JP2007152352A - 圧延機 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークロール及びこのロールに接触するロール間のスキューを防止することで被圧延材の板絞りを低減するとともに、圧下レベリングへの影響を緩和する圧延機を提供する。
【解決手段】ワークロール２Ｕは中間ロール４Ｕに対して３mm以下のオフセット量δ1で出側にオフセットして配置されている。また、補助ロール６Ｕは中間ロール４Ｕに対して３mm以下のオフセット量δ2で出側にオフセットして配置されている。そして、各ロールチョックとハウジングウィンドウ８ａとの間に、ガタ吸収装置１８ａ〜１８ｆが配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、鋼板などの被圧延材を熱間圧延する圧延機に関する。

上下一対のワークロールと、これらワークロールにそれぞれ接触する上下一対の接触ロールとを備えた圧延機は、操作側ハウジング及び駆動側ハウジングに配置したロールチョックとハウジングウィンドウとの間にガタが発生した状態で圧延を行なうと、ワークロール及び接触ロールのスキューが大きく変化して被圧延材の通板性が悪化し、被圧延材尾端の蛇行により板絞りが発生するおそれがある。

そこで、ハウジングウィンドウとロールチョックとの間に発生するガタを一方向に埋めるために、ワークロール及び接触ロールを略水平方向にオフセットして配置し、圧延荷重の一部を水平方向に作用させてワークロールの水平パス方向の位置を安定させる圧延技術が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２）
特許第３２４９４８０号公報 特開平１１−３０９５０４号公報

しかし、上記のようにハウジングウィンドウとロールチョックとの間のガタを埋めても、接触するハウジング側のライナの取付け状態、摩耗状態によっては、圧下方向や、ロールシフトによる軸方向動作によってハウジングウィンドウとロールチョックとの接触位置が変わり、上部、下部のワークロール及び接触ロールの平行度が維持できなくなり、圧延条件によってはスキューが大きく変化し、それにより上部及び下部のワークロール間の操作側と駆動側のロールギャップが変化してしまうので、レベリングに影響を及ぼしてしまう。

ここで、レベリングの影響の度合いは、ワークロール及び接触ロールのオフセット量に略比例して大きくなる。そこで、レベリングへの影響を小さくするためにオフセット量を小さくすることが考えられるが、オフセット量を小さくしてしまうと圧延荷重の水平方向分力が小さくなり、ガタが発生してスキューが発生しやすくなるので、通常、圧延荷重の水平方向分力が小さくならないように、オフセット量は５mm〜１５mmに設定されている。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ワークロール及びこのロールに接触するロール間のスキューを防止することで被圧延材の板絞りを低減するとともに、圧下レベリングへの影響を緩和することができる圧延機を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る請求項１記載の圧延機は、被圧延材を挟んで上下に配置される上下一対のワークロールと、これらワークロールにそれぞれ接した上下一対の補助ロールとを備え、前記ワークロール及び前記補助ロールの両端を回転自在に支持するロールチョックを操作側及び駆動側のハウジングに配置した４段式の圧延機において、前記ワークロール及び前記補助ロールを、略水平方向に３mm以内にオフセットして配置するとともに、 前記ロールチョックとハウジングウィンドウとの間に発生しようとする圧延方向のガタを無くすガタ吸収装置を、前記ワークロール及び前記補助ロールの何れか、又は全てのロールの前記操作側及び駆動側であって、それら前記操作側及び駆動側の前記ロールチョック及びハウジングの何れか、又は両方に配置した装置である。

