JP2004034157A - 圧延機のロールアセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】圧延用ロールを正確にシャフトの中心位置に位置させる。
【解決手段】圧延機ロールアセンブリ１０は、アバットメント１６から端部部分２０に延びるテーパ部分１４を有する支持シャフト１２を含む。リング型ロール２６の円筒ボア３４とテーパ部分１４の間にテーパスリーブ３６が挿入されている。軸方向に移動可能な荷重リング４０が、ロール２６の支持シャフト１２から遠い側に位置する。円板ばね４４が荷重リング４０とスリーブ３６との間に挿入されて、その弾性力によって荷重リング４０とロール２６との間隙５６が形成される。シャフトの端部部分１４に取り付けられたロール保持器５０は、荷重リング４０に当接するようにかつ弾性部材を介して作用して間隙５６を閉じるとともに、スリーブ３６のテーパ部分をシャフトのテーパ部分１４とロールの円筒ボア３４との間に軸方向にくさび固定する。
【選択図】図１

Description

　本発明は、一般に圧延機（rolling mills）に関し、より詳細には、円筒ボアを有するリング型ロールディスクが、テーパシャフト部分に対し、両者の間にきっちりとくさび固定された（tightly wedged）テーパスリーブによって、テーパシャフト部分の中心に設置された、いわゆる「オーバーハング」タイプの改良されたロールアセンブリに関する。

　米国特許第５，９３４，１３１号（シェン）に記載されるような、上記のタイプの既知のロールアセンブリにおいては、テーパスリーブは、剛性の円形保持器により、作用くさび固定位置（operative wedged position）に付勢されている。保持器はシャフトに対して回転自在に固定され、シャフトの端部に通したナットを回転させることにより、スリーブに向けて前進する。そして、保持器に付属するねじを、ロールの外側フランク（外側面）に向けて締めることにより、ロールの内側フランク（内側面）がシャフトショルダに向けて付勢される。このように締められることより、ねじはロールシャフトからロールにトルクを伝える主な手段を提供する。
米国特許第５，９３４，１３１号

　ところが、上記構成には以下の問題がある。まず、保持器のねじをロールの外側フランクに向けて締め付ける際に、テーパスリーブが完全にその作用位置にくさび固定されていない場合がある。この結果、ロールはロールシャフトに対して適切な中心位置に置かれない。第２の問題として、トルクを伝える保持器のねじにより、ロールの外側フランクが損傷する可能性がある。

　本発明の目的は、上記の問題を解決する改良されたロールアセンブリを提供することである。

　本発明によるロールアセンブリは、そのアバットメントから端部部分に延びるテーパ部分を有する支持シャフトと、内側（支持シャフトの基部に近い側）および外側（支持シャフトの基部から遠い側）のフランク及び円筒ボアを有するリング型ロールとを含む。ロールは、その内側フランクがシャフトのアバットメントに対向して位置し、その円筒ボアがテーパシャフト部分を取り囲む状態で、シャフトに対して軸方向に取り付けられている。テーパスリーブが、テーパシャフト部分と円筒ロールボアとの間に挿入されている。荷重リング（load ring）は、ロールの外側（遠い側）においてシャフト端部部分に対して回転に対して固定され、軸方向に移動可能である。

　スリーブと荷重リングとの間に弾性部材が設けられ、荷重リングとロールの外側フランクとの間の初期間隙を、屈曲可能に（yieldably）維持し、ロール保持器が荷重リングの外側（遠い側）のシャフト端部部分に取り付けられている。ロール保持器は荷重リングに当接するように、かつ弾性部材を介して作用し、漸進的かつ少なくとも部分的に、ロールと荷重リングとの間の間隙を閉鎖すると同時にスリーブをそのくさび固定位置（wedged position）に漸進的にかつ正確に付勢する。そして、ロール保持器に挿入されたねじ部材を回転させることにより、荷重リングをロールの外側フランクに向けて付勢する。これにより、ロールの内側フランクがシャフトのアバットメントに向けて付勢される。

　以下、上記及び他の特性、効果、及び目的を、添付の図面を参照してより詳細に説明する。

　まず、図１及び図３から図５には、符号１０で総括的に本発明にかかる実施形態のロールアセンブリが示されている。ロールアセンブリは、一対のフリンガ（flingers）１８ａ，１８ｂによって提供されるアバットメント１６から端部部分２０に延びるテーパ部１４を有する支持シャフト１２を含む。シャフトの端部部分２０は、符号２２で示すように外側スプラインが形成されるとともに、符号２４で示すようにねじが形成されている。リング型ロール２６は、内側（近い側）及び外側（遠い側）フランク２８，３０、外溝３２、円筒ボア３４を有する。ロール２６は軸方向よりシャフト１２上に取り付けられるが、この際、その内側フランク２８（支持シャフトの基部に近いロール２６の側面）はアバットメント１６に対向して着座され、その円筒ボア３４はシャフトの先細部分１４を取り囲む。

　テーパスリーブ３６が、テーパの付いたシャフト部分１４とロール２６の円筒ボア３４との間に挿入されている。スリーブの外側端部には、符号３８において内側スプラインが形成され、シャフトの端部部分２０の外側スプライン２２と機械的に相互係合する。

　荷重リング４０は、シャフトの端部部分２０に受けられ、シャフトの端部部分に対して軸方向に移動できる。荷重リング４０は、シャフトの外側スプライン２２と機械的に相互係合して作用する内側スプライン４２によって、回転に関してシャフトに固定されている。円板ばね４４は、止め輪（スナップリング）４８により適所に保持されるばね保持器４６によって、荷重リング４０の内側凹部に捕捉されている。

