KR860002511Y1 - 수직로의 원료 분배장치용 구동장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

수직로의 원료 분배장치용 구동장치

제1도는 수직로의 원료 분배장치의 개략적인 평면도.

제2도는 제1도의 개략적인 측단면도.

제3도는 제2도의 선 III에 의한 확대단면도.

제4도는 원료 분배장치의 다른 예를 도시한 측단면도.

제5도는 제4도의 횡단면도.

제6도는 구동동력 전달부를 도시한 횡단면도.

제7도는 원료 분배장치의 또 다른 예를 도시한 측면도.

제8도는 제7도의로 내부의 부분측단면도.

제9도는 제7도의 선 Ⅸ에 의한 단면도.

제10도는 본 고안에 따른 원료 분배장치용 구동장치의 종단면도.

본 고안은 수직로, 특히 고로(高爐)의 원료 분배장치용 구동장치에 관한 것이다.

벨(bell)을 사용하지 않는 형식의 고로의 원료 분배장치는 종래에 많이 사용되어 왔지만, 원료 분배 호퍼를 요동할 수 있도록 한 것으로서 현재 실용화되어 있는 것은 없다. 원료 분배 호퍼를 요동식으로 한 것이라고 생각되는 것은 일본 특허 공보소 51-13722호에 도시되어 있다. 여기서는 로내에 기어박스를 설치하여 이 기어박스를 로 몸체에 요동축(rocking Shaft)을 통해 케이싱에 지지시키고, 원료 분배 호퍼를 지지하는 실린더와 기어박스를 상기 요동축과 직교하는 방향으로 연장하는 축을 통해 지지시킨다. 또한 상기 축을 기어박스내에 설치한 링기어에 피니언을 통해 맞물리고, 로 외부로 연장된 구동축에 의하여 링기어를 회전시키고, 이에 맞물린 피니언과 축을 통해 원료 분배 호퍼가 한 방향으로 요동하고 또 상기 요동축을 회전시키므로써 기어박스와 함께 원료 분배 호퍼가 한 방향으로 요동하고 또 상기 요동축을 회전시키므로써 기어박스와 함께 원료 분배 호퍼가 상기 요동방향과 직각으로 요동하도록 구성되어 있다.

그러나, 이러한 형태에서는 로내의 원료 분배를 위에서 2축 구동방식이 사용되기 때문에 2축을 동시에 구동시키는데 따른 문제점이 발생된다. 또한 구동방식은 반복 구동 예를들면 요동구동이며 이에 따라 장치내에 많은 충격이 가해지게 된다. 또한, 로내의 기어박스를 충분히 냉각시키기 위해서, 다량의 냉각 가스가 필요하여 운전비용이 크게 되고, 열에 의한 기어박스의 변형으로 작동불량을 일으킬 염려가 있으며 기어의 점검, 보수등의 곤란한 문제가 야기된다.

이러한 문제점을 해소하기 위해, 최근 원료 투입구가 형성된 로 상부 케이싱내에 링상의 프레임을 한 방향으로 요동 가능하게 지지하고 프레임에 원료 분배 호퍼를 상기 요동방향과 직각으로 경사 구동 가능하게 지지시켜 로 외부의 구동원에 연결하는 하나의 수직 구동축을 상기 케이싱에 관통시켜 원료 분배 호퍼보다도 상방에서 회전 가능하게 그리고 축중심 방향으로 이동 가능하게 구성하고, 상기 구동축을 직선 운동시킬 때 원료 분배 호퍼가 경사운동하고, 또 구동축을 회전운동시킬 때는 원료분배호퍼가 원운동을 하도록 구동축과 원료 분배호퍼를 결합시켜 이루어지는 1축 구동방식이 고안되어 있다.

