JP2002130207A

JP2002130207A - 圧延機の油圧圧下装置

Info

Publication number: JP2002130207A
Application number: JP2000331748A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sadamori; 博之貞森; Tadahiko Nogami; 忠彦野上; Koichi Matsumoto; 浩一松本; Hiroyuki Sato; 博之佐藤; Hikari Nakatani; 光中谷
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-10-31
Filing date: 2000-10-31
Publication date: 2002-05-09

Abstract

(57)【要約】【課題】高い応答性と安定性を同時に実現すること。【解決手段】油圧シリンダ１０、１１のキャップ側圧
力室２８、２９をサーボ弁１４、１５を介して油圧源４
０に接続し、ロッド側圧力室３０、３１を管路５０、５
１、５３を介して圧力調整ユニット２１に接続し、管路
５０、５１に開閉切換弁５４、５４を設けるとともに可
変絞り５８、５９を介してアキュムレータ６０、６１を
接続し、圧延中、開閉切換弁５４、５５を閉じ、ロッド
側圧力室３０、３１に連なる管路５０、５１を開閉切換
弁５４、５５で終端するとともにアキュムレータ６０、
６１で終端し、ロッド側の管路の固有振動数を高めて高
い応答性を得るとともに、圧力脈動をアキュムレータ６
０、６１で吸収し安定した制御を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧延機の油圧圧下
装置に係り、特に、複数の油圧シリンダを用いて圧延用
ロールを昇降駆動するに好適な圧延機の油圧圧下装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、圧延機においては、一対のロール
を上下に分けて配置し、上側のロールを固定するととも
にモータによって回転し、下側のロールをモータによっ
て回転させるとともに一対の油圧シリンダを用いて下側
のロールを昇降駆動し、各ロールの間に鉄板を挿入して
鉄板を指定の厚さに圧延する構成が採用されている。そ
して一対の油圧シリンダを駆動するに際して、従来の油
圧圧下装置としては、シリンダ室を構成する圧力室のう
ち受圧面積の大きいキャップ側圧力室をサーボ弁を介し
て油圧源に接続し、受圧面積の小さいロッド側圧力室を
管路を介して互いに接続するとともにこの管路の合流点
を圧力調整ユニットを介して油圧源に接続し、キャップ
側圧力室とロッド側圧力室との間に往復動自在に挿入さ
れたラム（ピストン）の位置を変位計で検出し、変位計
の検出値に基づいてコントローラがサーボ弁を駆動し、
各サーボ弁の駆動により、油圧源から各油圧シリンダの
キャップ側圧力室への作動油の供給量またはキャップ側
圧力室からタンクへの作動油の排出量を制御してラムの
位置を調整し、結果として圧延機のロールの位置または
荷重を制御するようにしたものが知られている。

【０００３】従来、この種の油圧圧下装置においては、
応答性を高めるために、各油圧シリンダの作動油の容量
を調整する各サーボ弁をより油圧シリンダの近傍に設置
し、各サーボ弁と油圧シリンダとを結ぶ管路を短くする
構成が採用されている。

【０００４】また油圧圧下装置の応答性を高めるため
に、例えば、特許第２８２０８８７号に記載されている
ように、各油圧シリンダのロッド側圧力室に連通する管
路の途中に開閉切換弁を設け、圧延中、開閉切換弁を閉
じることで、各油圧シリンダのロッド側圧力室に連通す
る管路の長さを短くし、各ロッド側圧力室に連なる管路
の固有振動数を高くする構成が採用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】圧延機の油圧圧下装置
の応答性は、サーボ弁と油圧シリンダおよびコントロー
ラを含むフィードバック制御系の固有振動数でほぼ決ま
る。しかし、このフィードバック制御系の固有振動数が
ロッド側圧力室に連なる管路の固有振動数に近い程、管
路の圧力脈動による外乱がラムの変位に重畳して振動的
になってしまう。そのため、安定した状態で油圧シリン
ダを制御するには、フィードバック制御系の固有振動数
と各ロッド側圧力室に連なる管路の固有振動数との間に
十分な差を付けることが必要である。

