KR102502226B1

KR102502226B1 - 심리스파이프 가공시설을 이용한 피어싱롤 연마 방법

Info

Publication number: KR102502226B1
Application number: KR1020220050104A
Authority: KR
Inventors: 홍성모; 이준표; 김희봉; 이재선
Original assignee: (주)세창스틸
Priority date: 2022-04-22
Filing date: 2022-04-22
Publication date: 2023-02-21

Abstract

본 발명은, 심리스파이프 가공 라인을 이용한 피어싱롤 연마 방법에 관한 것으로, 이를 위해 환봉을 이송시키기 위해 롤하우징 내에 상호 간 어긋나게 배치되는 한쌍의 피어싱롤을 일렬로 나란하게 정렬하는 단계;(S10)와, 상기 각 피어싱롤의 회전에 의해 이송되는 환봉을 피어싱 가공하기 위해 멘드럴로드에 결합되는 가공플러그를 연마툴로 대체하여 결합시키는 단계;(S20)와, 상기 롤하우징을 기준으로 일측 방면에 이동대차를 설치하고, 상기 이동대차에 지지로드를 연결시키는 단계;(S30)와, 상기 이동대차를 이동시켜 지지로드의 선단을 한쌍의 피어싱롤 사이 공간부를 가로질러 멘드럴로드에 결합된 연마툴의 선단에 밀착시켜 지지하는 단계;(S40)와, 상기 한쌍의 피어싱롤을 동시 회전시키는 단계;(S50) 및 상기 멘드럴로드를 일측 방향으로 진행시켜 한쌍의 피어싱롤 사이 공간부로 연마툴을 위치시켜 표면 마찰에 의해 피어싱롤의 표면을 연삭하는 단계;(S60)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

심리스파이프 가공시설을 이용한 피어싱롤 연마 방법{PIERCING ROLL GRINDING METHOD USING A SEAMLESS PIPE PROCESSING}

본 발명은 심리스파이프 가공시설을 이용하여 롤하우징에서 피어싱롤을 분리하지 않고 그 상태에서 피어싱롤의 손상된 표면을 연삭할 수 있도록 심리스파이프 가공시설을 이용한 피어싱롤 연마 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 환봉을 심리스파이프로 피어싱 가공할 때 환봉과의 마찰에 의해 발생한 피어싱롤 표면의 손상(이물질 소착, 패임, 크랙, 찍힘)을 연삭하기 위한 심리스파이프 가공시설을 이용한 피어싱롤 연마 방법에 관한 것이다.

일반적으로 스테인리스강은 내식성 및 내열성과 강도 등의 기계적 특성이 우수하여 플랜트 배관, 에너지, 자동차 부품, 우주항공 및 해양 산업 이외에도 거의 전 산업분야에 매우 폭넓게 적용되고 있는 소재이다.

특히 최근들어 신재생에너지 분야에서 스테인리스강의 중요성이 더욱 높아지고 있는데, 2019년 정부주도하에 수소경제로드맵이 발표되면서 수소충전인프라 산업에서 필수적인 부품소재로 주목받고 있다.

수소충전소는 수소충전 효율성 및 안정성 확보를 위하여 수소충전 과정에서의 압력과 온도를 일정범위에서 제어하도록 설계되어 있으며, 수소충전소내 배관 부품의 경우에 -40 ~ 85 ℃의 온도범위에서 최대 87 MPa 이상의 수소압력을 견딜 수 있는 소재가 필요하기 때문에 내수소취성 특성이 우수한 SUS660, SUS316 등의 오스테나이트계 스테인리스강이 주로 사용되고 있다.

특히 수소충전소내 노출온도가 낮고 압력이 높은 압축기, 디스펜서, 냉각기와 같은 핵심구성 부품 및 배관의 경우에는 이러한 스테인리스강이 사용됨과 동시에 배관 접합부 누설방지를 위해 심리스파이프(seamless pipe, 무계목 강관)가 필수적으로 채용되고 있다.

이러한 심리스파이프는 통상 환봉을 2개의 피어싱롤에 의해 회전시키면서 플러그의 천공에 의해 계획된 외경과 내경의 심리스파이프로 제작된다.

