JP2002153902A

JP2002153902A - 圧延機及び圧延方法並びに熱間連続化圧延設備

Info

Publication number: JP2002153902A
Application number: JP2000354951A
Authority: JP
Inventors: Yujiro Kobayashi; 裕次郎小林; Toshiyuki Kajiwara; 利幸梶原; Kenji Horii; 健治堀井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-11-21
Filing date: 2000-11-21
Publication date: 2002-05-28

Abstract

(57)【要約】【課題】圧延後に板端部のトリームを省略可能とし、品
質及び歩留まりの向上に寄与するとともに、簡素で信頼
性の高い構造で、真に有効な板幅拘束圧延を実現する。【解決手段】上下の作業ロール１，２のそれぞれに軸方
向に上下のリングロール３，４をスライド可能に挿着
し、上下の作業ロール１，２のそれぞれの軸端部分の片
側であって上下で反対側の位置に環状溝部５，６を形成
し、これら環状溝部５，６に反対側作業ロール２，１に
挿着されたリングロール２，３が嵌入させ、それらの軸
方向位置を拘束する。更に、上下の作業ロール１，２に
対して、これら作業ロール１，２を上下で反対方向に、
圧延材７の板幅に応じて軸方向シフトさせるシフト機構
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は金属板の圧延機及び
圧延方法並びに熱間連続化圧延設備に係わり、特に、板
幅端の品質及び歩留まり向上、更に操業性の向上に寄与
する圧延機及び圧延方法並びに熱間連続化圧延設備に関
する。

【０００２】

【従来の技術】金属板の圧延技術は、品質及び歩留まり
の向上という点で、近年著しく進歩した。例えば板厚精
度に関しては、電動式圧下方式から応答性の格段に優れ
た油圧圧下方式となり、板クラウン・板形状に関して
は、６段圧延機を始めとした各種高性能圧延機が開発さ
れ、画期的な改善が実現されている。このように板材長
手方向の品質及び歩留まりに関しては、大勢としては行
き着く所まで来ていると言える。しかし、板幅方向の品
質、歩留まりという点では十分でなく、熱間圧延及び冷
間圧延後のいずれか又は共に、トリーマによって板端部
を切り捨てているのが実状である。上記板端部をトリー
ムする主な理由としては、（１）板幅寸法精度が、トリーム無しでは保てないこ
と；（２）エッジクラック等で板端部の状態が悪いと、冷間
圧延等で板破断を起こす危険性が増大すること；等が挙げられる。

【０００３】そこで、上記板端部のトリームをも省略可
能な、品質及び歩留まりの向上に寄与する、新たな金属
板の圧延技術として、特開昭６０−１８７４０９号公
報、特開昭６２−１８７５１０号公報、特開平１−２７
３６０４号公報、特開２０００−１９７９０３号公報で
板幅方向を拘束する圧延方法が提案されている。

【０００４】特開昭６０−１８７４０９号公報では、軸
方向に移動可能とした作業ロールの一方の端部に、板幅
方向を拘束するための、圧延材の厚さより若干低くした
フランジ部を設け、上下作業ロールのそのフランジ部間
に圧延材を挟み込むことにより、板幅方向を拘束しなが
ら圧延するものである。また、他の構造例として、前記
フランジ部に相当する軸方向移動可能なスリーブを軸方
向外側から上下作業ロールに挿入して、幅方向を拘束し
ながら圧延する圧延機も示されている。

【０００５】特開昭６２−１８７５１０号公報では、特
開昭６０−１８７４０９号公報のスリーブに相当する所
要の外径とした押えリングを、移動可能とした上下作業
ロールの軸端の小径部に装着し、前記押えリング間に圧
延材を挟み込むことにより、板幅方向を拘束しながら圧
延するものである。

【０００６】特開平１−２７３６０４号公報も同様に、
作業ロールに固定された鍔又は移動可能とした鍔を設置
して、板幅方向を拘束しながら圧延する技術に関するも
のである。

【０００７】特開２０００−１９７９０３号公報では、
板幅方向を拘束する環状体（以下リングロールという）
を用いて、幅方向の板厚を拘束する手段の段差厚みを調
節可能とした構造が提案されている。これは移動可能な
作業ロールの一方の軸端に溝を設け、この溝径よりも大
きな内径を有し、外径は作業ロール径以下としたリング
ロールを前記溝部に回転自在に挿着し、リングロールを
外周面から押圧する押圧機構を設け、前記リングロール
内径と前記溝径の差分を、段差厚みの調整代として調整
可能とした構造としたものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術には次のような問題がある。

【０００９】特開昭６０−１８７４０９号公報及び特開
昭６２−１８７５１０号公報では、圧延材の板幅方向を
拘束するフランジ部（或いはスリーブ、押えリング）の
段差厚みは、圧延材の板厚より少し大きいか、又はすこ
し小さいものとしている。従って、所期の目的とする板
厚で前記段差厚みを決定した場合、同一のロールを用い
てこれより薄い板厚の圧延は、非常に困難であることは
明らかである。逆により厚い板厚の圧延では、上下板厚
の厚み方向全面にわたった幅拘束ができず、十分な所期
の成果を上げうるとは言い難い。

【００１０】これに対し、板厚が変更された場合、これ
に適した段差厚みを有するロールに交換すれば前記欠点
は解消されるが、ロール組み替え頻度が多くなることに
より生産量が低下するという、新たな問題が生じる。

【００１１】特開平１−２７３６０４号公報も同様に、
大きな板厚変化に対応するためには鍔の段差厚みを変え
る必要があり、先と同様な問題がある。ただし、本公知
例では、複数の圧延機を用いた連続圧延設備において、
上記問題を極力回避する配置が提案されている。即ち、
隣接する圧延機のロールに関し、上流側と下流側とで鍔
の位置を左右互い違いに変わるように設置するものであ
る。しかし、このようにしても、対応できる板厚の変化
幅は、自ずから制限された狭い範囲に止まることは明ら
かである。

【００１２】以上のような問題は、いずれも前記段差厚
みの調整が実質不可能な構造であることに起因してい
る。

【００１３】これに対し、特開２０００−１９７９０３
号公報では、リングロールを用いて、幅方向の板厚を拘
束する段差厚みを調節可能としている。しかし、この公
知例の構造では、次のような問題がある。

【００１４】まず、特開２０００−１９７９０３号公報
の構造では、リングロールを作業ロールの溝部に挿着す
るため、リングロールを半割構造とせざるを得ず、挿着
後前記半割リングロールを一体に結合する結合構造が必
要となる。このような結合構造により生じる結合部分
は、一般に機械的強度は弱くなるため、圧延中に本部分
の側面に大きな拘束力が作用することによる信頼性の低
下が問題となる。従って、リングロールは半割構造とせ
ず、一体構造とすることが望ましい。

【００１５】また、リングロールの内径をロール溝径よ
り大きくして段差厚みを調整する構造であるため、リン
グロールを上下作業ロールに各々押圧する押圧手段が必
要となる。これにより装置構造が複雑となり、装置の製
造コストが高くなるという問題もある。更に、ロール溝
部深さのうちリングロールの径方向移動による段差厚み
の調整に使えるのは半分であり、板厚調整代を十分に確
保しようとすると溝部深さを大きくしなければならず、
ロール強度が低下するだけでなく、加工も大変になる。

