JP2007167958A

JP2007167958A - 形鋼圧延機のガイド組替え機構

Info

Publication number: JP2007167958A
Application number: JP2007085411A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Fujino; 克己藤野; Michihiro Nakagawa; 理洋中川; Kenji Tsunehiro; 健治常弘
Original assignee: Nittetsu Plant Designing Corp; Nippon Steel Corp; Nippon Steel Engineering Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp; Nippon Steel Engineering Co Ltd; Nippon Steel Plant Designing Corp
Priority date: 2007-03-28
Filing date: 2007-03-28
Publication date: 2007-07-05

Abstract

【課題】複雑な構造を避け、被圧延材を案内、誘導するガイドを圧延機から迅速に着脱できる形鋼圧延機のガイド組替え機構を提供する。
【解決手段】（Ａ）圧延機ハウジング１１のパスラインＰより上側に設けられたシフトレール１２〜１５と、（Ｂ）シフトレール１２〜１５に設置され、ガイドボックス２０、上、下スライドガイド軸２５、２６、上フンド３１、３２及び下フンド３３、３４をそれぞれ備えたガイド装置１６、１７と、（Ｃ）ガイド装置１６、１７を圧延機ハウジング１１に側方から着脱可能な固定部材とを有し、（Ｄ）しかもシフトレール１２〜１５には、シフトレール１２〜１５上に設置されたガイド装置１６、１７をパスラインＰに沿って進退させるアクチュエータ１８、１９が設けられ、ガイド装置１６、１７は、シフトレール１２〜１５の端部から昇降手段４５、４６によって着脱可能に設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、形鋼圧延機のガイド組替え機構に係り、詳しくは、例えば、Ｈ形鋼等の形鋼圧延機の前、後部に取付けられ、被圧延材の案内、誘導を良好に保つガイドの組替え装置に関する。

従来、ユニバーサルミルとエッジングミルが近接して設置されている形鋼圧延機において、ロール組替え時にロールのガイド装置を取り外さずに組替えることができる形鋼圧延機のガイド組替え機構の一例として、特許文献１に開示されているものがある。この形鋼圧延機のガイド組替え機構は、中間ガイドと出入口ガイドとから構成され、これらのガイドが一つのベース上で、中間ガイドはライン直角方向に、出入口ガイドはライン進行方向にそれぞれ移動可能な構成を有することにより、ロール組替え時にこれらのガイドを取り外さず、退避させてロール組替えを可能としている。

特開昭５３−６２６２号公報

しかしながら、前記従来の形鋼圧延機のガイド組替え機構は、次の問題があった。
（１）中間ガイド及び出入口ガイドが摺動するベースがラインの直下にあるので、圧延される被圧延材からスケールが剥離してベース上に落下し、これが摺動部に噛み込んで移動できなくなる恐れがあった。
（２）一つのベース上を中間ガイドと出入口ガイドが摺動するため、頻繁に動く一方のガイドが摩耗してベースに段差が発生し、他方のガイドがその段差に引っ掛かり動かなくなる可能性があった。
（３）Ｈ形鋼、鋼矢板等のように別の製品を圧延するときにはハウジングの間隔を変える必要があるが、このガイド組替え機構は一体型なので、もう一式揃える必要があった。予備品も考慮すると合計４台必要となるためコストアップとなっていた。
（４）一体型であるため、いずれかのガイドが傷んだ場合、ガイド一式を取り外さなければならなかった。
（５）いずれかのガイドの高さを変えたいことがあったが、一体式であるため不可能であった。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、複雑な構造を避け、被圧延材を案内、誘導するガイド装置を圧延機から迅速に着脱できる形鋼圧延機のガイド組替え機構を提供することを目的とする。

