JP2021154342A - Rolling roll - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧延ロールに関する。 The present invention relates to rolling rolls.
従来、例えば線材や棒鋼等となる各種金属素材を熱間圧延等により圧延加工する圧延ロールが知られている。圧延ロールは、中心軸の軸方向に沿って延びるシャフトと、シャフトの外周面に嵌合する圧延リングと、を備える。圧延リングとしては、圧延形状の安定や工具長寿命化の為、耐熱性および耐摩耗性に優れる超硬合金製のものがしばしば使用され、シャフトには、比較的安価かつ軽量な鋼製のものが使用される。 Conventionally, rolling rolls for rolling various metal materials such as wire rods and steel bars by hot rolling or the like are known. The rolling roll includes a shaft extending along the axial direction of the central axis and a rolling ring fitted to the outer peripheral surface of the shaft. Cemented carbide, which has excellent heat resistance and wear resistance, is often used as the rolling ring in order to stabilize the rolling shape and prolong the life of the tool, and the shaft is made of relatively inexpensive and lightweight steel. Is used.
圧延ロールは、圧延加工時の負荷によって、圧延リングがシャフトに対して周方向に滑る場合がある。このような滑りが生じると、圧延の加工精度を損なうおそれがあり好ましくない。
例えば、特許文献1に記載の圧延ロールは、締め付けナットのネジ穴に頭付ボルトをねじ込むことで、頭付ボルトによりスペーサを介してスリーブ(圧延リング)に軸方向への押圧力(以下、側圧と呼ぶ場合がある)を付与する。これにより圧延リングがシャフトに固定されて、圧延リングの滑りが抑制される。
なお、圧延リングをシャフトに安定して固定するために必要な固定力は、圧延条件等により変わる。
In the rolling roll, the rolling ring may slide in the circumferential direction with respect to the shaft due to the load during the rolling process. If such slippage occurs, the processing accuracy of rolling may be impaired, which is not preferable.
For example, in the rolling roll described in Patent Document 1, by screwing a head bolt into a screw hole of a tightening nut, an axial pressing force (hereinafter, lateral pressure) is applied to a sleeve (rolling ring) via a spacer by the head bolt. (Sometimes called) is given. As a result, the rolling ring is fixed to the shaft, and slippage of the rolling ring is suppressed.
The fixing force required to stably fix the rolling ring to the shaft varies depending on the rolling conditions and the like.
しかしながら、圧延リングの固定力を確保するために側圧を高め過ぎると、側圧の反力としてシャフトに生じる軸方向の引張応力が大きくなり、圧延加工時にシャフトに径方向から作用する外力によって、シャフトが変形するなどの不具合が生じる。 However, if the lateral pressure is increased too much to secure the fixing force of the rolling ring, the axial tensile stress generated on the shaft as a reaction force of the lateral pressure increases, and the shaft is affected by the external force acting on the shaft from the radial direction during rolling. Problems such as deformation occur.
本発明は、圧延リングをシャフトに安定して固定でき、かつシャフトの変形等を抑制できる圧延ロールを提供することを目的の一つとする。 One of an object of the present invention is to provide a rolling roll capable of stably fixing a rolling ring to a shaft and suppressing deformation of the shaft.
本発明の圧延ロールの一つの態様は、中心軸の軸方向に沿って延びるシャフトと、前記シャフトの外周面に嵌合する圧延リングと、前記圧延リングを軸方向一方側から支持する支持部と、前記圧延リングの軸方向他方側に配置され、前記圧延リングを軸方向一方側へ押圧する側圧付与部と、前記シャフトの外周面を介して前記圧延リングを径方向外側へ押圧する内圧付与部と、を備える。 One aspect of the rolling roll of the present invention is a shaft extending along the axial direction of the central axis, a rolling ring fitted to the outer peripheral surface of the shaft, and a support portion for supporting the rolling ring from one side in the axial direction. , A side pressure applying portion that is arranged on the other side of the rolling ring in the axial direction and presses the rolling ring to one side in the axial direction, and an internal pressure applying portion that presses the rolling ring radially outward through the outer peripheral surface of the shaft. And.
本発明の圧延ロールによれば、軸方向において支持部と側圧付与部との間に位置する圧延リングを、側圧付与部により軸方向に押圧し、かつ、圧延リングを内圧付与部により径方向にも押圧することで、圧延リングをシャフトに安定して固定できる。すなわち、圧延リングをシャフトに固定するための固定力を、軸方向からの押圧力(側圧)と、径方向内側からの押圧力(以下、内圧と呼ぶ場合がある)とに分散させることで、圧延リング全体としての固定力を安定して確保しつつも、側圧と内圧とをそれぞれ小さく抑えることができる。言い換えると、側圧および内圧をそれぞれ所定値以上に大きくすることなく、圧延リング全体としての固定力を高めることができる。
このため、例えば圧延負荷の高い条件など、圧延条件等に合わせた固定力の設定が容易に行える。本発明によれば、圧延条件等の選択の幅(範囲)を従来よりも拡張でき、各種の圧延加工に対応しやすい。
According to the rolling roll of the present invention, the rolling ring located between the support portion and the lateral pressure applying portion in the axial direction is pressed in the axial direction by the lateral pressure applying portion, and the rolling ring is pressed in the radial direction by the internal pressure applying portion. The rolling ring can be stably fixed to the shaft by also pressing. That is, by distributing the fixing force for fixing the rolling ring to the shaft between the pressing force from the axial direction (side pressure) and the pressing force from the inside in the radial direction (hereinafter, may be referred to as internal pressure). While stably securing the fixing force of the rolling ring as a whole, the lateral pressure and the internal pressure can be kept small. In other words, the fixing force of the rolling ring as a whole can be increased without increasing the lateral pressure and the internal pressure to more than a predetermined value.
