JP2002239608A - クラスター式多段圧延機 - Google Patents

クラスター式多段圧延機

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JP2002239608A
JP2002239608A JP2001043165A JP2001043165A JP2002239608A JP 2002239608 A JP2002239608 A JP 2002239608A JP 2001043165 A JP2001043165 A JP 2001043165A JP 2001043165 A JP2001043165 A JP 2001043165A JP 2002239608 A JP2002239608 A JP 2002239608A
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    • B21BROLLING OF METAL
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    • B21B13/02Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B31/00Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/02Rolling stand frames or housings; Roll mountings ; Roll chocks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B13/00Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/14Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories having counter-pressure devices acting on rolls to inhibit deflection of same under load; Back-up rolls
    • B21B13/147Cluster mills, e.g. Sendzimir mills, Rohn mills, i.e. each work roll being supported by two rolls only arranged symmetrically with respect to the plane passing through the working rolls

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  • Packaging Of Machine Parts And Wound Products (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】クラスター式分割ハウジング型圧延機におい
て、ミル剛性の低下を極力抑え、板厚制御能力に優れた
ものとする。 【解決手段】上インナーハウジング8の上側と操作側、
駆動側の各アウターハウジング10,11との間に2個
のパスライン調整装置15,16を配置し、これら2個
のパスライン調整装置15,16のロッカープレート
で、上インナーハウジング8の上側の操作側、駆動側各
々を各アウターハウジング10,11に対しパス方向の
前後2点で支持する。下インナーハウジング9の下側と
操作側、駆動側の各アウターハウジング10,11との
間に2個の圧下シリンダ17,18を配置し、これら2
個の圧下シリンダ17,18のロッカープレートで、下
インナーハウジング9の下側の操作側、駆動側各々を各
アウターハウジング10,11に対しパス方向の前後2
点で支持する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はクラスター式多段圧
延機に係わり、特に、ロール群を収納するハウジングを
上半分ロール群を収納する上インナーハウジグと下半分
ロール群を収納する下インナーハウジングとに分割し、
これら上下インナーハウジングを更に操作側及び駆動側
のそれぞれでアウターハウジングに収納したクラスター
式分割ハウジング型圧延機に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、各種材質の圧延によって製造され
た板材の性状に対する需要家の要求はますます厳しくな
っており、板厚を高精度に制御できることが望まれてい
る。従来広く用いられてきた一体モノブロック型20段
圧延機は作業ロールの撓みが小さく且つミル剛性が高い
ため板厚精度に優れている。しかしながら、一体ハウジ
ングであるため幾何学的な寸法関係により作業ロール間
隙が小さいため、通板作業がやりずらい、また圧延材破
断事故の際の板コブルの除去がやりずらいなどの欠点が
あった。これら一体ハウジング式20段圧延機の課題を
解決することを目的とし、ロール群を収納するハウジン
グを上半分ロール群を収納する上インナーハウジングと
下半分ロール群を収納する下インナーハウジンゲとに均
等に分割し、これら上下インナーハウジングを操作側及
び駆動側のそれぞれでアウターハウジングに収納したク
ラスター式分割ハウジング型圧延機が提供されている。
例えば特公昭50−24902号公報にその種の圧延機
が記載されている。この圧延機は、構造上作業ロールギ
ャップが大きく取れる。また、例えばSymposium on.Pr
oduction Technology, 1993に記載のように海外にお
いても同様の構造を持ったクラスター式分割ハウジング
型圧延機が提供されている。この圧延機は、上下インナ
ーハウジングが均等分割され、かつ上インナーハウジン
グの上側を操作側、駆動側各々2点でアウターハウジン
グに支持している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
クラスター式分割ハウジング型圧延機は、ハウジングが
分割されているためミル剛性が低く板厚精度が低下する
欠点があった。
【0004】つまり、特公昭50−24902号公報に
記載のようなクラスター式分割ハウジング型圧延機で
