JP2004181506A - Wiper device and wiping method - Google Patents

Wiper device and wiping method Download PDF

Info

Publication number
JP2004181506A
JP2004181506A JP2002353644A JP2002353644A JP2004181506A JP 2004181506 A JP2004181506 A JP 2004181506A JP 2002353644 A JP2002353644 A JP 2002353644A JP 2002353644 A JP2002353644 A JP 2002353644A JP 2004181506 A JP2004181506 A JP 2004181506A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
roll
wiper
strip
diameter
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002353644A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuo Nihei
充雄 二瓶
Yukio Hirama
幸夫 平間
Masaaki Seki
正明 関
Shuichi Tabata
秀一 田端
Eiji Ishikawa
英司 石川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Primetals Technologies Holdings Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Mitsubishi Hitachi Metals Machinery Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Mitsubishi Hitachi Metals Machinery Inc filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2002353644A priority Critical patent/JP2004181506A/en
Publication of JP2004181506A publication Critical patent/JP2004181506A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B45/00Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0269Cleaning
    • B21B45/0275Cleaning devices
    • B21B45/0278Cleaning devices removing liquids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/22Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • B21B1/30Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a non-continuous process
    • B21B1/32Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a non-continuous process in reversing single stand mills, e.g. with intermediate storage reels for accumulating work
    • 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
    • B21B13/02Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally
    • B21B2013/028Sixto, six-high stands

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wiper device and a wiping method by which excellent wiping performance is displayed under wide rolling conditions from a low speed to a high speed by finding suitable shape conditions of wiper rolls supported with gas bearings. <P>SOLUTION: In wiper devices 5a, 5b for removing liquid on the surface of a strip 1, this device is provided with the wiper rolls 21a, 21b which are formed so that the value d/L of the roll diameter d to the roll length L of the roll is in the range of 0.02≤d/L≤0.05 and gas bearings 22a, 22b with which these wiper rolls 21a, 21b are boren with supplied gas and the wiper rolls 21a, 21b are pressed against the surface of the strip 1. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気体軸受によりワイパロールを支持して板材表面に押し付け、各種板材表面に付着した液体を除去するワイパ装置及びワイピング方法に係り、例えば、圧延機により圧延された金属板材(ストリップ、圧延材)表面に付着した圧延油等を除去するためのワイパ装置及びワイピング方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば圧延作業等では、金属板材(ストリップ、圧延材)と圧延作業ロールとの間の摩擦力の低減や、作業ロールの冷却等のために少なくとも圧延機入側で圧延潤滑油を供給するため、圧延後、板材表面には多量の潤滑油が付着する。ワイパ装置(水切り装置)とは、こうした板材表面に付着する圧延潤滑油等の液体を除去するために設けられ、板材表面の液体を除去することにより、最終的に板材がコイル状に巻き取られる際の巻きずれ(いわゆるテレスコピック)の発生や、プライドルロールを設けた場合にプライドルロールと板材との間の摩擦係数の低下等を防止し、圧延操業を安定的に継続させる上で重要な役割を果たす。
【0003】
ワイパ装置としては、図7に示すような、例えばホルダ51に把持されたゴム製のチューブ50を搬送される板材(ストリップ)1表面に当接させるチューブタイプのものや、回転自在なワイパロールを板材表面に転動させるローラタイプのもの等がある。チューブタイプのワイパ装置は、板材の板厚の変動にチューブが変形して追従するため、一般的に良好なワイピング性能(水切り性能)を発揮する反面、摩耗によるチューブの交換頻度が高く、又チューブの摩耗粉が板材表面に付着する等といった課題を抱え、特に板材の通板速度が高速領域に達すると、摩耗の激化からチューブ表面が荒れて板材の表面品質を低下させたり、板幅方向の残油量分布が不均一となって後工程に支障を来たす場合がある。そのため、チューブタイプのワイパ装置の高速の圧延条件下での使用には限界があり、低速から高速にわたる広い圧延条件を想定した場合には、一般的に、高速の圧延条件下での使用に適したローラタイプのワイパ装置が用いられる場合が多い。
【0004】
ここで、上記のワイパロールは、そのロール径が小さいほどワイピング特性が優れていることが一般的に知られている。従来、ローラタイプのワイパ装置では、ベアリングにより両端支持したワイパロールを板材表面に押し付ける構成が一般的であったが、この場合、ワイパロールをあまり小径化すると板材からの反力によるワイパロールの撓みが大きくなり、ワイパロールと板材表面との間に微小な間隙が生じてしまい、ワイピング性能が低下する傾向にあった。そのため、ベアリング支持のワイパロールでは、剛性の観点から小径化に限界があり、結果的にチューブタイプのワイパ装置ほどのワイピング性能が発揮できないのが実情であった。そこで、近年、これを解消すべく、ワイパロールを気体軸受を用いて軸受支持するローラタイプのワイパ装置が提唱されている(例えば特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平1−148413号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術においては、気体軸受によって、ワイパロールの全長、或いは板材の板幅に対応する部分に気体を供給してワイパロールを支持しているため、ワイパロールに対し気体によってほぼ等分布に荷重がかかる状態となる。その結果、気体軸受支持のワイパロールでは、ベアリング支持のワイパロールに比して撓み発生が抑制されるので、更なる小径化を図ることが可能となる。
【0007】
しかしながら、ワイパロールのロール径ができるだけ小径であることが望ましいとは言え、気体軸受支持のワイパロールであっても、加工性、撓み特性、圧延操業上の問題等によって、ワイピング性能のみならず、ワイパロールのロール径には種々の制約が生じる。
【0008】
本発明の目的は、気体軸受に支持されたワイパロールの好適な形状条件を見出し、低速から高速にわたって広い圧延条件で良好なワイピング性能を発揮することができるワイパ装置及びワイピング方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のワイパ装置は、板材表面の液体を除去するワイパ装置において、ロール径d/ロール長Lの値が0.02乃至0.05の範囲となるよう形成したワイパロールと、このワイパロールを供給する気体により軸受支持し、上記ワイパロールを前記板材に押し付ける気体軸受とを備える。但し、上記気体軸受の板材幅方向での気体の供給範囲を調整する気体供給幅調整手段を更に備えても良い。
【0010】
また、本発明は、好ましくは、気体軸受の気体の供給範囲を板材の板幅以上に設定し、かつ、ワイパロールを、ロール径dの中央部から両端に向かって縮径するよう形成する。また、気体軸受の気体の供給範囲を板材の板幅以上に設定し、かつ、ワイパロールを、ロール径dで設定長さだけほぼ同径に形成した同径部と、この同径部の両端に設けられ各々先端に向かって縮径するテーパ部とで形成しても良い。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のワイパ装置の実施形態を図を参照しつつ説明する。