【０００６】しかし、上記従来技術のうち前者のもの
は、サーボ弁とピストン側圧力室とを結ぶ管路を短くし
ているのでフィードバック制御系の固有振動数は高くな
るが、配置上の制約から圧力調整ユニットと各油圧シリ
ンダとを互いに離れた場所に設置されることが余儀なく
された場合、ロッド側圧力室と圧力調整ユニットとを結
ぶ管路が長くなり、管路の固有振動数が低くなってフィ
ードバック制御系の固有振動数に近づいてしまう。その
ため、ロッド側圧力室に連なる管路が長くなったときに
は制御系のゲインを低くしてフィードバック制御系の固
有振動数を下げて使用することが余儀なくされ、十分な
応答性が得られなくなる。

【０００７】一方、上記従来技術のうち後者のものは、
各ロッド側圧力室に連なる管路の途中に開閉切換弁を設
けているため、ロッド側管路の固有振動数を高くするこ
とはできるが、圧延中は開閉切換弁が閉じているため、
ロッド側圧力室と開閉切換弁とを結ぶ管路内に作動油が
閉じ込められ、ラム上昇時に、ロッド側圧力室内の圧力
が高くなったときにはラムの上昇が抑制され、圧力脈動
が大きくなって振動的になったり、ロッド側圧力室内の
圧力上昇が大きくなってシリンダの反力が大きくなった
りするため応答性が低下する。また減衰効果を得るため
に、ロッド側圧力室に連なる管路の途中に絞りを設ける
構成を採用することもできるが、この構成では、圧力ユ
ニットまでの管路や他方のシリンダの影響を受けるため
振動的になる。このため、後者のものでも、制御系のゲ
インを十分に高くすることができず、高い応答性と安定
性を同時に実現することが困難である。

【０００８】本発明の課題は、高い応答性と安定性を同
時に実現することができる圧延機の油圧圧下装置を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、キャップ側圧力室とロッド側圧力室との
間にラムが往復動自在に挿入された油圧シリンダと、前
記キャップ側圧力室と油圧源とを結ぶ油圧回路中に挿入
されて前記油圧源から前記キャップ側圧力室への流体の
供給量または前記キャップ側圧力室から排出系への流体
の排出量を制御して前記ラムの位置を調整するサーボ弁
と、前記ロッド側圧力室に接続されて前記ロッド側圧力
室に連なる油圧回路の終端とともに定圧力源として機能
するアキュムレータをそれぞれ一組の要素として、前記
油圧シリンダと前記サーボ弁および前記アキュムレータ
をそれぞれ二組以上備えてなる圧延機の油圧圧下装置を
構成したものである。

【００１０】前記圧延機の油圧圧下装置を構成するに際
しては、アキュムレータを共通として、油圧シリンダと
サーボ弁をそれぞれ複数個備えた構成を採用することも
できる。

【００１１】また、前記各圧延機の油圧圧下装置を構成
するに際しては、油圧シリンダとして、受圧面積の相異
なるキャップ側圧力室とロッド側圧力室との間にラムが
往復動自在に挿入されたものを用い、受圧面積の大きい
キャップ側圧力室と油圧源とを結ぶ油圧回路中にサーボ
弁を挿入し、受圧面積の小さいロッド側圧力室にアキュ
ムレータを接続する構成を採用することができる。

【００１２】さらに、一対の油圧シリンダと、一対のサ
ーボ弁および一対のアキュムレータまたは単一のアキュ
ムレータを備えたもので圧延機の油圧圧下装置を構成す
ることができる。

【００１３】具体的には、一対のアキュムレータを備え
たものとして、受圧面積の相異なるキャップ側圧力室と
ロッド側圧力室との間にラムが往復動自在に挿入された
一対の油圧シリンダと、前記各油圧シリンダの圧力室の
うち受圧面積の大きいキャップ側圧力室と油圧源とを結
ぶ油圧回路中に挿入されて前記油圧源から前記各キャッ
プ側圧力室への流体の供給量または前記各キャップ側圧
力室から排出系への流体の排出量を制御して前記ラムの
位置を調整する一対のサーボ弁と、前記各油圧シリンダ
の圧力室のうち受圧面積の小さいロッド側圧力室にそれ
ぞれ接続されて前記各ロッド側圧力室にそれぞれ連なる
油圧回路の終端とともに定圧力源として機能する一対の
アキュムレータとを備えてなる圧延機の油圧圧下装置を
構成することができる。

