JP2001009505A - 圧延機 - Google Patents

圧延機

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JP2001009505A JP11182772A JP18277299A JP2001009505A JP 2001009505 A JP2001009505 A JP 2001009505A JP 11182772 A JP11182772 A JP 11182772A JP 18277299 A JP18277299 A JP 18277299A JP 2001009505 A JP2001009505 A JP 2001009505A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 板幅の狭い狭幅板のみならず広幅板の場合で
も、被圧延材の凹クラウン制御と凸クラウン制御の両方
ができ、かつ、ロール接触面圧を過大にすることなく、
クラウン制御範囲を広げることができる圧延機を提供す
る。 【解決手段】 4段以上の多段圧延機であって、少なく
とも1対以上の上下ロールがロール軸方向にシフト可能
に構成され、かつそれらのロール同士が点対称に配置さ
れている圧延機において、シフト可能な上下ロールの形
状がロール軸方向の一方から他方へ、(a)どのシフト
位置でも補強ロールと接触しない小径部を主体とする延
長バレル部、(b)補強ロールと接触する円筒ロール
部、(c)円筒ロール部の端部から径が漸減していく漸
減領域、(d)漸減領域の端部から径が漸増する漸増領
域、の4領域の形状部分を有し、かつ作業ロールにロー
ルベンディング装置を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロール接触面圧を
過大にすることなく、クラウン制御範囲を広げることが
できる圧延機に関する。
【0002】
【従来の技術】圧延機の幅方向分布を図6に例示するよ
うに凸状(A)または凹状(B)に自在に制御する能力
をもつことは様々の条件の変動の中で所定の板クラウン
を得るために重要な必要技術である。なお、以下の説明
のおいて、板クラウンCrは幅中央の板厚(hc)-幅
端の板厚(he)を意味し、Crが正のものを正クラウ
ン又は凸クラウン、負のものを負クラウン又は凹クラウ
ンと呼ぶ。
【0003】板クラウンを制御する手段として、例えば
特公昭63−40602号及び米国特許第473047
5号が知られている。
【0004】特公昭63−40602号の「圧延機及び
圧延方法」(以下、従来技術1という)は、図7に例示
するように、作業ロール2と中間ロール3と補強ロール
4からなる圧延機で、中間ロール3を軸方向に移動させ
る(以下、軸方向シフトまたは単にシフトと呼ぶ)と共
に、中間ロール3、作業ロール2にロールベンディング
をかける構造となっている。
【0005】従来技術1では、図7に示すように、中間
ロール3の軸方向移動によって中間ロール3の端部に設
けられた延長バレル部Leが作業ロール2、補強ロール
4と接触しない部分の長さLgが大きく確保される(変
化させうる)ことにより、圧延機の弾性変形が変化し、
被圧延材1の板クラウンを変化しうる。さらにベンディ
ング力Fw,Fiによるロール撓み変化もLgが大きい
ときは大きく確保される。
【0006】このように、従来技術1では、中間ロール
3の軸方向シフトによって圧延機の弾性変形を通して板
1の板クラウンを制御する。またベンディング力FI,
FWは油圧によって自由に変化しうるので、圧延中に容
易に設定変更しうるメリットもある。
【0007】さらに、従来技術1を中間ロールがない4
段圧延機に適用する場合も、図8に示すように作業ロー
ル2の軸方向シフトによって作業ロール2の端部に設け
られた延長バレル部Leに空間部ができ、作業ロール2
の弾性変形(ロール撓み)を大きくすることによって、
板1のクラウン制御ができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術1
は、広幅板の場合に、非接触部分の長さδをほとんどと
れないので、弾性変形量が小さく板クラウンCrの変化
を大きくすることができない欠点がある。また、広幅板
の場合でも図9のように延長バレル開始点B点を板幅端
の内側にくるようにシフトすることによって、ロールバ
レル端の弾性変形を大きくすることによってある程度板
1の凹クラウン制御はできるが、板の凸クラウン制御を
このシフトによってうるのは依然として難しい問題点が
あった。言い換えれば、従来技術1では、広幅板の場合
に板の凸クラウン制御がロールをシフトする方法ではほ
とんどできない問題点があった。
【0009】一方、米国特許第4730475号の「圧
延方法」(以下、従来技術2という)は、広幅板で板の
凸クラウン制御を得るものである。すなわち、この特許
は本来の目的は板幅調整にあるが、その前段階として逆
テーパ部5を備えた作業ロール2のシフトによって、図
10に例示するように、板1に凸クラウンをつけること
ができる。また中間ロール3を有する圧延機に同様の機
能を与えても、図11に例示するように、作業ロール2
の変形を介して板1に凸クラウンをつけることができ
る。なおこの図で、補強ロール4の斜線部分は、ロール
の弾性変形領域を示している。この弾性変形領域は以下
の説明では、必要な場合のみ斜線で示す。
【0010】図10、図11の従来技術2では、ロール
径差ΔD=Dd−Dcが大きくなり、ロール接触面圧が
過大となる問題点があった。すなわち、従来技術2で
は、十分な凹クラウン制御と凸クラウン制御を達成する
には、ロール径差ΔDを例えば1mm以上にする必要が
あり、その結果、このロール径差ΔDの変形を与えると
ロール接触面圧が局部的に過大となり、ロールに傷を付
けやすい問題点があった。また、逆にロール接触面圧を
低くするために、ロール径差ΔDを小さく(例えば0.