は、上下インナーハウジングが均等に分割され、かつ上
インナーハウジングの上側はパスライン調整装置によ
り、下インナーハウジングの下側は圧下シリンダによ
り、それぞれ操作側、駆動側各々の中央の1点でアウタ
ーハウジングに支持している。このため、上下インナー
ハウジングは上下両側の4個のバッキングベアリングを
介して作用する圧延反力の水平方向成分(水平荷重)に
より水平方向に変形し易く、ハウジングの口開きが生じ
る。この口開きはバッキングベアリングを水平に移動さ
せ、このことは上下作業ロールを板から引離すことにつ
ながる。このため、クラスター式分割ハウジング型圧延
機はミル剛性が低く、板厚精度が低下する。
【0005】Symposium on .Production Technolog
y, 1993に記載のクラスター式分割ハウジング型圧延機
は、上インナーハウジングの上側は操作側、駆動側各々
2点でアウターハウジングに支持されているが、上下イ
ンナーハウジングが均等分割され、かつ下インナーハウ
ジングの下側が操作側、駆動側各々1点でアウターハウ
ジングに支持されている点は、特公昭50−24902
号公報に記載のものと同じであり、はやり大きな口開き
のためミル剛性を低下させる問題がある。
【0006】以上のように従来のクラスター式分割ハウ
ジング型圧延機は口開きによるミル剛性に関して最適設
計は行っていない。
【0007】本発明の目的は、ミル剛性の低下を極力抑
え、板厚制御能力に優れたクラスター式分割ハウジング
型圧延機を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】(1)上記目的を達成す
るために、本発明は、パスラインより上方に配置された
ロール群を収納する上インナーハウジングと、パスライ
ンより下方に配置されたロール群を収納する下インナー
ハウジングと、前記上下インナーハウジングを収納する
操作側及び駆動側のアウターハウジングとを備えたクラ
スター式多段圧延機において、前記上インナーハウジン
グの上側と前記操作側、駆動側の各アウターハウジング
との間に、前記上インナーハウジングの上側の操作側、
駆動側各々を前記各アウターハウジングに対しパス方向
の前後2点で支持する上側支持手段を配置し、前記下イ
ンナーハウジングの下側と前記操作側、駆動側の各アウ
ターハウジングとの間に、前記下インナーハウジングの
下側の操作側、駆動側各々を前記各アウターハウジング
に対しパス方向の前後2点で支持する下側支持手段を配
置したものとする。
【0009】このように上下インナーハウジングの操作
側、駆動側の各側を1点でなく2点で支持することによ
り、圧延荷重分力による上下両側のバッキングベアリン
グの変位を小さくでき、ミル剛性の低下を抑え、板厚制
御能力に優れた安定した圧延を行うことができる。
【0010】(2)また、上記目的を達成するために、
本発明は、パスラインより上方に配置されたロール群を
収納する上インナーハウジングと、パスラインより下方
に配置されたロール群を収納する下インナーハウジング
と、前記上下インナーハウジングを収納する操作側及び
駆動側のアウターハウジングとを備えたクラスター式多
段圧延機において、前記上インナーハウジングの上側と
前記操作側、駆動側の各アウターハウジングとの間に、
前記上インナーハウジングの上側の操作側、駆動側各々
を前記各アウターハウジングに対しパス方向の前後2点
で支持する上側支持手段を配置し、前記下インナーハウ
ジングの下側と前記操作側、駆動側の各アウターハウジ
ングとの間に、前記下インナーハウジングの下側の操作
側、駆動側各々を前記各アウターハウジングに対しパス
方向の中央1点で支持する下側支持手段を配置し、前記
上下インナーハウジング間の縦方向剛性比を上インナー
ハウジング剛性/下インナーハウジング剛性とすると、
その値が1.02〜1.18となるようなハウジングプ
ロポーションとする。
【0011】このように上インナーハウジングの操作
側、駆動側の各側を1点でなく2点で支持することによ
り、圧延荷重分力による上両側のバッキングベアリング
の変位を小さくでき、上インナーハウジングの剛性の低
下が抑えられる。また、このことを前提として、上下イ
ンナーハウジング間の縦方向剛性比が1.02〜1.1
8となるようなハウジングプロポーションとすることに
より、上下インナーハウジング間の縦方向剛性比が1で
あった場合に比べて、上下インナーハウジングの合計の
剛性を大きくでき、結果として上下インナーハウジング
の剛性の低下を抑え、板厚制御能力に優れた安定した圧
延を行うことができる。
【0012】(3)更に、上記目的を達成するために、
本発明は、パスラインより上方に配置されたロール群を
収納する上インナーハウジングと、パスラインより下方
に配置されたロール群を収納する下インナーハウジング
と、前記上下インナーハウジングを収納する操作側及び
駆動側のアウターハウジングとを備えたクラスター式多
段圧延機において、前記上インナーハウジングの上側と
前記操作側、駆動側の各アウターハウジングとの間に、
前記上インナーハウジングの上側の操作側、駆動側各々
を前記各アウターハウジングに対しパス方向の前後2点
で支持する上側支持手段を配置し、前記下インナーハウ
ジングの下側と前記操作側、駆動側の各アウターハウジ
ングとの間に、前記下インナーハウジングの下側の操作
側、駆動側各々を前記各アウターハウジングに対しパス
方向の中央1点で支持する下側支持手段を配置し、前記
下インナーハウジングの高さを前記上インナーハウジン
グの高さよりも高くする。
【0013】このように上インナーハウジングの操作
側、駆動側の各側を1点でなく2点で支持することによ
り、圧延荷重分力による上両側のバッキングベアリング
の変位を小さくでき、上インナーハウジングの剛性の低
下が抑えられる。また、このことを前提として、下イン
ナーハウジングの高さを上インナーハウジングの高さよ
りも高くすることにより、上下インナーハウジングの高
さが同じであった場合に比べて上下インナーハウジング
の合計の剛性を大きくでき、板厚制御能力に優れた安定
した圧延を行うことができる。
【0014】(4)上記(3)において、好ましくは、
前記上下インナーハウジングの高さ比が0.72〜0.
