JP2001137915A - 圧延機の振動防止装置 - Google Patents

圧延機の振動防止装置

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JP2001137915A
JP2001137915A JP32433899A JP32433899A JP2001137915A JP 2001137915 A JP2001137915 A JP 2001137915A JP 32433899 A JP32433899 A JP 32433899A JP 32433899 A JP32433899 A JP 32433899A JP 2001137915 A JP2001137915 A JP 2001137915A
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JP
Japan
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rolling mill
vibration
roll chock
work roll
horizontal
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JP32433899A
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Kazunari Ishino
和成 石野
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JFE Engineering Corp
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NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧延機のチャタリングの直接の発生原因であ
るワークロールの水平方向の振動を抑制する。 【解決手段】 圧延機のワークロールチョック3または
バックアップロールチョック4にそのロールチョックの
水平方向の振動を低減するダンパー装置7、8あるいは
動吸振器9を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧延機の振動、中
でも水平方向の振動を防止する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】圧延機の異常振動であるチャタリングが
発生すると被圧延材の板厚変動を生じるため、従来より
圧延機の振動を防止するための数多くの提案がなされて
いる。しかし、これらの提案は専ら圧延機の上下振動を
防止することを目的としたものである。例えば、特開平
5−104117号公報に示す技術では、圧延機ハウジ
ングの固有振動数に一致させた周波数にバネ定数を設定
した動吸振器を該ハウジング上に設置することで圧延機
の上下振動を防止しようとしている。このように従来技
術はチャタリングが圧延機の上下方向の固有振動数で振
動することを前提としたものであり、上下方向の固有振
動数における振動減衰性能を向上させることでチャタリ
ングを防止するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、実際には圧延
機の固有振動数は上下方向だけに存在するのではなく、
圧延機のロールに関しては、水平方向にも上下方向とほ
ぼ同じ周波数の固有振動数が存在している。このため、
チャタリングが発生すると、ロールは上下方向のみなら
ず水平方向にも振動している。チャタリングの発生原因
はロールと被圧延材との摩擦係数に依存している。つま
り、摩擦係数がある領域から外れるとチャタリングが発
生する。摩擦力の影響はロールの水平方向成分が主であ
ることから、チャタリングの直接の発生原因はロールの
水平振動であると推定される。したがって、圧延機のチ
ャタリングを防止するには上下振動を抑制しただけでは
効果が不十分であり、水平方向の振動も同時に抑制する
必要がある。
【0004】そこで本発明の第1の目的は、圧延機のチ
ャタリングの直接の発生原因であるワークロールの水平
方向の振動を抑制することにあり、本発明の第2の目的
は、上下および水平のいずれの方向にもワークロールの
振動を同時に抑制することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る圧延機は、
圧延機のワークロールチョックおよびバックアップロー
ルチョックのいずれか一方または両方にそのロールチョ
ックの水平方向の振動を低減する制振手段を設けたこと
を特徴とするものである。
【0006】ワークロールチョックまたはバックアップ
ロールチョックに水平方向の振動を低減する制振手段を
設けることにより、ワークロールの水平方向の振動を抑
制することが可能となる。また、バックアップロールは
ワークロールを圧下した状態で回転しているため、バッ
クアップロールチョックに制振手段を設けることでもワ
ークロールの水平方向の振動を抑制することが可能とな
る。すなわち、ロールチョック(ワークロールチョック
またはバックアップロールチョックをいう。以下同
じ。)の水平方向の振動を抑制することにより、ワーク
ロールと被圧延材間の摩擦係数を常に所定の範囲内に収
めることができるため、圧延機のチャタリングは発生し
ない。
【0007】前記のような制振手段としては、ロールチ
ョックとハウジングとの間に水平方向に設置するダンパ
ー装置または剛体の押し付け装置、あるいは、重錘と、
該重錘を上下および水平方向に振動可能に支持する支持
バネとからなる動吸振器である。
