JP2010069526A

JP2010069526A - 圧延機のガイド交換装置および方法

Info

Publication number: JP2010069526A
Application number: JP2008242493A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Otani; 義則大谷
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2008-09-22
Filing date: 2008-09-22
Publication date: 2010-04-02

Abstract

【要約】
【課題】従来の圧延機のガイド交換に存在した、作業員の圧延ライン内立入りによる安全上の問題点を課題とし、これを有利に解決しうる装置および方法を提供する。また、該提供した装置を用いて、ロール交換に付随したガイド交換をロール交換と並列に実行可能とする方法を提供する。
【解決手段】圧延機のガイド３を吊持して旋回可能とされた親ビーム24と、前記ガイドへ外部から用役を供給する用役導管29を支持しながら前記親ビームと同期して旋回可能とされた子ビーム21とでガイド交換装置を構成し、これを用いてガイド交換を行う。ロール交換に付随するガイド交換の場合は、ロールスラスト量測定を自動（無人）で行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧延機のガイド交換装置および方法に関し、詳しくは、鋼片圧延機（例えば棒鋼圧延設備中のブレークダウンミルなど）のロール孔型に被圧延材を案内するガイドについて、旧ガイドを圧延ライン（被圧延材の通材路）内から外して新ガイドを圧延ライン内に設置するガイド交換を有利に行うための、圧延機のガイド交換装置および方法に関する。

鋼片圧延機のガイド交換（ガイド組替え）は、ロール交換（ロール組替え）に付随して行われるが、単独で行われる場合もある。従来のガイド交換装置、および、ロール交換に付随する場合のガイド交換方法について、図３、図４、図５を使って説明する。
図３は鋼片圧延機周りの従来例を示す概略平面図、図４は図３のＡ−Ａ矢視図、図５はロール交換およびガイド交換の作業手順の従来例を示すフロー図である。上下のロール（孔型ロール）２，２Ａは圧延ライン１内のハウジング（図示省略）に装入され、ハウジングに対する高さ方向、幅方向の相対位置を調整されて稼動する。なお、孔型ロール２，２Ａの孔型、およびロール軸方向両端部に取付けられたロールチョックは図示省略した。ロール交換の際には、ロール２，２Ａはロール交換装置（図示省略）により矢示方向（ロールの抜出し／装入方向）11に抜出し/装入される。なお、抜出しと装入の間に、旧ロールを新ロールに交換するためのサイドシフトが介在するが、ロール交換装置にはこのサイドシフト機構も具備されている。

ロール交換は、図５のロール交換フローに従って実行される。すなわち、まず、クランプ外しのステップでは、ミル運転室からの操作でハウジングをクランプモードから解除モードに切替えて、ロール（旧ロール）をハウジングから抜き出せる状態とする。次にロール抜き、サイドシフト、ロール装入のステップでは、ロール交換装置によりロールをハウジングから抜出し、前記サイドシフトにて旧ロールを新ロールと交換し、新ロールをハウジングへ装入する。次に、クランプのステップでは、ミル運転室からの操作でハウジングを解除モードからクランプモードに切替えて、ロールがハウジングから抜けないようにクランプする。このクランプされた上下ロールは、ハウジングに備わるロール昇降機構およびロールスラスト機構をミル運転室から操作することで、上下方向およびロール軸方向の変位が可能である。次に、ゼロ調のステップでは、ミル運転室からの操作で上下ロールをキスロール状態にしてゼロ調（ロールギャップ制御上のゼロ点調整）を行う。最後に、スラスト調整のステップでは、上下ロール孔型の幅方向位置を合わせるスラスト調整を行う。孔型ロールを用いる圧延では、フラットロールを用いる圧延と違って、上下ロール孔型の幅方向位置が合っていないとミスロールにつながるから、このスラスト調整は重要である。

この従来例では、スラスト調整に際し、作業員が圧延ライン内に立入って上下ロール端面のロール軸方向位置ズレ量（これをロールスラスト量という）を定規で測定して、この測定値をミル運転室に伝え、ミル運転室では、この測定値が上下ロール孔型の幅方向位置の合った状態に対応する所定ズレ量に一致するまで、ロールスラスト機構を操作して上下いずれかのロールをロール軸方向に変位させるようにしている。

