JP2000126804A - Ｈ形鋼の圧延設備用多機能圧延機及びｈ形鋼の圧延設備用多機能圧延機を用いた圧延方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の中間・仕上げ用圧延に最低限３台必要
であった圧延機を２台とし、設備費を廉価にすると共
に、その分、ライン長さを短縮でき、必要建屋長さも短
くすることができるＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機及
びＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機を用いた圧延方法を
提供する。 【解決手段】 上、下ウェブ厚み圧下用ロール部１４、
１５と、左、右フランジ厚み圧下用ロール１６、１７の
みならず、上、下フランジ幅圧下用ロール部１８、１
９、２０、２１も一体的に組み込み、かつ、上、下ウェ
ブ厚み圧下用ロール部１４、１５のロール幅Ｗを、固定
ウェッジリング４０に対して可動ウェッジリング４１を
相対的に回転することによって調整可能とすると共に、
上、下フランジ幅圧下用ロール部１８、１９、２０、２
１を偏心リング６５、６６によって圧下位置と退避位置
との間で移動可能にしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｈ形鋼のエッジン
グ圧延とユニバーサル圧延とを単一の圧延機を用いて行
うことができるＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機及び同
圧延機を用いた圧延方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｈ形鋼を圧延する設備として、例えば、
特開昭５６−１０９１０１号公報に記載されているＨ形
鋼の圧延設備Ｂがあり、その構成を図１５及び図１６に
簡単に示す。図示するように、Ｈ形鋼の圧延設備Ｂは、
直列に配列された、ブレークダウン圧延機１７０と、ユ
ニバーサル粗圧延機１７１と、エッジャー圧延機１７２
と、ユニバーサル仕上げ圧延機１７３とから構成されて
いる。

【０００３】上記Ｈ形鋼の圧延設備Ｂを用いた圧延方法
において、まず、ブレークダウン圧延機１７０によっ
て、スラブ、ビームブランク等の素材としての被圧延材
１８７を、図１６に示すように所定の形状に粗造形し、
その後、ユニバーサル粗圧延機１７１とエッジャー圧延
機１７２による複数パスの中間圧延を経て、ユニバーサ
ル仕上げ圧延機１７３において、最終的にＨ形鋼製品１
８６に圧延する。

【０００４】即ち、図１６に示すように、ブレークダウ
ン圧延機１７０において、被圧延材１８７はブレークダ
ウンロール１７４、１７５によって粗造形され、ユニバ
ーサル粗圧延機１７１において、水平ロール１７６、１
７７と竪ロール１７８、１７９により、それぞれ、ウェ
ブとフランジが圧延され、エッジャー圧延機１７２にお
いて、エッジャーロール１８０、１８１によりフランジ
両側縁部の圧下がなされ、フランジの幅寸法が設定され
る。また、ユニバーサル仕上げ圧延機１７３では、水平
ロール１８２、１８３及び竪ロール１８４、１８５によ
りそれぞれウェブとフランジが圧延され、フランジの角
度はウェブに対して９０°に成形される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したＨ形
鋼の圧延設備Ｂは、未だ、以下の解決すべき課題を有し
ている。即ち、図１６に示すように、ブレークダウン圧
延機１７０以降の工程において、ウェブ及びフランジを
圧延するためには、ユニバーサル粗圧延機１７１とユニ
バーサル仕上げ圧延機１７３が必要であり、また、フラ
ンジ側縁部の圧下のためにはエッジャー圧延機１７２が
必要であるため、設備費が高価になると共に、ライン長
さも長くなっていた。

【０００６】一方、特開平４−２５１６０３号公報に
は、上下の水平ロールの左右にフランジ幅圧下用ロール
を設けたユニバーサル圧延機が提案されているが、ａ）
水平ロールの外周面によってＨ型鋼のウエブを圧下、
ｂ）水平ロールの側面と竪ロール間でＨ型鋼のフランジ
外面を圧下、ｃ）水平ロールの左右にあるフランジ幅圧
下用ロールでＨ型鋼のフランジ幅を圧下の３つを同時に
行うために、左右の竪ロールと水平ロールの間隙にフラ
ンジ幅圧下用ロールが入るように構成されている。しか
しながら、この間隙が小さいため、円盤状のフランジ幅
圧下用ロールの厚みが十分に確保されず、ロール強度
上、実用機としての使用に耐えない。また、製品品質か
ら見た場合、左右の竪ロールと水平ロールの間隙とフラ
ンジ幅圧下用ロールの厚みを一致させることが困難なこ
とから、フランジ幅圧下用ロールの厚みが厚い場合には
各ロール間の干渉が起こり、Ｈ型鋼のフランジ厚みを所
定の厚みまで薄くできない。また、逆に、フランジ幅圧
下用ロールの厚みが薄い場合には、Ｈ型鋼のフランジ幅
端面をその全面にわたって圧下できないため、Ｈ型鋼の
フランジ端面に凹状のへこみを形成し、製品品質を落と
してしまうという問題点がある。そこで、このような問
題を解決するため、フランジ厚み圧下用ロールからなる
左右一対の竪ロールと、ウェブ厚み圧下用ロール部とそ
の両端にロール退避機構を介してフランジ幅圧下用ロー
ル部とを上下方向に移動自在に設けてなる上下一対の水
平ロールとで構成し、竪ロールと水平ロールとでＨ形鋼
のフランジ厚み及びウェブ厚みの圧下時に、水平ロール
のフランジ幅圧下用ロール部を上下に移動させ、竪ロー
ルに前記水平ロールのフランジ幅圧下用ロール部が干渉
しないように構成した多機能圧延機を用いることが考え
られる。この場合、中間・仕上げ圧延に必要な圧延機を
２台とすることができ、設備費を廉価にすると共に、そ
の分、ライン長さを短縮でき、必要建屋長さも短くする
ことができると考えられる。