【0008】ダンパー装置はロールチョックの振動エネ
ルギーを吸収することにより、剛体の押し付け装置はロ
ールチョックの剛性を上げることにより、それぞれワー
クロールの水平方向の振動を抑制することが可能とな
る。また、動吸振器はその周波数をワークロールの水平
方向の固有振動数に合わせることにより、ワークロール
の水平方向の振動を抑制することが可能となる。このた
め、動吸振器の支持バネは、上下方向を板幅とした板バ
ネとするのがよい。またこの場合、支持バネは多層構造
とし、相互に接触する多層のバネ部材とするのがよい。
これは、支持バネが弾性変形したときのバネ部材同士の
摩擦力で振動減衰効果が向上するからである。
【0009】また、本発明に係る圧延機は、圧延機のワ
ークロールチョックおよびバックアップロールチョック
のいずれか一方または両方にそのロールチョックの上下
および水平方向の振動を低減する制振手段を設けたこと
を特徴とする。
【0010】この場合の制振手段は、前記の動吸振器と
するのがよい。そして、動吸振器の上下および水平方向
の周波数をワークロールの上下および水平方向の固有振
動数にそれぞれ一致させるよう支持バネの断面形状を決
める。ワークロールの上下および水平方向の固有振動数
が同じである場合には支持バネの断面形状を円形または
正方形とし、異なれば矩形断面形状とする。また、この
場合にも、支持バネは多層構造とし、相互に接触する多
層のバネ部材とするのがよい。
【0011】このような動吸振器をロールチョックまた
はスラストリングに取り付けることによってワークロー
ルの上下および水平方向の振動を同時に抑制することが
可能となる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は本発明の圧延機の概要図で
ある。図1において、1はワークロール、2はバックア
ップロールで、これらはそれぞれ上下一対配されてお
り、各々のロールは、それぞれワークロールチョック
3、バックアップロールチョック4により両端部を支持
されている。5はハウジング、6は圧下装置である。
【0013】この実施の形態では、上下・前後4箇所の
ワークロールチョック3のそれぞれに、ハウジング5と
の間で、例えば油圧シリンダからなるダンパー装置7を
水平方向に設置し、各ワークロールチョック3を左右両
側からダンパー装置7により挟み付ける構成としたもの
である。ここでは、ダンパー装置7はハウジング5に固
定され、そのラム7aによりワークロールチョック3の
側面を押圧している。
【0014】このダンパー装置7によりワークロールチ
ョック3の水平方向の振動エネルギを吸収することがで
きるので、圧延機のチャタリングを誘発する前に、ワー
クロール1の水平方向の振動を抑制することができる。
【0015】図2は、同じく油圧シリンダからなるダン
パー装置8をバックアップロールチョック4に配置した
ものである。この例では、ワークロールチョック3にも
前述のダンパー装置7が配置されているが、バックアッ
プロールチョック4にのみダンパー装置8を配置しても
よい。
【0016】バックアップロール2はワークロール1を
圧下しているので、ワークロール1が水平方向に振動す
るとその振動がバックアップロール2にも伝わる。した
がって、バックアップロールチョック4の水平方向の振
動をダンパー装置8により抑制することにより間接的に
ワークロール1の水平方向の振動を抑制することができ
る。
【0017】以上の各例は、ワークロールチョック3お
よびバックアップロールチョック4のいずれか一方また
は両方に、制振手段として、水平方向の振動エネルギを
吸収するダンパー装置7、8を設置した場合について説
明したが、これらのダンパー装置7、8に代えて、剛体
の押し付け装置、例えばスクリューネジまたは図9に示
すような拡幅ライナー14をもつ押し付け装置によっ
て、各ロールチョック3、4を左右両側から強制的に拘
束する手段を講じてもよい。つまり、かかる強制的な押
し付け拘束手段によってワークロールチョック3または
バックアップロールチョック4の水平方向の固有振動数
を上げることにより、ワークロール1の水平方向の振動
を抑制する。
【0018】図3は、例えばワークロールチョック3に
動吸振器9を設置する例を示したものである。もちろ
ん、この動吸振器9はバックアップロールチョック4に
設置することもできる。いずれか一方または両方のロー
ルチョック3、4に動吸振器9を設置すればよい。
【0019】この動吸振器9は、重錘10と、重錘10
を上下および水平方向に振動可能に支持する棒状または
板状の支持バネ11とから構成されている。この支持バ
ネ11は各ワークロールチョック3から反ロール側の軸
方向に延びており、支持バネ11の先端に重錘10を取
り付けてなる。また、重錘10の中央部にはワークロー
ル1の軸端部が接触しないように大きめの穴12が設け
られている。
【0020】支持バネ11は単体のものでもよいが、図
4、図5に示すように、多層構造とするほうがより効果
的に減衰作用を発揮する。すなわち、支持バネ11は、
各層の隙間を密にするようにバネ部材11aを多層に組
み合わせたものであり、バネ部材11aが弾性変形した
ときに各層間に摩擦力が生じるため、これにより大きな
振動減衰を得ることができる。また、バネ部材11a同
士の接触力を増すために層間にゴムや粘弾性体などを挿
入することもできる。
【0021】支持バネ11の断面形状に関し、ワークロ
ール1の上下方向の固有振動数と水平方向の固有振動数
が異なる場合には、図4のように支持バネ11の断面形
状を矩形にし、それぞれの方向の周波数が固有振動数と
一致するように縦横比を決定する。また、ワークロール
