JP2808035B2

JP2808035B2 - リングローリングミル

Info

Publication number: JP2808035B2
Application number: JP6507790A
Authority: JP
Inventors: 奉文森田; 昌彦中島
Original assignee: Mitsubishi Nagasaki Machinery Mfg Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Nagasaki Machinery Mfg Co Ltd
Priority date: 1990-03-14
Filing date: 1990-03-14
Publication date: 1998-10-08
Anticipated expiration: 2013-10-08
Also published as: JPH03264141A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、鋼材からリング製品を鍛造により成形す
るリングローリングミルに係り、特に、中央に光を有す
る素材の孔に挿通される正逆回転自在な挿通ロールを回
転ホルダの半径方向に所定角度毎に複数突設し、複数の
挿通ロールが半径方向に突設されている回転ホルダを上
下方向に正逆回転自在に支持する構成としたリングロー
リングミルに関するものである。

〔従来の技術〕

従来、鋼材からリング製品を鍛造により成形する場合
には、通常は、第３図に示すような構成を有しているリ
ングローリングミルにより行われている。

即ち、予め、他のプレス機により中央に孔があけられ
ている素材Ｗを、リングローリングミルのベッド31の長
手方向の中心の上において、その長手方向の一端部近く
において回転自在に取付けられた垂直主軸32に固着され
た加圧ロール33と、別に、ベッド31の上に長手方向に移
動自在に設けられている移動フレーム34に、その垂直主
軸32に近い端部に回転自在に取付けられている垂直な挿
通ロール35との間に水平に搬入し、これらのロール33,3
5の間において素材Ｗの厚さ方向を圧延すると共に移動
フレーム34の垂直主軸32と離れている端部の近くに取付
けられている、それぞれが、ほぼ円錐形状の外周面を有
している上下一対のエッジロール36,36との間において
素材Ｗの高さ方向を圧延するようにしている。

このように、挿通ロール35は１個であり、圧延後の製
品Ｗの搬出に引き続く圧延前の素材Ｗの搬入時には、挿
通ロール35は油圧シリンダ37に直結した挿通ロール上部
ホルダ38に保持して上部に引き上げられており、素材Ｗ
の搬入後、挿通ロール35が下降した後に圧延状態とな
る。

また、リングローリングミルの特殊型として、第４図
に示すように、中央に回転駆動可能な垂直に取付けられ
た加圧ロール61があり、その回りに中心開口を有する回
転テーブル62が水平回転自在に配置され、この回転テー
ブル62の表面に少なくとも４個の相ロール63と４個の抱
きロール64が備えられている水平多軸型のリングローリ
ングミルが知られている。この水平多軸型のリングロー
リングミルでは、圧延時には加圧ロール61の回転中心位
置と回転テーブル62の回転中心位置は偏心してずれてい
て、偏心状態でそれぞれ回転するようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、第３図に示す通常型のリングローリン
グミルでは、圧延が完了し、挿通ロール35が上昇し、製
品Ｗが搬出可能な状態になった後、圧延テーブル39から
の製品Ｗの搬出と次の圧延素材Ｗの搬入が時系列的に行
われるようになっていて、これらの作業を同時平行して
行うことはできなかった。このため、作業生産性の効率
が悪い問題点を有している。

また、素材Ｗの搬入および製品Ｗの搬出は一般に別個
の装置により行われるため、製品Ｗの搬出から素材Ｗの
搬入までに手間取り、生産能率が更に下がる問題点を有
している。

これらに加えて、苛酷な圧延作業に使用される挿通ロ
ール35は１個であるため、頻繁に挿通ロール35を取り換
えねばならず、生産性を更に悪化させるという問題点を
有している。

これに対して、第４図に示す水平多軸型のリングロー
リングミルでは、素材Ｗの圧延、製品Ｗの搬出および素
材Ｗの搬入作業を同時並行して行うことができる。

しかし、素材Ｗを内側から圧延する挿通ロール63は回
転テーブル62の所定箇所に回転自在に支持されているの
で、加圧ロール61の偏心量Ｈ（第４図（Ｂ）参照）が決
定されると、最終製品Ｗの肉厚は変更できず、また、回
転テーブル62と一体になって回転する挿通ロール63の近
くに、製品Ｗの高さを圧延するエッジロールを設けるこ
とは装置が複雑になり困難であった。

