JP2003275808A

JP2003275808A - Ｈ形鋼圧延用幅調整ロール

Info

Publication number: JP2003275808A
Application number: JP2002074606A
Authority: JP
Inventors: Takenobu Tsuyuki; 武信津行
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2002-03-18
Filing date: 2002-03-18
Publication date: 2003-09-30

Abstract

(57)【要約】【課題】ロールの組替えに要する工数を大幅に削減
し、生産効率を向上させるＨ形鋼圧延用幅調整ロールを
提供する。【解決手段】ロール軸の中央部に突起部を形成し、突
起部の外周部に中間スリーブを焼嵌めにより固着してフ
ランジ部を形成したロール軸と、前記フランジ部を挟ん
で配置され、ロール軸とキーを介して軸方向に移動可能
に嵌着され、中間スリーブのロール軸心からの外径より
大なる外径に形成したロールスリーブと、前記中間スリ
ーブの外周部にネジ結合された幅調整用ナットと、前記
フランジ部とロールスリーブの側面間に挿入され、中間
スリーブのロール軸心からの外径より小なる外径に形成
したスペーサと、ロールスリーブおよびスペーサをフラ
ンジ部に締結させる複数組のボルト・ナットから構成さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｈ形鋼圧延用ユニ
バーサルミル水平ロールやエッジャーロールにおけるロ
ール幅調整ロールに関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｈ形鋼の圧延において、ユニバーサルミ
ルの水平ロールおよびエッジャーロールが広く用いられ
ている。図４は従来の水平スリーブロールの一例を示す
一部断面正面図である。図４において、ユニバーサルミ
ル水平ロール３１は、ロールスリーブ３３を強靱なロー
ル軸３２の外周に焼嵌め固定して構成される。ロールス
リーブ３３は耐摩耗性、耐焼付性、耐肌荒れ性等に優れ
る外層と、強靱な内層が金属的接合されており例えば遠
心鋳造法により製造される。異常圧延時の軸方向すべり
を防止するため、ロール軸３２の焼嵌め面の中央部にオ
ーバーハング３４を設ける。３５は被圧延材料のＨ形鋼
であり、ウエブ３５ａおよびフランジ部３５ｂを圧延に
より所定の寸法に形成する。

【０００３】図５は従来のＨ形鋼圧延用エッジャーロー
ルの一例を示す正面図である。図５において、エッジャ
ーロール４１は、ロール軸を含めて胴部と一体に形成し
た一体型ロールである。４３はＨ形鋼であり、エッジャ
ーロール４１ではフランジ部４３ｂの先端部分のエッジ
ングが主な圧延となる。エッジャーロール４１の胴径は
それ程大きくなく、さらに胴径とジャーナル部径との径
差がユニバーサルミル水平ロールに比べ小さいため、ロ
ールの製造上から一体型ロールが多く使用されている。
また、耐摩耗性向上を目的として、Ｈ形鋼と接触する部
分を耐摩耗材料で形成したスリーブをロール軸に焼嵌め
により固定したスリーブ焼嵌め式のエッジャーロールも
用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図４のユニバーサルミ
ル水平ロールは、Ｈ形鋼の圧延によってロールスリーブ
３３の側壁３３aが摩耗すると同時に肌荒れを起こし、
この量がＨ形鋼３５の製品寸法の許容公差を越えると改
削を行なう必要がある。特に仕上げスタンド用ロールで
は、側壁３３aの勾配が非常に小さいため、１〜３回使
用しただけで他の小さいサイズのＨ形鋼までサイズダウ
ンが必要となる。

【０００５】また、図５のエッジャーロールの場合、主
としてフランジ部４３bの先端部分における摩耗が問題
になり、ロールカリバー底４２bおよび側壁４２ａの摩
耗が圧延製品寸法の許容公差を越えると改削または他の
サイズのＨ形鋼までサイズダウンしなければならない。

【０００６】このように改削やサイズダウンを実施する
には、ロールの組み替えを必要とし、無効削量の増大の
ためロール原単位が高くなるとともに、多大の加工時間
と工数を要すため生産効率を低下させるという問題があ
る。また、製品シリーズ毎にロール幅寸法の異なるロー
ルを準備する必要があるため、ロールの保有数が多くな
り不経済となる。

