KR100504097B1 - Journal Bearing for Plating Facility of Melted Metals - Google Patents
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Abstract
본 발명은 용융금속 도금설비용 저널베어링에 관한 것으로서, The present invention relates to a journal bearing for molten metal plating equipment,
용융금속 도금설비용 싱크롤(Sink Roll)과 스태빌라이징롤(Stabilizing Roll)의 축수구동 요소인 저널베어링에 있어서, 축수(또는 축수 라이너)의 외주면과 부시(Bush)베어링(또는 부시베어링 라이너)의 내주면 간의 마찰시 발생되는 마찰저항을 고체 윤활제를 공급하여 감소시키는 것을 특징으로 하며,In the journal bearing, which is the bearing driving element of the sink roll and the stabilizing roll for the molten metal plating facility, the outer circumferential surface of the bearing (or bearing liner) and the bush bearing (or bush bearing liner) It characterized in that the frictional resistance generated during the friction between the inner peripheral surface of the supply by reducing the solid lubricant,
이를 통해 축수(또는 축수 라이너)와 부시베어링(또는 부시베어링 라이너)의 마찰마모를 감소시키고 롤 회전시 발생되는 마찰진동을 감소시켜, 저널베어링의 수명을 종래보다 2~3배 연장되도록 하고, 종래보다 우수한 용융금속 도금제품의 표면품질을 얻도록 하는 효과를 제공한다.This reduces friction wear between the bearing (or bearing bearing liner) and the bush bearing (or bush bearing liner) and reduces the frictional vibration generated during roll rotation, thus extending the life of the journal bearing by two to three times. Provides the effect of obtaining a better surface quality of the molten metal plated product.
Description
본 발명은 용융금속 도금설비용 저널베어링, 보다 상세하게는 용융금속 도금설비용 싱크롤(Sink Roll)과 스태빌라이징롤(Stabilizing Roll)의 축수구동 요소인 저널베어링에 관한 것으로서, 특히 축수(또는 축수 라이너)의 외주면과 부시(Bush)베어링(또는 부시베어링 라이너)의 내주면 간의 마찰시 발생되는 마찰저항을 감소시킴으로써, 축수(또는 축수 라이너)와 부시베어링(또는 부시베어링 라이너)의 마찰마모를 감소시키고 롤 회전시 발생되는 마찰진동을 감소시킬 수 있는 저널베어링에 관한 것이다.The present invention relates to a journal bearing for molten metal plating equipment, more specifically, a journal bearing which is a bearing driving element of a sink roll and a stabilizing roll for a molten metal plating equipment. By reducing the frictional resistance generated during friction between the outer circumferential surface of the bearing liner and the inner circumferential surface of the bush bearing (or bush bearing liner), the frictional wear of the bearing (or bearing liner) and the bush bearing (or bush bearing liner) is reduced. The present invention relates to a journal bearing which can reduce frictional vibration generated during roll rotation.
일반적으로 용융금속 도금설비용 싱크롤과 스태빌라이징롤은 아연, 알루미늄 등과 같은 용융금속 중에서 큰 하중을 받으면서 고속으로 회전되기 때문에, 축수(또는 축수 라이너)와 부시베어링(또는 부시베어링 라이너)으로 구성되는 저널베어링이 급격히 마모될 수 밖에 없고, 이로 인해 빈번한 설비가동의 중단과 저널베어링의 빈번한 교환이 요구된다. 또한, 롤 회전시 발생되는 마찰진동은 용융금속 도금강판의 표면품질을 저해하는 요인으로 작용하게 된다. Generally, sink rolls and stabilizing rolls for molten metal plating facilities are rotated at high speed while receiving a large load among molten metals such as zinc and aluminum, and thus are composed of bearing (or bearing liner) and bush bearing (or bush bearing liner). The journal bearings are subject to rapid wear, which requires frequent downtime and frequent replacement of the journal bearings. In addition, the friction vibration generated during the rotation of the roll acts as a factor to inhibit the surface quality of the molten metal plated steel sheet.
특히 싱크롤의 저널베어링은 강판의 장력에 의해 가해지는 하중을 견디면서 회전되기 때문에 강판의 형상교정과 진동을 방지해주는 스태빌라이징롤의 저널베어링보다 가혹한 조건에서 사용되어 그 수명이 매우 짧다. In particular, since the journal bearing of the sink roll is rotated to withstand the load applied by the tension of the steel sheet, the journal bearing of the sink roll is used in harsher conditions than the journal bearing of the stabilizing roll, which prevents shape correction and vibration of the steel sheet, and thus has a very short life.