【００１４】また一対のアキュムレータを備えたものと
して、前記一対の油圧シリンダと前記一対のサーボ弁の
他に前記各油圧シリンダの圧力室のうち受圧面積の小さ
い一方のロッド側圧力室と他方のロッド側圧力室とを結
ぶ油圧回路の合流点と前記油圧源とを結ぶ油圧回路中に
挿入されて前記油圧源から前記各ロッド側圧力室への流
体の供給量または前記各ロッド側圧力室から排出系への
流体の排出量を制御して前記各ロッド側圧力室内の圧力
を所定の圧力に維持する圧力調整手段と、前記油圧回路
の合流点と前記各ロッド側圧力室とを結ぶ油圧回路にそ
れぞれ接続されて定圧力源として機能する一対のアキュ
ムレータと、前記油圧回路の合流点と前記各アキュムレ
ータと結ぶ油圧回路中にそれぞれ挿入されて前記油圧回
路を開閉する一対の開閉切換弁とを備え、前記一対の開
閉切換弁は、圧延中前記油圧回路を閉じてなる圧延機の
油圧圧下装置を構成することができる。

【００１５】一方、単一のアキュムレータを備えたもの
として、受圧面積の相異なるキャップ側圧力室とロッド
側圧力室との間にラムが往復動自在に挿入された一対の
油圧シリンダと、前記各油圧シリンダの圧力室のうち受
圧面積の大きいキャップ側圧力室と油圧源とを結ぶ油圧
回路中に挿入されて前記油圧源から前記各キャップ側圧
力室への流体の供給量または前記各キャップ側圧力室か
ら排出系への流体の排出量を制御して前記ラムの位置を
調整する一対のサーボ弁と、前記各油圧シリンダの圧力
室のうち受圧面積の小さい一方のロッド側圧力室と他方
のロッド側圧力室とを結ぶ油圧回路の合流点に接続され
て前記各ロッド側圧力室に連なる油圧回路の終端ととも
に定圧力源として機能するアキュムレータとを備えてな
る圧延機の油圧圧下装置を構成することができる。

【００１６】また、単一のアキュムレータを備えたもの
として、前記一対の油圧シリンダと一対のサーボ弁の他
に、前記各油圧シリンダの圧力室のうち受圧面積の小さ
い一方のロッド側圧力室と他方のロッド側圧力室とを結
ぶ油圧回路の合流点と前記油圧源とを結ぶ油圧回路中に
挿入されて前記油圧源から前記各ロッド側圧力室への流
体の供給量または前記各ロッド側圧力室から排出系への
流体の排出量を制御して前記各ロッド側圧力室内の圧力
を所定の圧力に維持する圧力調整手段と、前記油圧回路
の合流点と前記圧力調整手段とを結ぶ油圧回路に接続さ
れて定圧力源として機能するアキュムレータと、前記ア
キュムレータと前記圧力調整手段とを結ぶ油圧回路中に
挿入されて前記油圧回路を開閉する開閉切換弁とを備
え、前記開閉切換弁は、圧延中前記油圧回路を閉じてな
る圧延機の油圧圧下装置を構成することができる。

【００１７】前記各圧延機の油圧圧下装置を構成するに
際しては、以下の要素を付加することができる。

【００１８】（１）前記アキュムレータに連なる油圧回
路中に、前記アキュムレータに対する流体の流量を制御
する絞りを設けてなる。

【００１９】（２）前記絞りは、流体の流量を可変に制
御する可変絞りである。

【００２０】前記した手段によれば、油圧シリンダのロ
ッド側圧力室に連なる油圧回路（管路）はアキュムレー
タによって終端されており、アキュムレータは定圧力源
として機能するため、ロッド側圧力室に連なる油圧回路
（管路）の固有振動数を高くすることができるととも
に、他の油圧シリンダの影響を受けずに十分な減衰特性
が得られるため、高い応答性と安定性を同時に実現する
ことができる。