98である。
【0015】これにより上下インナーハウジング間の縦
方向剛性比が1.02〜1.18となり、板厚制御能力
に優れた安定した圧延を行うことができる。
【0016】(5)また、上記目的を達成するために、
本発明は、パスラインより上方に配置されたロール群を
収納する上インナーハウジングと、パスラインより下方
に配置されたロール群を収納する下インナーハウジング
と、前記上下インナーハウジングを収納する操作側及び
駆動側のアウターハウジングとを備えたクラスター式多
段圧延機において、前記上インナーハウジングの上側と
前記操作側、駆動側の各アウターハウジングとの間に、
前記上インナーハウジングの上側の操作側、駆動側各々
を前記各アウターハウジングに対しパス方向の前後2点
で支持する上側支持手段を配置し、前記下インナーハウ
ジングの下側と前記操作側、駆動側の各アウターハウジ
ングとの間に、前記下インナーハウジングの下側の操作
側、駆動側各々を前記各アウターハウジングに対しパス
方向の中央1点で支持する下側支持手段を配置し、前記
下インナーハウジングのパス方向の幅を前記上インナー
ハウジングの幅よりも広くする。
【0017】このように上インナーハウジングの操作
側、駆動側の各側を1点でなく2点で支持することによ
り、圧延荷重分力による上両側のバッキングベアリング
の変位を小さくでき、上インナーハウジングの剛性の低
下が抑えられる。また、このことを前提として、下イン
ナーハウジングの幅を上インナーハウジングの幅よりも
広くすることにより、上下インナーハウジングの幅が同
じであった場合に比べて上下インナーハウジングの合計
の剛性を大きくでき、板厚制御能力に優れた安定した圧
延を行うことができる。
【0018】(6)上記(5)において、好ましくは、
前記上下インナーハウジングの幅比が0.78〜0.9
4である。
【0019】これにより上下インナーハウジング間の縦
方向剛性比が1.02〜1.18となり、板厚制御能力
に優れた安定した圧延を行うことができる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本実施の形態を図面を用い
て説明する。
【0021】図1は本発明の第1の実施の形態によるク
ラスター式多段圧延機の正面図であり、図2は同クラス
ター式多段圧延機の図1のII−II線断面図である。本実
施の形態は、上下インナーハウジング共、操作側及び駆
動側の各側でアウターハウジングに対し2点で支持する
ものである。
【0022】図1及び図2において、本実施の形態に係
わるクラスター式多段圧延機は、パスラインPLより上
方に配置された上ロール群5と、パスラインPLより下
方に配置された下ロール群6と、上ロール群5を収納す
る上インナーハウジング8と、下ロール群6を収納する
下インナーハウジング9と、上下インナーハウジング
8,9を収納する操作側及び駆動側のアウターハウジン
グ10,11とを備えている。上下ロール群5,6は、
それぞれ、作業ロール1、第1中間ロール2、第2中間
ロール3、バッキングベアリング4を有し、作業ロール
1は上下1本づつ、第1中間ロール2は上下2本づつ、
第2中間ロール3は上下3本づつ、バッキングベアリン
グ4は上下4本づつ備えられている。このように本実施
の形態のクラスター式多段圧延機は、分割ハウジング型
で20段の多段圧延機である。
【0023】上インナーハウジング8の上側と操作側、
駆動側の各アウターハウジング10,11との間には2
個のパスライン調整装置15,16が配置され、これら
2個のパスライン調整装置15,16のロッカープレー
トは、上インナーハウジング8の上側の操作側、駆動側
各々を各アウターハウジング10,11に対しパス方向
の前後2点で支持する上側支持手段を構成する。また、
下インナーハウジング9の下側と操作側、駆動側の各ア
ウターハウジング10,11との間には2個の圧下シリ
ンダ17,18が配置され、これら2個の圧下シリンダ
17,18のロッカープレートは、下インナーハウジン
グ9の下側の操作側、駆動側各々を各アウターハウジン
グ10,11に対しパス方向の前後2点で支持する下側
支持手段を構成する。
【0024】従来のクラスター式分割ハウジング型20
段圧延機は、同サイズのモノブロック式20段圧延機に
比べ、ハウジングが分割されているためミル剛性が低下
する。その剛性低下の要因の一つを図3、図4により説
明する。
【0025】図3は20段圧延機におけるバッキングベ
アリングの負荷配分の1例を示す。図中、A〜Hは各バ
ッキングベアリング4の位置を示す。これらバッキング
ベアリング4のうち上下両側のA,D,E,H位置のバ
