KR101482331B1 - 가이드 롤러 - Google Patents

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    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/128—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for removing
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 롤러 본체의 내부에 베어링 주변으로 냉각수를 순환하는 유로를 제공하여 주조물의 냉각 성능을 향상시키며, 베어링의 열적 손상을 방지할 수 있도록 한 가이드 롤러를 제공하는 것으로, 본 발명의 일 측면에 따른 가이드 롤러는 연속주조설비의 세그먼트에 제공되는 가이드 롤러로서, 상기 연속주조설비로부터 공급되는 주조물을 압하하며 이송토록 제공되는 다분할식 롤러 본체; 및 상기 세그먼트의 일측에 제공되며 상기 롤러 본체의 내측으로 진입되어 내측에 제공되는 베어링을 매개로 상기 롤러 본체를 지지토록 제공되는 지지부;를 포함하고, 상기 지지부는 중앙부에 냉각유체가 순환되도록 연계되는 냉각순환로가 제공되고, 상기 롤러 본체에는 상기 냉각순환로와 연계되며 상기 롤러 본체의 둘레로 상기 냉각유체가 순환하도록 제공되는 롤러 냉각 유로부를 포함한다.

Description

가이드 롤러 {GUIDE ROLLER}
본 발명은 연속주조설비에서 주조물의 이동을 안내하도록 제공된 가이드 롤러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내부의 냉각구조를 개선하여 주조물의 이동시 열적 손상을 방지토록 개선한 가이드 롤러에 관한 것이다.
일반적으로 연속주조설비는 액상의 용강을 일정한 형태의 고상으로 결함없이 응고시키면서 연속으로 주조하는 설비로, 도 1과 도 2를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 일반적인 연속주조공정을 도시한 공정도이고, 도 2는 일반적인 연속주조공정의 세그먼트를 개략적으로 도시한 도면이다.
종래의 연속주조설비는 제강공정에서 정련된 용강이 담긴 래들(ladle)(10)과, 래들(10)에 연결된 주입노즐을 통해 용강을 공급받아 일시 저장하는 턴디쉬(tundish)(20)와, 턴디쉬(20)로부터 전달받은 용강을 일정한 형상으로 초기 응고시키는 주형(mold)(30) 및 주형(30)의 하부에 구비되어 미응고된 주조물(S)을 냉각시키면서 구부리거나 펴는 일련의 작업을 수행하기 위해 다수의 세그먼트(segment)(50)가 연속적으로 배열되는 냉각라인(40)을 포함한다.
이러한 연속주조설비에서 세그먼트(50)에는 주조물(S)의 이동선상의 상부 및 하부에 다수의 가이드 롤러(60)가 구비된 상부 거더(52) 및 하부 거더(54)가 제공된다.
여기서, 가이드 롤러(60)는 상부거더(52) 또는 하부 거더(54)에 제공된 지지부(70)에 결합되어 주조물(S)과 직접 접촉하며 주조물(S)을 이동시킴과 동시에 주조물(S)을 냉각하도록 제공된다.
이를 위해, 가이드 롤러(60)는 내부에 냉각수가 통과하도록 유로가 형성된다. 또한, 지지부(70)에는 가이드 롤러(60)로 냉각수를 공급하도록 연통하는 냉각순환유로(74)가 마련된다.
도 3은 종래 기술에 따른 가이드 롤러의 외관을 도시한 사시도이고, 도 4는 종래 기술에 따른 가이드 롤러의 단면도이다.
도 3과 도 4를 참고하면, 종래의 가이드 롤러(60)는 상부 거더(52)(도 1의 52) 및 하부 거더(54)(도 1의 54)에 의해 소정 거리 이격된 상태로 배치된다.
이러한 가이드 롤러(60)는 다분할 구조로 제공되며, 다분할된 롤러 본체(62)의 연결부가 베어링(72)에 의해 지지되도록 내부에 베어링(72)이 구비된 지지부(70)에 결합되어 함께 회전하도록 제공된다.