【００２１】また、ロッド側圧力室に連なる油圧回路に
開閉切換弁を設けた場合でも、圧延中は開閉切換弁によ
って油圧回路（管路）が閉じているため、ロッド側油圧
回路に連なる油圧回路の固有振動数を高くすることがで
きるとともに、ロッド側圧力室と圧力調整手段とを結ぶ
油圧回路や他方の油圧シリンダの影響を受けることがな
く、十分な減衰特性が得られ、高い応答性と安定性を同
時に実現することができる。

【００２２】またアキュムレータに連なる油圧回路中に
絞りを設けることで、ロッド側圧力室の圧力変化を抑え
てシリンダ反力を低減させるとともに、圧力脈動の減衰
特性を絞りによって調整することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示す
圧延機の油圧圧下装置の全体構成図である。図１におい
て、圧延機の油圧圧下装置は一対のロールのうち下側の
ロールを昇降駆動するために、一対の油圧シリンダ１
０、１１を備えている。各油圧シリンダ１０、１１に
は、シリンダ室として、受圧面積の相異なるキャップ側
圧力室２８、２９、ロッド側圧力室３０、３１が形成さ
れており、受圧面積の大きいキャップ側圧力室２８、２
９と受圧面積の小さいロッド側圧力室３０、３１との間
にはそれぞれラム（ピストン）３２、３３が往復動自在
に挿入されている。各ラム３２、３３には凸部３２ａ、
３３ａと凹部３２ｂ、３３ｂが形成されている。各凸部
３２ａ、３３ａはそれぞれ下側のロールの両端側に連結
されるようになっており、凹部３２ｂ、３３ｂにはラム
３２、３３の位置を検出する変位計３４、３５が配置さ
れている。

【００２４】各キャップ側圧力室２８、２９はそれぞれ
油圧回路を構成する管路２２、２３を介してサーボ弁１
４、１５に接続されており、サーボ弁１４、１５は管路
１２、１３を介して油圧源４０に接続されているととも
に管路１８、１９を介してタンク２０に接続されてい
る。各サーボ弁１４、１５はコントローラ１６、１７か
らの信号によって駆動されて油圧回路を切り替えるよう
になっている。各コントローラ１６、１７は、変位計３
４、３５の検出による位置信号２４、２５と上位のコン
トローラ４１から与えられる目標値２６、２７とを比較
し、この比較結果に応じてサーボ弁１４、１５を駆動す
るようになっている。すなわち、サーボ弁１４、１５
が、コントローラ１６、１７からの信号に応答して、油
圧源４０からキャップ側圧力室２８、２９への流体の供
給量、すなわち作動油の供給量またはキャップ側圧力室
２８、２９から排出系としてのタンク２０への流体の排
出量（作動油の排出量）を制御してラム３２、３３の位
置を調整するように構成されている。そしてラム３２、
３３が油圧源４０からの作動油によって押し上げられる
と、各ラム３２、３３が下側ロールの両端の軸受箱を押
し上げることによって、上側ロールと下側ロールとの間
に挿入された圧延材に荷重が加えられる。

【００２５】一方、各油圧シリンダ１０、１１のロッド
側圧力室３０、３１には各圧力室に連なる油圧回路とし
て管路５０、５１が接続されており、各管路５０、５１
の合流点５２には管路５３が接続されている。管路５０
の途中には開閉切換弁５４が挿入され、管路５１の途中
には開閉切換弁５５が挿入され、管路５３の途中には圧
力調整ユニット２１がそれぞれ挿入されている。開閉切
換弁５４、５５は電気信号によって油圧回路が切替られ
るようになっており、ロールの組替え時など、ロッド側
圧力室３０、３１に作動油を供給する必要があるときに
は油圧回路を開いて油圧源４０からの作動油を圧力調整
ユニット２１から導入してロッド側圧力室３０、３１に
導くようになっている。一方、圧延中など、高い応答性
が必要なときには油圧回路が閉じられ、管路５０、５１
を開閉切換弁５４、５５によって終端するようになって
いる。