【００１６】本発明の目的は、圧延後に板端部のトリー
ムを省略可能とし、品質及び歩留まりの向上に寄与す
る、新たな金属板の圧延技術を提供することである。

【００１７】本発明の他の目的は、簡素で信頼性の高い
構造で、真に有効な板幅拘束圧延を実現する圧延機及び
圧延方法並びに熱間連続化圧延設備を提供することであ
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】（１）上記目的を解決す
るために、本発明は、上下の作業ロールを有する少なく
とも２段の金属板の圧延機において、前記上下の作業ロ
ールのそれぞれに軸方向にスライド可能に挿着された上
下のリングロールと、前記上下の作業ロールのそれぞれ
に、ロール軸端部分の片側であって上下で反対側の位置
に設けられ、反対側作業ロールに挿着されたリングロー
ルを嵌入してその軸方向位置を拘束する環状溝部と、前
記上下の作業ロールを上下で反対方向に、圧延材の板幅
に応じて軸方向シフトさせる第１シフト機構とを備える
ものとする。

【００１９】以上のように構成した本発明は主に以下の
２点に鑑みて創案されたものである。

【００２０】(1) 型鋼及び棒鋼圧延で、圧延材の全周を
拘束して圧延しているように、板材圧延においてもロー
ルで板端の幅方向を拘束しながら圧延（幅拘束圧延）す
れば、板の幅方向の伸び（幅伸び）を極力防止すること
ができる。これにより、板幅寸法精度を格段に向上させ
ることが可能となる。

【００２１】(2) 特に熱間圧延では、板厚方向に圧下す
る水平圧延の前に、幅方向に圧延するエッジャー圧延を
僅かでも実施すると、エッジクラックの発生が抑制さ
れ、板端面品質の良好な製品の得られることは良く知ら
れている。これは、板端近傍に圧縮応力を発生させた効
果と考えられる。これに対し通常の板圧延では、板材の
端部は開放されているため、幅方向の圧縮応力はほとん
ど発生しないので板端部の伸びに対し脆性を呈し、後述
するようにエッジクラックの発生する危険性が増大す
る。従って(2)の幅拘束圧延を行うことは、板幅寸法精
度の向上のみでなく、上記エッジクラックの発生防止に
対しても非常に効果的であると言える。更に上記の幅拘
束圧延により、板端付近で急激に板厚が減少する、所謂
エッジドロップの改善効果も顕著である。

【００２２】本発明では、上下のリングロールを設け、
圧延材の板端の幅方向を拘束しながら圧延（幅拘束圧
延）することにより、板の幅方向の伸び（幅伸び）が極
力防止され、板幅寸法精度を格段に向上し、板端部のト
リームが省略可能となる。

【００２３】また、上下のリングロールにより幅拘束圧
延を行うので、エッジクラックの発生が抑制され、かつ
エッジドロップも減少し、品質及び歩留まりが向上す
る。

【００２４】また、本発明では、上下のリングロールを
上下の作業ロール上をスライド可能とし、反対側作業ロ
ールに設けた環状溝部で圧延材の板幅に応じて上下のリ
ングロールの軸方向位置を拘束することにより、リング
ロールの厚さの範囲内でリングロールの幅拘束圧延に寄
与する段差厚みを自由に変更可能であり、圧延材の板厚
の変化に容易に対応できる。また、上下のリングロール
は作業ロールに挿着可能とするため半割り構造にする必
要がなく、かつ段差部の調整のため余分な押圧手段も必
要とせず、簡素で信頼性の高い構造で、真に有効な板幅
拘束圧延を実現できる。

【００２５】（２）また、上記目的を達成するために、
本発明は、更に前記上下の作業ロールを支持する上下の
補強ロールを有し、４段圧延機として構成した上記
（１）の圧延機において、前記上下の補強ロールのそれ
ぞれに設けられ、前記上下のリングロールを受け入れる
環状溝部と、前記上下の補強ロールを上下で反対方向
に、かつ前記第１シフト機構による作業ロールのシフト
方向と反対方向に、圧延材の板幅に応じて軸方向シフト
させる第２シフト機構とを更に備えるものとする。

【００２６】これにより４段圧延機において、上記
（１）で述べたように、圧延後に板端部のトリームを省
略可能とし、品質及び歩留まりの向上に寄与するととも
に、簡素で信頼性の高い構造で、真に有効な板幅拘束圧
延を実現するものとなる。

【００２７】（３）また、上記目的を達成するために、
本発明は、更に前記上下の作業ロールを支持する上下の
中間ロールと、この上下の中間ロールを支持する上下の
補強ロールとを有し、６段圧延機として構成した上記
（１）の圧延機において、前記上下の中間ロールのそれ
ぞれに設けられ、前記上下のリングロールを受け入れる
環状溝部と、前記上下の中間ロールを上下で反対方向
に、かつ前記第１シフト機構による作業ロールのシフト
方向と反対方向に、圧延材の板幅に応じて軸方向シフト
させる第２シフト機構とを更に備えるものとする。

【００２８】これにより６段圧延機において、上記
（１）で述べたように、圧延後に板端部のトリームを省
略可能とし、品質及び歩留まりの向上に寄与するととも
に、簡素で信頼性の高い構造で、真に有効な板幅拘束圧
延を実現するものとなる。

【００２９】（４）更に、上記目的を達成するために、
本発明は、更に前記上下の作業ロールを支持する上下２
組の中間ロールと、これら上下２組の中間ロールを支持
する上下複数組の補強ロールとを有し、クラスタ式圧延
機として構成した請求項１記載の圧延機において、前記
上下２組の中間ロールのそれぞれに設けられ、前記上下
のリングロールを受け入れる環状溝部と、前記上下２組
の中間ロールを上下で反対方向に、かつ前記第１シフト
機構による作業ロールのシフト方向と反対方向に、圧延
材の板幅に応じて軸方向シフトさせる第２シフト機構と
を更に備えるものとする。

【００３０】これによりクラスタ式圧延機において、上
記（１）で述べたように、圧延後に板端部のトリームを
省略可能とし、品質及び歩留まりの向上に寄与するとと
もに、簡素で信頼性の高い構造で、真に有効な板幅拘束
圧延を実現するものとなる。

【００３１】（５）また、上記目的を達成するために、
本発明は、更に前記上下の作業ロールを支持する上下の
補強ロールを有し、４段圧延機として構成した請求項１
記載の圧延機において、前記上下の補強ロールのそれぞ
れに設けられ、前記上下のリングロールを受け入れる環
状段差部を備え、前記環状段差部は、前記第１シフト機
構による作業ロールのシフト時に前記リングロールの軸
方向移動を許容する長さを有するものとする。

【００３２】これにより４段圧延機において、上記
（１）で述べたように、圧延後に板端部のトリームを省
略可能とし、品質及び歩留まりの向上に寄与するととも
に、簡素で信頼性の高い構造で、真に有効な板幅拘束圧
延を実現するものとなる。また、環状段差部をリングロ
ールの軸方向移動を許容する長さとすることにより、補
強ロールシフトなしに板幅に応じて作業ロールをシフト
できるようになり、補強ロールに対するシフト機構を不
要とし、構造を更に簡素化できる。

【００３３】（６）上記（５）において、好ましくは、
前記上下の補強ロールは、前記環状段差部のロール軸方
向外側にも作業ロールと接触するロール部分を有する。

【００３４】これにより作業ロールとの接触で補強ロー
ルに生じる環状段差部のロール軸方向内側における接触
線圧のピークを低減できる。

【００３５】（７）また、上記（１）〜（５）におい
て、好ましくは、前記上下の作業ロールの環状溝部のそ
れぞれに、リングロールを作業ロールに押し付ける弾性
リングを挿着する。