図1は、本発明のワイパ装置の一実施の形態を適用した圧延設備の概略構成を表す全体図である。
この図1の圧延設備は、ストリップ(板材)1を上下一対の作業ロール2a,2bに対して複数回往復パスさせて直接圧延する可逆式の圧延設備であり、ストリップ1のパスライン上において、この作業ロール2a,2bを中心としてほぼ左右(図1中左右)対称に各機構が設けられている。即ち、作業ロール2a,2bの両側において作業ロール2a,2bから近い順に、圧延潤滑油(クーラント)を上記作業ロール2a,2bに噴射する油供給用配管3a,3bと、上流側ワイパ装置4a,4bと、下流側ワイパ装置5a,5bと、ストリップ1の通板方向を転換しそれぞれ2つ1組で構成されたデフレクトロール6a,6bと、ストリップ1の巻き取り・巻き出しを行うリール7a,7bとを備えている。
【0012】
上記上下一対の作業ロール2a,2bは、ストリップ1を挟持回転させて直接圧延するものであり、上下一対の中間ロール8a,8b及び上下一対の補強ロール9a,9bにより鉛直方向から支持され、いわゆる6段圧延機の一部を構成している。作業ロール2bは、圧延機モータ10により回転駆動されるが、その動力はギア11a,11bを介して作業ロール2aにも伝達されるようになっている。また、繁雑防止のため詳細には図示していないが、作業ロール2a,2bは、中間ロール8a,8b及び補強ロール9a,9bと共に、それぞれ両端がロールチョック(図示せず)を介してハウジング12に支持されており、互いのロールチョックが油圧シリンダ(図示せず)により上下することで、ストリップ1との距離が調節される。
【0013】
油供給用配管3a,3bは、それぞれ上記作業ロール2a,2bの両側に設けられ、図示しない供給装置から導かれた圧延潤滑油をそれぞれ作業ロール2a,2bの胴部表面に供給し、作業ロール2a,2bとストリップ1との間の摩擦を低減すると共に、作業ロール2a,2bの表面温度上昇を抑制するようになっている。従って、圧延後のストリップ1の表面には、これら油供給配管3a,3bから供給された圧延潤滑油13が付着することになる。
【0014】
図2(a)及び図2(b)は、上記した上流側ワイパ装置4a,4bのストリップ1の近傍部分を、それぞれストリップ1の通板方向及び板幅方向から見た概略図である。図1とこれら図2(a)及び図2(b)に示すように、上記上流側ワイパ装置4a,4bは、それぞれ上下一対のワイパロール15a,15bを備えたローラタイプのワイパ装置で、通板されるストリップ1にこれら上下ワイパロール15a,15bを押し付けて挟持し、転動させることによりストリップ1表面に付着した圧延潤滑油を除去するようになっている。このとき、上流側ワイパ装置4a,4bは、下流側ワイパ装置5a,5b以前にストリップ1表面の圧延潤滑油を概ね除去する(粗切りする)ものであり、そのワイパロール15a,15bは、下流側ワイパ装置5a,5bのものに比べて径の大きなものとなっている。
【0015】
ワイパロール15a,15bの両端は、図2(a)に示すように、図示しない上下のロールチョックに取付けられたベアリング16a,16bによりそれぞれ回転自在に支持されている。また、その上下ロールチョックは、それぞれ図1に示す油圧シリンダ17a,17bのロッド先端に取り付けられ、このロッドの進退により上下動し、ワイパロール15a,15bbとストリップ1との距離が調整され、これによってワイパロール15a,15bのストリップ1に対する押し付け力が調整されるようになっている。油圧シリンダ17a,17bは、油圧ポンプ18からの圧油がコントロールバルブ19a,19bを介してボトム側又はロッド側のチャンバに切換供給されることにより伸縮する。コントロールバルブ19a,19bは、例えば3位置切換型の電磁比例弁等が用いられ、コントローラ20からの指令信号に応じて作動するようになっている。
【0016】
図3(a)及び図3(b)は、上記した下流側ワイパ装置5a,5bのストリップ1の近傍部分を、それぞれストリップ1の通板方向及び板幅方向から見た概略図である。図1とこれら図3(a)及び図3(b)に示すように、下流側ワイパ装置5a,5bは、静圧気体軸受支持構造のワイパ装置であり、それぞれ上下一対のワイパロール21a,21bと、これらワイパロール21a,21bを支持する静圧気体軸受22a,22bと、この静圧気体軸受22a,22bのストリップ1の板幅方向での気体の供給範囲を調整する気体供給幅調整装置23a,23bと、静圧気体軸受22a,22bをストリップ1に対して上下動させる油圧シリンダ24a,24bとを有している。特に、本実施の形態において、ワイパロール21a,21bは、そのロール径dとロール長Lの比d/Lが、0.02≦d/L≦0.05の値となるよう形成されている。
【0017】
静圧気体軸受22a,22bの内周面は半円筒型に形成されており、ワイパロール21a,21bがこの内周面に遊嵌されている。また、静圧気体軸受22a,22bの内周面には、それぞれ周方向に2つづつ穿設したオリフィス25が軸方向に一定ピッチで多数設けられており、例えばコンプレッサ(図示せず)から気体流路26に供給された圧縮空気が、これらオリフィス25を介してワイパロール21a,21bの胴部に噴射されるようになっている。これにより、ワイパロール21a,21bを静圧気体軸受22a,22bの内周面から浮上させ、圧縮空気によって非接触状態で軸受支持すると共に、その胴部をストリップ1表面に押し付けることにより、ワイパロール21a,21bがストリップ1に転動しながらストリップ1の表面に残存した圧延潤滑油を除去するようになっている。
【0018】
気体供給幅調整装置23a,23bは、各気体流路26の軸方向(図3(a)中左右方向)両側に嵌合する複数の(この例では8つの)調整棒27と、ロッド先端に各調整棒27を接続し、各調整棒27を気体流路26内で軸方向に摺動させる複数の(この例では8つの)油圧シリンダ28とを備えている。これにより、各調整棒27を気体流路26内で移動させ、各機体流路26内において相対する調整棒27,27の対向端面間の距離により確定されるエアの供給領域の幅(気体供給幅)を、ストリップ1の板幅に応じて調整可能な構成となっている。なお、特に図示しないが、各油圧シリンダ28の駆動源としては上記油圧ポンプ18からの圧油で足り、伸縮動作に関しては、例えばコントローラ20からの指令により制御される構成とすれば良い。即ち、前述の油圧シリンダ17a,17bと同様、例えばコントローラ20の指令によりコントロールバルブを作動させ油圧シリンダ28へのボトム側又はロッド側のチャンバに圧油を供給又は遮断するようにすれば良い。
【0019】
油圧シリンダ24a,24bは、各々のロッド先端に静圧気体軸受22a,22bを取り付けており、ロッドの進退により静圧気体軸受22a,22bを上下動させ、これによりワイパロール21a,21bとストリップ1との距離が調整され、ワイパロール21a,21bのストリップ1に対する押し付け力が調整可能な構造となっている。また、図1に示すように、油圧シリンダ24a,24bは、上記油圧ポンプ18からの圧油がコントロールバルブ29a,29bを介してボトム側又はロッド側のチャンバに供給されることにより伸縮するようになっている。繁雑防止のため詳細は図示していないが、コントロールバルブ29a,29bは、前述のコントロールバルブ19a,19bと同様、例えば、3位置切換型の電磁比例弁からなり、コントローラ20からソレノイドに入力される指令信号に応じて切り換えられて油圧ポンプ18からの圧油の方向(又は方向及び流量)を制御するようになっている。
【0020】
図1に戻り、リール7a,7bは、それぞれ圧延設備のパスライン前後両端(図1中左右両端)に位置し、それぞれリール用駆動モータ(図示せず)により回転駆動して上記作業ロール2a,2bにより圧延されたストリップ1をコイル状に巻き取り、或いは巻き出すようになっている。即ち、通板方向が図1中右方向の場合、ストリップ1は、リール7bから巻き出されて圧延後にリール7aに巻き取られ、その後、通板方向が図1中左方向になった場合、ストリップ1は、リール7aから巻き出されて更に圧延されてリール7bに巻き取られる。
【0021】
また、作業ロール2a,2bにより圧延されたストリップ1を直接リール7a又は7bで巻き取る場合、圧延操業の進展と共にこのリール7a又は7bに巻き取られるストリップコイルの径が徐々に大きくなるため、作業ロール2a,2bによる圧延位置とリール7a,7bによる巻取り・巻き出し位置の位置関係が変化することになるが、作業ロール2a,2bとリール7a,7bの間にそれぞれ設けられたデフレクトロール6a,6bにより、ストリップコイルの径に関わらず上記位置関係を一定に調整するようになっている。なお、繁雑防止のため特に図示しないが、リール7a,7bには所定の圧延速度で圧延するために、圧延材コイルの径の変化に応じてリール7a,7bの回転速度を制御するリール駆動制御装置がそれぞれ設けられている。
【0022】
以上の構成の圧延設備においては、圧延作業を開始する際には、まず作業ロール2a,2bをパスラインから離した状態でストリップ1を通板し、作業ロール2a,2bをストリップ1に当接するように移動させ所定荷重で圧下する。そして、速度検出器の検出値を基に、コントローラ20によってその回転数を制御しつつ、圧延機モータ10、リール用駆動モータ(図示せず)により、作業ロール2a,2b、リール7a,7bを回転駆動させると、ストリップ1は、リール7a,7bにより一定の張力をかけられつつ作業ロール2a,2bに通板され圧延される。その際、作業ロール2a,2bの温度上昇や作業ロール2a,2bとストリップ1との摩擦を抑制するために、油供給用配管3a,3bから作業ロール2a,2bの出側・入側に圧延潤滑油を供給する。これにより、圧延後、ストリップ1の表面が滑り易い状態となり、リール7a(又は7b)においていわゆるテレスコピック現象が発生し易くなるが、これを防止するために、ストリップ1表面に付着した圧延潤滑油を上流側ワイパ装置4a(又は4b)で粗切りし、更に下流側ワイパ装置5a(又は5b)により許容値以下に除去する。
【0023】
ここで、ローラタイプのワイパ装置のワイピング特性について説明する。
ローラタイプのワイパ装置において、ワイピング後のストリップ表面上の残油量は、下式からも分かるように、ロール径が小さい程少なくなることが一般に知られている。
h2=K・(d・ν・V)/2P
但し、h2:残留油膜厚み、K:比例定数、d:ワイパロール直径、ν:潤滑油粘度、V:通板速度、P:ワイパロール押付力である。
【0024】
しかしながら、例えば上記の上流側ワイパ装置4a,4bのワイパロール15a,15bのように、ベアリングにより両端支持されたワイパロールにおいては、そのロール径dの小径化を図ろうとするとストリップを挟持する際のストリップからの反力によってワイパロールの撓みが大きくなる傾向がある。そのため、あまり小径のワイパロールを用いると、ワイパロールとストリップとの間に微小な隙間が発生したり、ストリップ幅方向におけるワイパロールからの圧力分布(挟持圧力分布)が不均一となる等して、ワイピング性能がかえって低下してしまう結果となる。
【0025】