ッキングベアリング4が圧延反力の60%を負担する。
そのA,D,E,H位置のバッキングベアリング4の軸
の荷重方向はほぼ水平であり、この荷重によりハウジン
グは水平方向に変形する。
【0026】図4は分割ハウジング型20段圧延機の上
インナーハウジング8の変形(口開き)を示す図であ
る。A,D,E,H位置のバッキングベアリング4が圧
延反力の60%を負担することにより生じるハウジング
の変形はハウジングを分割することにより、より顕著に
なる。これをハウジングの口開きと称す。下インナーハ
ウジング9も同様である。
【0027】口開きによってバッキングベアリング4が
水平に移動することは上下作業ロール位置を板から引離
すことにつながる。そのため、分割ハウジング型では一
体型ハウジング20段圧延機に比べより大きな口開きが
生じミル剛性が低下す。
【0028】このような課題を解決するため、本発明者
らは、上記のようにA,D,E,H位置のバッキングベ
アリング軸の水平方向荷重がインナーハウジングの口開
きを発生させ、ミル剛性の低下を助長していることに着
目し、インナーハウジングの変形を効率的に抑制するイ
ンナーハウジングの支持位置及びプロポーションの検討
を重ねた結果、上記課題を解決できることを知見して本
発明を完成したものである。
【0029】以下、本発明の作用について説明する。
【0030】今、上インナーハウジング8のA,D位置
のバッキングベアリング4にかかる圧延荷重分力による
インナーハウジング8の口開きを考える。図5は従来型
の分割ハウジング型多段式圧延機の上インナーハウジン
グを簡略化して示したモデル図であり、拘束点は中央に
1つある。図6は本発明に係わるインナーハウジングの
モデル図であり、拘束点を図5のように中央ではなくパ
ス方向前後の両端に与えている。
【0031】A位置のバッキングベアリング4での変位
δAx,δAyに注目すると(D,E,H位置でも同
様)、従来型の場合に上インナーハウジングの上側のパ
ス方向前後の両端で発生する変位δ1が変位δAx,δ
Ayに影響し、従来型では本発明モデルと比較し、変位
δAx,δAyが大きくなることが容易に推測できる。
【0032】A,B,C,D位置のバッキングベアリン
グ4のx,y方向変位δijが分かれば、そのそれぞれの
変位量δijとそれによる作業ロールの垂直方向の変位量
Δiyとの間には線形の関係、 Δiy=αix×δix+αiy×δiy …(1) αijは比例定数 添字iはバッキングベアリング位置(A〜H)を示し、
jは方向(x,y)を示す。があることを本発明者らは
確認しており、これによって各バッキングベアリングの
x,y方向変位量δijが分かれば、作業ロール軸の垂直
方向の変位量ΔhはそのΔiyの総和として求まる。
【0033】具体的には、上インナーハウジング作業ロ
ール軸変位量Δhtは式(2)、下インナーハウジング
量作業ロール軸変位量Δhbは式(3)にて与えられ
る。
【0034】Δht=ΔAy+ΔBy …(2) A,Bの組合せは位置対称性からC,Dの組み合わせで
も置換えられる。
【0035】Δhb=ΔHy+ΔGy …(3) G,Hの組合せは位置対称性からE,Fの組み合わせで
も置換えられる。
【0036】今、上下合わせたインナーハウジングによ
る縦剛性Kは、 K=P/(Δht+Δhb) …(4) P:圧延荷重 で与えられる。
【0037】つまり、式(1)〜(4)から明らかなよ
うに、図5の如く拘束点が中心にあるよりも図6の如く
パス方向前後の2箇所、操作側、駆動側計4箇所ある方
が変位δijを小さく抑えることができ、ひいては作業ロ
ールの垂直方向の変位Δhを小さく抑えることができ、
ミル縦剛性の向上に寄与することが分かる。
【0038】この図6におけるモデル中の拘束点は、本
実施の形態では、上インナーハウジング8側はパスライ
ン調整装置15,16におけるロッカープレートが、下
インナーハウジング9側は圧下シリンダー17,18に
おけるロッカープレートがその拘束点(支持手段)の機
能を果たすことができる。つまり、作業ロール1,1か
ら与えられたロール離反力(roll separating force)
は上作業ロール1ならば上インナーハウジング8を通
り、パスライン調整装置15,16におけるロッカープ
レートを介して、アウターハウジング10,11へ、下
作業ロール1ならば下インナーハウジング9を通り、圧
下シリンダ17,18におけるロッカープレートを介し
て、アウターハウジング10,11へ伝わるからであ
る。また、このパスライン調整装置15,16、圧下シ
リンダ17,18共に高さが調整できるため、常に上下
作業ロール高さつまりパスラインを一定にせしめるとい