【００３６】これにより幅拘束圧延部分での作業ロール
の直径とリングロールの内径の相違によるギャップを無
くし、圧延材の端面形状を良好にできる。

【００３７】（８）上記（１）〜（５）において、前記
上下のリングロールのそれぞれに対して高圧液を噴射さ
せ、作業ロールに押し付ける高圧液噴射ノズル手段を備
えるものとしてもよい。

【００３８】これによっても幅拘束圧延部分での作業ロ
ールの直径とリングロールの内径の相違によるギャップ
を無くし、圧延材の端面形状を良好にできる。

【００３９】（９）また、上記（１）〜（５）におい
て、好ましくは、前記上下の作業ロールのそれぞれの前
記環状溝部がある側の端部に、軸方向位置を調節可能と
した押さえフランジ部を設け、前記環状溝部の軸方向外
側のロール部分をその押さえフランジ部で構成し、当該
溝部の軸方向長さを調節可能とする。

【００４０】これにより幅拘束圧延部分でのリングロー
ルの幅と作業ロールに設けた環状溝部の溝幅との差によ
るギャップを無くし、圧延材の端面形状を良好にでき
る。

【００４１】（１０）更に、上記（９）において、前記
上下のリングロールのそれぞれと、それが嵌入する環状
溝部の軸方向外側の押さえフランジ部とに互いに向き合
う傾斜面を設け、前記リングロールと押さえフランジ部
をその傾斜面を介して接触させるとより好ましい。

【００４２】これにより幅拘束圧延部分において、作業
ロールの直径とリングロールの内径の相違によるギャッ
プと、リングロールの幅と作業ロールに設けた環状溝部
の溝幅との差によるギャップの両方を同時に無くし、圧
延材の端面形状を良好にできる。

【００４３】（１１）また、上記目的を達成するため
に、本発明は、上記（１）〜（５）のいずれかの圧延機
を用いた圧延方法において、前記圧延機で圧延材を圧延
するとき、前記上下の作業ロールに圧延材が噛み込む前
に、圧延材の板端部がそれぞれ前記上下のリングロール
のある側を向くように圧延材を傾斜させ通板を行うもの
とする。

【００４４】これにより圧延材の通板時、作業ロールの
入口で上下のリングロールが左右に位置していても、リ
ングロール間に確実に板材を通すことができる。

【００４５】（１２）更に、上記目的を達成するため
に、本発明は、粗ミルと仕上ミルの間でバー材を先行材
と後行材とで接合して連続的に仕上圧延を行う熱間連続
圧延設備において、前記仕上ミルの少なくとも入側１台
に上記（１）〜（５）のいずれかの圧延機を設置するも
のとする。

【００４６】これにより仕上げミルにバー材接合部が送
られるとき、仕上げミルの最初の圧延で本発明の圧延機
で幅拘束圧延を行うことにより当該接合部でのエッジク
ラックの発生を防止でき、圧延途中で接合部が破断する
危険性を低減できる。

【００４７】

【発明の実施の形態】まず、本発明の実施の形態を２段
圧延機、４段圧延機、６段圧延機のそれぞれについて以
下に説明する。

【００４８】図１及び図２は２段圧延機の例である。

【００４９】図１において、２段圧延機は上下の作業ロ
ール１，２を有し、上下の作業ロール１，２のそれぞれ
に軸方向に上下のリングロール３，４がスライド可能に
挿着されている。また、上下の作業ロール１，２のそれ
ぞれの軸端部分の片側であって上下で反対側の位置に環
状溝部５，６が形成され、これら環状溝部５，６に反対
側作業ロール２，１に挿着されたリングロール２，３が
嵌入し、それらの軸方向位置を拘束している。更に、上
下の作業ロール１，２に対して、これら作業ロール１，
２を上下で反対方向に、圧延材７の板幅に応じて軸方向
シフトさせるシフト機構が設けられている。このシフト
機構については後述する。

【００５０】このように構成した２段圧延機では、圧延
材７の板幅の変更に応じて作業ロール１，２を上下反対
向にシフトさせると、上リングロール３は、下作業ロー
ル２に設けられた環状溝部６により軸方向位置を規制さ
れ、上作業ロール１の胴部をスライドしながら移動す
る。下リングロール４は、上作業ロール１に設けられた
環状溝部５により軸方向位置を規制され、上リングロー
ル３と丁度反対の動きを行う。このとき、上作業ロール
１と下作業ロール２ののシフト量は同じとし、両リング
ロール３，４の間隔が圧延材７の板幅Ｂに合うように調
整する。つまり、圧延材７に対しリングロール３，４の
間隔が広すぎる場合は、図示Ｃ１，Ｄ１方向に上下の作
業ロール１，２をシフトし、圧延材７に対しリングロー
ル３，４の間隔が狭すぎる場合は、図示Ｃ２，Ｄ２方向
に上下の作業ロール１，２をシフトする。

【００５１】このように上下のリングロール３，４の間
隔を設定した後は、作業ロール１，２間に圧延材７を通
し圧延を行う。図２はそのときの図１のII−II線断面図
であり、圧延材７の斜線で示す板端部分（減厚されてい
る端部部分）が全てリングローラでカバーされ、幅方向
を拘束される。

【００５２】なお、２段圧延機の場合、作業ロール１，
２の両端を回転可能に支持する軸受箱（図示せず）に圧
下装置の圧下力が作用し圧延荷重が負荷されるため、作
業ロールが多段圧延機の補強ロールの役割も持つことに
なる。このため、作業ロール１，２の軸方向移動に際し
ては、圧下装置の圧下力が軸受箱に確実に作用するよう
にすることが必要であり、そのためには圧下装置と軸受
箱との間に操作側と駆動側に通じるビームを介在させ、
このビームに沿って作業ロール１，２をシフトさせるの
が好ましい。

【００５３】以上のように構成した本実施の形態では、
上下のリングロール３，４で圧延材７の板端の幅方向を
拘束しながら圧延（幅拘束圧延）するので、板の幅方向
の伸び（幅伸び）が極力防止され、板幅寸法精度を格段
に向上し、板端部のトリームが省略可能となる。

【００５４】また、上下のリングロール３，４により幅
拘束圧延を行うので、エッジクラックの発生が抑制さ
れ、かつエッジドロップも減少し、品質及び歩留まりが
向上する。

【００５５】ここで、エッジクラックの発生原理に関し
て概念的に説明し、幅拘束圧延の有効性を改めて確認す
る。

【００５６】先に板圧延では、幅伸びが発生すると述べ
た。このような幅伸びは特に熱間圧延で大きく、一般に
幅伸びに対する抵抗の大きい板中央部より、抵抗の小さ
い板端に近いほど大きな幅伸びを示すようになる。この
時圧延材に生じる現象を、図３を用いて説明する。

【００５７】図３において、Ｍは、圧延前の板中央部近
辺における適当な長さと幅を持つ、想定された矩形領域
を表わし、ＮはＭと同様に板端で想定された矩形領域を
表わすものとする。領域Ｎの板幅中央からの距離はｕで
ある。このような矩形領域の圧延後の状態を、同図中の
記号Ｍ^*及びＮ^*で表わす。ここでＭ，Ｎの板厚差、及び
Ｍ^*，Ｎ^*の板厚差は極僅かであると仮定し、圧延後の板
端領域Ｎ^*側は、板中央部領域Ｍ^*よりδuだけ、余計に
幅伸びが生じた場合を考える。ここで一般に、圧延前後
での圧延材の体積は変化しないとしてよく、従って領域
Ｎ^*の長さは、Ｍ^*よりδlだけ短くなると言える。しか
し実際には、Ｍ^*，Ｎ^*は一枚の板の中に存在するため、
δlの伸び差は許されず、同図中のグラフで模式的に示
すように、幅方向張力分布σtの発生によって吸収され
ることになる。即ち、板端でより大きな幅伸びが生じた
場合、最大の引張り応力は板端で発生すると言える。こ
れがエッジクラック発生の大きな要因の一つであり、こ
れに対し幅拘束圧延を実施すれば、幅伸びを大きく抑制
することができるため、エッジクラックの発生を最大限
防止することができることになる。また同時に、板幅精
度の向上、及びエッジドロップの減少に対しても、非常
に効果的である。