それに対し、例えば上記の下流側ワイパ装置5a,5bのワイパロール21a,21bのように、静圧気体軸受で支持されたワイパロールの場合には、通常、気体軸受の全長或いはストリップの板幅程度の範囲に気体を供給し、等分布荷重でワイパロールを支持するので、圧力分布が均一になる分、撓みが抑制されるので、ワイパロールの小径化も容易である。これによって、両端支持のワイパロールに比して小径のワイパロールを用いることで、ベアリング支持構造のローラタイプのワイパ装置に比べ、気体軸受支持構造のワイパ装置は効果的にワイピング性能を発揮することができ、かつワイパロールの撓みも小さく抑えることができるので、ワイピング後のストリップ板幅方向の残油量を均一にできるという特性がある。
【0026】
ところが、ワイパロールはできるだけ小径の方が良いとは言え、気体軸受支持構造のワイパ装置であっても、実際には、ワイパロールの小径化は、下記の条件を満足する範囲内に制限されることになる。
▲1▼ワイパロール及び気体軸受が機械加工可能な範囲である。
▲2▼均一な幅方向ワイピング特性が得られる範囲である。
▲3▼安定した圧延操業が行える範囲である。
等である。
【0027】
まず、上記条件▲1▼の観点から、例えばワイパロール等は、旋盤加工する場合があるが、ローラ長に対しあまりローラ径が小さくなると、チャック(把持部)から離れるに連れ大きく撓むため均一な切削加工が困難となり、また著しく小径化しようとするとバイト(切削刃)の切込み自体が困難となる。実際に気体軸受とワイパロールを試作した結果、ワイパロールのロール径dとロール長Lとの比d/Lが、0.02を下回る(d/L<0.02)と、被削材(ワイパロールや気体軸受)に曲がりが生じ、実質的に要求される加工精度が得られないことが判明した。また上記▲3▼の観点からも、ワイパロールがあまりにも小径であるとかえって望ましくないことが判明した。従って、本願発明者等は、ワイパロールにおける上記d/Lの値の下限値としては0.02が適当であると判断した。
【0028】
また、上記▲2▼の観点に関する検討結果として、ストリップ下側のワイパロールに関し、各ロール径のワイパロールの撓み形状の計算結果を図4に示す。まず、図4中の曲線a,b,cを参照し、気体供給範囲がストリップ板幅以上である場合において、ワイパロールのロール径について検討する。但し、この図4に示した曲線a〜cは、気体軸受の気体(エア)の供給範囲をストリップ板幅(=800[mm])と同じにした条件の下、ロール長Lが1200[mm]のワイパロールのロール径dを順次変えて計算した場合のものである。
【0029】
図4に示すように、0.02≦d/L≦0.03の条件では、ワイパロールの撓み形状(曲線)は、曲線aで表したように理論上6次関数で近似でき、板幅(−400〜400[mm])の範囲では、その範囲の端部(−400,400[mm]位置)付近を除いてほぼ平らになる。このことは、ワイパロールからストリップに及ぼされる圧力(挟持圧力)は、板幅方向に概ね均一であることを意味している。
続いて、0.03≦d/L≦0.05の条件においては、ワイパロールの撓み形状は曲線bで表したように4次関数で近似でき、先の0.02≦d/L≦0.03の場合に比較すると、撓みの生じ始める位置は中央にやや近付き、それだけ平らな範囲は減少するが、まだワイパロールからストリップに及ぼされる圧力が板幅方向に比較的均一であることが分かる。
しかし、d/L>0.06の条件となると、ワイパロールは、曲線cで示したようなほぼ2次関数で近似できる撓み形状となり、中央位置から既に曲がりが発生し、特にその中央部付近でストリップ1との間に生ずる間隙が大きくなる。その結果、d/L>0.06の条件下では、ワイパロールのストリップに対する挟持圧力の板幅方向の分布が不均一となり、ストリップ表面の残油量も不均一な分布となってしまう。
【0030】
一方、気体供給範囲を板幅(この場合800[mm])より狭くすると、ワイパロールの撓み形状が逆になる(中央がストリップに近く、両端に離れるにつれてストリップとの隙間が大きくなる)が、その曲がり方は、d/Lが同じであれば、上記の曲線a〜cの場合と傾向としてほぼ同様である。図4には、例として0.03≦d/L≦0.05の場合に、気体供給幅を板幅(800[mm])より狭くした場合の撓み形状を曲線a’で表した。この曲線a’の形状を同じd/Lの条件の下に計算した曲線aと比較しても、気体供給範囲を板幅以上とするか板幅未満とするかで撓みの曲がり方向こそ異なるが、その曲がり方は傾向としてほぼ同じであることが分かる。従って、気体供給幅が板幅よりも狭い場合であっても、気体供給幅≧板幅の場合と同様、上記d/Lの条件をそのまま適用することができる。
【0031】
以上の図4の結果、ワイピングの均一性からすれば、ロール径d/ロール長Lの上限値として、比較的均一な板幅方向の圧力分布が得られる0.05程度が適当と考えられる。そして、加工性及び圧延操業上の観点から先に設定した下限値と総合すると、静圧気体軸受支持式のロール径の適正値は、ロール長との比d/Lが0.02≦d/L≦0.05となる範囲として与えられ、この条件を満たす形状のワイパロールを採用することで、好適なワイピング性能を発揮できることが判明した。
【0032】
また、ワイパロールは同一のものを用いても、通板するストリップの板幅によっても撓み形状が異なる。図5にd/L=0.03となるよう形成した、例えば長さ1200[mm]のワイパロールを用い、通板するストリップの板幅が、400[mm],800[mm],1000[mm]と変化した場合のワイパロールの撓み形状を表した。この図5を見ると、ストリップ板幅が400[mm]と極端に狭幅の場合には、ワイパロールの撓み形状は2次関数で近似されるが、ストリップ板幅が800[mm]になるとワイパロールの撓み形状は4次関数で近似されるようになり、更に1000[mm]にストリップ板幅が増加すると、ワイパロールの撓み形状は6次関数に接近していく。即ち、この点からも0.02≦d/L≦0.05の範囲となるようにロール径が設定されたワイパロールを用いれば、ストリップの板幅が種々変更されても、鋼板材料として最もニーズが高い板幅のストリップをワイピングする上においては、概ねワイパロールの撓み形状が4次関数〜6次関数で近似される範囲となり、ほぼ均一なワイピング特性が得られることが分かる。なお、図5においては、図4と同様、気体供給範囲=板幅としたものとするが、上記したように、撓み方向こそ異なるものの、気体供給範囲>板幅、気体供給範囲<板幅の場合も撓み形状は傾向としては同じであり、同じことが言える。
【0033】
以上のように、本実施の形態によれば、低速から高速にわたる広い圧延条件でストリップ表面に付着した液体をワイピングできるローラタイプのワイパ装置において、気体軸受支持されたワイパロールのロール径を好適な条件(即ち、上記の0.02≦ロール径d/ロール長L≦0.05)に設定することで、低速領域から高速領域にわたる全領域で、ストリップ板幅方向に均一性を有する良好なワイピング性能を確保することができる。これにより、例えばストリップ巻取り作業等、ワイピング後の工程を円滑に行うことができるようになり、圧延作業の安定操業にも寄与する。
【0034】
次に、本発明のワイパ装置の他の実施の形態を説明する。
図6(a)及び図6(b)は、本実施の形態のワイパ装置に用いるワイパロール及び気体軸受を、ストリップ通板方向から見て模式的に表した図である。但し、これら図6(a)及び図6(b)においては、ストリップ下側に配置したワイパロール及びその気体軸受のみを表している。本実施の形態は、両端に向かって縮径するワイパロール21A(又は21B)を用いる点を除いて先の一実施の形態と同様の構成である。
【0035】
図6(a)に示したワイパロール21Aは、軸方向断面における胴部の輪郭が2次曲線で近似され、中央部を境界として両端に向かって縮径するよう形成されている。それに対し、図6(b)に示したワイパロール21Bは、設定長さだけほぼ同径に形成された同径部21Baと、この同径部21Baの両端に設けられそれぞれ先端に向かって縮径するテーパ部21Bbとで形成されている。但し、これらワイパロール21A,21Bにおいて、その最大径(共に中央部の径)dは、本実施の形態においても、ワイパロール21A,21Bの全長Lに対し、0.02≦d/L≦0.05の範囲となるよう設定されている。
【0036】
本実施の形態は、図6(a)及び図6(b)に示すように、気体供給幅をストリップの板幅よりも広く設定する場合に特に有効なものであるが、幅方向両端に比べ、ストリップの中央付近に作用するワイパロールからの圧力(挟持圧力)が比較的弱くなるような場合にストリップとワイパロールとの挟持圧力分布をより一層均一にするものであり、例えば気体供給幅=ストリップ板幅といった条件下でも効果を奏するものである。
【0037】
例えば図6(a)のワイパロール21Aの場合、気体供給幅内での気体軸受22内の気体圧力分布は、中央が最も高く、中央から離れるにつれて緩やかに減少する。本来、気体供給幅>ストリップ板幅の場合、ストリップ1の中央付近の方が、幅方向両端付近よりも、ワイパロール21Aのストリップ1への押し付け力が低くなるが、ワイパロール21Aを図6(a)のように形成し、ワイパロール21Aに作用する気体圧力を、中央から離れるにつれて緩やかに減少させるようにすることで、ワイパロール21Aの撓みが抑制される。そしてなおかつ、ワイパロール21Aの若干の撓みとそれ自体の形状とが相殺され、ワイパロール21Aのストリップ1に対する幅方向の圧力(挟持圧力)分布が、より一層均一になる。このことは、図6(b)のワイパロール21Bにおいても、同様のことが言える。本実施の形態においても、同様の効果が得られると共に、ストリップ板幅方向の残油量分布がより均一な優れたワイピング性能を確保することができる。
【0038】
なお、本実施の形態においては、胴部の断面輪郭が2次曲線で近似されたワイパロール21Aや、胴径部21Ba及びテーパ部21Bbを有するワイパロール21Bを例示したが、中央部を最大径dとし、0.02≦d/L≦0.05となる形状であると共に、中央部から両端に向かって縮径する形状であれば、ワイパロール21A,21Bに限られずとも、ほぼ同等の効果を得ることができる。
【0039】
また、以上の両実施の形態においては、気体軸受22で用いる気体として、エアを例示したが、これに限られず、これに準ずる気体であれば構わない。また、両方向に通板可能な可逆式圧延設備に本発明を適用した例を示したが、勿論、一方向にのみ通板する圧延設備にも本発明は適用可能である。また、作業ロール2a,2bを補強するものとして、中間ロール8a,8b、補強ロール9a,9bを備えた圧延設備を例示したが、中間ロールや補強ロールは必ずしも必要なものではなく、それらを備えない圧延設備にも本発明は適用可能である。また、作業ロールが複数組備えられた多段の圧延設備にも適用可能である。更に、本実施の形態では、圧延設備への本発明の適用例を説明したが、圧延設備におけるストリップ表面の液体除去に必ずしも限らず、本発明は、他の種の設備においても、板状材料の表面に付着残存している油等の液体を除去することを目的として適用することが可能である。
【0040】
【発明の効果】