う機能を持っている。
【0039】従って、本実施の形態によれば、分割ハウ
ジング型の多段圧延機においてミル剛性の低下を極力抑
え、板厚制御能力に優れた安定した圧延を行うことがで
きる。
【0040】本発明の第2の実施の形態を図7及び図8
により、第3の実施の形態を図9及び図10により説明
する。図中、図1及び図2に示した部材と同等の部材に
は同じ符号を付している。
【0041】第1の実施の形態では、図1及び図2に示
したように、下インナーハウジングの拘束点として操作
側、駆動側の各側2箇所、計4箇所に圧下シリンダを設
置した。しかし、計4箇所に圧下シリンダを配置するこ
とが、経済上また左右の同調性を考慮した場合困難な場
合が考えられる。図7及び図8の第2の実施の形態、図
9及び図10の第3の実施の形態はその点を考慮したも
のであり、圧下シリンダはパス方向中心に一つ置かれ、
代わりに上下インナーハウジングのプロポーションを変
えることで縦剛性比を変化させ、最適縦剛性を得るもの
である。
【0042】まず、図7及び図8の実施の形態を説明す
る。
【0043】図7及び図8において、上ロール群5は上
インナーハウジング8Aに収納され下ロール群6は下イ
ンナーハウジング9Aに収納され、上下インナーハウジ
ング8A,9Aは操作側及び駆動側のアウターハウジン
グ10,11に収納されている。上インナーハウジング
8Aの上側と操作側、駆動側の各アウターハウジング1
0,11との間には2個のパスライン調整装置15,1
6が配置され、これら2個のパスライン調整装置15,
16のロッカープレートは、上インナーハウジング8A
の上側の操作側、駆動側各々をパス方向の前後2点で各
アウターハウジング10,11に支持する上側支持手段
を構成する。また、下インナーハウジング9Aの下側と
操作側、駆動側の各アウターハウジング10,11との
間には1個の圧下シリンダ20が配置され、この圧下シ
リンダ20のロッカープレートは、下インナーハウジン
グ9Aの下側の操作側、駆動側各々をパス方向の中央1
点で各アウターハウジング10,11に支持する下側支
持手段を構成する。
【0044】上下インナーハウジング8A,9Aの幅を
W、高さをht,hbとすると、上下インナーハウジン
グ8A,9Aは、それらの幅Wは同一であり、下インナ
ーハウジング9Aの高さhbは上インナーハウジング8
Aの高さhtよりもδhbだけ高く、上下インナーハウ
ジング8A,9Aの高さht,hbの比率ht/hbが
0.72〜0.98となるようなハウジングプロポーシ
ョンを有している。これは、上下インナーハウジング8
A,9A間の縦方向剛性比(上インナーハウジング剛性
/下インナーハウジング)の値が1.02〜1.18と
なることに相当する(後述)。
【0045】また、第1の実施の形態との比較では、上
下インナーハウジング8A,9Aの幅Wは第1の実施の
形態の上下インナーハウジング8,9の幅と同じであ
り、上下インナーハウジング8A,9Aの高さht,h
bの合計は第1の実施の形態の上下インナーハウジング
8,9の高さの合計と同じである。つまり、圧延機全体
の寸法は第1の実施の形態のものと変わらない。
【0046】このように上下インナーハウジング8A,
9Aの幅Wが同じ場合、下インナーハウジング9Aの高
さを上インナーハウジング8Aに対しδhbだけ増し剛
性比を調整することにより、下インナーハウジング9A
の前述した変位δ1を減ずることができ、縦剛性を増大
させることができる。また、上下インナーハウジング高
さ比を調整して上下インナーハウジング高さ寸法を決定
することは、仮にハウジング全体高さに制限が与えられ
た場合、無駄の無い経済的な剛性確保されたハウジング
を設計することができる。
【0047】また、本実施の形態は、上下インナーハウ
ジング8A,9Aの幅Wは同一であるため、インナーハ
ウジングとアウターハウジング間のライナーをメンテナ
ンスする際にインナーハウジングの抜出しが、上下イン
ナーハウジングの幅比を変えた下記の実施の形態より容
易であるというメリットがある。
【0048】図9及び図10の実施の形態を説明する。
【0049】図9及び図10において、上ロール群5は
上インナーハウジング8Bに収納され下ロール群6は下
インナーハウジング9Bに収納され、上下インナーハウ
ジング8B,9Bは操作側及び駆動側のアウターハウジ
ング10,11に収納されている。上インナーハウジン
グ8Bの上側と操作側、駆動側の各アウターハウジング
10,11との間には2個のパスライン調整装置15,
16が配置され、これら2個のパスライン調整装置1
5,16のロッカープレートは、上インナーハウジング
