JP2548617Y2 - 圧延機のバックアップロール装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は鉄鋼業や非鉄の分野にお
いて用いられ，鋼板等の板材をロールの間に通して塑性
変形を行なうことにより所望の板厚にするための圧延機
に用いられ，特に形状修正およびクラウン修正のための
ロールベンディングを行なう際のバックアップをなすた
めの装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に被圧延材の形状制御を行なわせる
ために，従来から各種の方法が提示されており，例えば
４段式圧延機は，比較的小径の一対のワークロールと，
これらを外側から挟むように配置された比較的大径のバ
ックアップロールとを備え，これらはいずれもほぼ等し
い胴長に形成されて全長にわたって転接させるように
し，ワークロールの軸受間にベンディングシリンダを取
付けるようにしている。

【０００３】このような圧延機に被圧延材を通過させて
所望の板厚のストリップ材を得るのであるが，被圧延材
の通過に伴ってワークロールの中央部が拡開され，圧延
後の被圧延材は中央部が厚く両側縁が薄いいわゆる中高
の断面形状となってしまうため，前記バックアップロー
ルにクラウンを形成するとともに，前記ベンディングシ
リンダを作用させてワークロールのネックを相互に拡大
方向に駆動させることによりワークロールの圧下面が平
坦になるように調整し，被圧延材に発生するクラウンを
修正する形状制御をなすようにしている。こうした被圧
延材の中央部が中高の断面形状を呈する現象を防止すべ
く種々提案されている。

【０００４】例えば，特開昭６０−１８２４２号公報に
は油圧にてスリーブを拡大し移動スリーブを固定する方
法が提案されており，また，特開昭５５−６８１０７号
公報にはマンドレル部材を移動しスリーブを固定する方
法も提案されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら，特開昭
６０−１８２４２号公報に記載の可動スリーブ付圧延ロ
ールは可動スリーブを固定するために油圧にて固定スリ
ーブを拡大しており，可動スリーブに高圧延荷重が作用
した場合，油圧部が圧縮されて固定スリーブがへこみ板
厚精度を保てないという欠点がある。また，特開昭５５
−６８１０７号公報に記載の可動スリーブ付圧延ロール
はスリーブを固定するために１５〜２０Ｔｏｎ近いマン
ドレルを移動しており，このため移動装置の設置が困難
であり，マンドレル軸受部に複雑な支持部材も必要とな
る。しかもマンドレルテーパが一方向なのでマンドレル
部材の直径が右端と左端では極端に異なり剛性が大きく
とれないという欠点がある。

【０００６】本考案の目的は，上記従来の問題点に着目
し，サポートロール固定方法が簡単確実で，しかもバッ
クアップシャフト本体の剛性を大きくすることができ，
圧延荷重を高く設定することができるとともに，ワーク
ロールのベンディング制御量を大幅に増大することがで
きるように，被圧延材の板幅方向におけるロールベンデ
ィング支点を任意位置に迅速に設定して良好な形状制御
機能をもたせることができ，特に変更操作が容易でベン
ディング支点の位置決めが確実にできる圧延機のバック
アップロール装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，本考案に係る圧延機のバックアップロール装置は，
圧延機ハウジングに回転支持されるバックアップシャフ
トの胴長の一部を中央部より両軸端に向かって径小かつ
テーパ状にし，前記バックアップシャフトと同一のテー
パ内面を有するとともに，複数に分割されて軸方向移動
可能なセグメント部材を前記バックアップシャフトに装
着せしめ，前記セグメント部材の外周には軸方向移動可
能に装着されてワークロールに転接する可動スリーブロ
ールを配し，前記セグメント部材を軸方向に移動するこ
とによって前記可動スリーブロールを半径方向に拡げて
可動スリーブロールを固定する構成とし，前記可動スリ
ーブロールの移動時には可動スリーブロールを前記バッ
クアップシャフトに近接して設けた移動装置によって軸
方向に移動できるように配設した構成にする。

【０００８】

【作用】上記構成によれば，被圧延材を直接圧下するワ
ークロール撓みを抑制する各バックアップロールの機能
は，ワークロールに転接され，可動スリーブロールおよ
びこれを装着しているバックアップシャフトにより発揮
され，ワークロールの圧下力をサポートする。そしてこ
れらの可動スリーブロールは軸方向に移動可能とされ，
その位置移動を行なわせることにより曲げモーメント支
点が変化し，ワークロールネックに設けたベンディング
手段によるロールベンディング量を加減調整することが
できる。したがって，可動スリーブロールの位置移動に
より全体的なベンディング量が制御され，被圧延材のク
ラウン等の形状制御が可能となり，しかも曲げモーメン
ト支点を任意に変化させることができるので，形状制御
能力が大幅に向上する。