本発明によれば、気体軸受支持されたワイパロールにおいて、ロール長に対して好適比に設定されたロール径を確立し、該形状のワイパロールを有するワイパ装置とすることにより、低速領域から高速領域にわたる全領域で、板材の板幅方向に均一なワイピング性能を確保することができる。また、ワイパロールを中央の径に対して両端部の径を縮径させる形状とし、気体軸受の気体供給幅を板材の板幅以上に設定することにより、更に板幅方向に均一なワイピング特性を得ることができる。これにより、圧延操業上の生産効率を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のワイパ装置の一実施の形態を適用した圧延設備の概略構成を表す全体図である。
【図2】本発明のワイパ装置の一実施の形態を適用した圧延設備に設けた上流側ワイパ装置のストリップ近傍部分を、ストリップの通板方向から見た図、及び板幅方向から見た概略図である。
【図3】本発明のワイパ装置の一実施の形態を適用した圧延設備に設けた下流側ワイパ装置のストリップ近傍部分を、ストリップの通板方向から見た図、及び板幅方向から見た概略図である。
【図4】各ロール径のワイパロールの撓み形状の計算結果を表す図である。
【図5】通板するストリップの板幅が変化した場合のワイパロールの撓み形状を表す図である。
【図6】本発明のワイパ装置の他の実施の形態に用いるワイパロール及び気体軸受を、ストリップ通板方向から見て模式的に表した図である。
【図7】従来のチューブタイプのワイパ装置の概略構成を表す図である。
【符号の説明】
1 ストリップ(板材)
5a,b 下流側ワイパ装置(ワイパ装置)
21a,b ワイパロール
21A,B ワイパロール
21Ba 同径部
21Bb テーパ部
22a,b 気体軸受
23a,b 気体供給幅調整装置(気体供給幅調整手段)
d 最大ロール径
L ロール長
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a wiper apparatus and a wiping method for supporting a wiper roll with a gas bearing and pressing the wiper roll against the surface of a plate material to remove liquid adhering to the surface of various plate materials. For example, the present invention relates to a metal plate material (strip, rolled material) rolled by a rolling mill. The present invention relates to a wiper device and a wiping method for removing rolling oil and the like attached to a surface.
[0002]
[Prior art]
For example, in a rolling operation or the like, in order to reduce the frictional force between a metal plate (strip, rolled material) and a rolling work roll, or to supply rolling lubricating oil at least on the rolling mill entry side for cooling the work roll, etc. After rolling, a large amount of lubricating oil adheres to the sheet surface. The wiper device (water draining device) is provided to remove liquid such as rolling lubricating oil adhering to the surface of the plate material, and finally removes the liquid on the surface of the plate material, so that the plate material is finally wound into a coil shape. The roll plays an important role in stabilizing the rolling operation by preventing the occurrence of winding deviation (so-called telescopic) at the time of occurrence and the reduction of the coefficient of friction between the pride roll and the plate material when the pride roll is provided. Fulfill.
[0003]
As the wiper device, as shown in FIG. 7, for example, a tube type device in which a rubber tube 50 gripped by a holder 51 is brought into contact with the surface of a conveyed plate (strip) 1 or a rotatable wiper roll is used as a plate material. There is a roller type that rolls on the surface. The tube-type wiper device generally exhibits good wiping performance (water drainage performance) because the tube deforms and follows the fluctuation of the plate thickness. However, the frequency of tube replacement due to wear is high. In particular, when the plate passing speed reaches a high-speed range, the tube surface becomes rough due to intensified wear and the surface quality of the plate is reduced. In some cases, the distribution of the residual oil amount becomes uneven, which may hinder the subsequent process. Therefore, there is a limit to the use of the tube-type wiper device under high-speed rolling conditions, and generally, it is suitable for use under high-speed rolling conditions when wide rolling conditions from low speed to high speed are assumed. Roller-type wiper devices are often used.
[0004]
Here, it is generally known that the smaller the roll diameter of the wiper roll, the better the wiping characteristics. Conventionally, in a roller type wiper device, a configuration in which a wiper roll supported at both ends by a bearing is pressed against the surface of a plate material is generally used.In this case, if the diameter of the wiper roll is too small, the deflection of the wiper roll due to a reaction force from the plate material increases. In addition, a minute gap is formed between the wiper roll and the plate material surface, and the wiping performance tends to be reduced. For this reason, there is a limit in reducing the diameter of a wiper roll supported by a bearing from the viewpoint of rigidity, and as a result, the actual wiping performance of a tube-type wiper device cannot be exhibited. Therefore, in recent years, in order to solve this problem, a roller-type wiper device that supports the wiper roll using a gas bearing has been proposed (for example, see Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-1-148413
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the above prior art, the gas bearing supplies the gas to the entire length of the wiper roll or a portion corresponding to the plate width of the plate material to support the wiper roll, so that a substantially uniform load is applied to the wiper roll by the gas. It becomes. As a result, in the wiper roll supported by the gas bearing, the occurrence of bending is suppressed as compared with the wiper roll supported by the bearing, so that the diameter can be further reduced.