8mm以下)にすると、クラウン制御が可能な範囲が狭
い問題点があった。
【0011】本発明は、かかる問題点を解決するために
創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、板
幅の狭い狭幅板のみならず広幅板の場合でも、被圧延材
の凹クラウン制御と凸クラウン制御の両方がロールシフ
トによってできる圧延機を提供することにある。また、
本発明の別の目的は、ロール接触面圧を過大にすること
なく、クラウン制御範囲を広げることができる圧延機を
提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、4段以
上の多段圧延機であって、少なくとも1対以上の上下ロ
ールがロール軸方向にシフト可能に構成され、かつそれ
らのロール同士が点対称に配置されている圧延機におい
て、前記シフト可能な上下ロールの形状がロール軸方向
の一方から他方へ、(a)どのシフト位置でも補強ロー
ルと接触しない小径部を主体とする延長バレル部、
(b)補強ロールと接触する円筒ロール部、(c)円筒
ロール部の端部から径が漸減していく漸減領域、(d)
漸減領域の端部から径が漸増する漸増領域、の4領域の
形状部分を有し、かつ作業ロールにロールベンディング
装置を備えていることを特徴とする圧延機が提供され
る。
【0013】本発明の好ましい実施形態によれば、前記
圧延機は、作業ロール(2)と中間ロール(3)と補強
ロール(4)とを備え、かつ中間ロール(3)をロール
ベンドするロールベンディング装置と、中間ロール
(3)をロール軸方向へシフトするシフト装置とを備え
ている。
【0014】上記本発明の構成によれば、漸減領域
(c)と漸増領域(d)のなす角度αを、従来技術2と
同等以上に保持したままで、漸減領域(c)と漸増領域
(d)の直径の最大変化量を従来技術2よりも十分に小
さくできる。言い換えれば、漸減領域(c)と漸増領域
(d)の両方の外周面がロールの軸線に対して逆方向に
傾斜しているので、そのなす角度αを、従来技術2と同
一にした場合に、直径の最大変化量を大きく低減でき
る。角度αを垂直方向の両側に均等に振り分けた場合は
領域(d)の直径の最大変化量を従来技術2のほぼ半分
に低減できる。一般にロールバレル端で圧力分布が急変
し、ロール損傷が起きやすいので、直径変化量を小さく
してロール面圧を過大にしないことが必要である。従っ
て、従来技術2と同様に板幅の狭い狭幅板のみならず広
幅板の場合でも、被圧延材の凹クラウン制御と凸クラウ
ン制御の両方がロールシフトによってできるばかりでな
く、ロール接触面圧を過大にすることなく、クラウン制
御範囲を広げることができる。
【0015】また、円筒ロール部(b)を設けたので、
その最外端(B点)は狭幅板の圧延の際にシフトした場
合に補強ロール(4)または中間ロール(3)のバレル
内の部分に自分の肩で当たることとなるので、局部面圧
を防ぐことができる。また、この円筒ロール部(b)を
設けることにより、ロール直径差を一層小さくすること
ができる。
【0016】更に、延長バレル部(a)を設けたので、
狭幅板の場合に、従来技術1と同様に、中間ロール3の
軸方向シフトとロールベンディングによって圧延機の弾
性変形を通して板1の板クラウンを自由に制御すること
ができる。
【0017】本発明の好ましい実施形態によれば、前記
延長バレル部(a)と円筒ロール部(b)の直径差が2
mm以上であり、漸減領域(c)と漸増領域(d)の直
径の最大変化量が0.8mm以内であるのがよい。この
構成により、従来技術2より大きいクラウン制御を与え
ることができる。角度αを垂直方向の両側に均等に振り
分けた場合は、従来技術2における直径差1.6mmに
相当する大きなクラウン制御を狭幅板のみならず広幅板
にも加えることができる。また、最大変化量(0.8m
m以内)の変形をロールに与えた状態でも、延長バレル
部(a)に十分な隙間を確保し、ロールベンディングに
よる板クラウン制御を行うことができる。
【0018】さらに、前記円筒ロール部(b)、漸減領
域(c)、及び漸増領域(d)のロール軸方向長さの和
Lbdが補強ロール(4)のロールバレルの長さとほぼ
