JP2015199109A - 圧延ロールの固定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 固定装置の着脱作業をし易くすると共に作業者による着脱作業の負担を軽減する。
【解決手段】 固定装置１は、テーパスリーブＴを加圧可能であるピストン３を設けてあるシリンダ２、シリンダ２に接続してある筒状のばねカバー４と、ばねカバー４内に設けてあるばね５で構成されている。シリンダ２内にはピストン３を軸心方向に移動可能に収納している収納孔２ａが設けている。ばね５はピストン３とばねカバー４との間に配置されていると共に、ピストン３に対して戻る方向にばね力を付与している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、片持ちのロール軸に圧延ロールを固定するための固定装置に関する。

例えば特開平９−３１４２０７号公報には圧延ロール固定装置（以下「従来例１」という。）が開示されている。従来例１は、片持式のミルスタンドに軸支されたロール軸にテーパスリーブを介してリング状の圧延ロールを固定するに際して、上記圧延ロールをミルスタンドの方向に押圧して所定位置まで移動させると共に、上記テーパスリーブを圧延ロールの方向に押圧して圧延ロールを固定するものである。そして、上記固定装置は、上記テーパスリーブ内にロール軸の端面にねじ込まれている固定ボルト取付金具、上記テーパスリーブに外装されているロール押圧スリーブ及び上記テーパスリーブを圧延ロールの方向に押圧するリング状の押圧ピストンを有する油圧ジャッキをそれぞれ備えているものである。上記油圧ジャッキのロール押圧スリーブ側にはリング状のシリンダが凹設され、このシリンダには上記テーパスリーブの端面を押圧する押圧ピストンが嵌合されている。上記油圧ジャッキは、常に雌雄のねじを通じて上記ロール押圧スリーブと接続されている。上記ロール軸の先端側に固定ボルトを取付けてあり、この固定ボルトによって上記油圧ジャッキは上記ロール軸の先端側に固定されている。上記油圧ジャッキは、上記固定ボルト取付金具と接続している。

上記固定装置を用いて上記圧延ロールをロール軸に取付けて固定する方法は下記のとおりである。

まず、上記圧延ロールを上記テーパスリーブに外嵌して、このテーパスリーブを上記ロール軸のロール取付軸部に嵌合させる。そして、ロール押圧スリーブを上記テーパスリーブに外嵌して押込むと共に、固定ボルトを上記油圧ジャッキのボルト孔に挿通して螺着することにより、上記ロール軸に固定されている固定ボルト取付金具に取付けられる。次いで、上記油圧ジャッキの回転を押えて固定ボルトを締込むと、ロール押圧スリーブが上記油圧ジャッキと共に圧延ロールの方向に移動し、ロール押圧スリーブの押圧力によって圧延ロールがミルスタンドの方向に押される。その後、上記油圧ジャッキの油圧室内に作動油を供給すると、作動油の油圧力によって押圧ピストンがテーパスリーブの方向に押出され、この押圧ピストンの押圧力によってテーパスリーブがロール軸のロール取付軸部と圧延ロールのスリーブ嵌合孔との間に押し込まれ、この結果、圧延ロールがロール軸に強固に固定されることになる。

なお、従来例１は、公報第２頁第１欄段落０００２に記載されている特開平７−３２３３０８号公報に係る圧延ロール固定装置（以下「従来例２」という。）の課題すなわち、油圧ジャッキの構造が複雑で部品点数が多く、押圧力のアンバランス等が生じるという課題を解決するために提案されたものである（上記公報第２頁第２欄段落０００８参照）。

圧延ロールをロール軸に固定するために、従来例１においては所謂油圧方式を採用しているが、ねじ方式を用いているものとして、実開平６−６１３０２号に係る公開明細書及び図面に記載されている圧延ロール固定装置及び特開２０００−６１５１０号公報に記載の片持ち型ロールアセンブリ（以下、それぞれ「従来例３」及び「従来例４」という。）等が提案されている。

例えば従来例３は、片持式ミルスタンドに軸支されたロール軸と、ロール軸とリングロールとの間に介装されるテーパスリーブと、ロール軸端ねじ部に螺合された固定ナットとからなる圧延ロール固定装置であって、テーパスリーブのロール軸端側端部にナット係合周溝を設け、固定ナットのリングロール側端部にリング状係合突条を設け、前記周溝に該突条を相互回転自在に嵌入係合させ、固定ナットの回転によりテーパスリーブを軸方向移動可能にし、ロール軸とリングロール間にテーパスリーブを押込み或いは抜き出しする（公報第１頁の「構造」の項参照）。上記圧延ロール固定装置におけるリングロールをロール軸に取付ける場合、リングロールをテーパスリーブに外嵌し、テーパスリーブをロール軸のリングロール取付部に嵌合させると共に、固定ナットをロール軸のねじ部に螺合させた後、ロール軸の嵌合孔にはロータリアクチュエータの回転軸を、係止溝にキーを係合させて嵌合させると共に係合孔に係合ピンを係合させる。次いで、ロータリアクチュエータを運転してその回転軸を正回転させることにより、固定ナットが公報図１矢印方向に螺進し、テーパスリーブは回転することなくリングロールとロール軸間に挿入され、テーパ効果によりリングロールがロール軸のリングロール取付部に強固に固定される（公開明細書第８頁段落００１７及び段落００１８参照）。