Therefore, the fixing force can be easily set according to the rolling conditions such as the condition where the rolling load is high. According to the present invention, the range of selection of rolling conditions and the like can be expanded as compared with the conventional case, and it is easy to cope with various rolling processes.
詳しくは、例えば本発明と異なり、側圧のみで圧延リングの固定力を高めようとすると、側圧の反力としてシャフトに生じる軸方向の引張応力が大きくなり過ぎて、圧延加工時にシャフトに径方向から作用する外力によって、シャフトが変形するなどの不具合が生じるおそれがある。また、内圧のみで圧延リングの固定力を高めようとすると、圧延リングの外周部に生じる引張応力が大きくなり過ぎて、超硬合金製の圧延リングのように硬質ではあるが靭性に乏しい材料では、圧延リングに損傷が生じるおそれがある。
一方、本発明によれば、このような不具合を解消できる。軸方向および径方向、つまり複数方向からの押圧力により圧延リング全体の固定力を高めて、圧延リングをシャフトに安定して固定でき、かつ、圧延リングの損傷やシャフトの変形等を抑制できる。
Specifically, for example, unlike the present invention, if an attempt is made to increase the fixing force of the rolling ring only by the lateral pressure, the axial tensile stress generated in the shaft as a reaction force of the lateral pressure becomes too large, and the shaft is subjected to the radial direction during rolling. The acting external force may cause problems such as deformation of the shaft. Further, if an attempt is made to increase the fixing force of the rolling ring only by the internal pressure, the tensile stress generated in the outer peripheral portion of the rolling ring becomes too large, and the material such as the rolling ring made of cemented carbide is hard but has poor toughness. , The rolling ring may be damaged.
On the other hand, according to the present invention, such a problem can be solved. The fixing force of the entire rolling ring can be increased by pressing pressure from the axial direction and the radial direction, that is, from a plurality of directions, the rolling ring can be stably fixed to the shaft, and damage to the rolling ring and deformation of the shaft can be suppressed.
上記圧延ロールにおいて、前記内圧付与部は、前記シャフトの外周部に配置され、内部に流体が充填される圧力室と、前記圧力室の径方向外側に位置して前記シャフトの外周面の一部を構成し、前記圧力室の圧力の変化により径方向の位置が変化する外周壁部と、を有することが好ましい。 In the rolling roll, the internal pressure applying portion is arranged on the outer peripheral portion of the shaft, and is located in a pressure chamber filled with a fluid inside and a part of the outer peripheral surface of the shaft located on the radial outer side of the pressure chamber. It is preferable to have an outer peripheral wall portion whose position changes in the radial direction due to a change in the pressure of the pressure chamber.
この場合、圧力室の流体の圧力(内圧)を増大させることにより、外周壁部を径方向外側に変位させて、圧延リングに径方向内側からの押圧力を付与し、圧延リングを固定できる。また、圧力室の流体の圧力を減少させることにより、外周壁部を径方向内側に変位させて、圧延リングをシャフトから取り外しやすくできる。 In this case, by increasing the pressure (internal pressure) of the fluid in the pressure chamber, the outer peripheral wall portion can be displaced outward in the radial direction to apply a pressing force from the inside in the radial direction to the rolling ring, and the rolling ring can be fixed. Further, by reducing the pressure of the fluid in the pressure chamber, the outer peripheral wall portion can be displaced inward in the radial direction, and the rolling ring can be easily removed from the shaft.
例えば、焼き嵌めや冷やし嵌めなどの締り嵌めによって、圧延リングをシャフトの外周面に固定する場合と比べて、本発明の上記構成によれば、シャフト外周面への圧延リングの取り付けおよび取り外し、つまり着脱が容易である。また、締り嵌めの場合に必要となる加熱・冷却のための専用設備等が不要であり、設備費用を削減できる。 For example, as compared with the case where the rolling ring is fixed to the outer peripheral surface of the shaft by tightening fitting such as shrink fitting or cold fitting, according to the above configuration of the present invention, attachment / detachment of the rolling ring to the outer peripheral surface of the shaft, that is, Easy to put on and take off. In addition, there is no need for dedicated equipment for heating and cooling, which is required for tightening, and equipment costs can be reduced.
上記圧延ロールにおいて、前記内圧付与部は、前記シャフトの内部を延び、前記圧力室と繋がる流体の流路と、前記流路の一部に移動可能に嵌合する調整ピストンと、を有し、前記流路への前記調整ピストンの嵌合位置に応じて、前記圧力室の圧力が変化することが好ましい。 In the rolling roll, the internal pressure applying portion has a fluid flow path extending inside the shaft and connecting to the pressure chamber, and an adjusting piston movably fitted to a part of the flow path. It is preferable that the pressure in the pressure chamber changes according to the fitting position of the adjusting piston in the flow path.
この場合、流路の一部への調整ピストンの嵌合位置を調整することで、圧延リングに対する内圧が変化する。このため、例えば各種の圧延条件等に応じて、圧延リングの固定力を調整できる。 In this case, the internal pressure on the rolling ring changes by adjusting the fitting position of the adjusting piston to a part of the flow path. Therefore, for example, the fixing force of the rolling ring can be adjusted according to various rolling conditions and the like.