【０００７】しかし、この場合においても、圧延する製
品のウェブ内幅が変わった時には、水平ロールのウェブ
厚み圧下用ロール部を交換する必要があり、そのため、
ウェブ内幅毎にウェブ厚み圧下用ロール部を準備しなく
てはならず、設備コストがかかるという問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、
従来の中間・仕上げ圧延に最低限３台必要であった圧延
機を２台とし、設備費を廉価にすると共に、その分、ラ
イン長さを短縮して必要建屋長さも短くすることがで
き、さらに、Ｈ形鋼の幅方向のサイズ呼称が異なる場合
でも、水平ロールを交換することなく圧延することがで
きるＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機及びＨ形鋼の圧延
設備用多機能圧延機を用いた圧延方法を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う第１の発
明に係るＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機は、上、下水
平ロール軸に取付けられＨ形鋼のウェブの上下面を圧下
する上、下ウェブ厚み圧下用ロール部と、上、下水平ロ
ール軸の前記上、下ウェブ厚み圧下用ロール部の両側を
なす位置に取付けられＨ形鋼のフランジの上、下端縁部
を圧下する上、下フランジ幅圧下用ロール部と、Ｈ形鋼
のフランジの左、右側面を圧下する左、右フランジ厚み
圧下用ロールとを具備し、上、下水平ロール軸の胴部の
外周面にスプラインを設け、上、下ウェブ厚み圧下用ロ
ール部を、それぞれ、スプラインと嵌合する第１のスプ
ライン溝を有すると共に、上、下水平ロール軸の胴部に
軸線方向に間隔を開けて配設される第１及び第２のウェ
ブ厚み圧下用ロールから形成し、第１及び第２のウェブ
厚み圧下用ロール間に、内周面に上、下水平ロール軸の
スプラインに嵌合する第２のスプライン溝を有する固定
ウエッジリングと、固定ウエッジリングのボス部に回転
自在に取付けられると共に、固定ウエッジリングに円周
方向に摺動自在に当接される可動ウエッジリングとから
なる幅調整リングを配設し、第１及び第２のウェブ厚み
圧下用ロールの軸線方向外側に隣接して、上、下水平ロ
ール軸の胴部の外周面にそれぞれ第１の軸受を介して偏
心リングを嵌着すると共に、偏心リングの外周面に第２
の軸受を介して上、下フランジ幅圧下用ロール部を嵌着
し、上、下フランジ幅圧下用ロール部の外側で上、下水
平ロール軸に設けられたねじ部に、上、下水平ロール軸
に取付けたスペーサーリングを介して第１及び第２のウ
ェブ厚み圧下用ロールを押圧し、第１及び第２のウェブ
厚み圧下用ロールと幅調整リングとを一体的に固定する
押圧ナットを螺合したことを特徴とする。

【０００９】上記した構成によって、竪ロールを構成す
る左、右フランジ厚み圧下用ロールと水平ロールを構成
する上、下ウェブ厚み圧下用ロール部とでＨ形鋼のフラ
ンジ厚み及びウェブ厚みの圧下時（ユニバーサル圧延
時）には、偏心リングを回転して、上、下フランジ幅圧
下用ロール部を退避する方向に作動させ、上、下フラン
ジ幅圧下用ロール部が被圧延材であるＨ形鋼に緩衝しな
いように構成し、左、右フランジ厚み圧下用ロールと
上、下ウェブ厚み圧下用ロール部でユニバーサル圧延を
行う。エッジング圧延を行う時には、偏心リングを回転
して、第１及び第２のウェブ厚み圧下用ロールと水平ロ
ールを構成する上、下フランジ幅圧下用ロール部間の高
さを自在に設定してエッジング圧延を行う。ウェブ内幅
が異なる材料を圧延する時には、幅調整リングを操作し
てロール幅（ウェブ内幅）を自在に設定し、上記したユ
ニバーサル圧延若しくはエッジング圧延を行う。この
際、固定ウエッジリングに対して可動ウェッジリングを
円周方向に摺動自在に回転しながら幅調整を行うことが
できるので、ロール幅を微調整することができる。

【００１０】ここで、可動ウエッジリングを固定ウエッ
ジリングに対して相対回転した際にウエッジリング間に
形成される扇状空間に扇状片からなるストッパーを嵌入
することもできる。この場合、可動ウエッジリングの固
定ウエッジリングに対する相対回転を防止できるので、
圧延中において、ロール幅を確実に一定に保持すること
ができる。幅調整リングと一方のウェブ厚み圧下用ロー
ルとの間に幅粗調整用ライナーを取付けるようにするこ
ともできる。この場合、ロール幅を大きく変更する必要
が生じても、共通の水平ロール軸を用いてロール幅を大
幅に変更することができると共に、微調整することもで
きる。上、下フランジ幅圧下用ロール部の圧下面を、
上、下のウェブ厚み圧下用ロール部の中心に向けて左右
対称に直径が漸次小さくなる環状テーパ面とすることが
できる。この場合、多機能圧延機をユニバーサル粗圧延
機の上流側に配置した場合であっても、多機能圧延機を
用いて、ユニバーサル仕上げ圧延、エッジング圧延、及
び、ユニバーサル粗圧延を確実に行うことができる。

【００１１】また、前記目的に沿う第２の発明に係るＨ
形鋼の圧延設備用多機能圧延機を用いた圧延方法は、上
記した構成を有するユニバーサル仕上げ圧延機能とエッ
ジング圧延機能を有する多機能圧延機を、ユニバーサル
粗圧延機能を有するユニバーサル粗圧延機の上流側又は
下流側に配設し、ユニバーサル粗圧延機と多機能圧延機
との間で被圧延材を往復させながら、ユニバーサル粗圧
延と、エッジング圧延と、ユニバーサル仕上げ圧延とを
行い、しかも多機能圧延機においてもユニバーサル粗圧
延を行うようにすることもできる。この場合、多機能圧
延機とユニバーサル粗圧延機の両方にユニバーサル粗圧
延を適用して、被圧延材のウェブとフランジに圧下を加
えて厚みを薄くすることにより、ユニバーサルラインで
のパス回数を減らすことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。図１〜図１１を参照して、本発明の
一実施の形態に係るＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機
（以下、多機能圧延機という。）１１を説明する。

