JP2003251412A - 形鋼の矯正方法およびその装置 - Google Patents

形鋼の矯正方法およびその装置

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JP2003251412A
JP2003251412A JP2002054059A JP2002054059A JP2003251412A JP 2003251412 A JP2003251412 A JP 2003251412A JP 2002054059 A JP2002054059 A JP 2002054059A JP 2002054059 A JP2002054059 A JP 2002054059A JP 2003251412 A JP2003251412 A JP 2003251412A
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Japan
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flange
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straightening
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JP2002054059A
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Kazuo Omori
和郎 大森
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JFE Steel Corp
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JFE Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 形鋼におけるフランジのウェブに対する角度
の修正を、形鋼の全長にわたって確実に達成し得る方法
について提供する。 【解決手段】 ウェブwおよびフランジfを有する形鋼
を、該フランジの外側からフランジを押さえるフランジ
押しロール2とウェブを両側から挟んで拘束する一対の
ウェブ拘束ロール3、4とを備えた、矯正装置に通し
て、ウェブに対するフランジの角度を修正するに当り、
上記ウェブ拘束ロールを介してウェブに付与される荷重
を一定範囲内に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、H形鋼、I形鋼およ
び溝形鋼に代表される、ウェブおよびフランジを有する
形鋼の矯正、特にウェブに対するフランジの角度を修正
する方法およびその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】形鋼の典型例であるH形鋼は、形鋼素材
を、上下一対の水平ロールと、これらの軸心を含む平面
内に軸心を有する左右一対の垂直ロールとから成るユニ
バーサルミルにより、熱間圧延成形したのち、所定の長
さに切断し、次いでクーリングベッドにおいて冷却した
後、ローラ矯正機などによって反りや曲がりを矯正して
製造するのが一般的である。このように圧延成形された
H形鋼では、その圧延時に、上下水平ロールの磨耗差、
がた又は弾性変形などに起因して、水平ロールが軸方向
に動くことによって、H形鋼のフランジの厚みが、フラ
ンジの上下間あるいは左右のフランジ間で異なったもの
となることがある。また、フランジの内面と外面との温
度差や、冷却過程における冷却条件の違い、あるいはフ
ランジおよびウェブの結合部とフランジとの厚み差など
により、フランジおよびウェブの結合部とフランジとの
間に温度差が生じることがある。すると、図1に示すよ
うに、冷却後のH形鋼1は、そのウェブwに対してフラ
ンジfが直角にならず、フランジfの成形不良をまねき
やすい。
【0003】このように、フランジに形成不良が発生し
た場合は、通常のローラ矯正機では矯正することができ
ず、プレス矯正や加熱矯正などの特殊な手段を用いるこ
とになるが、これらの手段はすべて作業者の熟練度とか
感性に左右され、作業性や生産性、そして省力化や品質
などの面で大きな問題となっているのが実情である。
【0004】一方、フランジのウェブに対する直角度の
矯正をオンラインで行う方法として、図1に示すよう
に、形鋼1のフランジf外側面を両側から傾斜ロール2
で押し込む際、より矯正効果を高めるために、形鋼1の
フランジfとウェブwとのつけ根部直近のウェブ部分を