上記圧延ロールにおいて、前記圧力室は、軸方向に並んで複数設けられることとしてもよい。 In the rolling roll, a plurality of the pressure chambers may be provided side by side in the axial direction.
この場合、複数の圧力室の流体の圧力を適宜設定することで、圧延リングの軸方向の各位置において、内圧を変化させたり調整したりすることができる。つまり、圧延リングの固定力を、軸方向の各位置で変化させたり調整できる。 In this case, the internal pressure can be changed or adjusted at each position in the axial direction of the rolling ring by appropriately setting the pressures of the fluids in the plurality of pressure chambers. That is, the fixing force of the rolling ring can be changed or adjusted at each position in the axial direction.
上記圧延ロールにおいて、前記圧延リングは、軸方向に並んで複数設けられ、径方向から見て、各前記圧延リングと各前記圧力室とが、互いに重なることとしてもよい。 In the rolling roll, a plurality of the rolling rings may be provided side by side in the axial direction, and the rolling rings and the pressure chambers may overlap each other when viewed from the radial direction.
この場合、各圧延リングに対して、各圧力室により個別に内圧を付与できる。圧延リングごとに、互いに異なる圧延条件で圧延加工を行うことが可能である。 In this case, internal pressure can be individually applied to each rolling ring by each pressure chamber. It is possible to perform rolling processing under different rolling conditions for each rolling ring.
上記圧延ロールにおいて、前記圧力室は、周方向に沿って延びることが好ましい。 In the rolling roll, the pressure chamber preferably extends along the circumferential direction.
この場合、圧延リングに対して、周方向の広範囲にわたって内圧を付与できる。このため、圧延リングの固定力を安定して高めることができる。 In this case, internal pressure can be applied to the rolling ring over a wide range in the circumferential direction. Therefore, the fixing force of the rolling ring can be stably increased.
上記圧延ロールにおいて、前記側圧付与部は、前記シャフトの外周面に螺着され、前記圧延リングの軸方向他方側に配置される側圧リングナットと、軸方向において、前記側圧リングナットと前記圧延リングとの間に配置される介装リングと、前記側圧リングナットを軸方向に貫通する雌ネジ孔に螺着され、前記介装リングに軸方向他方側から接触する雄ネジ部材と、を有し、前記雌ネジ孔に対する前記雄ネジ部材のねじ込み量を調整することにより、前記圧延リングを軸方向一方側へ押圧する押圧力が調整されることが好ましい。 In the rolling roll, the lateral pressure applying portion is screwed to the outer peripheral surface of the shaft and is arranged on the other side in the axial direction of the rolling ring, and the lateral pressure ring nut and the rolling ring in the axial direction. It has an interposition ring arranged between the two, and a male screw member screwed into a female screw hole penetrating the lateral pressure ring nut in the axial direction and contacting the interposition ring from the other side in the axial direction. It is preferable that the pressing force for pressing the rolling ring to one side in the axial direction is adjusted by adjusting the screwing amount of the male screw member into the female screw hole.
この場合、雌ネジ孔への雄ネジ部材のねじ込み量を調整することにより、介装リングを介して、圧延リングに側圧を適宜付与できる。側圧の調整を行うことが容易であり、上述した本発明による作用効果がより安定して得られる。 In this case, by adjusting the screwing amount of the male screw member into the female screw hole, lateral pressure can be appropriately applied to the rolling ring via the interposition ring. It is easy to adjust the lateral pressure, and the above-mentioned action and effect according to the present invention can be obtained more stably.
本発明の一つの態様の圧延ロールによれば、圧延リングをシャフトに安定して固定でき、かつシャフトの変形等を抑制できる。 According to the rolling roll of one aspect of the present invention, the rolling ring can be stably fixed to the shaft, and the deformation of the shaft can be suppressed.
本発明の一実施形態の圧延ロール10について、図面を参照して説明する。
本実施形態の圧延ロール10は、例えば線材や棒鋼等となる各種金属素材を熱間圧延等により圧延加工するのに用いられる。
The
The
図1に示すように、圧延ロール10は、中心軸Cを中心とするシャフト1と、圧延リング2と、支持部3と、側圧付与部4と、内圧付与部5と、を備える。支持部3と側圧付与部4とは、シャフト1の中心軸Cが延びる方向において、互いに異なる位置に配置される。
As shown in FIG. 1, the
〔方向の定義〕
本実施形態では、中心軸Cが延びる方向を、軸方向と呼ぶ。各図において、軸方向はX軸方向に相当する。軸方向のうち、側圧付与部4から支持部3へ向かう方向(+X側)を軸方向一方側と呼び、支持部3から側圧付与部4へ向かう方向(−X側)を軸方向他方側と呼ぶ。
中心軸Cと直交する方向を径方向と呼ぶ。径方向のうち、中心軸Cに近づく方向を径方向内側と呼び、中心軸Cから離れる方向を径方向外側と呼ぶ。
中心軸C回りに周回する方向を周方向と呼ぶ。
[Definition of direction]
In the present embodiment, the direction in which the central axis C extends is referred to as an axial direction. In each figure, the axial direction corresponds to the X-axis direction. Of the axial directions, the direction from the lateral
The direction orthogonal to the central axis C is called the radial direction. Of the radial directions, the direction closer to the central axis C is called the radial inner side, and the direction away from the central axis C is called the radial outer side.
The direction of orbiting around the central axis C is called the circumferential direction.
