JP2006181610A

JP2006181610A - Ｈ形鋼の矯正方法

Info

Publication number: JP2006181610A
Application number: JP2004378391A
Authority: JP
Inventors: Naoki Kataoka; 直樹片岡
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2004-12-28
Publication date: 2006-07-13

Abstract

【課題】本発明は、Ｈ形鋼の矯正方法を提供する。
【解決手段】矯正ロールをＨ形鋼の上下に千鳥状に配置し、左右のフィレット部をそれぞれに矯正ロールで圧下するローラ矯正する際、前記矯正ロールは、Ｈ形鋼の左右フランジの外側のそれぞれに配置される軸受箱に傾動可能なようにロール軸が片持ち式に支持され、互いに独立して矯正荷重が調整可能であり、更に必要に左右の矯正ロールのいずれかまたは双方を、ロール軸方向に移動可能とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、Ｈ形鋼の矯正方法に関し、熱間圧延後の矯正においてフィレット部の加工硬化による硬度上昇を抑制し、矯正割れの防止に好適なものに関する。

熱間圧延後のＨ形鋼に発生する反り、曲り、フランジ倒れ等を矯正する方法として、ローラ矯正、プレス矯正が提案されているが、実操業では生産性に優れるローラ矯正により矯正されることが多い。
ローラ矯正機は、Ｈ形鋼断面における左右のフィレット部のそれぞれに矯正ロールを配置し、フィレット部を圧下して反り等の変形を矯正するもので、矯正ロールのロール軸の支持方法により片持ち式と両持ち式に大別される。

ローラ矯正機による矯正は、曲げ、曲げ戻しの繰返しによるもののため、矯正作業が過度になると矯正ロールが接触するフィレット部が加工硬化し、割れを生じる場合がある。

また、真直に矯正するためにはＨ形鋼断面における左右のフィレット部をそれぞれ圧下する矯正ロールの矯正荷重を均等に調整することが必要となる。

図３は、片持ち式のローラ矯正機の正面図を示し、二つの矯正ロール２００を嵌合するロール軸３００が軸受箱４００に片持ちされる。二つの矯正ロール２００はＨ形鋼１００の断面におけるフランジ１２０とウエブ１１０の隅角部となる左右のフィレット部１３０をそれぞれ圧下する。

二つの矯正ロール２００の矯正荷重５００を等しくするためロール軸３００は矢印６００に示す方向に傾動可能とするが、左右の矯正ロール間のロール軸のたわみやＨ形鋼の弾性変形により左右の矯正荷重５００を均等にすることは困難である。

図４は、両持ち式のローラ矯正機の正面図を示し、二つの矯正ロール２００を嵌合するロール軸３００はＨ形鋼の左右に配置された軸受箱４００によって両持ちされる。両持ち式のローラ矯正機の場合、Ｈ形鋼１００の左右のフィレット部１３０にかかる矯正荷重５００を均等にすることが可能であるが、ロール軸３００やＨ形鋼１００が矯正荷重により弾性変形するため、フィレット部１３０に矯正荷重が集中する個所が発生する。
図５は、両持ち式のローラ矯正機による矯正におけるフィレット部の様子を示す図で、（ａ）は図４のＡ部拡大図でロール軸３００やＨ形鋼１００の弾性変形により、フィレット部１３０において矯正ロール２００のロール面がウエブ１１０に対して傾斜し、矯正荷重５００が集中する個所が生じている様子を示す。

そのため、図５（ｂ）に示すように、矯正ロール２００のロール面の一部を、予想される傾斜に応じた量ａだけ予め削除し、テーパを付与することが行われている（例えば、特許文献１、２）。

しかしながら、図７（ａ）に示すように、ある寸法形状のＨ形鋼に適した矯正ロールであっても、Ｈ形鋼の寸法、形状や矯正荷重が変化した場合、図７（ｂ）に示すように矯正荷重の集中を防止するために矯正ロールに付与するテーパ量も変化させる必要があり、Ｈ形鋼の寸法形状や矯正条件に応じて多数の矯正ロールを準備しなければならない。