본 고안은 상기 새로운 기술인 1축 구동의 요동식 원료분배장치용 구동장치를 개발하려는 것으로서 상부 케이싱내에 링상의 프레임을 한 방향으로 요동 가능하게 지지하고, 이 프레임에 원료분배호퍼를 프레임의 요동방향과는 직교하는 방향으로 경사운동 가능하게 지지시키고, 로 외부의 구동원에 연결한 하나의 수직구동축을 상기 케이싱을 관통시켜 상기 원료분배호퍼보다 상방에서 회전 및 축심방향으로 이동가능하게 구비한 수직로의 원료 분배장치에 있어서, 회전력을 전달하는 보스내에 수직구동축을 축심 방향으로만 이동 가능하게 설치함과 동시에 상기 구동축을 그 축심방향으로 이동시키는 워엄잭 및 워엄잭 구동장치와 상기 구동축과를 회전 유니버셜죠인트로 접속하고, 상기 구동축을 회전시키기 위해 상기 보스상에 워엄휘일과 워엄을 설비한 것을 특징으로 하는 수직로의 원료분배장치용 구동장치를 특징으로 하는 것이다.

본 고안은 첨부된 도면과 함께 아래에서 상세히 설명한다.

제1도 내지 3도는 통상적인 수직로의 원료분배장치에 대한 제1예로서, 로 몸체(1)의 상부에는 케이싱(2)이 일체로 부착되고, 케이싱(2)의 외측벽에는 요동축(4,4')을 수평으로 설치한 링상의 프레임(3)이 베어링(5)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 상기 프레임(3)내에는 요동축(4,4')방향의 X-축과 직교하는 방향의 Y-축에 요동축(7,7')을 수평으로 설치한 링상의 원료분배호퍼 지지부재(6)를 설치하고, 요동축(7,7')을 프레임(3)에 설치하고 있는 베어링(8)에 제1도 및 3도와 같이 지지하므로써 원료분배호퍼 지지부재(6)가 요동축(7,7')을 통해 요동되게 한다. 상기 원료분배호퍼 지지부재(6)에는 내주면에 내마모재를 라이닝한 원료분배호퍼(9)를 상부로부터 삽입 지지시켜 상기 프레임(3)의 요동에 의하여 원료분배호퍼(9)가 X-축 주위를 요동하고 원료분배호퍼 지지부재(6)의 요동에 의해 Y-축 주위를 요동하게 한다. 로 외부의 도시되지 않은 기어에 연결되어 원료분배호퍼(9)보다 상방에 설치된 하나의 수직 구동축(10)을 본 실시예에서는 로 중심선(16)상에 위치시켜 케이싱(2)의 상부에서 회전 및 상하운동 가능하게 관통시켜 베어링(11)으로 지지시킨다. 원료분배호퍼(9)의 상부에는 원료분배호퍼 지지부재(6)에 고정된 요동축(7,7')을 잇는 직선상에 배치된 원로분배호퍼 축(12)이 고정되어 있고 이 축(12)의 (원료분배호퍼 중심선상의) 중간위치에 상방으로 연장된 저어널(13)이 설치되어 있다. 제3도에 도시된 바와같이 저어널(13)은 저어널(13) 주위에 회전 가능하게 맞물린 축(15,15')을 통하여 연결부재(14)의 한단에 연결되며, 연결부재(14)는 한 방향으로만 굽힘운동을 하기 위해 구동축(10)의 하부단에 타단이 피버트되어 있다. 따서저, 저어널(13)은 호퍼축(12)에 수직방향으로 자유롭게 경사질 수 있으며, 저어널(13)에 대한 연결부재(14)의 회전 경사운동에 의해 구동축(10)으로부터 원료분배호퍼(9)에 구동력이 전달된다.

로내의 가스는 베어링(5,11)에 의해 밀봉되며, 원료 투입구(17)는 케이싱(2)을 통하여 로의 외측으로부터 원료부배호퍼(9)상으로 연장된다.