【０００９】特にこの考案では，バックアップシャフト
をシャフト本体とこれにテーパ結合される円周方向に分
割されたセグメント部材により構成し，軽量のセグメン
ト部材の軸方向移動により外面側のセグメント部材を径
方向に拡縮させることにより可動スリーブロールの位置
決めを図ることができるとともに，バックアップシャフ
トのテーパが中央部より両軸端方向に向かって形成され
ているため，バックアップシャフトの中央部と両軸端部
間の径差が小さくてすみ剛性を大きくとれる。

【００１０】また，前記スリーブロールはバックアップ
シャフトに対し摺動移動可能に装着することでよいた
め，両者の間にベアリングを介在させる必要がなく，し
たがってバックアップシャフトおよびサポートロールの
直径寸法が制限されることがなく，これらを任意の外径
に形成して必要なバックアップ機能をもたせることが可
能となる。すなわち，回転支承部をバックアップシャフ
トの軸端に形成することにより，大径のベアリングを要
することなく，可動スリーブロールの回転支持すること
ができるのである。

【００１１】ここで，前記スリーブロールの位置移動を
行なわせるために，圧延機ハウジングにバックアップシ
ャフトと平行にガイドロッドを設け，これに各サポート
ロールを保持するブラケット状のガイド部材をバックア
ップシャフトと干渉しないように取付けておき，これら
ガイド部材を移動させるようにすればよい。駆動方式は
スクリュウロッドによる方法，液圧シリングによる方法
など適宜手段を採用できる。

【００１２】

【実施例】以下に，本考案に係る圧延機のバックアップ
ロール装置の具体的実施例を図面を参照して詳細に説明
する。

【００１３】図１〜図３は実施例に係る圧延機のバック
アップロール装置の一実施例が示されている。本実施例
では４段式圧延機であって，かつ圧延機は被圧延材２３
に対して上下対称となっているため，本考案に係る圧延
機のバックアップロール装置２８，３０のうち上バック
アップロール装置２８について述べるが，下バックアッ
プロール装置３０については上バックアップロール装置
２８と同一であるため説明は省略する。

【００１４】図１はバックアップロール装置２８を示し
ており，この装置２８の可動スリーブロール３４はロー
ル軸方向に摺動移動することにより位置調整できるよう
になっている。この位置移動のために，可動スリーブロ
ール３４には駆動部材としてのロールガイド５６Ｒ，５
６Ｌが係合されているのである。

【００１５】バックアップシャフト３２は軸受５０に回
動支持されており，同シャフト３２外周面は中央部から
両端部に向かって外径が次第に縮小されたテーパ面が形
成されている。バックアップシャフト３２の外周面には
円周方向に４分割され，バックアップシャフト３２と同
一のテーパ内面を有したセグメント７６Ｒ，７６Ｌがバ
ックアップシャフト３２の軸方向移動可能に装着されて
いる。

【００１６】また，バックアップシャフト３２の胴長端
部には油圧シリンダ１３０Ｒ，１３０Ｌが装備されてお
り，前記セグメント７６Ｒ，７６Ｌを軸方向に移動する
ことによってセグメント７６Ｒ，７６Ｌを半径方向に拡
げて可動スリーブ３４を固定できるようになっている。
さらに，ロータリ継手１３１Ｒ，１３１Ｌが図示してい
ない油圧装置より圧油を油圧シリンダ１３０Ｒ，１３０
Ｌへ供給するように構成されている。

【００１７】セグメント７６の拡縮には，図２および図
３に示すように，一部のテーパ部７８の外面にＴ型キー
１０２が固定されており，これに対応するセグメント７
６側のテーパ面の内面にはＴ型キー溝１０４が形成され
ている。セグメント７６の装着に際してこれらを嵌合さ
せ，セグメント７６がシャフト本体３２から半径方向に
分離しないように，また円周方向に回転移動しないよう
にして両者の連結を図っている。圧延荷重によるバック
アップシャフト３２への伝達トルクはセグメント７６
Ｒ，７６Ｌを拡大することにより生じる可動スリーブロ
ール３４とセグメント７６Ｒ，７６Ｌ間の摩擦力とセグ
メント７６Ｒ，７６Ｌとバックアップシャフト３２間の
摩擦力により伝達され，Ｔ型キー１０２には伝達されな
い構造となっている。