【００１３】図１に本発明の一実施の形態に係る多機能
圧延機１１を一部とするＨ形鋼の圧延設備Ａの全体構成
が概念的に示されている。図示するように、Ｈ形鋼の圧
延設備Ａは、直列に配列されたブレークダウン圧延機１
０と、本発明に係る多機能圧延機１１と、ユニバーサル
粗圧延機１２とから構成されている。ここで、ブレーク
ダウン圧延機１０は、スラブ、ビームブランク等の素材
を、Ｈ形状に粗造形するものであり、図示しないが、一
対のブレークダウンロールから構成される。ユニバーサ
ル粗圧延機１２は、図３に示すように、それぞれ、Ｈ形
鋼１３のウェブとフランジをそれぞれユニバーサル粗圧
延するウェブ厚み圧下用ロール１２ａ、１２ｂとフラン
ジ厚み圧下用ロール１２ｃ、１２ｄを具備する。

【００１４】次に、多機能圧延機１１の構成について図
２及び図４〜図１１を参照して説明する。まず、図２を
参照して多機能圧延機１１の全体構成について説明する
と、多機能圧延機１１は、Ｈ形鋼１３のウェブの上下面
を圧下して仕上げウェブ厚みを設定する上、下ウェブ厚
み圧下用ロール部１４、１５と、Ｈ形鋼１３の左、右側
面を圧下して仕上げフランジ厚みを設定する左、右フラ
ンジ厚み圧下用ロール１６、１７と、Ｈ形鋼１３のフラ
ンジ上、下端縁部を圧下する上、下フランジ幅圧下用ロ
ール部１８〜２１とを具備する。ここで、左、右フラン
ジ厚み圧下用ロール１６、１７によって左右一対の竪ロ
ールが形成されると共に、上、下ウェブ厚み圧下用ロー
ル部１４、１５とその両側に位置する上、下フランジ幅
圧下用ロール部１８〜２１によって上下一対の水平ロー
ルが形成されることになる。但し、本実施の形態では、
後述するように、上、下ウェブ厚み圧下用ロール部１
４、１５と左、右フランジ厚み圧下用ロール１６、１７
は、ユニバーサル仕上げ圧延のみならず、ユニバーサル
粗圧延にも用いることができる。

【００１５】図２に示すように、多機能圧延機１１を挿
通する被圧延材であるＨ形鋼１３の直上及び直下には
上、下水平ロール軸２２、２３が配置されており、上、
下水平ロール軸２２、２３の両端部は、それぞれ、水平
チョック２４、２５に軸受２４ａ、２５ａを介して回転
自在に支承されている。水平チョック２４、２５は、そ
れぞれ、圧下装置２６と圧上装置２７に取付けられてお
り、上、下方向に相互に独立して移動することができ
る。上、下水平ロール軸２２、２３の一端は、スプライ
ン継ぎ手２８、２９及び自在継ぎ手３０、３１を介し
て、それぞれ、水平ロール軸回動モータ３２、３３に連
動連結されている。

【００１６】図４及び図５に示すように、上水平ロール
軸２２の胴部３４の外周面にはスプライン３５が設けら
れている。また、スプライン３５と嵌合する第１のスプ
ライン溝３６、３７を内周面に有する一対のウェブ厚み
圧下用ロール、即ち、作業側の第１のウェブ厚み圧下用
ロール１４ａと駆動側の第２のウェブ厚み圧下用ロール
１４ｂが、上水平ロール軸２２の胴部３４に軸線方向に
間隔を開けて嵌合されている。そして、このスプライン
嵌合によって、第１及び第２のウェブ厚み圧下用ロール
１４ａ、１４ｂは上水平ロール軸２２と共に回転される
と共に、上水平ロール軸２２の外周面に沿って軸線方向
に移動することができる。なお、第１及び第２のウェブ
厚み圧下用ロール１４ａ、１４ｂによって上ウェブ厚み
圧下用ロール部１４が形成される。同様に、第１及び第
２のウェブ厚み圧下用ロール１５ａ、１５ｂによって下
ウェブ厚み圧下用ロール部１５が形成される。

【００１７】従って、水平ロール軸回動モータ３２、３
３を駆動して上、下水平ロール軸２２、２３を回転する
と、第１及び第２のウェブ厚み圧下用ロール１４ａ、１
４ｂ、１５ａ、１５ｂも一体的に回転することになる。
そして、これらの第１及び第２のウェブ厚み圧下用ロー
ル１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂの平坦な外周面をＨ
形鋼１３のウェブの上、下面に押圧状態に当接させるこ
とによって、Ｈ形鋼１３の仕上げウェブ厚みを設定した
り、ユニバーサル粗圧延を行うことができる。

【００１８】また、第１及び第２のウェブ厚み圧下用ロ
ール１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂは上、下水平ロー
ル軸２２、２３に摺動自在に嵌入されているので、以下
説明するロール幅調整機構を駆動することによって、Ｈ
形鋼１３のサイズに応じて、上、下ウェブ厚み圧下用ロ
ール部１４、１５の幅、即ち、ロール幅Ｗを自在に調整
することができる。以下、第１及び第２のウェブ厚み圧
下用ロール１４ａ、１４ｂについて説明する。

【００１９】即ち、図２、図４及び図５に示すように、
第１及び第２のウェブ厚み圧下用ロール１４ａ、１４ｂ
間には、固定ウエッジリング４０と可動ウエッジリング
４１とから構成される幅調整リング４２が介設されてい
る。固定ウエッジリング４０は内周面に上水平ロール軸
２２のスプライン３５に嵌合する第２のスプライン溝４
３を有しており、このスプライン嵌合によって、上記し
た第１及び第２のウェブ厚み圧下用ロール１４ａ、１４
ｂと同様に、上水平ロール軸２２と共に回転されると共
に、上水平ロール軸２２の外周面に沿って軸線方向に移
動することができる。一方、可動ウエッジリング４１
は、固定ウエッジリング４０のボス部４４に相対的に回
転自在に取付けられている。