이와 같은 싱크롤과 스태빌라이징롤 저널베어링의 급격한 마모를 감소시켜 사용수명을 최대한 연장하기 위해서, 일반적으로 축수에는 내마모성이 우수한 재질로 된 축수 라이너를 축수의 외주면에 끼워서 사용하고, 상기 축수를 지지하면서 미끄럼 작용을 일으키는 미끄럼 베어링의 역할을 하는 부시베어링에는 내마모성이 우수한 재질로 된 부시베어링 라이너를 조립해서 사용하고 있다. In order to reduce the rapid wear of such sink rolls and stabilizing roll journal bearings to extend the service life as much as possible, the bearings generally use a bearing liner made of a material having excellent abrasion resistance on the outer peripheral surface of the bearing and support the bearing. Bush bearings, which act as sliding bearings that cause sliding action, are assembled using a bush bearing liner made of a material having excellent wear resistance.
도 1은 일반적인 용융금속 도금설비의 개략 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a general molten metal plating equipment.
도금용 대상물인 강판(1)은 용융금속(2) 중에서 회전될 수 있도록 설치된 싱크롤(4)과 스태빌라이징롤(5)에 의해 안내되어 화살표 방향으로 이동되면서 용융금속(2)으로 도금된다. 이와 같은 도금공정에서 싱크롤(4)과 스태빌라이징롤(5)의 회전은 축수(6)의 회전을 통해 이루어지며, 축수(6) 및 축수 라이너(7)는 미끄럼 베어링 역할을 하는 부시베어링 라이너(8)와 부시베어링(9)에 의해 지지된다. The steel sheet 1, which is an object to be plated, is plated with the molten metal 2 while being guided by the sink roll 4 and the stabilizing roll 5 installed so as to be rotated among the molten metal 2 and moving in the direction of the arrow. . In such a plating process, the rotation of the sink roll 4 and the stabilizing roll 5 is achieved by the rotation of the bearing 6, and the bearing 6 and the bearing liner 7 act as a sliding bearing. It is supported by a liner 8 and a bush bearing 9.
도 2a는 종래의 싱크롤 또는 스태빌라이징롤의 저널베어링의 구성 단면도, 도 2b는 도 2a의 A-A'의 단면도를 나타내는데, 스태빌라이징롤(5)의 경우에도 크기만 다를 뿐 싱크롤(4)과 동일한 구조를 가지고 있다. 따라서 이하에서는 편의상 싱크롤(4)의 저널베어링을 예로 들어 설명하고, 스태빌라이징롤(5)의 저널베어링에 대해서는 별도로 설명하지 않는다.FIG. 2A is a cross-sectional view of a journal bearing of a conventional sink roll or a stabilizing roll, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line A-A 'of FIG. 2A, but in the case of the stabilizing roll 5, the sink roll is different in size. It has the same structure as (4). Therefore, hereinafter, for convenience, the journal bearing of the sink roll 4 will be described as an example, and the journal bearing of the stabilizing roll 5 will not be described separately.
종래에는 도2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이 롤 축수(6)의 수명을 개선하기 위해 축수 외주면에 축수 라이너(7)를 끼운 후 용접(10)해서 사용해왔으며, 축수 라이너(6) 재질로는 내마모성과 용접성이 우수한 코발트 합금을 이용해왔다. 그리고 축수(6) 및 축수 라이너(7)를 지지해주는 부시베어링 라이너(8)의 경우에도 부시베어링(9)에 용접(11)하거나 열박음방법으로 조립해서 사용해왔으며, 부시베어링 라이너(8) 재질로는 내마모성과 용접성이 우수한 코발트 합금을 이용하거나 내마모성이 뛰어난 세라믹 재질을 이용해왔다. 2A and 2B, in order to improve the service life of the roll bearing 6, the bearing liner 7 is inserted into the bearing outer circumferential surface and welded 10, and as the material of the bearing liner 6, Cobalt alloys with excellent wear resistance and weldability have been used. In addition, the bush bearing liner 8 supporting the bearing 6 and the bearing liner 7 has been used by welding to the bushing 9 or assembling in a shrink fit method. Furnace has been made of cobalt alloy, which has excellent wear resistance and weldability, or ceramic material having excellent wear resistance.
그런데 종래에 사용되어 오던 코발트 합금은 코발트 고용체 합금 기지중에 경도가 높은 탄화물을 다량으로 정출시켜 내마모성을 부여한 합금이기 때문에, 축수 라이너(7)와 부시베어링 라이너(8)로 채용되어 서로 마찰될 때 경도가 높은 탄화물이 상대 재질을 서로 손상시키면서 수명을 단축시키는 문제점을 가지고 있었다. However, cobalt alloys that have been used in the past are alloys having high hardness carbides in the cobalt solid solution alloy base to give abrasion resistance, and thus are used as the bearing liner 7 and the bushing liner 8 to be rubbed with each other. High carbides have a problem of shortening the life while damaging the other materials.