이때, 가이드 롤러(60)는 분할된 롤러 본체(62)의 연결부는 인접하는 다른 가이드 롤러(60)들의 연결부와 서로 어긋나게 제공된다.
또한, 가이드 롤러(60)는 롤러 본체(62)에 냉각유로가 제공된다. 이러한 냉각유로(64)는 지지부(70)의 냉각순환유로(74)와 연계된다.
그리고, 냉각수 또는 냉각오일 등의 냉각유체는 지지부(70)의 냉각순환유로(74) 및 롤러 본체(62)의 냉각유로(64)를 순환하며 주조물(S) 및 이와 접촉하는 가이드 롤러(60)를 냉각한다.
또한, 롤러 본체(62)와 지지부(70) 사이에는 베어링(72)의 내측으로 시일이 제공되어 롤러 본체(62)와 지지부 사이로 냉각유체가 누출되는 것을 차단한다.
그러나, 종래의 가이드 롤러(60)는 롤러 본체(62)의 내부로 냉각유체가 순환되나, 롤러 본체(62)의 외주면과는 멀리 떨어져서 순환되므로, 롤러 본체(62)의 외주면으로 전달되는 열을 냉각하는 한계가 있다. 또한, 종래에는 가이드 롤러(60)에서 롤러 본체(62)를 실질적으로 지지하는 베어링(72)과 인접한 부분에는 충분한 냉각이 이루어지고 있지 않으며, 이에 따라 베어링(72)이 주조물(S) 및 롤러 본체(62)를 통해 전달되는 열에 의해 손상을 입게 되며, 이에 따라 베어링(72)의 구름성이 나빠져 회전 불량을 야기하며, 설비 수명도 단축시키는 원인이 되고 있다.
본 발명의 일 실시예는 롤러 본체의 내부에 베어링 주변으로 냉각수를 순환하는 유로를 제공하여 주조물의 냉각 성능을 향상시키며, 베어링의 열적 손상을 방지할 수 있도록 한 가이드 롤러를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 가이드 롤러는 연속주조설비의 세그먼트에 제공되는 가이드 롤러로서, 상기 연속주조설비로부터 공급되는 주조물을 압하하며 이송토록 제공되는 다분할식 롤러 본체; 및 상기 세그먼트의 일측에 제공되며 상기 롤러 본체의 내측으로 진입되어 내측에 제공되는 베어링을 매개로 상기 롤러 본체를 지지토록 제공되는 지지부;를 포함하고, 상기 지지부는 중앙부에 냉각유체가 순환되도록 연계되는 냉각순환로가 제공되고, 상기 롤러 본체는 상기 베어링의 외측에 지지되도록 연장되는 연장부를 포함하고, 상기 롤러 본체에는 상기 냉각순환로와 연계되어 상기 롤러 본체의 연장부를 거쳐 상기 베어링의 외측을 냉각하며 상기 롤러 본체의 둘레로 상기 냉각유체가 순환하도록 제공되는 롤러 냉각 유로부;를 포함하고, 상기 롤러 냉각 유로부는 상기 롤러 본체의 단부 중앙부에서 소정 길이로 축방향으로 연장되며 상기 냉각유체가 순환되도록 상기 냉각순환로와 연계되는 제1냉각유로; 상기 제1냉각유로와 연계되어 상기 롤러 본체의 둘레에 인접하도록 연장되는 적어도 하나의 제2냉각유로; 및 상기 제2냉각유로와 연계되어 상기 롤러 본체의 둘레를 따라 제공되며 상기 냉각유체가 상기 베어링과 인접한 부분을 통과하도록 상기 연장부로 연장되는 제3냉각유로;를 포함한다.
삭제
또한, 상기 제3냉각유로는 상기 롤러 본체의 둘레를 따라 길이방향으로 연장 형성될 수 있다.
또한, 상기 제3냉각유로는 상기 롤러 본체의 둘레를 따라 나선 형성되는 것도 가능하다.