また、本発明に係る請求項２記載の圧延機は、被圧延材を挟んで上下に配置される上下一対のワークロールと、これらワークロールにそれぞれ接した上下一対の中間ロールと、これら中間ロールに接している上下一対の補助ロールと、前記ワークロール、前記中間ロール及び前記補助ロールの両端を回転自在に支持するロールチョックを操作側及び駆動側のハウジングに配置した６段式の圧延機において、互いに接している前記ワークロール及び前記中間ロールを略水平方向に３mm以内にオフセットして配置し、互いに接している前記中間ロール及び前記補助ロールも略水平方向に３mm以内にオフセットして配置するとともに、前記ロールチョックとハウジングウィンドウとの間に発生しようとする圧延方向のガタを無くすガタ吸収装置を、前記ワークロール，前記中間ロール及び前記補助ロールの何れか、又は全てのロールの前記操作側及び駆動側であって、それら前記操作側及び駆動側の前記ロールチョック及びハウジングの何れか、又は両方に配置した装置である。

本発明の圧延機によると、ワークロール及びこのロールに接触するロール間のスキューを防止することで被圧延材の板絞りを低減することができる。同時に、圧下レベリングへの影響を緩和することができる。

以下、本発明に係る圧延機について図面を参照しながら説明する。
図１及び図２は、本発明に係る圧延機である第１実施形態の６段圧延機を示す概略構成図であり、図３は、第１実施形態の要部を概略で示した図である。
本実施形態の６段圧延機は、図１に示すように、上部及び下部一対のワークロール２Ｕ，２Ｌと、ワークロール２Ｕ，２Ｌにそれぞれ接して駆動力を伝達する一対の中間ロール４Ｕ，４Ｌと、中間ロール４Ｕ，４Ｌにそれぞれ接している補助ロール６Ｕ，６Ｌとを備えているとともに、これらロールの一端側に駆動側ハウジング８が配置され、それらロールの他端側に操作側ハウジング１０が配置されている。

駆動側ハウジング８には、図２に示すように、上部のワークロール２Ｕの一端側を回転自在に支持するワークロールチョック１２Ｕと、下部のワークロール２Ｌの一端側を回転自在に支持するワークロールチョック１２Ｌと、上部の中間ロール４Ｕの一端側を回転自在に支持する中間ロールチョック１４Ｕと、下部の中間ロール４Ｌの一端側を回転自在に支持する中間ロールチョック１４Ｌと、上部の補助ロール６Ｕの一端側を回転自在に支持する補助ロールチョック１６Ｕと、下部の補助ロール６Ｌの一端側を回転自在に支持する補助ロールチョック１６Ｌとが配置されている。

また、図示しないが、操作側ハウジング１０にも、上部及び下部のワークロール２Ｕ，２Ｌの他端側、上部及び下部の中間ロール４Ｕ，４Ｌの他端側、上部及び下部の補助ロール６Ｕ，６Ｌの他端側を回転自在に支持するワークロールチョック１２Ｕ，１２Ｌ、中間ロールチョック１４Ｕ，１４Ｌ、補助ロールチョック１６Ｕ，１６Ｌが配置されている。

そして、図２に示すように、上部のワークロール２Ｕは、上部の中間ロール４Ｕに対してδ1のオフセット量で出側にオフセットして配置されている。また、上部の補助ロール６Ｕは、上部の中間ロール４Ｕに対してδ2のオフセット量で出側にオフセットして配置されている。また、下部のワークロール２Ｌも、下部の中間ロール４Ｌに対してδ1のオフセット量で出側にオフセットして配置されており、下部の補助ロール６Ｌも、下部の中間ロール４Ｌに対してδ2のオフセット量で出側にオフセットして配置されている。
また、図２に示すように、ロールチョックとハウジングウィンドウ８ａとの間に、ガタ吸収装置１８ａ〜１８ｆが配置されている。これらガタ吸収装置１８ａ〜１８ｆは、駆動側ハウジング８及び操作側ハウジング１０のロールチョックとハウジングウィンドウ８ａとの間に配置されている。

