JP2521617Y2 - 圧延機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、形状制御性（板幅方向の厚さ分布につい
ての制御特性）にすぐれた、板（ストリップ）用の圧延
機に関するものである。

［従来の技術］ 鋼板その他の板を圧延する場合、ある種のクラウン−
すなわち、軸方向に及ぶ外径の連続的変化−を有する圧
延ロールが、対になって作業ロールや補強ロール、ある
いは中間ロールとして使用されることがある。クラウン
が適当なものであれば、その対のロールを相互に軸方向
（すなわち板幅方向）にスライドさせることにより、作
業ロル間のロールギャップ形状を変化させ、幅方向にわ
たって板の厚さを均一にしたり、ねらった形状（厚さ分
布）に制御したりすることが可能だからである。

こうした技術は、特公昭63-62283号や特開昭57-91807
号・特開昭58-187207号などの各公報に開示されてい
る。

［考案が解決しようとする課題］ 上記のうち特公昭63-62283号公報の技術は、クラウン
を有する上下一対の作業ロールそのものを相互に軸方向
にスライドさせて板の形状制御を行うものであるが、こ
れによると、板の表面性状については高品質を期待する
ことができない。その理由は次のとおりである。すなわ
ち、イ）作業ロールには、板幅端部との対応位置を境界
線として、微妙なロールマーク（いわゆる板道）の生じ
ることが避けられない。ロ）そうしたマークが板の表面
に転写されないよう、通常は、板幅の大きい製品から始
めて徐々に板幅の小さいものに圧延対象を変えていく、
いわゆるナロウダウンスケジュールに従って圧延が行わ
れる。ハ）ところが作業ロールをスライドさせる場合、
そのスライド量が板幅の差（ナロウダウンした寸法差）
より大きい場合には、ロールマークが板幅の内側にかか
り、板表面にマークが転写されてしまう。

特開昭57-91807号および特開昭58-187207号の各公報
には、作業ロールではなく補強ロールなどを軸方向にス
ライドさせることによる板の形状制御が提案されてお
り、これが実現されれば上記の不都合は解消されるはず
であるが、これら公報のいずれにも、その実現のための
具体的な手段が開示されてはいない。もちろん、前記し
た特公昭63-62283号公報にも、この点は記載されていな
い。

しかも補強ロールは、作業ロールとちがって、そのチ
ョック（軸受箱。通常はロールの両端部付近の二箇所に
ある）が圧延機ハウジングに対し圧下用のスクリューや
流体圧シリンダなどを介し支えられて圧延反力に抗する
ため、このロールを軸方向にスライドさせることは簡単
ではない。最も一般的な手段として、チョックおよび軸
受ごと補強ロールをスライドさせる場合には、上記スク
リューやシリンダといった圧下装置の中心から外れた位
置に荷重中心が移動するため、それら装置にとって好ま
しくない力が発生したり、その力により圧下力を正確に
設定できなくなって圧延機の厚みの制御性が損なわれた
りする−などの不都合が生じるからである。その点、チ
ョックを軸方向には不動にしておきながら補強ロールを
スライド可能にするとよいが、それを具体的にはどうや
って実現するか、同ロールにかかる圧延反力の軸方向成
分をどうして支えるか−などの点で容易ではない。この
ような点から、補強ロールを軸方向へスライドさせるこ
とは、従来の開示技術によっては適切に実施することが
できなかった。

本考案の目的は、クラウンを有する補強ロールを軸方
向にスライドさせることにより、板形状の制御性とその
板の表面品質とを両立できる圧延機を、具体化して提供
することである。

［課題を解決するための手段］ 本考案の圧延機は、一対の作業ロール（クラウンの有
無を問わない）などとともに、クラウン（外径変化）の
施された一対の補強ロールを有する圧延機において、
補強ロールのそれぞれを、二箇所のラジアル軸受および
それとは別のスラスト軸受を介して支え、上記の各ラ
ジアル軸受は、外側部分をラジアルチョックとともに圧
延機ハウジングに対し軸方向に固定する一方、この外側
部分と同ロールとの間を軸方向にスライド可能にし、
上記スラスト軸受は、圧延機ハウジング上の移動用アク
チュエータに連結されて軸方向に駆動されるスラストチ
ョックに対し軸方向に固定して内装するとともに、同ロ
ールに対しても軸方向に固定して取り付け、ラジアル
チョックと圧装機ハウジングとの間、およびスラストチ
ョックと移動用アクチュエータとの間を、圧下方向に分
離可能とした−ものである。なお、上記した補強ロール
のクラウンについては、たとえば、特開昭63-20106号公
報に開示されたロール形状に準じればよい。また、ここ
で「スラスト軸受」というのは、補強ロールに生じるス
ラスト荷重（軸方向の力）を支え得る軸受を意味し、構
造上いわゆるスラスト軸受に分類されるスラスト荷重専
用のものには限定されない。

