KR100355971B1

KR100355971B1 - 회전 압연기의 오일 막 베어링용 밀봉 조립체

Info

Publication number: KR100355971B1
Application number: KR1020000009275A
Authority: KR
Inventors: 인니스찰스엘.쥬니어
Original assignee: 모건 컨스트럭션 캄파니
Priority date: 1999-02-26
Filing date: 2000-02-25
Publication date: 2002-10-12
Also published as: DE60000171T2; CA2297549A1; JP2000249153A; DE60000171D1; TW464551B; ATE217814T1; EP1031389A1; JP3502590B2; CN1134314C; CA2297549C; RU2203751C2; US6146020A; ES2177498T3; CN1264629A; KR20010006695A; BR0000681A; EP1031389B1

Abstract

회전 압연기의 롤용 오일 막 베어링에서, 롤은 롤 단부면으로부터 비회전 베어링 초크에 회전식으로 지지된 감소된 직경 섹션까지 이어지는 테이퍼 섹션을 갖춘 네크를 갖는다. 상기 초크는 롤 단부면으로부터 축방향으로 이격되어 그 사이에 원형 갭을 형성한다. 상기 갭에는 원형 밀봉 조립체가 있다. 상기 밀봉 조립체는 상기 갭을 롤 단부면에 인접한 내부 챔버와 초크에 인접한 외부 챔버로 나누도록 합체된 탄성 밀봉 부재들과 협동하는 위치에서 초크에 고정된 강성 원형 밀봉 단부판을 포함한다. 통기 연결부는 내부 챔버와 외부 챔버 사이의 밀봉 단부판의 상부 4분면에 제공된다.

Description

회전 압연기의 오일 막 베어링용 밀봉 조립체 {SEAL ASSEMBLY FOR ROLLING MILL OIL FILM BEARING}

본 발명은 회전 압연기의 오일 막 베어링에 관한 것으로, 특히 이러한 베어링에 사용하기 위한 개선된 밀봉 조립체에 관한 것이다.

종래의 회전 압연기의 오일 막 베어링과 이에 합체된 밀봉 조립체가 도1에 도시되어 있다. 이러한 형태의 베어링에서, 롤 네크(neck)의 테이퍼 섹션(10)은 롤 단부면(12)으로부터 공지된 수단, 예들 들어 하나 이상의 키이(18; key)에 의해 고정되어 있는 슬리브(16)를 갖는 연속 테이퍼 섹션(14)까지 이어진다. 상기 슬리브는 초크(22; chock) 내에 고정된 부싱(20)에 의해 둘러싸이고, 상기 초크는 롤 단부면으로부터 축방향으로 이격되어 그 사이에 원형 갭(23)을 형성한다. 원형 밀봉 조립체(24)는 상기 갭에 걸쳐 있고 내부적으로는 밀봉 부재들과 협동하여 내부 챔버와 외부 챔버(26, 28)로 세분화된다.

회전하는 동안, 롤은 외부에서 인가된 압연 용액에 의해 냉각되고, 상기 롤 네크는 슬리브(16)와 부싱(20) 사이에서 연속적으로 공급되는 오일의 막에 회전식으로 지지된다. 상기 외부에서 인가된 압연 용액은 대부분 밀봉 조립체(24)에 의해 베어링으로부터 편향된다. 밀봉 조립체 안으로 침투하는 압연 용액은 내부 챔버(26)에서 포획되고, 하부 출구(27)를 통해 압연기 섬프로 배수된다.

슬리브(16)와 부싱(20) 사이로부터 누출되는 오일은 외부 챔버(28)에서 포획되고, 상기 초크의 보어(30)를 통해 섬프(32)까지 배수된다. 여기서부터, 상기 오일은 수평관(34), T 연결부(36) 및 가요성 호스(38)를 통해 압연기 윤활 시스템에 이르는 수직관(40)까지 복귀한다. 상기 윤활 시스템은 오일을 베어링까지 역으로 재순환시키기 전에 오일을 냉각 및 여과시킨다.

수직관(40)은 공기가 오일 배수 시스템 안으로 들어가게 해주는 통기구(42)를 포함한다. 정상적인 작동 상태에서, 오일 유출의 레벨은 개략적으로 44로 표시된 것과 같다. 상기 유출 오일은 공기를 연속적으로 연행하여 외부 챔버(28)로부터의 제거하고, 상기 공기는 통기구(42)를 통해 (점선 화살표로 표시된) 공기의 유입 유동으로 연속적으로 보충된다. 따라서, 내부 챔버와 외부 챔버(26, 28) 사이에 유지되는 안정적인 압력은 밀봉 조립체가 정상적으로 기능 할 수 있게 한다.