[0007]
However, it is desirable that the roll diameter of the wiper roll be as small as possible.Even with a wiper roll supported by a gas bearing, not only the wiping performance but also the wiper roll due to problems in workability, bending characteristics, rolling operation, etc. There are various restrictions on the roll diameter.
[0008]
An object of the present invention is to find a suitable shape condition of a wiper roll supported by a gas bearing, and to provide a wiper device and a wiping method capable of exhibiting good wiping performance under wide rolling conditions from low speed to high speed. .
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a wiper device according to the present invention is a wiper device for removing a liquid on a surface of a plate material, wherein a value of roll diameter d / roll length L is in a range of 0.02 to 0.05. A wiper roll; and a gas bearing for supporting the wiper roll with a gas supplied thereto and pressing the wiper roll against the plate material. However, the gas bearing may further include gas supply width adjusting means for adjusting the gas supply range in the plate material width direction.
[0010]
In the present invention, preferably, the gas supply range of the gas bearing is set to be equal to or greater than the plate width of the plate material, and the wiper roll is formed so as to decrease in diameter from the center of the roll diameter d toward both ends. In addition, the gas supply range of the gas bearing is set to be equal to or greater than the plate width of the plate material, and the wiper roll is formed to have the same diameter by the set length with the roll diameter d, and both ends of the same diameter portion. It may be formed of a tapered portion provided and reduced in diameter toward the tip.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a wiper device of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall view showing a schematic configuration of a rolling facility to which an embodiment of a wiper device of the present invention is applied.
The rolling equipment of FIG. 1 is a reversible rolling equipment in which a strip (plate material) 1 is reciprocated a plurality of times to a pair of upper and lower work rolls 2a and 2b and directly rolled. Each mechanism is provided substantially symmetrically with respect to the work rolls 2a and 2b (left and right in FIG. 1). That is, on both sides of the work rolls 2a, 2b, oil supply pipes 3a, 3b for injecting a rolling lubricant (coolant) to the work rolls 2a, 2b in order from the work rolls 2a, 2b, and the upstream wiper device 4a, 4b, downstream-side wiper devices 5a, 5b, deflector rolls 6a, 6b, each of which is a pair of two deflector rolls that change the direction of passing the strip 1, and a reel 7a that winds and unwinds the strip 1. , 7b.
[0012]
The pair of upper and lower work rolls 2a and 2b is for directly rolling by pinching and rotating the strip 1, and is supported in a vertical direction by a pair of upper and lower intermediate rolls 8a and 8b and a pair of upper and lower reinforcing rolls 9a and 9b. It constitutes a part of a six-high rolling mill. The work roll 2b is rotationally driven by a rolling mill motor 10, and the power is also transmitted to the work roll 2a via gears 11a and 11b. Although not shown in detail for the purpose of preventing complication, the work rolls 2a and 2b, together with the intermediate rolls 8a and 8b and the reinforcing rolls 9a and 9b, are connected to the housing 12 at both ends via roll chocks (not shown). It is supported, and the distance from the strip 1 is adjusted by raising and lowering each other's roll chocks by a hydraulic cylinder (not shown).
[0013]
The oil supply pipes 3a and 3b are provided on both sides of the work rolls 2a and 2b, respectively, and supply rolling lubricating oil guided from a supply device (not shown) to the body surfaces of the work rolls 2a and 2b, respectively. The friction between the strips 2a and 2b and the strip 1 is reduced, and the rise in the surface temperature of the work rolls 2a and 2b is suppressed. Therefore, the rolling lubricating oil 13 supplied from the oil supply pipes 3a and 3b adheres to the surface of the strip 1 after rolling.
[0014]
FIGS. 2A and 2B are schematic views of the upstream wiper devices 4a and 4b in the vicinity of the strip 1 as viewed from the direction in which the strip 1 passes and the width of the strip 1, respectively. As shown in FIG. 1 and FIGS. 2A and 2B, the upstream-side wiper devices 4a and 4b are roller-type wiper devices having a pair of upper and lower wiper rolls 15a and 15b, respectively. The upper and lower wiper rolls 15a and 15b are pressed and held on the strip 1 to be rolled, and the rolling lubricating oil attached to the surface of the strip 1 is removed by rolling. At this time, the upstream wiper devices 4a and 4b generally remove (roughly cut) the rolling lubricating oil on the surface of the strip 1 before the downstream wiper devices 5a and 5b, and the wiper rolls 15a and 15b are moved downstream. The diameter is larger than that of the wiper devices 5a and 5b.
[0015]
As shown in FIG. 2A, both ends of the wiper rolls 15a and 15b are rotatably supported by bearings 16a and 16b attached to upper and lower roll chocks (not shown). The upper and lower roll chocks are respectively attached to the rod ends of the hydraulic cylinders 17a and 17b shown in FIG. 1, and move up and down as the rods advance and retreat, so that the distance between the wiper rolls 15a and 15bb and the strip 1 is adjusted. The pressing force of the strips 15a and 15b against the strip 1 is adjusted. The hydraulic cylinders 17a and 17b expand and contract when pressure oil from the hydraulic pump 18 is switched and supplied to the bottom or rod side chamber via the control valves 19a and 19b. As the control valves 19 a and 19 b, for example, a three-position switching type electromagnetic proportional valve or the like is used, and operates in response to a command signal from the controller 20.
[0016]
FIGS. 3A and 3B are schematic views of the vicinity of the strip 1 of the above-mentioned downstream-side wiper devices 5a and 5b, respectively, as viewed from the direction in which the strip 1 passes and the direction in which the strip 1 passes. As shown in FIG. 1 and FIGS. 3 (a) and 3 (b), the downstream-side wiper devices 5a, 5b are wiper devices of a static pressure gas bearing support structure, and each of a pair of upper and lower wiper rolls 21a, 21b is provided. A static pressure gas bearing 22a, 22b supporting the wiper rolls 21a, 21b; and a gas supply width adjusting device 23a, 23b for adjusting the gas supply range in the plate width direction of the strip 1 of the static pressure gas bearing 22a, 22b. And hydraulic cylinders 24a and 24b for moving the static pressure gas bearings 22a and 22b up and down with respect to the strip 1. In particular, in the present embodiment, the wiper rolls 21a and 21b are formed such that the ratio d / L of the roll diameter d to the roll length L satisfies 0.02 ≦ d / L ≦ 0.05.
[0017]
The inner peripheral surfaces of the static pressure gas bearings 22a and 22b are formed in a semi-cylindrical shape, and the wiper rolls 21a and 21b are loosely fitted on the inner peripheral surfaces. On the inner peripheral surfaces of the static pressure gas bearings 22a and 22b, there are provided a large number of orifices 25 formed in the circumferential direction at a constant pitch in the axial direction, for example, by a compressor (not shown). The compressed air supplied to the flow path 26 is injected through the orifices 25 to the body of the wiper rolls 21a and 21b. As a result, the wiper rolls 21a, 21b are floated from the inner peripheral surfaces of the hydrostatic gas bearings 22a, 22b, are supported in a non-contact state by compressed air, and their body portions are pressed against the surface of the strip 1 so that the wiper rolls 21a, 21b are pressed. The rolling lubricant 21b removes the rolling lubricant remaining on the surface of the strip 1 while rolling on the strip 1.
[0018]
The gas supply width adjusting devices 23a and 23b include a plurality of (eight in this example) adjusting rods 27 fitted on both sides of each gas flow path 26 in the axial direction (left and right directions in FIG. 3A), and a rod tip. A plurality of (eight in this example) hydraulic cylinders 28 are connected to each adjusting rod 27 and slide each adjusting rod 27 in the gas flow path 26 in the axial direction. As a result, each adjusting rod 27 is moved within the gas flow path 26, and the width of the air supply region (gas supply area) determined by the distance between the opposing end faces of the adjusting rods 27, 27 facing each other in each body flow path 26. Width) can be adjusted according to the plate width of the strip 1. Although not particularly shown, the driving source of each hydraulic cylinder 28 may be pressure oil from the hydraulic pump 18, and the expansion and contraction operation may be controlled by a command from the controller 20, for example. That is, similarly to the above-described hydraulic cylinders 17a and 17b, for example, the control valve may be operated by a command from the controller 20 to supply or shut off the pressure oil to the bottom side or the rod side chamber to the hydraulic cylinder 28.