【００２６】圧力調整ユニット２１は、圧力調整手段と
して、アキュムレータ４２、減圧弁４３、リリーフ弁４
４を備えて構成されており、アキュムレータ４２は管路
５３に接続され、減圧弁５３は管路５３の途中に挿入さ
れ、リリーフ弁４４は管路５３から分岐した管路４５中
に挿入され、管路４５を介してタンク２０に接続されて
いる。この圧力調整ユニット２１は、ラム３２、３３の
下降をスムースにするとともに、ロッド側圧力室３０、
３１の圧力を所定の圧力に調整する役目を担っており、
油圧源４０から供給される高圧の作動油を減圧弁４３に
よって所定の圧力に減圧し、管路５３内の作動油が所定
の圧力以上になったときにはリリーフ弁４４を介してタ
ンク２０に排出するようになっている。また、管路５３
内の作動油に圧力脈動が生じたときには、この圧力脈動
をアキュムレータ４２によって吸収するようになってい
る。

【００２７】また管路５０、５１には、管路５０、５１
からそれぞれ分岐した管路５６、５７が接続されてお
り、管路５６、５７の途中には可変絞り５８、５９が挿
入され、管路５６、５７の端部にはアキュムレータ６
０、６１が接続されている。各アキュムレータ６０、６
１は各ロッド側圧力室３０、３１に連なる油圧回路であ
る管路５０、５６と管路５１、５７の終端として機能す
るとともに定圧力源として機能するようになっている。
すなわち各アキュムレータ６０、６１にはガスが封入さ
れており、管路５６、５７内の作動油の圧力に応じてガ
スが膨張または収縮することによって定圧力源として機
能し、圧力脈動を吸収するようになっている。

【００２８】さらに管路５６、５７内の作動油の流量は
可変絞り５８、５９によって可変に制御されるようにな
っており、圧力脈動の減衰効果を可変絞り５８、５９に
よって調整することができるようになっている。なお、
必要な減衰効果を得るための絞りの形状、寸法が予め分
かっている場合には、可変絞り５８、５９の代わりに、
固定絞りを用いることもできる。この場合、管路５６、
５７の一部の内径を絞ることによって固定絞りとするこ
ともできる。

【００２９】上記構成において、ロールの組替え時に
は、圧延中ほど応答性は必要としないが、ラム３２、３
３の変位量が大きくて大流量を必要とするので、開閉切
換弁５４、５５が開かれ、各ロッド側圧力室３０、３１
は管路５０、５１、５３を介して圧力調整ユニット２１
に接続される。これにより各ロッド側圧力室３０、３１
への作動油の流入および作動油の流出がスムーズに行わ
れ、ロッド側圧力室３０、３１の圧力が一定に保たれ
る。さらに、このときサーボ弁１４、１５の駆動によ
り、キャップ側圧力室２８、２９への作動油への流入ま
たは作動油の流出が行われると、ラム３２、３３の位置
調整がスムースに行われる。

【００３０】ラム３２、３３が指定の位置に調整された
後、圧延が開始されると開閉切換弁５４、５５が閉じら
れ、ロッド側圧力室３０、３１に連なる油圧回路は開閉
切換弁５４、５５とアキュムレータ６０、６１によって
終端されることになる。このため、ロッド側圧力室３
０、３１に連なる油圧回路は、開閉切換弁５４、５４が
開かれているときよりもその長さが短くなり、油圧回路
の固有振動数を高めることができ、サーボ弁１４、１
５、コントローラ１６、１７を含む制御系の制御ゲイン
を高くすることが可能になり、高い応答性が得られる。

【００３１】また、圧力脈動はアキュムレータ６０、６
１によって吸収され、しかも、各開閉切換弁５４、５５
と圧力調整ユニット２１とを結ぶ管路や他方の油圧シリ
ンダの影響を受けることなく十分な減衰効果が得られる
ので、安定した制御が可能になる。

【００３２】ここで、本発明に係る油圧圧下装置と従来
技術による油圧圧下装置に関するステップ応答を測定し
たところ、図２に示すような特性が得られた。（ａ）は
シリンダ変位に関する特性を示し、（ｂ）はロッド側圧
力室の圧力変化特性を示す。また実線は本発明に係る特
性を示し、破線は前記第２の従来技術の特性を示してい
る。

