JP2009172639A - ガイドローラーの芯間調整方法及び圧延用誘導装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ガイドローラーによって圧延材を常に所定圧で抱合できるように芯間調整をする。
【解決手段】 圧延材を案内する圧延用誘導装置Ｇに設けてある２組の対のガイドローラー３，４の芯間を芯間調整機構７によって調整する方法であり、遠隔操作可能である駆動モータ部５のサーボモータ１３から駆動力が調整スクリュー１９を介して伝達される調整ロッド２０によって、この調整ロッドに接離する駆動シリンダー６のシリンダーロッド６ａの位置調整をし、このシリンダーロッドの位置調整による移動を通じて芯間調整機構７を作動させて、上記対のガイドローラーの芯間を上記圧延材に対応するものに調整し、対のガイドローラー３，４の抱合時にガイドローラーにかかる負荷を駆動シリンダー６によって吸収すると共に、圧力制御しながら芯間を保持可能とする。
【選択図】 図１

Description

この発明は、条鋼圧延におけるガイドローラーの芯間調整方法及び圧延用誘導装置に関するものである。

条鋼の熱間圧延では、１本の通過材である圧延材の先端、中間、後端と寸法に違いがあり、ガイドローラーで圧延材を誘導する入り側の圧延用誘導装置（入口ローラーガイド）は通過する圧延材の厚みに対応するため、フレキシブルな構造にしている。しかし、ガイドローラーの芯間は、圧延材の厚みに対して、最大で調整したり、最小で調整する場合があるが、圧延材の倒れや突っ掛け、ガイドローラー内のベアリングのなどの破損が起きる問題が生じている。
この問題を解決するために特開昭６１−２６６１１４号に記載の圧延材の誘導案内装置（以下「従来例１」という。）が提案された。当該誘導案内装置は、ガイドボックス上に油圧シリンダからなる駆動機を取り付けて、圧延材の厚みに対して対のローラホルダに取り付けている対のガイドローラによって抱合するものである。
また、特開平５−１３８２２７号に記載のガイドローラの間隔調整装置（以下「従来例２」という。）のように、アイドラに噛み合っているガイドローラの間隔調整用ラックを備えている油圧シリンダで位置調整を行うものもある。
特開昭６１−２６６１１４号公報 特開平５−１３８２２７号公報

従来例１では、ガイドローラによる抱合が圧延スピードに対応できない課題があり、また従来例２では、油圧の温度、流れる油量により微妙な調整に課題がある。いずれの従来例も、油圧シリンダーによってガイドローラーによって圧延材を常に所定圧で抱合できるように芯間調整することにより、精度の高い圧延誘導を行うには改善の必要があった。
この発明の目的は、ガイドローラーによって圧延材を常に所定圧で抱合できるように芯間調整をすることにある。