［作用］ 本考案の圧延機において、クラウンを有する補強ロー
ルのそれぞれは、上記のようにラジアル軸受とスラス
ト軸受とで支持されており、同ロールにかかるラジアル
荷重およびスラスト荷重は、それぞれ前者および後者の
軸受を介して支えられる。

上記のとおりラジアル軸受については、外側部分が
ラジアルチョック（ラジアル軸受用の軸受箱）とともに
圧延機ハウジングに軸方向に固定されているものの、こ
うした外側部分との間で補強ロールが軸方向にスライド
可能である。すなわち、たとえば転がり軸受の場合はそ
の転動体・内輪間や内輪・ロール間に、またスベリ軸受
の場合は外輪・内輪間などに、それぞれ軸方向にスライ
ド可能な接触面を設けてある。このため補強ロールは、
ラジアルチョックが軸方向に移動しなくても同方向にス
ライドできる。したがって、同チョックと圧延機ハウジ
ングとの間に配備されて同ロールを圧下するスクリュー
やシリンダなどの装置は、同チェックの移動時に生じる
偏心もしくは曲げをともなう無理な力を受けることがな
い。またこれらの装置が傾かないために、板の圧下量の
制御について精度が低下することもない。

そして上記のように、スラスト軸受が、スラストチ
ョック（スラスト軸受用の軸受箱）と補強ロールとのそ
れぞれに対し軸方向に固定され、かつ、同チョックが移
動用アクチュエータに連結されて移動可能であることか
ら、補強ロールは、そのアクチュエータを移動源とし、
同チョックと同軸受とを介して軸方向にスライドさせら
れる。一方、同軸受へのスラスト荷重、すなわち補強ロ
ールにはたらく圧延反力のうちの軸方向成分は、同チョ
ックを介し上記アクチュエータに伝えられて支えられ
る。

クラウンを有する一対の補強ロールを、以上のように
して軸方向に相互にスライドさせると、補強ロールより
内側で、その輪郭に従ってたわみ方が変わる一対の作業
ロール間のギャップ（板を挟むロールギャップ）の形状
を変更できるので、板の形状制御が行える。またその場
合、作業ロール自体を軸方向にスライドさせるのに比
べ、ロールマーク（板道）が転写されない点で板の表面
品質がすぐれることは、前述したとおりである。

この圧延機では、前記（および・）の構成に基
づいて補強ロールの交換−すなわち補強ロールをハウジ
ングに対して抜き出し、かつ挿入すること−が容易であ
るという特徴もある。ラジアルチョックと圧延機ハウジ
ングとの間、およびスラストチョックと移動用アクチュ
エータとの間が分離可能であるため、補強ロールは、ラ
ジアル軸受・ラジアルチョックならびにスラスト軸受・
スラストチョックとともに上記ハウジングから取り出
し、あるいは新たにハウジングに組み込むことができる
からである。しかも、にいう分離の方向は圧下方向で
あって、上記・においてラジアルチョック・ハウジ
ング間を固定し、およびスラストチョック・アクチュエ
ータ間を駆動するために連結した各方向（軸方向）とは
90°相違するので、・の状態を解除する特別な操作
を行わずにロール交換を行える構成をとることも可能で
ある。なお、スラストチョックと連結して使用される前
記の移動用アクチュエータは、のとおり圧延機ハウジ
ング上に取り付けられていてのとおりスラストチョッ
クと分離可能であるため、補強ロールの交換にともなっ
て交換する必要はない。

［実施例］ 第１図および第２図は本考案の第一実施例に関する図
面である。第２図は、鋼板（ストリップ）ａのための四
段式圧延機を正面視して全体的に示す模式図で、第１図
は、その圧延機に組み込まれた補強ロール１の付近の水
平断面図である。ただし、第１図の上半分および下半分
は、それぞれ、補強ロール１が相反する移動端にある状
態を示している。

第２図のようにこの圧延機は、鋼板ａに直接接触して
圧延を行う作業ロール２と、それを上下から支える補強
ロール１とを各一対そなえるものである。圧下装置（図
示せず）によって、図示の矢印ｐに従う圧下力を補強ロ
ールに付与することにより、間接的に作業ロールを圧下
して鋼板ａを圧延する。

鋼板ａに対して形状制御をなすために、ロール１・２
における各胴部1a・2aの外周にはクラウン、すなわち軸
方向にわたっての外径の連続的変化が形成されている。
このクラウンは、図のように外径寸法が一箇所で極小値
をとり他の一箇所で極大値をとる滑らかな曲面で（一般
的にCVCカーブと呼ばれるもの。第２図には誇張した曲
面を示してある）、上下の各胴部1a・2aの輪郭線は、鋼
板ａの断面中心に関して点対称の関係にある。なお作業
ロールに関しては、積極的に曲げ変形（ロールベンディ
ング）させることによっても形状制御を行わせるよう、
矢印ｒに表わされる曲げモーメントを与えることも可能
である。