ウェブ拘束ロール3および4にて表裏両面から挟んで拘
束することが行われている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ここで、図1に示した
方法にて矯正を行う際、ウェブ拘束ロールを所定の荷重
で形鋼に向かって押し込むことによって、矯正に必要と
する拘束荷重を確保しているが、ウェブ拘束ロールは機
械系のがたや弾性変形に起因して、そのロール間隙が開
いてしまうため、初期設定のままでは所定の拘束荷重が
得られなくなる、不利があった。
【0006】これを防止するために、特開平5−220516
号公報では、予めウェブ拘束ロールのロール間隙をウェ
ブ厚より小さめに設定することが提案され、有効な手段
となっている。しかしながら、材料によっては、その噛
み込み性の問題からロール間隙を十分に小さくできない
場合がある。また、機械的なロール間隙の調整機構だけ
では、例えばロール間隙の設定ミス等により、設備を損
傷する場合もある。
【0007】そこで、この発明は、上記の従来の問題を
解決し、特に形鋼におけるフランジのウェブに対する角
度の修正を、形鋼の全長にわたって確実に達成し得る方
法およびこの方法に好適の矯正装置について、提供する
ことを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明の要旨構成は、
次のとおりである。 (1) ウェブおよびフランジを有する形鋼を、該フランジ
の外側からフランジを押さえるフランジ押しロールとウ
ェブを両側から挟んで拘束する一対のウェブ拘束ロール
とを備えた、矯正装置に通して、ウェブに対するフラン
ジの角度を修正するに当り、上記ウェブ拘束ロールを介
してウェブに付与される荷重を一定範囲内に制御するこ
とを特徴とする形鋼の矯正方法。
【0009】(2) 上記(1) において、ウェブ拘束ロール
に圧下力を付与する圧下装置とウェブ拘束ロールとの間
に少なくとも2基のシリンダを直列に介在させた矯正装
置を用いて、ウェブに対するフランジの角度を修正する
に当り、ウェブに付与される荷重の変動を、その変動幅
に応じて少なくとも2基のシリンダ間で分担して制御す
ることを特徴とする形鋼の矯正方法。
【0010】(3) 上記(2) において、ウェブ拘束ロール
に圧下力を付与する圧下装置および該ウェブ拘束ロール
に、少なくとも2基のシリンダのピストンをそれぞれ取
付けて、圧下装置とウェブ拘束ロールとの間に少なくと
も2基のシリンダを直列に介在させた矯正装置を用い
て、ウェブに対するフランジの角度を修正するに当り、
少なくとも2基のシリンダの作動方向を逆向きにするこ
とを特徴とする形鋼の矯正方法。
【0011】(4) 上記(3) において、ウェブ拘束ロール
の圧下方向と合致するシリンダの作動方向を押し方向お
よび押し方向の逆方向を引き方向とした際、少なくとも
2基のシリンダの一方を押し限に、かつ他方を引き限に
セットした状態の、矯正装置に形鋼を通して、ウェブに
対するフランジの角度を修正するに当り、形鋼がウェブ
拘束ロールに噛み込むと同時に、引き限にセットしたシ
リンダを押し方向に作動させることを特徴とする形鋼の
矯正方法。
【0012】(5) ウェブおよびフランジを有する形鋼を
矯正する装置であって、該フランジ外側面に対する接触
角が変更可能な回転駆動機構を有するフランジ押しロー
ルと、該ウェブを両側から挟んで転動する一対のウェブ
拘束ロールと、該ウェブ拘束ロールに圧下力を付与する
圧下装置とを備え、上記圧下装置および該ウェブ拘束ロ
ールに、少なくとも2基のシリンダのピストンをそれぞ
れ取付けて、圧下装置とウェブ拘束ロールとの間に少な
くとも2基のシリンダを直列に介在させて成ることを特
徴とする形鋼の矯正装置。
【0013】
【発明の実施の形態】まず、この発明の方法に用いる矯
正装置について、とくにH形鋼への適用を例として、図
2および3を参照して詳しく説明する。ここで、図2は
この発明の装置を示す一部を断面とした正面図であり、
図3は図2のA部の詳細図である。まず、図において、
符号1はウェブwおよびフランジfを有するH形鋼(以
下、単に形鋼と示す)であり、この形鋼1のフランジf
の外側からフランジfに傾斜をもって押付けられる、図
示例で一対のフランジ押しロール2と、フランジfおよ
びウェブwのつけ根部直近のウェブ部分を拘束する、ウ
ェブの片側に上下一対合計二対のウェブ拘束ロール3お
よび4とを、各ロールの垂直軸が形鋼1のパスラインと
直交する面上にあるように配置する。
【0014】ここで、フランジ押しロール2は、傾動フ
レーム5を介して傾動駆動装置6に取付けられ、フラン