前記目的に沿う本発明に係る形鋼圧延機のガイド組替え機構は、形鋼圧延機に配設されるガイド組替え機構であって、（Ａ）圧延機ハウジングのパスラインより上側に該パスラインに沿って設けられたシフトレールと、（Ｂ）前記シフトレールに設置され、ガイドボックス、該ガイドボックスの前記パスラインの上方及び下方をなす位置に該パスラインと直交する状態で取付けられる上、下スライドガイド軸、該上、下スライドガイド軸の前記パスラインを中心にして左右対称位置に摺動自在に取付けられると共に、被圧延材の外面と接するガイド面を有してそれぞれ対をなす上フンド及び下フンドをそれぞれ備えたガイド装置と、（Ｃ）前記ガイド装置を前記圧延機ハウジングに側方から着脱可能な固定部材とを有し、（Ｄ）しかも前記シフトレールには、該シフトレール上に設置された前記ガイド装置を前記パスラインに沿って進退させるアクチュエータが設けられ、前記ガイド装置は、前記シフトレールの端部から昇降手段によって着脱可能に設けられている。

上記した構成によって、ロールの組替えを行う場合には、コッタ等の固定手段を取り外して圧延機ハウジングとの連結を解除し、シフトレールに設けられたアクチュエータによって、ガイド装置を自動的に退避させてから行う。また、ガイド装置のメンテナンスを行う場合には、シフトレールの端部からクレーンやスイングアーム等の昇降手段で取り外して補修ヤード等に搬送することができる。ガイド装置がシフトレールを移動するとき、シフトレールがパスラインより上側に設けられ、また、固定部材がガイド装置を側方から着脱する構成となっているので、被圧延材からの熱やスケールの影響を受けにくくなっている。また、ガイド装置は、従来の出口ガイド、又は入り口ガイドに相当し、それぞれ独立して取付け可能なので、一方のガイド装置だけが傷んだときには、その傷んだ方だけ取り外して交換することができる。

ここで、前記昇降手段を、前記圧延機ハウジングの上部に設けられ、前記ガイド装置の上部に設けられたフックを掛止して回動及び伸縮可能なスイングアームとすることも可能である。中間ガイドを取付けることによってシフトレールの長さが制限された場合に、スイングアームにガイド装置を掛止して、回動させることによってガイド装置を既存の設備に接触させることなくシフトレールの端部に載置することができる。また、前記スイングアームは、前記圧延機ハウジングの上部に設けられた伸縮可能な枢軸に支持され、該枢軸を前記圧延機ハウジングの間隔に追従させて伸縮することにより、複数の種類の形鋼の圧延を可能とすることが好ましい。スイングアームを支持する枢軸が伸縮可能なので、圧延機ハウジングの間隔が変わってもスイングアームの位置がずれないので段替えを簡単に行うことができる。

請求項１〜３記載の形鋼圧延機のガイド組替え機構においては、シフトレールがパスラインより上側に設けられ、また、固定部材がガイド装置を側方から着脱するので、被圧延材からの熱やスケールの影響を少なくして、可動部を保護することが可能である。さらに、シフトレールにアクチュエータが設けられているので、ロールの組替え作業時にシフトレールの端部までガイド装置を退避させることによって、ガイド装置を取り外さずにロールの組替えを行うことができ、また、ガイド装置の使用時の位置調整を迅速に行うことができる。そして、シフトレールの端部までガイド装置を移動して、ガイド装置をクレーン等で昇降できるので、簡単な構造で着脱でき、圧延機本体や他のガイド装置に影響を与えることなく、ガイド装置のメンテナンスを行うことができる。
特に、請求項２記載のガイド組替え機構においては、圧延機ハウジングの上部に回動及び伸縮可能なスイングアームが設けられているので、シフトレールの長さが制限された場合に、ガイド装置を既存の設備に接触させることなくシフトレールの端部に載置することができる。そして、請求項３記載の形鋼圧延機のガイド組替え機構においては、圧延機ハウジングの上部に設けられ、スイングアームを支持する枢軸が伸縮可能で、圧延機ハウジングの間隔が変わっても、枢軸を利用してガイド装置を取付けることができ、複数の種類の形鋼を圧延することができるので、形鋼の種類によらず迅速にガイド装置を着脱することができる。

発明の実施の形態

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る形鋼圧延機のガイド組替え機構１０は、圧延機ハウジング１１に設けられたシフトレール１２〜１５と、シフトレール１２、１３に設置されるガイド装置の一例である出口ガイド装置１６と、シフトレール１４、１５に設置されるガイド装置の一例である入口ガイド装置１７と、出口ガイド装置１６、入口ガイド装置１７をそれぞれ側方から固定する図示しない固定部材とを有している。以下、詳しく説明する。