この圧延機においては、鋼板ａに対する形状制御性と
表面品質の高さとをともに備える目的で、作業ロール２
ではなく補強ロール１を、矢印ｑに従い軸方向にスライ
ドさせている。そのスライドのために、補強ロール１を
つぎのとおり圧延機内に配備している。以下、第１図に
基づいて説明する。

各補強ロール１には、胴部1aをはさむ二箇所にラジ
アル軸受10・20を、別の一箇所にスラスト軸受30を、そ
れぞれ取り付けている。軸受10・20・30は、それぞれラ
ジアルチョック11・21およびスラストチョック31内にお
さめ、各チョック11・21・31は後述のように圧延機ハウ
ジング100に係合させるので、ロール１にかかる荷重
は、これらの軸受10・20・30を介して支えられる。な
お、この例では軸受10・20は同一品である。

四列円筒コロ軸受からなるラジアル軸受10について
は外輪10aをチョック11に固定し、そのチョック11を、
軸方向に移動せぬようロック装置110によってハウジン
グ100に係合させる一方、コロ10bとロール１上の内輪10
cとの間を軸方向へのスライド自在に形成した。外輪10a
は、チョック11に取り付けたリテーナリング12・13で挟
み込むことによりチョック11に固定している。ロック装
置110は、ハウジング100に対しわずかなクリアランスを
もたせてボルトナット112により取り付けたロックプレ
ート111を、油圧シリンダ113で移動しチョック11に係合
させて、そのチョック11の軸方向位置を定めるものであ
る。チョック11の縦溝11aは鉛直に延びた溝なので、図
のようにプレート111と係合した状態でも、その状態を
解除する特別な操作を行うことなく、チョック11は上下
方向（つまり圧下方向）に限っては移動できる。なお、
チョック11とハウジング100とは鉛直な平面にて接触し
ているので、チョック11が回転方向に変位することはな
い。

もう一箇所のラジアル軸受20についても、上記の軸受
10と同様に配備している。すなわち、外輪20aをチョッ
ク21に対しリテーナリング22・23を用いて固定し、ロッ
クプレート121・ボルトナット122・油圧シリンダ123を
含むロック装置120などによってチョック21をハウジン
グ100内に軸方向および回転方向に不動にするととも
に、コロ20bと内輪20cとの間を軸方向へのスライド自在
に形成した。

こうした点により補強ロール１は、チョック11・21が
移動しなくても、コロ10b・20bと内輪10c・20cとのそれ
ぞれの間で軸方向にスライドして鋼板ａの形状制御をな
す。各チョック11・21とハウジング100との間には、圧
下シリンダ（図示せず）が鉛直（第１図の紙面と直角方
向）に連結されているが、チョック11が移動しないた
め、同シリンダの向きが鉛直でなくなったり、それに偏
心荷重や曲げ力がかかったりすることはない。

複列テーパーコロ軸受からなるスラスト軸受30は、
スラストチョック31の内側にリテーナリング32によって
軸方向に不動に取り付けるとともに、補強ロール１に対
しても、リテーナリング36とネジつき拡張スリーブ37・
38、および止め輪39を用いて軸方向に固定している。つ
まり、軸受30を介しロール１とチョック31とを、軸方向
には一体的に組み付けたことになる。

そして、軸受30を介し組み付けたこれらのものの軸方
向位置は、ハウジング100に取り付けた移動用アクチュ
エータ130によって定めている。このアクチュエータ130
は、ハウジング100の側方に設けたフレーム131にロッド
132を固定し、このロッド132に対して油圧室133a・133b
を形成する可動シリンダ133を組み合わせたものであ
る。油圧室133a・133bのいずれかに圧油を供給すること
により、シリンダ133が図の左右に移動する。上記スラ
ストチョック31の外周に鉛直に形成した縦溝31aにシリ
ンダ133の凸部133cを係合させているので、アクチュエ
ータ130におけるシリンダ133の位置によって、チョック
31や軸受30さらにはロール１の軸方向位置が定まるわけ
である。したがって、ロール１の回転中、もしくは静止
時に、圧油を供給してシリンダ133の位置を変えれば、
鋼板ａの形状制御のためロール１を軸方向にスライドさ
せることができる。

