JP2659856B2 - クロスロール圧延機のスラスト受け装置 - Google Patents

クロスロール圧延機のスラスト受け装置

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JP2659856B2 JP20816890A JP20816890A JP2659856B2 JP 2659856 B2 JP2659856 B2 JP 2659856B2 JP 20816890 A JP20816890 A JP 20816890A JP 20816890 A JP20816890 A JP 20816890A JP 2659856 B2 JP2659856 B2 JP 2659856B2
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一彦 堀江
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B31/00Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/02Rolling stand frames or housings; Roll mountings ; Roll chocks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B13/00Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/02Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally
    • B21B13/023Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally the axis of the rolls being other than perpendicular to the direction of movement of the product, e.g. cross-rolling

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は鋼板等の圧延に供されるクロスロール圧延機
のスラスト受け装置に関する。
<従来の技術> 近年、圧延製品(圧延鋼板等)の寸法、特に板幅方向
の厚みに対する要求精度は非常に高くなってきている。
そのため、圧延荷重によるロール撓みをキャンセルする
べく、ワークロールにイニシャルクラウン(通常、2次
曲線の凸カーブ形状)を設けた、いわゆるクラウンロー
ルを用いることが従来より行われている。
ところが、圧延材の硬度,板幅,板厚,板幅等が異な
る場合には、その撓み具合が変化するため、単一のクラ
ウンロールによって良好な圧延を行うことはできなかっ
た。すなわち、形状の異なる多数のクラウンロールを用
意した上で、圧延機を一旦停止させてクラウンロールの
組替え行う必要があった。この場合、圧延機の稼働率が
低下するため、製造コストの上昇を招くという欠点があ
った。
一方、圧延作業を連続的に行うと、ワークロール表面
の磨耗とが熱膨張相俟ってクラウン形状が著しく変化す
る。これらの外乱に対してロールクラウンを運転中に制
御する手段が要望されていた。
ロールクラウンの制御方法としては、周知ものとし
て、ワークロールベンダが実用化されており、ある程度
の効果を挙げている。ところが、この方法ではワークロ
ールのネック部の強度上の制約からベンディング力に限
界が生じ、十分な制御能力を得ることができなかった。
そこで、ワークロールの軸心を水平面内で僅かに交差
させて圧延することにより板幅方向の厚み分布を修正す
るクロスロール圧延機が提案されている。クロスロール
圧延機とは、第5図に示すように、上部ワークロール1
と下部ワークロール2との軸心を水平面内で交叉(クロ
ス)させた板材Sを圧延するもので、両ワークロール1,
2の間隙が端部になるほど広い放物線状となり、凸状の
ロールクラウンをワークロールに形成したことと等価と
なる原理を利用したものである。
ところで、クロスロール圧延機では、クロス角θの存
在により、上部ワークロール1の周方向速度VRと板材S
の進行速度VSとが異なる。その結果、上部ワークロール
1には板材Sに対する滑りVTに起因する図中手前向きの
スラスト力Tが常に生じる。尚、下部ワークロール2に
は同様の理由で逆向きで大きさが等しいスラスト力T′
が生じる。このスラスト力Tはワークロール1,2の端部
に設けられたスラスト受け装置により受けられる。
第6図と第7図にはスラスト受け装置の一例を示して
ある。ワークロール1の端部には、ハウジング3に保持
された支持部材たるロールチョック4が接続している。
ロールチョック4の端部左右にはそれぞれボス5a,5bが
形成され、これらのボス5a,5bにピンが形成され、これ
らのボス5a,5bにピン6a,6bを介して略L字形状のレバー
7a,7bが回動自在に取り付けられている。そして、レバ