ジfとの接触角を任意に調整可能であり、このフランジ
押しロール2を所定の角度でフランジfに押付けること
によって、ウェブwに対するフランジfの角度を直角に
修正する。
【0015】また、ウェブ拘束ロール3および4のうち
上部ウェブ拘束ロール3は、カートリッジ7に摺動可能
に取付けられたチョック8によって支持され、該チョッ
ク8を例えば電動の圧下装置9によって任意の位置に固
定することによって、ウェブ拘束ロール3および4間の
隙間を変更でき、ウェブ拘束ロール3および4間に挟ま
れる形鋼1のウェブwに加わる荷重が変化する。
【0016】さらに、チョック8を介して、上部ウェブ
拘束ロール3と圧下装置9との間に、少なくとも2基の
シリンダ、図示例でAシリンダ10およびBシリンダ11を
直列に組み込む。すなわち、図3に示すように、直列に
接続したAシリンダ10およびBシリンダ11は、まずAシ
リンダ10のピストン10aを上記圧下装置9に固定すると
ともに、Bシリンダ11のピストン11aを上部ウェブ拘束
ロール3にチョック8を介して固定し、圧下装置9とウ
ェブ拘束ロール3との間に2基のシリンダを直列に介在
させることが肝要である。
【0017】なお、符号12は矯正駆動装置、13は形鋼1
のサイズに応じてカートリッジ7を任意の位置に調整す
るための位置調整装置および14はその駆動用モータ、そ
して15はカートリッジ7を支持するための支持フレーム
である。
【0018】上記の構成に成る矯正装置に形鋼1を通す
と、形鋼1のウェブwをウェブ拘束ロール3および4間
で拘束した状態にて、フランジ押しロール2をフランジ
fに所定の傾斜角度の下に押付けることによって、ウェ
ブwに対するフランジfの角度を直角とする矯正が実現
できる。その際、ウェブ拘束ロール3および4間でのウ
ェブwの拘束を確実に行うことによって、形鋼の全長に
わたる安定した矯正が実現されるのである。以下、ウェ
ブ拘束ロール3および4間でのウェブwの拘束を問題な
く行う手段の詳細について、図4および図5を対比し
て、特に上記したAシリンダ10及びBシリンダ11の作動
に基づいて説明する。
【0019】まず、上部ウェブ拘束ロール3と圧下装置
9との間に直列シリンダを持たない設備では、図4
(a)に示すように、ロールを支持するフレーム等の伸
び量および形鋼の噛み込み性を考慮して、ウェブ厚Tw
よりウェブ拘束ロール3および4間のギャップg1 が決
定されている。すなわち、形鋼1がウェブ拘束ロール3
および4間に噛み込んだ際、フレーム等がΔg1 だけ伸
びる結果、これがウェブ拘束ロールからウェブへの荷重
となることから、この荷重が所定の値になるようにΔg
1 を考慮してギャップg1 を決定しているが、ロールの
摩擦等の誤差により狙いとする荷重F0 にならない場合
が多い。例えば、図4(b)に示すように、ウェブ拘束
ロールによる荷重が小さいF2 の場合には、目標とする
矯正効果が得られず、逆に大きいF1 の場合にはウェブ
に変形を与えてしまう。また、ギャップg1 の設定を誤
ると、設備破損を引き起こす事態に到る。
【0020】一方、この発明に従って、上部ウェブ拘束
ロール3と圧下装置9との間に直列に複数シリンダを有
する設備では、図5(b)に示すように、ウェブwの拘
束に適した荷重F0 に常時制御することができる。すな
わち、某かの理由により荷重の変動があった場合に、そ
の変動幅に応じてシリンダ間で分担して制御すること、
例えば比較的に緩やかな変動をBシリンダ11の作動によ
り吸収し、かつ比較的に大きな急激な変動をAシリンダ
10により吸収することにより、広い範囲での変動制御が
可能になる。
【0021】とりわけ、ウェブ拘束ロールの圧下方向と
合致するシリンダの作動方向を押し方向および押し方向
の逆方向を引き方向としたとき、Aシリンダ10を押し限
に、かつBシリンダ11を引き限に設定しておき、形鋼1
を矯正装置に通してウェブ拘束ロール間に形鋼が噛み込
むと同時に、Bシリンダ11を押し方向に所定圧力P0
て作動させることによって、所定の拘束荷重F0 を得る
ことができる。
【0022】ここで、引き限にセットしたAシリンダ10
の設定圧力P1 は、Bシリンダ11の押し方向圧力P0
り若干高めに設定することによって、ウェブ拘束ロール
間の初期ギャップg2 が小さすぎた場合や、ロールギャ
ップの設定ミス等があった場合に、Aシリンダ10が引き
方向に作動してロールに加わる過負荷を未然に防止する
ことが可能である。
【0023】
【発明の効果】この発明によれば、ウェブ拘束ロールに
よる拘束荷重をウェブに精度よく付与して、形鋼の姿勢