【００３３】さらに、図２においては、開閉切換弁を閉
じ、応答性と安定性を考慮して可変絞りの開口面積を最
適な値に設定したときの結果を示している。

【００３４】図２の（ａ）、（ｂ）に示す特性におい
て、本発明のものと従来技術のものとを比較すると、本
発明のものは従来技術のものよりも、アキュムレータ６
０、６１があるだけ立上りが速く、応答性が高いことが
分かる。この応答性が高いのは以下の理由によるもので
ある。

【００３５】まず、第１の理由は、従来技術ではロッド
側圧力室に接続される管路を開閉切換弁で終端する構成
になっているので、ロッド側圧力室と開閉切換弁とを結
ぶ管路は開閉切換弁側が閉止端となる。これに対して、
圧力室側は、圧力室の容量が管路に比べて十分大きいの
で開口端とみなされる。このため、従来技術の場合、圧
力室と開閉切換弁とを結ぶ管路の固有振動数は次の数１
で示されるように、

【００３６】

【数１】となる。

【００３７】これに対して、本発明においては、ロッド
側圧力室３０、３１に連なる油圧回路はアキュムレータ
６０、６１と開閉切換弁５４、５５によって終端されて
おり、ロッド側圧力室３０、３１に連なる管路５０、５
１、５６、５７の一端は管路より容量の大きい圧力室３
０、３１となるので開口端とみなされる。さらに他方の
管路端は、定圧力源として機能するアキュムレータ６
０、６１に接続されているので、開口端とみなすことが
できる。このため、本発明の場合、ロッド側圧力室３
０、３１に連なる管路の固有振動数は、次の数２で示さ
れるように、

【００３８】

【数２】となる。

【００３９】ここで、ｃ；作動油中の音速、Ｌ；管路の
長さ、ｎ；任意の整数とする。

【００４０】上記数１、数２において、管路の長さを同
じとすると、数２を用いた固有振動数は、数１を用いた
固有振動数の２倍となる。

【００４１】すなわち、本発明に係る構成を採用すれ
ば、管路の長さが同じ場合でも、固有振動数は従来技術
の２倍となり、より高い応答性を実現することができ
る。

【００４２】したがって、配置上の制約から開閉切換弁
５４、５５を油圧シリンダ１０、１１の近傍に設置でき
ない場合など本発明は有効である。

【００４３】次に、もう一つの理由は、減衰効果を得る
構成にある。すなわち、従来技術では可変絞りで減衰を
得ているので、例えば、減衰を小さくするために絞りの
開口面積を大きくすると、油圧シリンダと圧力調整ユニ
ットを結ぶ管路と他方のシリンダの影響を受けることに
なる。逆に、このような影響を受けない程度まで絞りの
開口面積を小さくすると、今度は絞りの抵抗が大きくな
りすぎ、図２の（ｂ）に示すように、ロッド側圧力室の
圧力上昇が大きくなるとともにシリンダの反力も大きく
なり、応答性が低下する。

【００４４】これに対して、本発明では、減衰効果をア
キュムレータ６０、６１を用いて得ているので、シリン
ダ変位によるロッド側圧力室の容量変化をアキュムレー
タ６０、６１で吸収することができ、圧力の上昇を抑え
ることができるとともに反力による応答性の低下を抑制
することができる。

【００４５】以上のように、本実施形態によれば、ロッ
ド側圧力室３０、３１に連なる油圧回路の固有振動数を
十分高くできるので高い応答性が得られる。また油圧シ
リンダ１０、１１と圧力調整ユニット２１とを結ぶ管路
や他方の油圧シリンダの影響を受けることなく、十分な
減衰効果が得られるので、安定した制御が可能になる。

【００４６】次に、本発明の他の実施形態を図３にした
がって説明する。

【００４７】本実施形態は、ロッド側圧力室３０、３１
にそれぞれ接続される油圧回路としての管路７０、７１
を互いに接続するとともに、合流点７２に管路７３を接
続し、管路７３の途中に圧力調整ユニット２１を挿入す
るとともに、圧力調整ユニット２１と合流点７２との間
に開閉切換弁７４を挿入し、管路７３から分岐した管路
７７中に可変絞り７５を挿入し、管路７７の端部にアキ
ュムレータ７６を接続したものであり、他の構成は図１
と同様である。