또한, 상기 지지부와 상기 롤러 본체 사이에서 상기 냉각유체의 누출을 방지토록 제공되는 씰링부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 주조물과 인접하는 롤러 본체의 내측 둘레로 냉각수가 순환되므로 주조물로부터 전달되는 열을 신속하게 냉각할 수 있고, 이에 따라 주조물의 냉각 성능을 향상시키며, 주조물의 품질 향상에도 기여할 수 있다.
또한, 본 실시예는 롤러 본체의 냉각성능이 향상됨에 따라 주조물로부터 전달되는 열에 의해 설비가 열적 손상을 받지 않게 되므로 설비의 내구성 및 수명을 향상시킬 수 있고, 이에 따라 가이드 롤러의 유지 또는 보수에 소요되는 시간을 줄일 수 있어 전체적인 생산성을 향상시킬 수 있다.
특히, 본 실시예는 롤러 본체를 순환하는 냉각유체가 베어링과 인접하여 순환하므로, 베어링이 주조물의 열에 의해 열적 손상을 받는 것을 최소화할 수 있으며, 이에 따라 베어링의 내구성 및 수명을 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 실시예는 베어링의 열적 손상 방지에 따라 베어링의 구름성을 향상시킬 수 있어 제품의 품질 안정에도 기여할 수 있다.
도 1은 일반적인 연속주조공정을 도시한 공정도.
도 2는 일반적인 연속주조공정의 세그먼트를 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 종래 기술에 따른 가이드 롤러의 외관을 도시한 사시도.
도 4는 종래 기술에 따른 가이드 롤러의 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 롤러가 적용된 세그먼트의 정면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 롤러의 외관을 도시한 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 롤러의 일부를 절개하여 도시한 일부 절결 사시도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 롤러의 단면도.
도 9는 도 8의 Ⅰ-Ⅰ'선의 단면도.
도 10은 도 8의 Ⅱ-Ⅱ'선의 단면도.
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 롤러가 적용된 세그먼트의 정면도이다. 또한, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 롤러의 외관을 도시한 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 롤러의 일부를 절개하여 도시한 일부 절결 사시도이다. 또한, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 롤러의 단면도이다.
도 5 내지 도 8을 참고하면, 가이드 롤러(160)는 세그먼트(110)에 장착되어 주조물(S)을 연속적으로 이동할 수 있으며, 이 과정에서 주조물(S)을 냉각할 수 있다.
여기서, 세그먼트(110)는 주조물(S)의 이동선상의 상부 및 하부에 다수의 가이드 롤러(160)를 지지하기 위한 상부 거더(112) 및 하부 거더(114)를 포함할 수 있다.
또한, 가이드 롤러(160)는 상부 거더(112) 및 하부 거더(114)에 의해 소정 거리 이격된 상태로 배치되며, 상부 및 하부에 위치된 가이드 롤러(160)는 각각의 연결위치가 서로 어긋하게 제공된다.
여기서, 본 실시예의 가이드 롤러(160)는 다수로 분할된 다분할식 롤러 본체(162)를 포함할 수 있다. 이러한 다분할식 롤러 본체(162)는 각각의 롤러 본체(162)가 서로 인접하는 다른 롤러 본체(162)와 맞물려 일체로 회전하도록 제공될 수 있다.
일례로, 본 실시예에서 다분할식 롤러 본체(162)는 4개로 분할된 것으로 설명하고 있으나, 본 실시예에서 다분할식 롤러 본체(162)의 분할된 개수는 한정되지 않고 다양한 개수로 분할될 수 있다.
이러한 다분할식 롤러 본체(162)는 각각의 롤러 본체(162)의 단부 또는 롤러 본체(162)들의 연결부에 제공되는 지지부(170)에 회전 가능하게 지지될 수 있다.