〔シャフト〕
シャフト1は、鋼製である。シャフト1は、軸方向に沿って延びる。シャフト1の両端部1f,1gは、図示しない圧延機に回転可能に支持される。圧延加工時に、シャフト1は、圧延機により周方向のうち所定の回転方向、つまり圧延回転方向に回転駆動される。
〔shaft〕
The shaft 1 is made of steel. The shaft 1 extends along the axial direction. Both ends 1f and 1g of the shaft 1 are rotatably supported by a rolling mill (not shown). At the time of rolling, the shaft 1 is rotationally driven by the rolling mill in a predetermined rotational direction in the circumferential direction, that is, in the rolling rotational direction.
シャフト1の軸方向の両端部1f,1gは、軸方向において両端部1f,1g間に位置する中間部分1aよりも、外径が小さい。シャフト1の中間部分1aは、シャフト1において最も外径が大きい。中間部分1aは、第1雄ネジ部1bと、段部1cと、第2雄ネジ部1dと、リング嵌合部1eと、を有する。つまりシャフト1は、第1雄ネジ部1bと、段部1cと、第2雄ネジ部1dと、リング嵌合部1eと、を有する。
The outer diameters of both
第1雄ネジ部1bは、シャフト1の中間部分1aのうち軸方向一方側の端部に配置される。第1雄ネジ部1bは、中間部分1aの外周面のうち軸方向一方側の端部に、中心軸Cを中心とする螺旋状の雄ネジ加工が施されることにより設けられる。
The first
段部1cおよび第2雄ネジ部1dは、シャフト1の中間部分1aのうち軸方向他方側の端部に配置される。中間部分1aの軸方向他方側の端部において、段部1cは第2雄ネジ部1dよりも軸方向一方側に位置する。中間部分1aのうち軸方向他方側の端部は、中間部分1aのうち軸方向他方側の端部以外の部分よりも、外径が小さい。すなわち、段部1cおよび第2雄ネジ部1dの各外径は、第1雄ネジ部1bおよびリング嵌合部1eの各外径よりも小さい。第2雄ネジ部1dは、中間部分1aの外周面のうち軸方向他方側の端部に、中心軸Cを中心とする螺旋状の雄ネジ加工が施されることにより設けられる。
リング嵌合部1eは、中間部分1aのうち軸方向の両端部間に位置する。リング嵌合部1eは、軸方向において、第1雄ネジ部1bと段部1cとの間に位置する。
The
The ring
〔圧延リング〕
圧延リング2は、超硬合金製である。圧延リング2は、中心軸Cを中心とする円筒状または円形リング板状である。本実施形態では圧延リング2が、軸方向に延びる円筒状である。圧延リング2は、リング嵌合部1eの外周面に嵌合する。つまり圧延リング2は、シャフト1の外周面に嵌合する。本実施形態では、圧延リング2の軸方向の長さが、リング嵌合部1eの軸方向の長さと同じである。
[Rolling ring]
The rolling
圧延リング2は、カリバー2aを有する。カリバー2aは、圧延リング2の外周面から径方向内側に窪み、周方向に延びる。カリバー2aは、中心軸Cを中心とする環状の溝である。カリバー2aは、ワークである金属素材に、圧延加工を施すための成形溝である。本実施形態ではカリバー2aが、圧延リング2の外周面に、軸方向に互いに間隔をあけて複数設けられる。
The rolling
〔支持部〕
支持部3は、中間部分1aの軸方向一方側の端部の径方向外側に配置される。本実施形態では支持部3が、中心軸Cを中心とする筒状である。支持部3は、内周面に第1雌ネジ部3aを有する。支持部3は、ナット形状である。このため支持部3は、支持リングナット3と言い換えてもよい。支持部3の第1雌ネジ部3aは、第1雄ネジ部1bに螺着される。つまり支持部3は、シャフト1の外周面に螺着される。支持部3は、軸方向他方側を向く端面が圧延リング2の軸方向一方側を向く端面と接触する。これにより支持部3は、圧延リング2を軸方向一方側から支持する。
[Support]
The
〔側圧付与部〕
側圧付与部4は、圧延リング2に対して、軸方向からの押圧力つまり側圧を付与する機能を有する。側圧付与部4は、圧延リング2の軸方向他方側に配置され、圧延リング2を軸方向一方側へ押圧する。
[Side pressure applying part]
The lateral
側圧付与部4は、側圧リングナット6と、介装リング7と、雄ネジ部材8と、を有する。
側圧リングナット6は、圧延リング2の軸方向他方側に配置される。側圧リングナット6は、中間部分1aの軸方向他方側の端部の径方向外側に配置される。側圧リングナット6は、中心軸Cを中心とする筒状である。側圧リングナット6は、内周面に第2雌ネジ部6aを有する。側圧リングナット6の第2雌ネジ部6aは、第2雄ネジ部1dに螺着される。つまり側圧リングナット6は、シャフト1の外周面に螺着される。
The lateral
The lateral
側圧リングナット6は、ナット本体6bと、突出筒部6cと、雌ネジ孔6dと、を有する。
ナット本体6bは、中心軸Cを中心とする筒状である。ナット本体6bの内周面には、第2雌ネジ部6aが配置される。
The lateral
The
突出筒部6cは、ナット本体6bの軸方向一方側を向く端面から軸方向一方側に突出する。突出筒部6cは、中心軸Cを中心とする筒状である。突出筒部6cの内径は、ナット本体6bの内径よりも大きい。突出筒部6cの外径は、ナット本体6bの外径と同じである。
The protruding