8Bの上側の操作側、駆動側各々をパス方向の前後2点
で各アウターハウジング10,11に支持する上側支持
手段を構成する。また、下インナーハウジング9bの下
側と操作側、駆動側の各アウターハウジング10,11
との間には1個の圧下シリンダ20が配置され、この圧
下シリンダ20のロッカープレートは、下インナーハウ
ジング9Bの下側の操作側、駆動側各々をパス方向の中
央1点で各アウターハウジング10,11に支持する下
側支持手段を構成する。
【0050】上下インナーハウジング8B,9Bの幅を
wt,wbとし、高さをht,hbとすると、上下イン
ナーハウジング8B,9Bは、それらの高さht,hb
は同一であり、下インナーハウジング9Bの幅wbの幅
wbは上インナーハウジング8Bの幅wtよりも広く
(図9及び図10の斜線部分)、上下インナーハウジン
グ8B,9Bの幅wt,wbの比率wt/wbが0.7
8〜0.94となるようなハウジングプロポーションを
有している。これは、上下インナーハウジング8B,9
B間の縦方向剛性比(上インナーハウジング剛性/下イ
ンナーハウジング)の値が1.02〜1.18となるこ
とに相当する(後述)。
【0051】このように上下インナーハウジング8B,
9Bの幅比を変えることによっても上下インナーハウジ
ングの剛性比を調整することができ、下インナーハウジ
ング9Bの前述した変位δ1を減ずることができ、縦剛
性を増大させることができる。
【0052】図7及び図8の第2の実施の形態、図9及
び図10の第2の実施の形態の作用原理を図11〜図1
5を用いて説明する。
【0053】図11は第2の実施の形態に係わる圧延機
のインナーハウジングのモデル図である。上インナーハ
ウジング8Aはパスライン調整装置15,16のロッカ
ープレートにより拘束され、下インナーハウジング9A
は圧下シリンダ10のロッカープレートにより作業ロー
ル中心にて拘束されている。上下インナーハウジング8
A,8Aの幅は同一である。
【0054】図12は、図11に示したモデルの上下イ
ンナーハウジング剛性比を横軸、高さ比を縦軸にとった
グラフである。インナーハウジング幅は上下ともwt=
wbと同一である。計算は3次元有限要素法(FEM)を
用い、上下インナーハウジングの上下ロール群を収納す
る各ボア部の変位量δijから式(2),(3)を用いて
算出した作業ロール軸の垂直方向変位Δht,Δhbで
圧延荷重を除することから上下インナーハウジング剛性
を算出した。
【0055】Kt=P/PΔht …(5) Kb=P/Δhb …(6) 図12から明らかなように、上下インナーハウジングの
拘束点の違いにより上下インナーハウジングの高さが同
じであれば、つまり高さ比が1であれば、上インナーハ
ウジングの方が剛性が高い、つまり剛性比が約1.2で
あることが分かる。この作業ロールの変位量を抑えるに
は、インナーハウジング幅が変化しない場合、インナー
ハウジング高さを高くして行くことが効果的であること
は明らかである。しかし、その圧延機の位置する建屋の
高さ制限、原材料費、加工費を考慮すれば、全体インナ
ーハウジング高さ(ht+hb)を同じ(一定)とし、
最適なhtとhbの組合わせにてハウジングプロポーシ
ョンを決定することが望ましい。
【0056】今、ここでこの最適なプロポーションにつ
いて更に詳しく説明する。
【0057】図13は、横軸に上下インナーハウジング
剛性比Kt/Kb、縦軸にその時の上下合計インナーハ
ウジング剛性Kと、上下インナーハウジング剛性比Kt
/Kbが1だった場合の上下合計インナーハウジング剛
性K0との比αをとったグラフである。
【0058】各記号の意味は下式にて関係付けられてい
る。
【0059】α=K/K0 …(7) K0=P/2Δht0=P/2Δhb0 …(8) いずれの剛性値K,K0においてもインナーハウジング
高さht+hbは一定値である。
【0060】図13から、上下インナーハウジング剛性
比を1.02〜1.18に保つと上下合計ハウジグ剛性
比αは1.0025以上の値を示し、与えられたインナ
ーハウジング高さht+hb一定の中で最適なハウジン
グプロポーションが得られることが分かる。
【0061】次に、この最適ハウジングプロポーション
を実現させる条件について説明する。
【0062】図12より上下インナーハウジング幅が一
定の時、上下インナーハウジング高さ比と上下インナー
ハウジング剛性比の間にはほぼ1対1の線形な関係にあ
ることから、上下インナーハウジング高さ比と上下合計
インナーハウジング剛性比αとの関係も容易に得られ
る。
【0063】図14は、横軸に上下インナーハウジング
高さ比ht/hb、縦軸にその時の上下合計インナーハ