　ロール保持器５０はロールシャフトの端部部分２０に通され、ジャックボルト５２が、スラストボタン５４を収容するボアに挿入されている。

　ロールアセンブリは、以下の図によって示されるように、段階的に取り付けられる。
図２Ａ
　ロール２６が、その内側フランク２８がアバットメント１６に接触するように、そして円筒ボア３４がシャフトのテーパ部分１４を取り囲むように、シャフト端部部分２０に取り付けられる。テーパスリーブ３６は、ロールのボア３４とシャフト部分１４との間に挿入され、このときには、径方向の締りばめ（radial interference fit）とはなっていない。
図２Ｂ
　荷重リング４０がシャフトの端部部分２０に取り付けられ、その内側スプライン４２がシャフトの外側スプライン２２と相互に係合する。円板ばね４４は、ばね保持器４６を介してスリーブ３６の外側（シャフトから遠い側の）端部と相互作用することにより、荷重リングとロールの外側フランクとの間の間隙５６を維持する。このとき円板ばね４４はまだたわむことが可能であって、これによって間隙５６も変化する。
図２Ｃ
　ロール保持器５０がシャフトの端部部分２０に通され、回転することにより、間隙５６をある程度閉じるのに十分な程度にまで円板ばね４４を圧縮する。この結果、テーパスリーブ３６とロールのボア３４及びテーパシャフト部分１４との間に締りばめを形成するのに十分な弾性力が形成される。よって、このときに接合により、ロールは正確にシャフトの中心に位置する。
図２Ｄ
　ジャックボルト５２を回転させ、荷重リング４０をロール２６の外側フランク３０に対して締め込む。この結果、ロールの内側フランク２８がアバットメント１６に対しておいつけられる。

　上述のように、ジャックボルト５２の回転に先立ち、テーパスリーブ３６はロールの円筒ボアとシャフトのテーパ部分との間に締りばめによってしっかりと固定される。これにより、ロールがシャフトの中心に正確に位置決めされ、ロールシャフトと軸方向に整列していることが保証される。その後、ジャックボルトを回転することによりロールがシャフトのアバットメントと荷重リングとの間で軸方向にクランプされ、荷重リングがロールの外側フランクに円形領域において接触し、取付けが完成する。この結果、ロールを損傷することなく、トルクをロールシャフトからロールに確実に伝達できる。

本発明による圧延機ロールアセンブリの垂直方向の断面図である。 図１に示されるロールアセンブリの取付けにおけるひとつの段階を示す図である。 図１に示されるロールアセンブリの取付けにおけるひとつの段階を示す図である。 図１に示されるロールアセンブリの取付けにおけるひとつの段階を示す図である。 図１に示されるロールアセンブリの取付けにおけるひとつの段階を示す図である。 テーパスリーブと荷重リングとの間に置かれる弾性部材の斜視図である。 図１の線４−４に沿った水平方向の断面図である。 図１の線５−５に沿った水平方向の断面図である。

符号の説明

　１０　ロールアセンブリ、１２　支持シャフト、１４　テーパ部分、１６　アバットメント、２０　端部部分、２２　外側スプライン、２６　リング型ロール、２８　内側フランク、３０　外側フランク、３４　円筒ボア、３６　テーパスリーブ、３８　内側スプライン、４０　荷重リング、４２　内側スプライン、４４　円板ばね、４６　バネ保持器、５０　ロール保持器、５２　ジャックボルト、５４　スラストボタン、５６　間隙。

Claims (5)

1. 　圧延機のロールアセンブリであって、
   　アバットメントから端部部分へと延びるテーパ部分を有する支持シャフトと、
   　内側及び外側フランクと円筒ボアを有し、該内側フランクが前記アバットメントに対向して着座し、該円筒ボアが前記シャフトのテーパ部分を取り囲んで、前記シャフトに対して軸方向に取り付けられたリング型ロールと、
   　前記シャフトのテーパ部分と前記ロールの円筒ボアとの間に挿入されたテーパスリーブと、
   　前記シャフトの端部部分に対して回転に対して固定されるとともに前記シャフトの端部部分上を軸方向に移動可能な荷重リングと、
   　前記荷重リングと前記スリーブとの間に置かれて前記荷重リングと前記ロールの外側フランクとの間の間隙を、弾性によって変化可能に維持する弾性手段と、
   　前記シャフトの端部部分に取り付けられ、前記荷重リングに当接するようにかつ前記弾性部材を介して作用して前記間隙を閉じるとともに、前記スリーブのテーパ部分を前記シャフトのテーパ部分と前記ロールの円筒ボアとの間に軸方向にくさび固定するロール保持器と、
   　前記ロール保持器の貫通孔に挿入され、回転により前記荷重リングを前記ロールの外側フランクに向けて付勢し、これにより前記ロールの外側フランクを前記アバットメントに向けて付勢する、ボルト部材と、
   　を備えるロールアセンブリ。
2. 　請求項１に記載のロールアセンブリにおいて、前記荷重リングには、前記シャフトの端部部分に向かってスプラインが形成されている、ロールアセンブリ。
3. 　請求項１に記載のロールアセンブリにおいて、前記弾性手段は、前記スリーブの端部と前記荷重リングの隣接面との間に置かれる円板ばねを含む、ロールアセンブリ。
4. 　請求項１に記載のロールアセンブリにおいて、前記ロール保持器は前記シャフトの端部部分にねじ込まれている、ロールアセンブリ。
5. 　請求項１に記載のロールアセンブリであって、さらに前記ボルト部材と前記荷重リングとの間に挿入されたスラストボタンをさらに備える、ロールアセンブリ。

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