【００５８】また、本実施形態では、上下のリングロー
ル３，４は作業ロール１，２上をスライド可能とし、反
対側作業ロールに設けた環状溝部５，６で圧延材７の板
幅に応じて上下のリングロール３，４の軸方向位置を拘
束するようにしたので、リングロール３，４の厚さ（＝
環状溝部５，６の深さ）の範囲内でリングロール３，４
の幅拘束圧延に寄与する段差厚みを自由に変更可能であ
り、圧延材７の板厚の変化に容易に対応できる。また、
上下のリングロール３，４は作業ロール１，２に挿着可
能とするため半割り構造にする必要がなく、かつ段差部
の調整のため余分な押圧手段も必要としない。更に、環
状溝部５，６の深さの全てが段差厚みの調整代として使
えるので、環状溝部５，６の深さ寸法に無駄がなく、強
度、加工上も有利となる。これらにより簡素で信頼性の
高い構造で、真に有効な板幅拘束圧延を実現できる。

【００５９】図４は４段圧延機の適用例である。図中、
図１に示した部材と同等のものには同じ符号を付してい
る。

【００６０】図４において、上下の作業ロール１，２に
は図１に示した２段圧延機のものと同様それぞれ上下の
リングロール３，４がスライド可能に挿着され、かつロ
ール軸端部分に環状溝部５，６が形成されている。

【００６１】また、図４に示す４段圧延機は、上下の作
業ロール１，２を支持する上下の補強ロール８，９を有
し、この上下の補強ロール８，９のそれぞれには上下の
リングロール３，４を受け入れる環状溝部１０，１１が
形成されている。また、上下の補強ロール８，９に対し
て、これら補強ロール８，９を上下で反対方向に、かつ
上記作業ロール１，２のシフト方向と反対方向に、圧延
材７の板幅に応じて軸方向シフトさせるシフト機構が設
けられている。つまり、上補強ロール８は上作業ロール
１のシフト方向Ｃ１又はＣ２と反対方向のＥ１又はＥ２
方向にシフトし、下補強ロール９は下作業ロール２のシ
フト方向Ｄ１又はＤ２と反対方向のＦ１又はＦ２方向に
シフトする。このシフト機構についても後述する。な
お、４段圧延機の場合、補強ロールと作業ロールにそれ
ぞれ別々の独立したシフト機構を設けてもよいが、どち
らか一方のロールにシフト機構を設け、他のロールはリ
ングロールを介して追従的にシフトさせてもよく、この
場合は他のロールに対して独立のシフト機構を設ける必
要がない。

【００６２】このように本実施の形態では、上下の補強
ロール８，９に環状溝部１０，１１を設けるので、上リ
ングロール３は下作業ロール２の環状溝部６と上補強ロ
ール８の環状溝部１０とに挟み持たれ、下リングロール
４は上作業ロール１の環状溝部５とした補強ロール９の
環状溝部１１とに挟み持たれ、それぞれのリングロール
３，４で連結された２本のロール組２，８と１，９を互
いに反対方向にシフトすることによって、圧延材板幅Ｂ
に一致させるべくリングロール３，４の間隔を調整する
ことができる。

【００６３】本実施の形態によれば、４段圧延機におい
て、上記２段圧延機で説明したのと同様の効果が得られ
る。

【００６４】図５は６段圧延機の適用例である。図中、
図１、図４に示した部材と同等のものには同じ符号を付
している。

【００６５】図５において、上下の作業ロール１，２に
は図１に示した２段圧延機のものと同様それぞれ上下の
リングロール３，４がスライド可能に挿着され、かつロ
ール軸端部分に環状溝部５，６が形成されている。

【００６６】また、図５に示す６段圧延機は、上下の作
業ロール１，２を支持する上下の中間ロール１２，１３
と、この上下の中間ロール１２，１３を支持する上下の
補強ロール１４，１５とを有し、上下の中間ロール１
２，１３のそれぞれには、図４に示した４段圧延機の上
下の補強ロール８，９と同様、上下のリングロール３，
４を受け入れる環状溝部１６，１７が形成されている。
また、上下の中間ロール１２，１３に対して、これら中
間ロール１２，１３を上下で反対方向に、かつ上記作業
ロール１，２のシフト方向と反対方向に、圧延材７の板
幅に応じて軸方向シフトさせるシフト機構が設けられて
いる。このシフト機構についても後述する。

【００６７】６段圧延機の場合、補強ロール１４，１５
はシフトする必要はなく、シフトするのは作業ロール
１，２と中間ロール１２，１３である。ここで、板材の
形状制御のため作業ロールと中間ロールをシフトさせる
６段圧延機は近年数多く使用されている。従って、本実
施の形態を実現するためには、この形式の従来の圧延機
にリングロール３，４を装着すれば足りるわけであり、
現状の６段ミルを改造し、容易に本発明のリングロール
方式とすることができる。

【００６８】本実施の形態によれば、６段圧延機におい
て、上記２段圧延機で説明したのと同様の効果が得られ
る。

【００６９】図５は６段圧延機の適用例として説明した
が、クラスタ式圧延機も同様である。つまり、クラスタ
式圧延機は、上下の作業ロールを支持する上下２組の中
間ロールと、これら上下２組の中間ロールを支持する上
下複数組、例えば３組の補強ロールとを有している。こ
のクラスタ式圧延機に本発明を適用する場合は、その２
組の中間ロールに図５に示した６段圧延機の中間ロール
１２，１３と同様、上下の作業ロールに設けた上下のリ
ングロールを受け入れる環状溝部を形成し、上下２組の
中間ロールを上下で反対方向に、かつ作業ロールのシフ
ト方向と反対方向に、圧延材の板幅に応じて軸方向シフ
トさせるシフト機構を設ければよい。

【００７０】図６は４段圧延機の他の適用例である。図
中、図１、図４に示した部材と同等のものには同じ符号
を付している。

【００７１】前述した如く、６段圧延機の場合は、本発
明のリングロール式に改造するのは容易であるが、特に
熱間鋼板圧延設備では４段圧延機も数多く稼働している
のが現状である。４段圧延機の場合、作業ロールに関し
てはシフト機構が既に設けてあるものが多い。従って、
４段圧延機をリングロール式に改造するのに、作業ロー
ルに関してはそのシフト機構を利用できる。また、も
し、作業ロールにシフト機構が設けられていないもので
あっても、作業ロール回りはスペース的余裕があるの
で、シフト機構を追加するよう改造することは容易であ
る。しかし、補強ロールに関しては、現状の４段圧延機
ではシフト機構が設けられておらず、また補強ロールシ
フトはスペース的にも難しい。従って、若干の制約はあ
るにしても補強ロールシフトなしに４段圧延機でリング
ロール方式を可能にできれば好都合である。このような
目的のため提案するのが図６の例である。

【００７２】図６において、上下の作業ロール１，２に
は、図１のものと同様、それぞれ上下のリングロール３
Ａ，４Ａがスライド可能に挿着され、かつロール軸端部
分に環状溝部５Ａ，６Ａが形成されている。ただし、リ
ングロール３Ａ，４Ａは今までのものよりも幅狭の形状
を有している。