【００２０】図６及び図７に示すように、固定ウエッジ
リング４０と可動ウエッジリング４１は、それぞれ、そ
のウエッジ側端面に円周方向に区画された複数の分割テ
ーパ面４５、４６を設けており、各分割テーパ面４５、
４６は、側面視において鋸歯状になっている。従って、
可動ウエッジリング４１を固定ウエッジリング４０に対
して相対的に回転させる、即ち、円周方向に摺動自在に
当接させることによって、固定ウエッジリング４０の非
ウエッジ側端面４７と可動ウエッジリング４１の非ウエ
ッジ側端面４８との距離ｗを微調整することができる。

【００２１】また、図２及び図５に示すように、上、下
フランジ幅圧下用ロール部１８、１９の外側をなす上水
平ロール軸２２の外周面にはねじ部の一例である雄ねじ
部４９、５０が設けられている。そして、この雄ねじ部
４９、５０には、それぞれ押圧ナット５１、５２が螺合
されている。従って、この押圧ナット５１、５２を回転
することによって、上水平ロール軸２２に取付けたスペ
ーサーリング５３、５４を介して、第１及び第２のウェ
ブ厚み圧下用ロール１４ａ、１４ｂを幅調整リング４２
に向けて押圧することによって第１及び第２のウェブ厚
み圧下用ロール１４ａ、１４ｂと幅調整リング４２とを
一体的に固定することができる。そして、第１のウェブ
厚み圧下用ロール１４ａの外側面４７ａと、第２のウェ
ブ厚み圧下用ロール１４ｂの外側面４８ａとの間に距
離、即ち、ロール幅Ｗを設定することができる。

【００２２】ところで、上記した押圧ナット５１、５２
の押圧力及び固定ウエッジリング４０と可動ウエッジリ
ング４１の分割テーパ面４５、４６の傾斜角度にもよる
が、押圧ナット５１、５２による押圧作業後、第１及び
第２のウェブ厚み圧下用ロール１４ａ、１４ｂをＨ形鋼
１３の圧延にそのまま供した場合、可動ウエッジリング
４１が固定ウエッジリング４０に対して回転するおそれ
があり、この場合、ロール幅Ｗを一定に保持できないこ
とになる。

【００２３】そこで、本実施の形態では、可動ウエッジ
リング４１を固定ウエッジリング４０に対して相対回転
した際に、図６に示すように、両ウエッジリング４０、
４１間に形成される扇状空間５５に、図８に示す扇状片
からなるストッパー５６を嵌入し、可動ウエッジリング
４１の固定ウエッジリング４０に対する相対回転を完全
に防止し、設定後のロール幅Ｗを確実に一定に保持する
ことができる。

【００２４】ストッパー５６の円周方向端面５７には係
合突起５８が設けられており、この係合突起５８を、図
７に示すように、可動ウエッジリング４１の分割テーパ
面４６の区画壁５９に設けられた係合穴６０に嵌入する
ことによって、扇状空間５５へのストッパー５６の取付
けを容易かつ確実に行うことができる。

【００２５】また、図２、図５及び図６に示すように、
固定ウエッジリング４０と可動ウエッジリング４１の外
周面には、所定の円周ピッチで棒係合穴６１、６２がそ
れぞれ設けられている。従って、一方の棒係合穴６１に
固定棒を挿入すると共に他方の棒係合穴６２に回転棒を
差し込み、回転棒を回転することによって、固定ウエッ
ジリング４０に対して可動ウエッジリング４１を容易に
回転することができる。

【００２６】次に、上記した構成を有する第１及び第２
のウェブ厚み圧下用ロール１４ａ、１４ｂにおけるロー
ル幅Ｗの調整方法について、以下説明する。 （１）まず、オンライン上で、押圧ナット５１、５２を
緩めて、第１及び第２のウェブ厚み圧下用ロール１４
ａ、１４ｂを上水平ロール軸２２上で両端側に移動す
る。 （２）固定ウエッジリング４０を固定した状態で可動ウ
エッジリング４１を相対回転して扇状空間５５を広くし
て、ストッパー５６を抜き取る。 （３）圧延しようとするＨ形鋼１３の寸法から調整すべ
きロール幅Ｗを決定すると共に、このロール幅Ｗに対応
したストッパー５６を選択し、扇状空間５５内に取付け
る。

【００２７】（４）固定ウエッジリング４０を固定した
状態で、再度、可動ウエッジリング４１を相対回転し
て、固定ウエッジリング４０に締め付け、幅調整リング
４２の距離ｗを設定する。 （５）押圧ナット５１、５２で、第１及び第２のウェブ
厚み圧下用ロール１４ａ、１４ｂを、両者間に幅調整リ
ング４２を挟着した状態で締め付けることによって、ロ
ール幅Ｗを設定する。なお、通常、ロール幅Ｗの微調整
間隔は±１０ｍｍである。このように、本実施の形態で
は、実質的に、固定ウエッジリング４０と可動ウエッジ
リング４１からなる幅調整リング４２を用いることのみ
によってロール幅Ｗを容易かつ確実に微調整することが
できる。

【００２８】また、本実施の形態では、図２に示すよう
に、上、下ウェブ厚み圧下用ロール部１４、１５の両側
には、Ｈ形鋼１３のフランジの上、下端縁部を圧下する
エッジャー圧延ロールとしての上、下フランジ幅圧下用
ロール部１８、１９、２０、２１が取付けられている。