특히 축수 라이너(7)와 부시베어링 라이너(8) 재질이 동일한 경우에는 원주면 전체가 마모되는 축수 라이너(7)보다 원주면의 일부분만 지속적으로 마모되는 부시베어링 라이너(8)의 두께 감소가 3배 이상 빠르게 일어나면서 저널베어링의 전체 수명이 단축되는 결과를 초래하게 된다. In particular, when the bearing liner 7 and the bush bearing liner 8 are the same material, the reduction of the thickness of the bush bearing liner 8 in which only a part of the circumferential surface is continuously worn is reduced compared to the bearing liner 7 where the entire circumferential surface is worn. This occurs more than twice as fast, resulting in a shortened overall life of the journal bearing.
종래에 부시베어링 라이너(8)가 더 빨리 마모되는 것을 보완하기 위해서 내마모성이 뛰어난 세라믹 재질을 사용한 바 있지만, 경도가 높은 세라믹 재질로 된 부시베어링 라이너(8)에 의해 상대재인 코발트 합금 축수 라이너(7)의 마모속도가 증가되면서 전체적인 수명이 짧아지기 때문에 저널베어링 수명연장 효과를 얻을 수 없었다.Conventionally, a high wear resistance ceramic material has been used to compensate for the wear of the bushing liner 8 more quickly. However, the cobalt alloy bearing liner 7, which is a counterpart of the bushing liner 8 made of a high hardness ceramic material, is used. As the wear rate increases, the life span of the journal bearing is not extended because the overall service life is shortened.
한편 저널베어링의 마모를 보다 적극적으로 개선하고자 축수를 용융금속 포트(3) 외부에 설치하고 용융금속(2)이 누출되지 않도록 기밀구조를 제공하는 방법(일본特開平4-346641)이 제안된 바 있지만, 용융금속(2)이 누출되는 경우 사고위험이 크고 설비가동이 장기간 중단되는 심각한 문제점을 가지고 있기 때문에 실시되지는 못하고 있다. On the other hand, in order to improve the wear of journal bearings more aggressively, a method of installing bearings outside the molten metal port (3) and providing a gas tight structure to prevent the molten metal (2) from leaking has been proposed (Japanese Patent No. 4-346641). However, the molten metal (2) is not carried out because of the serious problem that the risk of accidents and equipment operation is suspended for a long time if the leaked metal (2).
또 다른 기술로서 축수에 구름베어링을 채용하는 방법(일본特開平4-124253)이 제안된 바 있지만, 용융금속(2)이 구름베어링 사이로 침투되어 응고되면 분해조립이 곤란할 뿐만 아니라, 구름베어링의 구조특성상 접촉응력이 증가되기 때문에 구름베어링 재질로 높은 경도를 가지는 세라믹 재질을 사용해야 하고, 그 결과 베어링 표면에 발생되는 마모결함에 의해 베어링이 파괴되는 문제점을 가지고 있어 실용화되지는 못하고 있는 실정이었다.As another technique, a method of employing rolling bearings in bearings has been proposed (Japanese Patent No. 4-124253). However, when molten metal (2) penetrates between rolling bearings and solidifies, it is difficult to disassemble and assemble, and the rolling bearing structure As the contact stress increases due to its characteristics, it is necessary to use a ceramic material having a high hardness as the rolling bearing material. As a result, the bearing is destroyed due to abrasion defects generated on the bearing surface.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은 용융금속 도금설비용 싱크롤과 스태빌라이징롤의 축수구동 요소인 저널베어링에 있어서, 축수(또는 축수 라이너)의 외주면과 부시베어링(또는 부시베어링 라이너)의 내주면 간의 마찰시 발생되는 마찰저항을 고체윤활제를 공급하여 감소시킴으로써, 축수(또는 축수 라이너)와 부시베어링(또는 부시베어링 라이너)의 마찰마모를 감소시키고 롤 회전시 발생되는 마찰진동을 감소시킬 수 있는 용융금속 도금설비용 저널베어링을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the object of the journal bearing which is the bearing driving element of the sink roll and the stabilizing roll for molten metal plating equipment, the outer peripheral surface and the bush of the bearing (or bearing liner) By reducing the frictional resistance generated during the friction between the inner circumferential surface of the bearing (or bush bearing liner) by supplying a solid lubricant, it reduces the frictional wear of the bearing (or bearing bearing liner) and the bush bearing (or bush bearing liner) and occurs during roll rotation. The present invention provides a journal bearing for a molten metal plating facility that can reduce frictional vibrations.