図２に示すように、出口ガイド装置１６が設置されるシフトレール１２、１３は、パスラインＰより上側の左右両側にパスラインＰに平行に設けられている。そして、シフトレール１２、１３の外側にはそれぞれアクチュエータの一例である油圧シリンダ１８、１９が設けられ、油圧シリンダ１８、１９の先部にはそれぞれ出口ガイド装置１６のガイドボックス２０の上部両側に設けられた掛止切欠き凹部２１、２２が上部から嵌入する進退ブラケット凸部２３、２４を有している。掛止切欠き凹部２１、２２を進退ブラケット凸部２３、２４に嵌入してから油圧シリンダ１８、１９を作動させることによってガイドボックス２０をパスラインＰに沿って前進又は後退させることができる。ガイドボックス２０のパスラインＰの上方及び下方をなす位置には、パスラインＰと直交する状態で上、下スライドガイド軸２５、２６が取付けられている。

そして、上、下スライドガイド軸２５、２６のパスラインＰを中心にして左右対称位置には、被圧延材の外面と接するガイド面２７〜３０を有してそれぞれ対をなす上フンド３１、３２、及び下フンド３３、３４が摺動自在に取付けられている。また、上フンド３１、３２、及び下フンド３３、３４の前部にはあり溝形状の掛止部３５〜３８がそれぞれ設けられている。そして前記ガイドボックス２０、上、下スライドガイド軸２５、２６、及び上フンド３１、３２、下フンド３３、３４によってガイド装置（出口ガイド装置１６、入口ガイド装置１７）が構成される。圧延機ハウジング１１に設けられた図示しない調整装置は、掛止部３５〜３８に嵌入し、上フンド３１、３２及び下フンド３３、３４を被圧延材の形状に合わせて左右方向に開閉することを可能としている。ガイドボックス２０の上部にはフック３９が櫛状に複数設けられた掛合部材４０が取付けられている。そして、フック３９を昇降手段の一例である天井クレーン４５、４６で掛止し、持ち上げて、移動することによって出口ガイド装置１６をシフトレール１２、１３の端部から着脱することができる。

ガイドボックス２０の左右の前側には固定切欠き部４１、４２がそれぞれ設けられている。そして、圧延機ハウジング１１には、図示しない油圧シリンダと、その先部と一体となった固定部材の一例であるコッタが設けられている。圧延機ハウジング１１に設けられたコッタを、ガイドボックス２０の固定切欠き部４１、４２に、両側方から嵌入するので、出口ガイド装置１６を圧延機ハウジング１１に簡単に着脱できる。図１に示すように、圧延機ハウジング１１の中央部には水平ロール４３が上下に連設され、その側部には竪ロール４４が設けられている。また、出口ガイド装置１６、入口ガイド装置１７をシフトレール１２〜１５まで移送するために天井クレーン４５、４６を使用する。なお、入口ガイド装置１７の構造は、出口ガイド装置１６と同じであるので説明を省略する。

次に、ガイド組替え機構１０の使用手順を説明する。図１に示すように、出口ガイド装置１６のフック３９の円形溝の中心位置をＱ１〜Ｑ５で表すものとする。出口ガイド装置１６を圧延機ハウジング１１に取付けるときには、まず、天井クレーン４５を出口ガイド装置１６のフック３９に掛合させ、補修ヤードから出口ガイド装置１６を吊り下げて、Ｑ１からＱ２の位置まで下降させる。このときのＱ２の高さは、出口ガイド装置１６のガイドボックス２０の掛止切欠き凹部２１、２２の下端の高さがシフトレール１２、１３の進退ブラケット凸部２３、２４の上端の高さよりも高くしておく。次に、出口ガイド装置１６をＱ２からＱ３の位置まで水平移動させ、そして、Ｑ３からＱ４の位置まで下降させて、出口ガイド装置１６をシフトレール１２、１３上に載置する。このとき、掛止切欠き凹部２１、２２が進退ブラケット凸部２３、２４に嵌入したことを確認する。確認後に天井クレーン４５をフック３９から外す。図１は、天井クレーン４５をフック３９から外した時の状態を示している。それから、シフトレール１２、１３に設けられた油圧シリンダ１８、１９を作動させて出口ガイド装置１６をＱ５の位置（設置位置）まで移動する。移動後は、固定切欠き部４１、４２をコッタで固定し、調整装置を上フンド３１、３２及び下フンド３３、３４の掛止部３５〜３８に嵌入して固定する。なお、油圧シリンダ１８、１９には、リニアセンサが内臓されており、出口ガイド装置１６を正確な位置に移動することができる。