この発明に係るガイドローラーの芯間調整方法の特徴は、圧延材を案内する圧延用誘導装置に設けてある対のガイドローラーの芯間を芯間調整機構によって調整する方法であって、遠隔操作可能である駆動モータ部から駆動力が伝達される調整ロッドによって、この調整ロッドに接離する駆動シリンダーのシリンダーロッドの位置調整をし、このシリンダーロッドの位置調整による移動を通じて芯間調整機構を作動させて、上記対のガイドローラーの芯間を上記圧延材に対応するものに調整し、対のガイドローラーの抱合時にガイドローラーにかかる負荷を上記駆動シリンダーによって吸収すると共に、圧力制御しながら芯間を保持可能とすることにある。
この発明に係る圧延用誘導装置の第１の特徴は、ガイドボックス、このガイドボックスに揺動可能に取り付けている対のローラーホルダー、各ローラーホルダーの先端側に回転可能に設けている対のガイドローラー、遠隔操作可能である駆動モータ部、この駆動モータ部に連動する駆動シリンダー及びこの駆動シリンダーにより駆動する芯間調整機構を備えていることにある。上記駆動モータ部は、駆動源となる駆動部と、この駆動部からの駆動力が伝達される調整スクリュー及びこの調整スクリューにねじ結合されていると共にその回転に伴って移動可能である調整ロッドを有している調整体とから構成されている。上記駆動シリンダーは、一端部側で上記調整ロッドと接離可能であるシリンダーロッドを有している。上記芯間調整機構は、ラックと、このラックと噛み合っているギャホイールと、このギャホイールに連動する偏心軸を備えている。上記ラックは上記シリンダーロッドの他端部側に接続されている。上記ガイドローラーの芯間は、上記ギャホイールの回転に伴って移動する偏心軸及びローラーホルダーを通じて変更可能である。
この発明に係る圧延用誘導装置の第２の特徴は、上記第１の特徴を備え、対のガイドローラーが２組からなり、一方の組の圧延ロールに接近している側の主ガイドローラーがローラーホルダーに支点軸を中心として回転可能に設けられ、上記対の主ガイドローラーに隣接している対の副ガイドローラーが調整軸を回転中心としており、芯間調整機構におけるギャホイールが第１及び第２のギャホイールからなり、ラックが第１及び第２のラックからなり、上記第１のギャホイールがガイドボックス及びローラーホルダーに組み込まれている支持軸に一体に形成されている軸部に設けられていると共に、上記調整軸に対して偏心位置にあり、上記第１のラックと噛み合っており、上記第２のギャホイールがガイドボックスに組み込まれている偏心軸の偏心軸部に一体に形成されている軸部に設けられていると共に、上記偏心軸に対して偏心位置にあり、上記第２のラックと噛み合っていることにある。
この発明に係る圧延用誘導装置の第３の特徴は、上記第１又は第２の特徴を備え、駆動シリンダーにリリーフ弁が接続されており、上記リリーフ弁は上記駆動シリンダー内の圧力に対応して開閉することにある。

この発明によれば、ガイドローラーの芯間を駆動モータ部の遠隔操作により調整することができるので、能率的で微妙な調整操作が可能となり、またガイドローラー芯間停止精度の高い位置保持ができ、圧延材料の衝撃を吸収し常に一定圧力で材料を抱合できる。

図１及び図２に示す圧延用誘導装置Ｇは入口側の圧延用誘導装置である。圧延用誘導装置Ｇは、ガイドボックス１、このガイドボックスに取り付けている対のローラーホルダー２、各ローラーホルダーの先端側に回転可能に設けている２組の対のガイドローラー３，４、駆動モータ部５、この駆動モータ部に連動する駆動シリンダー６及びこの駆動シリンダーにより駆動する芯間調整機構７を備えている。

図１〜図３において、対のローラーホルダー２は、ガイドボックス１に支点軸５ａ，５ｂを中心として揺動可能に取り付けられている。上側の支点軸５ａ及び下側の支点軸５ｂは、図３に示すように、ガイドボックス１及びローラーホルダー２の上部及び下部にそれぞれ組み込まれ、調整軸１１に連結されている。対のローラーホルダー２は、その先端部間にテンションばね８を渡してある。テンションばね８は対のローラーホルダー２に対して、両先端部間を開く方向（両後端部間を閉じる方向）にばね力を付与している。対のローラーホルダー２の後端部の上下２箇所には保持ボルト９がその厚み方向（図２上下方向）に貫通状態にねじ込まれている。各保持ボルト９の先端部が後述する偏心軸１２にテンションばね８のばね力により所定圧で接触している。
２組の対のガイドローラー３，４は対の主ガイドローラー３と対の副ガイドローラー４とから構成されており、対の主ガイドローラーは、ローラーホルダー２の先端の前側（図１左側）に、対の副ガイドローラーはその後側にそれぞれ配置され、主ガイドローラーは圧延ロールＲの入口側に接近している。対の主ガイドローラー３は支持軸１０を回転中心として、また副ガイドローラー４は調整軸１１を回転中心とし、それぞれローラーホルダー２に取り付けられている。