[0019]
The hydraulic cylinders 24a and 24b are provided with static pressure gas bearings 22a and 22b at the tip of each rod, and move the static pressure gas bearings 22a and 22b up and down as the rods advance and retreat, whereby the wiper rolls 21a and 21b and the strip 1 are moved. Are adjusted so that the pressing force of the wiper rolls 21a and 21b against the strip 1 can be adjusted. As shown in FIG. 1, the hydraulic cylinders 24a and 24b expand and contract when pressure oil from the hydraulic pump 18 is supplied to the bottom or rod side chamber via the control valves 29a and 29b. Has become. Although not shown in detail for the purpose of preventing complexity, the control valves 29a and 29b are, for example, three-position switching type electromagnetic proportional valves similarly to the above-described control valves 19a and 19b, and are input from the controller 20 to the solenoid. The direction (or the direction and the flow rate) of the hydraulic oil from the hydraulic pump 18 is controlled by switching according to the command signal.
[0020]
Returning to FIG. 1, the reels 7a and 7b are respectively located at the front and rear ends (left and right ends in FIG. 1) of the pass line of the rolling equipment, and are driven to rotate by the reel drive motors (not shown), respectively. The strip 1 rolled by 2b is wound or unwound in a coil shape. That is, when the passing direction is the right direction in FIG. 1, the strip 1 is unwound from the reel 7b, rolled and wound on the reel 7a, and thereafter, when the passing direction becomes the left direction in FIG. The strip 1 is unwound from the reel 7a, is further rolled, and is wound on the reel 7b.
[0021]
When the strip 1 rolled by the work rolls 2a and 2b is directly wound on the reel 7a or 7b, the diameter of the strip coil wound on the reel 7a or 7b gradually increases with the progress of the rolling operation. The positional relationship between the rolling position by the rolls 2a and 2b and the winding / unwinding position by the reels 7a and 7b changes, but the deflector rolls provided between the work rolls 2a and 2b and the reels 7a and 7b, respectively. By 6a and 6b, the above positional relationship is adjusted to be constant regardless of the diameter of the strip coil. Although not particularly shown to prevent complication, the reels 7a and 7b are controlled at a predetermined rolling speed to control the rotation speed of the reels 7a and 7b in accordance with a change in the diameter of the rolled material coil. A device is provided for each.
[0022]
In the rolling equipment having the above configuration, when starting the rolling operation, first, the work rolls 2a and 2b are separated from the pass line, the strip 1 is passed through, and the work rolls 2a and 2b are brought into contact with the strip 1. To reduce the pressure with a predetermined load. The work rolls 2a and 2b and the reels 7a and 7b are controlled by the rolling mill motor 10 and the reel drive motor (not shown) while controlling the rotation speed by the controller 20 based on the detection value of the speed detector. When driven to rotate, the strip 1 is passed through the work rolls 2a and 2b while being given a constant tension by the reels 7a and 7b, and is rolled. At this time, in order to suppress the temperature rise of the work rolls 2a, 2b and the friction between the work rolls 2a, 2b and the strip 1, the oil supply pipes 3a, 3b are rolled from the oil supply pipes 3a, 3b to the outlet side and the inlet side of the work rolls 2a, 2b. Supply lubricating oil. As a result, after rolling, the surface of the strip 1 becomes slippery, and a so-called telescopic phenomenon easily occurs on the reel 7a (or 7b). To prevent this, rolling lubricating oil adhering to the surface of the strip 1 is removed. It is roughly cut by the upstream wiper device 4a (or 4b), and is further removed by a downstream wiper device 5a (or 5b) to an allowable value or less.
[0023]
Here, the wiping characteristics of the roller type wiper device will be described.
In a roller-type wiper device, it is generally known that the residual oil amount on the strip surface after wiping decreases as the roll diameter decreases, as can be seen from the following equation.
h2 = K · (d · ν · V) / 2P
Here, h2: residual oil film thickness, K: proportional constant, d: wiper roll diameter, ν: lubricating oil viscosity, V: threading speed, P: wiper roll pressing force.
[0024]
However, in the case of a wiper roll supported at both ends by bearings, such as the wiper rolls 15a and 15b of the above-mentioned upstream wiper devices 4a and 4b, when the roll diameter d is to be reduced, the strip when sandwiching the strip is removed. , The deflection of the wiper roll tends to increase. Therefore, when a wiper roll having an extremely small diameter is used, a minute gap is generated between the wiper roll and the strip, and a pressure distribution (a pinching pressure distribution) from the wiper roll in the strip width direction becomes non-uniform. On the contrary, it results in a decrease.
[0025]
On the other hand, in the case of a wiper roll supported by a hydrostatic gas bearing, such as the wiper rolls 21a and 21b of the above-mentioned downstream wiper devices 5a and 5b, usually, a range of about the entire length of the gas bearing or the plate width of the strip is used. Since the gas is supplied to the wiper roll and the wiper roll is supported with an evenly distributed load, the pressure distribution becomes uniform, so that the bending is suppressed, so that the diameter of the wiper roll can be easily reduced. Thus, by using the wiper roll having a smaller diameter than the wiper roll supported at both ends, the wiper device having the gas bearing support structure can exert the wiping performance more effectively than the roller type wiper device having the bearing support structure. Further, since the deflection of the wiper roll can be suppressed to a small value, there is a characteristic that the residual oil amount in the width direction of the strip plate after wiping can be made uniform.
[0026]
However, although the wiper roll preferably has a smaller diameter as much as possible, even in the case of a wiper device having a gas bearing support structure, the reduction in the diameter of the wiper roll is actually limited to a range satisfying the following conditions. Become.
{Circle around (1)} The wiper roll and the gas bearing are within the range that can be machined.
{Circle around (2)} This is a range in which uniform widthwise wiping characteristics can be obtained.
(3) The range where stable rolling operation can be performed.
And so on.
[0027]
First, from the viewpoint of the above condition (1), for example, a wiper roll or the like may be subjected to lathe processing. However, if the roller diameter is too small with respect to the roller length, the wiper roll is largely bent as it moves away from the chuck (gripping portion). Cutting becomes difficult, and if the diameter is to be significantly reduced, the cutting itself of the cutting tool (cutting blade) becomes difficult. As a result of actually producing a gas bearing and a wiper roll, when the ratio d / L between the roll diameter d and the roll length L of the wiper roll is less than 0.02 (d / L <0.02), the work material (wiper roll or It has been found that bending occurs in the gas bearing), and the required processing accuracy cannot be substantially obtained. Also from the viewpoint of the above (3), it has been found that the wiper roll has an excessively small diameter, which is not desirable. Therefore, the present inventors have determined that 0.02 is appropriate as the lower limit of the value of d / L in the wiper roll.
[0028]
FIG. 4 shows a calculation result of the bending shape of the wiper roll of each roll diameter with respect to the wiper roll on the lower side of the strip as a result of the examination regarding the viewpoint (2). First, with reference to the curves a, b, and c in FIG. 4, when the gas supply range is equal to or greater than the strip plate width, the roll diameter of the wiper roll will be examined. However, the curves a to c shown in FIG. 4 indicate that the roll length L is 1200 [mm] under the condition that the supply range of the gas (air) of the gas bearing is the same as the strip plate width (= 800 [mm]). ] Are calculated by sequentially changing the roll diameter d of the wiper roll.
[0029]
As shown in FIG. 4, under the condition of 0.02 ≦ d / L ≦ 0.03, the bending shape (curve) of the wiper roll can be theoretically approximated by a sixth-order function as represented by the curve a, and the sheet width ( In the range of -400 to 400 [mm]), the surface becomes substantially flat except for the vicinity of the end (-400, 400 [mm] position) of the range. This means that the pressure (clamping pressure) exerted on the strip from the wiper roll is substantially uniform in the plate width direction.
Subsequently, under the condition of 0.03 ≦ d / L ≦ 0.05, the bending shape of the wiper roll can be approximated by a quartic function as represented by the curve b, and the aforementioned 0.02 ≦ d / L ≦ 0. In comparison with the case of No. 03, it can be seen that the position at which the deflection starts to be slightly closer to the center, and the flat area decreases accordingly, but the pressure exerted on the strip from the wiper roll is still relatively uniform in the width direction of the plate.
