돌출된 라이너(13)의 상부표면은 "―"자형의 평면으로 형성됨이 바람직하다.

상기 라이너(13)의 끝단 일부가 휠 지지부(12) 외부로 돌출되게 설치하는 이유는, 아래에서 설명되는 휠(21)에 형성된 단턱(23)에 상기 휠 지지부(12) 외부로 돌출되는 라이너(13)의 끝단 일부가 위치하여 휠(21)이 레일(11)의 휠 지지부(12)를 따라 이동할 때에 휠 지지부(12)에 존재하는 이물질 등에 위해 불안전하게 이동하거나 또는 위치 이탈되는 것을 방지하기 위함이다.

또 상기 끝단 일부가 돌출된 라이너(13)의 상부표면으로 평면으로 형성시키는 이유는, 아래에서 설명되는 롤형 휠(21)의 표면과 접촉면적을 증대시켜 휠(21)이 라이너(13) 상에서 인전하게 이동될 수 있도록 하기 위함이다.

이때 상기 휠(21) 즉 롤형 휠의 외주면은 라이너의 상부 표면과 부합하는 평면 형상으로 형성시킴이 바람직하다.

본 발명의 이동수단(20)은, 상기 하부 양측에 형성된 각 휠 지지부(12) 상에 얹어져 휠 지지부(12)를 따라 회전하며 이동되는 것으로 후방에 피니언(22)이 형성된 휠(21)로 구성된다.

상기 휠(21)의 후방에 형성된 피니언(22)은 휠과 일체로 형성되거나 휠로부터 분리결합되게 설치할 수 있으며, 상기 피니언(22)이 휠(21)과 일체로 형성된 경우에는 휠(21) 또는 피니언(22)이 훼손되거나 마모되었을 때 휠(21)과 피니언(22)을 동시에 교체 사용해야 하고, 피니언(22)이 휠(21)로부터 분리 결합되는 경우에는 휠(21) 또는 피니언(22)이 훼손되거나 마모되었을 때 해당 훼손되거나 마모된 것만 교체 사용하면 된다.

상기와 같은 이동수단(20)의 일실시 예는 도 6에 나타낸 바와 같이 상기 휠(21)의 후방에 설치된 피니언(22)이 휠(21)의 폭보다 큰 폭을 갖도록 형성시켜 휠(21)과 피니언(22) 간에 단턱(23)이 형성시켜 그 단턱(23)에 상기 돌출된 라이너(13)의 끝단이 위치하여 휠(21)이 휠 지지부(12)를 따라 이동할 때에 휠 지지부(12)에 존재하는 이물질 등에 위해 휠(21)이 휠 지지부(12) 상에서 불안전하게 이동하거나 또는 위치 이탈되는 것을 방지하기 위함이다.

그리고 상기 돌출된 라이너(13)의 끝단은 단턱(23)을 보호하는 작용도 한다.

본 발명의 구동수단(30)은, 상기 각 휠 지지부(12) 상에 얹어진 일측의 휠(21)과 축(31)을 매개로 연결 설치되어 상기 일측의 휠(21)을 정역방향으로 구동시키는 작용을 하는 것으로, 상기 구동수단(30)은 정역모터를 사용함이 바람직하다,

그 이유는 코그스 오븐 도어(D)를 수리장으로 이동하거나 또는 수리 또는 새로운 도어를 코크스 오븐으로 이동할 수 있도록 하기 위함이다.

본 발명의 동력전달수단(40)은, 상기 휠 지지부(12)의 하부에 상기 피니언(22)과 이빨물림 되게 설치되어 상기 구동수단(30)이 설치된 일측의 휠(21) 동력을 전달받아 타측의 휠(21)로 동력을 전달하는 아이들기어(41)로 구성된다.

상기와 같은 동력전달수단(40)의 일실시 예 구성은, 도 7에 나타낸 바와 같이 상기 양측의 휠 지지부(12)에 얹어진 각 휠(21)의 후방에 설치된 피니언(22)과 이빨물림 되는 위치에 축(42)을 매개로 양측에 각각의 아이들기어(41)가 설치된 것으로 이루어진다.

상기 축(42)을 매개로 양측에 각각의 아이들기어(41)를 설치하는 이유는, 구동수단(30)이 연결 설치된 일측의 휠(21) 회전동력을 전달받아 타측의 휠 지지부(12)에 얹어진 타측의 휠(21)로 회전동력을 전달하여 양측의 휠(21)이 회전하며 휠 지지부(12)를 따라 이동할 수 있도록 하기 위함과 동시에 상기 휠(21)이 안정적으로 이동할 수 있도록 하기 위함이다.