【００２９】これらの上、下フランジ幅圧下用ロール部
１８、１９、２０、２１は、図１０に示すように、Ｈ形
鋼１３のフランジ先端部を圧下する際には、Ｈ形鋼１３
のパスラインＰに向けて進出した圧下位置にある。しか
し、上記した上、下ウェブ厚み圧下用ロール部１４、１
５及び左、右フランジ厚み圧下用ロール１６、１７によ
ってＨ形鋼１３の仕上げウェブ厚みと仕上げフランジ厚
みを設定する場合やユニバーサル粗圧延を行う場合に
は、図１１に示すように、上、下フランジ幅圧下用ロー
ル部１８、１９、２０、２１は、以下説明するロール退
避機構６３ａ（図９参照）によって、容易かつ確実に退
避位置まで移動されることになる。従って、上、下ウェ
ブ厚み圧下用ロール部１４、１５及び左、右フランジ厚
み圧下用ロール１６、１７の干渉により圧延作業が阻害
されるのを確実に防止することができる。

【００３０】即ち、図２、図５及び図９に示すように、
上水平ロール軸２２に配設されている第１及び第２のウ
ェブ厚み圧下用ロール１４ａ、１４ｂの両側、即ち、そ
の軸線方向外側に隣接して胴部３４の外周面にそれぞれ
配置されたスペーサーリング５３、５４上には、第１の
軸受の一例である内側ベアリング６３、６４を介して偏
心リング６５、６６が嵌合されており、偏心リング６
５、６６の外周面には第２の軸受の一例である外側ベア
リング６７、６８を介して上フランジ幅圧下用ロール部
１８、１９が嵌合されている。

【００３１】図２、図５及び図９に示すように、偏心リ
ング６５、６６は、内径と外径の中心間距離がａである
円板カムから形成されており、その外周面の一部には略
１４０°の円弧角度でセクターギヤ６９、７０が設けら
れている。セクターギヤ６９、７０は、共に、昇降フレ
ーム（図示せず）に回転自在に取付けられた回転軸７１
に設けたピニオン７２に噛合されている。一方、回転軸
７１の一端には継ぎ手７３を介して偏心リング駆動アク
チュエータ７４が連動連結されている。なお、偏心リン
グ駆動アクチュエータ７４としては、電動モータや油圧
モータを好適に用いることができる。

【００３２】上記した構成によって、偏心リング駆動ア
クチュエータ７４を駆動すると、回転軸７１→ピニオン
７２→セクターギヤ６９、７０を介して偏心リング６
５、６６の中心Ｏ2 が上水平ロール軸２２の中心Ｏ1 の
回りに回転移動するので、偏心リング６５、６６に外側
ベアリング６７、６８を介して嵌合されている上、下フ
ランジ幅圧下用ロール部１８、１９の位置決めを容易に
行うことができる。

【００３３】即ち、図９に示すように、偏心リング６
５、６６は、内径と外径との中心間距離がａである円板
カムから形成されているため、円板カムが上水平ロール
軸２２回りの任意の設定位置において、偏心リング６
５、６６の回転角度を、中立線を境として各々θ1 、θ
2 とすると、上下方向で、各々、ａ・ｓｉｎθ1 及びａ
・ｓｉｎθ2 の変位が生じる。従って、偏心リング６
５、６６の外周部に外側ベアリング６７、６８を介して
嵌合されている上、下フランジ幅圧下用ロール部１８、
１９の外周部の軌跡は、偏心リング６５、６６の外周部
の軌跡と同様で、上下方向で、各々ａ・ｓｉｎθ1 及び
ａ・ｓｉｎθ2 の変位が生じる。これにより、水平ロー
ル軸２２の軸線位置が一定時において、上、下フランジ
幅圧下用ロール部１８、１９の上下方向位置を、上ウェ
ブ厚み圧下用ロール部１４の位置に対しても可変とする
ことができる。

【００３４】また、本実施の形態では、図２に示すよう
に、Ｈ形鋼１３の左、右側方には、竪ロール軸７５、７
６が配置されており、竪ロール軸７５、７６の両端部
は、それぞれ、竪チョック７７、７８に取付けられ、圧
下装置７９、８０にて左右方向へ自在に位置決めでき
る。そして、竪ロール軸７５、７６には、それぞれ、
左、右フランジ厚み圧下用ロール１６、１７が回転自在
に支承されており、この左、右フランジ厚み圧下用ロー
ル１６、１７の平坦な外周面をＨ形鋼１３のフランジの
左、右側面に押圧状態に当接させることによって、Ｈ形
鋼１３の仕上げフランジ厚みを設定したり、ユニバーサ
ル粗圧延を行うことができる。

【００３５】次に、上記した構成を有する多機能圧延機
１１によって被圧延材を圧延し、Ｈ形鋼１３を製造する
方法について、図１〜図９及び図１２、特に、図１２に
示すパススケジュールを参照して説明する。まず、図１
に示すように、ブレークダウン圧延機１０によってスラ
ブ、ビームブランク等の素材を、Ｈ形状に粗造形してＨ
形鋼１３とする。

【００３６】図１及び図２に示すように、Ｈ形鋼１３を
多機能圧延機１１に移送し、第１回目のユニバーサル粗
圧延を行う（Ｈ（ＵＦ−１））。この際、図１１に示す
ように、Ｈ形鋼１３は、上、下ウェブ厚み圧下用ロール
部１４、１５によって、ウェブを圧下して拘束すると共
に、左、右フランジ厚み圧下用ロール１６、１７を、圧
下装置７９、８０によって内側に移動させ、Ｈ形鋼１３
のフランジ外面を圧下する。この際、偏心リング駆動ア
クチュエータ７４を駆動して、上、下フランジ幅圧下用
ロール部１８、１９、２０、２１を、偏心リング６５、
６６の回転・固定により退避させる。

