JP2008207232A - 形鋼圧延機 - Google Patents

Abstract

【課題】既存設備への改造範囲を少なくして、短期間の改造で多品種の形鋼製造や高精度な形鋼製造に対応できる形鋼圧延機を提供する。
【解決手段】回転可能に支持され圧延材Ｓの板幅圧延を行う左右一対の垂直ロールと、この垂直ロールに圧下荷重を付与する圧下装置とから構成される垂直ロールユニット２１を設け、圧延材Ｓの板厚圧延を行う上下一対の水平ロール１３，１４を回転可能に支持するハウジング１１に、垂直ロールユニット２１を着脱可能に装着するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、Ｈ形鋼や平鋼等の形鋼を圧延する形鋼圧延機に関する。

Ｈ形鋼や平鋼等の形鋼は、建設部材から機械部材まで汎用部材として広く普及している。このような形鋼は、形鋼圧延ラインに設置される粗加工用、中間仕上げ用、最終仕上げ用等の圧延機において、圧延材を順次圧延することにより製造される。

近年、形鋼におけるそのニーズは更に多様化の一途を辿っており、大形のものから小形のものまで、各種の幅と厚みとが要求されると共に、高い精度が必要とされるようになってきている。これらの要求に対応しようとした場合、特に、平鋼を圧延する過程においては、その端部形状及び幅寸法精度を確保する必要があることから、一対の水平ロール間で板厚圧延する水平圧延工程の上工程または下工程において、一対の垂直ロール間で板幅圧延する垂直圧延工程が必要とされている。

しかしながら、このような垂直ロールを備えた垂直圧延機を既存の形鋼圧延ラインに増設しようとする場合には、スペース確保や大掛かりな基礎工事を有することとなる。

そこで、従来から、１基の圧延機で水平圧延と垂直圧延とを行える形鋼圧延機が提供されており、このような形鋼圧延機は、例えば、引用文献１に開示されている。

特開２００５−２７９７０４号公報

従来の形鋼圧延機は、Ｈ形鋼や平鋼等を圧延するロール群を、平鋼に垂直圧延する一対の垂直ロールを有する圧延ユニットと交換できるように構成されている。しかしながら、このような構成を既存の形鋼圧延機に採用する場合、即ち、Ｈ形鋼や平鋼を圧延する形鋼圧延機を平鋼への垂直圧延にも対応可能に改造する場合には、その改造範囲が広範囲に及んでしまうので、改造（工事）期間及び費用の増大を招いてしまう。また、従来のような交換式においては、いずれか一方の圧延しか行うことができず、ロール群を用いた圧延と圧延ユニットを用いた圧延とを同時に行うことができないため、多品種の形鋼を製造することは勿論のこと、高精度な形鋼を製造することも困難である。

従って、本発明は上記課題を解決するものであって、既存設備への改造範囲を少なくして、短期間の改造で多品種の形鋼製造や高精度な形鋼製造に対応できる形鋼圧延機を提供することを目的とする。

上記課題を解決する第１の発明に係る形鋼圧延機は、
回転可能に支持され、圧延材の板幅圧延を行う左右一対の垂直ロールと、前記垂直ロールに圧下荷重を付与する圧下手段とから構成される垂直ロールユニットを設け、
圧延材の板厚圧延を行う上下一対の水平ロールを回転可能に支持する水平ロール用ハウジングに、前記垂直ロールユニットを着脱可能に装着する
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第２の発明に係る形鋼圧延機は、
第１の発明に係る形鋼圧延機において、
前記垂直ロールユニットは前記垂直ロール及び圧下手段を支持する垂直ロールハウジングを備え、
前記水平ロールハウジングに前記垂直ロールハウジングを着脱可能に装着する
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第３の発明に係る形鋼圧延機は、
第２の発明に係る形鋼圧延機において、
前記水平ロールハウジングに上下方向に延設するガイド溝を形成する一方、前記垂直ロールハウジングに前記溝部と摺動する摺動部を形成して、前記垂直ロールハウジングを前記水平ロールハウジングに昇降可能に支持し、
前記摺動部を前記ガイド溝に着脱可能に装着するクランプ手段を備える
ことを特徴とする。