상기 구성에 의한 원료분배장치에 의하면, 원료의 로 내부에의 분배에 있어서 원료분배호퍼(9)를 필요한 각도로 경사지도록 연결부재(14)를 경사시킨 상태에서 구동축(10)을 로 외부의 기어에 의하여 회전시키므로써 연결부재(14)는 구동축(10)의 축 중심부위를 굴곡된 상태로 선회한다. 연결부재(14)의 하단은 원료 분배 호퍼축(12)의 저어널(13)에 회전 가능하게 결합되어 있기 때문에 연결부재(14)는 저어널(13) 주위를 회전하면서 원운동을 한다. 이것에 의하여, 원료분배호퍼축(12)은 축(4)과 축(4')을 잇는 직선과, 축(7)과 축(7')을 잇는 직선과의 교점을 중심으로 하여 로의 축 중심선(16) 주위를 요동한다. 이때 프레임(3)은 축(4,4')에 의하여 원료분배호퍼 지지부재(6)와 함께 Y-축 주위의 요동운동을 하여 로의 축중심선(16)에 대한 경사각도를 임의로 변화시킬 수 있으므로 원료를 로내의 반경방향으로 분배시킬 수 있다. 원료 분배호퍼(9)는 상기 운동에 의하여 원을 포함한 어떤 형태로도 원료를 분배할 수 있다.

제4도 내지 6도는 원료분배장치에 대한 제2예를 도시하고 있는데, 구동축(10)을 축중심선(16)상의 위치로부터 편위된 위치에 설치하여 원료 분배호퍼(9)와 링크 장치로 연결하여 상기 제1예와 같은 운동을 일으키도록 구성되어 있다.

케이싱(2)의 천정부의 중심부에 원료 투입구(17)를 원료분배호퍼(9)의 상단까지 수직상태로 설치함과 동시에 케이싱(2)의 한쪽 측면에 케이싱(2a)을 설치하고, 케이싱(2a)와 케이싱(2a)의 내부를 서로 연통시켜 로의 축 중심선(16)에 대해 서로 대향하도록, 케이싱(2a)과 케이싱(2)에 설치한 베어링(18)에 로의 축중심선(16)상에 동심으로 설치한 프레임(3)을 요동축(19,20)을 통해 요동 가능하게 지지한다. 상기 프레임(3)내에는 원료분배호퍼 지지부재(6)가 있으며, 이 원료분배호퍼 지지부재(6)의 대향 외측면에는 상기 축(19,20)의 축 중심선을 잇는 X-축에 대하여 로의 축 중심선(16) 위치에서 직교되도록 요동축(7,7')이 설치되어 제1도 내지 3도의 경우와 같이 프레임(3)에 원료분배호퍼 지지부재(6)가 지지되고 이 지지부재(6)에 원료분배호퍼(9)가 상방에서 삽입되어 부착된다. 상기 요동축(19)의 중간에는 이 축(19)에 직교하는 수평축(21)이 회전가능하게 관통되어 있으며, 이 수평축(21)의 중간부에는 동력전달축(22)의 하단이 요동축(19)의 공간(23)을 이용하여 끼워져 고정되어 있다(제5도 및 6도). 상기 수평축(21)의 일단에는 레버(24)를 고정하고, 상기 동력 전달축(22)에는, 케이싱(2a)에 대해 회전 및 상하이동 가능하게 베어링(11)으로 수직으로 설치된 구동축(10)의 하단이 제3도에 도시된 바와같이 연결부재(14)와 축(15,15')을 통해 회전 및 굴곡 가능하게 연결된다. 또한 원료분배호퍼(9)에 고정된 하나의 축(7)을 프레임(3)의 외부로 돌출시켜 그 단부에 상기 레버(24)와 동일한 길이로 한 레베(25)를 동일 경사각으로 고정하고, 이 레버(25)와 상기 레버(24)를 링크(26)로 연결하여 구동축(10)을 통해 전달되는 동력에 의해 원료분배호퍼(9)를 구동시킨다.