【００４８】本実施形態において、圧延中、開閉切換弁
７４を閉じることによって、ロッド側圧力室３０、３１
に連なる油圧回路を開閉切換弁７４、アキュムレータ７
６によって終端することができ、圧延中、開閉切換弁７
４が開かれているときよりもロッド側圧力室３０、３１
に連なる管路の長さを短くすることができる。この結
果、管路の固有振動数を十分に高くできるので、高い応
答性が得られる。また減衰効果はアキュムレータ７６に
よって得られるので、安定した制御が可能になる。

【００４９】さらに、本実施形態においては、単一の開
閉切換弁７４と単一のアキュムレータ７６を用いて高い
安定性と高い応答性を得ることができ、前記実施形態の
ものよりも構成を簡素化することができる。

【００５０】また前記実施形態においては、ロッド側圧
力室３０、３１にアキュムレータと開閉切換弁を接続す
るものについて述べたが、圧延中のみを考慮すれば、開
閉切換弁を用いることなく、ロッド側圧力室３０、３１
に連なる油圧回路をアキュムレータによってのみ終端す
ることもできる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高い応答性と安定性を同時に実現することができ、圧延
制度の向上によって製品の品質の向上に寄与することが
できるとともに、より圧延速度を高めることで生産性の
向上に寄与することも可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す圧延機の油圧圧下装
置の油圧回路図である。