なお、圧延中にロール１に作用する軸方向反力は、軸
受30やスラストチョック31を介してアクチュエータ130
に伝えられ、その保持力とハウジング100の剛性によっ
て受け止められる。また、チョック31がアクチュエータ
130に対してそのまま（つまり上記係合状態を解除する
特別な操作をしなくても）上下（すなわち圧下方向）に
分離可能なうえ、他のチョック11・21もハウジング100
に対して同様である（前記）ため、ロール１は必要な際
に、ハウジング100（および符号が百番台の機器・装
置）に対し、チョック11・21・31などとともに抜き出さ
れ、かつ挿入される。

ところで、以上に記した第一実施例に関して、下記の
ように改変を施すことも可能である。すなわち、（イ）
ラジアルチョック11・21間をビームなどで連結すること
により、ロック装置110・120のうちの一方を省略しても
よい。また、（ロ）移動用アクチュエータ130として他
の形式のもの、たとえばスクリュージャッキやそれに類
するものを使用するのもよい。

第３図は、本考案の第二の実施例に関する図で、上下
にある作業ロール２′と補強ロール１′との各間に、中
間ロール３′が配備された六段式の圧延機を示してい
る。ロール２′・３′とともにロール１′の胴部表面に
は、図のように形状制御用のクラウンを施してあり、ま
たこの例でも、補強ロール１′は、前記実施例（第１
図）と同様にして圧延機内に取り付けている。このよう
な圧延機においても、補強ロール１′が軸方向にスライ
ドすることにより、板ａに対する形状制御性と表面品質
の高さとがともに実現される。なお、図中の矢印ｐ・ｑ
・ｒは、第２図のものと同じく、それぞれ圧下力の向
き、スライド方向、および形状制御用に付与されるベン
ティングモーメントの向きを表わしている。

この第３図の例において（第２図の例でも同様である
が）、作業ロール２′や中間ロール３′は、クラウンの
ない直円柱状のロールであってもよい。いずれにしても
ロール２′・３′は、補強ロール１′の輪郭およびその
軸方向位置に従ってたわみ方が決まり、よってスライド
板ａを挟む作業ロール２′間のギャップが定まるからで
ある。また、作業ロール２′や中間ロール３′に対しロ
ールベンディング（矢印ｒ）が必須でないことはいうま
でもない。

なお、本考案の圧延機による圧延対象は、実施例にあ
げた鋼板等のほか、当然ながら広く各種材質の板（もし
くはシート）に及ぶ。

［考案の効果］ 本考案によれば、クラウンつき補強ロールの軸方向へ
の移動が適切に実現され、圧延機による板形状の制御と
板の表面品質維持とがともに可能となる。なお上記で、
適切に実現されるというのは、同ロールの圧下装置に無
理な力がはたらいたり板の圧下量の制御が乱されたりし
ないこと、を意味している。

本考案の圧延機はさらに、補強ロールの交換が容易で
あるため、ロールの摩耗等に関連して必要な作業の能率
を改善し、生産性の向上に寄与する。しかもその交換の
際、移動用アクチュエータを併せて交換するには及ばな
いので、同アクチュエータへの配管や電線等をそのつど
接続しなおすという煩雑な作業も不要である。補強ロー
ルとともに同数の移動用アクチュエータを準備しておく
必要がないことから、交換用機器に要するコストが低い
という利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案の第一実施例に関する図面
である。すなわち第１図は、圧延機に組み込まれた補強
ロール付近の水平断面図（上半分・下半分はそれぞれ、
補強ロールが相反する移動端にある状態を示す）、第２
図は、その圧延機を正面視して全体的に示す模式図であ
る。 また第３図は、本考案の第二実施例としての圧延機を正
面視した全体的模式図である。 １・１′……補強ロール、２・２′……作業ロール、
３′……中間ロール、10・20……ラジアル軸受、11・21
……ラジアルチョック、30……スラスト軸受、31……ス
ラストチョック、100……圧延機ハウジング、130……移
動用アクチュエータ、ａ……鋼板。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】軸方向に外径の連続的変化を有する一対の
   補強ロールが、一対の作業ロールとともに、もしくはさ
   らに中間ロールとともに配備された圧延機において、 補強ロールのそれぞれを、二箇所のラジアル軸受および
   それとは別のスラスト軸受を介して支え、 上記の各ラジアル軸受は、外側部分をラジアルチョック
   とともに圧延機ハウジングに対し軸方向に固定する一
   方、この外側部分と同ロールとの間を軸方向にスライド
   可能にし、 上記スラスト軸受は、圧延機ハウジング上の移動用アク
   チュエータに連結されて軸方向に駆動されるスラストチ
   ョックに対し軸方向に固定して内装するとともに、同ロ
   ールに対しても軸方向に固定して取り付け、 ラジアルチョックと圧延機ハウジングとの間、およびス
   ラストチョックと移動用アクチュエータとの間を、圧下
   方向に分離可能とした ことを特徴とする圧延機。