水平ロール４３、竪ロール４４の組替えを行うときには、出口ガイド装置１６の固定を解除してから油圧シリンダ１８、１９を作動させ、Ｑ５の位置からＱ４の位置まで移動させる。ロール組替え作業の終了後は、再度Ｑ４の位置からＱ５の位置まで移動させて出口ガイド装置１６の固定作業を行う。このように、出口ガイド装置１６はシフトレール１２、１３に沿って自動的に進退可能なので、取り外す必要がなく、ロール組替え作業を迅速に行うことができる。また、出口ガイド装置１６を補修等のため取り外すときは、まず、出口ガイド装置１６の固定を解除してから油圧シリンダ１８、１９を作動させ、Ｑ５の位置からＱ４の位置まで移動させる。そして、天井クレーン４５をフック３９に掛合させ、天井クレーン４５によってＱ３、Ｑ２、Ｑ１の順に移動して補修ヤードまで移動させることができる。なお、入口ガイド装置１７については、出口ガイド装置１６と移動する方向が逆になるだけでその他の手順は同じなので説明を省略する。

次に、前記実施の形態の変形例に係るガイド組替え機構１０ａについて説明する。図３に示すように、隣り合う圧延機の間にパスラインＲに直交する方向に移動可能な中間ガイド４７が設けられ、シフトレール４８、４９は中間ガイド４７との接触を防ぐために前記実施の形態に係るシフトレール１２〜１５よりその長さを短くしている。また、出口ガイド装置５０及び入口ガイド装置５１は、前記実施の形態に係る出口ガイド装置１６及び入口ガイド装置１７の掛合部材４０を取り外して、図４に示すように代わりにフック５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂを櫛状にそれぞれ複数備え、掛合部材４０より高さの高い掛合部材５４、５５を設けたもので、その他の部分の構成は出口ガイド装置１６及び入口ガイド装置１７と同一であるので説明を省略する。また、圧延機ハウジング５６のパスラインＲに直交する方向には伸縮するセパレーター５７〜６０が設けられ、パスラインＲに直交する方向の圧延機ハウジング５６の幅を可変とし、水平ロール５６ａの幅変更に対応できるようにしている。

図３において、圧延機ハウジング５６の上部には、枢軸６１、６２を支持する枢軸固定部６３、６４と、枢軸６１、６２を支点としてスイングシリンダ８０、８１により回動可能であると共に、伸縮可能である昇降シリンダ６５、６６を備えた回動腕６７、６８を有する昇降手段の一例であるスイングアーム６９、７０を有している。スイングアーム６９、７０の回動腕６７、６８の先部７１、７２はそれぞれＬ字状に屈曲して、出口ガイド装置５０及び入口ガイド装置５１の上部にそれぞれ設けられたフック５２ｂ、５３ｂを掛止でき、スイングアーム６９、７０は、出口ガイド装置５０及び入口ガイド装置５１を掛止した状態で回動及び伸縮可能となっている。また、天井には天井クレーン７３、７４が設置されていてフック５２ａを掛止し、補修ヤードから搬送してきた出口ガイド装置５０及び入口ガイド装置５１をスイングアーム６９、７０に渡すことができる。

中間ガイド４７とシフトレール４８との接触を防ぐため、シフトレール４８の長さが制限され、セパレーター５７がシフトレール４８の上方に設けられているので出口ガイド装置５０をシフトレール４８上に載置することができない。そこで、出口ガイド装置５０をスイングアーム６９に一旦預けて、スイングアーム６９をスイングシリンダ８０により回動させることによって、出口ガイド装置５０を円弧状に移動させてシフトレール４８に載置することにした。以下、図５を参照してガイド組替え機構１０ａの使用方法について説明する。出口ガイド装置５０のフック５２ａ、５２ｂの円形溝の中心位置をＳ１〜Ｓ５、上フンド及び下フンドのそれぞれの先部の中点（以下、先端位置という。）をＴ１〜Ｔ５で表すものとする。出口ガイド装置５０を圧延機ハウジング５６に取付けるときには、まず、中間ガイド４７をパスラインＲに直交する方向に退避させておく。そして、天井クレーン７３を出口ガイド装置５０のフック５２ａに掛合させ、補修ヤードから出口ガイド装置５０を吊り下げて、Ｓ１からＳ２の位置まで下降させる。

