JP2673975B2 - 幅可変水平ロールおよびそれを用いたh形鋼の圧延方法 - Google Patents

幅可変水平ロールおよびそれを用いたh形鋼の圧延方法

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    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B27/00Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/02Shape or construction of rolls
    • B21B27/028Variable-width rolls

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、H形鋼を圧延する仕上
ユニバーサル圧延機に用いられる幅可変水平ロールおよ
びそれを用いた圧延方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、H形鋼を圧延する仕上ユニバ
ーサル圧延機の水平ロールを幅可変構造とし、製造する
H形鋼のウエブ内幅に応じてロール幅を調整する方法が
いくつかある。すなわち、たとえば特開昭58−135705号
公報にはロールの間にスペーサを挟みそのスペーサの厚
みでロール幅を可変とするものが、また特開昭61−9905
号公報ではロール幅を決めた後高圧の油圧によってロー
ル位置を保持する手段が、さらに特開昭62−156007号公
報にはスクリューによってロール幅を決め圧延中はその
位置を保持する方法がそれぞれ提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来のロール幅可変技術では、圧延材を圧延していな
い無負荷時に幅を設定しておき、圧延中はその位置を保
持するように構成するものであるため、ロールに噛み込
まれる圧延材のフランジ厚みにバラツキがあれば圧延負
荷の変動となって、過負荷になって設備をこわすと
か、荷重の変動がウエブ高さの変動になること、圧
延材の先尾端における非定常部を無理に圧延してロール
欠損やトングマークを発生する、などの問題があった。
本発明は、上記のような従来技術の有する課題を解決し
た幅可変水平ロールおよびそれを用いた圧延方法を提供
することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、ロール胴部を
幅方向に2分割し、この分割した一方のロールの分割部
端面側に中実ロール軸を延設し、この延設した中実ロー
ル軸にもう一方の分割ロールを形成した中空ロール軸を
軸方向に移動可能に外嵌し、これら中実ロール軸と中空
ロール軸とをそれぞれロールチョックで支持する幅可変
水平ロールにおいて、前記中空ロール軸はスラスト軸受
を介して中空ロール軸側のロールチョックに位置決めさ
れ、前記中実ロール軸は中実ロール軸側のロールチョッ
クに取付けられたジャッキによってロール開度限界位置
が設定され、かつ、該中実ロール軸の前記延設側の端部
が前記中空ロール軸側のロールチョックの後方に設けら
れた液圧シリンダによって回転受圧装置を介して押圧さ
れることを特徴とする幅可変水平ロールである。
【0005】また、本発明は、上記幅可変水平ロールを
用いてH形鋼を圧延する際に、圧延中の圧下力を一定に
保ち、圧延材の反力によってロール幅を自由に変化さ
せ、かつ外法を常に一定に保つことを特徴とする幅可変
水平ロールを用いたH形鋼の圧延方法である。
【0006】
【作 用】本発明の幅可変水平ロールによれば、2分割
されたロールを中実ロール軸とこの中実ロール軸に外嵌
される中空ロール軸とでそれぞれ保持し、中空ロール軸
側のロールチョックの後方に液圧シリンダを配置して回
転受圧装置を介して中実ロール軸を回転自在に支承する
ようにしたので、中実ロール軸を軸方向に常に所定圧力
で押圧することができる。
【0007】また本発明の幅可変水平ロールを用いたH
形鋼の圧延方法によれば、前記中実ロール軸が一定の圧
力で押圧されることにより垂直ロールの圧延面と水平ロ
ールの側面とのロール隙間を圧延材のフランジ厚みによ
って常に一定の圧力を保持するように可変とするように
したので、圧下力が過大で圧延反力が増加しようとした
ときはロール隙間が拡がってフランジ圧下量を減じて厚
みを厚く圧延し、逆に圧延反力が小さくなるときはロー
ル隙間が狭まってフランジ圧下量を増す方向に作用して
常に一定圧力の圧延を実施することができる。
【0008】
【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を参照