その結果、製品Ｗの肉厚および高さを変更調整でき
ず、圧延前の素材Ｗの重量や寸法にバラツキがあると、
圧延後の製品Ｗの外径寸法にバラツキが生じ、高精度の
寸法公差を有する製品Ｗを得ることができないという問
題点を有している。

また、素材Ｗを内側から圧延する挿通ロール63の下部
は回転テーブル62に支持されているが、挿通ロール63の
上部を支持する機構を設けることは装置が複雑になり困
難であった。

このため、挿通ロール63の上部は非拘束の状態で、挿
通ロール63は片持ち支持構造となっており、上部および
下部の双方が支持されている場合に比べ、挿通ロール63
は早期に劣化し、頻繁に挿通ロール63を取り換えねばな
らないという問題点を有している。

更に、第３図および第４図に示す従来型のリングロー
リングミルでは、圧延後の製品Ｗの搬出を簡単に行え
ず、また、素材Ｗを内側から圧延中に加熱した挿通ロー
ル35,63の冷却を簡単に行えない等の問題点を有してい
る。

この発明は、上記のような問題点に鑑み、その問題点
を解決すべく創案されたものであって、その目的とする
ところは、素材の搬入および圧延、製品の搬出の各作業
を同時に並行して行い、作業効率を高め、圧延時の挿通
ロールの変形を小さくし、変形に起因する挿通ロールの
早期劣化を防ぎ、製品の搬出を簡単にすることができ、
また他の目的とするところは、加熱した挿通ロールを簡
単に冷却して早期劣化を防ぐことのできるリングローリ
ングミルを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

以上の目的を達成するために、請求項１記載の発明
は、中央に孔を有する素材の孔に挿通される正逆回転自
在な挿通ロールを回転ホルダの半径方向に所定角度毎に
複数突設し、複数の挿通ロールが半径方向に突設されて
いる回転ホルダを上下方向に正逆回転自在に支持し、圧
延時に挿通ロールの先端側を保持する挿通ロールホルダ
を昇降自在に設け、挿通ロールと協同して素材を回転圧
延する加圧ロールを回転ホルダの上部側に配設した構成
よりなるものである。

また、請求項２記載の発明は、中央に項を有する素材
の孔に挿通される正逆回転自在な挿通ロールを回転ホル
ダの半径方向に所定角度毎に複数突設し、複数の挿通ロ
ールが半径方向に突設されている回転ホルダを上下方向
に正逆回転自在に支持し、圧延時に挿通ロールの先端側
を保持する挿通ロールホルダを昇降自在に設け、挿通ロ
ールと協同して素材を回転圧延する加圧ロールを回転ホ
ルダの上部側に配設すると共に、挿通ロールを冷却する
冷却部を回転ホルダの下部側に配設した構成よりなるも
のである。

〔作用〕

以上のような構成を有するこの発明は次のように作用
する。

すなわち、請求項１記載の発明の構成によれば、複数
の挿通ロールが回転ホルダに所定角度毎に設けられてい
るから、素材が回転ホルダの上部側で圧延作業を受けて
いる時に、他の挿通ロールに素材を取付ける搬入作業、
リング製品を他の挿通ロールから抜き取る搬出作業を同
時に並行して行うことができるように作用し、また、圧
延作業時に挿通ロールの先端を保持して、挿通ロールが
大きく変形するのを防ぐように作用し、更に、挿通ロー
ルは上下回りに回転するので、挿通ロールに挿通された
リング製品は、挿通ロールが下向きの状態になったと
き、重力により自然に外れるように作用する。

一方、請求項２記載の発明の構成によれば、請求項１
記載の発明と同一の作用を有すると共に、更に、素材の
圧延作業、搬入作業、搬出作業に加えて、加熱した挿通
ロールの冷却作業を同時に並行して行うことができるよ
うに作用する。

〔実施例〕

以下、図面に記載の実施例に基づいてこの発明をより
具体的に説明する。

ここで、第１図はリングローリングミルの一部切り欠
き側断面図、第２図は要部の正面図である。

図において、リングローリングミル１の本体を構成す
るベッド２の一方側の下部には電動機３、継手４、減速
機５が設置されている。減速機５には上方に延びる伝動
軸６が連動連結されており、この伝動軸６の上端には加
圧ロール７が取付けられている。

加圧ロール７は伝動軸６の駆動に連動して水平回りに
回転し、後述の挿通ロール14と協同して素材W₀を加圧し
て、鍛造加工によりリング製品W₂に成形する。加圧ロー
ル７は円柱状となっており、その円形側周面が素材W₁の
外側を加圧鍛造する。加圧ロール７は上下方向に回転す
る挿通ロール14の最上部位置に隣接して設けられてい
る。