Ｓ２の位置は図３に示す出口ガイド装置５０の位置と同位置である。スイングアーム６９はＳ２の位置にその先部を合わせて待機しており、出口ガイド装置５０は、Ｓ２の位置で天井クレーン７３からスイングアーム６９に受け渡される。出口ガイド装置５０のフック５２ｂがスイングアーム６９に確実に掛止したことを確認した後、天井クレーン７３を出口ガイド装置５０から外す。図３は、天井クレーン７３をフック５２ａから外した時の状態を示している。天井クレーン７３を外した後、スイングアーム６９は、枢軸６１を中心にスイングシリンダ８０により回動してＳ２からＳ３の位置まで出口ガイド装置５０を移動させる。このとき、出口ガイド装置５０の先端位置はＴ２からＴ３まで移動するが、スイングアーム６９は天井クレーン７３に比べて移動位置の誤差が小さいので水平ロール５６ａに接触することはない。

スイングアーム６９がＳ３の位置まで回動したとき、出口ガイド装置５０は、シフトレール４８の端部上方に位置し、スイングアーム６９の回動腕６７は鉛直下方を向いている。この位置で昇降シリンダ６５を伸長させると、出口ガイド装置５０はＳ３からＳ４の位置まで下降してシフトレール４８上に載置される。このとき、シフトレールに設けられた油圧シリンダ１８、１９の進退ブラケット凸部２３、２４に出口ガイド装置５０の掛止切欠き凹部２１、２２が嵌入してから昇降シリンダ６５をさらに伸長させ、回動腕６７を回動させてフック５２ｂから外す。スイングアーム６９をフック５２ｂから外したあと、シフトレール４８に設けられた油圧シリンダ１８、１９を作動させて出口ガイド装置５０をＳ４からＳ５の位置まで移動させる。Ｓ５の位置まで移動させた後は、前記実施の形態と同様の手順で各部を固定し、中間ガイド４７を設置位置まで戻して固定することによって組替えを完了する。シフト用油圧シリンダ１８、１９、昇降シリンダ６５、スイングシリンダ８０は全てセンサー付としているため、出口ガイド装置５０をＳ２〜Ｓ５の間、動かす際には、自動で組替えが可能である。

このようにして、狭い場所に出口ガイド装置５０を設置する場合でもスイングアーム６９を使用することによって、既存の設備に接触させずに迅速に取付けることが可能となる。なお、出口ガイド装置５０を取り外すときは、上記手順の略逆の手順で取り外すことができるので説明を省略する。また、入口ガイド装置５１の取付け、取り外し手順については、出口ガイド装置５０と移動する方向が逆になるだけでその他の手順は同じなので説明を省略する。

次に、図６、図７を参照して圧延機ハウジング５６の間隔を変更する場合について説明する。圧延機ハウジング５６の間隔を変えることができる圧延機において、スイングアーム６９、７０を、圧延機ハウジング５６の上部に設けた伸縮可能な枢軸６１ａ、６２ａに支持させ、枢軸６１ａ、６２ｂを圧延機ハウジング５６の間隔に追従させて伸縮することにより、複数の種類の形鋼、例えばＨ形鋼７６及び鋼矢板７７の圧延を可能とすることができる。図６に示すように、圧延機ハウジング５６を液圧シリンダ７５により間隔を狭くした場合には前記実施の形態で説明した出口ガイド装置１６、（及び入口ガイド装置１７）を使用して、Ｈ形鋼７６の圧延を行うことができる。ロールを組替えて鋼矢板７７を圧延する場合には、液圧シリンダ７５により間隔を広くし、前記実施の形態で説明した手順により出口ガイド装置１６、（及び入口ガイド装置１７）を形鋼ガイド装置７８に交換する。このように圧延機ハウジング５６を液圧シリンダ７５により間隔を変えた場合の支持装置として、セパレーター５７〜６０を配置しているが、入口ガイド装置１７、出口ガイド装置１６及び形鋼ガイド装置７８をスイングアーム６９、７０を介して回動させるための枢軸６１ａ、６２ａも伸縮する構造としているので、段替え時間を短縮することができる。