一方、ガイド３は圧延ライン１内のロール２，２Ａの入側で、ガイド溝底が圧延ライン１のパスレベル10に合う位置に設置されて稼動する。ガイド交換装置は、旋回ビーム４の一端部に設けた回転筒７を支柱６で回転自在に支持し、遠隔操作可能な旋回駆動装置（図示省略）で回転させることにより、旋回ビーム４を矢示方向12に旋回させて、ガイド３の圧延ライン１内での設置位置の上方の位置とガイド置場８内の上方の位置間で往復可能とし、旋回ビーム４の下部には、ガイド３を遠隔操作での自動着脱可能に支持して矢示方向13に昇降するガイド昇降用クレーン５を設けて構成されている。また、ガイド３には、用役（水または油脂を意味する）を供給される用役有給型と用役を供給されない用役無給型の２種類がある。図示のガイド３は、用役を供給されるタイプであって、用役ホース９とカップリング結合される専用の用役受入口14を有する。

ガイド交換は、図５のガイド交換フローに従って実行される。すなわち、まず、カプラ外しのステップでは、作業員が圧延ライン内に立入って、ガイド３から用役ホース９を外す。外した用役ホース９は後の作業の邪魔にならない適当な位置に置いておく。次に、ガイド外しのステップでは、前記ガイド交換装置によりガイド３を圧延ライン内の設置位置からガイド置場８へ移動させる。次に、設置面洗浄のステップでは、圧延ライン脇に設置された散水装置（図示省略）により、圧延ライン内のガイド３設置面を洗浄する。次に、ガイド設置のステップでは、ガイド置場８に置かれていた新たなガイドを前記ガイド交換装置により圧延ライン内の設置位置に移動させる。最後に、カプラ接続のステップでは、作業員が圧延ライン内に立入って、ガイド３に用役ホース９を接続する。その後、抽出のステップでは、鋼片を加熱炉から抽出し、圧延を再開する。

なお、圧延機のロール交換に関して、特許文献１には、圧延ロールの組替えを行う圧延機等に用いて有効に利用できる配管の自動着脱装置が記載されている。これは、圧延機等の被流体供給源側に設けた第１コネクタブロックと油などの流体供給源側に設けた第２コネクタブロックとの着脱を誤動作なく行うために、第１コネクタブロック側に案内板、第２コネクタブロック側に前記案内板との当接によってロックピンよるガイド部材との係止を解除するガイドローラを設けた構成としている。

また、特許文献２には、「ロール軸方向の移動量はレバー28に取付けられたセクターギヤー38とピニオン39を噛み合わせ、回転を位置検出器40に伝えることにより検出される」（特許文献２：第２頁右下欄３〜６行）という検出手段（説明の便宜上、検出手段Ｓ１という）、もしくは「ロールの水平動作をラック、ギヤーを用いて回転運動に変換し、これをパルス発信器に伝達して位置を検出する」（特許文献２：第１頁右欄５〜７行）という検出手段（説明の便宜上、検出手段Ｓ２という）が記載されている。
実公平１−２６９５３号公報特開昭６０−１１５３１５号公報

従来のガイド交換方法は、図５のカプラ外し、カプラ接続の際、作業員が圧延ライン内に立入る必要があり、安全の点で万全であるとはいえない。また、ロール交換に付随してガイド交換を行う場合、図５のロール交換のスラスト調整時にも作業員が圧延ライン内に立入る必要がある点、および、新ガイドが圧延ライン内に設置された後では作業員の作業スペースが不足してロールのスラスト調整作業が困難となるため、ガイド設置、カプラ接続をスラスト調整の後に実行する必要があり、ロール交換とガイド交換とを直列作業とせざるをえないフロー部分が生じて、作業能率の点でも改善の余地があった。

特許文献１に記載のロールに対する配管の自動着脱装置を鋼片圧延機のガイドに適用すれば、カプラ外し、カプラ外しとカプラ接続の作業を自動化（無人化）できると思われる。しかし、設備費が多大となる難点や設置スペースに乏しい難点などがあるため、その適用は極めて困難である。
特許文献２に記載の検出手段Ｓ１あるいは検出手段Ｓ２を鋼片圧延機のロールに適用すれば、図５のロール交換におけるスラスト調整の際のロールスラスト量測定作業を自動化（無人化）できると思われる。もっとも、かかる検出手段は、ハウジングに固定されてロールチョックと接触するので、稼動中の鋼片圧延機への被圧延材噛み込み／噛み出し時にロールに加わる衝撃振動がロールチョックを介して伝わるため、故障しやすく、メンテナンス費も嵩むことになるという憂いがある。