【００３７】次に、Ｈ形鋼１３をユニバーサル粗圧延機
１２に移送し、ユニバーサル粗圧延機１２による第１回
目のユニバーサル粗圧延（Ｘ（ＵＲ−１））及び第２回
目のユニバーサル粗圧延（Ｘ（ＵＲ−２））を行う。こ
の際、図３に示すように、ユニバーサル粗圧延機１２の
ウェブ厚み圧下用ロール１２ａ、１２ｂとフランジ厚み
圧下用ロール１２ｃ、１２ｄにはテーパ角度αがついて
いるため、Ｈ形鋼１３のフランジの角度もαとなる。

【００３８】その後、Ｈ形鋼１３を多機能圧延機１１に
戻し、第１回目のエッジング圧延を行う（Ｅ（ＵＥ−
１））。この際、図１０に示すように、上、下水平ロー
ル軸２２、２３に取付けた上、下ウェブ厚み圧下用ロー
ル部１４、１５によって、ウェブを圧下すると共に、
上、下フランジ幅圧下用ロール部１８、１９、２０、２
１を偏心リング６５、６６の回転・固定により、Ｈ形鋼
１３のパスラインＰに向けて進出した圧下位置とし、フ
ランジの上、下端縁部を圧下し、Ｈ形鋼１３のエッジン
グ圧延を行うが、上、下フランジ幅圧下用ロール部１
８、１９、２０、２１の圧下面がフランジに直角に当た
るように、上、下ウェブ厚み圧下用ロール部１４、１５
の中心に向けて左右対称に直径が漸次小さくなる環状テ
ーパ面としている。この環状テーパ面のテーパ角度βは
好ましくは４°〜６°とする。

【００３９】以降、同様にして、多機能圧延機１１によ
る第２回目のユニバーサル粗圧延（Ｈ（ＵＦ−２））、
ユニバーサル粗圧延機１２による第３回目及び第４回目
のユニバーサル粗圧延（Ｘ（ＵＲ−３）、Ｘ（ＵＲ−
４））、多機能圧延機１１による第２回目のエッジング
圧延（Ｅ（ＵＥ−２））、多機能圧延機１１による第３
回目のユニバーサル粗圧延（Ｈ（ＵＦ−３））、ユニバ
ーサル粗圧延機１２による第５回目及び第６回目のユニ
バーサル粗圧延（Ｘ（ＵＲ−５）、Ｘ（ＵＲ−６））、
多機能圧延機１１による第３回目のエッジング圧延（Ｅ
（ＵＥ−３））及び多機能圧延機１１による第４回目の
ユニバーサル仕上げ圧延（Ｈ（ＵＦ−４））を行う。こ
のユニバーサル仕上げ圧延において、圧下装置７９、８
０によって左、右フランジ厚み圧下用ロール１６、１７
を内側に移動させ、Ｈ形鋼１３のフランジ外面を圧下
し、フランジをウェブに対して９０°に成形することが
できる。

【００４０】このように、本実施の形態では、多機能圧
延機１１とユニバーサル粗圧延機１２の２台のみを用い
ることによって、ユニバーサル粗圧延と、エッジング圧
延と、ユニバーサル仕上げ圧延を行うことができる。即
ち、本実施の形態によれば、多機能圧延機１１におい
て、ブレークダウン圧延機１０以降に、少なくとも、３
台必要であった圧延機の数を２台に減らせると共に、建
屋、基礎の長さを短くでき、Ｈ形鋼の圧延設備を廉価と
することができる。

【００４１】また、本実施の形態では、図１２に示すパ
ススケジュールから明らかなように、多機能圧延機１１
とユニバーサル粗圧延機１２の両方にユニバーサル粗圧
延を適用し、Ｈ形鋼１３のウェブとフランジに圧下を加
えて厚みを薄くすることにより、ユニバーサルラインで
の粗成形をユニバーサル粗圧延機１２と多機能圧延機１
１で行うこともできる。この場合、ユニバーサルライン
でのパス回数を減らして生産性を上げることができる。

【００４２】なお、図１２に示すパススケジュールにお
いて、多機能圧延機１１でのユニバーサル粗圧延（Ｈ
（ＵＦ−１）、Ｈ（ＵＦ−２）、Ｈ（ＵＦ−３））の３
パスのいずれについても、多機能圧延機１１の持つ機能
により、エッジング圧延とすることも可能であるし、空
パスとすることもできる。例えば、Ｈ形鋼１３の成品肌
を良くしたい場合には、図１３に示すように、上記３パ
スを空パスとする。その結果、ユニバーサル仕上げロー
ル表面の損傷が少なくなり、成品肌も良くなる。一方、
エッジング反力を小さくして、エッジングロールの径小
化を図る場合には、図１４に示すように、上記３パスを
全てエッジング圧延し、１パス当たりのエッジング荷重
を小さくすることができる。

【００４３】以上、本発明を、一実施の形態及びその変
形例を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した
実施の形態及び変形例に記載の構成に限定されるもので
はなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内
で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むもので
ある。例えば、幅調整リングと一方のウェブ厚み圧下用
ロールとの間に幅粗調整用ライナーを取付けるようにす
ることもできる。この場合、ロール幅を大きく変更する
必要が生じても、共通の水平ロール軸を用いてロール幅
を大幅に変更することができると共に微調整することも
できる。

【００４４】

【発明の効果】請求項１〜４記載のＨ形鋼の圧延設備用
多機能圧延機においては、Ｈ形鋼のウェブを圧下する
上、下ウェブ厚み圧下用ロール部と、Ｈ形鋼のフランジ
の左、右側面を圧下する左、右フランジ厚み圧下用ロー
ルのみならず、Ｈ形鋼のフランジの上、下端縁部を圧下
する上、下フランジ幅圧下用ロール部も一体的に組み込
み、かつ、上、下フランジ幅圧下用ロール部は、偏心リ
ングの回転によって圧下位置と退避位置との間で移動で
き、さらに、固定ウェッジリングと可動ウェッジリング
からなる幅調整リングの操作によって上、下ウェブ厚み
圧下用ロール部の幅を容易、迅速に調整することができ
る構成としている。従って、ブレークダウン圧延機以降
に、従来、少なくとも３台必要であった圧延機の数を２
台に減らせると共に、ライン長さを短縮して、建屋、基
礎の長さを短くでき、Ｈ形鋼の圧延設備を廉価とするこ
とができる。また、従来、ロールを組み替えることなし
では不可能であったサイズ呼称が異なるＨ形鋼及び同サ
イズ呼称でウェブ厚み、フランジ厚みが異なるＨ形鋼の
ユニバーサル圧延、エッジング圧延、ならびにウェブと
フランジを同時に圧下する高精度エッジング圧延が、ロ
ールを組み換えることなく行える。