特開平９−３１４２０７号公報 特開平７−３２３３０８号公報 実開平６−６１３０２号公報 特開２０００−６１５１０号公報

従来例２の課題を解決した従来例１にあっては、油圧ジャッキの回転を押えながら固定ボルトを締込む作業が必要であり、換言すれば、一方で油圧ジャッキを支えながら他方で固定ボルトを締め付ける作業が必要であり、しかも高油圧力を使用するので固定装置の重量が重く、ロール軸が傾斜しているものが多いので、固定装置の着脱作業における作業者の負担が大きかった。

従来例３にあっては、ロール軸に対する圧延ロールであるリングロールの押込みによる固定がねじ方式（ねじの締付け力によるもの）であることから、着脱作業に手間がかかり、そして回転工具であるロータリアクチュエータの回転によるために押込み力が不足する課題が残る。従来例４についても構造説明を省略しているが、従来例３と同様の課題がある。

本発明の目的は、固定装置の着脱作業をし易くすると共に作業者による着脱作業の負担を軽減し、ロール軸に対する圧延ロールの強固な固定を図ることにある。

本発明に係る圧延ロールの固定装置は、圧延機に片持ち軸支されているロール軸にこのロール軸に嵌合してあるテーパスリーブを介して中空の圧延ロールを固定する固定装置において、上記圧延ロールの駆動側と反対方向から上記テーパスリーブを加圧可能であるピストンを設けてあるシリンダ、このシリンダに接続してある筒状のばねカバー、このばねカバー内に設けてあるばねであり、上記シリンダ内が上記ピストンを軸心方向に移動可能に収納している収納孔となっており、上記ばねは上記ピストンとばねカバーとの間に配置されていると共に、上記ピストンに対して戻る方向にばね力を付与している。

装置本体の軽量化を図ると共に強度を確保するために、上記ピストン及び上記ばねカバーはいずれもアルミニウム、チタン等の軽合金製であることが望ましい。

装置本体の破損を防止する観点から、上記シリンダの上記収納孔の上記圧延ロール側の開口端内周面には油圧漏出用段差を形成して、加圧時におけるピストンのストローク制限を図るのが望ましい。

油圧を解除したときピストンが元の位置に戻らなければシリンダの取り外しが困難となる。そこで上記ばねの一端部が上記ばねカバーの上記圧延ロール側の端部に掛け止められ、他端部が上記ピストンに掛け止められていることが望ましい。

本発明によれば、従来例１のように固定作業に際して作業者が固定装置を支えるという作業が不要になるので、作業者の作業の負担を軽減することができ、そして固定の作業性の向上に寄与することができ、さらに圧延ロールの固定を１系統の油圧使用で済むので、複雑な油圧操作を伴うと共に重量が重くなることを解消することができる。また、本発明によれば、従来例３及び従来例４と比較して固定の作業性がし易く、油圧力によるので固定が強固に行える。

本発明に係る圧延ロールの固定装置の使用状態を示す断面図である。 本発明に係る圧延ロールの固定装置をロール軸に取付ける前の状態を示す断面図である。 本発明に係る圧延ロールの固定装置を示す側面図である。 本発明に係る圧延ロールの固定装置を示す平面図である。

この発明に係る圧延ロールの固定装置の実施形態について図面を参照して説明する。

図１及び図２において、圧延ロールの固定装置１は、圧延機Ｍに片持ち軸支されているロール軸Ｓにこのロール軸のロール軸取付け部Ｓａに嵌合してあるテーパスリーブＴを介して中空の圧延ロールＲを固定するものである。ロール軸取付け部Ｓａの固定装置１側の端部（図２右端部）は、外周面に雄ねじを形成してあるロール軸ねじ部Ｓａ１となっている。

さて、圧延ロールの固定装置１はピストン３を設けてあるシリンダ２、このシリンダに接続してある筒状のばねカバー４、このばねカバー内に設けてあるばね５をそれぞれ備えている。