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 용융금속 도금설비의 싱크롤(4) 또는 스태빌라이징롤(5)의 축수(6)를 중공형의 내주면에 삽입시키면서 상기 축수(6)를 회전가능하게 지지하는 미끄럼 베어링의 역할을 하는 부시베어링(9)을 포함하되, 마찰마모를 감소시키기 위해 상기 축수(6)의 외주면에는 축수 라이너(7)를 장착하고, 상기 부시베어링(9)의 내주면에는 부시베어링 라이너(8)를 장착하는 구성을 갖는 저널베어링에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention rotates the shaft 6 while inserting the shaft 6 of the sink roll 4 or the stabilizing roll 5 of the molten metal plating equipment into the hollow inner peripheral surface. Including a bush bearing (9) acting as a sliding bearing possibly supporting, the outer peripheral surface of the bearing (6) is mounted to the outer peripheral surface of the bearing 6 to reduce friction wear, the inner peripheral surface of the bush bearing (9) In the journal bearing having a configuration for mounting the bush bearing liner (8),
고체 윤활제 공급 통로(15)를 통해 상기 축수 라이너(7)의 외주면과 부시베어링 라이너(8)의 내주면 사이의 마찰접촉면에 고체 윤활제(12)를 공급하도록 상기 부시베어링(9) 상부에는 고체 윤활제 저장실(14)이 구비되고, 용융금속(2)이 상기 마찰접촉면에 침투하지 못하도록 상기 싱크롤(4) 또는 스태빌라이징롤(5)의 몸통과 상기 축수(6) 사이의 중간부의 외주면에는 환상(環狀)의 용융금속 차단재(13)가 삽입 설치되며, 상기 용융금속 차단재(13)의 외주면에는 기밀 유지를 위해 환상의 스프링(19)이 삽입 설치되고, 상기 마찰접촉면과 상기 용융금속 차단재(13)의 사이에는 충진재(20)가 설치되는 것을 특징으로 한다.A solid lubricant reservoir is provided above the bush bearing 9 so as to supply the solid lubricant 12 to the frictional contact surface between the outer circumferential surface of the bearing liner 7 and the inner circumferential surface of the bush bearing liner 8 through a solid lubricant supply passage 15. 14 is provided, and the outer peripheral surface of the intermediate portion between the trunk of the sink roll 4 or the stabilizing roll 5 and the bearing 6 to prevent the molten metal 2 from penetrating the frictional contact surface is annular ( Iii) a molten metal barrier material 13 is inserted and installed on the outer circumferential surface of the molten metal barrier material 13 so that an annular spring 19 is inserted to maintain airtightness, and the frictional contact surface and the molten metal barrier material 13 are installed. Between the) is characterized in that the filler 20 is installed.
또한 본 발명에 있어서, 상기 축수(6)의 단부 외면과 이에 대응하는 상기 부시베어링(9)의 내면은 일정한 틈새 간격을 유지하면서 둥근형상으로 형성되고, 상기 틈새 간격의 크기는 상기 충진재(20)의 두께보다 작게 되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the outer surface of the end portion of the bearing 6 and the inner surface of the bushing bearing 9 corresponding thereto are formed in a round shape while maintaining a constant clearance gap, and the size of the clearance gap is the filler 20. Characterized in that it is configured to be smaller than the thickness of.
이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 의한 싱크롤 또는 스태빌라이징롤의 저널베어링의 구성 단면도, 도 4a 내지 도 4c는 도 3의 B-B', C-C', D-D'의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a journal bearing of a sink roll or a stabilizing roll according to the present invention, and FIGS. 4A to 4C are cross-sectional views of B-B ', C-C', and D-D 'of FIG. 3.
본 발명의 저널베어링에서는 마찰접촉이 일어나는 싱크롤(4)의 축수(6) 또는 축수 라이너(7)의 외주면과 부시베어링(9) 또는 부시베어링 라이너(8)의 내주면 사이에 고체 윤활제(12)를 공급하며, 충분한 양의 고체 윤활제(12)가 공급될 수 있도록 부시베어링(9) 상부에 고체 윤활제 저장실(14)과 고체 윤활제 공급 통로(15)를 설치한다. In the journal bearing of the present invention, a solid lubricant 12 is formed between the outer circumferential surface of the bearing 6 or the bearing liner 7 of the sink roll 4 in which friction contact occurs and the inner circumferential surface of the bushing 9 or the bushing liner 8. And a solid lubricant reservoir 14 and a solid lubricant supply passage 15 are installed on the bush bearing 9 so that a sufficient amount of the solid lubricant 12 can be supplied.