【００７３】また、上下の作業ロール１Ａ，２Ａを支持
する上下の補強ロール８Ａ，９Ａには、それぞれ、上下
のリングロール３Ａ，４Ａを受け入れる環状段差部とし
て環状溝部１０Ａ，１１Ａが形成されており、その溝幅
（ギャップ長、すなわち溝部のロール軸方向長さ）は作
業ロール１，２のシフト時にリングロール３Ａ，４Ａの
軸方向移動を許容する長さとされている。また、環状溝
部１０Ａ，１１Ａであるため、そのロール軸方向の外側
にも補強ロール８Ａ，９Ａの一部１８，１９があり、補
強ロール８Ａ，９Ａはこのロール部分１８，１９でも作
業ロール１，２と接触している。

【００７４】ここで、リングロール３Ａ，４Ａの幅をｈ
とし、補強ロール８Ａ，９Ａの環状溝部１０Ａ，１１Ａ
の溝幅をｂとすれば、作業ロール１，２のシフトストロ
ークＳは最大がｂ−ｈであり、圧延材７の板幅Ｂの許容
変化ΔＢは、ΔＢ＝Ｂmax−Ｂmin＝２（ｂ−ｈ）とな
る。

【００７５】許容変化幅ΔＢをできるだけ大きくするに
は、溝幅ｂは大きくリングロール幅ｈは小さくしたい。
しかし、溝幅ｂにも限度があるので、リングロール幅ｈ
はできるだけ小さくするのが望ましい。補強ロールもシ
フトする前述の実施の形態の場合は、圧延材７からの反
力（圧延材７の端部圧力による側圧及びモーメント）を
リングロールが支えるのに、補強ロールの環状溝部も有
効な作用をしてくれるが、本実施の形態では補強ロール
８Ａ，９Ａの環状溝部（環状段差部）１０Ａ，１１Ａに
その機能はないので、作業ロール１，２の環状溝部５
Ａ，６Ａでリングロール３Ａ，４Ａを支え反力に耐える
しかない。そのため、リングロール幅ｈは小さくして
も、その厚みｔを厚くすることにより圧延材７からの反
力に対する対応力を大きくすることが必要である。

【００７６】また、補強ロール８Ａ，９Ａの環状溝部１
０Ａ，１１Ａの溝幅ｂを大きくすると、作業ロールと補
強ロール間の接触線圧のピークが大きくなる場合があ
る。これを極力抑制するためには、補強ロール８Ａ，９
Ａに設ける環状段差部を本実施の形態のように環状溝部
１０Ａ，１１Ａとし、そのロール軸方向外側に作業ロー
ル１，２と接触するロール部分１８，１９を設けること
が望ましい。以下、この点を説明するため、下記の条件
で当該接触線圧を計算した結果を図７に示す。

【００７７】作業ロール径：７４０ｍｍ補強ロール径：１６００ｍｍロール面長：２１５０ｍｍ板幅：１８００ｍｍ圧延荷重：１５５０ｔｆ図７には、前記接触ロール部分１８，１９のある場合
（図中の実線Ａ）と無い場合（図中の点線Ｂ）に関し、
作業ロールと補強ロール間の接触線圧分布を示してい
る。接触ロール部分１８，１９のある場合は、補強ロー
ル端部には１７５ｍｍ幅の作業ロールとの接触部分を設
け、満幅ｂは４２５ｍｍとしてある。これに対し、接触
部分の無い場合は、補強ロールの端部から７７５ｍｍの
所まで、全てに溝を設けた場合である。本図より明らか
なように、接触ロール部分１８，１９の無い場合には、
補強ロールの環状段差部の内側に略２．５ｔｆ／ｍｍ程
度の大きな接触線圧のピークが発生している。これに対
し、接触ロール部分１８，１９のある場合は、接触ロー
ル部分の端部に最大接触線圧が発生し、略１．３ｔｆ／
ｍｍ程度に大きく減少している。

【００７８】以上より、補強ロール８Ａ，９Ａに設けた
環状段差部１０Ａ，１１Ａの外側に、作業ロール１，２
と接触するロール部分１８，１９を設けることにより、
両者間の接触線圧の最大値を著しく低減できるため、ス
ポーリング等の発生する危険性を抑制し、ロール寿命を
延ばす効果のあることは明らかである。

【００７９】次に、上記のようにリングロールを装着し
幅拘束圧延を行う場合の実用上の問題と、その対応策を
施した実施の形態について説明する。

【００８０】まず、第一の問題点を説明する。図８
（Ａ）及び（Ｂ）は、第一の問題点を図１に示した２段
圧延機での上作業ロール１に装着したリングロール３で
代表して示すものである。第一の問題点は、図８（Ａ）
及び（Ｂ）に示すように、作業ロール１の直径とリング
ロール３の内径の相異によるギャップｇV（図８
（Ａ））と、リングロール３の幅と作業ロール２に設け
た環状溝部６の溝幅との差によるギャップｇH（図８
（Ｂ））の発生である。これらのギャップｇV或いはギ
ャップｇHは、圧延時その部分に圧延材７の端面材料が
入り込むため、端面形状を悪化させる。

【００８１】ギャップｇVの対策について先ず述べる。
作業ロール１の直径は摩耗や研削により段々に減少して
行く。これに対応してリングロール３の内径を人工的に
小さくする方法としては、メッキや溶接肉盛等の方法が
あるにしても、これは手間がかかり過ぎる。また、各種
の内径寸法の予備リングロールを準備しておくことも考
えられるが、作業ロール径の変化は段階でなく連続的な
ため、それに対応するには、予備リングロールの数が膨
大なものになってしまう。従って、ある範囲の径差は許
容し得る方法が好ましい。

【００８２】図９はその第１の対応策を示すものであ
る。図９において、上リングロール３を挟み持つ下作業
ロール２の環状溝部６に、上リングロール３を弾性材料
からなる弾性リング２１，２１を装着しておき、この弾
性リング２１，２１で上リングロール３を上作業ロール
１に押し付ける。下リングロール側も同様である。

【００８３】図１０はその第２の対応策を示すものであ
る。図１０において、上リングロール３に対し高圧液噴
射ノズル２２，２２を設け、これから高圧液（熱間圧延
の場合は水、冷間圧延の場合はロールクーラント）を噴
射し、上リングロール３を上作業ロール１に押し付け
る。下リングロール側も同様である。

【００８４】以上の対応策により、幅拘束圧延部分での
作業ロール１の直径とリングロール３の内径の相違によ
るギャップｇVを無くし、圧延材７の端面形状を良好に
できる。

【００８５】次に、図８（Ｂ）に示すギャップｇHの対
策について述べる。このギャップｇHはリングロール３
の端面と環状溝部６の側面の摩耗により発生する。

【００８６】図１１はその第１の対応策を示すものであ
る。図１１において、下作業ロール２の環状溝部６があ
る側の端部には、ネジ部２３ａで軸方向位置を調節可能
とした押さえフランジ部２３が設けられ、環状溝部６の
軸方向外側のロール部分をその押さえフランジ部２３で
構成する。押さえフランジ部２３の位置をネジ部２３ａ
等の調節機能によって調節することにより環状溝部６の
溝幅（軸方向ギャップ長さ）が調節され、ギャップｇH
を最適量に調節することができる。上作業リング１の環
状溝部側も同様である。

【００８７】これにより幅拘束圧延部分でのリングロー
ル３の幅と作業ロール１に設けた環状溝部６の溝幅との
差によるギャップｇHを無くし、圧延材７の端面形状を
良好にできる。

