JP2000033414A - 金属帯の熱間圧延機のサイドガイド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属帯の熱間圧延で発生するキャンバを防止
するため、金属帯をロールの出入口で拘束するため、サ
イドガイドの先端を極力ロールに近づけられ、かつロー
ル替え作業に何ら支障がないサイドガイド装置を提供す
る。 【解決手段】 サイドガイド装置を金属帯を幅方向に拘
束する１対のガイド片と、ガイド片を幅方向に移動する
移動機構と、移動機構を駆動する駆動装置と、前記移動
機構と駆動装置とを保持し、かつ圧延位置に対して着脱
可能なユニット枠とで構成する。ガイド片が金属帯を拘
束することによって生じる押付け力の中心が移動機構と
駆動装置、ユニット枠を伝達する間、常にハウジング空
間内にあるようにし、ユニット枠はハウジング内面から
反力を得る構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は金属帯の熱間圧延設
備における粗圧延機または仕上圧延機の入側およびまた
は出側で金属帯の幅方向の移動を拘束し、キャンバの発
生を抑制するサイドガイド装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】以下では、鉄鋼業における鋼帯の熱間圧
延を例に本発明を説明する。鋼帯の熱間圧延機では鋼帯
の平面形状が長手方向に曲がるキャンバが発生すること
がある。キャンバは、断面板厚の左右不均一な材料や左
右温度の不均一な材料を圧延することにより、金属帯の
左右での圧延伸びが異なることに起因する。キャンバは
鋼帯の品質を劣化させるばかりでなく、甚だしい場合は
材料を突っかけて長時間の圧延故障となる。

【０００３】通常、圧延機の入側にはサイドガイドが設
けられている。サイドガイドは元来材料先端を圧延機の
中心に進入させるためのものであるが、これを圧延機の
入側と出側に設け、金属帯を強く拘束することによって
軽度のキャンバを修正することが可能である。しかし、
金属帯の幅が広く、厚い場合はサイドガイドにかかる押
付け力は大きなものになり、十分な修正は不可能であ
る。

【０００４】これを解決すべく、圧延中に積極的にサイ
ドガイドを使用してキャンバを修正する方法が検討され
てきた。

【０００５】例えば、特開昭６３−５６３１４号公報に
は、圧延機の入側およびまたは出側で、サイドガイドの
先端を圧延機のロールバイトに接近させ、ハウジングか
らロールバイトにわたる長い区間の金属帯をサイドガイ
ドで拘束することによって、キャンバを修正する技術が
開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記特開昭６３−５６
３１４号公報に開示されている装置は、サイドガイドの
先端を極力ロールバイトに接近させることを狙いとして
いる。そのため、サイドガイドを駆動するラムを通すた
め、ハウジングに貫通孔を穿つ態様例が開示され、ある
いは、圧延機の入側のサイドガイドと出側のサイドガイ
ドとをワークロール間のギャップを通して一体に構成す
る態様例を開示している。

【０００７】前者のハウジングに貫通孔を設ける方法は
ハウジングの強度を低下させることになり、新設圧延機
以外ではほとんど実現不可能である。後者の一体になっ
たサイドガイドは、粗圧延機のように、近接エッジャー
圧延機が設置されている圧延機では適用できない。

【０００８】さらに、ロール交換をするときは下ワーク
ロールチョックで上ワークロールチョックを支持しなが
ら上下のワークロールを引き出すため、前記のサイドガ
イドが邪魔になり、ロール交換毎にガイド片を取り外す
必要がある。寸刻を争うロール交換作業時にはこの取り
外し、取り付け作業は極めて困難な作業となる。同じ理
由で、同公報の第２の発明として開示された圧延機の入
側出側のサイドガイドを一体にする方法もロール交換毎
にサイドガイドの取り外し取り付け作業が必要になるた
め実施はきわめて困難である。

【０００９】本発明の目的は、キャンバを防止するた
め、被圧延材をロール出入口で拘束するサイドガイドの
先端をできるだけロールに近づけられ、かつロール替え
作業に支障がない簡便なサイドガイド装置を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは種々の検討
と試作試験を行い下記の知見を得た。 (a) キャンバを有効に修正するサイドガイド装置は、
(ア) サイドガイド（すなわちガイド片）を極力ロールに
接近させる必要がある、(イ) しかし、サイドガイド装置
を圧延機内に固定したままにするとロール替え時に支障
を来たすため、ロール替え時には容易に退避可能な機構
としなければならない、(ウ) 鋼帯の幅方向の振れを確実
に拘束するためには、頑丈にしなければならない、の各
条件を満たすものでなければならない。

【００１１】(b) 前記ガイド片をロールに接近させるた
めにはサイドガイド装置をロールの直近に設けることが
必要であるが、この部分はスペースが狭い。従って、極
力小型のものにしなければならない。