して詳しく説明する。図1は本発明の実施例を示す正面
図である。図中、1はH形鋼などの圧延材で、上下一対
の本発明の幅可変とされる水平ロール2,2′と左右一
対の垂直ロール3,3′とからなる仕上ユニバーサル圧
延機で仕上圧延される。水平ロール2,2′は、いずれ
も2分割された分割ロール2a,2b、2a′,2b′
で構成される。また垂直ロール3,3′はそれぞれ軸受
箱4,4′に収納されており機械的にスクリュー5,
5′でそのロール間隙gは任意の値に設定される。
【0009】ここで、本発明の幅可変水平ロールの詳細
について、図2を用いて下水平ロール2′を例にして説
明するが、上水平ロール2についても全く同様である。
下水平ロール2′は、図示のように、その胴部が幅方向
に2分割された分割ロール2a′,2b′と、この2分
割された一方の分割ロール2a′の分割部端面側に延設
される中実ロール軸11と、もう一方の分割ロール2b′
を形成すると共に延設された中実ロール軸11に外嵌され
て軸方向に移動可能な中空ロール軸12とから主に構成さ
れる。これらのうち、中実ロール軸11と中空ロール軸12
とはそれぞれロールチョック13,14に支持される軸受1
5, 16によって回転自在に軸支される。
【0010】中実ロール軸11側のロールチョック13と中
空ロール軸12側のロールチョック14とはチョック固定バ
ー17によって連結され、これにより分割ロール2a′は
単独に軸方向に移動可能とされる。また中実ロール軸11
側のロールチョック13に取付けられたジャッキ18によっ
て分割ロール2a′の側面を押し付けることにより、ロ
ール開度限界位置が設定される。これは、ロールのセッ
トアップおよび圧延材1の噛み込みを考慮して無負荷時
でもわずかな隙間を確保するためである。
【0011】中空ロール軸12は、軸受16と一体的に構成
されたケース19内に配置されたスラスト軸受20を介して
中空ロール軸12側のロールチョック14に位置決めされ
る。また、中実ロール軸11の延設側の端部には雄側プレ
ッシャブロック21aが設けられ、この雄側プレッシャブ
ロック21aはケース19内に装着されて液圧シリンダ22に
よって移動自在とされる回転受圧装置23の端部に設けら
れる雌側プレッシャブロック21bと接触自在に支承され
る。ここで、回転受圧装置23は、摺動ケース24内で雌側
プレッシャブロック21bを先端部に保持した回転軸25が
軸受26, 27, 28の3点で回転自在に軸支されるように構
成され、また液圧シリンダ22は油圧ユニット29からの油
圧が配管30,31を介して供給される。
【0012】これにより、中実ロール軸11の延設側の端
部を、回転受圧装置23を介して液圧シリンダ22によって
所定の圧力でその軸方向に押圧すると、中空ロール軸12
と中実ロール軸11とで形成されるロール幅はロール開度
限界値まで開かれることになる。つまり、ジャッキ18の
ストロークによってロール開度限界位置が決定される。
なお、ケース19および液圧シリンダ22は回転しない構造
とされるから、油圧ユニット29からの油圧を一定圧力で
供給したりあるいは排出したりする制御を容易に行うこ
とができる。
【0013】ついで、このように構成された本発明の幅
可変水平ロールを用いて、圧延材1としてウエブ高さ;
500 mm×フランジ幅;200 mm×ウエブ厚;9mm×フラン
ジ厚;16mmの断面を有するH形鋼を仕上圧延する場合に
ついて説明する。まず、液圧シリンダ22で押す力は常用
50〜150 t程度とするが、ジャッキ18がその力に耐えて
ロール開度限界位置を決めるため、特にロールと接触し
て回転する部分の耐力を高める必要がある。それゆえ、
この場合はジャッキ18を2列に配列するのが適当であ
る。また、液圧シリンダ22への油圧の供給圧力も圧延材
1のロール噛み込みまでと、噛み込み後材料抜け時で変
えるようにすれば設備のコンパクト化と圧延材1の噛み
込み性を向上する上で望ましい。
【0014】各ロールの隙間設定については以下の手順
によって行う。 まず、図3に示すように、垂直ロール3′の軸受箱
4′をスクリュー5′で押し、水平ロール2′の側面と
の隙間s′を決定する。このときH形鋼のフランジ厚16
mmに対して、圧延機のガタと剛性による歪分を考慮して
1.0 〜2.0 mmマイナスした14.0〜15.0mmに設定する。 つぎに、垂直ロール3,3′の間隔gはウエブ高さ
500 mmの熱寸換算および圧延機のガタと剛性を考慮し
て、501.0 〜502.0 mmに設定する。 液圧シリンダ22に約10tの低圧力を掛けて水平ロー