【００８８】図１２はその第２の対応策を示すものであ
る。この例はギャップｇHだけでなく上記のギャップｇV
にも同時に対応するものである。

【００８９】図１２において、下作業ロール２の環状溝
部６がある側の端部には、図１１のものと同様にネジ部
２４ａで軸方向位置を調節可能とした押さえフランジ部
２４が設けられ、環状溝部６の軸方向外側のロール部分
をその押さえフランジ部２４で構成する。ただし、押さ
えフランジ部２４と上リングロール３Ｂとには互いに向
き合う角度θの傾斜面２５，２６が設けられ、リングロ
ール３Ｂと押さえフランジ部２４はその傾斜面２５，２
６を介して接触する構成とする。ここで角度θは、押さ
えフランジ部２４をネジ部２４ａにより押し込んだ時に
リングロール３がロックせず、作業ロール１のロール軸
方向に移動可能とするような値とする。例えば、リング
ロール３の傾斜面２６の傾斜面２５に対する摩擦係数が
０．３程度であれば、角度θは少し余裕を持ち３５°程
度以上とすればよい。このような構造とすれば、押さえ
フランジ部２４を押し込むことにより、幅拘束圧延部分
での上記のギャップｇH，ｇVの両方を同時に無くすこと
が可能となる。

【００９０】次に、第二の問題点として圧延操業上の問
題がある。上下のリングロールを備えた本発明の圧延機
で板材を圧延するためには、上下のリングロールが上下
作業ロールの左右に位置するため、そのリングロール間
に板材を通さなければならない。リングロールの間隔は
一般に板材の実幅に近い状態に設定されるため、板材を
左右に位置するリングロールの間に確実に通板すること
は必ずしも成功するとは限らない。

【００９１】図１３はそれを確実に行う方法を示すもの
である。この方法は、圧延機で圧延材を圧延するとき、
上下の作業ロール１，２に圧延材７が噛み込む前に、圧
延材７の板端部がそれぞれ上下のリングロール３，４の
ある側を向くように圧延材７を傾斜させ通板を行うもの
である。

【００９２】つまり、リングロール３，４は上下に１個
づつあり、例えば上作業ロール１に挿着されたリングロ
ール３が操作側に、下作業ロール２に装着されたリング
ロール４が駆動側に設置されているとすれば、板材７
は、操作側（リングロール３側）を上に、駆動側（リン
グロール４側）を下にするよう傾けられる。これにより
圧延材７の板端は、操作側・駆動側ともリングロール
３，４の存在する側に送られ、リングロール３，４をサ
イドガイドとして機能させることができ、好都合であ
る。また、更に重要な効果として、圧延材を傾けること
により上方から見た板幅が狭くなり、通板時に圧延材が
左右に位置するリングロール３，４の中に入ることを確
実にすることである。

【００９３】圧延材７の傾斜による通板幅低減効果を図
１４を用いて説明する。図１４において、Ｂは圧延材７
の板幅、Ｂｓは両リングローラ３，４の内幅、Ｔは入口
の圧延材７の厚み、θは圧延材７の傾斜角、Ｈは圧延材
７の傾斜高さである。然る時、θは小さいとして、通板
幅Ｂｅは下記式で与えられる。

【００９４】Ｂｅ＝Ｂcosθ＋（Ｔ／２）sinθ×２＝Ｂ（１−（θ²／２））＋Ｔθ θ＝２Ｈ／Ｂ故Ｂｅ＝Ｂ（１−（２Ｈ²／Ｂ²））＋Ｔ（２Ｈ／Ｂ）＝Ｂ−（２Ｈ²／Ｂ）＋（２Ｈ／Ｂ）Ｔよって、通板幅減少量ΔＢ＝Ｂ−Ｂｅは下記（１）式と
なる。

【００９５】 ΔＢ＝（２Ｈ²／Ｂ）−（２Ｈ／Ｂ）Ｔ＝（２Ｈ／Ｂ）（Ｈ−Ｔ）…（１）通板時の板幅とリングロール３，４間の間隙は、リング
ロール３，４の間隔ＢｓをＢｓ＝Ｂとした場合は上記Δ
Ｂとなり、（１）式で、Ｂ＝１２００ｍｍ、Ｔ＝２５ｍ
ｍと仮定すると、圧延材７の傾斜高さＨの値に対応して
通板時の板幅とリングロール間の間隙は下記の表１のよ
うになる。

【００９６】

【表１】

【００９７】圧延機の入側のサイドガイドで圧延材の中
心が圧延機の中心にセンタリングされて通板されれば、
ΔＢは２〜３ｍｍあれば圧延材７は円滑にロールに噛み
込まれるので、表１の圧延材７の傾斜高さＨは５０ｍｍ
以上あれば効果的となる。なお、熱間圧延の場合は、圧
延によって板幅が数ｍｍ拡がるのでリングロール３，４
の間隔Ｂｓは板幅Ｂより大きくしてより通板を楽にして
も、圧延中の板材の幅広がりで板幅はリングローラ３，
４で規定され得ることになる。

【００９８】以上のような圧延機を、ホットストリップ
ミルの粗ミルと仕上げミル間で、バー材を先行材と後行
材で接合して連続的に圧延する、所謂熱間連続化圧延設
備において、仕上ミルの少なくとも最初の１台に適用す
ることは格別に効果的である。

【００９９】このような熱間連続化圧延設備に、本発明
になる圧延機を適用した例を図１５に示す。

【０１００】図１５において、加熱炉３０から出炉され
た圧延材ｓ１は、所定の板厚になるまで粗圧延機３１に
より繰り返し圧延され、コイルボックスなどの巻き取り
巻き出し装置３２で、コイル状にＢｗの位置で巻き取ら
れる。この巻き取られた圧延材ｓ２（後行材）は、直ち
にＢｕの位置に移動されて巻き出され、フライングシャ
３３で圧延材ｓ２の先端部（及び巻き出しの完了時点に
は圧延材ｓ２の後端部）が切断されて、後行材として接
合装置３４に送られる。この時、仕上げミル３５の圧延
機ｆ１〜ｆ４では、前の圧延材ｓ３（先行材）の圧延は
継続されており、この先行材ｓ３の後端と前記後行材ｓ
２の先端が、接合装置３４の初期位置Ｐで略会合するよ
うに制御・スケジューリングされる。このように先行材
ｓ３の後端と後行材ｓ２の先端が会合すると、両者の走
行速度は同期制御されると共に、直ちに接合装置３４で
両者の接合が開始される。この時、接合装置３４は、接
合が完了する地点（例えばＱ点）まで、接合部速度と同
期して制御・走行され、接合完了後に再び初期位置Ｐ点
に戻される。

【０１０１】以上のように接合された先行材ｓ３と後行
材ｓ２は、接合された状態で仕上げ圧延機ｆ１〜ｆ４に
より所定の板厚まで圧延し、その下流に設置されたラミ
ナフロー冷却装置３６で冷却され、高速分割シャ３７に
より接合部付近で分割される。分割された圧延材ｓ３
は、その下流に設置されたピンチロール３８，３９によ
り適宜ダウンコイラ４０，４１に振り分けられて巻き取
られる。

【０１０２】このような、熱間連続化圧延設備における
重要なポイントは、接合の信頼性確保にある。特に通常
板端付近での接合強度が問題であり、これが十分でない
場合、圧延途中で接合部が破断する危険性が増大する。
また、最初の圧延で一旦接合部の板端にクラックが生じ
ると、これが後続スタンドでの圧延で次第に拡大され、
板厚が薄くなる後段スタンド程、益々板破断する危険性
が高くなる。従って、仕上げミル３５の最初の圧延でエ
ッジクラックの発生を防止することは、このような圧延
設備において特に重要であるといえる。