이를 위해, 지지부(170)는 롤러 본체(162)의 내측으로 진입되며, 그 일측에 제공되는 베어링(172)을 매개로 롤러 본체(162)가 회전 가능하게 결합될 수 있다.
또한, 가이드 롤러(160)는 롤러 본체(162)의 내부에 냉각수 또는 냉각오일 등의 냉각유체가 순환되도록 제공될 수 있다.
이를 위해, 가이드 롤러(160)는 일측에 제공되는 로터리 조인트(120)를 매개로 호스(122)와 연결되어 냉각유체가 공급될 수 있다.
또한, 가이드 롤러(160)로 공급된 냉각유체는 타측에 제공되는 다른 로터리 조인트(126)를 매개로 다른 호스(128)를 통해 배출될 수 있다.
바람직하게는 가이드 롤러(160)는 지지부(170)에 지지되며, 로터리 조인트(120, 126)는 지지부(170)에 연결되어 가이드 롤러(160)로 냉각유체를 공급할 수 있다.
즉, 지지부(170)는 중앙부에 냉각유체가 순환되도록 연계되는 냉각순환로(174)가 제공될 수 있다.
냉각순환로(174)에는 로터리 조인트(120)를 매개로 호스(122)로부터 냉각유체가 공급될 수 있다.
또한, 롤러 본체(162)에는 이 냉각순환로(174)와 연계되어 냉각유체가 순환되는 롤러 냉각 유로부(180)가 제공될 수 있다.
본 실시예에서 롤러 냉각 유로부(180)는 롤러 본체(162)의 양측면 중앙부에서 내측, 즉 축방향에서 냉각순환로(174)와 연계되며, 주조물(S)의 냉각을 위해 롤러 본체(162)의 내부에서 외주면과 인접하는 둘레로 냉각유체가 순환하도록 제공될 수 있다.
또한, 지지부(170)와 롤러 본체(162) 사이에는 냉각순환로(174)로부터 공급된 냉각유체가 외부로 누출되는 것을 방지하도록 냉각순환로(174)와 롤러 냉각 유로부(180) 사이를 씰링하는 오일씰(oil seal) 등을 포함하는 씰링부재(176)가 제공될 수 있다.
보다 상세하게는 롤러 냉각 유로부(180)는 롤러 본체(162)의 단부 중앙부에서 소정의 길이로 축방향으로 연장되는 제1냉각유로(182)를 포함할 수 있다.
또한, 제1냉각유로(182)에는 롤러 본체(162)의 둘레에 인접하도록 연장되는 적어도 하나의 제2냉각유로(184)가 연계될 수 있다. 즉, 제2냉각유로(184)는 제1냉각유로(182)로부터 방사방향으로 연장되어 롤러 본체(162)의 외주면에 인접하게 형성될 수 있다. 이러한 제2냉각유로(184)는 롤러 본체(162)의 중앙부로 순환되는 냉각유체를 롤러 본체(162)의 외측으로 순환시킨다.
또한, 제2냉각유로(184)에는 롤러 본체(162)의 둘레를 따라 제공되는 제3냉각유로(186)가 연계될 수 있다.
여기서, 제3냉각유로(186)는 지지부(170)에 제공된 베어링(172)을 냉각할 수 있도록 베어링(172)과 인접한 부분을 통과하도록 연장될 수 있다. 즉, 제3냉각유로(186)는 롤러 본체(162)의 양단부와 근접하도록 연장될 수 있으며, 이에 따라 롤러 본체(162)의 양단부를 지지하는 베어링(172)을 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.
더불어, 제3냉각유로(186)는 롤러 본체(162)의 둘레를 따라 길이방향으로 연장 형성될 수 있다.
또한, 제3냉각유로(186)는 타측 단부에서 제2냉각유로(184)에 연계되며, 이에 따라 제3냉각유로(186)를 순환한 냉각유체가 제2냉각유로(184)를 통해 회수될 수 있다. 또한, 제2냉각유로(184)를 통과한 냉각유체는 제1냉각유로(182)를 통해 롤러 본체(162)의 타측 단부로 배출된 후, 지지부(170)의 냉각순환로(174)를 거쳐 로터리 조인트(126)를 매개로 호스(128)를 통해 배출될 수 있다.
