JP2022075657A - 半固体の金属粉末に基づく圧延鋼帯形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記フレーム構成は、前記ホルダーに設置され、前記横方向ロールシステム及び前記縦方向ロールシステムは、それぞれ、前記フレーム構成に交差状に設置されると共に同一の水平面にあり、前記横方向ロールシステムは、厚さ方向に圧延圧力をかけると共に金属粉末で圧延される鋼帯の厚さを制御でき、前記縦方向ロールシステムは、幅方向に圧延圧力をかけると共に金属粉末で圧延される鋼帯の幅を制御でき、前記横方向ロールシステムにおける圧延ロール軸と、トルクを提供する動力システムの出力軸とは、一体化して構成され、
前記横方向ロールシステムは、第一横方向ロール及び第二横方向ロールを含み、前記縦方向ロールシステムは、第一縦方向ロール及び第二縦方向ロールを含み、第一横方向ロール、第二横方向ロール、第一縦方向ロール及び第二縦方向ロールは、互いに、閉じられる四角形のロール隙間を形成しており、前記ホッパーは、前記ロール隙間における上方に位置し、第一横方向ロール及び第二横方向ロールにおける圧延ロールは、それぞれ、正弦円周曲線が表面に設置され、前記第一縦方向ロール及び第二縦方向ロールは、それぞれ、段階状圧延ロールであり、前記段階状圧延ロールは、圧延ロールの強度及び剛性を増やすと共に縦方向ロールロール軸に掛けられる負荷を減らすことができ、
前記第一横方向ロールに位置する圧延ロール軸における端部は、円錐歯車を介して、前記第一縦方向ロールに位置する圧延ロール軸における端部に接続され、前記第二横方向ロールに位置する圧延ロール軸における端部は、円錐歯車を介して、前記第二縦方向ロールに位置する圧延ロール軸における端部に接続され、前記第一横方向ロールに位置する圧延ロール軸の軸線と前記第一縦方向ロールに位置する圧延ロール軸の軸線とが垂直に交わり、前記第二横方向ロールに位置する圧延ロール軸の軸線と前記第二縦方向ロールに位置する圧延ロール軸の軸線とが垂直に交わり、
前記第一横方向ロールに位置する圧延ロール軸と第一縦方向ロールに位置する圧延ロール軸とが繋がる端部及び第二横方向ロールに位置する圧延ロール軸と第二縦方向ロールに位置する圧延ロール軸が繋がる端部には、それぞれ、等間隔で設けられた三つの周方向のガイドキー溝が設置されており、各圧延ロールにおける圧延ロール軸の端部は、前記ガイドキー溝及びガイドキーを介して前記円錐歯車に接続され、等間隔で設けられた三つの周方向のガイドキー溝により、二対の圧延ロールにそれぞれ横方向及び縦方向に移動できる自由度を与えており、
第一横方向ロール及び第二横方向ロールのうちの一つ及び第一縦方向ロール及び第二縦方向ロールのうちの一つは、それぞれ、水平移動に用いられる圧延ロール水平移動モジュールが接続されており、前記圧延ロール水平移動モジュールは、一対のボールねじ、一対のボールねじナット軸、一対の圧延ロール軸受座接続部、歯車系及びモーターシステムを含み、圧延ロール軸受座接続部は、第一方端に、圧延ロール軸受座に接続される接続溝が設置され、第二方端に、ボールねじにおける一方端にねじ山を介して螺合接続されるねじ山穴が設置され、前記ボールねじは、両端に、それぞれ、螺合方向が異なるねじ山構成が設置され、前記ボールねじは、第一方端が圧延ロール軸受座に繋がり、第二方端がボールねじナット軸に接続されることから、ボールねじナット軸の回転により、ボールねじを介して、軸受座が水平に移動するように回転し、ひいては、対応する圧延ロールが水平に移動するように連動する。