고체 윤활제(12)는 마찰계수가 적은 보론 나이트라이드(BN) 분말, 그래파이트(Graphite) 분말, 몰리브덴 황화물(MoS2) 분말, 또는 이들의 혼합 분말 등이 이용될 수 있다. 상기 마찰접촉면 사이로 공급되는 고체 윤활제(12)는 상기 저널베어링 마찰요소의 마찰시 윤활마찰을 유도해서 마찰저항을 감소시킴으로써 결국 상기 저널베어링 마찰요소 표면의 마찰마모를 감소시킴과 동시에 롤 회전시 발생되는 마찰진동을 감소시키는 역할을 한다.The solid lubricant 12 may be a boron nitride (BN) powder, graphite (Graphite) powder, molybdenum sulfide (MoS 2 ) powder, or a mixed powder thereof and the like having a low coefficient of friction. The solid lubricant 12 supplied between the frictional contact surfaces induces lubrication friction during friction of the journal bearing friction elements, thereby reducing frictional resistance, which in turn reduces frictional wear on the surface of the journal bearing friction elements and is generated during roll rotation. It reduces friction vibration.
그리고 상기 고체 윤활제 저장실(14)에 고체 윤활제(12)를 공급하고 용융금속(2)의 침입을 차단하기 위하여 상부에는 윤활제 저장실 덮개(16)를 설치하고 고정볼트(17)로 조립한다. 상기 조립방법으로 고정볼트(17) 대신 윤활제 저장실 덮개(16)를 부시베어링(9)에 용접하는 방법을 이용할 수도 있다. 또한 고체 윤활제 공급용 개폐자(18)를 설치해서 이용할 수도 있다. Then, in order to supply the solid lubricant 12 to the solid lubricant storage chamber 14 and block the intrusion of the molten metal 2, a lubricant storage chamber cover 16 is installed on the upper part and assembled with a fixing bolt 17. Instead of the fixing bolt 17, the method of welding the lubricant storage compartment cover 16 to the bushing 9 may be used. Moreover, the switch 18 for solid lubricant supply can also be provided and used.
한편 코발트 합금, 세라믹, 등으로 만들어진 부시베어링 라이너(8)는 종래와 같이 부시베어링(9)의 내주면에 조립해서 이용하는 것이 바람직하지만, 본 발명에서는 도면의 이해를 돕기 위해 별도로 표시하지 않았다. Meanwhile, the bush bearing liner 8 made of cobalt alloy, ceramic, or the like is preferably assembled and used on the inner circumferential surface of the bush bearing 9 as in the prior art, but in the present invention, it is not separately indicated for the sake of understanding of the drawings.
싱크롤(4)의 몸통과 축수(6) 사이의 중간부의 외주면에 설치되는 환상(環狀)의 용융금속 차단재(13)는 용융금속(2)이 저널베어링의 마찰요소 사이의 틈새로 침입하는 것을 방지하는 역할을 하는 것으로, 압축성과 강도를 겸비하고 동시에 마찰계수가 작은 물질을 이용하는 것이 효과적이며, 그래파이트 섬유로 만들어진 판재를 이용할 수 있다. 상기 용융금속 차단재(13)는 고체 윤활제(12)와 용융금속(2)의 혼합을 방지함으로써 고체 윤활제(12)에 의한 윤활마찰이 지속적으로 유지될 수 있도록 해준다. The annular molten metal barrier material 13 installed on the outer circumferential surface of the intermediate portion between the trunk of the sink roll 4 and the bearing 6 allows the molten metal 2 to penetrate into the gap between the friction elements of the journal bearing. It is effective to use a material having both compressibility and strength and at the same time having a small friction coefficient, and a plate made of graphite fiber can be used. The molten metal barrier 13 prevents mixing of the solid lubricant 12 and the molten metal 2 so that lubrication friction by the solid lubricant 12 can be maintained continuously.