そこで、本発明は、従来の鋼片圧延機のガイド交換に存在した、作業員の圧延ライン内立入りによる安全上の問題点を課題とし、これを有利に解決しうる装置および方法を提供する。また、該提供した装置を用いて、ロール交換に付随したガイド交換をロール交換と並列に実行可能とする方法を提供する。

前記課題を解決するための本発明は、圧延機のガイドを吊持して旋回可能とされた親ビームと、前記ガイドへ外部から用役を供給する用役導管を支持しながら前記親ビームと同期して旋回可能とされた子ビームとを有することを特徴とする圧延機のガイド交換装置（以下、本発明装置ともいう）である。
また、本発明は、圧延機のガイド交換方法であって、前記本発明装置を用いてガイド交換を実行することを特徴とする圧延機のガイド交換方法（以下、本発明方法Ａともいう）である。

また、本発明は、圧延機のロール交換に付随して行うガイド交換方法であって、該ガイド交換は前記本発明装置を用いて実行し、前記ロール交換におけるスラスト調整の際、ロールスラスト量の自動測定を行うことを特徴とする圧延機のガイド交換方法（以下、本発明方法Ｂともいう）である。

本発明装置によれば、前記親ビームおよび前記子ビームを有するガイド交換装置としたことにより、ガイドを用役導管（用役ホースおよび用役配管の総称）の接続状態のまま圧延ライン内とガイド置場の間を往復搬送することができ、用役導管とガイドとの接続／分離がオフラインで実行可能となるので、安全性向上が可能となる。
本発明方法Ａによれば、ガイド交換に本発明装置を用いることとしたので、ガイド交換作業フローから作業員の圧延ライン内立入り作業がなくなり、安全性が向上する。

本発明方法Ｂによれば、ガイド交換がロール交換に付随する場合、新ロールのスラスト調整においてロールスラスト量の自動（無人）測定を行うので、ロール交換作業フローにおいても作業員の圧延ライン内立入り作業がなくなり、安全性がさらに向上するほか、ロール交換作業とガイド交換作業とが並列に実行可能となり、作業能率が向上する。

図１は、本発明装置の実施形態の1例を示す概略平面図であり、図２は図１のＢ−Ｂ矢視図である。図1，図２において、24は親ビーム、21は子ビーム、22は子ビームの旋回中心軸部であり、また、25は子ビーム21を親ビーム24と連結するピン、26は親ビーム24に支持されて、ピン25を子ビーム21との連結／解除の双方向に駆動するピン駆動手段、29は用役導管、19は用役導管29をガイド３の用役受入口につなぐ用役ホースである。なお、図１，図２において、図３、図４と同一または相当部材には同じ符号を付し、説明を省略する。

親ビーム24は、従来の旋回ビーム４にピン駆動手段26を付設したものである。したがって、親ビーム24は、従来の旋回ビーム４と同様に、ガイド３を、圧延ライン１内の設置位置からガイド昇降用クレーン５で吊持し、矢示方向12の反時計回りの向きに旋回してガイド置場８に降ろし、新たなガイド３を、ガイド置場８からガイド昇降用クレーン５で吊持し、矢示方向12の時計周りの向きに旋回して圧延ライン１内の設置位置に設置することができる。

子ビーム21は従来にない手段である。子ビーム21は、その旋回中心軸部22が支柱６に取付けられていて、旋回自在であり、独自の旋回駆動手段はもたず、親ビーム24とピン25で連結されたときに親ビーム24と同期して旋回する。子ビーム21には、用役導管29が設置されており、この用役導管29は用役ホース19を介してガイド３の用役受入口14と接続される。用役導管29は、これを支持する子ビーム21の旋回動作を妨げないように、金属配管をスイベルジョイントで連結した構成とされている。用役ホース19は、ガイド３の昇降，旋回運動を妨げない長さとされている。また、ピン25と係合する子ビーム21中のピン孔部は、駆動回転中心から偏心した旋回運動をするので、かかる偏心旋回による旋回半径の変化に追従して子ビーム21内を移動可能な構成とされている。よって、子ビーム21を親ビーム24とピン25にて連結すれば、親ビーム24と同期して旋回させることができ、しかも、ガイド３の昇降、旋回過程において、ガイド３の用役受入口14と、子ビーム21で支持した用役導管29とを用役ホース19でつないだままの状態としても何ら支障はない。