However, when the condition of d / L> 0.06 is satisfied, the wiper roll has a bent shape that can be approximated by a substantially quadratic function as shown by a curve c, and a bend has already occurred from the center position, and especially near the center portion. The gap between the strip 1 and the strip 1 increases. As a result, under the condition of d / L> 0.06, the distribution of the pinching pressure of the wiper roll on the strip in the plate width direction becomes uneven, and the residual oil amount on the strip surface also becomes uneven.
[0030]
On the other hand, when the gas supply range is narrower than the plate width (800 [mm] in this case), the bending shape of the wiper roll is reversed (the center is closer to the strip, and the gap between the strip increases as the distance to both ends increases). If d / L is the same, the way of bending is almost the same as that of the curves a to c described above. In FIG. 4, as an example, when 0.03 ≦ d / L ≦ 0.05, the bending shape when the gas supply width is smaller than the plate width (800 [mm]) is represented by a curve a ′. When comparing the shape of the curve a ′ with the curve a calculated under the same d / L condition, the bending direction of the bending differs depending on whether the gas supply range is equal to or larger than the plate width or smaller than the plate width. It can be seen that the manner of bending is almost the same as the tendency. Therefore, even when the gas supply width is smaller than the plate width, the condition of d / L can be applied as it is, as in the case of gas supply width ≧ plate width.
[0031]
As a result of FIG. 4 described above, from the viewpoint of the uniformity of the wiping, it is considered that the upper limit of the roll diameter d / the roll length L is about 0.05, which can provide a relatively uniform pressure distribution in the plate width direction. When integrated with the lower limit previously set from the viewpoint of workability and rolling operation, the appropriate value of the roll diameter of the hydrostatic gas bearing support type is such that the ratio d / L to the roll length is 0.02 ≦ d / L. It has been found that a suitable wiping performance can be exhibited by adopting a wiper roll having a shape satisfying this condition, given as a range of L ≦ 0.05.
[0032]
Further, even if the same wiper roll is used, the bending shape differs depending on the width of the strip to be passed. In FIG. 5, for example, using a wiper roll having a length of 1200 [mm] formed so that d / L = 0.03, the width of the strip to be passed is 400 [mm], 800 [mm], 1000 [mm]. ] When the wiper roll is bent. Referring to FIG. 5, when the strip plate width is extremely narrow, 400 [mm], the bending shape of the wiper roll is approximated by a quadratic function, but when the strip plate width becomes 800 [mm], the wiper roll is deformed. Is approximated by a quartic function, and when the width of the strip plate is further increased to 1000 [mm], the bending shape of the wiper roll approaches a cubic function. That is, from this point, if a wiper roll having a roll diameter set to be in the range of 0.02 ≦ d / L ≦ 0.05 is used, even if the strip width of the strip is variously changed, it is most necessary as a steel sheet material. In wiping a strip having a large width, the bending shape of the wiper roll is generally in a range approximated by a fourth-order function to a sixth-order function, and it can be seen that substantially uniform wiping characteristics can be obtained. In FIG. 5, as in FIG. 4, it is assumed that the gas supply range = the plate width. However, as described above, the gas supply range> the plate width, and the gas supply range <the plate width, although the bending directions are different. Also in this case, the bending shape is the same as the tendency, and the same can be said.
[0033]
As described above, according to the present embodiment, in the roller-type wiper device capable of wiping the liquid adhered to the strip surface under a wide range of rolling conditions from low speed to high speed, the roll diameter of the wiper roll supported by the gas bearing is preferably adjusted. (That is, the above-mentioned 0.02 ≦ roll diameter d / roll length L ≦ 0.05) provides good wiping performance having uniformity in the width direction of the strip in all regions from the low speed region to the high speed region. Can be secured. Thereby, a process after wiping, such as a strip winding operation, can be performed smoothly, which contributes to a stable operation of the rolling operation.
[0034]
Next, another embodiment of the wiper device of the present invention will be described.
FIGS. 6A and 6B are diagrams schematically illustrating the wiper roll and the gas bearing used in the wiper device according to the present embodiment, as viewed from the strip passing direction. However, FIGS. 6 (a) and 6 (b) show only the wiper roll and its gas bearing arranged below the strip. This embodiment has a configuration similar to that of the previous embodiment except that a wiper roll 21A (or 21B) whose diameter is reduced toward both ends is used.
[0035]
The wiper roll 21A shown in FIG. 6A is formed so that the contour of the trunk in the axial cross section is approximated by a quadratic curve, and the diameter is reduced toward both ends with the center as a boundary. On the other hand, the wiper roll 21B shown in FIG. 6B has the same diameter portions 21Ba formed to have substantially the same diameter by the set length, and is provided at both ends of the same diameter portions 21Ba, and each of the diameters is reduced toward the tip. It is formed by the tapered portion 21Bb. However, in these wiper rolls 21A and 21B, the maximum diameter (both at the center) d is also 0.02 ≦ d / L ≦ 0.05 with respect to the total length L of wiper rolls 21A and 21B in the present embodiment. Is set to be within the range.
[0036]
This embodiment is particularly effective when the gas supply width is set to be larger than the strip width, as shown in FIGS. 6A and 6B. When the pressure from the wiper roll (nipping pressure) acting near the center of the strip becomes relatively weak, the distribution of the nipping pressure between the strip and the wiper roll is made more uniform. For example, the gas supply width = strip plate The effect is exhibited even under conditions such as the width.
[0037]
For example, in the case of the wiper roll 21A of FIG. 6A, the gas pressure distribution in the gas bearing 22 within the gas supply width is highest at the center, and gradually decreases as the distance from the center increases. Originally, when the gas supply width> the strip plate width, the pressing force of the wiper roll 21A against the strip 1 is lower near the center of the strip 1 than near both ends in the width direction. , And the gas pressure acting on the wiper roll 21A is gradually decreased as the distance from the center increases, whereby the bending of the wiper roll 21A is suppressed. Further, the slight deflection of the wiper roll 21A and the shape of the wiper roll 21A cancel each other, and the distribution of the pressure (nipping pressure) in the width direction of the wiper roll 21A with respect to the strip 1 is further uniformed. The same can be said for the wiper roll 21B in FIG. 6B. Also in the present embodiment, the same effect can be obtained, and excellent wiping performance in which the residual oil amount distribution in the strip plate width direction is more uniform can be secured.
[0038]
In the present embodiment, the wiper roll 21A in which the cross-sectional profile of the body is approximated by a quadratic curve and the wiper roll 21B having the body diameter portion 21Ba and the tapered portion 21Bb are illustrated, but the central portion is defined as the maximum diameter d. , 0.02 ≦ d / L ≦ 0.05, as long as the diameter is reduced from the center toward both ends, substantially the same effect can be obtained without being limited to the wiper rolls 21A and 21B. Can be.
[0039]
Further, in both of the above embodiments, air is exemplified as the gas used in the gas bearing 22, but the gas is not limited to this, and any gas according to this may be used. In addition, the example in which the present invention is applied to the reversible rolling equipment capable of passing the sheet in both directions has been described. However, the present invention can be applied to a rolling equipment in which the sheet is passed only in one direction. Although the rolling equipment provided with the intermediate rolls 8a and 8b and the reinforcing rolls 9a and 9b has been illustrated as a means for reinforcing the work rolls 2a and 2b, the intermediate rolls and the reinforcing rolls are not necessarily required, and they are provided. The present invention is applicable to rolling equipment that does not have the same. Further, the present invention is also applicable to a multi-stage rolling facility provided with a plurality of sets of work rolls. Further, in the present embodiment, the application example of the present invention to the rolling equipment has been described. However, the present invention is not necessarily limited to the removal of the liquid on the strip surface in the rolling equipment, and the present invention is applicable to other types of equipment. It can be applied for the purpose of removing a liquid such as oil remaining on the surface of the substrate.
[0040]
【The invention's effect】
According to the present invention, in a wiper roll supported by a gas bearing, a roll diameter set to a preferable ratio with respect to the roll length is established, and a wiper device having the wiper roll having the shape is used, so that the wiper roll extends from a low speed region to a high speed region. In the entire region, uniform wiping performance can be ensured in the width direction of the plate material. Further, the wiper roll is formed in a shape in which the diameters of both ends are reduced with respect to the diameter at the center, and the gas supply width of the gas bearing is set to be equal to or greater than the plate width of the plate material, so that more uniform wiping characteristics in the plate width direction are obtained. be able to. Thereby, the production efficiency in the rolling operation can be significantly improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall view showing a schematic configuration of a rolling facility to which an embodiment of a wiper device of the present invention is applied.