【００１８】ここで，ロールガイド５６Ｒ，５６Ｌ（５
７Ｒ，５７Ｌ）の位置移動を適正に行なわせる駆動手段
がバックアップロールユニット２８，３０毎に設けられ
ている。これは被圧延材２３の幅寸法ならびに板形状に
応じてロールガイド５６Ｒ，５６Ｌをワークロール２１
（２２）の外周面に沿って軸方向に移動可能となってい
る。上バックアップロール装置２８について代表して説
明すると，図２および図４に示されているように，一対
のガイドシャフト５８の中間部に位置して両端軸受５１
Ｒ，５１Ｌ（５２Ｒ，５２Ｌ）に回転可能に支持された
スクリュウロッド７０のねじは中央部を挟んで逆ねじに
切られている。もちろんロールガイド５６Ｒ，５６Ｌの
ねじ嵌合部もスクリュウロッド７０のねじに合わせた雌
ねじ構成とされている。

【００１９】また，スクリュウロッド７０は正逆回転可
能なモータ７２に軸継手を介して接続されており，モー
タ７２を回転することによりこれに螺合しているロール
ガイド５６Ｒと５６Ｌはスパンを一定のまま左右に移動
することが可能となっている。上記構成の圧延機のバッ
クアップロール装置２８は，例えば図４に示すように４
段式圧延機のバックアップロール装置として使用するこ
とができる。

【００２０】このように構成された圧延機のバックアッ
プロール装置の動作は次のようになる。圧延前に被圧延
材２３の幅に合わせて可動スリーブロール３４および３
８の位置を予め決定しておく。この場合，可動スリーブ
ロール３４，３８のワークロール２１，２２への転接位
置は，モータ７２を所定の回転方向に回転しスクリュウ
ロッド７０を回動してロールガイド５６を軸方向に左右
に動かして被圧延材２３の側部に重合するような位置に
設定する。ついで，このサポートロール位置決めのため
の操作は，バックアップシャフト３２，３６の端部の油
圧シリンダ１３０Ｒ，１３０Ｌを作動させてセグメント
７６Ｒ，７６Ｌを後退し，セグメント７６と可動スリー
ブロール３４，３８間に隙間を作る。

【００２１】このようにして，可動スリーブロール３
４，３８をバックアップシャフト３２，３６からフリー
にしておき，ロールガイド５６，５７を駆動モータ７
２，７３によって左右に移動させ，可動スリーブロール
３４，３８をバックアップシャフト３２，３６上の任意
の位置に移動させるのである。所定の位置に移動させた
後，今度は逆に油圧シリンダ１３０を作動させてセグメ
ント７６を軸方向に前進させるとセグメント７６は半径
方向に拡径し，可動スリーブロール３４，３８を固定さ
せる。

【００２２】これによって位置移動したスリーブロール
３４，３８の内周面は加圧されバックアップシャフト３
２，３６と一体になって位置決めされるのである。この
後は油圧シリング機構１３０の油圧をロックしておき，
可動スリーブロール３４，３８の位置保持を行なわせる
ことができる。これにより一対の可動スリーブロール３
４および３８の間隔が所望の間隔に設定される。

【００２３】この初期設定が決定した後，ワークロール
２１，２２間に被圧延材２３を通板する。これにより被
圧延材２３は所望の板厚に圧延されてストリップ材とし
て出るが，この形状判定を目視あるいはセンサロールに
よる接触方式，光や磁気を利用した非接触方式によって
行なう。この判定により耳伸びや中伸びが発生した場合
には，油圧シリンダ機構１３０や駆動モータ７２，７３
を作動させて対となっている可動スリーブロール３４お
よび３８を相互に近接あるいは離反するように位置移動
させ，ワークロール２１，２２に作用する曲げモーメン
ト量を調整し，形状異常の発生を抑制し，矩形のストリ
ップ材を得ることができる。