ー7a,7bの端部には各々自動調芯ベアリング8a,8bを介し
て車輪9a,9bが保持されている。また、レバー7a,7bの略
中央部は、ピン10a,10bを介して、上下から連結板11に
より回動自在に連結されている。
一方、ハウジング3の前面左右には、車輪9a,9bが嵌
合する略コの字断面のガイド12a,12bが設けられてい
る。そして、ワークロール1,2に発生したスラスト力T
は、ロールチョック4,レバー7a,7bを介し、車輪9から
ガイド12a,12bに伝達されるのである。
以下、第8図を参照してこのスラスト受け装置の作用
を説明する。同図に示すように、この装置ではロールチ
ョック4の他、レバー7a,7bと連結板11により、ピン6a,
6bおよびピン10a,10bを支点とする4節リンク機構が形
成されている。ここで、支点たるピン6a,6b,10a,10bの
中心をそれぞれ点A,B,C,D,とする。
ワークロール1が任意のクロス角αに設定された場
合、点A,Bはワークロール1の中心点Oを中心に半径OA
(OB)の軌跡上を移動する。そして、移動前には(中立
位置では)実線で示された点A,B,C,Dで構成された4節
リンク機構は破線で示されるように移動する。そして、
リンクACあるいはリンクBDとそれぞれ一体の車輪9a,9b
は自動調芯ベアリング8a,8bの作用により揺動しながら
水平方向に直線運動を行う。
この結果、ワークロール1に作用したスラスト力Tは
ピン6a,6b,10a,10bおよび連結板11とレバー7a,7bを介し
て車輪9a,9bに伝達され、ガイド12a,12bにより直角且つ
左右均一に支持されることになる。また、圧延中には板
厚精度を維持するべくワークロール1は常に微小ではあ
るが上下方向に位置制御されている。この場合、スラス
ト受け装置にはスラスト力Tが作用しているが、自動調
芯ベアリング8a,8bに支持された車輪9a,9bの回転により
ワークロール1の上下動は円滑に行われる。
<発明が解決しようとする課題> ところで、上述したクロスロール圧延機においては、
圧延中におけるワークロール1の微小な上下動は車輪9
a,9bが回転することにより円滑に行われる。しかるに、
圧延中に、新規なロールクロスを行うとしたりあるいは
クロス角θを変更する場合には、以下の問題が生じてし
まった。この際、点A,B,C,Dで構成された4節リンク機
構は歪み変形し、車輪9a,9bは当然に左右方向に移動す
る。ところが、前述したように車輪9a,9bにはスラスト
力Tが作用しているため、ガイド12a,12bとの間にはス
ラスト力Tに比例した摩擦力が生じている。そのため、
クロス角θの変位が大きいような場合にはこの摩擦力に
抗して車輪9a,9bを摺動させなければならず、ロールク
ロス駆動装置の大型化を招くという問題点があった。ま
た、ロールチョック自体に対しても大きなモーメントを
作用せしめ、過大な偏荷重が図示しない内部の軸受に掛
かりこれを破損させてしまう虞があった。
本発明は上記状況に鑑みなされたもので、ロールチョ
ックの左右方向への移動を円滑に行わしめるスラスト受
け装置を提供し、以て上記不具合を解消することを目的
とする。
<課題を解決するための手段> そこで、本発明ではこの課題を解決するために、 ハウジングに左右一対のガイドを上下方向に延設する
一方、ワークロールの軸端を支持するロールチョックに
それぞれレバーを介して左右一対の車輪を取付け、当該
車輪を当該ガイドに沿って転動させるようにしたクロス
ロール圧延機のスラスト受け装置において、 前記車輪の外周面を球状に形成すると共に、当該車輪
を回転方向と軸方向との双方に移動自在に支持するボー
ルを前記レバーと当該車輪との間に介装させる、あるい
は当該車輪を回転方向に移動自在に支持するローラと当
該車輪を軸方向に移動自在に支持するボールとを前記レ
バーと当該車輪との間に介装させるようにしたのであ
る。
<作用> ボールあるいはローラを介して車輪の回転動が行わ
れ、従来の自動調芯作用は車輪の球状に形成された外周
面とガイド間で行われる。そして、クロス角の変動時に
は、ボールを介して車輪がガイドすなわちロールチョッ
クに対して左右方向にスライド動する。
<実 施 例> 本発明の実施例を図面に基づき具体的に説明する。
尚、実施例の説明にあたっては前述した従来の例におけ
る部材と同一の部材に同一の符号を付し、重複する説明
を省略する。
第1図には本発明に係るクロスロール圧延機のスラス
ト受け装置の第1の実施例の要部を平面視により示し、
第2図にはその作用を示してある。
第1図に示すように、本実施例のスラスト受け装置は
前述した従来の装置と略同様の構成を採っており、車輪
9a,9bの部分のみ異なっている。車輪9a,9bはその外周面
がガイド12a,12bの幅より若干小径の球状に形成されて
おり、レバー7a,7bは車輪9a,9bの転動により揺動できる
ようになっている。車輪9a,9bとレバー7a,7bとの間には
多数個のボール13が介装されており、車輪9a,9bはこれ
らのボール13によって回転方向と軸方向に移動自在に支
持されている。