これらガタ吸収装置１８ａ〜１８ｆは、図示しないが、ピストンと、ピストンを内蔵した油圧室とを備えており、油圧室への作動油の供給によりピストンを前進させることで、各ロールが略水平方向のオフセット分力により加勢される方向に駆動側ハウジング８及び操作側ハウジング１０の前述したロールチョックを押し付け、駆動側ハウジング８のハウジングウィンドウ８ａと各ロールチョックとの間に存在する圧延方向のガタを無くし、或いは、操作側ハウジング１０のハウジングウィンドウと各ロールチョックとの間に存在する圧延方向のガタを無くすように配置されている。
そして、本実施形態の６段圧延機は、δ1，δ2のオフセットを設定しているので、補助ロール６Ｕ及び中間ロール４Ｕの中心間上下方向距離Ｈａが、

となる。なお、Ｄ_Bは補助ロール６Ｕの直径であり、Ｄ_Iは中間ロール４Ｕの直径である（図３（ａ）参照）。
また、中間ロール４Ｕ及びワークロール２Ｕの中心間上下方向距離Ｈｂは、

となる。なお、Ｄ_Wはワークロール２Ｕの直径である（図３（ａ）参照）。
ところで、図３（ｂ）に示すように、補助ロール６Ｕの駆動側及び操作側の一方のみのチョック位置がｄ１の寸法だけずれた場合のレベリングの影響は、

となる。
また、図３（ｂ）に示すように、中間ロール４Ｕの駆動側及び操作側の一方のみのチョック位置がｄ１の寸法だけずれた場合の補助ロール６Ｕ〜中間ロール４Ｕのレベリングの影響は、

となり、
中間ロール４Ｕ〜ワークロール２Ｕのレベリングの影響は、

となる。
さらに、図３（ｂ）に示すように、ワークロール２Ｕの駆動側及び操作側の一方のみのチョック位置がｄ２の寸法だけずれた場合のレベリングの影響は、

となる。
このように、駆動側及び操作側の一方のみのチョック位置がｄ１、ｄ２だけずれた場合には（３）式から（６）式まで加算した値だけ拡大するので、正常な圧延を行なうためには、圧下スクリュー等を上記（３）式から（６）式まで加算した値だけしめ込む必要がある。

なお、ｄ１＝１mm、ｄ２＝１mmとした場合の影響係数を、チョック位置ずれによるレベリングへの影響感度と称する。
ここで、ワークロール２Ｕ及び中間ロール４Ｕのオフセット量δ1をδ1≦３mmとし、中間ロール４Ｕ及び補助ロール６Ｕのオフセット量δ2をδ2≦３mmとすると、チョック位置ずれによるレベリングへの影響感度が小さくなる。

しかし、δ1≦３mm、δ2≦３mmにすると、圧延荷重の水平方向分力が小さくなり、駆動側ハウジング８及び操作側ハウジング１０のハウジングウィンドウと各ロールチョックとの間にガタが発生するおそれがある。ところが、本実施形態では、ロールチョックとハウジングウィンドウ８ａとの間にガタ吸収装置１８ａ〜１８ｆを配置しているのでガタが発生せず、ロール間のスキューが抑制される。

したがって、本実施形態の６段圧延機は、ワークロール２Ｕ及び中間ロール４Ｕのオフセット量δ1と、中間ロール４Ｕ及び補助ロール６Ｕのオフセット量δ2を３mm以下に小さく設定することで、チョック位置ずれによるレベリングへの影響感度を小さくしたので、レベリングへの影響を緩和することができる。それと同時に、本実施形態は、ロールチョックとハウジングウィンドウとの間にガタ吸収装置１８ａ〜１８ｆを配置したので、ロール間のスキューを防止して被圧延材の板絞りを低減することができる。

なお、上記第１実施形態では、駆動側ハウジング８及び操作側ハウジング１０の全てのロールチョックとハウジングウィンドウ８ａとの間に、ガタ吸収装置１８ａ〜１８ｆを配置したが、本発明の要旨がこれに限定されるものではなく、ワークロール２Ｕ，２Ｌ、中間ロール４Ｕ，４Ｌ及び補助ロール６Ｕ，６Ｌの何れかの駆動側ハウジング８及び操作側ハウジング１０であって、それら駆動側ハウジング８及び操作側ハウジング１０のロールチョック及びハウジングウィンドウの何れかに配置しても同様の効果を奏することができる。