상기 예에서는, 구동축(10)을 축 중심방향으로 상하 운동시키면 연결부재(14)와 동력전달축(22)의 연결부의 굴곡운동을 통해 동력전달축(22)이 수평축(21)과 함께 그 축(21)을 중심으로 하여 경사 운동하게 되어 축(21)과 레버(24)가 동시에 회전한다. 이 운동에 의하여 링크(26)를 통해 레버(25)가 동일방향으로 동일각도를 회전하여 원료분배호퍼 지지부재(6)와 함께 원료분배호퍼(9)가 경사지게 되어 원료 투입구(17)로부터 투입되는 원료는 로내의 반경 방향으로 분배된다.

또한, 원료분배호퍼(9)가 제4도와 같이 경사진 상태에서 구동축(10)에 회전운동를 전달하면 연결부재(14)가 구동축(10) 주위를 선회하여 동력 전달축(22)은 수평축(21)과의 연결점을 중심으로 한 원운동을 일으킨다. 이에 의해 수평축(21)을 통해 축(19)은 (축(19)의 축 중심인) X-축을 중심으로 요동하고 수평축(21)이 회전하여 원료분배호퍼(9)는 축(19)의 요동에 의하여 프레임(3)과 원료분배호퍼 지지부재(6)와 함께 X-축을 중심으로 요동하며, 동시에 원료분배호퍼(9)는 수평축(21)의 회전에 의하여 레버(24), 링크(26) 및 레버(25)를 통해 Y-축을 중심으로 요동한다. 그결과, 원료분배호퍼(9)는 로의 축중심선(16) 주위를 회전하여 호퍼(9)의 하단부가 원을 그리게 된다. 이 원료분배호퍼(9)의 원운동은 상기 경사운동을 자유로이 변화시킬 수 있다. 상기 원료분배호퍼(9)의 동작은 제1도 내지 3도에 도시된 제1예의 동작과 같다.

제7도 내지 9도는 원료분배장치에 대한 제3예를 도시한 것으로써, 제2예와는 달리 요동축(19)의 중공 요동축(27)으로 대치되고, 구동축(10)과 연결부재(14)가 로 외부에 설치되어 있다.

이 예에서는, 중공요동축(27)을 케이싱(2a)의 외부로 돌출시켜 이 중공 요동축(27)의 내부에 축중심과 평행하게 랙(28)이 설치되고 이 랙(28)과 맞물리는 피니언(31)이 회전하여 수평축(32)을 거쳐 레버(24a)를 회전운동하게 하고, 로의 내부 가스는 베어링(33)에 의해 밀봉되며 중공요동축(27)의 내부는 로 내부와 차단되어 외부와 통하고 있다. 또한, 원료분배호퍼 지지부재(6)의 요동축(7)의 일단에 고정되는 레버(25)는 레버(24a)와 동일 길이 및 경사각을 가지며, 링크(26)로 연결되는 것등의 구성은 제2예와 같다.

이 예에서는, 로 외부에 있는 구동축(10)이 상하 운동하면 연결부재(14)를 통해 동력 전달축(22)이 수평축(30)을 중심으로 요동하고, 이 요동에 의해 기어(29)와 맞물리는 랙(28)이 수평 이동된다. 랙(28)의 이동에 의해 피니언(31)이 회전되어 레버(24a)가 회전한다. 레버(24a)가 회전하면, 링크(26), 레버(25) 및 축(7)을 통해 원료분배호퍼(9)가 원료분배호퍼 지지부재(6)와 함께 Y-축을 중심으로 요동한다. 또한, 구동축(10)이 회전하면 중공요동축(27)의 X-축을 중심으로 한 요동과 수평축(30)의 회전에 의한 랙(28)의 이동의 두 작동에 의해 제2예와 같이 원료분배호퍼(9)가 선회운동을 하며 이 호퍼의 하단부가 로의 축 중심선을 중심으로 한 원운동을 한다. 동시에 구동축(10)이 상하 운동하므로써 원료분배호퍼(9)의 하단부의 원운동의 반경을 변화시킬 수 있다.