【００１２】(c) 小型にすることと、頑丈にすることは
矛盾するが、サイドガイド装置の構造体を他の強固な支
持体で支える構造とすれば解決できる。この支持体には
ハウジング構造を使えばよい。

【００１３】(d) 従って、サイドガイド装置をガイド
片、移動機構および駆動装置を含めた小型ユニットと
し、ユニット全体を着脱できるようにすればよい。ま
た、ガイド片を通して移動機構および駆動装置が受ける
金属帯の幅方向の押付け力に対して、ハウジングの内面
でその反力を得るような構造とすればユニットの枠自体
は頑丈なものにしなくてもよい。

【００１４】上記の知見に基づき、完成した本発明の要
旨は、「金属帯の熱間圧延機の入側または出側のサイド
ガイド装置であって、熱間圧延機のハウジング空間内に
ある金属帯を幅方向に拘束する１対のガイド片と、ガイ
ド片を幅方向に移動させる移動機構と、移動機構を駆動
する駆動装置と、移動機構と駆動装置とを保持し、かつ
圧延位置に対して着脱可能なユニット枠とを備え、ガイ
ド片が金属帯を拘束することによって前記移動機構、駆
動装置およびユニット枠に伝達される押付け力の中心が
ハウジング空間内にあって、ユニット枠はハウジング内
面に当接して前記押付け力の反力を得ることを特徴とす
る金属帯の熱間圧延機のサイドガイド装置」にある。

【００１５】ここで、「ハウジング空間」とは、パスラ
イン両側のハウジングの入側または出側の１対のハウジ
ング柱の前縁面および後縁面に囲まれた空間をいい、
「ハウジング内面」とはハウジングのパスライン側の面
をいう。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係るサイドガイド
装置を鋼帯の熱間圧延設備の粗圧延機に設置した場合の
平面図を示す概要図である。符号１は圧延機、２は圧延
機の入側に設置されたエッジャーロール、３は圧延機の
ワークロール、４は圧延機のハウジング、５はサイドガ
イド装置、６はサイドガイド装置のユニット枠、７はサ
イドガイド装置のガイド片、８はエッジャーロールの前
面に設置された前面ガイド、９は圧延機の後面に設置さ
れた後面ガイド、１０は鋼帯である。同図において、サ
イドガイド装置５は圧延機ハウジング４に挟まれて、ワ
ークロール３の入側および出側にそれぞれ１機設置され
ている状態を示している。

【００１７】ガイド片７は鋼帯１０を幅方向（以下、左
右方向ともいう）に拘束する。同図においてガイド片７
の先端はワークロール３と重なって描かれ、先端がロー
ルの中心軸に近いところまで延びており、キャンバ修正
がしやすい構造としている。しかし、本発明はこれに限
るものではなく、ガイド片の先端がロールから離れてい
てもよい。

【００１８】図２は本発明に係るサイドガイド装置の機
構の概要を示す側面図である。図３は本発明に係るサイ
ドガイド装置の機構の概要を示す正面図である。図４は
本発明に係るサイドガイド装置の機構の概要を示す平面
図である。図２〜４において、図１と同じ部品は同じ符
号で示す。図２、３の符号１９はテーブルローラであ
る。

【００１９】図２〜４において、１対のガイド片７は鋼
帯１０のハウジング空間２１（図４参照）にある部分を
拘束する。図４ではハウジング空間２１はパスライン両
側のハウジング４の前縁および後縁をそれぞれ結ぶ面
（破線）で示されている。

【００２０】ガイド片７の長さはハウジング空間２１内
にとどまらず、圧延機の外まで、あるいはワークロール
３近傍まで長く延びていてもよい。ただし、極力ワーク
ロール３の近傍まで延びていることがキャンバ防止の点
から望ましい。

【００２１】ガイド片７は支持アーム１３に取り付けら
れ、支持アーム１３はユニット枠６に設けられたガイド
レール１４とライナープレート２３に案内されて左右に
移動し、鋼帯１０の幅に合わせて調整される。支持アー
ム１３、ガイドレール１４、ライナープレート２３を総
称して移動機構１１ともいう。

【００２２】ユニット枠６はハウジング空間２１内に収
納されるが、後述のように移動機構１１や移動機構の駆
動装置に負荷される押付け力の伝達経路がすべてハウジ
ング空間２１の内部にあるかぎり、ユニット枠の一部が
図４のようにワークロール３側に突出してもよいし、一
部がハウジング空間２１の外側に突出してもよい。