雌ネジ孔6dは、ナット本体6bを軸方向に貫通する。雌ネジ孔6dは、突出筒部6cよりも径方向内側に位置する。雌ネジ孔6dは、ナット本体6bの軸方向一方側を向く端面および軸方向他方側を向く端面に開口する。つまり雌ネジ孔6dは、側圧リングナット6を軸方向に貫通する。雌ネジ孔6dは、周方向に互いに間隔をあけて複数設けられる。本実施形態では雌ネジ孔6dが、周方向に等ピッチで例えば3つ以上設けられる。雌ネジ孔6dは、軸方向から見て、圧延リング2の内周部と重なる。
The
介装リング7は、軸方向において、側圧リングナット6と圧延リング2との間に配置される。介装リング7は、中心軸Cを中心とする筒状である。介装リング7は、嵌合筒部7aと、押圧筒部7bと、を有する。
The
嵌合筒部7aは、介装リング7のうち、軸方向他方側の部分を構成する。嵌合筒部7aは、突出筒部6cの径方向内側に位置する。嵌合筒部7aの外周面は、突出筒部6cの内周面と接触する。嵌合筒部7aは、突出筒部6cの内周面に嵌合する。嵌合筒部7aの内周面は、段部1cの外周面と接触する。嵌合筒部7aは、段部1cの外周面に嵌合する。つまり介装リング7は、シャフト1の外周面に嵌合する。嵌合筒部7aの軸方向他方側を向く端面は、ナット本体6bの軸方向一方側を向く端面と、隙間をあけて対向する。
The
押圧筒部7bは、介装リング7のうち、軸方向一方側の部分を構成する。押圧筒部7bは、突出筒部6cよりも軸方向一方側に位置する。押圧筒部7bの軸方向一方側を向く端面は、圧延リング2の軸方向他方側を向く端面と接触する。押圧筒部7bの軸方向一方側を向く端面の内径は、圧延リング2の内径以上である。押圧筒部7bの軸方向一方側を向く端面の外径は、圧延リング2の外径と同じである。
The
雄ネジ部材8は、柱状であり、軸方向に延びる。雄ネジ部材8は、例えば、六角穴付きボルト等である。雄ネジ部材8は、周方向に互いに間隔をあけて複数設けられる。各雄ネジ部材8は、各雌ネジ孔6dに螺着される。雄ネジ部材8の軸方向一方側の端部は、ナット本体6bの軸方向一方側を向く端面から、軸方向一方側に突出する。雄ネジ部材8の軸方向一方側の端部は、嵌合筒部7aの軸方向他方側を向く端面に接触する。つまり雄ネジ部材8は、介装リング7に軸方向他方側から接触する。雌ネジ孔6dに対する雄ネジ部材8のねじ込み量を調整することにより、介装リング7を介して、圧延リング2を軸方向一方側へ押圧する押圧力つまり側圧が調整される。
The
〔内圧付与部〕
内圧付与部5は、圧延リング2に対して、径方向内側からの押圧力つまり内圧を付与する機能を有する。内圧付与部5は、シャフト1の外周面を介して圧延リング2を径方向外側へ押圧する。具体的に、内圧付与部5は、中間部分1aの外周面を介して、圧延リング2の内周面を径方向外側へ向けて押圧する。
[Internal pressure applying part]
The internal
内圧付与部5は、圧力室9と、外周壁部11と、流路12と、調整ピストン13と、を有する。
圧力室9は、シャフト1の内部に画成された室である。圧力室9は、中間部分1aの外周部に配置される。つまり圧力室9は、シャフト1の外周部に配置される。具体的に、圧力室9は、中間部分1aのうちリング嵌合部1eに配置される。圧力室9の内部には、流体が充填される。本実施形態では流体が、オイルである。このため圧力室9は、油圧室9と言い換えてもよい。
The internal
The
圧力室9は、周方向に沿って延びる。圧力室9は、シャフト1の内部において周方向の全周にわたって配置されてもよいし、周方向の一部に配置されてもよい。圧力室9は、軸方向および周方向の各寸法に比べて、径方向の寸法が小さい。圧力室9は、周方向および軸方向に拡がり径方向につぶれた、扁平した形状を有する。圧力室9は、径方向から見て、圧延リング2のカリバー2aと重なる。
The
本実施形態では圧力室9が、軸方向に並んで複数設けられる。複数の圧力室9は、軸方向に互いに間隔をあけて配置される。複数の圧力室9は、第1圧力室9aと、第2圧力室9bと、第3圧力室9cと、を有する。つまり本実施形態では、圧力室9が3つ設けられる。
In this embodiment, a plurality of
第1圧力室9aは、3つの圧力室9のうち、軸方向一方側の端部に位置する圧力室9である。第3圧力室9cは、3つの圧力室9のうち、軸方向他方側の端部に位置する圧力室9である。第2圧力室9bは、軸方向において、第1圧力室9aと第3圧力室9cとの間に位置する圧力室9である。本実施形態では、第2圧力室9bの軸方向寸法が、第1圧力室9aおよび第3圧力室9cの各軸方向寸法よりも大きい。
The
外周壁部11は、中間部分1aの外周部に配置される。外周壁部11は、圧力室9の径方向外側に位置する。外周壁部11は、中間部分1aの外周面の一部を構成する。つまり外周壁部11は、シャフト1の外周面の一部を構成する。具体的に、外周壁部11は、リング嵌合部1eの外周面を構成する。外周壁部11は、径方向において、圧力室9と圧延リング2との間に位置する。外周壁部11は、圧力室9の圧力の変化により、径方向の位置が変化する。すなわち、外周壁部11は、圧力室9の流体の圧力(内圧)の変化に応じて、径方向に変形可能である。
The outer
流路12は、シャフト1の内部を延び、圧力室9と繋がる。流路12には、流体が充填される。流路12は、圧力室9と接続されて径方向に延びる径方向流路部と、この径方向流路部に接続されて軸方向に延び、シャフト1の軸方向一方側を向く端面に開口する軸方向流路部と、を有する。
The
流路12は、複数設けられる。複数の流路12は、第1流路12aと、第2流路12bと、第3流路12cと、を有する。つまり本実施形態では、流路12が3つ設けられる。流路12の数は、圧力室9の数と同じである。