제10도에는 본 고안에 따른 수직로의 원료분배장치용 구동장치가 도시되어 있다. 본 고안에 따른 구동장치는 전술한 바와같은 구성을 가지는 1축구동의 요동식 원료분배장치에 있어서 하나의 구동축(10)을 상하방향으로 직선운동시키는 것과, 회전운동시키는 것을 독립적으로 행하도록 한 것으로서 제10도에 그 구성을 상세히 도시한다. 즉, 상기 구동축(10)의 상단에, 워엄잭(38)의 축하단을 구면부싱과 같은 회전 유니버셜죠인트(37)를 거쳐 회전가능하게 연결하여 구동축(10)의 회전이 워엄잭(38)의 축에 전달되지 않도록 하고, 또 상기 워엄잭(38)은 구동축(10)을 관통시키고 있는 터릿(35)상에 설치한 프레임(39)의 정상부에 설치되어 지지되고, 프레임(39)상에 설치된 워엄잭 구동장치(40)에 의해 워엄잭(38)이 작동되어 구동축(10)이 상하방향으로 직선 운동하도록 한다. 또한, 상기 구동축(10)의 외측에는 미끄럼 키이(41)를 거쳐 보스(36)를 인체로 삽입 설치하여 구동축(10)이 보스(36)와 함께 회전할 수 있고, 또 보스(36)에 대해 구동축(10)이 그 축 중심 방향으로 자유로이 미끄러질 수 있도록 하고, 상기 보스(36)에는 워엄휘일(42)을 고착하고, 또한 도시되지 않은 워엄구동장치에 연결되어 있는 워엄(43)을 상기 워엄휘일(42)과 맞물리게 하고, 워엄(43)을 회전시킴으로써 워엄휘일(42) 및 보스(36)가 회전함과 동시에 미끄럼 키이(41)를 거쳐 구동축(10)이 회전운동을 하도록 한다.

이제, 워엄잭 구동장치(40)를 구동시켜 워엄잭(38)을 작동시키면, 구동축(10)은 보스(36)내를 상하로 직선 운동하게 된다. 이것에 의해 연결부재(14)를 거쳐 동력 전달축(22)이 수평축(30)과 서로 상기 수평축(30)의 축심주위를 회전하기 때문에, 동력전달축(22)의 기어(29)와 맞물려 있는 랙(28)에는 수평축(32)의 피니언(31)이 맞물려 있고, 이 수평축(32)에는 레버(24a)가 고정되어 있기 때문에 랙(28)의 이동에 의해 레버(24a)가 회동되고, 동시에 상기 레버(24a)에 링크(26)를 거쳐 연결되어 있는 레버(25)도 동일 방향으로 회동된다. 레버(25)가 회동하면 요동축(7)을 거쳐 원료분배호퍼 지지부재(6)가 Y-축 주위에서 요동하고, 원료분배호퍼(9)는 상기 지지부재(6)와 함께 경사져서 움직이게 된다. 따라서, 원료 투입구(7)로부터 투입된 원료는 로내의 반경방향으로 분배될 수 있게 된다.

다음에, 상기 동력전달축(22)이 경사져 있는 상태에서 워엄(43)을 회전시키면, 상기 워엄(43)과 맞물려 있는 워엄휘일(42)과, 상기 워엄휘일(42)이 고착되어 있는 보스(36)가 회전하게 된다. 보스(36)와 구동축(10)은 미끄럼 키이(41)에서 회전방향으로만 일체로 되도록 하고 있기 때문에, 보스(36)의 회전에 의해 구동축(10)도 회전한다. 이때, 구동축(10)과 워엄잭(38)은 유니버셜 죠인트(37)에 의해 연결되어 있기 때문에, 워엄잭(38)의 축에는 구동축(10)의 회전은 전달되지 않는다. 구동축(10)이 회전하게 되면 연결부재(14)와 동력전달축(22)과의 연결부의 회동기구에 의해 동력 전달축(22)은 수평축(30)과의 연결점을 중심으로 한 원운동을 하고, 구동축(10)의 회전, 랙(28)의 수평이동의 양 동작이 행하여져서 그 결과 프레임(3)의 X-축 주위의 요동에 따른 원료분배호퍼(9)의 경사운동과, 원료분배호퍼 지지부재(6)의 Y-축 주위의 요동에 따른 원료분배호퍼(9)의 경사운동이 동시에 행하여져서 원료분배호퍼(9)는 로내를 선회하고, 원료는 링형상으로 분배된다.