이 때 도 11과 같이, 피어싱롤을 장기간에 걸쳐 사용할 경우에는 환봉과의 물리적 접촉에 의해 표면에 이물질이 소착되거나, 패임, 크랙, 찍힘과 같은 손상이 발생된다.

이러한 피어싱롤의 표면 손상은 피어싱 가공되는 심리스파이프의 표면에 크랙이나 줄무늬 등 심리스파이프의 제품 훼손과 같은 문제점을 야기시킨다.

따라서 종래에서는 피어싱롤의 표면이 손상되었을 경우, 이를 교체하거나 혹은 표면을 연마하여 재사용하게 된다.

하지만 종래의 피어싱롤은 매우 고가이고, 고중량으로 교체가 쉽지 않아, 통상 표면 연마작업을 수행해야 했다.

통상 연마작업을 수행할 경우에는 도 12와 같이, 피어싱롤을 지지하는 롤하우징의 상부를 분리하고, 사람이 직접 롤하우징에 안착된 피어싱롤을 연마해야 하기 때문에 안전사고와 더불어 연마 작업시 고숙련자가 장시간에 걸쳐 연마작업을 해야하는 문제점이 있었다.

또한 피어싱롤의 표면 손상이 심할 경우에는 도 13과 같이, 롤하우징에서 피어싱롤을 완전이 분리한 후, 외부에서 사람이 직접 피어싱롤의 연마작업을 수행해야 하는 문제점이 있었다.

따라서 이렇게 수동으로 피어싱롤 연마작업을 수행할 경우, 장시간에 걸쳐 장치의 가동이 멈출수 밖에 없어, 심리스파이프의 생산성이 매우 떨어지는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1932185호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제1목적은, 기존의 심리스파이프 가공시설을 이용하고, 더불어 롤하우징에서 피어싱롤을 분리하지 않은 상태에서 피어싱롤 연마 작업이 가능한 심리스파이프 가공시설을 이용한 피어싱롤 연마 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 제2목적은, 피어싱롤의 회전력을 이용하여 보다 간편하게 피어싱롤 표면을 연삭할 수 있도록 한 심리스파이프 가공시설을 이용한 피어싱롤 연마 방법을 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 특징에 따르면, 제 1발명은, 심리스파이프 가공 라인을 이용한 피어싱롤 연마 방법에 관한 것으로, 이를 위해 환봉을 이송시키기 위해 롤하우징 내에 상호 간 어긋나게 배치되는 한쌍의 피어싱롤을 일렬로 나란하게 정렬하는 단계;(S10)와, 상기 각 피어싱롤의 회전에 의해 이송되는 환봉을 피어싱 가공하기 위해 멘드럴로드에 결합되는 가공플러그를 연마툴로 대체하여 결합시키는 단계;(S20)와, 상기 롤하우징을 기준으로 일측 방면에 이동대차를 설치하고, 상기 이동대차에 지지로드를 연결시키는 단계;(S30)와, 상기 이동대차를 이동시켜 지지로드의 선단을 한쌍의 피어싱롤 사이 공간부를 가로질러 멘드럴로드에 결합된 연마툴의 선단에 밀착시켜 지지하는 단계;(S40)와, 상기 한쌍의 피어싱롤을 동시 회전시키는 단계;(S50) 및 상기 멘드럴로드를 일측 방향으로 진행시켜 한쌍의 피어싱롤 사이 공간부로 연마툴을 위치시켜 표면 마찰에 의해 피어싱롤의 표면을 연삭하는 단계;(S60)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

제2발명은, 제1발명에서, 상기 S20단계는, 상기 멘드럴로드에 복수개의 감속기를 설치하는 단계(S21)가 더 포함하되, 상기 각 감속기는 유압실린더에 의해 멘드럴로드의 외주면을 가압하는 가압패드로 구성되는 것을 특징으로 한다.