図１〜図３に示すシリンダ２は合金鋼製であって、軸心部にねじ孔２ａを軸心方向に貫通状態に開けてある。ねじ孔２ａの内周面は雌ねじを形成してある。

図２〜図４に示すように、シリンダ２の外面（圧延ロールＲ側とは反対側の面）にはねじ孔２ａを挟んで図３左右に対のハンドル部６を対向的に配置してある。各ハンドル部６の両側が取っ手６ａ及び取付け枠６ｂであり、ねじ孔２ａ側の各取付け枠がボルト６ｃによってシリンダ２の外面に固定されている。各ハンドル部６の取っ手６ａを掴んだ状態でシリンダ２をねじ孔２ａを中心として回すことができる。

ピストン３は例えばアルミニウム、チタン等の軽合金製であって、その本体がシリンダ２内に形成してある収納孔２ｂ内に軸心方向に移動可能に収納されている。ピストン３のテーパスリーブＴ側（図２左側）の端面が加圧端面３ａである。

また図１及び図２に示すように、シリンダ２の収納孔２ｂの圧延ロールＲ側（図１左側）の開口端内周面を肉薄にした油圧漏出用段差２ｂ１を全周に形成してある。油圧漏出用段差２ｂ１は、加圧時にピストン３が圧延ロールＲ側に前進して所定以上のストロークになった時に、油圧をリーク（漏出）させて、固定装置１の破損を防止する役割を果すものである。

ばねカバー４は例えばアルミニウム、チタン等の軽合金製である。

ばね５は図１及び図２に示す例ではコイルばねを用いている。ばね５はばねカバー４内に配置されており、ピストン３に対して戻る方向にばね力を付与している。ばね５の一端部（図１左端部）がばねカバー４の圧延ロールＲ側の端部（左端部）に掛け止められ、他端部（右端部）がピストン３に掛け止められている。このように、ばね５はばねカバー４とピストン３との間に配置され、ピストン及びばねカバーの双方にばね力を付与している。なおばねカバー４の圧延ロールＲ側の端面であるばねカバー端面４ａは圧延ロールＲの端面に接し、押圧可能である。

詳細には、ピストン３はテーパスリーブＴに面して加圧する加圧端面３ａと、この加圧端面と段差を付けて設けられた切り欠き端面（付番なし）とを有する。ばねカバー４は圧延ロールＲ側の端部が内方に突出したばねカバー突出部４ｂを有する。この切り欠き端面とばねカバー突出部の一方の端面は互いに向き合う位置にある。ばね４は切り欠き端面とばねカバー突出部４ｂとにばね４の両端部が当接する位置に設けられる。この構成により、ばねがピストン及びテーパスリーブに対して垂直に交わって配置されるため、油圧を解除したときにばねの弾性力がピストンに伝わる。なおばねカバー４とシリンダ２は、ねじで結合されていても一体成型されていてもいずれでもよい。

図１及び図３に示すようにシリンダ２には作動油を供給してテーパスリーブＴを固定するための固定用油圧口２ｃを設けてある。固定用油圧口２ｃから供給された作動油は油圧室に供給され、貯留される。作動油の油圧によってピストン３が先進又は後退する。

シリンダ２、ピストン３及びばねカバー４と、ロール軸Ｓ及びテーパスリーブＴとの関係について図１を参照して説明する。

ロール軸Ｓのロール軸ねじ部Ｓａ１はピストン３内を貫通してシリンダ２のねじ孔２ａ内にねじ込み可能である。そして、テーパスリーブＴはばねカバー４の内部に挿入可能であり、離脱可能である。また、ピストン３の加圧端面３ａはテーパスリーブＴの端面Ｔａを圧延ロールＲ側に加圧可能である。

図１及び図２を参照して、本発明に係る圧延ロールの固定装置１の使用方法について説明する。予め、図２に示すようにロール軸Ｓのロール軸取付け部ＳａをテーパスリーブＴ内に押し込み、その後、このテーパスリーブに鎖線に示すように圧延ロールＲを嵌合させておく。

まず、固定装置１のハンドル部６を持って、ロール軸Ｓのロール軸ねじ部Ｓａ１とシリンダ２のねじ孔２ａとを対向させた状態で固定装置を図２矢印方向に移動させ、ねじ孔の開口端とロール軸ねじ部の端面とを突き合わせてから、ハンドル部の取っ手６ａを掴んだ状態でねじ孔を中心として回しながら固定装置をロール軸ねじ部にねじ込んで行く。すると、ばねカバー４のばねカバー端面４ａが圧延ロールＲの端面に接触しながら押込んで行き、やがて圧延ロールを所定位置まで移動させ位置保持するので、保持した段階で固定装置１の回転動作を止める。この時、シリンダ２はねじ孔２ａを介してロール軸ねじ部Ｓａ１に締め付けられた状態で取付けられる。この状態では、ばね５の反力により、ピストン３とテーパスリーブＴは非接触状態にある。