따라서, 워엄잭(38)과 워엄(43)을 동시에 작동시켜서 구동축(10)을 직선 운동시킴과 동시에 회전운동시키면, 원료는 나선 형상으로 분배된다. 또, 워엄잭(38)을 단계적으로 임의의 피치에서 움직이게 하고, 워엄(43)을 동시에 회전시키면, 원료를 임의의 반경의 링형상으로 분배시킬 수 있다.

또, 상기 제3예에서는 1축 구동의 요동식 원료분배장치에 있어서, 중공요동축(27)을 로외부로 돌출시키고, 연결부재(14)를 로 외부에 위치시키고, 또 동력전달축(22)의 회동에 의해 랙(28)을 거쳐 레버(24a)에 동력을 전달하도록 한 구성을 도시하였으나, 이 구성대신, 상기 중공 요동축(27)에 상당하는 요동축을 로외부에 돌출시키지 않고, 또 동력전달축(22)을 지지하는 수평축(30)에 상기 레버(24a)를 고정시켜서, 동력전달축(22)의 경사운동에 의해 레버(24a)도 동시에 경사운동하도록 하고, 구동축(10)의 하단과 연결부재(14)를 로내에서 연결시키도록 한 구성에 의해서도 동일한 모양으로 원료 분배장치의 구동이 가능하다. 또, 1축 구동의 요동식 원료분배장치라면, 본 고안에 따른 구동장치가 상기 예에 한정되지 않는다는 것은 말할 필요도 없다.

상술한 바와같이 본 고안에 의하면 1축 구동의 요동식 원료분배장치의 구동축을 상하의 직선운동과 회전운동의 별개로 독립하여 행하여지도록 구동시키고, 구동부는 움직이지 않도록 하였기 때문에 기구가 단순하게 되고, 제조비용이 저렴함과 동시에 신뢰성이 크고, 또 보수가 용이하며, 더욱이 1개의 구동축의 직선운동과 회전운동이 상호 관계없이 행하여질 수 있고, 원료분배장치의 구동제어가 매우 간단한 등의 우수한 효과를 발휘할 수 있다.

Claims (1)

1. 로 상부 케이싱(2)내에 링상의 프레임(3)을 한 방향으로 요동 가능하게 지지하고, 이 프레임(3)에 원료분배호퍼(9)를 프레임(3)의 요동방향과는 직교하는 방향으로 경사운동 가능하게 지지시키고, 로 외부의 구동원에 연결한 하나의 수직구동축(10)을 상기 케이싱(2)을 관통시켜 상기 원료분배호퍼(9)보다 상방에서 회전 및 축심 방향으로 이동가능하게 구비한 수직로의 원료분배장치에 있어서, 회전력을 전달하는 보스(36)내에 수직구동축(10)을 축심방향으로만 이동 가능하게 설치함과 동시에 상기 구동축(10)을 그 축심방향으로 이동시키는 워엄잭(38) 및 워엄잭 구동장치(40)와 상기 구동축(10)과를 회전 유니버셜 죠인트(37)로 접속하고, 상기 구동축(10)을 회전시키기 위해 상기 보스(36)상에 워엄휘일(42)과 워엄(43)을 설비한 것을 특징으로 하는 수직로의 원료분배장치용 구동장치.