ウジング剛性と、上下インナーハウジング高さ比ht/
hbが1だった場合の上下合計インナーハウジング剛性
との比αをとったグラフである。この図から、上下イン
ナーハウジング高さ比を0.72〜0.98にした場合
に上下合計ハウジグ剛性比αは1.0025以上の値を
示し、与えられたインナーハウジング高さht+hb一
定の中では最適なハウジングプロポーションが得られる
ことが分かる。
【0064】一方、上下インナーハウジング高さht,
hbが同一であってもそのハウジング幅寸法を上下にて
異なることによってその剛性を同等のものにすることが
できる。
【0065】図15は、第3の実施の形態のように、上
インナーハウジングの上側を操作側、駆動側各々2点で
アウターハウジングに支持し、圧延荷重を付与する圧下
シリンダを操作側、駆動側に各々1個、下インナーハウ
ジングとアウターハウジング間に配置したもので、上下
インナーハウジング剛性比を横軸、幅比を縦軸にとった
グラフである。インナーハウジング高さは上下ともht
=hbと同一である。計算は図12での算出と同様の手
法に基づいている。
【0066】図15から明らかなように、上下インナー
ハウジング幅比Wt/Wbを0.78〜0.94にする
ことにより上下インナーハウジング剛性比Kt/Kbを
1.02〜1.18程度とすることができ、限られたミ
ル設置スペースの中で最適なハウジングプロポーション
の決定が可能となる。
【0067】なお、以上の実施の形態では、上インナー
ハウジングの上側をアウターハウジングに支持する上側
支持手段をパスライン調整装置のロッカープレートで構
成し、下インナーハウジングの下側をアウターハウジン
グに支持する下側支持手段を圧下シリンダのロッカープ
レートで構成したが、逆に、上側支持手段を圧下シリン
ダのロッカープレートで構成し、下側支持手段をパスラ
イン調整装置のロッカープレートで構成してもよく、こ
の場合も同様の効果が得られる。
【0068】また、以上の実施の形態は20段圧延機に
ついて説明したが、12段圧延機に対しても同様に本発
明を適用し、同様の効果が得られる。
【0069】
【発明の効果】本発明によれば、分割ハウジング型多段
圧延機において、ミル剛性の低下を極力抑え、板厚制御
能力に優れた安定した圧延を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態によるクラスター式
多段圧延機の正面図である。
【図2】図1のII−II線断面図である。
【図3】20段圧延機におけるバッキングベアリングの
負荷配分の1例を示す図である。
【図4】分割ハウジング型20段圧延機の上インナーハ
ウジングの変形(口開き)を示す図である。
【図5】従来型の分割ハウジング型多段式圧延機の上イ
ンナーハウジングを簡略化して示したモデル図である。
【図6】本発明に係るインナーハウジングのモデル図で
ある。
【図7】本発明の第2の実施の形態によるクラスター式
多段圧延機の正面図である。
【図8】図7のVIII−VIII線断面図である。
【図9】本発明の第3の実施の形態によるクラスター式
多段圧延機の正面図である。
【図10】図9のX−X線断面図である。
【図11】第2の実施の形態に係わる圧延機のインナー
ハウジングのモデル図である。
【図12】上下インナーハウジング剛性比と上下インナ
ーハウジング高さ比との関係を示すグラフである。
【図13】上下インナーハウジング剛性比と上下合計イ
ンナーハウジング剛性特性との関係を示すグラフであ
る。
【図14】上下インナーハウジング高さ比と上下合計イ
ンナーハウジング剛性特性との関係を示すグラフであ
る。
【図15】上下インナーハウジング剛性比と上下インナ
ーハウジング幅比との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 作業ロール 2 第1中間ロール 3 第2中間ロール 4 バッキングベアリング 5 上ロール群 6 下ロール群 8,8A,8B 上インナーハウジング 9,9A,9B 下インナーハウジング 10,11 アウターハウジング 15,16 パスライン調整装置 17,18,20 圧下シリンダ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】パスラインより上方に配置されたロール群
    を収納する上インナーハウジングと、パスラインより下
    方に配置されたロール群を収納する下インナーハウジン
    グと、前記上下インナーハウジングを収納する操作側及
    び駆動側のアウターハウジングとを備えたクラスター式
    多段圧延機において、 前記上インナーハウジングの上側と前記操作側、駆動側