その後、固定用油圧口２ｃから作動油を油圧室内に供給すると、作動油の油圧によってピストン３がばね５のばね力に抗して圧延ロールＲ側（図１左側）に前進し、その加圧力によってピストンの加圧端面３ａがやがてテーパスリーブの端面Ｔａと接触しさらに、圧延ロールＲを駆動側と反対方向から徐々に押し込んで行き、テーパスリーブの位置を固定する。テーパスリーブＴがピストン３によって押し込まれることによって圧延ロールＲとの一体が強化される。

このようにばねカバー４はばねカバー端面４ａを通じて一次的に固定装置１の回転動作に伴う押込み力により圧延ロールＲを位置保持し、二次的にピストン３の加圧力により圧延ロールＲを固定する。このような圧延ロールＲの固定と同時に、テーパスリーブＴもピストン３の加圧端面３ａによって加圧されるから、圧延ロールと共に固定される。

ピストン３の加圧時に、ピストンのストロークが設定値を越えると、ピストンの加圧面側が油圧漏出用段差２ｂ１に達することになり、このために油圧がリークされ、ストロークの制限が行われて、固定装置１の破損が防止される。

固定装置１の固定解除作業は、まず、テーパスリーブＴに対するピストン３の加圧を解除し、後退させる。この解除によって、圧延ロールＲに対するテーパスリーブＴの押し込みが解除されて保持固定が解かれる。

解除後に各ハンドル部６の取っ手６ａを掴んだ状態でねじ孔２ａを中心として固定時の回転方向とは反対方向に回しながらロール軸ねじ部Ｓａ１にねじ込まれている固定装置１を後退させて行き、ロール軸ねじ部がねじ孔２ａから離脱すると、固定装置はロール軸ねじ部から外れる。

図１に示す圧延ロールの固定装置１によれば、固定装置の回転による締込み後に油圧による圧延ロールの固定を行い、固定作業に際して作業者が固定装置を支える必要がないので、前記従来例１の課題である作業者の作業の負担を軽減することができ、そして固定の作業性の向上に寄与することができる。

また材質としてピストン３及びばねカバー４にアルミニウム、チタン等の軽合金を用いているので固定装置全体の軽量化が可能となるとともに強度の確保が可能となり、作業者の負担軽減を図ることができる。また、シリンダ２に合金鋼を用いれば高強度の維持が図られる。なおシリンダ２、ピストン３及びばねカバー４の各材質として、上述したように合金鋼及び軽合金であることが望ましいが、必ずしも上例に限定されない。

Ｍ 圧延機
Ｒ 圧延ロール
Ｓ ロール軸
Ｓａ ロール軸取付け部
Ｓａ１ ロール軸ねじ部
Ｔ テーパスリーブ
Ｔａ テーパスリーブの端面
１ 圧延ロールの固定装置
２ シリンダ
２ａ ねじ孔
２ｂ 収納孔
２ｂ１ 油圧漏出用段差
３ ピストン
３ａ 加圧端面
４ ばねカバー
４ａ ばねカバー端面
４ｂ ばねカバー突出部
５ ばね
６ ハンドル部
６ａ 取っ手
６ｂ 取付け枠
６ｃ ボルト

Claims (4)

1. 圧延機に片持ち軸支されているロール軸にこのロール軸に嵌合してあるテーパスリーブを介して中空の圧延ロールを固定する固定装置において、
   上記圧延ロールの駆動側と反対方向から上記テーパスリーブを加圧可能であるピストンを設けてあるシリンダ、このシリンダに接続してある筒状のばねカバー、このばねカバー内に設けてあるばねであり、
   上記シリンダ内が上記ピストンを軸心方向に移動可能に収納している収納孔となっており、
   上記ばねは上記ピストンとばねカバーとの間に配置されていると共に、上記ピストンに対して戻る方向にばね力を付与している
   ことを特徴とする圧延ロールの固定装置。
2. 上記ピストン及び上記ばねカバーはいずれも軽合金製である
   ことを特徴とする請求項１に記載の圧延ロールの固定装置。
3. 上記シリンダの上記収納孔の上記圧延ロール側の開口端内周面には油圧漏出用段差を形成してある
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の圧延ロールの固定装置。
4. 上記ばねの一端部が上記ばねカバーの上記圧延ロール側の端部に掛け止められ、他端部が上記ピストンに掛け止められている
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の圧延ロールの固定装置。
   

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