상기 저널베어링이 지속적으로 구동되는 경우 용융금속 차단재(13)가 마모되면서 용융금속(2)이 침입되는 것을 방지하기 위하여, 환상으로 된 스프링(19)을 용융금속 차단재(13)의 외주면에 설치해서 용융금속 차단재(13)와 싱크롤(4) 사이, 보다 구체적으로는, 차단재(13)와 싱크롤과 축수의 연결부(4a) 사이에 기밀이 유지되도록 한다. 한편 용융금속(2)이 침입하는 것을 더욱 철저하게 방지하기 위해 용융금속 차단재(13)를 중복해서 설치할 수도 있다. 상기 스프링(19)은 코일형상으로 제조된 인장 스프링이 용융금속 차단재(13)의 외주면을 따라 환상으로 배치된 상태로 체결된 것이다. 인장 스프링은 무부하 상태일 때의 코일의 길이보다 길이방향으로 신장되면 코일의 탄성계수에 비례해서 인장력이 발생되게 된다. 코일형상으로 제조된 스프링(19)이 인장응력이 가해진 상태로 차단재(13)의 외주면을 따라 환상으로 체결되면, 상기 스프링(19)에 가해진 인장응력에 대응되는 압축응력이 차단재(13)에 가해지며, 그 결과 차단재(13)가 싱크롤과 축수의 연결부(4a)에 밀착됨으로써 용융금속이 침입되는 것을 방지해주게 된다. In order to prevent the molten metal 2 from infiltrating while the molten metal barrier 13 is worn when the journal bearing is continuously driven, an annular spring 19 is installed on the outer circumferential surface of the molten metal barrier 13 The airtightness is maintained between the molten metal barrier material 13 and the sink roll 4, more specifically, between the barrier material 13 and the sink roll and the bearing portion 4a. On the other hand, in order to more thoroughly prevent the molten metal 2 from invading, the molten metal barrier 13 may be provided in duplicate. The spring 19 is fastened in a state in which a tension spring made in a coil shape is disposed in an annular shape along the outer circumferential surface of the molten metal barrier material 13. When the tension spring is extended in the longitudinal direction than the length of the coil in the no-load state, the tensile force is generated in proportion to the elastic modulus of the coil. When the spring 19 manufactured in the coil shape is cyclically fastened along the outer circumferential surface of the blocking material 13 while the tensile stress is applied, the compressive stress corresponding to the tensile stress applied to the spring 19 is applied to the blocking material 13. As a result, the blocking material 13 is in close contact with the connecting portion 4a of the sink roll and the bearing, thereby preventing the molten metal from invading.
그리고 더욱 기밀을 유지하기 위해서 충진재(20)를 축수 라이너(7)와 부시베어링(9)의 마찰접촉면과 용융금속 차단재(13) 사이에 설치한다. 상기 충진재(20)로는 압축성을 가지면서 마찰계수가 작은 재료를 이용하는 것이 효과적이며, 그래파이트 섬유로 만들어진 포를 이용할 수 있다. 상기 차단재(13)도 충진재(20)와 동일한 재료가 사용될 수 있다. 그리고, 용융금속 차단재(13)와 스프링(19)을 지지하고 용융금속(2)에 의해 오염되는 것을 방지하기 위해 보호 덮개(21)를 설치해서 고정볼트(17)로 조립하거나 용접방법으로 조립한다. And in order to maintain more airtight, the filler 20 is installed between the frictional contact surface of the bearing liner 7 and the bushing bearing 9 and the molten metal barrier 13. As the filler 20, it is effective to use a material having a compressive property and a small friction coefficient, and a cloth made of graphite fiber may be used. The same material as the filler 20 may be used for the barrier material 13. Then, in order to support the molten metal barrier material 13 and the spring 19 and to prevent contamination by the molten metal 2, a protective cover 21 is installed and assembled with a fixing bolt 17 or by a welding method. .
한편, 도금설비가 가동되는 초기에 용융금속 차단재(13)가 싱크롤(4)과 마찰되면서 마모되는 것을 최대한 억제하기 위해서는 축수(6) 또는 축수 라이너(7)의 외주면 지름과 부시베어링(9)의 내주면 지름의 차이를 가능한한 작게하는 것이 효과적이지만, 지나치게 작은 경우 고체 윤활제(12) 분말이 마찰접촉면 틈새로 공급되는 효율이 감소될 수 있기 때문에 통상적으로 실시되는 헐거운 끼워맞춤 공차 이상으로 하는 것이 바람직하다. On the other hand, in order to suppress the wear of the molten metal barrier material 13 while rubbing with the sink roll 4 at the initial stage of the plating facility, the outer peripheral surface diameter of the bearing 6 or the bearing liner 7 and the bushing bearing 9 It is effective to make the difference in the inner circumferential surface diameter as small as possible, but if it is too small, the efficiency of supplying the solid lubricant 12 powder to the frictional contact surface clearance may be reduced, so that it is preferable to be more than a loose fitting tolerance that is commonly practiced. Do.