    の各アウターハウジングとの間に、前記上インナーハウ
    ジングの上側の操作側、駆動側各々を前記各アウターハ
    ウジングに対しパス方向の前後2点で支持する上側支持
    手段を配置し、前記下インナーハウジングの下側と前記
    操作側、駆動側の各アウターハウジングとの間に、前記
    下インナーハウジングの下側の操作側、駆動側各々を前
    記各アウターハウジングに対しパス方向の前後2点で支
    持する下側支持手段を配置したことを特徴とするクラス
    ター式多段圧延機。
  2. 【請求項2】パスラインより上方に配置されたロール群
    を収納する上インナーハウジングと、パスラインより下
    方に配置されたロール群を収納する下インナーハウジン
    グと、前記上下インナーハウジングを収納する操作側及
    び駆動側のアウターハウジングとを備えたクラスター式
    多段圧延機において、 前記上インナーハウジングの上側と前記操作側、駆動側
    の各アウターハウジングとの間に、前記上インナーハウ
    ジングの上側の操作側、駆動側各々を前記各アウターハ
    ウジングに対しパス方向の前後2点で支持する上側支持
    手段を配置し、前記下インナーハウジングの下側と前記
    操作側、駆動側の各アウターハウジングとの間に、前記
    下インナーハウジングの下側の操作側、駆動側各々を前
    記各アウターハウジングに対しパス方向の中央1点で支
    持する下側支持手段を配置し、前記上下インナーハウジ
    ング間の縦方向剛性比を上インナーハウジング剛性/下
    インナーハウジング剛性とすると、その値が1.02〜
    1.18となるようなハウジングプロポーションとした
    ことを特徴とするクラスター式多段圧延機。
  3. 【請求項3】パスラインより上方に配置されたロール群
    を収納する上インナーハウジングと、パスラインより下
    方に配置されたロール群を収納する下インナーハウジン
    グと、前記上下インナーハウジングを収納する操作側及
    び駆動側のアウターハウジングとを備えたクラスター式
    多段圧延機において、 前記上インナーハウジングの上側と前記操作側、駆動側
    の各アウターハウジングとの間に、前記上インナーハウ
    ジングの上側の操作側、駆動側各々を前記各アウターハ
    ウジングに対しパス方向の前後2点で支持する上側支持
    手段を配置し、前記下インナーハウジングの下側と前記
    操作側、駆動側の各アウターハウジングとの間に、前記
    下インナーハウジングの下側の操作側、駆動側各々を前
    記各アウターハウジングに対しパス方向の中央1点で支
    持する下側支持手段を配置し、前記下インナーハウジン
    グの高さを前記上インナーハウジングの高さよりも高く
    したことを特徴とするクラスター式多段圧延機。
  4. 【請求項4】請求項3記載のクラスター式多段圧延機に
    おいて、前記上下インナーハウジングの高さ比が0.7
    2〜0.98であることを特徴とするクラスター式多段
    圧延機。
  5. 【請求項5】パスラインより上方に配置されたロール群
    を収納する上インナーハウジングと、パスラインより下
    方に配置されたロール群を収納する下インナーハウジン
    グと、前記上下インナーハウジングを収納する操作側及
    び駆動側のアウターハウジングとを備えたクラスター式
    多段圧延機において、 前記上インナーハウジングの上側と前記操作側、駆動側
    の各アウターハウジングとの間に、前記上インナーハウ
    ジングの上側の操作側、駆動側各々を前記各アウターハ
    ウジングに対しパス方向の前後2点で支持する上側支持
    手段を配置し、前記下インナーハウジングの下側と前記
    操作側、駆動側の各アウターハウジングとの間に、前記
    下インナーハウジングの下側の操作側、駆動側各々を前
    記各アウターハウジングに対しパス方向の中央1点で支
    持する下側支持手段を配置し、前記下インナーハウジン
    グのパス方向の幅を前記上インナーハウジングの幅より
    も広くしたことを特徴とするクラスター式多段圧延機。
  6. 【請求項6】請求項5記載のクラスター式多段圧延機に
    おいて、前記上下インナーハウジングの幅比が0.78
    〜0.94であることを特徴とするクラスター式多段圧
    延機。
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