【０００７】本発明の目的は、これらの問題を解決し、
ロールの組替えに要する工数を大幅に削減し、生産効率
を向上させるＨ形鋼圧延用幅調整ロールを提供すること
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のＨ形鋼圧延用幅
調整ロールは、ロール軸の中央部にリブ状の突起部を形
成し、突起部の外周部に中空円筒状の中間スリーブを焼
嵌めにより一体的に固着してフランジ部を形成したロー
ル軸と、前記フランジ部を挟むように左右一対で配置さ
れるとともに、ロール軸とキーを介して軸方向に移動可
能に嵌着され、中間スリーブのロール軸心からの外径よ
り大なる外径に形成したロールスリーブと、前記中間ス
リーブの外周部にネジ結合されロールスリーブ同士の幅
を調整する幅調整用ナットと、前記フランジ部とロール
スリーブの側面間に挿入され、中間スリーブのロール軸
心からの外径より小なる外径に形成した複数割りのスペ
ーサと、ロールスリーブおよびスペーサをフランジ部に
締結させる複数組のボルト・ナットから構成されること
を特徴とする。

【０００９】前記本発明において、ロールスリーブが内
スリーブと外スリーブを焼嵌めにより一体的に固着して
なることを特徴とする。

【００１０】また、本発明は、ロールスリーブとロール
軸とはキーを介して軸方向に移動可能に嵌着するととも
に、複数組のボルト・ナットの適正な締付けによってロ
ール軸に形成したフランジ部側面とスペーサ及びロール
スリーブ間に側圧を付与し、この側圧による摩擦抵抗ト
ルクと前記キーとの両方によって圧延時のトルクに対し
て耐え得るようにしたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】ロールスリーブの内面にキー溝を有するととも
に、軸方向締め付け用ボルト・ナットの係合孔を数個設
けることにより、圧延負荷およびモーター回転トルクの
比較的に低い仕上スタンドにおいては、従来のスリーブ
焼嵌め式ロールと同様のスリーブ材質で強度的に耐用可
能である。そして、所定の厚さの複数割りスペーサを交
換もしくは挿入することにより、両ロールスリーブの外
側面間距離すなわちロール幅を圧延スタンドから取り外
さずにスタンドに組込んだ状態で容易に調整できる。

【００１２】圧延条件的に厳しくロールスリーブ内面の
キー溝底Ｒ部あるいはボルト孔からの割損の危険性のあ
る粗スタンド用ロールなどにおいては、強靱性を有する
材料からなる中空円筒状の内スリーブに耐摩耗性などに
優れた材料からなる中空円筒状の外スリーブを焼嵌めに
より一体的に固着してなる２重構造のスリーブをロール
スリーブとして使用することにより強度的に耐用可能な
幅調整ロールを提供できる。

【００１３】また、複数組のボルト・ナットにて軸方向
に適切な締付けトルクで締結することにより、中央のフ
ランジ側面とスペーサおよびロールスリーブ間に側圧が
付与されることから、この側圧による摩擦抵抗トルクに
よって噛み込み時などの衝撃トルクが緩和され、キー溝
底Ｒ部あるいはボルト孔部からの割れに対する安全性が
向上する。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を以下図面に基づ
き詳細に説明する。

【００１５】（実施例１）図１および図２は、本発明の
Ｈ形鋼圧延用幅調整ロールの第１の実施形態を示す。図
１は一部断面正面図、図２は図１中のＡ−Ａ矢視図であ
る。図１および図２において、Ｈ形鋼圧延用幅調整ロー
ル１は、ユニバーサルミル水平用仕上げスタンドロール
として用いる。

【００１６】ロール軸２は中実であり強靱性を有する鋼
材などの合金材料からなる。ロール軸２の中央部にリブ
状の突起部７を一体形成する。突起部７の外周部に後述
のロールスリーブ３の外径より小さい外径の中間スリー
ブ８を焼嵌めにより一体的に固着させてフランジ部を形
成する。この中間スリーブ８はフランジ部を一体的に形
成することに比べれば、ロール軸２の材料費を軽減でき
る利点を有する。また、中間スリーブ８の外周面に雄ネ
ジを刻設し、この雄ネジに左右のロールスリーブ３の外
側面間距離を変位させるための幅調整用ナット９を螺合
する。

【００１７】また、ロール軸２にはモーター回転トルク
をロールスリーブ３に伝達するためのキー溝６を円周２
箇所、左右で計４箇所設ける。ロール軸２の中央部に形
成されたリブ状突起部７に、ロールスリーブ３およびス
ペーサ４を軸方向に締結するためのボルト・ナット１０
の係合孔を円周６箇所設ける。

【００１８】ロールスリーブ３は、強靱な材料からなる
内層の外周に耐摩耗性、耐焼付性、耐肌荒れ性などに優
れた材料からなる外層を形成した複合スリーブからな
る。ロールスリーブ３は、被圧延材料であるＨ形鋼１２
と接触する左右一対のスリーブで、突起部７と中間スリ
ーブ８から構成されるフランジ部を挟むように配置され
る。