그러나, 공기의 유입 유동이 통기구의 차단 또는 제한된 배수로 인해 오일로 배수 라인을 충만시킴으로 인해 제한되거나 중단된다면 외부 챔버로부터 연행된 공기의 계속적인 제거가 챔버 내의 압력을 대기압 이하로 감소시킨다. 이는 오일 레벨을 상승시켜 밀봉 조립체가 더 이상 충분하게 기능을 수행할 수 없는 레벨에 도달하게 되어 결국 오일이 누출된다.

통상적인 외향 돌출 또는 노출된 통기 장치가 고려되었지만 잠재적인 손상과 압연기 조각, 파편, 부적절한 조작 등에 대한 노출로 인한 손상과 그로 인한 누출 또는 차단에 대한 잠재성 때문에 받아 들여지지 않았다.

본 발명의 주목적은 외부 챔버(28)가 베어링 배수 시스템 내의 오일 레벨 및/또는 배수 통기구의 상태에 상관없이 오일의 유출 유동에 연행되는 공기를 대체하도록 충분한 양의 공기가 연속적으로 제공되는 것을 보장하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 밀봉 조립체 내에 완전히 포함된 통기 장치에 의해 전술된 공기 공급의 연속성을 달성하여 부적당한 압연 환경 및/또는 작업자에 의한 잘못된 조작으로 발생되는 손상 또는 장애를 없애는 것이다.

본 발명에 따르면, 추가의 공기 통로가 내부 챔버와 외부 챔버(26, 28)를 연통시키는 위치에서 밀봉 조립체의 상부 내에 위치된다. 상기 공기 통로는 외부에서 인가된 압연 용액과 베어링 오일의 상호 오염을 방지하도록 구성되고, 베어링 배수 시스템에서 유출 오일의 레벨에 상관없이 개방 상태로 있도록 위치된다.

본 발명에 따른 이들 목적 및 다른 목적, 특성과 장점은 첨부 도면을 따라 보다 상세히 설명한다.

도1은 종래의 오일 막 베어링 및 이에 합체된 밀봉 조립체를 베어링 배수 시스템의 부분 개략도와 함께 도시한 종단면도.

도2는 본 발명에 따라 추가의 공기 통로를 사용하도록 변형된 밀봉 조립체의 상부의 확대 단면도.

도3은 도2에 도시된 부가 공기 통로의 다른 위치 및 방위를 도시한 개략도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

10 : 테이퍼 섹션

12 : 롤 단부면

16 : 슬리브

18 : 키이

20 : 부싱

22 : 초크

24 : 밀봉 조립체

26 : 내부 챔버

28 : 외부 챔버

30 : 보어

32 : 섬프

34 : 수평 관

도2에서, 본 발명의 밀봉 조립체(24')는 볼트 등(도시 생략)에 의해 초크 (22)에 고정된 외부 림(46a)을 갖는 강성 원형 밀봉 단부판(46)을 포함한다는 것을 알 수 있다. 상기 밀봉 단부 판은 림(46a)으로부터 반경 방향으로 내향 돌출되는 환형 플랜지(46b)를 포함한다. 플랜지(46b)는 내향 돌출 원형 리브(46e)에 의해 분리되는 대향하여 돌출한 견부(46c, 46d)에서 종결된다. 견부(46c, 46d)는 플랜지(46b)로부터 내부 및 외부 챔버(26, 28) 안으로 대향 방향으로 축방향 연장된다.

탄성 네크 밀봉부(48)는 테이퍼진 네크 섹션(10) 상에 장착되고, 탄성 냉각수 가드(50)는 밀봉 단부판(46)의 외부 림(46a)에 고정된다. 네크 밀봉부(48)는 밀봉 단부판 견부(46c, 46d)에 활주식으로 접촉된 립에서 종결되는 레그(52)를 갖고, 상기 냉각수 가드는 롤 단부면(12)에 활주식으로 접촉하는 립(54)을 갖는다. 이러한 배열로, 밀봉 단부판(46)은 롤 단부면(12)과 초크(22) 사이의 갭(23)을 내부 챔버와 외부 챔버(26, 28)로 세분하도록 탄성 밀봉부 부재들을 형성하는 네크 밀봉부(48) 및 냉각수 가드(50)와 협동한다. 밀봉 내부 링(56)은 상기 롤과 함께 회전하여 내부 챔버(26) 안에서 래비린드를 생성하는 작용을 한다. 탄성 네크 밀봉부(48), 밀봉 내부 링(56) 및 탄성 냉각수 가드(50)는 다중 밀봉 부재를 형성한다.