FIG. 2 is a diagram of a portion near an strip of an upstream wiper device provided in a rolling facility to which an embodiment of the wiper device of the present invention is applied, as viewed from the direction in which the strip passes, and schematically viewed from the direction of the width of the strip. FIG.
FIG. 3 is a view of a portion near a strip of a downstream-side wiper device provided in a rolling facility to which an embodiment of the wiper device of the present invention is applied, as viewed from the direction in which the strip passes, and schematically as viewed from the width direction of the strip. FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating a calculation result of a bending shape of a wiper roll of each roll diameter.
FIG. 5 is a diagram illustrating a bent shape of a wiper roll when a width of a strip to be passed is changed.
FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a wiper roll and a gas bearing used in another embodiment of the wiper device according to the present invention when viewed from a strip passing direction.
FIG. 7 is a diagram illustrating a schematic configuration of a conventional tube-type wiper device.
[Explanation of symbols]
1 strip (plate material)
5a, b Downstream wiper device (wiper device)
21a, b Wiper roll
21A, B Wiper roll
21Ba same diameter part
21Bb taper part
22a, b gas bearing
23a, b Gas supply width adjustment device (gas supply width adjustment means)
d Maximum roll diameter
L Roll length

Claims (6)

板材表面に付着した液体を除去するワイパ装置において、
ロール径のロール長に対する比が0.02〜0.05となるよう形成したワイパロールと、
このワイパロールを、供給する気体により軸受支持し前記板材に押し付ける気体軸受と
を備えたことを特徴とするワイパ装置。
In a wiper device that removes liquid adhering to the plate material surface,
A wiper roll formed such that the ratio of the roll diameter to the roll length is 0.02 to 0.05,
A wiper device comprising: a gas bearing that supports the wiper roll with a supplied gas and presses the wiper roll against the plate material.
板材表面に付着した液体を除去するワイパ装置において、
ロール径のロール長に対する比が0.02〜0.05となるよう形成したワイパロールと、
このワイパロールを、供給する気体により軸受支持し前記板材に押し付ける気体軸受と、
この気体軸受の前記板材幅方向での前記気体の供給範囲を調整する気体供給幅調整手段と
を備えたことを特徴とするワイパ装置。
In a wiper device that removes liquid adhering to the plate material surface,
A wiper roll formed such that the ratio of the roll diameter to the roll length is 0.02 to 0.05,
A gas bearing for supporting the wiper roll against the plate by supporting the gas with the supplied gas,
A wiper device comprising: a gas supply width adjusting means for adjusting a supply range of the gas in the plate material width direction of the gas bearing.
請求項1又は2記載のワイパ装置において、前記気体軸受による気体の供給範囲を前記板材の板幅以上に設定し、かつ、前記ワイパロールを、ロール長に対する比が0.02〜0.05であるロール径で形成した中央部から両端に向かって縮径するよう形成したことを特徴とするワイパ装置。3. The wiper device according to claim 1, wherein a gas supply range of the gas bearing is set to be equal to or greater than a plate width of the plate material, and a ratio of the wiper roll to a roll length is 0.02 to 0.05. 4. A wiper device characterized in that the diameter is reduced from a central portion formed by a roll diameter toward both ends. 請求項1又は2記載のワイパ装置において、前記気体軸受による気体の供給範囲を前記板材の板幅以上に設定し、かつ、前記ワイパロールを、ロール長に対する比が0.02〜0.05であるロール径で設定長さだけほぼ同径に形成した同径部と、この同径部の両端に設けられ各々先端に向かって縮径するテーパ部とで形成したことを特徴とするワイパ装置。3. The wiper device according to claim 1, wherein a gas supply range of the gas bearing is set to be equal to or greater than a plate width of the plate material, and a ratio of the wiper roll to a roll length is 0.02 to 0.05. 4. A wiper device comprising: a same-diameter portion formed to have substantially the same diameter by a set length in a roll diameter; and tapered portions provided at both ends of the same-diameter portion and each tapering toward a tip. 気体軸受を用いて、ロール径のロール長に対する比が0.02〜0.05となるよう形成したワイパロールを、気体により軸受支持して板材表面に押し付け、前記板材表面に付着した液体を除去することを特徴とするワイピング方法。Using a gas bearing, the wiper roll formed so that the ratio of the roll diameter to the roll length is 0.02 to 0.05 is supported by gas and pressed against the surface of the plate material to remove the liquid attached to the surface of the plate material. A wiping method characterized in that: 請求項5記載のワイピング方法において、前記ワイパロールを、ロール長に対する比が0.02〜0.05であるロール径で形成した中央部から両端に向かって縮径するよう形成し、該ワイパロールを、前記気体軸受により、前記板材の板幅以上の範囲に気体を供給して軸受支持することを特徴とするワイピング方法。The wiping method according to claim 5, wherein the wiper roll is formed so that a diameter with respect to a roll length is reduced from a central portion formed with a roll diameter of 0.02 to 0.05 toward both ends, and the wiper roll is formed by: A wiping method, characterized in that the gas bearing supplies gas to a range equal to or greater than the plate width of the plate material to support the bearing.
JP2002353644A 2002-12-05 2002-12-05 Wiper device and wiping method Pending JP2004181506A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002353644A JP2004181506A (en) 2002-12-05 2002-12-05 Wiper device and wiping method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002353644A JP2004181506A (en) 2002-12-05 2002-12-05 Wiper device and wiping method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004181506A true JP2004181506A (en) 2004-07-02

Family

ID=32754888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002353644A Pending JP2004181506A (en) 2002-12-05 2002-12-05 Wiper device and wiping method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004181506A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006109380A1 (en) * 2005-04-12 2006-10-19 Mitsubishi-Hitachi Metals Machinery, Inc. Rolling mill and rolling method
KR101482351B1 (en) 2012-12-27 2015-01-13 주식회사 포스코 Apparatus for wiping work roll
CN106001122A (en) * 2016-06-20 2016-10-12 王永志 Steel rolling device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006109380A1 (en) * 2005-04-12 2006-10-19 Mitsubishi-Hitachi Metals Machinery, Inc. Rolling mill and rolling method
JP2006289444A (en) * 2005-04-12 2006-10-26 Mitsubishi-Hitachi Metals Machinery Inc Rolling mill and rolling method
JP4751092B2 (en) * 2005-04-12 2011-08-17 三菱日立製鉄機械株式会社 Rolling mill and rolling method
KR101482351B1 (en) 2012-12-27 2015-01-13 주식회사 포스코 Apparatus for wiping work roll
CN106001122A (en) * 2016-06-20 2016-10-12 王永志 Steel rolling device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8893537B2 (en) Methods and apparatus to drive material conditioning machines
KR20020018081A (en) A Cold Rolling Mill and a Rolling Method
JP4135320B2 (en) Strip wiper device, strip wiping method, rolling equipment and rolling method
JP2004181506A (en) Wiper device and wiping method
JP2000094028A (en) Wire rod diameter control method of drawing wire rod
GB2124525A (en) Method for changing widthwise distribution of thickness of metal strip
KR20020002457A (en) Extension apparatus of wire by rolling
JP4694946B2 (en) Deposit removal device for rolled metal strip
US20070034349A1 (en) Continuous roll casting of ferrous and non-ferrous metals
Mazur et al. Efficient cold rolling and coiling modes
JP6850418B2 (en) How to manufacture metal strips
US4324122A (en) Metal strip cold-reduction mill
CN101786111A (en) Device and method thereof for controlling width tolerance of molybdenum strip
JP2021194688A (en) Rolled plate carrying method and zero pinch roll device
JP7276279B2 (en) Rolling mill and cold rolling method
JP7480766B2 (en) Steel strip tail winding device and method, and steel strip continuous processing equipment
JPH07225229A (en) Method and device for friction test
JPH11138077A (en) Coating equipment for formation treatment liquid and its method
JP2000079409A (en) Method for controlling shape of sheet using multiple rolling mill
JPH09151002A (en) Wrinkle smoothing device of metallic belt
JP6977468B2 (en) Continuous casting equipment and rolling method
JP2002346606A (en) Equipment and method for skin pass cold rolling
JPH034408Y2 (en)
JP2908653B2 (en) Method of manufacturing metal plate with small edge drop
JP2004050221A (en) Equipment and method for producing strip plate

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050624

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051114

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051129

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060328