【００２３】図３〜４において、支持アーム１３は油圧
シリンダ１５で駆動される構造を示している。油圧シリ
ンダ１５はサーボ弁１８（図３参照）で位置制御する機
構である。ガイド片７の位置は油圧シリンダ１５に付設
された位置検出器１６（図３参照）で検出するようにな
っている。油圧シリンダ１５、サーボ弁１８および位置
検出器１６を併せて駆動装置１２ともいう。

【００２４】支持アーム１３と油圧シリンダ１５の接続
部にはロードセル１７が設けられており、鋼帯１０から
ガイド片７が受ける押付け力を検出するようになってい
る。ロードセル１７は本発明の必須構成要件ではない。

【００２５】図４に示すように、図示の例は左右のガイ
ド片７はそれぞれ別個の油圧シリンダ１５で駆動される
構造となっているが、共通に１つの油圧シリンダを用
い、ラックピニオン等の機構で左右の支持アームを等量
ずつ開閉する方式をとってもよい。

【００２６】ここで、図３および図４において、鋼帯１
０にキャンバが発生して、ガイド片に左方向の押付け力
Ｆ１が負荷された場合の力の伝達経路を説明する。この
とき他方のガイド片には押付け力が負荷されていないと
する。

【００２７】図３〜４に示すように、この押付け力の中
心は支持アーム１３を介して油圧シリンダ１５のロッド
にかかるＦ２として負荷される。油圧シリンダ１５はシ
リンダ支持台２０で支えられているため、押付け力はＦ
３としてユニット枠６に伝えられる。図３〜４の例では
ユニット枠６とハウジング内面２２との間には、ユニッ
ト枠６を着脱するためわずかな隙間を設けている。従っ
て、ユニット枠６は同図の左方に隙間分だけ移動し、ハ
ウジング内面２２に当接し、これによってＦ４の力でハ
ウジング４から反力を得る。図３および図４において
は、Ｆ１〜Ｆ４はすべて等しい。

【００２８】すなわち、図３〜４において、鋼帯からハ
ウジングまで押付け力が伝達される過程で、力の中心は
常にハウジング空間２１内にある。言換えれば、ガイド
片７にかかる押付け力は駆動装置から最短経路でハウジ
ング内面２２に伝わるため、ユニット枠６を支持するた
めの頑丈な構造体を必要とせず、ユニット枠６を小型化
することができる。これに反して、ユニット枠６を設備
の基礎から立ち上げた土台上に設置した場合、あるいは
ハウジング４から立ち上げた架台等（図示せず）に設置
した場合、ユニット枠６は前記の押付け力に基づく曲
げ、せん断、ねじれ等に対する剛性を保つために頑丈な
構造にしなければならない。

【００２９】上記説明は鋼帯にキャンバがあって、パス
ライン中心から偏った場合について述べたが、鋼帯に幅
変動がある場合は左右両側の移動機構、駆動装置に等分
に押付け力がかかる。この状態の押付け力を図３〜４の
Ｆ１〜Ｆ３、Ｇ１〜Ｇ３に示す。この状態ではＦ１＝Ｇ
１、Ｆ２＝Ｇ２、Ｆ３＝Ｇ３となり、ユニット枠６上で
Ｆ３とＧ３が釣り合うため、ユニット枠からハウジング
への押付け力の伝達はない。従って、ユニット枠は鋼帯
の幅変動を拘束するに足る強度を持つ必要がある。実際
の圧延ではキャンバあるいは鋼帯の偏りに基づく片側の
みに係る押付け力と、鋼帯幅の変動による両側等分の押
付け力とが加わるので、Ｆ１とＧ１とは必ずしも等しく
ない。

【００３０】前記のように、押付け力の中心が常にハウ
ジング空間２１内にあることは、ユニット枠自体がハウ
ジング空間内にすべて収容されることを意味するもので
はない。図１または図２に示すように、ユニット枠６の
ロール側の一部がハウジング空間２１から突出している
が、鋼帯からの押付けの中心は常にハウジング空間２１
の内にある。

【００３１】ユニット枠６はロール替え時に圧延位置か
ら脱着される。このため、ユニット枠６とハウジング４
の内側との間には隙間がなければならない。この隙間は
片側で約２〜１０ｍｍ必要である。したがって、ユニッ
ト枠６の変形または変位をハウジングで完全には防止す
ることはできないが、鋼帯のセンタリングおよびキャン
バ修正に支障のない程度であれば隙間は許容される。

【００３２】ユニット枠６とハウジング４の隙間を完全
になくすには、ユニット枠６を装着した状態でユニット
枠とハウジング４の間にジャッキを設けたり、楔を挟ん
で隙間をなくす方法を用いてもよい。

【００３３】圧延位置に装着時はユニット枠６の上下方
向、前後方向の動きも拘束しなければならないが、拘束
方法はとくに限定するものではなく、ハウジングによっ
て拘束してもよいし、基礎構造物またはハウジングから
支柱を延ばして支持してもよい。通常はハウジングもし
くはハウジングに付設した構造物によって上下方向およ
び前後方向を支持するのが簡便で望ましい。