【００４５】請求項２記載のＨ形鋼の圧延設備用多機能
圧延機においては、可動ウエッジリングを固定ウエッジ
リングに対して相対回転した際にウエッジリング間に形
成される扇状空間に扇状片からなるストッパーを嵌入す
るようにしたので、可動ウエッジリングの固定ウエッジ
リングに対する相対回転を確実に防止でき、圧延中にお
いて、ロール幅を確実に一定に保持することができる。

【００４６】請求項３記載のＨ形鋼の圧延設備用多機能
圧延機においては、幅調整リングと一方のウェブ厚み圧
下用ロールとの間に幅粗調整用ライナーを取付けたの
で、ロール幅を大きく変更する必要が生じても、共通の
水平ロール軸を用いてロール幅を大幅に変更することが
できると共に、微調整することもできる。

【００４７】請求項４記載のＨ形鋼の圧延設備用多機能
圧延機においては、上、下フランジ幅圧下用ロール部の
圧下面を、上、下ウェブ厚み圧下用ロール部の中心に向
けて左右対称に直径が漸次小さくなる環状テーパ面とし
ているので、多機能圧延機をユニバーサル粗圧延機の上
流側に配置した場合であっても、多機能圧延機を用い
て、ユニバーサル仕上げ圧延、エッジング圧延、及び、
ユニバーサル粗圧延を確実に行うことができる。

【００４８】請求項５記載のＨ形鋼の圧延設備用多機能
圧延機を用いた圧延方法においては、多機能圧延機とユ
ニバーサル粗圧延機の両方にユニバーサル粗圧延を適用
して、Ｈ形鋼のウェブとフランジに圧下を加えて厚みを
薄くすることにより、ユニバーサルラインでのパス回数
を減らして生産性を大幅に上げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るＨ形鋼の圧延設備
用多機能圧延機を具備するＨ形鋼の圧延設備の概念的構
成説明図である。

【図２】本発明の一実施の形態に係るＨ形鋼の圧延設備
用多機能圧延機の側断面図である。

【図３】本発明の一実施の形態に係るＨ形鋼の圧延設備
用多機能圧延機を具備するＨ形鋼の圧延設備において用
いるユニバーサル粗圧延機における圧延状態説明図であ
る。

【図４】図２のＩ−Ｉ線による矢視断面図である。

【図５】本発明の一実施の形態に係るＨ形鋼の圧延設備
用多機能圧延機の要部側断面図である。

【図６】同要部の正面図である。

【図７】図６のII−II線による矢視断面図である。

【図８】ウエッジリング固定用のストッパーの斜視図で
ある。

【図９】本発明の一実施の形態に係るＨ形鋼の圧延設備
用多機能圧延機のロール進退機構の動作説明図である。

【図１０】本発明の一実施の形態に係るＨ形鋼の圧延設
備用多機能圧延機の上、下フランジ幅圧下用ロール部の
動作説明図である。

【図１１】本発明の一実施の形態に係るＨ形鋼の圧延設
備用多機能圧延機の上、下フランジ幅圧下用ロール部の
動作説明図である。

【図１２】本発明の一実施の形態に係るＨ形鋼の圧延設
備用多機能圧延機及びユニバーサル粗圧延機のパススケ
ジュールの説明図である。

【図１３】本発明の一実施の形態に係るＨ形鋼の圧延設
備用多機能圧延機及びユニバーサル粗圧延機のパススケ
ジュールの説明図である。

【図１４】本発明の一実施の形態に係る多機能圧延機及
びユニバーサルＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機のパス
スケジュールの説明図である。