본 발명에서는 싱크롤(4)이 축수(6)의 중심선 길이 방향을 따라 좌우로 이동되면서 충진재(20)가 마모되는 것을 최대한 억제하기 위하여, 축수(6) 끝쪽의 테이퍼 면과 접촉되는 부시베어링(9)의 테이퍼 면 사이의 간격을 조립된 상태에서의 충진재(20) 두께보다 작게해서 충진재(20)가 압착되면서 마찰되는 것을 방지한다. In the present invention, in order to suppress the wear of the filler material 20 while the sink roll 4 is moved left and right along the longitudinal direction of the center line of the bearing 6, the bush bearing in contact with the tapered surface of the end of the bearing 6 ( The gap between the tapered surfaces of 9) is made smaller than the thickness of the filler 20 in the assembled state to prevent the filler 20 from being crushed and rubbed.
또한 본 발명에서는 상기와 같은 싱크롤(4)의 좌우 이동을 최대한 억제함으로써 충진재(20)가 압착되는 것을 최대한 억제하기 위하여, 싱크롤(4)이 좌우로 이동되면서 가해지는 압축응력에 의해 부시베어링(9)과 접촉되는 축수(6) 끝면이 집중적으로 변형되거나 마모되는 것을 방지할 수 있도록 축수(6) 끝면을 둥근형상으로 가공한다.In addition, in the present invention, in order to suppress the left and right movement of the sink roll 4 as described above as much as possible to suppress the pressing of the filler 20, the bush bearing by the compressive stress applied while the sink roll 4 is moved to the left and right. The end surface of the bearing 6 is machined into a rounded shape so as to prevent the end surface of the bearing 6 being in contact with (9) from being intensively deformed or worn out.
이하, 본 발명을 실시예를 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples.
본 발명에서는 이상에서 설명된 발명의 구성을 근거로 싱크롤(4)의 저널베어링을 제작하여 수명연장 효과를 확인하였는데 그 제작과정을 이하에서 설명한다. In the present invention, the journal bearing of the sink roll 4 was produced based on the configuration of the invention described above, and the life extension effect was confirmed.
먼저 싱크롤(4)의 축수(6)에 종래와 같이 코발트 합금(Stellite 6) 재질로 된 축수 라이너(7)를 조립하고, 용융금속 차단재(13)를 설치할 수 있는 홈을 가공하였다. 그리고 상기에서 설명된 방법에 근거해서 부시베어링(9)을 제작하였는데, 부시베어링(9)의 재질은 STS 316L 스테인레스 강을 사용했으며, 내주면에 코발트 합금(Stellite 6) 재질로 된 부시베어링 라이너(8)를 설치하였다. First, the bearing liner 7 made of cobalt alloy (Stellite 6) was assembled to the bearing 6 of the sink roll 4, and a groove for installing the molten metal barrier 13 was processed. The bush bearing 9 was manufactured based on the method described above. The bush bearing 9 was made of STS 316L stainless steel, and the bush bearing liner 8 made of cobalt alloy (Stellite 6) was formed on the inner circumferential surface thereof. ) Was installed.
용융금속 차단재(13)와 충진재(20)로는 각각 그래파이트 판재와 포를 이용하였고, 상기 축수 라이너(7), 용융금속 차단재(13) 그리고 부시베어링 라이너(8)의 두께는 각각 10mm, 20mm, 10mm로 하였다. Graphite plates and fabrics were used as the molten metal barrier material 13 and the filler material 20, respectively, and the thicknesses of the bearing liner 7, the molten metal barrier material 13, and the bushing liner 8 were 10 mm, 20 mm, and 10 mm, respectively. It was set as.
이와 같이 제작된 싱크롤(4) 축수(6)와 축수 라이너(7) 그리고 부시베어링(9)과 부시베어링 라이너(8)를 조립한 후 고체 윤활제(12)를 고체 윤활제 저장실(14)에 충진하였는데, 고체 윤활제(12)로는 보론 나이트라이드(BN) 분말을 이용하였다. After assembling the sink roll 4, the bearing 6, the bearing liner 7, and the bushing 9 and the bushing liner 8, the solid lubricant 12 is filled in the solid lubricant reservoir 14. As the solid lubricant 12, boron nitride (BN) powder was used.
이상과 같이 본 발명에 의해 제작된 싱크롤의 저널베어링을 용융아연 도금설비에 적용한 결과, 종래의 코발트 합금(Stellite 6)으로 만들어진 축수 라이너(7)와 부시베어링 라이너(8)로 구성된 저널베어링보다 수명이 2~3배로 연장되었으며, 롤의 회전시 발생되는 마찰진동이 감소되면서 종래의 저널베어링을 채용하는 경우에 좀처럼 얻기 힘들었던 최고급의 표면품질이 통상적으로 얻어질 수 있었다.As a result of applying the journal bearing of the sink roll produced by the present invention to the hot-dip galvanizing equipment as described above, the journal bearing composed of the bearing liner 7 and the bushing liner 8 made of the conventional cobalt alloy (Stellite 6) is obtained. The service life was extended by two to three times, and the frictional vibration generated during the rotation of the roll was reduced, and the highest quality of the surface, which was hardly obtained when using a conventional journal bearing, could be obtained.