次に、本発明に係る圧延機である第２実施形態の４段圧延機について、図４の概略構成図を参照して説明する。なお、図１から図３で示した第１実施形態の構成と同一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
本実施形態の４段圧延機は、上部のワークロール２０Ｕと、ワークロール２０Ｕに接して駆動力を伝達する上部の補助ロール６０Ｕとを備えているとともに、図示しないが、上部のワークロール２０と対となる下部のワークロールと、上部の補助ロール６０Ｕと対となる下部の補助ロールが配置されているとともに、これらロールの一端側に駆動側ハウジング８が配置され、それらロールの他端側に操作側ハウジング１０が配置されている。

駆動側ハウジング８及び操作側ハウジングには、前述した各ロールの一端側及び他端側を回転自在に支持するロールチョックが配置されているとともに、各ロールチョックとハウジングウィンドウとの間にガタ吸収装置が配置されている。これらガタ吸収装置は、駆動側ハウジング８及び操作側ハウジングのロールチョックとハウジングウィンドウとの間に配置されている。

そして、図４（ａ）に示すように、上部のワークロール２０Ｕは、上部の補助ロール６０Ｕに対してδ3のオフセット量で出側にオフセットして配置されている。また、図示しないが、下部のワークロールも、下部の補助ロールに対してδ3のオフセット量で出側にオフセットして配置されている。
そして、本実施形態の４段圧延機は、δ3のオフセットを設定しているので、ワークロール２０Ｕ及び補助ロール６０Ｕの中心間上下方向距離Ｈｃが、

となる。なお、Ｄ_Bは補助ロール６０Ｕの直径であり、Ｄ_Wはワークロール２０Ｕの直径である（図４（ａ）参照）。
ここで、図４（ｂ）に示すように、ワークロール２０Ｕの駆動側及び操作側の一方のみのチョック位置がｄ3の寸法だけずれた場合には、ワークロール２０Ｕ及び補助ロール６０Ｕの中心間上下方向距離Ｈａ´が、

となる（図４（ｂ）参照）。
そして、駆動側及び操作側の一方の上部及び下部のワークロールのロールギャップが、

だけ拡大するので、正常な圧延を行なうためには、圧下スクリュー等をＨｃ−Ｈｃ´の値だけしめ込む必要がある。すなわち、ワークロール２０Ｕのレベリングの影響は、（９）式の値となる。
なお、補助ロール６０Ｕの駆動側及び操作側の一方のみのチョック位置がｄ3の寸法だけずれた場合にも同様の挙動を示す。

本実施形態も、ワークロール２０Ｕ及び補助ロール６０Ｕのオフセット量δ3を、δ3≦３mmとすると、チョック位置ずれによるレベリングへの影響感度（ｄ3＝１mmとした場合の影響係数）が小さくなる。しかし、オフセット量δ3を３mm以下に小さくすると、圧延荷重の水平方向分力が小さくなり、駆動側ハウジング８及び操作側ハウジングのハウジングウィンドウと各ロールチョックとの間にガタが発生するおそれがある。しかし、本実施形態では、ロールチョックとハウジングウィンドウ８ａとの間にガタ吸収装置を配置しているのでガタが発生せず、ロール間のスキューが抑制される。

したがって、本実施形態の４段圧延機も、ワークロール２０Ｕ及び補助ロール６０Ｕのオフセット量δ2を３mm以下に小さく、チョック位置ずれによるレベリングへの影響感度を小さくしたので、レベリングへの影響を緩和することができる。それと同時に、ロールチョックとハウジングウィンドウとの間にガタ吸収装置を配置したので、ロール間のスキューを防止して被圧延材の板絞りを低減することができる。

なお、上記第２実施形態も、駆動側ハウジング及び操作側ハウジングの全てのロールチョックとハウジングウィンドウ８ａとの間にガタ吸収装置を配置したが、本発明の要旨がこれに限定されるものではなく、ワークロール及び補助ロールの何れかの駆動側ハウジング及び操作側ハウジングであって、それらハウジングのロールチョック及びハウジングウィンドウの何れかに配置しても同様の効果を奏することができる。