図１及び図２に示すように、駆動モータ部５はガイドボックス１の上部に取り付けられている。駆動モータ部５は駆動部であるサーボモータ１３と調整体１４とを備えている。
サーボモータ１３はその駆動を操作室などから遠隔操作をすることができる。サーボモータ１３はガイドボックスの上部側方に張り出されている受板１５上に搭載され、後述する駆動シリンダー６のシリンダーロッド６ａの出入りを調整できる。
図４において、サーボモータ１３の出力軸１３ａには駆動ギヤ１６を固定してある。駆動ギヤ１６は中間ギヤ１７と噛み合っており、この中間ギヤは調整スクリュー１９の一端（図４右端）に固定してある調整ギヤ１８と噛み合っている。調整スクリュー１９は、サーボモータ１３の下方に配置されている調整体１４内に水平にかつ回転可能に設けられている。調整スクリュー１９は、一端部が調整体１４外に突出され、突出端部が操作つまみ１９ａとなっており、他端側には雄ねじ１９ｂを設けてある。調整スクリュー１９は、調整体１４内を水平方向に移動可能である調整ロッド２０と接続されている。
調整ロッド２０は、その一端側（図４右端側）に雌ねじを設けてあり、この雌ねじに調整スクリュー１９の雄ねじ１９ｂがねじ込まれている。このため、調整ロッド２０は、調整スクリュー１９の回転動作に伴って調整体１４内を水平移動する。調整ロッド２０は、他端部（図４左端部）が駆動シリンダー６のシリンダーロッド６ａの端部に接触可能である。調整ロッド２０は、駆動シリンダー６のシリンダーロッド６ａ側に移動することにより、シリンダーロッドの位置を調整することができる。
したがって、駆動源であるサーボモータ１３の駆動によって、駆動力は駆動ギヤ１６、中間ギヤ１７及び調整ギヤ１８を介して調整スクリュー１９に回転力として伝達されるから、調整スクリューの雄ねじ１９ｂと噛み合っている調整ロッド２０は調整スクリューの回転に連動して水平移動可能となる。

駆動シリンダーである油圧シリンダー６は、図２及び図４に示すように両側からシリンダーロッド６ａが突出されている。油圧シリンダー６には第１及び第２のポート２１，２２を設けてある。第１及び第２のポート２１，２２は油圧回路（図示せず。）に接続されている。油圧シリンダー６の第１のポート２１に圧力を入れることにより、シリンダーロッド６ａが調整ロッド２０側に接近し、調整ロッドに当てることができる。また油圧シリンダー６の第２のポート２２に圧力を入れることにより、シリンダーロッド６ａが調整ロッド２０から離反し、調整ロッドとの間に隙間を設けることができる。

芯間調整機構７について説明する。
芯間調整機構７は、第１及び第２のラック２３，２５と、２組の対の第１及び第２のギャホイール２４，２６とを備えている。
第１及び第２のラック２３，２５は油圧シリンダー６のシリンダーロッド６ａに間隔を隔てて設けてある。第１及び第２のラック２３，２５は油圧シリンダー６の駆動に伴って図２左右方向に移動することができる。
対の第１のギャホイール２４は軸部５ａ１と一体に設けてある。図３に示すように軸部５ａ１は、ガイドボックス１とローラーホルダー２とに組み込まれている上側の支点軸５ａと一体に形成されている。支点軸５ａ，５ｂは調整軸１１の上下両側において、貫通状態に調整軸に嵌め込まれている。調整軸１１は、支点軸５ａ，５ｂに対して偏心している。
対の第２のギャホイール２６は軸部１２ａ１と一体である。図３に示すように偏心軸１２の上下両側には偏心軸部１２ａ，１２ｂが一体に形成されている。偏心軸部１２ａ，１２ｂは偏心軸１２に対して偏心している。上側の偏心軸部１２ａは、ガイドボックス１に組み込まれており、上側が軸部１２ａ１となっている。

図２に示すように、対の第１のギャホイール２４は第１のラック２３と噛み合い、また対の第２のギャホイール２６は第２のラック２５と噛み合っている。
したがって、油圧シリンダー６のシリンダーロッド６ａの移動に伴って第１及び第２のラック２３，２５が移動すると、各ラックに噛み合っている第１及び第２のギャホイール２４，２６が回転し、第１及び第２の軸部５ａ１，１２ａ１を中心として偏心位置に取付けられている調整軸１１及び偏心軸１２は偏心移動する。
同時に、主ガイドローラー３及び副ガイドローラー４は左右対称に移動する。主ガイドローラー３に関しては、偏心軸１２の偏心移動に伴って対のローラーホルダーは支点軸５ａ，５ｂを中心として回転するから、その先端側が開閉する。ローラーホルダー２の開閉動作に基づいて主ガイドローラー３が移動される。