한편, 본 실시예에서 제3냉각유로(186)는 롤러 본체(162)의 둘레를 따라 길이방향으로 연장 형성된 것으로 설명하고 있으나, 제3냉각유로(186)의 형상이나 구조는 한정되지 않으며 다양한 형태로 변형될 수 있다.
일례로, 본 실시예에서 제3냉각유로(186)는 롤러 본체(162)의 둘레를 따라 나선 형성될 수 있다.
이와 같이, 제3냉각유로(186)는 롤로 본체의 둘레에 나선 형성됨에 따라 주조물(S)과의 냉각 효율을 더욱 향상시킬 수 있으며, 주조물(S)의 열이 제3냉각유로(186)에 의해 연속적으로 냉각됨에 따라 냉각성능의 편차를 최소화할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
110: 세그먼트 112: 상부 거더
114: 하부 거더 120, 126: 로터리 조인트
122, 128: 호스 126: 로터리 조인트
160: 가이드 롤러 162: 롤러 본체
170: 지지부 172: 베어링
174: 냉각순환로 176: 씰링부재
180: 롤러 냉각 유로부 182: 제1냉각유로
184: 제2냉각유로 186: 제3냉각유로

Claims (5)

  1. 연속주조설비의 세그먼트에 제공되는 가이드 롤러로서,
    상기 연속주조설비로부터 공급되는 주조물을 압하하며 이송토록 제공되는 다분할식 롤러 본체; 및 상기 세그먼트의 일측에 제공되며 상기 롤러 본체의 내측으로 진입되어 내측에 제공되는 베어링을 매개로 상기 롤러 본체를 지지토록 제공되는 지지부;를 포함하고,
    상기 지지부는 중앙부에 냉각유체가 순환되도록 연계되는 냉각순환로가 제공되고,
    상기 롤러 본체는 상기 베어링의 외측에 지지되도록 연장되는 연장부를 포함하고,
    상기 롤러 본체에는 상기 냉각순환로와 연계되어 상기 롤러 본체의 연장부를 거쳐 상기 베어링의 외측을 냉각하며 상기 롤러 본체의 둘레로 상기 냉각유체가 순환하도록 제공되는 롤러 냉각 유로부;를 포함하고,
    상기 롤러 냉각 유로부는 상기 롤러 본체의 단부 중앙부에서 소정 길이로 축방향으로 연장되며 상기 냉각유체가 순환되도록 상기 냉각순환로와 연계되는 제1냉각유로; 상기 제1냉각유로와 연계되어 상기 롤러 본체의 둘레에 인접하도록 연장되는 적어도 하나의 제2냉각유로; 및 상기 제2냉각유로와 연계되어 상기 롤러 본체의 둘레를 따라 제공되며 상기 냉각유체가 상기 베어링과 인접한 부분을 통과하도록 상기 연장부로 연장되는 제3냉각유로;를 포함하는 가이드 롤러.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3냉각유로는 상기 롤러 본체의 둘레를 따라 길이방향으로 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 가이드 롤러.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3냉각유로는 상기 롤러 본체의 둘레를 따라 나선 형성되는 것을 특징으로 하는 가이드 롤러.
  5. 청구항 1, 청구항 3 및 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지부와 상기 롤러 본체 사이에서 상기 냉각유체의 누출을 방지토록 제공되는 씰링부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 가이드 롤러.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH03110049A (ja) * 1989-09-25 1991-05-10 Sumitomo Metal Ind Ltd 連続鋳造用分割ロールの軸受装置
KR20060035768A (ko) * 2003-07-18 2006-04-26 뵈스트-알핀 인두스트리안라겐바우 게엠베하 앤드 컴퍼니 내부 냉각식 빌레트 안내 롤러
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