第1流路12aは、3つの流路12のうち、第1圧力室9aと繋がる流路12である。第2流路12bは、3つの流路12のうち、第2圧力室9bと繋がる流路12である。第3流路12cは、3つの流路12のうち、第3圧力室9cと繋がる流路12である。
A plurality of
The
図1および図2に示すように、調整ピストン13は、流路12のうちシャフト1の軸方向一方側の端面に開口する開口部に配置される。調整ピストン13は、流路12の一部に移動可能に嵌合する。本実施形態では調整ピストン13が、軸方向に延びる柱状であり、流路12の軸方向流路部の開口部に、軸方向の嵌合位置を調整可能に配置される。具体的に、調整ピストン13は、流路12の開口部をシールした状態で、開口部内に螺着される。調整ピストン13の開口部へのねじ込み量を変化させることにより、圧力室9の圧力は変化する。すなわち、流路12への調整ピストン13の嵌合位置に応じて、圧力室9の圧力が変化する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the adjusting
調整ピストン13は、複数設けられる。複数の調整ピストン13は、第1調整ピストン13aと、第2調整ピストン13bと、第3調整ピストン13cと、を有する。つまり本実施形態では、調整ピストン13が3つ設けられる。調整ピストン13の数は、圧力室9の数と同じであり、流路12の数と同じである。
第1調整ピストン13aは、第1流路12aの一部(開口部)に移動可能に嵌合し、第1圧力室9aの圧力を変化させる。第2調整ピストン13bは、第2流路12bの一部(開口部)に移動可能に嵌合し、第2圧力室9bの圧力を変化させる。第3調整ピストン13cは、第3流路12cの一部(開口部)に移動可能に嵌合し、第3圧力室9cの圧力を変化させる。
A plurality of adjusting
The
〔圧延リングの着脱手順〕
本実施形態の圧延ロール10では、下記の手順により圧延リング2をシャフト1に着脱する。
シャフト1の中間部分1aに、支持部3が取り付けられ、圧延リング2、介装リング7および側圧リングナット6が取り付けられていない状態から、圧延リング2を中間部分1aに嵌合させる。なおこのとき、リング嵌合部1eの外周壁部11は、径方向外側に膨張していない状態である。圧延リング2を中間部分1aに取り付けた後、介装リング7および側圧リングナット6を中間部分1aに取り付ける。
[Procedure for attaching and detaching rolling rings]
In the rolling
The rolling
雄ネジ部材8を操作し、雄ネジ部材8を雌ネジ孔6dに対して軸方向一方側へねじ込んでいき、雄ネジ部材8で介装リング7を軸方向一方側へ押し込むことで、介装リング7を介して圧延リング2に軸方向一方側への押圧力(側圧)を付与する。これにより、シャフト1に対して圧延リング2が固定される。
By operating the
調整ピストン13を操作し、調整ピストン13を流路12の開口部に対して軸方向他方側へねじ込んでいき、圧力室9の流体の圧力を高めることで外周壁部11を径方向外側に膨張させて、圧延リング2に径方向内側からの押圧力(内圧)を付与する。これにより、シャフト1に対する圧延リング2の固定力が増大される。
なお本実施形態では、圧延リング2への側圧の付与によってシャフト1の中間部分1aの外径が僅かに減少した場合でも、圧延リング2への内圧の付与によって、圧延リング2の固定力が所定以上に安定して確保される。
The adjusting
In the present embodiment, even when the outer diameter of the
圧延リング2をシャフト1から取り外す場合は、上述とは逆の手順で作業を行う。すなわち、調整ピストン13を操作して圧延リング2への内圧を減少させた後、雄ネジ部材8を操作して圧延リング2への側圧を減少させて、側圧リングナット6、介装リング7および圧延リング2をシャフト1から取り外す。
When the rolling
〔本実施形態による作用効果〕
以上説明した本実施形態の圧延ロール10によれば、軸方向において支持部3と側圧付与部4との間に位置する圧延リング2を、側圧付与部4により軸方向に押圧し、かつ、圧延リング2を内圧付与部5により径方向にも押圧することで、圧延リング2をシャフト1に安定して固定できる。すなわち、圧延リング2をシャフト1に固定するための固定力を、軸方向からの押圧力(側圧)と、径方向内側からの押圧力(内圧)とに分散させることで、圧延リング2全体としての固定力を安定して確保しつつも、側圧と内圧とをそれぞれ小さく抑えることができる。言い換えると、側圧および内圧をそれぞれ所定値以上に大きくすることなく、圧延リング2全体としての固定力を高めることができる。
このため、例えば圧延負荷の高い条件など、圧延条件等に合わせた固定力の設定が容易に行える。本実施形態によれば、圧延条件等の選択の幅(範囲)を従来よりも拡張でき、各種の圧延加工に対応しやすい。
[Action and effect according to this embodiment]
According to the rolling
Therefore, the fixing force can be easily set according to the rolling conditions such as the condition where the rolling load is high. According to this embodiment, the range of selection of rolling conditions and the like can be expanded as compared with the conventional case, and it is easy to handle various rolling processes.