本発明は、二対の圧延ロール系を設置し、二対の圧延ロール系に一対の横方向ロール及び一対の縦方向ロールロールを含み、横方向ロールは、形成される鋼帯の厚さを制御しながら厚さ方向に圧延圧力をかけるためものであり、縦方向ロールは、形成される鋼帯の幅を制御しながら幅方向に圧延圧力をかけるものであり、ロール系は、全体として、二つのモーターにより横方向ロールを駆動し、横方向ロールが縦方向ロールと共に、円錐歯車との組み合わせを介して同一の平面内に交差設置される。従来の粉末圧延や他の如何なる圧延用圧延機と異なるのは、本発明に係る圧延ロールが四つの圧延ロールからなるものでありながら、同一の水平面に設置されることから、従来の技術において、同時に駆動を行い、横方向ロール及び縦方向ロールにおけるロール径が異なるという欠点を克服しながら、ホッパーの高さが調整可能であり、圧延ロールを簡便に水平移動することができる。
具体に、本発明が提供する半固体の金属粉末に基づく圧延鋼帯形成装置は、図1乃至図6に示されるように、フレーム構成100、ホルダー1、ホッパー4、横方向ロールシステム、縦方向ロールシステム及び圧延ロール水平移動モジュールを含む。フレーム構成は、ホルダー1に設置され、横方向ロールシステム及び縦方向ロールシステムは、それぞれ、フレーム構成に交差設置され、横方向ロールシステムは、第一横方向ロール5及び第二横方向ロール6を含み、縦方向ロールシステムは、第一縦方向ロール2及び第二縦方向ロール3を含み、第一横方向ロール5及び第二横方向ロール6の軸線は、それぞれ、円錐歯車を介して第一縦方向ロール2及び第二縦方向ロール3の軸線に接続され、各圧延ロールの圧延ロール軸が他の圧延ロールの圧延ロール軸と繋がる端部には、それぞれ、等間隔で配置される三つのガイドキー溝101が設置され、各圧延ロールの圧延ロール軸は、ガイドキー溝101及びガイドキーを介して円錐歯車に接続される。
ただし、x、yが第一横方向ロールにおける圧延ロール表面及び第二横方向ロールにおける圧延ロール表面における圧延ロール軸心に対する正弦円周曲線の座標、rが圧延ロールの半径、Aが圧延ロール円周に対する正弦曲線のピックのピック値、tがパラメータであり、wを6とすると、対応する正弦円周曲線の周期が60度となり、正弦円周曲線の波形のピック値及び密度が、実際の生産のニーズに応じてA値及びw値を調節することにより実現されてもよい。
ホッパー4は、圧延機ホルダー1の真上に位置しており、半固体の金属粉末スラリーを載置するものであり、出口が四つの圧延ロールにより形成され、四面が閉じるロール隙間に直面する。第一横方向ロール5と第二横方向ロール6は、一対の横方向ロール系を構成し、第一縦方向ロール2と第二縦方向ロール3は、一対の縦方向ロール系を構成し、横方向ロール系は、生産される鋼帯の厚さを制御すると共に圧延圧力をかけるためのものであり、縦方向ロール系は、生産される鋼帯の幅を制御すると共に圧延圧力をかけるためのものである。第一縦方向ロール2と第一横方向ロール5との軸線が交わる一側には、一対の円錐歯車が嵌合しており、第一横方向ロール5における他方端の軸ヘッドは、生産のニーズに応じて、適正な入力トルクを供給するためものであり、第二縦方向ロール3及び第二横方向ロール6は、同様な相互作用を供給し、第一横方向ロール5及び第二横方向ロール6の軸ヘッドに入力トルクがある場合に、円錐歯車における四つのロールを介して同時に回転する。水平移動システム7、8は、歯車を介して圧延ロール軸受座に嵌合して接続される接続部とボールねじナットとの両者の作用により、モーターが提供する駆動に基づいて圧延ロールが水平に移動するようにし、ひいては、圧延隙間の寸法を調節して異なる幅及び厚さとなる鋼帯を圧延することができる。
Claims (4)
- フレーム構成、ホルダー、ホッパー、横方向ロールシステム、縦方向ロールシステム及び圧延ロール水平移動モジュールを含み、