従って、本発明に係る形鋼圧延機によれば、既存設備への改造範囲が少なくなり、短期間の改造で多品種の形鋼製造や高精度な形鋼製造に対応することができる。また、水平ロールと垂直ロールとの距離を短くすることができるので、圧延時間を短縮でき、高能率圧延を行うことができる。更に、クランプ手段を使用することにより、垂直ロールユニットを必要に応じて容易に着脱することができる。

以下、本発明に係る形鋼圧延機について図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例に係る形鋼圧延機の正面図、図２は本発明の一実施例に係る形鋼圧延機の側面図、図３は図２のＡ−Ａ矢視断面図、図４は図３のＢ部拡大図である。

なお、図中に示す矢印は圧延材の搬送方向（圧延方向）を示している。また、図２においては、操作側の垂直ロールはスピンドルの短縮により最上位に移動した状態を示し、駆動側の垂直ロールはスピンドルの伸長により最下位に移動した状態を示している。図３においては、入側半分の垂直ロールは圧下装置により垂直ロール間の隙間が最小の状態を示し、出側半分の垂直ロールは圧下装置により垂直ロール間の隙間が最大の状態を示している。

図１及び図２に示すように、本発明に係る形鋼圧延機は、水平圧延機１及び垂直圧延機２から構成されている。そして、搬送される圧延材Ｓを垂直圧延機２から水平圧延機１に順次通板させることにより圧延が行われ、所定の形鋼が製造される。

水平圧延機１はハウジング１１を備えており、このハウジング１１はソールプレート１２を介してフロアＦに固定されている。ハウジング１１には水平方向に配置される上下一対の水平ロール１３，１４が回転可能に支持されており、この水平ロール１３，１４の高さ方向の位置は圧下装置１５により調整されるようになっている。そして、水平ロール１３，１４には図示しない水平ロール駆動用モータが接続されている。即ち、水平ロール駆動用モータを駆動させることにより、水平ロール１３，１４が互いに逆方向に回転すると共に、圧下装置１５を駆動させることにより、水平ロール１３，１４が所定のパスライン高さに設定される。

垂直圧延機２は垂直ロールユニット２１を備えており、この垂直ロールユニット２１は水平圧延機１のおけるハウジング１１の入側に着脱可能に装着されている。垂直ロールユニット２１は上ハウジング２２及び下ハウジング２３を有しており、この上ハウジング２２及び下ハウジング２３には、上ロールチョック２４及び下ロールチョック２５が水平方向（圧延材Ｓの板幅方向）に摺動可能に支持されている。

上ハウジング２２と下ハウジング２３との間には、左右一対の垂直ロール２６，２７が垂直方向に配置されており、この垂直ロール２６，２７はその上端及び下端を上ロールチョック２４及び下ロールチョック２５に回転可能に支持されている。垂直ロール２６，２７の外周面には、複数（図では２個）のカリバー２６ａ，２６ｂ及びカリバー２７ａ，２７ｂが形成されている。また、上ロールチョック２４と下ロールチョック２５との外側には、垂直ロール２６，２７を跨ぐようにローラバランス３０が設けられている。

上ハウジング２２及び下ハウジング２３の外側には、上ロールチョック２４及び下ロールチョック２５にその側方から圧下荷重を付与する圧下装置（圧下手段）２８が設けられている。そして、上下に配置される圧下装置２８は、圧下装置駆動用モータ２９の出力軸２９ａに接続されている。

即ち、圧下装置駆動用モータ２９を駆動させることにより、圧下装置２８が伸縮して上ロールチョック２４及び下ロールチョック２５を介して、垂直ロール２６，２７間の開度が圧延材Ｓの板幅に応じて設定される。なお、上ロールチョック２４と下ロールチョック２５とには、ロールバランス３０が設けられているので、圧下時におけるその水平方向の移動は、上下のロールチョック２４，２５が同じ位置に配置されることになり、垂直ロール２６，２７は常に垂直に保持される。

つまり、上述したように、垂直ロールユニット２１は、上ハウジング２２と下ハウジング２３との間に、ロールチョック２４，２５、垂直ロール２６，２７、圧下装置２８、ロールバランス３０等を収容することにより、ユニット化された構造となっている。

図１及び図２に示すように、水平圧延機１におけるハウジング１１の入側上部には取付台３１が設けられており、この取付台３１の下部には支持板３２が設けられている。取付台３１上には垂直ロール駆動用モータ３３及び減速機３４が取り付けられると共に、支持板３２上には減速機３５が取り付けられている。