이상에서 설명한 본 발명의 이동수단(20)인 휠(21)과 구동수단(30)인 축(31) 그리고 동력전달수단(40)인 축(42)과 아이들기어(41) 간에는 각각의 베어링을 매개로 설치함이 바람직하다.

이상의 본 발명에 따른 코크스 오븐 도어 수리용 대차는, 상기 효과에서 설명한 바와 같이 코크스 오븐 도어의 수리를 위하여 작업자가 타고 이동하는 대차의 이동방향을 따라 설치되는 레일과 그 레일을 따라 이동하는 휠의 구조를 개선하여 일정량의 레일 열변형(굴곡)이 발생하거나 레일에 이물질이 존재해도 휠의 이동이 안전하고 용이하게 이루어져 코크스 오븐 도어 수리용 대차의 이동이 안전하게 이루어짐은 물론 작업자의 안전성이 확보되는 장점이 있다.

10 : 가이드수단 11 : 레일
12 : 휠 지지부 13 : 라이너
20 : 이동수단 21 : 휠
22 : 피니언 23 : 단턱
30 : 구동수단 31 : 축
40 : 동력전달수단 41 : 아이들기어
50 : 지지수단

Claims (8)

1. 코크스 오븐 도어의 수리를 위하여 작업자가 타고 이동하는 대차의 이동방향을 따라 대차이동수단이 설치되고, 그 대차이동수단 따라 이동하는 대차로 구성되는 코크스 오븐 도어 수리용 대차에 있어서,
   상기 대차이송수단은, 하부 양측에 휠이 얹어지는 휠 지지부(12)가 형성된 레일(11)로 구성된 가이드수단(10);
   상기 하부 양측에 형성된 각 휠 지지부 상에 얹어져 휠 지지부를 따라 이동되는 것으로 후방에 피니언(22)이 형성된 휠(21)로 구성된 이동수단(20);
   상기 각 휠 지지부 상에 얹어진 일측의 휠과 축(31)을 매개로 연결 설치되어 상기 일측의 휠을 정역방향으로 구동시키는 구동수단(30);
   상기 휠 지지부의 하부에 상기 피니언과 이빨물림 되게 설치되어 구동수단이 설치된 일측의 휠 동력을 전달받아 타측의 휠로 동력을 전달하는 아이들기어(41)로 구성된 동력전달수단(40); 을 포함하는 구성을 특징으로 하는 코크스 오븐 도어 수리용 대차.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 가이드수단의 레일(11)은, 'ㅛ'자 형으로 형성되고, 그 'ㅛ'자형의 레일 상부는 상기 레일을 지지 고정하는 지지수단(50)이 설치되며, 상기 레일의 하부 양측 휠 지지부 상에는 휠과의 마찰력을 증대시키는 라이너(13)가 설치된 것을 특징으로 하는 코크스 오븐 도어 수리용 대차.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 휠 지지부 상에 설치된 라이너(13)는, 끝단 일부가 휠 지지부 외부로 돌출되게 설치되고, 상기 끝단 일부가 돌출된 라이너의 상부표면은 평면으로 형성된 것을 특징으로 하는 코크스 오븐 도어 수리용 대차.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 이동수단의 휠(21)은, 롤형 휠이고, 그 롤형 휠의 외주면은 라이너의 상부 표면과 부합하는 평면 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 코크스 오븐 도어 수리용 대차.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 휠(21)의 후방에 설치된 피니언은, 휠의 폭보다 큰 폭을 갖도록 형성되어 휠과 피니언 간에 단턱(23)이 형성된 것을 특징으로 하는 코크스 오븐 도어 수리용 대차.
6. 제5항에 있어서,
   상기 단턱(23)에는, 라이너의 단부가 위치하도록 형성된 것을 특징으로 하는 코크스 오븐 도어 수리용 대차.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 구동수단(30)은, 정역모터인 것을 특징으로 하는 코크스 오븐 도어 수리용 대차.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 동력전달수단(40)은, 상기 양측의 휠 지지부에 얹어진 각 휠의 후방에 설치된 피니언과 이빨물림 되는 위치에 축(42)을 매개로 양측에 각각의 아이들기어(41)가 설치된 것을 특징으로 하는 코크스 오븐 도어 수리용 대차.