제3발명은, 제2발명에서, 상기 S60단계는 상기 연마툴과 회전하는 피어싱롤과의 회전속도 차가 발생될 수 있도록 복수의 감속기를 통해 멘드럴로드의 회전수를 저감시키는 단계(S61)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

제4발명은, 제3발명에서, 상기 S60단계는 피어싱롤의 표면에 절삭유를 주입하는 단계(S62)가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

제5발명은, 제1발명에서, 상기 연마툴은 회전하는 2개의 피어싱롤 사이 공간부에 진입되어 피어싱롤의 손상된 표면을 연마하는 연마부와, 상기 연마부의 일측에 결합되고 상기 연마부 보다 상대적으로 직경이 작은 헤드부와, 상기 연마부의 타측에 결합되고 멘드럴로드와 연결되는 연결축을 갖는 아답터로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

제6발명은, 제5발명에서, 상기 아답터는 일측으로 상기 연마부의 내부 중심을 가로질러 상기 헤드부와 결합되는 결합축을 더 포함하고, 상기 결합축의 외주면 4방면에는 상기 연마부를 구속하여 결속력을 증대시키기 위해 2개 또는 3개 또는 4개의 날개부가 더 형성된 것을 특징으로 한다.

제7발명은, 제5발명에서, 상기 헤드부의 선단에는 지지로드을 삽입시키기 위해 센터홈이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

제8발명은, 제5발명에서, 상기 피어싱롤은 환봉을 안내하는 초입면부와, 상기 초입면부에서 제1경계면을 사이에 두고 직경이 작아지는 제1테이퍼부와, 상기 제1테이퍼부와 제2경계면을 사이에 두고 직경이 상대적으로 더 크게 작아지는 제2테이퍼부로 이루어지고, 상기 연마부는 초입면부에 부분 대응하는 제1연삭부와, 제1경계면에 대응하는 제2연삭부와, 제1테이퍼부에 대응하는 제3연삭부와, 제2경계면에 대응하는 제4연삭부와, 제2테이퍼부에 부분 대응하는 제5연삭부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

제9발명은, 제5발명에서, 상기 연마부는 1370℃까지 열 안정성이 유지되고 연삭 발열이 적어 발열에 의한 피삭재의 영향이 매우 적은 초지립원료인 CBN(Cubic Boron Nitride, 입방정계 질화 붕소)지립을 성형하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 심리스파이프 가공시설을 이용한 피어싱롤 연마 방법에 따르면, 롤하우징에서 피어싱롤을 분리하지 않고, 기존의 심리스파이프 가공시설을 이용하기 때문에 피어싱롤의 연마작업이 매우 간단한 효과가 있다.

또한 멘드럴로드와 함께 이동대차를 이용하여 연마툴을 일측과 타측방향으로 반복 이동시켜 마찰에 의한 연마면의 온도상승을 방지하기 때문에 보다 고품질의 연마면을 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한 2개의 피어싱롤 표면을 동시 연삭할 수 있어 작업성이 향상되는 효과가 있다.

또한 피어싱롤 표면을 연삭하는 연삭부를 손쉽게 교체할 수 있어 연마 작업을 최대한 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 피어싱롤의 회전력을 이용하여 보다 간편하게 피어싱롤 표면을 연삭할 수 있어 연마 비용을 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 심리스파이프 가공시설을 이용한 피어싱롤 연마 방법의 순서도,
도 2는 도 1의 S20단계와, S60단계의 세부순서도,
도 3은 S10단계의 피어싱롤 정렬상태를 나타내는 구성도,
도 4는 S20단계의 멘드럴로드에 연마툴이 결합된 모습을 나타내는 구성도,
도 5는 도 4의 연마툴을 나타내는 사시도,
도 6은 도 4의 연마툴의 나타내는 분해시시도,
도 7은 S21단계 및 감속기를 나타내는 구성도,
도 8은 S30단계와 S40단계를 나타내는 구성도,
도 9 및 10은 S60단계를 나타내는 구성도,
도 11은 손상된 피어싱롤 표면을 나타내는 사진,
도 12는 롤하우징의 상부를 분리시켜 룰하우징의 내부에 안착된 피어싱롤의 사람이 수동으로 연삭작업을 모습을 나타내는 사진,
도 13은 외부로 분리된 피어싱롤을 나타내는 사진이다.

이하의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.

오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

이하에서는 본 발명에 따른 심리스파이프 가공시설을 이용한 피어싱롤 연마 방법에 관하여 첨부되어진 도면과 함께 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 심리스파이프 가공시설을 이용한 피어싱롤 연마 방법의 순서도이고, 도 2는 도 1의 S20단계와, S60단계의 세부순서도이고, 도 3은 S10단계의 피어싱롤 정렬상태를 나타내는 구성도이고, 도 4는 S20단계의 멘드럴로드에 연마툴이 결합된 모습을 나타내는 구성도이고, 도 5은 도 4의 연마툴을 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 4의 연마툴의 나타내는 분해시시도이고, 도 7은 S21단계 및 감속기를 나타내는 구성도이고, 도 8은 S30단계와 S40단계를 나타내는 구성도이고, 도 9 및 10은 S60단계를 나타내는 구성도이다.