そして、垂直ロール駆動用モータ３３の出力軸は減速機３４に接続され、減速機３４の出力軸は減速機３５に接続されており、減速機３５の出力軸はスピンドル３６の上端カップリングに接続され、スピンドル３６の下端カップリングは垂直ロールユニット２１の上ロールチョック２４に接続されている。なお、スピンドル３６は伸縮可能となっており、この伸縮により、垂直ロール２６，２７の高さ方向の位置は調整可能となっている。

また、図２乃至図４に示すように、ハウジング１１の入側には、上下方向に延設するガイド溝１１ａが形成されている。一方、垂直ロールユニット２１のハウジング２２，２３の両側部には、そのガイド溝１１ａに摺動する摺動部２２ａ，２３ａが形成されている。そして、支持板３２には昇降装置４１が支持されており、この昇降装置４１の下端４１ａは垂直ロールユニット２１のハウジング２２，２３の両端側を着脱可能に装着している。なお、昇降装置４１の外面には、前記圧下装置駆動用モータ２９が設けられている。

即ち、スピンドル３６を伸縮させることにより、垂直ロール２６のカリバー２６ａ，２６ｂと垂直ロール２７のカリバー２７ａ，２７ｂとが対向する。また、垂直ロール駆動用モータ３３を駆動させることにより、減速機３４，３５及びスピンドル３６を介して垂直ロール２６，２７が互いに逆方向に回転する。更に、昇降装置４１を駆動させることにより、対向したカリバー２６ａ，２７ａまたはカリバー２６ｂ，２７ｂが所定のパスライン高さに設定される。

従って、本発明に係る形鋼圧延機を用いて圧延する場合には、水平圧延機１においては、圧下装置１５を駆動して水平ロール１３，１４を所定のパスライン高さになるように移動させた後、水平ロール駆動用モータを駆動して水平ロール１３，１４を回転させる。

一方、垂直圧延機２においては、詳細は後述するが、オフラインから垂直ロールユニット２１を垂直圧延機２内に搬送して水平圧延機１のハウジング１１に装着する。次いで、圧下装置駆動用モータ２９により圧下装置２８を駆動して、垂直ロール２６，２７間の開度を圧延材Ｓの板幅に応じて設定した後、スピンドル３６を伸縮して垂直ロール２６のカリバー２６ａ，２６ｂと垂直ロール２７のカリバー２７ａ，２７ｂとを対向させると共に、昇降装置４１を駆動して対向したカリバー２６ａ，２７ａまたはカリバー２６ｂ，２７ｂが所定のパスライン高さに設定されるように垂直ロール２６，２７を移動させる。そして、垂直ロール駆動用モータ３３を駆動して垂直ロール２６，２７を回転させる。

続いて、搬送された圧延材Ｓを垂直圧延機２の垂直ロール２６，２７間に通板させて板幅圧延（垂直圧延）を行い、圧延材Ｓの端部形状及び板幅寸法を制御する。次いで、垂直圧延機２から排出された圧延材Ｓを水平圧延機１の水平ロール１３，１４間に通板させて板厚圧延（水平圧延）を行い、圧延材Ｓの厚さ寸法を制御する。そして、圧延材Ｓが水平圧延機１から排出されることで、高精度な平鋼が製造されることになる。

ここで、垂直ロールユニット２１、圧下装置駆動用モータ２９、垂直ロール駆動用モータ３３、減速機３４，３５、スピンドル３６、昇降装置４１等は、垂直圧延機２を構成するものであるが、これらの中でも垂直ロールユニット２１だけは、垂直圧延機２から分離できるようになっている。即ち、垂直ロールユニット２１は水平圧延機１のハウジング１１に対して着脱可能となっている。このような垂直ロールユニット２１の着脱動作は、図３及び図４に示すように、クランプ装置（クランプ手段）５１を用いて行われる。

垂直ロールユニット２１を装着する場合には、先ず、垂直ロールユニット２１を水平圧延機１におけるハウジング１１の入側にクレーン等の搬送手段により搬送する。次いで、ハウジング２２，２３の摺動部２２ａ，２３ａがハウジング１１のガイド溝１１ａに対接した状態で、圧下装置駆動用モータ２９を圧下装置２８に接続し、スピンドル３６をロールチョック２４，２５に接続し、昇降装置４１の下端をハウジング２２，２３の両側部に装着する。そして、昇降装置４１を駆動して、垂直ロールユニット２１を所定の高さに移動させた後、クランプ装置５１をハウジング１１に嵌合させて押圧部５１ａを突出させる。