本実施例では、圧延中にクロス角θを変更した場合、
第2図に示すように、レバー7aはピン6aを支点にしてガ
イド12aに対して揺動する一方、車輪9aは左右にスライ
ド動する。揺動は、従来装置のような自動調芯ベアリン
グによらず、車輪9a自体の外周面がガイド12a内で転動
することにより行われる。一方、スライド動は車輪9aと
レバー7a間のボール13が転動することにより行われる。
すなわち、車輪9aはレバー7aとのみスライドし、ガイド
12aとはスライド動しない。その結果、大きなスラスト
力Tが作用している状態でも、摩擦力に抗して移動させ
る必要はなくなり、クロス角θの変更は容易に行えるよ
うになり、ロールクロス装置の小型化等が可能となるの
である。尚、ワークロール1の上下動は、レバー7aと車
輪9a間でボール13が転動することにより、従来装置と同
様に行われる。
第3図には本発明の第2の実施例の要部を平面視によ
り示し、第4図には第3図中X−X拡大断面を示してあ
る。
本実施例は、レバー7aと車輪9aとのスライド動は第1
の実施例と同様に複数のボール13により行わせる一方、
回転動はこれも複数のローラ14により行わせるようにし
たものである。車輪9aとレバー7a間には中間リング15が
介装され、レバー7aと中間リング15のそれぞれに形成さ
れた溝16,17によりボール13が軸方向に案内されるよう
になっている。
本実施例ではこのように、車輪9aの回転動をローラ14
により行わせるようにしたため、またスライド動に関し
てもボール13が溝に嵌合しているために接触面が大きく
なり、第1の実施例の如く点接触によるものより負荷容
量が大きくとれるようになった。尚、図とは逆にローラ
14を内側に配置し、ボール13を外側に配置するようにし
てもよい。
<発明の効果> 本発明に係るクロスロール圧延機のスラスト受け装置
では、ガイドに沿って転動する車輪の外周面を球状に形
成すると共に、ボールにより車輪を軸方向に移動自在に
支持するようにしたため、スラスト力が大きい場合でも
ワークロールのクロス角の変更を圧延中に行うことが容
易にできる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るクロスロール圧延機のスラスト受
け装置の第1の実施例の要部を示す平面図であり、第2
図はその作用を示す説明図である。第3図は本発明の第
2の実施例の要部を示す平面図であり、第4図は第3図
中X−X拡大断面図である。第5図はクロスロール圧延
機の概念図である。第6図は従来のスラスト受け装置の
平面図であり、第7図はその側面図である。第8図はス
ラスト受け装置の作動を示す概念図である。 図面中、 1,2はワークロール、 3はハウジング、 4はロールチョック、 7a,bはレバー、 9a,9bは車輪、 12a,12bはガイド、 13はボール、 14はローラ、 15は中間リングである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特公 昭63−44442(JP,B2) 特公 昭63−44443(JP,B2) 特公 昭63−23842(JP,B2) 特公 昭63−23845(JP,B2) 特公 平1−53123(JP,B2) 特公 平3−33404(JP,B2) 特公 平4−20682(JP,B2) 特公 平7−77646(JP,B2) 特公 平7−73732(JP,B2)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ハウジングに左右一対のガイドを上下方向
    に延設する一方、ワークロールの軸端を支持するロール
    チョックにそれぞれレバーを介して左右一対の車輪を取
    付け、当該車輪を当該ガイドに沿って転動させるように
    したクロスロール圧延機のスラスト受け装置において、 前記車輪の外周面を球状に形成すると共に、当該車輪を
    回転方向と軸方向との双方に移動自在に支持するボール
    を前記レバーと当該車輪との間に介装させたことを特徴
    とするクロスロール圧延機のスラスト受け装置。
  2. 【請求項2】ハウジングに左右一対のガイドを上下方向
    に延設する一方、ワークロールの軸端を支持するロール
    チョックにそれぞれレバーを介して左右一対の車輪を取
    付け、当該車輪を当該ガイドに沿って転動させるように
    したクロスロール圧延機のスラスト受け装置において、 前記車輪の外周面を球状に形成すると共に、当該車輪を
    回転方向に移動自在に支持するローラと当該車輪を軸方
    向に移動自在に支持するボールとを前記レバーと当該車
    輪との間に介装させたことを特徴とするクロスロール圧
    延機のスラスト受け装置。
JP20816890A 1990-08-08 1990-08-08 クロスロール圧延機のスラスト受け装置 Expired - Lifetime JP2659856B2 (ja)

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