본 발명은 환봉을 심리스파이프로 피어싱 가공할 때 환봉과의 마찰에 의해 발생한 피어싱롤 표면의 손상(이물질 소착, 패임, 크랙, 찍힘)을 연삭하기 위한 것으로, 특히 심리스파이프 가공시설을 이용하여 롤하우징(50b)에서 피어싱롤(50)을 분리하지 않고 그 상태에서 피어싱롤(50)의 손상된 표면을 연삭할 수 있도록 한 심리스파이프 가공시설을 이용한 피어싱롤 연마 방법에 관한 것이다.

본 발명의 심리스파이프 가공시설을 이용한 피어싱롤 연마 방법은, 도 1와 같이, S10 내지 S60단계로 이루어진다.

본 발명을 설명하기에 앞서, 가공되는 심리스파이프의 표면을 검사하는 단계와, 심리스파이프의 표면이 패임이나 흠집, 긁힘이 있을 경우 피어싱롤의 표면을 검사하는 단계가 선행되어야 한다.

먼저 S10단계는, 도 3과 같이,

환봉을 이송시키기 위해 롤하우징(50b) 내에 상호 간 어긋나게 배치되는 한쌍의 피어싱롤(50)을 일렬로 나란하게 정렬한다.

여기서 상기 각 피어싱롤(50)은 각각 회전하는 회전축(50a)에 결합되어 회전하는 바, 회전축(50a)을 평행하게 정렬시킴으로써, 하나의 연마툴(10)을 통해 2개의 피어싱롤(50)을 동시 연마할 수 있게 된다.

S20단계는, 도 4와 같이,

상기 각 피어싱롤(50)의 회전에 의해 이송되는 환봉을 피어싱 가공하기 위해 멘드럴로드(20)에 결합되는 가공플러그를 연마툴(10)로 대체하여 결합시킨다.

여기서 상기 연마툴(10)은 도 5와 같이, 연삭 작업을 담당하는 연마부(11)와, 지지로드(30)에 의해 지지되는 헤드부(12)와, 멘드럴로드와 결합되는 아답터(13)로 구성된다.

그리고 상기 피어싱롤(50)은 통상적으로 환봉을 안내하는 초입면부(51)와, 상기 초입면부(51)에서 제1경계면(54)을 사이에 두고 직경이 작아지는 제1테이퍼부(52)와, 상기 제1테이퍼부(52)와 제2경계면(55)을 사이에 두고 직경이 상대적으로 더 크게 작아지는 제2테이퍼부(53)로 이루어진다.

따라서 상기 각 피어싱롤(50)은 환봉과의 물리적 회전 접촉에 의해 초입면부(51)와 더불어 제1테이퍼부(52)가 만나는 제1경계면(54) 부분에서 부터 제1테이퍼부(52)와 제2테이퍼부(53)가 만나는 제2경계면(55) 부분에서 가장 큰 표면 손상을 가져오게 된다.

하지만 본 발명의 연마부(11)는 2개의 피어싱롤(50)을 나란하게 정렬시킨 상태에서 전체적으로 표면 연삭 단차가 생기지 않도록 피어싱롤(50)의 초입면부(51)에서부터 제2테이퍼부(53)까지 연삭되도록 이루어진다.

이를 위해 상기 연마부(11)는 초입면부(51)에 부분 대응하는 제1연삭부(111)와, 제1경계면(54)에 대응하는 제2연삭부(112)와, 제1테이퍼부(52)에 대응하는 제3연삭부(113)와, 제2경계면(55)에 대응하는 제4연삭부(114)와, 제2테이퍼부(53)에 부분 대응하는 제5연삭부(115)로 구성될 수 있다.