この結果、突出した押圧部５１ａの傾斜面が摺動部２２ａ，２３ａの傾斜面を押圧することになり、摺動部２２ａ，２３ａはガイド溝１１ａに強固に押し付けられることになる。これにより、垂直ロールユニット２１は水平圧延機１のハウジング１１に対し装着された状態となる。

一方、垂直ロールユニット２１を離脱させる場合には、クランプ装置５１の押圧部５１ａを引き込む。この結果、押圧部５１ａの傾斜面が摺動部２２ａ，２３ａの傾斜面から離間することになり、ハウジング２２，２３の摺動部２２ａ，２３ａへの押圧力が解除されることになる。これにより、垂直ロールユニット２１は水平圧延機１のハウジング１１に対し離脱された状態となる。なお、スピンドル３６の伸縮時及び昇降装置４１の駆動時においては、クランプ装置５１の押圧部５１ａを引き込んだ状態で行う。

なお、本実施形態においては、水平圧延機１の入側に垂直圧延機２を設けて垂直ロールユニット２１を着脱可能に装着したが、水平圧延機１の出側や入側と出側との両方に、垂直圧延機２を設けて垂直ロールユニット２１を着脱可能に装着しても構わない。

従って、本発明の形鋼圧延機によれば、圧延材Ｓの板厚圧延を行う既存の水平圧延機１のハウジング１１に、圧延材Ｓの板幅圧延を行う垂直圧延機２における垂直ロール２６，２７及び圧下装置２８等から構成される垂直ユニット２１を着脱可能に装着することにより、既存設備への改造範囲が少なくなり、短期間の改造で多品種の形鋼製造や高精度な形鋼製造に対応することができる。また、水平圧延機１と垂直圧延機２との距離を短くすることができるので、圧延時間を短縮でき、高能率圧延を行うことができる。更に、クランプ装置５１を使用することにより、垂直ロールユニット２１を必要に応じて容易に着脱することができるので、作業性の向上を図ることができる。

省スペースにおいて効率的に圧延材の圧延を行う形鋼圧延機に適用可能である。

本発明の一実施例に係る形鋼圧延機の正面図である。 本発明の一実施例に係る形鋼圧延機の側面図である。 図２のＡ−Ａ矢視断面図である。 図３のＢ部拡大図である。

符号の説明

１ 水平圧延機
２ 垂直圧延機
１１ ハウジング
１１ａ ガイド溝
１３，１４ 水平ロール
１５ 圧下装置
２１ 垂直ロールユニット
２２ 上ハウジング
２２ａ 摺動部
２３ 下ハウジング
２３ａ 摺動部
２４ 上ロールチョック
２５ 下ロールチョック
２６，２７ 垂直ロール
２８ 圧下装置
２９ 圧下装置駆動用モータ
３３ 垂直ロール駆動用モータ
３６ スピンドル
４１ 昇降装置
５１ クランプ装置
５１ａ 押圧部
Ｓ 圧延材

Claims (3)

1. 回転可能に支持され、圧延材の板幅圧延を行う左右一対の垂直ロールと、前記垂直ロールに圧下荷重を付与する圧下手段とから構成される垂直ロールユニットを設け、
   圧延材の板厚圧延を行う上下一対の水平ロールを回転可能に支持する水平ロール用ハウジングに、前記垂直ロールユニットを着脱可能に装着する
   ことを特徴とする形鋼圧延機。
2. 請求項１に記載の形鋼圧延機において、
   前記垂直ロールユニットは前記垂直ロール及び圧下手段を支持する垂直ロールハウジングを備え、
   前記水平ロールハウジングに前記垂直ロールハウジングを着脱可能に装着する
   ことを特徴とする形鋼圧延機。
3. 請求項２に記載の形鋼圧延機において、
   前記水平ロールハウジングに上下方向に延設するガイド溝を形成する一方、前記垂直ロールハウジングに前記溝部と摺動する摺動部を形成して、前記垂直ロールハウジングを前記水平ロールハウジングに昇降可能に支持し、
   前記摺動部を前記ガイド溝に着脱可能に装着するクランプ手段を備える
   ことを特徴とする形鋼圧延機。

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