한편, 이상에서는 본 발명에 의한 저널베어링을 보다 가혹한 조건에서 사용되는 싱크롤(4)의 저널베어링에 적용한 실시예만을 들었는데, 스태빌라이징롤(5)의 저널베어링에서도 동일한 효과를 나타낼 것으로 판단된다.On the other hand, in the above, only the embodiment in which the journal bearing according to the present invention is applied to the journal bearing of the sink roll 4 used in more severe conditions, it is determined that the same effect will also be obtained in the journal bearing of the stabilizing roll (5). .
이와 같은 본 발명 용융금속 도금설비용 저널베어링은, 용융금속 도금설비용 싱크롤과 스태빌라이징롤의 축수구동 요소인 저널베어링에 있어서 축수(또는 축수 라이너)의 외주면과 부시베어링(또는 부시베어링 라이너)의 내주면 간의 마찰시 발생되는 마찰저항을 고체윤활제를 공급하여 감소시키는 효과를 제공한다. Such a journal bearing for a molten metal plating facility of the present invention is an outer circumferential surface of a bearing (or a bearing liner) and a bush bearing (or bush bearing liner) in a journal bearing that is a bearing driving element of a sink roll and a stabilizing roll for a molten metal plating facility. It provides the effect of reducing the frictional resistance generated during the friction between the inner peripheral surface of the) by supplying a solid lubricant.
또한, 상기와 같이 마찰저항을 감소시킴으로써 축수(또는 축수 라이너)와 부시베어링(또는 부시베어링 라이너)의 마찰마모를 감소시키고 롤 회전시 발생되는 마찰진동을 감소시켜, 저널베어링의 수명을 종래보다 2~3배 연장되도록 하고, 종래보다 우수한 용융금속 도금제품의 표면품질을 얻도록 하는 효과를 제공하는 장점이 있다.In addition, the frictional resistance of the bearing (or bearing bearing liner) and the bush bearing (or bush bearing liner) is reduced by reducing the frictional resistance as described above, and the friction vibration generated during the roll rotation is reduced. To be extended to ~ 3 times, there is an advantage to provide an effect to obtain a surface quality of the hot-dip metal plating products than conventional.
도 1은 일반적인 용융금속 도금설비의 개략 단면도,1 is a schematic cross-sectional view of a typical molten metal plating equipment,
도 2a는 종래의 싱크롤 또는 스태빌라이징롤의 저널베어링의 구성 단면도,Figure 2a is a cross-sectional view of the configuration of the journal bearing of the conventional sink roll or stabilizing roll,
도 2b는 도 2a의 A-A'의 단면도,FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 2A;
도 3은 본 발명에 의한 싱크롤 또는 스태빌라이징롤의 저널베어링의 구성 단면도,3 is a cross-sectional view of a journal bearing of a sink roll or a stabilizing roll according to the present invention;
도 4a 내지 도 4c는 도 3의 B-B', C-C', D-D'의 단면도이다.4A to 4C are cross-sectional views of B-B ', C-C', and D-D 'of FIG. 3.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
1: 강판 2: 용융금속1: steel sheet 2: molten metal
3: 용융금속 포트 4: 싱크롤3: molten metal pot 4: sink roll
5: 스태빌라이징롤 6: 축수5: stabilizing roll 6: bearing
7: 축수 라이너 8: 부시베어링 라이너7: bearing liner 8: bush bearing liner
9: 부시베어링 10: 축수-축수 라이너 용접부9: Bush bearing 10: Water-to-water liner weld
11: 부시베어링-부시베어링 라이너 용접부11: Bush Bearing-Bush Bearing Liner Weldment
12: 고체 윤활제 13: 용융금속 차단재12: Solid lubricant 13: Molten metal barrier
14: 고체 윤활제 저장실 15: 고체 윤활제 공급 통로14: solid lubricant reservoir 15: solid lubricant supply passage
16: 윤활제 저장실 덮개 17: 고정볼트16: Lubricant compartment cover 17: Fixing bolt
18: 고체 윤활제 공급용 개폐자 19: 스프링18: Actuator for solid lubricant supply 19: Spring
20: 충진재 21: 보호 덮개20: Filler 21: Protective cover
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