이 때 상기 연마부(11)는 1370℃까지 열 안정성과 내마모성이 유지되고 연삭 발열이 적어 발열에 의한 피삭재의 영향이 매우 적은 초지립원료인 CBN(Cubic Boron Nitride, 입방정계 질화 붕소)지립을 성형하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또한 상기 연마부(11)의 결합제로는 Resinoid(B), Metal(M), Vitrified(V), 전착식(P) 중 어느 하나로 이루어질 수 있고, 평균입경은 149㎛이고, 1600℃에서 육방정 질화 붕소(Hexagonal boron nitride) 전환되므로, 연삭 발열이 적어 발열에 의한 피삭재의 영향이 매우 적은 특징이 있다.

상기 헤드부(12)는 상기 연마부(11)의 일측에 결합되고 상기 연마부(11) 보다 상대적으로 직경이 작은 구조이다.

이를 통해 상기 헤드부(12)는 연마부(11)를 피어싱롤(50) 사이 공간부(SP)로 진입시킬 수 있도록 안내하고, 더불어 연마툴(10)이 수평이 유지될 수 있도록 지지로드(30)를 연결하는 기능을 한다.

이를 위해 상기 헤드부(12)의 선단에는 도 5 및 도 6과 같이, 피어싱롤(50)과의 물리적 접촉에 의해 회전하는 연마툴(10)의 자유단을 지지하기 위한지지로드(30)을 삽입시키기 위해 센터홈(121)이 더 형성될 수 있다.

아울러 상기 아답터(13)는 도 6과 같이, 상기 연마부(11)의 타측에 결합되고 멘드럴로드(20)와 연결되는 연결축(131)을 갖는 구조이다.

이 때 상기 아답터(13)는 일측으로 상기 연마부(11)의 내부 중심을 가로질러 상기 헤드부(12)와 결합되는 결합축(132)을 갖는 구조이다.

이에 따라 상기 아답터(13)는 헤드부(12) 더불어 연마부(11)와 일체로 연결될 수 있는 구조가 마련된다.

또한 상기 결합축(132)의 외주면에는 상기 연마부(11)를 구속하여 결속력을 증대시키기 위해 2개 또는 3개 또는 4개의 날개부(132a)가 더 형성되어 구성될 수 있다.

이 때 상기 연마부(11) 역시 상기 결합축(132)과 날개부(132a)에 대응되는 관통홈(11a)이 형성되어 상기 아답터(13)와의 결속력을 증대시킬 수 있는 구조가 마련된다.

또한 상기 연마부(11)는 피어싱롤(50)의 표면에 접촉되어 회전하면 그 회전력이 날개부(132a)를 통해 상기 아답터(13)와 헤드부(12)가 동반 회전하게 된다.

또한 상기 연마부(11)는 아답터(13)의 결합축(132)과 결합된 헤드부(12)를 분리시키면 결합축(132)에서 손쉽게 분리됨으로써, 마모시 이를 손쉽게 교체할 수 있게 된다.

아울러 S20단계는 도 2의 (a) 및 도 7과 같이, 상기 멘드럴로드(20)에 복수개의 감속기(40)를 설치하는 단계(S21)가 더 포함될 수 있다.

여기서 상기 각 감속기(40)는 유압실린더(41)에 의해 멘드럴로드의 외주면을 가압하는 가압패드(42)로 구성되어 자동차의 ABS시스템(anti-lock brake system)과 같이 상호 간 교번되게 작동하여 연마툴(10)의 회전속도를 저감시킬 수 있다.

상술된 각 감속기(40)는 연마툴(10)의 회전속도를 저감시켜 회전하는 피어싱롤(50)과의 회전속도 차가 발생되도록 하고, 이러한 회전속도 차는 결국 연마툴(10)이 피어싱롤(50)의 표면이 연삭되도록 한다.

S30단계는, 도 8의 (a)와 같이,

상기 롤하우징(50b)을 기준으로 일측 방면에 이동대차(M)를 설치하고, 상기 이동대차(M)에 지지로드(30)를 연결시킨다.

여기서 상기 이동대차(M)는 전기모터 또는 유압모터에 의해 이동되도록 하부에 캐스터(C)가 장착되어 구성될 수 있으며, 이외에 리니어모터로 대체될 수 있다.

그리고 상기 지지로드(30)는 연마툴(10)이 수평상태가 되도록 지지하는 기능을 한다.