等しいかそれ以上であるのがよい。この構成により、中
間ロール3の本発明の形状変化を材料(板1)に有効に
与えることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を図面を参照して説明する。なお、各図において共通
する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略す
る。
【0020】図1は、本発明の圧延機に用いるシフトロ
ールの外形図である。なお、以下の説明で、ロール軸方
向にシフト可能に構成されたロール(作業ロールまたは
中間ロール)を単にシフトロールと呼ぶ。
【0021】また、本発明の圧延機は、4段以上の多段
圧延機であって、少なくとも1対以上の上下ロールがロ
ール軸方向にシフト可能に構成され、かつそれらのロー
ル同士が点対称に配置されている圧延機である。従っ
た、本発明の圧延機には、4段圧延機、6段圧延機、及
ぶそれ以上の多段圧延機が含まれる。
【0022】図1に示すように、本発明の圧延機におけ
るシフト可能な上下ロール(シフトロール)は、ロール
軸方向の一方から他方へ、(a)どのシフト位置でも補
強ロールと接触しない小径部を主体とする延長バレル
部、(b)補強ロールと接触する円筒ロール部、(c)
円筒ロール部の端部から径が漸減していく漸減領域、
(d)漸減領域の端部から径が漸増する漸増領域、の4
領域の形状部分を有する。またこの圧延機の作業ロール
をロールベンドするロールベンディング装置を備えてい
る。
【0023】図2は、図1のシフトロールの説明図であ
る。この図では、本発明の円筒ロール部(b)がない場
合を示している。上述したように、図10、図11の従
来技術2では、ロール径差ΔD=Dd−Dcが大きくな
り、ロール接触面圧が過大となるので、板1を斜めにし
て中央部(漸減領域)に逆テーパをつけることにより、
漸減領域(c)と漸増領域(d)のなす角度αを、従来
技術2と同等以上の保持したままで、径差ΔDを小さく
することにより面圧不均一を小さくできる。
【0024】図3は、図1のシフトロールの別の説明図
である。この図では、本発明の円筒ロール部(b)があ
る場合を示している。最外端(B点)は狭幅板の圧延で
シフトしてきた時に補強ロール4または中間ロール3の
バレル内の部分に自分の肩で当たることとなるので、局
部面圧が大きくなりやすい。この円筒ロール部(b)を
設けることにより、ロール直径差が過大になることを防
いで接触面圧の過大を防ぐとともに、円筒部(b)の長
さをとり、ロール軸方向の圧力変動を小さくすることが
できる。
【0025】すなわち図3の例で6段圧延機の場合、中
間ロール3をシフトし、ロールベンディングをかけて板
クラウン制御をすることになる。なお本発明でロールの
表示にあたって表示の都合上直線と折線のみで表示して
いるものがあるが、実際には折れ線は応力の集中等の問
題があるのでなだらかな曲線をつないだ形で、ロールの
外形を形成するのが望ましい。
【0026】以下、6段圧延機の場合について本発明の
作動を説明する。図4は、広幅板に対する本発明の圧延
機の作動説明図である。この図において、(A)は凸ク
ラウン制御状態、(B)は凹クラウン制御状態を示して
いる。
【0027】この圧延機は、作業ロール2と中間ロール
3と補強ロール4とを備え、かつ中間ロール3をロール
ベンドするロールベンディング装置と、中間ロール3を
ロール軸方向へシフトするシフト装置とを備えている。
ロールベンディング装置とシフト装置は、従来周知の構
成のものを適用できる。
【0028】領域b,c,dでは中間ロール3のロール
形状変化を作業ロール2の撓みに転写させるためには、
中間ロール3の径変化が過大であっては、中間ロール3
と補強ロール4の間に、あるいは中間ロール3と作業ロ
ール2の間に空間ができ、圧力分布が伝わらず、中間ロ
ール3のロール形状の変化を作業ロール2の曲げに効率
的に与えにくい。一般に圧延条件によって異なるが、大
きい場合でこの空間を防ぐための径変化量は半径で0.
3mm程度といわれているので、ロール形状変化でクラ
ウン形状を行うBECDの領域での径変化は半径で0.