詳しくは、例えば本実施形態と異なり、側圧のみで圧延リング2の固定力を高めようとすると、側圧の反力としてシャフト1に生じる軸方向の引張応力が大きくなり過ぎて、圧延加工時にシャフト1に径方向から作用する外力によって、シャフト1が変形するなどの不具合が生じるおそれがある。また、内圧のみで圧延リング2の固定力を高めようとすると、圧延リング2の外周部に生じる引張応力が大きくなり過ぎて、超硬合金製の圧延リング2のように硬質ではあるが靭性に乏しい材料では、圧延リング2に損傷が生じるおそれがある。
一方、本実施形態によれば、このような不具合を解消できる。軸方向および径方向、つまり複数方向からの押圧力により圧延リング2全体の固定力を高めて、圧延リング2をシャフト1に安定して固定でき、かつ、圧延リング2の損傷やシャフト1の変形等を抑制できる。
Specifically, for example, unlike the present embodiment, if an attempt is made to increase the fixing force of the rolling
On the other hand, according to the present embodiment, such a problem can be solved. The fixing force of the
また本実施形態では、圧力室9の流体の圧力(内圧)を増大させることにより、外周壁部11を径方向外側に変位させて、圧延リング2に径方向内側からの押圧力を付与し、圧延リング2を固定できる。また、圧力室9の流体の圧力を減少させることにより、外周壁部11を径方向内側に変位させて、圧延リング2をシャフト1から取り外しやすくできる。
Further, in the present embodiment, by increasing the pressure (internal pressure) of the fluid in the
例えば、焼き嵌めや冷やし嵌めなどの締り嵌めによって、圧延リング2をシャフト1の外周面に固定する場合と比べて、本実施形態によれば、シャフト1外周面への圧延リング2の取り付けおよび取り外し、つまり着脱が容易である。また、締り嵌めの場合に必要となる加熱・冷却のための専用設備等が不要であり、設備費用を削減できる。
For example, as compared with the case where the rolling
また本実施形態では、流路12の一部(開口部)への調整ピストン13の嵌合位置を調整することで、圧延リング2に対する内圧が変化する。このため、例えば各種の圧延条件等に応じて、圧延リング2の固定力を調整できる。
Further, in the present embodiment, the internal pressure with respect to the rolling
また本実施形態では、圧力室9が、軸方向に並んで複数設けられる。
この場合、複数の圧力室9の流体の圧力を適宜設定することで、圧延リング2の軸方向の各位置において、内圧を変化させたり調整したりすることができる。つまり、圧延リング2の固定力を、軸方向の各位置で変化させたり調整できる。
Further, in the present embodiment, a plurality of
In this case, by appropriately setting the pressures of the fluids in the plurality of
また本実施形態では、圧力室9が、周方向に沿って延びる。
この場合、圧延リング2に対して、周方向の広範囲にわたって内圧を付与できる。このため、圧延リング2の固定力を安定して高めることができる。
Further, in the present embodiment, the
In this case, internal pressure can be applied to the rolling
また本実施形態では、雌ネジ孔6dへの雄ネジ部材8のねじ込み量を調整することにより、介装リング7を介して、圧延リング2に側圧を適宜付与できる。側圧の調整を行うことが容易であり、上述した本実施形態による作用効果がより安定して得られる。
Further, in the present embodiment, by adjusting the screwing amount of the
〔本発明に含まれるその他の構成〕
なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、例えば下記に説明するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の変更等が可能である。なお、変形例の図示においては、前述の実施形態と同じ構成要素に同一の符号を付し、主として異なる点について説明する。
[Other configurations included in the present invention]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the configuration can be changed without departing from the spirit of the present invention, for example, as described below. In the illustration of the modified example, the same components as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and mainly different points will be described.
図3は、前述の実施形態で説明した圧延ロール10の変形例を示す。この変形例では、圧延ロール10が、複数の圧延リング2と、第1スペーサ14と、第2スペーサ15と、を備える。
圧延リング2は、軸方向に並んで複数設けられる。複数の圧延リング2は、軸方向に互いに間隔をあけて配置される。図示の例では、圧延リング2が軸方向に並んで2つ設けられる。この変形例では、各圧延リング2の軸方向の長さが、リング嵌合部1eの軸方向の長さよりも小さい。
FIG. 3 shows a modified example of the rolling
A plurality of rolling
第1スペーサ14は、中心軸Cを中心とする円形リング板状である。第1スペーサ14は、軸方向に隣り合う一対の圧延リング2間に配置される。第1スペーサ14は、軸方向において、一対の圧延リング2により挟まれる。
第2スペーサ15は、中心軸Cを中心とする円形リング板状である。第2スペーサ15は、軸方向に隣り合う圧延リング2と介装リング7との間に配置される。第2スペーサ15は、軸方向において、圧延リング2と介装リング7とにより挟まれる。
The
The
側圧付与部4は、2つの圧延リング2のうち軸方向他方側に位置する圧延リング2(以下、他方側圧延リング2と呼ぶ)を、第2スペーサ15を介して、軸方向一方側へ押圧する。また側圧付与部4は、2つの圧延リング2のうち軸方向一方側に位置する圧延リング2(以下、一方側圧延リング2と呼ぶ)を、第2スペーサ15、他方側圧延リング2および第1スペーサ14を介して、軸方向一方側へ押圧する。
The lateral
またこの変形例では、圧力室9、流路12および調整ピストン13の組が、2組設けられる。一方側圧延リング2は、第1圧力室9aの径方向外側に配置される。他方側圧延リング2は、第2圧力室9bの径方向外側に配置される。径方向から見て、各圧延リング2と各圧力室9とは、互いに重なる。
この変形例によれば、各圧延リング2に対して、各圧力室9により個別に内圧を付与できる。圧延リング2ごとに、互いに異なる圧延条件で圧延加工を行うことが可能である。
Further, in this modification, two sets of the
According to this modification, internal pressure can be individually applied to each rolling
本発明は、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態および変形例等で説明した各構成を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態等によって限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。 The present invention may combine the configurations described in the above-described embodiments and modifications, etc., as long as it does not deviate from the gist of the present invention, and it is possible to add, omit, replace, or otherwise change the configurations. .. Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments and the like, but is limited only to the scope of claims.