S40단계는, 도 8의 (b)와 같이,

상기 이동대차(M)를 이동시켜 지지로드(30)의 선단이 한쌍의 피어싱롤(50) 사이 공간부(SP)를 가로질러 연마툴(10)의 헤드부(12)에 형성된 센터홈(121)에 삽입되도록 하여 연마툴(10)이 수평하게 평행상태가 되도록 지지시킨다.

S50단계는,

상기 각 회전축(50a)에 동력을 전달하여 한쌍의 피어싱롤(50)을 동시 회전시켜 자유회전되도록 한다.

S60단계는,도 9 및 도 10과 같이,

상기 멘드럴로드(20)를 일측 방향으로 진행시켜 한쌍의 피어싱롤(50) 사이 공간부(SP)로 연마툴(10)을 위치시켜 표면 마찰에 의해 피어싱롤(50)의 표면이 연삭되록 한다.

이 때 상기 S60단계는 상기 연마툴(10)과 회전하는 피어싱롤(50)과의 회전속도 차가 발생될 수 있도록 복수의 감속기(40)를 통해 멘드럴로드(20)의 회전수를 저감시키는 단계(S61)를 더 포함할 수 있다.

여기서 연마툴(10)은 상기 피어싱롤(50)과의 마찰에 의해 회전하는 바, 연마툴(10)의 회전속도를 감속기(40)를 통해 감속시켜 피어싱롤(50)과의 회전속도 차가 발생되도록 하고, 이를 통해 피어싱롤(50)의 표면에 형성된 이물질 소착, 패임, 크랙, 찍힘 등을 연삭하기 위함이다.

또한 상기 S60단계는 도 2의 (b)와 같이, 피어싱롤(50) 및 연마툴(10)의 표면에 절삭유를 주입하는 단계(S62)가 더 포함될 수 있다.

이러한 S62단계는 연삭시 연삭입자가 비산되는 것을 방지하고, 더불어 연삭면의 표면 온도가 올라가 피어싱롤(50)의 표면에 불균일한 연마면이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

또한 연마하는 과정에서 지지로드(30)가 연결된 이동대차(M)와, 연마툴(10)이 연결된 멘드럴로드(20)를 일정 시간을 두고 일측과 타측방향으로 반복 이동시켜 마찰에 의한 연마면의 온도상승을 방지하여 보다 고품질의 연마면을 얻을 수 있다.(예: 30초 연마 → 2초 휴지 시간 → 30초 → 반복)

이상에서와 같이, 본 발명의 심리스파이프 가공시설을 이용한 피어싱롤 연마 방법은 심리스파이프를 피어싱 가공할 때 사용되는 피어싱롤의 표면을 연삭하는데 사용되지만, 그 이외에 일롱게이션 공정(Elongation rolling process)에 사용되는 3롤 타입의 압연롤러 표면 연삭에도 사용될 수 있음은 물론이다.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

10: 연마툴 11: 연마부 11a: 관통홈
111: 제1연삭부 112: 제2연삭부
113: 제3연삭부 114: 제4연삭부
115: 제5연삭부
12: 헤드부 121: 센터홈
13: 아답터 131: 연결축
132: 결합축 132a: 날개부
20: 멘드럴로드
30: 지지로드
40: 감속기 41: 유압실린더 42: 가압패드
M: 이동대차 C: 캐스터
50: 피어싱롤 50a: 회전축 50b: 롤하우징
` 51: 초입면부 52: 제1테이퍼부
53: 제2테이퍼부 54: 제1경계면
55: 제2경계면 SP: 공간부