본 발명에 따라, 연결 수단, 예컨대, 연결 통로(58)는 내부 챔버와 외부 챔버(26 및 28) 사이의 밀봉 단부판(46)에 마련된다. 연결 통로(58)는 외부 챔버(28)에 연통하는 개구(58b)로부터 나사식 플러그(60)에 의해 폐쇄된 블라인드 보어(58c)까지 반경 방향으로 외향 돌출되어 연결 수단의 외부 통로를 형성하는 외부 레그(58a)를 포함한다. 연결 수단의 내부 통로를 형성하는 내부 레그(58d)는 내부 챔버(26)에 연통하는 개구(58e)로부터 외부 레그(58a) 및 내부 레그(58d)들 사이의 결합부로써 기능하는 블라인드 보어(58c)까지 외부 레그(58a)에 대해 소정의 각도로 반경방향으로 외향 돌출된다.

도3에서, 연결 통로(58)는 베어링 중심부를 통과하는 평면(P₁)에 놓이거나 또는 베어링 중심부의 측방향으로 배치된 평면(P₂)에 놓일 수 있다는 것을 알 수 있다. 그러나, 모든 경우에서, 연결 통로(58)는 밀봉 단부판의 상부 4분면(Q₁또는 Q₂)에 위치되고, 바람직하게는 상부 8분면(O₁또는 O₂)에 위치될 수 있다.

오일 측 개구(58b)는 네크 밀봉부(48)에 의해 원심력으로 배출되는 오일로부터 견부(46d)에 의해 차폐된 플랜지(46b)의 경사면 내에 위치된다. 냉각수 측 개구(58e)는 내부 밀봉 링(56)에 의해 배출된 냉각수의 궤적 외부의 위치에서 견부(46c)의 반경 방향 외향 위치에서 플랜지(46b)의 반경 방향 표면에 대해 예각으로 종결된다.

외부 챔버(28)로 통기되는 공기는 하부 배수 개구(27)를 통해 내부 챔버(26)의 래비린드 영역 안으로 들어올 수 있다. 여기서부터, 공기는 레그(58d)를 통해 결합부(58c)까지 반경방향으로 외향 및 상향 유동한 후에 레그(58a)를 통해 외부 챔버(28) 안으로 반경방향으로 내향 및 하향 유동한다. 개구(58b, 58e)의 방위 및 이들의 연통 통로 섹션(58a, 58b)은 이들 안으로 상향으로 튀어 유입된 소정의 오일 또는 냉각수가 원래의 환경으로 역 배수시키기 위한 것이고, 따라서 효과적으로 상호 오염을 피할 수 있다. 상호 오염의 가능성은 통로 섹션(58a, 58d)의 길이를 최대화하기 위해 도3에서 P₂로 표시된 비 반경 평면에 통로(58)를 위치시킴으로써 더 최소화할 수 있다.

상기 설명에 비추어, 이 기술의 숙련자는 통로(58)의 구성 및 위치가 외부 챔버(28)에 베어링 배수 시스템의 상태와 상관없이 연속적으로 공기가 제공되는 것을 보장한다는 것을 이해할 수 있다. 부적당한 압연 환경 및/또는 잘못된 조작에 의한 손상 및 누출은 통기 통로를 확고한 밀봉 단부판(46) 내에 전체적으로 위치시킴으로써 피할 수 있다.

본 발명에 의하면, 외부 챔버가 베어링 배수 시스템 내의 오일 레벨 및/또는 배수통기구의 상태에 상관없이 유출되는 오일에 연행되는 공기를 대체하기 위해 충분한 양의 공기가 연속적으로 제공되고, 밀봉 조립체 내에 완전히 포함된 통기 장치에 의해 전술된 공기 공급의 연속성을 달성하여 부적당한 압연 환경 및/또는 작업자에 의한 잘못된 조작으로 발생되는 손해 또는 장애를 제거할 수 있다.