ベッド２の他方側の上面には中空箱状の移動フレーム
８が配置されている。移動フレーム８はベッド２の上面
に固定された油圧シリンダ９により、ベッド２上面を車
輪10又はガイドを介して、ベッド２の長手方向に移動自
在となっている。

ベッド２の上部側で移動フレーム８の下方位置には回
転ホルダ軸11が取付けられている。回転ホルダ軸11は水
平に取付けられ、又移動フレーム８の移動方向に平行に
取付けられている。回転ホルダ軸11はその両端がベッド
２に固定されている。

この回転ホルダ軸11には回転ホルダ12が軸回りに上下
方向に正逆回転自在に取付けられている。回転ホルダ12
にはその回転中心を回転ホルダ軸11が挿通しており、又
回転ホルダ軸11の軸に沿って平行に移動できるように取
付けられている。

回転ホルダ12の一部は移動フレーム８の下部前端にも
回転自在に連結されていて、移動フレーム８の移動に連
動して回転ホルダ12は回転ホルダ軸11上に沿って移動す
る構成になっている。また、回転ホルダ12は隣接する移
動フレーム８の下部に設けられた回転装置13によって回
転する。この実施例では90度毎回転するように設定され
ている。

第２図に示すように、回転ホルダ12は十文字状になっ
ており、各先端には回転ホルダ12の半径方向に総計４個
の挿通ロール14が各々突設されている。各挿通ロール14
は円柱状の形状で、円形側周面を有している。その下部
が回転ホルダ12の十文字状の各先端に回転自在に、又取
り換え自在に取付けられている。

各挿通ロール14は、中央に孔が開けられた素材W₀の孔
に挿通され、前述した加圧ロール７と協同して、素材W₁
の内側を圧延する。この場合、挿通ロール14は回転しな
がら素材W₁の内側を圧延する。

挿通ロール14の圧延位置の上方つまり挿通ロール14の
最上部位置の上方には、圧延時の挿通ロール14の先端側
を保持する挿通ロールホルダ15が設けられている。挿通
ロールホルダ15は挿通ロール14の最上部位置の上方に延
設されている移動フレーム８の下面側に昇降自在に取付
けられている。挿通ロールホルダ15は油圧シリンダ16に
連結されていて、油圧シリンダ16の駆動により昇降す
る。

また、移動フレーム８の中部前端には圧延時の素材W₁
の高さ方向を圧延する上下一対のエッジロール17,17が
回転自在に取付けられている。各エッジロール17,17は
截頭円錐状の外周面を有しており、それぞれ、上下に対
向する外周面がほぼ水平になるように取付けられてい
る。このため、下部エッジロール17はその回転中心軸方
向が斜め上向きに取付けられ、又上部エッジロール17は
その回転中心軸方向が斜め下向きに取付けられている。
このうち、上部エッジロール17は油圧シリンダ18に連結
されていて、油圧シリンダ18の駆動により昇降できるよ
うになっている。これに対し、下部エッジロール17は移
動フレーム８の中部前端に固定されている。

移動フレーム８の前端下部側方には、圧延前の素材W₀
を挿通ロール14に挿通するために搬入する設備として、
素材搬入テーブル19、油圧シリンダ20、素材搬入台車21
などが設けられている。素材搬入テーブル19は移動フレ
ーム８に一体的に取付けられており、又油圧シリンダ20
は素材搬入テーブル19の上面に固定されている。素材搬
入台車21は圧延前の素材W₀を載せ、素材搬入テーブル19
の上面を前後に移動して、水平状に位置する挿通ロール
14に素材W₀を挿通するために使用される。素材搬入台車
21は油圧シリンダ20に連結されていて、油圧シリンダ20
の駆動により前後に移動する構成になっている。

前記回転ホルダ12の下部側には、挿通ロール14を冷却
する冷却部として例えば冷却水槽22が配設されている。
冷却水槽22は回転ホルダ12に突設された挿通ロール14の
最下位置の回転移動軌跡上に設けられている。この冷却
水槽22内には圧延時に加熱した挿通ロール14全体を冷却
する冷却水が満たされている。加熱した挿通ロール14を
冷却して温められた冷却水は図示しない冷却器で循環冷
却されるようになっている。