油圧シリンダー６、芯間調製機構７及び調整ロッド２０の関係について説明する。
調整ロッド２０は油圧シリンダー６のシリンダーロッド６ａに接触し、その水平移動に伴う押し出し操作によってシリンダーロッドの位置調整を行う。
油圧シリンダー６はシリンダーロッド６ａを図２左右方向に移動可能であるから、その移動に伴って第１及び第２のラック２３，２５が移動する。第１及び第２のラック２３，２５を移動させることにより、それぞれに噛み合っている第１及び第２のギャホイール２４，２６が回転する。このため、上述したように一方において第１のギャホイール２４と一体となって偏心回転する調整軸１１を通じて副ガイドローラー４の芯間が変更され、他方において第２のギャホイール２６と一体となって偏心回転する偏心軸１２を通じてローラーホルダー２が開閉し、主ガイドローラー３の芯間が変更される。

次に、ガイドローラー３，４の芯間を調整する方法について説明する。
まず、進入される圧延材の厚みにガイドローラー３，４の芯間が対応できるようにするために、操作室などから遠隔でサーボモータ１３を駆動させ、調整スクリュー１９を回転させて、調整ロッド２０をシリンダーロッド６ａに向けて移動させて、調整ロッドに接触しているシリンダーロッド６ａを圧延方向（図２左方向）に押圧して移動させてその位置調整をする。シリンダーロッド６ａの移動に伴って、芯間調整機構７が作動して、主ガイドローラー３及び副ガイドローラー４は同時に移動して芯間が調整される。
調整後の圧延材の案内過程では、圧延材が主ガイドローラー３及び副ガイドローラー４に接触すると、ガイドローラー３，４の芯間は開く方向に荷重が働く。この時、荷重が調整軸１１及び偏心軸１２に回転力として伝えられて、第１及び第２のギャホイール２４，２６が回転するから、この回転に伴ってラック２３，２５が圧延方向（図２左方向）に移動し、油圧シリンダー６の第２のポート２２に圧力が発生する。この圧力を制御し、一定圧力が発生した場合にリリーフ弁２７で圧力を逃がす。圧力が逃げると、ガイドローラー３，４の芯間が広がろうとして、ラック２３，２５が圧延方向へ移動すると、また第２のポート２２に圧力が発生し、ラックの移動を止める。この結果、ガイドローラー３，４の芯間は保持される。第２のポート２２にさらに大きな圧力が発生すると、リリーフ弁２７で圧力を逃す。
この繰り返しで、ガイドローラー３，４は、圧延材料の厚みの変化に対応した一定の力で圧延材を抱合することができる。
このように、サーボモータ１３の遠隔操作によって主ガイドローラー３及び副ガイドローラー４の各芯間が調整される。また調整ロッド２０と切り離されている油圧シリンダー６のシリンダーロッド６ａの移動を通じてガイドローラー３，４は、一定の力で圧延材を抱合する。

図１に示す入口側の圧延用誘導装置Ｇによれば、サーボモータ１３の遠隔操作によって調整ロッド２０を通じて油圧シリンダー６のシリンダーロッド６ａの位置調整が可能となり、このシリンダーロッドの位置調整に基づいて第１及び第２のラック２３，２５を有する芯間調整機構７が作動して各ガイドローラー３，４の芯間が調整可能となる。そしてシリンダーロッド６ａは、調整ロッド２０から切り離されているので、圧延材の誘導過程では進入される圧延材の厚みに対応して各ガイドローラー３，４の芯間が変動し、この変動に応じて第１及び第２のギャホイール２４，２６を通じてラック２３，２５が移動し、この移動に基づいて油圧シリンダー６内の圧力が変化し、この圧力制御によって各ガイドローラー３，４は常に一定の保持力で抱合することができる。特に、油圧シリンダー６に接続されているリリーフ弁２７により油圧シリンダーにおける圧力制御の調整が可能となる。

この発明に係る圧延用誘導装置Ｇは入口側に設置するものに限定されず、出口側の圧延用誘導装置であっても良い。ガイドローラーは２組のものに限定されず、主ガイドローラー３のみで構成するものであっても良い。