Claims

심리스파이프 가공 라인을 이용한 피어싱롤 연마 방법에 있어서,
환봉을 이송시키기 위해 롤하우징 내에 상호 간 어긋나게 배치되는 한쌍의 피어싱롤(50)을 일렬로 나란하게 정렬하는 단계;(S10)
상기 각 피어싱롤(50)의 회전에 의해 이송되는 환봉을 피어싱 가공하기 위해 멘드럴로드(20)에 결합되는 가공플러그를 연마툴(10)로 대체하여 결합시키는 단계;(S20)
상기 롤하우징(50b)을 기준으로 일측 방면에 이동대차(M)를 설치하고, 상기 이동대차(M)에 지지로드(30)를 연결시키는 단계;(S30)
상기 이동대차(M)를 이동시켜 지지로드(30)의 선단을 한쌍의 피어싱롤(50) 사이 공간부(SP)를 가로질러 멘드럴로드(20)에 결합된 연마툴(10)의 선단에 밀착시켜 지지하는 단계;(S40)
상기 한쌍의 피어싱롤(50)을 동시 회전시키는 단계;(S50) 및
상기 멘드럴로드(20)를 일측 방향으로 진행시켜 한쌍의 피어싱롤 사이 공간부(SP)로 연마툴(10)을 위치시켜 표면 마찰에 의해 피어싱롤(50)의 표면을 연삭하는 단계;(S60)를 포함하는 것을 특징으로 하는 심리스파이프 가공시설을 이용한 피어싱롤 연마 방법.
제1항에 있어서,
상기 S20단계는,
상기 멘드럴로드(20)에 복수개의 감속기(40)를 설치하는 단계(S21)가 더 포함하되,
상기 각 감속기(40)는 유압실린더(41)에 의해 멘드럴로드(20)의 외주면을 가압하는 가압패드(42)로 구성되는 것을 특징으로 하는 심리스파이프 가공시설을 이용한 피어싱롤 연마 방법.
제2항에 있어서,
상기 S60단계는 상기 연마툴(10)과 회전하는 피어싱롤(50)과의 회전속도 차가 발생될 수 있도록 복수의 감속기(40)를 통해 멘드럴로드(20)의 회전수를 저감시키는 단계(S61)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 심리스파이프 가공시설을 이용한 피어싱롤 연마 방법.
제3항에 있어서,
상기 S60단계는 피어싱롤(50)의 표면에 절삭유를 주입하는 단계(S62)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 심리스파이프 가공시설을 이용한 피어싱롤 연마 방법.
제1항에 있어서,
상기 연마툴(10)은 회전하는 2개의 피어싱롤(50) 사이 공간부(SP)에 진입되어 피어싱롤(50)의 손상된 표면을 연마하는 연마부(11)와,
상기 연마부(11)의 일측에 결합되고 상기 연마부(11) 보다 상대적으로 직경이 작은 헤드부(12)와,
상기 연마부(11)의 타측에 결합되고 멘드럴로드(20)와 연결되는 연결축(131)을 갖는 아답터(13)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 심리스파이프 가공시설을 이용한 피어싱롤 연마 방법.
제5항에 있어서,
상기 아답터(13)는 일측으로 상기 연마부(11)의 내부 중심을 가로질러 상기 헤드부(12)와 결합되는 결합축(132)을 더 포함하고,
상기 결합축(132)의 외주면 4방면에는 상기 연마부(11)를 구속하여 결속력을 증대시키기 위해 2개 또는 3개 또는 4개의 날개부(132a)가 더 형성된 것을 특징으로 하는 심리스파이프 가공시설을 이용한 피어싱롤 연마 방법.
제5항에 있어서,
상기 헤드부(12)의 선단에는 지지로드(30)을 삽입시키기 위해 센터홈(121)이 더 형성되는 것을 특징으로 심리스파이프 가공시설을 이용한 피어싱롤 연마 방법.
제5항에 있어서,
상기 피어싱롤(50)은 환봉을 안내하는 초입면부(51)와, 상기 초입면부(51)에서 제1경계면(54)을 사이에 두고 직경이 작아지는 제1테이퍼부(52)와, 상기 제1테이퍼부(52)와 제2경계면(55)을 사이에 두고 직경이 상대적으로 더 크게 작아지는 제2테이퍼부(53)로 이루어지고,
상기 연마부는 초입면부(51)에 부분 대응하는 제1연삭부(111)와, 제1경계면(54)에 대응하는 제2연삭부(112)와, 제1테이퍼부(52)에 대응하는 제3연삭부(113)와, 제2경계면(55)에 대응하는 제4연삭부(114)와, 제2테이퍼부(53)에 부분 대응하는 제5연삭부(115)로 구성되는 것을 특징으로 하는 심리스파이프 가공시설을 이용한 피어싱롤 연마 방법.
제5항에 있어서,
상기 연마부(11)는 1370℃까지 열 안정성이 유지되고 연삭 발열이 적어 발열에 의한 피삭재의 영향이 매우 적은 초지립원료인 CBN(Cubic Boron Nitride, 입방정계 질화 붕소)지립을 성형하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 심리스파이프 가공시설을 이용한 피어싱롤 연마 방법.