すなわち、本発明装置によれば、ガイド置場８（オフライン）にてガイド３に対する用役ホース19の接続／分離を行うことが可能となる。
また、用役無給型のガイドを搬送する場合は、ピン25による親子ビーム連結を解除して子ビーム21はガイド置場８の上方に待機させ、親ビーム24だけでガイドを搬送すればよい。

なお、従来では、用役ホース９をガイド３と接続したままの状態でガイド交換装置を運転しようとしても、用役ホース９の捻れ、絡まり、他部材との干渉などが生じ、ガイド３の昇降，旋回運動に支障をきたすため、用役ホース９をガイド３と接続したままの状態でのガイド交換装置の運転は不可能であった。

図６は、本発明方法Ａの実施例としたロール交換およびガイド交換の作業手順を示すフロー図である。図５との比較から明らかなように、本発明装置を使用してガイド外しおよびガイド設置を実行することで、用役導管を接続したままガイドを搬送できるので、カプラ外しおよびカプラ接続をオフラインで実行できる。
図７は、本発明方法Ｂの実施例としたロール交換およびガイド交換の作業手順を示すフロー図である。図６との比較から明らかなように、新ロールのスラスト調整においてロールスラスト量の自動（無人）測定を行うことで、ロール交換作業の安全性向上と、ロール交換とガイド交換の作業並列化による能率向上とを同時に達成できる。

ロールスラスト量の自動測定手段としては、機械的な動きを回転運動に変換して回転数を計測する接触式回転計（前記検出手段Ｓ１，Ｓ２はこれに属する）でもよいが、好ましくは、レーザ距離計、超音波距離計などの非接触式距離計を用いる。
接触式回転計は、前述のように、ハウジングに固定されてロールチョックと接触するので、稼動中の鋼片圧延機への被圧延材噛み込み／噛み出し時にロールに加わる衝撃振動がロールチョックを介して伝わるため、故障しやすく、メンテナンス費も嵩むことになるという憂いがある。また、故障に至らないまでも、誤差が次第に大きくなり、その誤差管理を定常的に実施する必要が生じて、メンテナンス負荷が大きくなる。

これに対し、非接触式距離計は、ハウジングから離間した基準点に設置され、該基準点からロール端面までの距離を直接計測するので、前記衝撃振動が伝わることはないから、故障しにくく、誤差が次第に大きくなることもない。なお、図７の実施例では、適宜の基準点位置に設置したレーザ距離計によりロールスラスト量を測定し、その測定値をミル運転室内に表示するようにした。

図７の実施例では、ロール交換とガイド交換の作業並列化により、図６の実施例と比べて、作業能率がほぼ２０％向上（作業時間がほぼ２０％短縮）した。

本発明装置の1例を示す概略平面図図１のＢ−Ｂ矢視図鋼片圧延機周りの従来例を示す概略平面図図３のＡ−Ａ矢視図ロール交換およびガイド交換の作業手順の従来例を示すフロー図本発明方法Ａの実施例としたロール交換およびガイド交換の作業手順を示すフロー図本発明方法Ｂの実施例としたロール交換およびガイド交換の作業手順を示すフロー図

符号の説明

１圧延ライン
２、２Ａ上下のロール（孔型ロール）
３ガイド
４旋回ビーム
５ガイド昇降用クレーン
６支柱
７回転筒
８ガイド置場
９用役ホース（従来用）
10 パスレベル
11 矢示方向（ロールの抜出し／装入方向）
12 矢示方向（旋回ビームの旋回方向）
13 矢示方向（ガイド昇降用クレーンの昇降方向）
14 ガイドの用役受入口
19 用役ホース（本発明用）
21 子ビーム
22 子ビームの旋回中心軸部
24 親ビーム
25 ピン
26 ピン駆動手段

Claims

圧延機のガイドを吊持して旋回可能とされた親ビームと、前記ガイドへ外部から用役を供給する用役導管を支持しながら前記親ビームと同期して旋回可能とされた子ビームとを有することを特徴とする圧延機のガイド交換装置。
圧延機のガイド交換方法であって、請求項１記載のガイド交換装置を用いてガイド交換を実行することを特徴とする圧延機のガイド交換方法。
圧延機のロール交換に付随して行うガイド交換方法であって、該ガイド交換は請求項１記載のガイド交換装置を用いて実行し、前記ロール交換におけるスラスト調整の際、ロールスラスト量の自動測定を行うことを特徴とする圧延機のガイド交換方法。