【００３４】ユニット枠は圧延時には圧延位置に装着さ
れ、ロール替え時には退避する構造を有する。ユニット
枠はロール替えの１０分程度の時間内に圧延機との脱着
を完了する必要があり、専用の脱着装置を設けてもよい
し、作業用クレーンおよび必要に応じて治具を用いて脱
着してもよい。ユニット枠を装着して固定する方法は、
ボルトを用いて圧延機に固定してもよいし、ユニット枠
またはハウジングに設けたジャッキ、またはクランプ装
置などで固定してもよい。いずれにせよ、前記の作業時
間内で脱着するため、ボルトを用いる場合はボルト本数
を必要最小限（数本）にする必要があり、ジャッキまた
はクランプ装置も数分で作業できるようにしなければな
らない。したがって、油圧ジャッキまたは油圧クランプ
等で遠隔操作可能にするのが望ましい。

【００３５】図５はサイドガイド装置の枠脱着装置の一
例の概要を示す側面図である。同図において、サイドガ
イド装置５のユニット枠６はスイングアーム２４および
スイングシリンダ２５によって圧延位置２６と退避位置
２７のいずれかに移動する。

【００３６】圧延位置２６ではユニット枠６の主要部分
（移動機構１１および駆動装置１２を収容した部分）は
ハウジング空間２１内に収容される。

【００３７】ユニット枠６の側面にはクランプシリンダ
２８が設けられており、圧延位置２６に装着されるとク
ランプシリンダ２８の油圧を付勢してハウジング４に固
定される。同図のように、クランプシリンダ２８を用い
る場合、鋼帯を拘束することによる押付け力は、ユニッ
ト枠６からクランプシリンダ２８を経由してハウジング
内面２２に伝達されるが、この場合においても押付け力
および反力の中心は常にハウジング空間内にある。この
ような、ユニット枠６の固定手段は、サイドガイド装置
５の精度が向上させ、機械的寿命も向上させるので、本
発明の実施には設置が望ましい。

【００３８】脱着装置は図５のようなスイング方式のほ
か、ガイドレールにそってユニット枠を前後進させる方
式、あるいは着脱時間を短縮できる限り、汎用の起重機
を用いてもよい。

【００３９】

【発明の効果】サイドガイド装置をユニット化すること
で、ミルハウジング内に取り付けが可能になり、ロール
替え作業に影響がない。小型にできるので既存の圧延機
にも取り付けられ、キャンバ修正が可能になり歩留まり
向上、および蛇行発生防止による通板性が向上して圧延
作業が安定する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るサイドガイド装置を鋼帯の熱間圧
延設備の粗圧延機に設置した場合の平面図を示す概要図
である。

【図２】本発明に係るサイドガイド装置の機構の概要を
示す側面図である。

【図３】本発明に係るサイドガイド装置の機構の概要を
示す正面図である。

【図４】本発明に係るサイドガイド装置の機構の概要を
示す平面図である。

【図５】サイドガイド装置の枠脱着装置の一例の概要を
示す側面図である。

【符号の説明】

１ 圧延機 ２ エッジャーロール ３ ワークロール ４ ハウジング ５ サイドガイド装置 ６ ユニット枠 ７ ガイド片 ８ 前面ガイド ９ 後面ガイド １０ 鋼帯 １１ 移動機構 １２ 駆動装置 １３ 支持アーム １４ ガイドレール １５ 油圧シリンダ １６ 位置検出器 １７ ロードセル １８ サーボ弁 １９ テーブルローラ ２０ シリンダ支持台 ２１ ハウジング空間 ２２ ハウジング内面 ２３ ライナープレート ２４ スイングアーム ２５ スイングシリンダ ２６ 圧延位置 ２７ 退避位置 ２８ クランプシリンダ Ｆ１〜Ｆ４ 押付け力または反力 Ｇ１〜Ｇ３ 押付け力または反力

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属帯の熱間圧延機の入側または出側の
   サイドガイド装置であって、熱間圧延機のハウジング空
   間内にある金属帯を幅方向に拘束する１対のガイド片
   と、ガイド片を幅方向に移動させる移動機構と、移動機
   構を駆動する駆動装置と、移動機構と駆動装置とを保持
   し、かつ圧延位置に対して着脱可能なユニット枠とを備
   え、ガイド片が金属帯を拘束することによって前記移動
   機構、駆動装置およびユニット枠に伝達される押付け力
   の中心がハウジング空間内にあって、ユニット枠はハウ
   ジング内面に当接して前記押付け力の反力を得ることを
   特徴とする金属帯の熱間圧延機のサイドガイド装置。