4mm程度を越えないように設定する。
【0029】また中間ロール方式で図4のように構成す
る時は、中間ロール3の本発明の形状変化を板1に有効
に加えるためには、b,c,dの部分は補強ロール4、
作業ロール2との弾性接触が望ましい。そこで、b,
c,dの合計長さLbは補強ロールのロールバレルの長
さとほぼ等しいか、それ以上の長さをもつことが有効で
ある。
【0030】図4(A)では、中間ロール3を延長バレ
ル部(a)側にシフトし、漸減領域(c)と漸増領域
(d)の部分で板1を圧延している。この構成により、
従来技術2と同様に凸クラウン制御を行うことができ
る。また、図4(B)では、中間ロール3を漸増領域
(d)側にシフトし、主に漸減領域(c)の部分で板1
を圧延しているので板クラウンは図4(A)の凸クラウ
ンからほぼフラットになっている。図5ではロールを領
域(d)側にシフトして、空間部Lgを得て、ロールベ
ンディングによる弾性変形を大きくして板クラウンを凹
クラウンにしている。
【0031】図4、図5に示すように、本発明の構成に
よれば、漸減領域(c)と漸増領域(d)のなす角度α
を、従来技術2と同等以上に保持したままで、漸減領域
(c)と漸増領域(d)の直径の最大変化量を従来技術
2よりも十分に小さくできる。従って、従来技術2と同
様に広幅板の場合でも、被圧延材の凹クラウン制御と凸
クラウン制御の両方がロールシフトによってできるばか
りでなく、ロール接触面圧を過大にすることなく、クラ
ウン制御範囲を広げることができる。
【0032】また、この円筒ロール部(b)を設けるこ
とにより、ロール直径差を一層小さくすることができ
る。またロールバレル最外端(B点)は狭幅板の圧延の
際にシフトした場合に補強ロール4または中間ロール3
のバレル内の部分に自分の肩で当たることとなる時の、
局部面圧が過大に変動することを防ぐことができる。
【0033】この図に示すように、本発明によれば延長
バレル部(a)を設けたので、狭幅板の場合に、従来技
術1と同様に、中間ロール3の軸方向シフトとロールベ
ンディングによって圧延機の弾性変形を通して板1の板
クラウンを自由に制御することができる。なお、図5は
凹クラウン制御状態を示しているが、ロールベンディン
グを逆方向にかけることにより、凸クラウン制御を行う
ことができる。
【0034】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できる
ことは勿論である。
【0035】
【発明の効果】上述したように、本発明の圧延機は、板
幅の狭い狭幅板のみならず広幅板の場合でも、被圧延材
の凹クラウン制御と凸クラウン制御の両方がロールシフ
トによってでき、かつロール接触面圧を過大にすること
なく、クラウン制御範囲を広げることができる、等の優
れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の圧延機に用いるシフトロールの外形図
である。
【図2】図1のシフトロールの説明図である。
【図3】図1のシフトロールの別の説明図である。
【図4】広幅板に対する本発明の圧延機の作動説明図で
ある。
【図5】狭幅板に対する本発明の圧延機の作動説明図で
ある。
【図6】板クラウンの説明図である。
【図7】従来技術の構成図である。
【図8】4段圧延機の場合の従来技術1の構成図であ
る。
【図9】図7の圧延機の作動説明図である。
【図10】別の従来技術の構成図である。
【図11】図10の圧延機の作動説明図である。
【符号の説明】
1 被圧延材(板) 2 作業ロール 3 中間ロール 4 補強ロール 5 逆テーパ部 a 延長バレル部 b 円筒ロール部 c 漸減領域 d 漸増領域
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B21B 37/38 B21B 37/00 116P Fターム(参考) 4E016 AA02 BA02 CA03 CA04 CA06 CA07 4E024 AA03 DD02 DD05 DD18 EE05

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 4段以上の多段圧延機であって、少なく
    とも1対以上の上下ロールがロール軸方向にシフト可能
    に構成され、かつそれらのロール同士が点対称に配置さ
    れている圧延機において、前記シフト可能な上下ロール
    の形状がロール軸方向の一方から他方へ、(a)どのシ
    フト位置でも補強ロールと接触しない小径部を主体とす
    る延長バレル部、(b)補強ロールと接触する円筒ロー
    ル部、(c)円筒ロール部の端部から径が漸減していく
    漸減領域、(d)漸減領域の端部から径が漸増する漸増
    領域、の4領域の形状部分を有し、かつ作業ロールにロ
    ールベンディング装置を備えていることを特徴とする圧
    延機。
  2. 【請求項2】 前記圧延機は、作業ロール(2)と中間
    ロール(3)と補強ロール(4)とを備え、かつ中間ロ
    ール(3)をロールベンドするロールベンディング装置
    と、中間ロール(3)をロール軸方向へシフトするシフ
    ト装置とを備えている、ことを特徴とする請求項1に記
    載の圧延機。
  3. 【請求項3】 前記延長バレル部(a)と円筒ロール部
    (b)の直径差が2mm以上であり、漸減領域(c)と
    漸増領域(d)の直径の最大変化量が0.8mm以内で
    あることを特徴とする請求項2に記載の圧延機。
  4. 【請求項4】 前記円筒ロール部(b)、漸減領域
    (c)、及び漸増領域(d)のロール軸方向長さの和L
    bdが補強ロール(4)のロールバレルの長さとほぼ等
    しいかそれ以上であることを特徴とする請求項2に記載
    の圧延機。
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Cited By (4)

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