前記フレーム構成は、前記ホルダーに設置され、前記横方向ロールシステム及び前記縦方向ロールシステムは、それぞれ、前記フレーム構成に交差状に設置されると共に同一の水平面にあり、前記横方向ロールシステムは、厚さ方向に圧延圧力をかけると共に金属粉末で圧延される鋼帯の厚さを制御でき、前記縦方向ロールシステムは、幅方向に圧延圧力をかけると共に金属粉末で圧延される鋼帯の幅を制御でき、前記横方向ロールシステムにおける圧延ロール軸と、トルクを提供する動力システムの出力軸とは、一体化して構成され、
前記横方向ロールシステムは、第一横方向ロール及び第二横方向ロールを含み、前記縦方向ロールシステムは、第一縦方向ロール及び第二縦方向ロールを含み、第一横方向ロール、第二横方向ロール、第一縦方向ロール及び第二縦方向ロールは、互いに、閉じられる四角形のロール隙間を形成しており、前記ホッパーは、前記ロール隙間における上方に位置し、第一横方向ロール及び第二横方向ロールにおける圧延ロールは、それぞれ、正弦円周曲線が表面に設置され、前記第一縦方向ロール及び第二縦方向ロールは段階状圧延ロールであり、前記段階状圧延ロールは、圧延ロールの強度及び剛性を増やすと共に縦方向ロール軸に掛けられる負荷を減らすことができ、
前記第一横方向ロールに位置する圧延ロール軸における端部は、円錐歯車を介して、前記第一縦方向ロールに位置する圧延ロール軸における端部に接続され、前記第二横方向ロールに位置する圧延ロール軸における端部は、円錐歯車を介して、前記第二縦方向ロールに位置する圧延ロール軸における端部に接続され、前記第一横方向ロールに位置する圧延ロール軸の軸線と前記第一縦方向ロールに位置する圧延ロール軸の軸線とが垂直に交わり、前記第二横方向ロールに位置する圧延ロール軸の軸線と前記第二縦方向ロールに位置する圧延ロール軸の軸線とが垂直に交わり、
前記第一横方向ロールに位置する圧延ロール軸と第一縦方向ロールに位置する圧延ロール軸とが繋がる端部及び第二横方向ロールに位置する圧延ロール軸と第二縦方向ロールに位置する圧延ロール軸が繋がる端部には、それぞれ、等間隔で設けられた三つの周方向のガイドキー溝が設置されており、各圧延ロールにおける圧延ロール軸の端部は、前記ガイドキー溝及びガイドキーを介して前記円錐歯車に接続され、等間隔で設けられた三つの周方向のガイドキー溝により、二対の圧延ロールにそれぞれ横方向及び縦方向に移動できる自由度を与えており、
第一横方向ロール及び第二横方向ロールのうちの一つ及び第一縦方向ロール及び第二縦方向ロールのうちの一つは、それぞれ、水平移動に用いられる圧延ロール水平移動モジュールが接続されており、前記圧延ロール水平移動モジュールは、一対のボールねじ、一対のボールねじナット軸、一対の圧延ロール軸受座接続部、歯車系及びモーターシステムを含み、前記圧延ロール軸受座接続部は、圧延ロール軸受座に接続される接続溝が第一方端に設置され、ボールねじにおける一方端にねじ山を介して螺合接続されるねじ山穴が第二方端に設置され、前記ボールねじは、螺合方向が異なるねじ山構成が両端にそれぞれ設置され、第一方端が前記圧延ロール軸受座に接続され、第二方端がボールねじナット軸に接続されることから、前記ボールねじナット軸による回転により、ボールねじを介して、前記軸受座が水平に移動するように回転し、ひいては、対応する圧延ロールが水平に移動するように連動しており、