【００２４】このような実施例のバックアップロール装
置２８，３０を備えた圧延機によれば，ワークロール２
１，２２のベンディング支点を自由に変更できるので，
従来の全面接触型のバックアップロールに拘束されるこ
となくロールベンディング効果を充分に発揮させること
ができる。また，上下スリーブロール３４および３８の
位置を個別に変更することができるので，板幅方向での
任意の位置での形状制御が可能となる。したがって，被
圧延材２３の中伸び，耳伸びなどの形状不良の他に，両
者が複合した複合伸びの形状不良に対しての制御が可能
となる利点が得られる。

【００２５】特にこの実施例では，バックアップシャフ
ト３２，３６をシャフト本体とこれにテーパ結合される
円周方向に分割されたセグメント７６により構成され，
セグメント７６を軸方向移動し半径方向に拡縮させるこ
とにより可動スリーブロール３４の位置決めを図るとと
もに，バックアップシャフト３２のテーパが中央部より
両端方向に向かって形成されているため，バックアップ
シャフト３２の中央部と両端部間の径差が小さくてすみ
剛性を上げることができる。

【００２６】なお，上記実施例では４段式圧延機のバッ
クアップロールに適用した例を示したが，図５（１）に
示す４段式圧延機のワークロールまたは図５（２）に示
す６段式圧延機の中間ロールにも適用できる。また，上
記実施例ではセグメント７６を４分割しているが，２分
割または３分割してもよい。

【００２７】

【考案の効果】以上説明したように，本考案に係る圧延
機のバックアップロール装置は，圧延機ハウジングに回
転支持されるバックアップシャフトの胴長の一部を中央
部より両軸端に向かって径小かつテーパ状にし，前記バ
ックアップシャフトと同一のテーパ内面を有するととも
に，複数に分割されて軸方向移動可能なセグメント部材
を前記バックアップシャフトに装着せしめ，前記セグメ
ント部材の外周には軸方向移動可能に装着されてワーク
ロールに転接する可動スリーブロールを配し，前記セグ
メント部材を軸方向に移動することによって前記可動ス
リーブロールを半径方向に拡げて可動スリーブロールを
固定する構成とし，前記可動スリーブロールの移動時に
は可動スリーブロールを前記バックアップシャフトに近
接して設けた移動装置によって軸方向に移動できるよう
に配設したことにより，可動スリーブロールの位置決め
を図ることができるとともに，バックアップシャフトの
テーパが中央部より両軸端方向に向いているのでバック
アップシャフトの中央部と両端での径差が小さくてよ
く，このため剛性を上げることができ，もって圧延荷重
を高く設定できる効果が得られる。また，セグメントを
軸方向に移動し，可動スリーブロールを固定するように
構成されているので移動装置が簡単となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係る圧延機のバックアップシ
ャフト装置の要部断面正面図である。

【図２】図１の横断面図である。

【図３】シャフト本体とセグメントの組付け部の拡大断
面図である。

【図４】実施例のバックアップロール装置を備えた圧延
機の正面図である。

【図５】実施例のバックアップロール装置が搭載可能な
他の圧延機の例である。

【符号の説明】

２１，２２ ワークロール ２３ 被圧延材 ２８，３０ バックアップロール装置 ３２，３６ バックアップシャフト ３４，３８ 可動スリーブロール ５０ 軸受 ５６Ｒ，５６Ｌ，５７Ｒ，５７Ｌ ロールガイド ５８ ガイドシャフト ７０ スクリュウロッド ７２，７３ 駆動モータ ７６Ｒ，７６Ｌ セグメント ７８ テーパ部 １０２ Ｔ型キ １０４ Ｔ型キー溝 １３０Ｒ，１３０Ｌ 油圧シリンダ １３１ ロータリ継手

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧延機ハウジングに回転支持されるバッ
   クアップシャフトの胴長の一部を中央部より両軸端に向
   かって径小かつテーパ状にし，前記バックアップシャフ
   トと同一のテーパ内面を有するとともに，複数に分割さ
   れて軸方向移動可能なセグメント部材を前記バックアッ
   プシャフトに装着せしめ，前記セグメント部材の外周に
   は軸方向移動可能に装着されてワークロールに転接する
   可動スリーブロールを配し，前記セグメント部材を軸方
   向に移動することによって前記可動スリーブロールを半
   径方向に拡げて可動スリーブロールを固定する構成と
   し，前記可動スリーブロールの移動時には可動スリーブ
   ロールを前記バックアップシャフトに近接して設けた移
   動装置によって軸方向に移動できるように配設したこと
   を特徴とする圧延機のバックアップロール装置。