【図２】油圧圧下装置のステップ応答を示す特性図であ
って、（ａ）はシリンダ変位の特性図、（ｂ）はシリン
ダロッド側圧力の特性図である。

【図３】本発明の他の実施形態を示す圧延機の油圧圧下
装置の油圧回路図である。

【符号の説明】

１０、１１油圧シリンダ１４、１５サーボ弁１６、１７コントローラ２０タンク２１圧力調整ユニット２８、２９キャップ側圧力室３０、３１ロッド側圧力室３２、３３ラム３４、３５変位計５４、５５開閉切換弁５８、５９可変絞り６０、６１アキュムレータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松本浩一東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地株式会社日立製作所内 (72)発明者佐藤博之東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地株式会社日立製作所内 (72)発明者中谷光東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地株式会社日立製作所内Ｆターム(参考） 3H089 AA12 AA74 BB10 BB14 CC01 CC12 DA04 DA06 DB03 DB13 DB44 DB48 EE36 FF03 GG02 JJ03 4E024 AA01 BB01 CC02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】キャップ側圧力室とロッド側圧力室との
間にラムが往復動自在に挿入された油圧シリンダと、前
記キャップ側圧力室と油圧源とを結ぶ油圧回路中に挿入
されて前記油圧源から前記キャップ側圧力室への流体の
供給量または前記キャップ側圧力室から排出系への流体
の排出量を制御して前記ラムの位置を調整するサーボ弁
と、前記ロッド側圧力室に接続されて前記ロッド側圧力
室に連なる油圧回路の終端とともに定圧力源として機能
するアキュムレータをそれぞれ一組の要素として、前記
油圧シリンダと前記サーボ弁および前記アキュムレータ
をそれぞれ二組以上備えてなる圧延機の油圧圧下装置。
【請求項２】受圧面積の相異なるキャップ側圧力室と
ロッド側圧力室との間にラムが往復動自在に挿入された
一対の油圧シリンダと、前記各油圧シリンダの圧力室の
うち受圧面積の大きいキャップ側圧力室と油圧源とを結
ぶ油圧回路中に挿入されて前記油圧源から前記各キャッ
プ側圧力室への流体の供給量または前記各キャップ側圧
力室から排出系への流体の排出量を制御して前記ラムの
位置を調整する一対のサーボ弁と、前記各油圧シリンダ
の圧力室のうち受圧面積の小さいロッド側圧力室にそれ
ぞれ接続されて前記各ロッド側圧力室にそれぞれ連なる
油圧回路の終端とともに定圧力源として機能する一対の
アキュムレータとを備えてなる圧延機の油圧圧下装置。
【請求項３】受圧面積の相異なるキャップ側圧力室と
ロッド側圧力室との間にラムが往復動自在に挿入された
一対の油圧シリンダと、前記各油圧シリンダの圧力室の
うち受圧面積の大きいキャップ側圧力室と油圧源とを結
ぶ油圧回路中に挿入されて前記油圧源から前記各キャッ
プ側圧力室への流体の供給量または前記各キャップ側圧
力室から排出系への流体の排出量を制御して前記ラムの
位置を調整する一対のサーボ弁と、前記各油圧シリンダ
の圧力室のうち受圧面積の小さい一方のロッド側圧力室
と他方のロッド側圧力室とを結ぶ油圧回路の合流点に接
続されて前記各ロッド側圧力室に連なる油圧回路の終端
とともに定圧力源として機能するアキュムレータとを備
えてなる圧延機の油圧圧下装置。
【請求項４】受圧面積の相異なるキャップ側圧力室と
ロッド側圧力室との間にラムが往復動自在に挿入された
一対の油圧シリンダと、前記各油圧シリンダの圧力室の
うち受圧面積の大きいキャップ側圧力室と油圧源とを結
ぶ油圧回路中に挿入されて前記油圧源から前記各キャッ
プ側圧力室への流体の供給量または前記各キャップ側圧
力室から排出系への流体の排出量を制御して前記ラムの
位置を調整する一対のサーボ弁と、前記各油圧シリンダ
の圧力室のうち受圧面積の小さい一方のロッド側圧力室
と他方のロッド側圧力室とを結ぶ油圧回路の合流点と前
記油圧源とを結ぶ油圧回路中に挿入されて前記油圧源か
ら前記各ロッド側圧力室への流体の供給量または前記各
ロッド側圧力室から排出系への流体の排出量を制御して
前記各ロッド側圧力室内の圧力を所定の圧力に維持する
圧力調整手段と、前記油圧回路の合流点と前記各ロッド
側圧力室とを結ぶ油圧回路にそれぞれ接続されて定圧力
源として機能する一対のアキュムレータと、前記油圧回
路の合流点と前記各アキュムレータと結ぶ油圧回路中に
それぞれ挿入されて前記油圧回路を開閉する一対の開閉
切換弁とを備え、前記一対の開閉切換弁は、圧延中前記
油圧回路を閉じてなる圧延機の油圧圧下装置。
【請求項５】受圧面積の相異なるキャップ側圧力室と
ロッド側圧力室との間にラムが往復動自在に挿入された
一対の油圧シリンダと、前記各油圧シリンダの圧力室の
うち受圧面積の大きいキャップ側圧力室と油圧源とを結
ぶ油圧回路中に挿入されて前記油圧源から前記各キャッ
プ側圧力室への流体の供給量または前記各キャップ側圧
力室から排出系への流体の排出量を制御して前記ラムの
位置を調整する一対のサーボ弁と、前記各油圧シリンダ
の圧力室のうち受圧面積の小さい一方のロッド側圧力室
と他方のロッド側圧力室とを結ぶ油圧回路の合流点と前
記油圧源とを結ぶ油圧回路中に挿入されて前記油圧源か
ら前記各ロッド側圧力室への流体の供給量または前記各
ロッド側圧力室から排出系への流体の排出量を制御して
前記各ロッド側圧力室内の圧力を所定の圧力に維持する
圧力調整手段と、前記油圧回路の合流点と前記圧力調整
手段とを結ぶ油圧回路に接続されて定圧力源として機能
するアキュムレータと、前記アキュムレータと前記圧力
調整手段とを結ぶ油圧回路中に挿入されて前記油圧回路
を開閉する開閉切換弁とを備え、前記開閉切換弁は、圧
延中前記油圧回路を閉じてなる圧延機の油圧圧下装置。
【請求項６】請求項１、２、３、４または５のうちい
ずれか１項に記載の圧延機の油圧圧下装置において、前
記アキュムレータに連なる油圧回路中に、前記アキュム
レータに対する流体の流量を制御する絞りを設けてなる
ことを特徴とする圧延機の油圧圧下装置。
【請求項７】請求項６に記載の圧延機の油圧圧下装置
において、前記絞りは、流体の流量を可変に制御する可
変絞りであることを特徴とする圧延機の油圧圧下装置。