前記ボールねじナット軸は、第一方端がボールねじと螺合するねじ山穴とされ、第二方端に歯車系の第二歯車と嵌合されるキー溝が設置されており、ボールねじナットにおける中央には、突出する円柱状プラットフォームが設けられ、前記円柱状プラットフォームは、ホルダー端蓋との組み合わせにより、ボールねじナット軸による移動の自由度を限定することを実現するためのものであり、前記歯車系は、中央の第一歯車及び二つの第二歯車からなり、前記第二歯車が前記第一歯車よりも大きく、前記第一歯車は、第一歯車軸を介してモーターシステムの出力軸に接続され、二つの第二歯車は、それぞれ、第一歯車の両側に位置し、モーターシステムが提供する出力トルクにより第一歯車が回転するように連動し、第一歯車による回転により二つの第二歯車が同一の方向に回転するように連動して、ひいては、ボールねじナット軸を介して圧延ロールが両側において同期にて同じ変位だけ移動するように連動する、ことを特徴とする半固体の金属粉末に基づく圧延鋼帯形成装置。 - 前記ホッパーは、錐形状本体、第一支持板及び第二支持板を含み、前記錐形状本体は、四つの板部品をリベットで接合してなるものであり、前記錐形状本体は、底面積が先端面積よりも小さいと共に底面積とロール隙間の大きさと比例しており、前記第一支持板及び前記第二支持板は、それぞれ、前記錐形状本体における両側に設置される直角板材であり、前記第一支持板及び第二支持板における一対の摺動溝は、吊り下げ部を介してホルダーにネジ固定され、前記摺動溝により、圧延ロールに対する前記ホッパーの高さを調節することができる、ことを特徴とする請求項1に記載の半固体の金属粉末に基づく圧延鋼帯形成装置。
- 前記ホッパーは、圧延機が生産できる鋼帯の最も小さい厚さを満たすことができる傾きを側面に有しており、使用される場合に、圧延ロールに対するホッパーの高さを調節することにより、他の厚さの鋼帯を圧延することができる、ことを特徴とする請求項2に記載の半固体の金属粉末に基づく圧延鋼帯形成装置。
- 仕上げ圧延手段及び切り取り手段を含む仕上げ圧延システムをさらに含み、前記仕上げ圧延手段は、仕上げ圧延ホルダー、第一ロール系、第二ロール系、第三ロール系、第一ロール隙間調節装置、第二ロール隙間調節装置及び第三ロール隙間調節装置を含み、前記切り取り手段は、切り取りホルダー、オフセットカム、カムリンク、往復切り取り刃及び昇降可能鋼帯支持板を含み、
前記仕上げ圧延ホルダーは、第一仕上げ圧延ホルダー及び第二仕上げ圧延ホルダーを含み、前記第一仕上げ圧延ホルダー及び第二仕上げ圧延ホルダーは、接合箇所に位置する三つの突出で構成される組み合わせにより接続されており、
前記第一ロール系及び第二ロール系は、それぞれ、トルクが入力されない側方湾曲ロール及び圧延圧力を有する二つの圧延ロールを含み、前記第三ロール系は、圧延圧力を有する二つの圧延ロールを含み、前記第一ロール系における圧延圧力を有する二つの圧延ロールは、水平線と一定の角度でホルダーの後上方に取り付けられ、半固体の金属粉末を粗圧延用圧延機で圧延した鋼帯を、第一ロール系に入り、一回目の圧延を経て、側方湾曲ロールの作用により、圧延圧力をかける二つの圧延ロールのロール隙間に入り、水平線との45度の方向で圧延してから、第二ロール系により二回目の圧延を経ることにより、鋼帯が入力される方向が最初の鉛直方向から横方向ロールに変わる場合に、三回目の圧延を行い、次に、圧延して形成することが終わり、
前記弾性調節装置は、第一ロール系のロール隙間を調節するためのものであって、軸受座接続部、水平移動ねじボルト、ナット、ばね、ばね座及び固定ガイドレール圧板を含むものであり、
前記第二ロール系及び第三ロール系のロール隙間は、それぞれ、第一油圧システム及び第二油圧システムにより調節される、ことを特徴とする請求項2に記載の半固体の金属粉末に基づく圧延鋼帯形成装置。
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