本発明の圧延ロールによれば、圧延リングをシャフトに安定して固定でき、かつシャフトの変形等を抑制できる。したがって、産業上の利用可能性を有する。 According to the rolling roll of the present invention, the rolling ring can be stably fixed to the shaft and the deformation of the shaft can be suppressed. Therefore, it has industrial applicability.
1…シャフト
2…圧延リング
3…支持部
4…側圧付与部
5…内圧付与部
6…側圧リングナット
6d…雌ネジ孔
7…介装リング
8…雄ネジ部材
9…圧力室
10…圧延ロール
11…外周壁部
12…流路
13…調整ピストン
C…中心軸
1 ...
Claims (7)
前記シャフトの外周面に嵌合する圧延リングと、
前記圧延リングを軸方向一方側から支持する支持部と、
前記圧延リングの軸方向他方側に配置され、前記圧延リングを軸方向一方側へ押圧する側圧付与部と、
前記シャフトの外周面を介して前記圧延リングを径方向外側へ押圧する内圧付与部と、を備える、
圧延ロール。 A shaft that extends along the axial direction of the central axis,
A rolling ring that fits on the outer peripheral surface of the shaft,
A support portion that supports the rolling ring from one side in the axial direction,
A side pressure applying portion that is arranged on the other side of the rolling ring in the axial direction and presses the rolling ring toward one side in the axial direction.
An internal pressure applying portion that presses the rolling ring radially outward via the outer peripheral surface of the shaft is provided.
Rolling roll.
前記シャフトの外周部に配置され、内部に流体が充填される圧力室と、
前記圧力室の径方向外側に位置して前記シャフトの外周面の一部を構成し、前記圧力室の圧力の変化により径方向の位置が変化する外周壁部と、を有する、
請求項1に記載の圧延ロール。 The internal pressure applying portion is
A pressure chamber arranged on the outer periphery of the shaft and filled with a fluid inside,
It has an outer peripheral wall portion that is located on the radial outer side of the pressure chamber to form a part of the outer peripheral surface of the shaft and whose radial position changes due to a change in the pressure of the pressure chamber.
The rolling roll according to claim 1.
前記シャフトの内部を延び、前記圧力室と繋がる流体の流路と、
前記流路の一部に移動可能に嵌合する調整ピストンと、を有し、
前記流路への前記調整ピストンの嵌合位置に応じて、前記圧力室の圧力が変化する、
請求項2に記載の圧延ロール。 The internal pressure applying portion is
A fluid flow path extending inside the shaft and connecting to the pressure chamber,
It has an adjusting piston that is movably fitted to a part of the flow path.
The pressure in the pressure chamber changes according to the fitting position of the adjusting piston in the flow path.
The rolling roll according to claim 2.
請求項2または3に記載の圧延ロール。 A plurality of the pressure chambers are provided side by side in the axial direction.
The rolling roll according to claim 2 or 3.
径方向から見て、各前記圧延リングと各前記圧力室とが、互いに重なる、
請求項4に記載の圧延ロール。 A plurality of the rolling rings are provided side by side in the axial direction.
When viewed from the radial direction, each of the rolling rings and each of the pressure chambers overlap each other.
The rolling roll according to claim 4.
請求項2から5のいずれか1項に記載の圧延ロール。 The pressure chamber extends along the circumferential direction.
The rolling roll according to any one of claims 2 to 5.
前記シャフトの外周面に螺着され、前記圧延リングの軸方向他方側に配置される側圧リングナットと、
軸方向において、前記側圧リングナットと前記圧延リングとの間に配置される介装リングと、
前記側圧リングナットを軸方向に貫通する雌ネジ孔に螺着され、前記介装リングに軸方向他方側から接触する雄ネジ部材と、を有し、
前記雌ネジ孔に対する前記雄ネジ部材のねじ込み量を調整することにより、前記圧延リングを軸方向一方側へ押圧する押圧力が調整される、
請求項1から6のいずれか1項に記載の圧延ロール。 The lateral pressure applying portion is
A side pressure ring nut screwed to the outer peripheral surface of the shaft and arranged on the other side in the axial direction of the rolling ring.
An interposition ring arranged between the lateral pressure ring nut and the rolling ring in the axial direction,
It has a male screw member that is screwed into a female screw hole that penetrates the lateral pressure ring nut in the axial direction and comes into contact with the interposition ring from the other side in the axial direction.
By adjusting the screwing amount of the male screw member into the female screw hole, the pressing force for pressing the rolling ring to one side in the axial direction is adjusted.
The rolling roll according to any one of claims 1 to 6.
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