ル2,2′の幅をロール開度限界位置まで開くが、ロー
ル隙間sがs′とほぼ同じ値14.0〜15.0mmになるように
ジャッキ18のストロークを調整する。 最後に、水平ロール2,2′の上下隙間を圧延する
H形鋼のウエブ厚に見合った規定値に設定して、ロール
隙間設定を完了する。
【0015】このあとは、H形鋼の断面寸法すなわちフ
ランジ厚が変更される毎に厚みに応じて垂直ロール3,
3′の開度gとジャッキ18のストロークとを相対的に変
更すればよく、従来の幅可変ロールの幅設定で行われて
いた手間のかかる作業を行う必要がない。さらに、圧延
材1を圧延機に噛み込ませる前後の動作について説明す
る。 (1) ロール隙間設定時の液圧シリンダ22への低圧力押し
付け状態は圧延材1の先端がロールに噛み込まれるまで
維持する。これは圧力が小さい方がスムーズに噛み込む
からである。 (2) 圧延材1の噛み込みを検知すると同時に液圧シリン
ダ22の圧力をたとえば50〜150 tの高圧力とする。この
値は圧延材1のサイズなどに応じて一定値を選択するよ
うにする。 (3) 圧延中に圧延材1のフランジ厚みが変化すると、ロ
ール隙間s,s′における圧延圧力が一定になるように
中実ロール軸11が移動する。すなわち、圧延材1のフラ
ンジ厚みが厚くなって圧下力が過大になり圧延反力が増
加しようとしたときは、ロール隙間s,s′が拡がって
フランジ圧下量を減じて厚みを厚く圧延し、逆にフラン
ジ厚みが薄くなって圧延反力が小さくなるときは、ロー
ル隙間s,s′が狭まってフランジ圧下量を増す方向に
作用する。 (4) 圧延材1がロールから抜ける直前に圧力をふたたび
約10tの低圧力に戻す。これは、尻抜け時に高圧力を掛
けたままでは大きな衝撃を生じることになるからであ
る。
【0016】このようにフランジ圧下量を常に一定圧力
で圧延するようにしたので、圧延反力を一定に保つこと
ができ、これにより外法寸法精度の高いH形鋼を製造す
ることが可能となる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ロ
ール幅設定は任意に選択可能な一定圧力の圧延になるた
め、過負荷になり設備を壊すことがほとんどなくな
る、ウエブ高さ一定すなわち外法一定のH形鋼の高さ
変動が少ない、幅設定作業がおよその値でよいため簡
単で、圧延時は自己ロール幅制御機能を有する、などの
効果を奏し、製品の品質,歩留りの向上に大いに寄与す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す正面図である。
【図2】本発明の幅可変水平ロールの構成を示す断面図
である。
【図3】本発明の幅可変水平ロールの動作の説明図であ
る。
【符号の説明】
1 圧延材 2 水平ロール 2a,2b 分割ロール 3 垂直ロール 4 軸受箱 5 スクリュー 11 中実ロール軸 12 中空ロール軸 13,14 ロールチョック 17 チョック固定バー 18 ジャッキ 19 ケース 20 スラスト軸受 21 プレッシャブロック 22 液圧シリンダ 23 回転受圧装置 29 油圧ユニット

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロール胴部を幅方向に2分割し、この分
    割した一方のロールの分割部端面側に中実ロール軸を延
    設し、この延設した中実ロール軸にもう一方の分割ロー
    ルを形成した中空ロール軸を軸方向に移動可能に外嵌
    し、これら中実ロール軸と中空ロール軸とをそれぞれロ
    ールチョックで支持する幅可変水平ロールにおいて、前
    記中空ロール軸はスラスト軸受を介して中空ロール軸側
    のロールチョックに位置決めされ、前記中実ロール軸は
    中実ロール軸側のロールチョックに取付けられたジャッ
    キによってロール開度限界位置が設定され、かつ、該中
    実ロール軸の前記延設側の端部が前記中空ロール軸側の
    ロールチョックの後方に設けられた液圧シリンダによっ
    て回転受圧装置を介して押圧されることを特徴とする幅
    可変水平ロール。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の幅可変水平ロールを用
    いてH形鋼を圧延する際に、圧延中の圧下力を一定に保
    ち、圧延材の反力によってロール幅を自由に変化させ、
    かつ外法を常に一定に保つことを特徴とする幅可変水平
    ロールを用いたH形鋼の圧延方法。
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