1の上下方向と水平方向の固有振動数が同一の場合に
は、支持バネ11の断面形状は正方形または円形でよい
(図5)。
【0022】前記動吸振器9の周波数の微調整は、支持
バネ11の有効長を変化させることによって行う。すな
わち、重錘10の位置を支持バネ11の軸方向にスライ
ドさせることにより周波数を微調整する。なお、支持バ
ネ11の本数、重錘10の形状はいずれも問わない。
【0023】前記のような動吸振器9を例えばワークロ
ールチョック3に取り付けることにより、棒状の支持バ
ネ11により支持された重錘10は上下方向にも水平方
向にも振動するため、ワークロール1の上下および水平
方向の振動を同時に減衰させることができる。特に、支
持バネ11が前述のように複数のバネ部材11aを相互
に接触させた多層構造である場合には、支持バネ11の
弾性変形の際に層間に摩擦力が発生して大きな振動減衰
が得られるので、圧延機のチャタリングを効率よく防止
することができる。
【0024】図6は、圧延機の振動減衰効果を示すグラ
フである。このグラフBは、図2のように重錘10を多
層の支持バネ11で支持した動吸振器9をワークロール
チョック3に取り付けたときのもので、圧延機の振動特
性グラフAにおいて固有振動数が約200Hzのところ
に動吸振器9の周波数を合わせて設定したものである。
グラフBから、200Hzの点で10dB程度振動減衰
していることがわかる。よって、この同級金9を取り付
けることにより、圧延機のチャタリングを防止できた。
【0025】図7、図8は前記動吸振器9をワークロー
ルチョック3のスラストリング13に取り付けた場合を
示す断面側面図と斜視図である。スラストリング13も
ワークロールチョック3と一体的に装着されているの
で、スラストリング13に動吸振器9を取り付けことに
より、ワークロール1の上下および水平方向の振動を同
時に減衰させることができる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ワークロールチョックまたはバックアップロールチョッ
クの水平方向の振動を低減する制振手段を設けたので、
圧延機がチャタリングを発生する前の段階でワークロー
ルの水平方向の振動を抑制することが可能となる。ワー
クロールチョックまたはバックアップロールチョックの
上下および水平方向の振動を低減する制振手段を設ける
ことにより、ワークロールの上下および水平のいずれの
方向の振動も同時に抑制できるため、板厚変動をもたら
す圧延機のチャタリングを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の圧延機の概要図である。
【図2】本発明の他の実施の形態を示す圧延機の概要図
である。
【図3】動吸振器をワークロールチョックに取り付けた
場合を示す断面側面図と断面正面図である。
【図4】動吸振器の多層支持バネの正面図と側面図であ
る。
【図5】動吸振器の多層支持バネの正面図と側面図であ
る。
【図6】本発明の振動減衰効果を示すグラフである。
【図7】本発明の別の実施の形態を示す側面断面図であ
る。
【図8】図7の斜視図である。
【図9】ワークロールチョックの押し付け装置を示す説
明図である。
【符号の説明】
1 ワークロール 2 バックアップロール 3 ワークロールチョック 4 バックアップロールチョック 5 ハウジング 7、8 ダンパー装置 9 動吸振器 10 重錘 11 支持バネ 13 スラストリング

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧延機のワークロールチョックおよびバ
    ックアップロールチョックのいずれか一方または両方に
    そのロールチョックの水平方向の振動を低減する制振手
    段を設けたことを特徴とする圧延機。
  2. 【請求項2】 圧延機のワークロールチョックおよびバ
    ックアップロールチョックのいずれか一方または両方に
    そのロールチョックの上下および水平方向の振動を低減
    する制振手段を設けたことを特徴とする圧延機。
  3. 【請求項3】 前記制振手段が、ロールチョックとハウ
    ジングとの間に水平方向に設置するダンパー装置または
    剛体の押し付け装置であることを特徴とする請求項1記
    載の圧延機。
  4. 【請求項4】 前記制振手段が、重錘と、該重錘を上下
    および水平方向に振動可能に支持する支持バネとからな
    る動吸振器であることを特徴とする請求項1または請求
    項2記載の圧延機。
  5. 【請求項5】 前記動吸振器をロールチョックのスラス
    トリングに取り付けたことを特徴とする請求項4記載の
    圧延機。
  6. 【請求項6】 前記支持バネは、相互に接触する多層の
    バネ部材からなることを特徴とする請求項4または請求
    項5記載の圧延機。
JP32433899A 1999-11-15 1999-11-15 圧延機の振動防止装置 Withdrawn JP2001137915A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008212974A (ja) * 2007-03-05 2008-09-18 Jfe Steel Kk 圧延機
WO2020137014A1 (ja) 2018-12-27 2020-07-02 Jfeスチール株式会社 冷間圧延機のチャタリング検出方法、冷間圧延機のチャタリング検出装置、冷間圧延方法、及び冷間圧延機

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Effective date: 20070206