Claims

롤이 롤 단부면으로부터 비회전 베어링 초크에 회전식으로 지지된 감소된 직경 섹션까지 이어지는 테이퍼 섹션을 갖춘 네크를 갖고, 상기 초크가 롤 단부면으로부터 축방향으로 이격되어 그 사이에 원형 갭을 형성하도록 된, 회전 압연기의 롤용 오일 막 베어링의 밀봉 조립체에 있어서,

원형 밀봉 조립체는 상기 갭에 걸쳐 있고, 상기 밀봉 조립체는 초크에 고정되고 상기 갭을 롤 단부면에 인접한 내부 챔버와 초크에 인접한 외부 챔버로 세분화시키도록 관련 탄성 밀봉 부재들과 협동하는 강성 원형 밀봉 단부판과, 내부 챔버와 외부 챔버 사이에 통기 연결부를 형성하기 위해 밀봉 단부판의 상부 4분면 내에 연결 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉 조립체.
제1항에 있어서, 상기 밀봉 단부판은 내부 챔버와 외부 챔버 사이로부터 반경 방향으로 내향 돌출하는 환형 플랜지를 갖춘 외부 원형 림을 포함하고, 상기 연결 수단은 내부 챔버로부터 그리고 환형 플랜지를 통해 외부 챔버로부터 림의 연결부까지 각각 안내되는 내부 통로 및 외부 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉 조립체.
제2항에 있어서, 상기 밀봉 단부판은 플랜지로부터 내부 챔버와 외부 챔버 안으로 대향하여 축방향으로 연장되는 견부들를 포함하고, 상기 내부 및 외부 통로는 견부들이 반경 방향으로 외향 배치된 위치에서 내부 챔버와 외부 챔버에 연통하는 것을 특징으로 하는 밀봉 조립체.
제2항에 있어서, 내부 통로 및 외부 통로가 베어링 축을 통과하는 평면에 놓이는 것을 특징으로 하는 밀봉 조립체.
제2항에 있어서, 상기 내부 통로 및 외부 통로가 베어링 축의 측방향으로 배치된 평면에 놓이는 것을 특징으로 하는 밀봉 조립체.
제1항에 있어서, 상기 연결 수단이 밀봉 단부판의 상부 8분면에 있는 것을 특징으로 하는 밀봉 조립체.
롤이 롤 단부면으로부터 베어링 오일 막 상의 비회전 초크에 회전식으로 지지된 감소된 직경 단부 섹션까지 이어지는 테이퍼 섹션을 갖춘 네크를 갖고, 상기 초크가 롤 단부면으로부터 축방향으로 이격되어 그 사이에 원형 갭을 형성하도록 된, 회전 압연기의 롤용 오일 막 베어링의 밀봉 조립체에 있어서,

밀봉 조립체가 갭에 걸쳐 있고 테이퍼진 네크 섹션을 둘러싸고, 상기 밀봉 조립체가, 초크에 고정되고 상기 갭을 롤 단부면에 인접한 내부 챔버와 초크에 인접한 외부 챔버로 세분화하는 원형 밀봉 단부판과, 외부에서 인가된 압연 용액이 외부 챔버 안으로 유입되는 것과 베어링 오일이 내부 챔버 안으로 유입되는 것을 방지하도록 밀봉 단부판과 협동하는 다중 밀봉 부재와, 내부 챔버와 외부 챔버 사이에 통기 연결부를 형성하기 위해 밀봉 단부판의 상부 4분면에 마련된 연결 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉 조립체.
롤이 롤 단부면으로부터 비회전 초크의 오일 막 상에 회전식으로 지지된 감소된 직경 섹션까지 이어지는 테이퍼 섹션을 갖춘 네크를 갖도록 된, 회전 압연기의 롤용 오일 막 베어링의 밀봉 조립체에 있어서,

상기 베어링은, 롤 단부면과 초크 사이의 테이퍼진 네크 섹션을 둘러싸는 밀봉 조립체와, 이 밀봉 조립체에 사용하기 위한 것으로 밀봉 조립체를 롤 단부면에 인접한 내부 챔버와 초크에 인접한 외부 챔버로 세분화하면서 다른 밀봉 부재와 협동하도록 구성된 원형 밀봉 단부판과, 상기 챔버들 사이에 통기 연결부를 제공하기 위해 밀봉 단부판의 상부 4분면 내에 연결 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉 조립체.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 연결 수단이 밀봉 단부판의 상부 8분면에 있는 것을 특징으로 하는 밀봉 조립체.