図６にＨ形鋼の寸法形状や矯正荷重が変化した場合に、両持ち式のローラ矯正機による矯正が適切に実施されない状況を示す。図７（ｂ）は図６のＡ部拡大図を示す。

図８は、左右の軸受箱４００間の距離を一定とした両持ち式のローラ矯正機の構造を示す模式図で、Ｈ形鋼１００の寸法，形状に応じて左右どちらかの矯正ロール２００をロール軸３００の軸方向に移動させるため、二つの矯正ロール２００は左右の軸受箱４００間において左右対称に配置されず、左右の矯正荷重に差が生じる。
特開昭５１−８３８６６号公報特開昭５７−１３７０２８号公報

上述したように、ローラ矯正機の場合、片持ち式や両持ち式等のロール軸の支持方法によらず、Ｈ形鋼の左右のフィレット部に左右均等な矯正荷重を付与することは困難である。

本発明は、Ｈ形鋼の左右のフィレット部に左右で均等となる矯正荷重を付与するローラ矯正方法および装置を提供することを目的とする。

本発明の課題は以下の手段により達成できる。
１矯正ロールをＨ形鋼の上下に千鳥状に配置し、左右のフィレット部をそれぞれに矯正ロールで圧下するローラ矯正方法において、前記矯正ロールは、Ｈ形鋼の左右フランジの外側のそれぞれに配置される軸受箱に傾動可能なようにロール軸が片持ち式に支持され、互いに独立して矯正荷重が調整可能であることを特徴とするＨ形鋼のローラ矯正方法。
２矯正ロールをＨ形鋼の上下に千鳥状に配置するＨ形鋼のローラ矯正装置において、前記矯正ロールはＨ形鋼の左右フランジ外側のそれぞれに配置される軸受箱に、ローラ軸が傾動可能なように片持ち式に支持されていることを特徴とするＨ形鋼のローラ矯正装置。
３Ｈ形鋼の左右において、片持ち式に支持される左右の矯正ロールのいずれかまたは双方が、ロール軸方向に移動可能であることを特徴とする２記載のＨ形鋼のローラ矯正装置。

本発明によれば、矯正ロールがＨ形鋼の左右フィレット部において、相互に独立して回転なため、矯正荷重がそれぞれにおいて調整可能で、ロール軸が傾動可能なため、ロール面をフィレット部に均等に接触させることができる。

その結果、フィレット部の一部に矯正荷重が集中することがなく、加工硬化による割れの発生が抑制される。

また、矯正ロールがそのロール軸方向に移動できるので、Ｈ形鋼の寸法，形状が変化したり、矯正荷重を変化させる場合でも矯正ロールの交換が不要となる。

本発明は、矯正ロールをＨ形鋼の左右のそれぞれにおいて、左右のフランジの外側から片持ち式に支持することを特徴とする。

図１は本発明の一実施例に係るローラ矯正機の構成を説明する概略正面図で、図において１は矯正対象のＨ形鋼、２ａ、２ｂは矯正ロール、３ａ、３ｂはロール軸、４ａは矯正ロール２ａのロール軸３ａを片持ち式に支持する軸受箱、４ｂは矯正ロール２ｂのロール軸３ｂを片持ち式に支持する軸受箱、１０ａ、１０ｂはＨ形鋼１のフランジ、１１はＨ形鋼１のウエブ、１２ａはフランジ１０ａとウエブ１１の隅角部となるフィレット部、１２ｂはフランジ１０ｂとウエブ１１の隅角部となるフィレット部を示す。

図示したローラ矯正装置はＨ形鋼の左右のそれぞれにおいて独立的に矯正作業が可能なように、矯正ロール２ａ（２ｂ）が軸受箱４ａ（４ｂ）に片持ち式に支持される。
ローラ軸３ａ（３ｂ）は軸受箱４ａ（４ｂ）に傾動可能に取り付けられる。矢印６ａ（６ｂ）は傾動方向を示す。

また、矯正ロール２ａ（２ｂ）はＨ形鋼１のウェブ高さ方向に移動可能とする。矯正ロール２ａ（２ｂ）はそのロール軸３ａ（３ｂ）上を軸方向に移動可能としたり、ロール軸３ａ（３ｂ）を軸受箱４ａ（４ｂ）に対して伸縮可能とする。