【０１０３】図１５に示す設備では、本発明になる圧延
機、例えば図５で説明した６段圧延機が仕上ミル３５の
少なくとも最初の１台である仕上げ圧延機ｆ１に適用さ
れている。本発明の圧延機がリングロール３，４の幅拘
束圧延によりエッジクラックの発生防止に効果的である
ことは前述した。従って、熱間連続化圧延設備で仕上げ
ミル３５にバー材接合部が送られるとき、仕上げミル３
５の最初の圧延で本発明の圧延機ｆ１で幅拘束圧延を行
うことにより当該接合部でのエッジクラックの発生を防
止でき、圧延途中で接合部が破断する危険性を低減でき
る。

【０１０４】次に、上記実施の形態で用いるシフト機構
について、６段圧延機を例に説明する。

【０１０５】図１６に６段圧延機の縦断面図をし、図１
７に６段圧延機の上作業ロール部分の水平断面図を示
し、図１８に６段圧延機の上中間ロール部分の水平断面
図を示す。図中、図１及び図５に示した部材と同等のも
のには同じ符号を付している。

【０１０６】図１６において、被圧延材である圧延材７
は上下１対の作業ロール１，２にて圧延される。上作業
ロール１は垂直方向上側に上中間ロール１２に接触支持
され、この上中間ロール１２は上補強ロール１４に接触
支持され、この上補強ロール１４は軸受箱（図示せず）
を介してハウジング５０，５１（図１７及び図１８参
照）に支持されている。また、下作業ロール２は垂直方
向下側に下中間ロール１３に接触支持され、この下中間
ロール１３は下補強ロール１５に接触支持され、この下
補強ロール１５は軸受箱（図示せず）に支持され、この
軸受箱は油圧シリンダー５２を介してハウジング５０，
５１に支持されている。ここで、圧延荷重は油圧シリン
ダー５２にて付与され、圧延トルクは図示されていない
スピンドルより作業ロール１，２又は中間ロール１２，
１３に伝達される。

【０１０７】図５で説明したように、上下の作業ロール
１，２には上下のリングロール３，４がスライド可能に
挿着され、かつロール軸端部分に環状溝部５，６が形成
されている。上下の中間ロール１２，１３には上下のリ
ングロール３，４を受け入れる環状溝部１６，１７が形
成されている。図１７及び図１８には上作業ロールのリ
ングロール３及び環状溝部５、上中間ロール１２の環状
溝部１６のみが示されている。

【０１０８】また、上作業ロール１は、図１７に示すよ
うに、ベアリング５５ａ，５５ｂを内蔵した軸受箱５６
ａ，５６ｂ，５７ａ，５７ｂに支持され、軸受箱５７
ａ，５７ｂは着脱可能なフック５８及び油圧シリンダー
５９を介してシフトフレーム６０に連結され、このシフ
トフレーム６０はロール軸方向に移動可能となるようハ
ウジング５１に固定された油圧シリンダー６１に連結さ
れている。

【０１０９】また、上作業ロール１は、図１７に示すよ
うに、シフトブロック６２に内蔵された油圧シリンダー
６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄにより軸受箱５６ａ，
５６ｂ，５７ａ，５７ｂを介してモーメント及びベンデ
ィング力が付与される。

【０１１０】シフトブロック６２はロール軸方向に移動
可能となるよう固定ブロック６４に支持され、この固定
ブロック６４はハウジング５０，５１にそれぞれ固定支
持されている。また、シフトブロック６２は軸受箱５７
ａ，５７ｂと同様にフック５８にてシフトフレーム６０
に連結されている。

【０１１１】フック５８、油圧シリンダー５９、シフト
フレーム６０、油圧シリンダー６１及びシフトブロック
６２は上作業ロール１に対するシフト機構を構成する。
つまり、上作業ロール１は、油圧シリンダー５９の駆動
によりシフトフレーム６０、フック５８、軸受箱５７
ａ，５７ｂを介してロール軸方向に移動される。その
際、フック５８を介してシフトブロック６２も同時にロ
ール軸方向に移動される。

【０１１２】下作業ロール２側も同様に構成されてい
る。

【０１１３】また、ここでは、６段圧延機の作業ロール
のシフト機構を説明したが、図１に示した２段圧延機及
び図４及び図６に示した４段圧延機における作業ロール
のシフト機構も同様である。

【０１１４】次に、上中間ロール１２は、図１８に示す
ように、ベアリング６５ａ，６５ｂを内蔵した軸受箱６
６ａ，６６ｂ，６７ａ，６７ｂに支持されている。軸受
箱６７ａ，６７ｂは着脱可能なフック６８及び油圧シリ
ンダ６９を介レてシフトフレーム７０に連結され、この
シフトフレーム７０はロール軸方向に移動可能となるよ
うハウジング５１に固定された油圧シリンダー７１に連
結されている。

【０１１５】また、上中間ロール１２は、シフトブロッ
ク７２に内蔵された油圧シリンダー７３ａ，７３ｂ，７
３ｃ，７３ｄにより軸受箱６６ａ，６６ｂ，６７ａ，６
７ｂを介してモーメント及びベンディング力が付与され
る。シフトフロック７２はロール軸方向に移動可能とな
るよう固定ブロック６４に支持され、かつ軸受箱６７
ａ，６７ｂと同様にフック６８にてシフトフレーム７０
に連結されている。

【０１１６】フック６８、油圧シリンダー６９、シフト
フレーム７０、油圧シリンダー７１及びシフトブロック
７２は上中間ロール１２に対するシフト機構を構成す
る。つまり、上中間ロール１２は、油圧シリンダー７１
の駆動によりシフトフレーム７０、フック６８、軸受箱
６７ａ，６７ｂを介してロール軸方向に移動される。そ
の際、フック６８を介してシフトブロック７２も同時に
ロール軸方向に移動される。

【０１１７】下中間ロール１３側も同様に構成されてい
る。

【０１１８】また、ここでは、６段圧延機の中間ロール
のシフト機構を説明したが、図４に示した４段圧延機に
おける補強ロールのシフト機構も同様である。

【０１１９】

【発明の効果】本発明によれば、上下のリングロールで
圧延材の板端の幅方向を拘束しながら圧延（幅拘束圧
延）するので、板の幅方向の伸び（幅伸び）が極力防止
され、板幅寸法精度を格段に向上し、板端部のトリーム
が省略可能となる。

【０１２０】また、上下のリングロールにより幅拘束圧
延を行うので、エッジクラックの発生が抑制され、かつ
エッジドロップも減少し、品質及び歩留まりが向上す
る。

【０１２１】また、上下のリングロールは上下の作業ロ
ール上をスライド可能とし、反対側作業ロールに設けた
環状溝部で圧延材の板幅に応じて上下のリングロールの
軸方向位置を拘束するようにしたので、リングロールの
厚さの範囲内でリングロールの幅拘束圧延に寄与する段
差厚みを自由に変更可能であり、圧延材の板厚の変化に
容易に対応できる。また、上下のリングロールは作業ロ
ールに挿着可能とするため半割り構造にする必要がな
く、かつ段差部の調整のため余分な押圧手段も必要とせ
ず、簡素で信頼性の高い構造で、真に有効な板幅拘束圧
延を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を２段圧延機に適用した場合の実施の形
態を示す図である。