本発明の一実施の形態に係る形鋼圧延機のガイド組替え機構の側断面図である。同ガイド組替え機構の出口ガイド装置の斜視図である。本発明の一実施の形態の変形例に係る形鋼圧延機のガイド組替え機構の側断面図である。同ガイド組替え機構のガイド装置の斜視図である。ガイド組替え機構の使用方法の説明図である。ガイド組替え機構の圧延機ハウジングの間隔が狭い場合の正面図である。同ガイド組替え機構の圧延機ハウジングの間隔が広い場合の正面図である。

符号の説明

１０：ガイド組替え機構、１０ａ：ガイド組替え機構、１１：圧延機ハウジング、１２〜１５：シフトレール、１６：出口ガイド装置（ガイド装置）、１７：入口ガイド装置（ガイド装置）、１８、１９：油圧シリンダ（アクチュエータ）、２０：ガイドボックス、２１、２２：掛止切欠き凹部、２３、２４：進退ブラケット凸部、２５：上スライドガイド軸、２６：下スライドガイド軸、２７〜３０：ガイド面、３１、３２：上フンド、３３、３４：下フンド、３５〜３８：掛止部、３９：フック、４０：掛合部材、４１、４２：固定切欠き部、４３：水平ロール、４４：竪ロール、４５、４６：天井クレーン、４７：中間ガイド、４８、４９：シフトレール、５０：出口ガイド装置、５１：入口ガイド装置、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂ：フック、５４、５５：掛合部材、５６：圧延機ハウジング、５６ａ：水平ロール、５７〜６０：セパレーター、６１、６１ａ、６２、６２ａ：枢軸、６３、６４：枢軸固定部、６５、６６：昇降シリンダ、６７、６８：回動腕、６９、７０：スイングアーム（昇降手段）、７１、７２：先部、７３、７４：天井クレーン、７５：液圧シリンダ、７６：Ｈ形鋼、７７：鋼矢板、７８：形鋼ガイド装置、８０、８１：スイングシリンダ

Claims

形鋼圧延機に配設されるガイド組替え機構であって、（Ａ）圧延機ハウジングのパスラインより上側に該パスラインに沿って設けられたシフトレールと、（Ｂ）前記シフトレールに設置され、ガイドボックス、該ガイドボックスの前記パスラインの上方及び下方をなす位置に該パスラインと直交する状態で取付けられる上、下スライドガイド軸、該上、下スライドガイド軸の前記パスラインを中心にして左右対称位置に摺動自在に取付けられると共に、被圧延材の外面と接するガイド面を有してそれぞれ対をなす上フンド及び下フンドをそれぞれ備えたガイド装置と、（Ｃ）前記ガイド装置を前記圧延機ハウジングに側方から着脱可能な固定部材とを有し、（Ｄ）しかも前記シフトレールには、該シフトレール上に設置された前記ガイド装置を前記パスラインに沿って進退させるアクチュエータが設けられ、前記ガイド装置は、前記シフトレールの端部から昇降手段によって着脱可能に設けられていることを特徴とする形鋼圧延機のガイド組替え機構。
請求項１記載の形鋼圧延機のガイド組替え機構において、前記昇降手段は、前記圧延機ハウジングの上部に設けられ、前記ガイド装置の上部に設けられたフックを掛止して回動及び伸縮可能なスイングアームであることを特徴とする形鋼圧延機のガイド組替え機構。
請求項２記載の形鋼圧延機のガイド組替え機構において、前記スイングアームは、前記圧延機ハウジングの上部に設けられた伸縮可能な枢軸に支持され、該枢軸を前記圧延機ハウジングの間隔に追従させて伸縮することにより、複数の種類の形鋼の圧延を可能とする形鋼圧延機のガイド組替え機構。