オフセット量を３mm以下に設定し、且つ、ガタ吸収装置を配置している本発明の４段圧延機及び６段圧延機と、オフセット量を５mm〜１５mmに設定し、ガタ吸収装置を配置していない従来の６段圧延機及び４段圧延機について、チョック位置ずれによるレベリングへの影響感度を評価した結果を図５に示した。
図５の評価結果から、従来装置のようにオフセット量を５mm〜１５mmの範囲の大きな値に設定すると、４段圧延機及び６段圧延機の両者とも、チョック位置ずれによるレベリングへの影響感度が大きくなってしまう。

それに対して、本発明は、Ａタイプ、Ｂタイプを比較して明らかなように、オフセット量が小さくなるほどレベリングへの影響感度が小さくなる。ここで、本発明のＡタイプはオフセット量が０であり、圧延荷重の水平方向分力が無くなるが、ロールチョックとハウジングウィンドウとの間にガタ吸収装置を配置しているので、ガタを発生させずロール間のスキューを抑制することができる。

本発明に係る第１実施形態の６段圧延機を示す図である。 図１のII−II線矢視図である。 第１実施形態の６段圧延機の要部を概略的に示した図である。 本発明に係る第２実施形態の４段圧延機の要部を概略的に示した図である。 本発明に係る圧延機と従来の圧延機を、チョック位置ずれによるレベリングへの影響感度で評価した図である。

符号の説明

２Ｕ，２Ｌ、２０Ｕ ワークロール
４Ｕ，４Ｌ 中間ロール
６Ｕ，６Ｌ，６０Ｕ 補助ロール
８ 駆動側ハウジング
１０ 操作側ハウジング
１２Ｕ，１２Ｌ ワークロールチョック
１４Ｕ，１４Ｌ 中間ロールチョック
１６Ｕ，１６Ｌ 補助ロールチョック
１８ａ〜１８ｆ ガタ吸収装置
δ1，δ2，δ3 オフセット量

Claims (2)

1. 被圧延材を挟んで上下に配置される上下一対のワークロールと、これらワークロールにそれぞれ接した上下一対の補助ロールとを備え、前記ワークロール及び前記補助ロールの両端を回転自在に支持するロールチョックを操作側及び駆動側のハウジングに配置した４段式の圧延機において、
   前記ワークロール及び前記補助ロールを、略水平方向に３mm以内にオフセットして配置するとともに、
   前記ロールチョックとハウジングウィンドウとの間に発生しようとする圧延方向のガタを無くすガタ吸収装置を、前記ワークロール及び前記補助ロールの何れか、又は全てのロールの前記操作側及び駆動側であって、それら前記操作側及び駆動側の前記ロールチョック及びハウジングの何れか、又は両方に配置したことを特徴とする圧延機。
2. 被圧延材を挟んで上下に配置される上下一対のワークロールと、これらワークロールにそれぞれ接した上下一対の中間ロールと、これら中間ロールに接している上下一対の補助ロールと、前記ワークロール、前記中間ロール及び前記補助ロールの両端を回転自在に支持するロールチョックを操作側及び駆動側のハウジングに配置した６段式の圧延機において、
   互いに接している前記ワークロール及び前記中間ロールを略水平方向に３mm以内にオフセットして配置し、互いに接している前記中間ロール及び前記補助ロールも略水平方向に３mm以内にオフセットして配置するとともに、
   前記ロールチョックとハウジングウィンドウとの間に発生しようとする圧延方向のガタを無くすガタ吸収装置を、前記ワークロール，前記中間ロール及び前記補助ロールの何れか、又は全てのロールの前記操作側及び駆動側であって、それら前記操作側及び駆動側の前記ロールチョック及びハウジングの何れか、又は両方に配置したことを特徴とする圧延機。

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