この発明に係る圧延用誘導装置を示す正面図である。 この発明に係る圧延用誘導装置を示す一部切欠平面図である。 この発明に係る圧延用誘導装置におけるガイドローラー、ローラーホルダー及びガイドボックスの関係を示す拡大断面図である。 この発明に係る圧延用誘導装置に用いる駆動モータ部及び油圧シリンダーの一部切欠拡大正面図である。

符号の説明

１ ガイドボックス
２ ローラーホルダー
３ 主ガイドローラー（ガイドローラー）
４ 副ガイドローラー（ガイドローラー）
５ 駆動モータ部
５ａ 上側の支点軸
５ａ１ 軸部
５ｂ 下側の支点軸
６ 油圧シリンダー（駆動シリンダー）
６ａ シリンダーロッド
７ 芯間調整機構
１０ 支持軸
１１ 調整軸
１２ 偏心軸
１２ａ，１２ｂ 偏心軸部
１２ａ１ 軸部
１３ サーボモータ（駆動部）
１４ 調整体
１９ 調整スクリュー
２０ 調整ロッド
２３ 第１のラック（ラック）
２４ 第１のギャホイール（ギャホイール）
２５ 第２のラック（ラック）
２６ 第２のギャホイール（ギャホイール）
２７ リリーフ弁
Ｇ 圧延用誘導装置
Ｒ 圧延ロール

Claims (4)

1. 圧延材を案内する圧延用誘導装置に設けてある対のガイドローラーの芯間を芯間調整機構によって調整する方法であって、
   遠隔操作可能である駆動モータ部から駆動力が伝達される調整ロッドによって、この調整ロッドに接離する駆動シリンダーのシリンダーロッドの位置調整をし、
   このシリンダーロッドの位置調整による移動を通じて芯間調整機構を作動させて、上記対のガイドローラーの芯間を上記圧延材に対応するものに調整し、
   対のガイドローラーの抱合時にガイドローラーにかかる負荷を上記駆動シリンダーによって吸収すると共に、圧力制御しながら芯間を保持可能とする
   ことを特徴とするガイドローラーの芯間調整方法。
2. ガイドボックス、このガイドボックスに揺動可能に取り付けている対のローラーホルダー、各ローラーホルダーの先端側に回転可能に設けている対のガイドローラー、遠隔操作可能である駆動モータ部、この駆動モータ部に連動する駆動シリンダー及びこの駆動シリンダーにより駆動する芯間調整機構を備えており、
   上記駆動モータ部は、駆動源となる駆動部と、この駆動部からの駆動力が伝達される調整スクリュー及びこの調整スクリューにねじ結合されていると共にその回転に伴って移動可能である調整ロッドを有している調整体とから構成されており、
   上記駆動シリンダーは、一端部側で上記調整ロッドと接離可能であるシリンダーロッドを有しており、
   上記芯間調整機構は、ラックと、このラックと噛み合っているギャホイールと、このギャホイールに連動する偏心軸を備えており、
   上記ラックは上記シリンダーロッドの他端部側に接続されており、
   上記ガイドローラーの芯間は、上記ギャホイールの回転に伴って移動する偏心軸及びローラーホルダーを通じて変更可能である
   ことを特徴とする圧延用誘導装置。
3. 対のガイドローラーは２組からなり、一方の組の圧延ロールに接近している側の主ガイドローラーはローラーホルダーに支点軸を中心として回転可能に設けられ、上記対の主ガイドローラーに隣接している対の副ガイドローラーは調整軸を回転中心としており、
   芯間調整機構におけるギャホイールは第１及び第２のギャホイールからなり、ラックは第１及び第２のラックからなり、
   上記第１のギャホイールは、ガイドボックス及びローラーホルダーに組み込まれている支持軸に一体に形成されている軸部に設けられていると共に、上記調整軸に対して偏心位置にあり、上記第１のラックと噛み合っており、
   上記第２のギャホイールは、ガイドボックスに組み込まれている偏心軸の偏心軸部に一体に形成されている軸部に設けられていると共に、上記偏心軸に対して偏心位置にあり、上記第２のラックと噛み合っている
   ことを特徴とする請求項２記載の圧延用誘導装置。
4. 駆動シリンダーにリリーフ弁が接続されており、上記リリーフ弁は上記駆動シリンダー内の圧力に対応して開閉することを特徴とする請求項２又は請求項３記載の圧延用誘導装置。

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