【００１９】ロールスリーブ３の内周部に、ロール軸２
の外周に設けたキー溝６と対応するように円周２箇所に
キー溝を設け、断面Ｌ字形のキー５を嵌合することによ
り、ロールスリーブ３とロール軸２を係合させる。そし
て、ロール軸方向に外れないようにロールスリーブ３と
キー５を止めネジ１１で締結する。また、ロールスリー
ブ３の内層部分にロール軸方向に締結するためのボルト
・ナット１０の係合孔を円周６箇所に設ける。

【００２０】スペーサ４は、一対の２つ割りのリング状
体であり、ボルト・ナット１０と干渉する部分は逃がし
加工を施す。このため、ロール幅調整時のスペーサ４の
交換若しくは挿入の作業は、ロールを圧延スタンドから
取り外さずにスタンドに組込んだ状態で実施することが
可能である。スペーサ４は、複数割りであればよく２つ
割りには限定されない。

【００２１】幅調整用ナット９は、中間スリーブ８の外
周面に螺合させる。ナット９の外周にはナット９を回転
させるための回転棒を係合する孔を数箇所設ける。この
ナット９は、ロール幅調整時に両ロールスリーブ３を外
側に押し拡げて調整するとともに、スケールなどがスペ
ーサ４の挿入部分に侵入することを防止する。さらに圧
延冷却水の侵入を防ぎ、スペーサ４の挿入部分の錆び発
生を防止するために、このナット９の側面あるいは外径
面にＯリングなどのシール部材を装着してもよい。

【００２２】以上の構成において、本発明のＨ形鋼圧延
用幅調整ロール１の組立て手順を説明する。まず、ロー
ル軸２のリブ状突起部７の外周に中間スリーブ８を焼嵌
めによって一体的に固着し、フランジ部を形成する。ま
た、左右一対のロールスリーブ３の内周部に設けた円周
２箇所のキー溝には断面Ｌ字形のキー５を嵌合し、軸方
向に外れないように止めネジ１１で固定する。

【００２３】次に、幅調整用ナット９を中間スリーブ８
の外周部に左右２個螺合させる。そして、ロールスリー
ブ３の内周面に突設したキー５とロール軸２の外周面に
設けたキー溝６とを嵌合し、左右一対のロールスリーブ
３の側面とフランジ部側面との間の隙間が所定の値とな
るようにロールスリーブ３を軸方向に嵌入する。

【００２４】その後、ロールスリーブ３の側面とフラン
ジ部側面との間の隙間に、所定の厚さの２つ割りスペー
サ４を挿入し、各々のスペーサ４および左右のロールス
リーブ３をロール軸２のフランジ部に６組のボルト・ナ
ット１０により軸方向に固く締結する。最後に幅調整用
ナット９をロールスリーブ３の側面に密着するまで回転
棒を使って回転し、廻り止めのため止めネジで中間スリ
ーブ８に固定する。このようにして、本発明のＨ形鋼圧
延用幅調整ロールを組立ることができる。

【００２５】本実施例の場合、ボルト・ナット１０のサ
イズはＭ２４を使用しており、１本あたりの締付力１０
ｔを付与するために、約７０ｋｇ・ｍの締付トルクで組
立てを行なった。ロールスリーブ３の側壁の摩耗量があ
る一定の量に達すると、両ロールスリーブ３の外側面間
距離すなわちロール幅を変更もしくは調整する。そのロ
ール幅調整方法は以下の手順による。

【００２６】まず、６組のボルト・ナット１０を当初締
結時のトルク以上の回転トルクで緩める。次に幅調整用
ナット９の外周面に設けた回転棒用係合孔に回転棒を差
込み、両ロールスリーブ３の外側面間距離が離間する方
向にナット９を回転させる。その量は所定の値よりやや
多めに開けておく必要がある。そして、ナット９を両方
とも一旦中央部まで戻しておき、所定の厚さの２つ割り
スペーサ４を左右のロールスリーブ３とフランジ部両側
面との間に挿入かもしくは交換する。

【００２７】その後、６組のボルト・ナット１０を所定
の締付トルクにて締め付けるとともに、幅調整用ナット
９をロールスリーブ３側面に密着するまで回転させ、止
めネジにて中間スリーブ８に固定する。これにより、圧
延スタンドから取り外すことなくロール幅の調整を容易
に行なうことができる。

【００２８】本実施例においては、ユニバーサルミル水
平用仕上げスタンドロールであるので圧延荷重、竪ロー
ルから負荷される側圧あるいはモーターの回転トルクな
どの負荷条件がそれほど厳しくない。また、６組のボル
ト・ナット１０の締結において、１本あたりの締付力約
１０ｔを付与するように高い締付力で組立てを行なって
いる。このため、ロールスリーブ３はロール軸２に一体
的に強固に固定され、ロール軸２と同軸的かつ一体回転
可能となり、ロールスリーブ３とスペーサ４およびフラ
ンジ部側面との間の側圧による摩擦抵抗トルクによって
圧延中の衝撃トルクが緩和され、キー溝Ｒ部あるいはボ
ルト孔部からの割損を防止することができる。