上述した構成とすることにより、ロール矯正機の矯正ロール２ａ（２ｂ）は、Ｈ形鋼１のフランジ１０ａ（１０ｂ）とウエブ１１の隅角部であるフィレット部１２ａ（１２ｂ）に左右のそれぞれにおいて独立的に矯正荷重５ａ（５ｂ）を付与することができる。

尚、矯正ロール２ａ、２ｂは、対向して左右で一対となるように配置する。矯正ロール２ａ、２ｂは、傾動可能なため、そのロール面にテーパ加工が不要である。

本発明において、軸受箱４ａ（４ｂ）の構造、ロール軸３ａ（３ｂ）の傾動機構、ロール軸３ａ（３ｂ）を軸受箱４ａ（４ｂ）に対して伸縮可能とする機構、または矯正ロール２ａ（２ｂ）をそのロール軸３ａ（３ｂ）上を軸方向に移動可能とする機構は特に規定しない。いずれも公知のものを利用することが可能である。

例えば、ロール軸を軸受箱に対して伸縮可能としたり、矯正ロールをそのロール軸上を軸方向に移動可能とする機構はロール軸を二重構造とすることによって可能である。また、軸受箱をウェブ高さ方向に移動可能な台車に積載しても良い。

以上の説明では、Ｈ形鋼のウエブ上面側に矯正ロール２ａ、２ｂを配置した場合について述べたが、本発明に係るローラ矯正機は、対向して左右で一対となるように配置する矯正ロール２ａ、２ｂを、Ｈ形鋼の進行方向において、Ｈ形鋼のウエブの上下で千鳥状となるように複数対を配置する。

少曲げ、曲げ戻しを行なうため少なくとも４対を千鳥状に配置することが必要で、好ましくは５から９対を配置する。

ＳＳ４００規格のＨ形鋼（ウェブ高さＨ５８８×フランジ幅３００×ウェブ厚１２×フランジ厚２０ｍｍ）を圧延後、本発明法、従来法により矯正し、ウエブの硬さ試験を行った。従来法は集中荷重方式とした。

図２に試験結果を示す。図において「圧延まま」とは未矯正状態(真直でない)、従来方法は図４に示す両持ち式で矯正ロールのテーパを付与していない場合、本発明は図１に示す方法である。

矯正ロールがフランジ内面側において接触する部分が硬化するが、本発明法によれば、従来法と比較して硬化が少なく、矯正ロールが接触しない部分とほぼ同等の硬度が得られた。

本発明の実施例を示す図。実施例。従来例。従来例。従来例。従来例。従来例。従来例。

符号の説明

１矯正対象のＨ形鋼
２ａ、２ｂ矯正ロール
３ａ、３ｂロール軸
４ａ、４ｂ軸受箱
５ａ、５ｂ矯正荷重
６ａ、６ｂ傾動方向
１０ａ、１０ｂフランジ
１１ウエブ
１２ａ、１２ｂフィレット部
１００Ｈ形鋼
１１０ウエブ
１２０フランジ
１３０フィレット部
２００矯正ロール
３００ロール軸
４００軸受箱
５００矯正荷重
６００傾動方向

Claims

矯正ロールをＨ形鋼の上下に千鳥状に配置し、左右のフィレット部をそれぞれに矯正ロールで圧下するローラ矯正方法において、前記矯正ロールは、Ｈ形鋼の左右フランジの外側のそれぞれに配置される軸受箱に傾動可能なようにロール軸が片持ち式に支持され、互いに独立して矯正荷重が調整可能であることを特徴とするＨ形鋼のローラ矯正方法。
矯正ロールをＨ形鋼の上下に千鳥状に配置するＨ形鋼のローラ矯正装置において、前記矯正ロールはＨ形鋼の左右フランジ外側のそれぞれに配置される軸受箱に、ローラ軸が傾動可能なように片持ち式に支持されていることを特徴とするＨ形鋼のローラ矯正装置。
Ｈ形鋼の左右において、片持ち式に支持される左右の矯正ロールのいずれかまたは双方が、ロール軸方向に移動可能であることを特徴とする請求項２記載のＨ形鋼のローラ矯正装置。