を常時一定に安定して保持することができるため、フラ
ンジの直角度の矯正精度を大幅に向上させることが可能
である。また、上下ウェブ拘束ロール間隙の設定ミス等
による過大荷重の発生も未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来の形鋼のフランジ直角度の矯正方法を示
す説明図である。
【図2】 この発明の矯正装置の一部を断面とした正面
図である。
【図3】 図2のA部の詳細を示す図である。
【図4】 従来の矯正装置におけるウェブ拘束荷重発生
状況を示す図である。
【図5】 この発明の矯正装置におけるウェブ拘束荷重
発生状況を示す図である。
【符号の説明】
1 形鋼 2 フランジ押しロール 3 上部ウェブ拘束ロール 4 下部ウェブ拘束ロール 5 傾動フレーム 6 傾動駆動装置 7 カートリッジ 8 チョック 9 圧下装置 10 Aシリンダ 11 Bシリンダ 12 矯正駆動装置 13 カートリッジ位置調整装置 14 カートリッジ位置調整駆動装置

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウェブおよびフランジを有する形鋼を、
    該フランジの外側からフランジを押さえるフランジ押し
    ロールとウェブを両側から挟んで拘束する一対のウェブ
    拘束ロールとを備えた、矯正装置に通して、ウェブに対
    するフランジの角度を修正するに当り、 上記ウェブ拘束ロールを介してウェブに付与される荷重
    を一定範囲内に制御することを特徴とする形鋼の矯正方
    法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、ウェブ拘束ロールに
    圧下力を付与する圧下装置とウェブ拘束ロールとの間に
    少なくとも2基のシリンダを直列に介在させた矯正装置
    を用いて、ウェブに対するフランジの角度を修正するに
    当り、ウェブに付与される荷重の変動を、その変動幅に
    応じて少なくとも2基のシリンダ間で分担して制御する
    ことを特徴とする形鋼の矯正方法。
  3. 【請求項3】 請求項2において、ウェブ拘束ロールに
    圧下力を付与する圧下装置および該ウェブ拘束ロール
    に、少なくとも2基のシリンダのピストンをそれぞれ取
    付けて、圧下装置とウェブ拘束ロールとの間に少なくと
    も2基のシリンダを直列に介在させた矯正装置を用い
    て、ウェブに対するフランジの角度を修正するに当り、
    少なくとも2基のシリンダの作動方向を逆向きにするこ
    とを特徴とする形鋼の矯正方法。
  4. 【請求項4】 請求項3において、ウェブ拘束ロールの
    圧下方向と合致するシリンダの作動方向を押し方向およ
    び押し方向の逆方向を引き方向とした際、少なくとも2
    基のシリンダの一方を押し限に、かつ他方を引き限にセ
    ットした状態の、矯正装置に形鋼を通して、ウェブに対
    するフランジの角度を修正するに当り、形鋼がウェブ拘
    束ロールに噛み込むと同時に、引き限にセットしたシリ
    ンダを押し方向に作動させることを特徴とする形鋼の矯
    正方法。
  5. 【請求項5】 ウェブおよびフランジを有する形鋼を矯
    正する装置であって、該フランジ外側面に対する接触角
    が変更可能な回転駆動機構を有するフランジ押しロール
    と、該ウェブを両側から挟んで転動する一対のウェブ拘
    束ロールと、該ウェブ拘束ロールに圧下力を付与する圧
    下装置とを備え、上記圧下装置および該ウェブ拘束ロー
    ルに、少なくとも2基のシリンダのピストンをそれぞれ
    取付けて、圧下装置とウェブ拘束ロールとの間に少なく
    とも2基のシリンダを直列に介在させて成ることを特徴
    とする形鋼の矯正装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101551637B1 (ko) 2015-04-21 2015-09-08 양정웅 포밍기에 의하여 제작되는 건축용 자재의 잔류 응력 제거방법 및 그 장치

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101551637B1 (ko) 2015-04-21 2015-09-08 양정웅 포밍기에 의하여 제작되는 건축용 자재의 잔류 응력 제거방법 및 그 장치

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