【図１５】従来のＨ形鋼の圧延設備の概念的構成説明図
である。

【図１６】同Ｈ形鋼の圧延設備における各圧延機の斜視
図である。

【符号の説明】

Ａ Ｈ形鋼の圧延設備 Ｐ パスライン Ｗ ロール幅 ａ 中心間距離 ｗ 距離 α テーパ角度 β テーパ角度 θ1 回転角度 θ2 回転角度 Ｏ1 中心 Ｏ2 中心 １０ ブレーク
ダウン圧延機 １１ 多機能圧延機 １２ ユニバーサ
ル粗圧延機 １２ａ ウェブ厚み圧下用ロール １２ｂ ウェブ
厚み圧下用ロール １２ｃ フランジ厚み圧下用ロール １２ｄ フラン
ジ厚み圧下用ロール １３ Ｈ形鋼 １４ 上ウェブ厚み圧下用ロール部 １４ａ 第１のウェブ厚み圧下用ロール １４ｂ 第２のウェブ厚み圧下用ロール １５ 下ウェブ厚み圧下用ロール部 １５ａ 第１のウェブ厚み圧下用ロール １５ｂ 第２のウェブ厚み圧下用ロール １６ 左フランジ厚み圧下用ロール １７ 右フラン
ジ厚み圧下用ロール １８ 上フランジ幅圧下用ロール部 １９ 上フラン
ジ幅圧下用ロール部 ２０ 下フランジ幅圧下用ロール部 ２１ 下フラン
ジ幅圧下用ロール部 ２２ 上水平ロール軸 ２３ 下水平ロー
ル軸 ２４ 水平チョック ２４ａ 軸受 ２５ 水平チョック ２５ａ 軸受 ２６ 圧下装置 ２７ 圧上装置 ２８ スプライン継ぎ手 ２９ スプライ
ン継ぎ手 ３０ 自在継ぎ手 ３１ 自在継ぎ手 ３２ 水平ロール軸回動モータ ３３ 水平ロール
軸回動モータ ３４ 胴部 ３５ スプライン ３６ 第１のスプライン溝 ３７ 第一のスプライ
ン溝 ４０ 固定ウエッジリング ４１ 可動ウエッ
ジリング ４２ 幅調整リング ４３ 第２のスプ
ライン溝 ４４ ボス部 ４５ 分割テー
パ面 ４６ 分割テーパ面 ４７ 非ウエッ
ジ側端面 ４７ａ 外側面 ４８ 非ウエッ
ジ側端面 ４８ａ 外側面 ４９ 雄ねじ部 ５０ 雄ねじ部 ５１ 押圧ナット ５２ 押圧ナット ５３ スペーサー
リング ５４ スペーサーリング ５５ 扇状空間 ５６ ストッパー ５７ 円周方向端面 ５８ 係合突起 ５９ 区画壁 ６０ 係合穴 ６１ 棒係合穴 ６２ 棒係合穴 ６３ 内側ベアリング ６３ａ ロール退避機構 ６４ 内側ベア
リング ６５ 偏心リング ６６ 偏心リング ６７ 外側ベアリング ６８ 外側ベア
リング ６９ セクターギヤ ７０ セクターギ
ヤ ７１ 回転軸 ７２ ピニオン ７３ 継ぎ手 ７４ 偏心リング駆動アクチュエータ ７５ 竪ロール
軸 ７６ 竪ロール軸 ７７ 竪チョッ
ク ７８ 竪チョック ７９ 圧下装置 ８０ 圧下装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 貴史 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新 日本製鐵株式会社エンジニアリング事業本 部内 Ｆターム(参考） 4E002 AC03 BB01 BB13 CA17 CA18 CB09 4E016 AA07 BA01 CA03 DA06 DA15

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上、下水平ロール軸に取付けられＨ形鋼
   のウェブの上下面を圧下する上、下ウェブ厚み圧下用ロ
   ール部と、前記上、下水平ロール軸の前記上、下ウェブ
   厚み圧下用ロール部の両側をなす位置に取付けられ前記
   Ｈ形鋼のフランジの上、下端縁部を圧下する上、下フラ
   ンジ幅圧下用ロール部と、前記Ｈ形鋼のフランジの左、
   右側面を圧下する左、右フランジ厚み圧下用ロールとを
   具備し、 前記上、下水平ロール軸の胴部の外周面にスプラインを
   設け、 前記上、下ウェブ厚み圧下用ロール部を、それぞれ、前
   記スプラインと嵌合する第１のスプライン溝を有すると
   共に、前記上、下水平ロール軸の胴部に軸線方向に間隔
   を開けて配設される第１及び第２のウェブ厚み圧下用ロ
   ールから形成し、 前記第１及び第２のウェブ厚み圧下用ロール間に、内周
   面に前記上、下水平ロール軸のスプラインに嵌合する第
   ２のスプライン溝を有する固定ウエッジリングと、前記
   固定ウエッジリングのボス部に回転自在に取付けられる
   と共に、前記固定ウエッジリングに円周方向に摺動自在
   に当接される可動ウエッジリングとからなる幅調整リン
   グを配設し、 前記第１及び第２のウェブ厚み圧下用ロールの軸線方向
   外側に隣接して、前記上、下水平ロール軸の胴部の外周
   面にそれぞれ第１の軸受を介して偏心リングを嵌着する
   と共に、該偏心リングの外周面に第２の軸受を介して前
   記上、下フランジ幅圧下用ロール部を嵌着し、 前記上、下フランジ幅圧下用ロール部の外側で前記上、
   下水平ロール軸に設けられたねじ部に、前記上、下水平
   ロール軸に取付けたスペーサーリングを介して前記第１
   及び第２のウェブ厚み圧下用ロールを押圧し、該第１及
   び第２のウェブ厚み圧下用ロールと前記幅調整リングと
   を一体的に固定する押圧ナットを螺合したことを特徴と
   するＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機。
2. 【請求項２】 請求項１記載のＨ形鋼の圧延設備用多機
   能圧延機において、前記可動ウエッジリングを前記固定
   ウエッジリングに対して相対回転した際に前記両ウエッ
   ジリング間に形成される扇状空間に扇状片からなるスト
   ッパーを嵌入し、前記可動ウエッジリングの前記固定ウ
   エッジリングに対する相対回転を防止するようにしたこ
   とを特徴とするＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のＨ形鋼の圧延設備
   用多機能圧延機において、前記幅調整リングと一方の前
   記ウェブ厚み圧下用ロールとの間に幅粗調整用ライナー
   を取付けるようにしたことを特徴とするＨ形鋼の圧延設
   備用多機能圧延機。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載のＨ
   形鋼の圧延設備用多機能圧延機において、前記上、下フ
   ランジ幅圧下用ロール部の圧下面を、前記上、下ウェブ
   厚み圧下用ロール部の中心に向けて左右対称に直径が漸
   次小さくなる環状テーパ面としたことを特徴とするＨ形
   鋼の圧延設備用多機能圧延機。
5. 【請求項５】 ユニバーサル粗圧延機能を有するユニバ
   ーサル粗圧延機の上流側又は下流側に、請求項１〜４の
   いずれか１項に記載の前記多機能圧延機を配設し、前記
   ユニバーサル粗圧延機と前記多機能圧延機との間で被圧
   延材を往復させながら、ユニバーサル粗圧延と、エッジ
   ング圧延と、ユニバーサル仕上げ圧延とを行い、しか
   も、前記多機能圧延機においてもユニバーサル粗圧延を
   可能としたことを特徴とするＨ形鋼の圧延設備用多機能
   圧延機を用いた圧延方法。