【図２】図２のII−II線断面図である。

【図３】エッジクラックの発生原理を説明する図であ
る。

【図４】本発明を４段圧延機に適用した場合の実施の形
態を示す図である。

【図５】本発明を６段圧延機に適用した場合の実施の形
態を示す図である。

【図６】本発明を４段圧延機に適用した場合の他の実施
の形態を示す図である。

【図７】図６に示した実施の形態において、補強ロール
の環状段差部のロール軸方向外側に作業ロールと接触す
るロール部分を設けた場合の接触線圧を計算した例を示
す図である。

【図８】リングロールを装着し幅拘束圧延を行う場合の
実用上の問題としてギャップｇV（図８（Ａ））、ギャ
ップｇH（図８（Ｂ））の発生を説明する図である。

【図９】ギャップｇVに対する第１の対応策を示す図で
ある。

【図１０】ギャップｇVに対する第２の対応策を示す図
である。

【図１１】ギャップｇHに対する第１の対応策を示す図
である。

【図１２】ギャップｇVとギャップｇHの両方を同時に解
決する対応策を示す図である。

【図１３】圧延材を左右に位置するリングロールの間に
確実に通板する方法を示す図である。

【図１４】圧延材を傾斜させることによる通板幅低減効
果を示す図である。

【図１５】本発明の圧延機を熱間連続化圧延設備に適用
した場合の実施の形態を示す図である。

【図１６】本発明の圧延機の実施の形態をシフト機構を
含めて説明する図である。

【図１７】図１６に示した圧延機に備えられる作業ロー
ルのシフト機構を示す図である。

【図１８】図１６に示した圧延機に備えられる中間ロー
ルのシフト機構を示す図である。

【符号の説明】

１，２上下の作業ロール３，４上下のリングロール３Ａ，４Ａ上下のリングロール５，６環状溝部５Ａ，６Ａ環状溝部７圧延材８，９上下の補強ロール８Ａ，９Ａ上下の補強ロール１０，１１環状溝部１０Ａ，１１Ａ環状溝部１２，１３上下の中間ロール１４，１５上下の補強ロール１６，１７環状溝部１８，１９ロール部分２１弾性リング２２高圧液噴射ノズル２３押さえフランジ部２３ａネジ部２４押さえフランジ部２４ａネジ部２５，２６傾斜面３０加熱炉３１粗圧延機３２巻き取り巻き出し装置３３フライングシャ３４接合装置３５仕上げミル３６ラミナフロー冷却装置３７高速分割シャ３８，３９ピンチロール４０，４１ダウンコイラ５８フック５９油圧シリンダー６０シフトフレーム６１油圧シリンダー６２シフトブロック６２６８フック６９油圧シリンダ７９シフトフレーム７１油圧シリンダー７２シフトブロック

───────────────────────────────────────────────────── 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 39/22 Ｂ２１Ｂ 39/22 (72)発明者堀井健治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） 4E002 AD02 AD04 AD05 BB13 BB17 BC07 BC08 BD05 BD07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上下の作業ロールを有する少なくとも２段
の金属板の圧延機において、前記上下の作業ロールのそれぞれに軸方向にスライド可
能に挿着された上下のリングロールと、前記上下の作業ロールのそれぞれに、ロール軸端部分の
片側であって上下で反対側の位置に設けられ、反対側作
業ロールに挿着されたリングロールを嵌入してその軸方
向位置を拘束する環状溝部と、前記上下の作業ロールを上下で反対方向に、圧延材の板
幅に応じて軸方向シフトさせる第１シフト機構とを備え
ることを特徴とする圧延機。
【請求項２】更に前記上下の作業ロールを支持する上下
の補強ロールを有し、４段圧延機として構成した請求項
１記載の圧延機において、前記上下の補強ロールのそれぞれに設けられ、前記上下
のリングロールを受け入れる環状溝部と、前記上下の補強ロールを上下で反対方向に、かつ前記第
１シフト機構による作業ロールのシフト方向と反対方向
に、圧延材の板幅に応じて軸方向シフトさせる第２シフ
ト機構とを更に備えることを特徴とする圧延機。
【請求項３】更に前記上下の作業ロールを支持する上下
の中間ロールと、この上下の中間ロールを支持する上下
の補強ロールとを有し、６段圧延機として構成した請求
項１記載の圧延機において、前記上下の中間ロールのそれぞれに設けられ、前記上下
のリングロールを受け入れる環状溝部と、前記上下の中間ロールを上下で反対方向に、かつ前記第
１シフト機構による作業ロールのシフト方向と反対方向
に、圧延材の板幅に応じて軸方向シフトさせる第２シフ
ト機構とを更に備えることを特徴とする圧延機。
【請求項４】更に前記上下の作業ロールを支持する上下
２組の中間ロールと、これら上下２組の中間ロールを支
持する上下複数組の補強ロールとを有し、クラスタ式圧
延機として構成した請求項１記載の圧延機において、前記上下２組の中間ロールのそれぞれに設けられ、前記
上下のリングロールを受け入れる環状溝部と、前記上下２組の中間ロールを上下で反対方向に、かつ前
記第１シフト機構による作業ロールのシフト方向と反対
方向に、圧延材の板幅に応じて軸方向シフトさせる第２
シフト機構とを更に備えることを特徴とする圧延機。
【請求項５】更に前記上下の作業ロールを支持する上下
の補強ロールを有し、４段圧延機として構成した請求項
１記載の圧延機において、前記上下の補強ロールのそれぞれに設けられ、前記上下
のリングロールを受け入れる環状段差部を備え、前記環状段差部は、前記第１シフト機構による作業ロー
ルのシフト時に前記リングロールの軸方向移動を許容す
る長さを有することを特徴とする圧延機。
【請求項６】請求項５記載の圧延機において、前記上下
の補強ロールは、前記環状段差部のロール軸方向外側に
も作業ロールと接触するロール部分を有することを特徴
とする圧延機。
【請求項７】請求項１〜５のいずれか１項記載の圧延機
において、前記上下の作業ロールの環状溝部のそれぞれ
に、リングロールを作業ロールに押し付ける弾性リング
を挿着したことを特徴とする圧延機。
【請求項８】請求項１〜５のいずれか１項記載の圧延機
において、前記上下のリングロールのそれぞれに対して
高圧液を噴射させ、作業ロールに押し付ける高圧液噴射
ノズル手段を備えることを特徴とする圧延機。
【請求項９】請求項１〜５のいずれか１項記載の圧延機
において、前記上下の作業ロールのそれぞれの前記環状
溝部がある側の端部に、軸方向位置を調節可能とした押
さえフランジ部を設け、前記環状溝部の軸方向外側のロ
ール部分をその押さえフランジ部で構成し、当該溝部の
軸方向長さを調節可能としたことを特徴とする圧延機。
【請求項１０】請求項９記載の圧延機において、前記上
下のリングロールのそれぞれと、それが嵌入する環状溝
部の軸方向外側の押さえフランジ部とに互いに向き合う
傾斜面を設け、前記リングロールと押さえフランジ部を
その傾斜面を介して接触させたことを特徴とする圧延
機。
【請求項１１】請求項１〜５のいずれか１項記載の圧延
機を用いた圧延方法において、前記圧延機で圧延材を圧延するとき、前記上下の作業ロ
ールに圧延材が噛み込む前に、圧延材の板端部がそれぞ
れ前記上下のリングロールのある側を向くように圧延材
を傾斜させ通板を行うことを特徴とする圧延方法。
【請求項１２】粗ミルと仕上ミルの間でバー材を先行材
と後行材とで接合して連続的に仕上圧延を行う熱間連続
圧延設備において、前記仕上ミルの少なくとも入側１台に請求項１〜５のい
ずれか１項記載の圧延機を設置したことを特徴とする熱
間連続化圧延設備。