【００２９】（実施例２）図３は、本発明のＨ形鋼圧延
用幅調整ロールの第２の実施形態を示す。図３は一部断
面正面図であり、同一部分は前記図１および図２と同一
の符号で示す。図３において、Ｈ形鋼圧延用幅調整ロー
ル２１は圧延条件の比較的に厳しい粗スタンドあるいは
連続ミルの仕上げ前スタンドなどに用いられる。

【００３０】ロールスリーブ３は実施例１同様、左右一
対で配置され、例えば高クロム特殊鋼あるいはハイス系
合金などの高耐摩耗材からなる。高クロム特殊鋼の場
合、耐摩耗性、耐肌荒れ性などに優れるが靱性がやや低
いため、ロールスリーブ３の内面に、実施例１のように
キー溝などを設けると、この部分の応力集中によってク
ラックが発生し割損を招きやすい。

【００３１】このため、強靭性を有する材料からなる中
空円筒状の内スリーブ２２を、外スリーブとなるロール
スリーブ３の内面に焼嵌めて一体的に固着させるいわゆ
る２重スリーブ構造とした。この構造により、ロールス
リーブ３が高クロム特殊鋼の単一材料でもロールスリー
ブ３のすべりおよび割損に対する安全性が高い幅調整ロ
ールを提供できる。ロールスリーブ３とロール軸２とを
一体回転させる手段としてキーを用いているが、キー以
外のスプライン形式など公知手段を採用してもよい。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、ロール幅調整の作業は
ロールをスタンドに組み込んだ状態で実施することが可
能であるとともに、ロール組立て構造が比較的簡単であ
り、容易かつ安価に製作できる。また、耐摩耗性、耐焼
き付き性および耐肌荒れ性に富むとともに、耐事故性に
優れたロールの提供が可能であり、ロール組替えに要す
る時間と工数とを大幅に改善できるため、生産効率およ
び生産性の向上が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＨ形鋼圧延用幅調整ロールの第１の
実施形態を示す。

【図２】図１中のＡ−Ａ矢視図を示す。

【図３】本発明のＨ形鋼圧延用幅調整ロールの第２の
実施形態を示す。

【図４】従来のユニバーサルミル水平ロールの一例を
示す。

【図５】従来のエッジャーロールの一例を示す。

【符号の説明】

１Ｈ形鋼圧延用幅調整ロール、２ロール軸、３
ロールスリーブ、４スペーサ、５キー、６
キー溝、７突起部、８中間スリーブ、９幅調
整用ナット、１０ボルト・ナット、１１止めネ
ジ、１２Ｈ形鋼、２１Ｈ形鋼圧延用幅調整ロー
ル、２２内スリーブ、３１ユニバーサルミル水平ロ
ール、３２ロール軸、３３ロールスリーブ、３３
ａ側壁、３４オーバーハング、３５Ｈ形鋼、
３５ａウエブ、３５ｂフランジ部、４１エッ
ジャーロール、４２カリバー部、４２ａ側壁、
４２ｂカリバー底、４３Ｈ形鋼、４３ａウエ
ブ、４３ｂフランジ部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロール軸の中央部にリブ状の突起部を形
成し、突起部の外周部に中空円筒状の中間スリーブを焼
嵌めにより一体的に固着してフランジ部を形成したロー
ル軸と、前記フランジ部を挟むように左右一対で配置さ
れるとともに、ロール軸とキーを介して軸方向に移動可
能に嵌着され、中間スリーブのロール軸心からの外径よ
り大なる外径に形成したロールスリーブと、前記中間ス
リーブの外周部にネジ結合されロールスリーブ同士の幅
を調整する幅調整用ナットと、前記フランジ部とロール
スリーブの側面間に挿入され、中間スリーブのロール軸
心からの外径より小なる外径に形成した複数割りのスペ
ーサと、ロールスリーブおよびスペーサをフランジ部に
締結させる複数組のボルト・ナットから構成されること
を特徴とするＨ形鋼圧延用幅調整ロール。
【請求項２】ロールスリーブが内スリーブと外スリー
ブを焼嵌めにより一体的に固着してなることを特徴とす
る請求項１に記載のＨ形鋼圧延用幅調整ロール。
【請求項３】ロールスリーブとロール軸がキーを介し
て軸方向に移動可能に嵌着するとともに、複数組のボル
ト・ナットの締付けによってロール軸に形成したフラン
ジ部側面とスペーサ及びロールスリーブ間に側圧を付与
し、この側圧による摩擦抵抗トルクと前記キーとの両方
によって圧延時のトルクに対して耐え得るようにしたこ
とを特徴とする請求項１または２に記載のＨ形鋼圧延用
幅調整ロール。