次に、上記実施例の構成に基づく作用について説明す
る。

第２図に示すように、回転ホルダ12に突設された挿通
ロール14が上下および水平状態で、素材W₀の搬入作業、
素材W₁の圧延作業、リング製品W₂の搬出、挿通ロール14
の冷却が同時に並行して行われる。

素材W₀の搬入作業は次のようにして行われる。即ち、
素材W₀の中央に開けられた孔が水平方向を向くように、
素材W₀を素材搬入台車21の載置面上に載せる。そして、
油圧シリンダ20を駆動させて、素材W₀を載せた素材搬入
台車21を前進させる。素材搬入台車21の前進方向には、
図面の右側の水平状態の挿通ロール14が位置している。
このため、素材W₀を載せた素材搬入台車21を更に前進さ
せると、素材W₀の孔内に挿通ロール14の先端側が挿通さ
れる。素材W₀の孔内に挿通ロール14が充分に挿通された
ところで、素材搬入台車21の載置面を下げると、素材W₀
は挿通ロール14に保持され、素材W₀と素材搬入台車21の
載置面との間には隙間が生じ、素材搬入台車21のみを後
退させることができ、素材W₀の搬入作業は完了する。完
了後に、回転装置13を駆動させて、回転ホルダ12を90度
左回りに回転させて、素材W₀を最上部位置の圧延作業位
置に移動させる。これに並行して搬入作業が再び行われ
る。

一方、素材W₀を挿通した挿通ロール14が最上部位置の
圧延作業位置に到達すると、上方に後退していた挿通ロ
ールホルダ15は下方に移動して、挿通ロール14の先端側
を保持する。また、エッジロール17,17によって素材W₁
を上下から挟む。このような状態になったところで、油
圧シリンダ９を駆動させて回転ホルダ12を前方側に移動
させる。回転ホルダ12が前方側に移動すると、挿通ロー
ル14に挿通された素材W₁の外側面が回転中の加圧ロール
７の側周面に当接する。回転中の加圧ロール７の側周面
に当接した素材W₁は圧延されて、素材W₁の圧延は加圧ロ
ール７と挿通ロール14の協同によって行われ、短時間で
リング製品W₂に鍛造成形される。このとき、挿通ロール
14は加熱し、また、加圧ロール７、素材W₁からの反力に
より、変形し易くなる。圧延作業が完了すると、油圧シ
リンダ16を駆動させて、挿通ロール14の先端を保持して
いた挿通ロールホルダ15を上方に後退させる。その後、
回転装置13を駆動して、回転ホルダ12を90度左回りに回
転させる。

そして、この状態で、上述の素材W₀の搬入作業と、素
材W₁の圧延作業を並行して行い、これらの作業が完了し
たところで、回転ホルダ12を90度左回りに回転させる。

回転ホルダ12の左側の水平状態の挿通ロール14に挿通
されていたリング製品W₂は、この挿通ロール14が水平状
態から下向きの状態になると、重力により自然に挿通ロ
ール14から抜け、リング製品W₂の搬送が自然に行われ
る。

そして、最下位置に到達した加熱している挿通ロール
14はその箇所に配設された冷却水槽22内に入り、冷却水
槽22内に満たされている冷却水によって冷却される。こ
の冷却は上述の作業と並行して行われる。

冷却水槽22で充分冷却された挿通ロール14は１回転し
て再び素材W₀の搬入位置に到達して、上述と同様の作業
を繰り返す。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではな
く、この発明の精神を逸脱しない範囲で種々の改変をな
し得ることは勿論である。

例えば、上記実施例では回転ホルダ12が十文字状の形
状の場合で説明したが、これに限定されるものではな
く、種々の形状ものでもよく、要は複数の挿通ロール14
が回転ホルダ12の半径方向に所定の角度毎に取付けられ
ていればよい。

また、必要に応じて、この冷却水槽22に冷却水噴射ノ
ズルを設け、冷却水噴射ノズルから冷却水を加熱した挿
通ロール14に直接噴射して冷却する構成にしてもよい。

〔発明の効果〕

以上の記載より明らかなように、請求項１記載の発明
に係るリングローリングミルによれば、素材の搬入およ
び圧延、製品の搬出の各作業を同時に並行して行うこと
ができ、作業効率を高めることができる。

しかも、苛酷な圧延作業に使用される挿通ロールは複
数個であると共に、圧延時の挿通ロールは両端が支持さ
れるので、圧延時の挿通ロールの変形を小さくすること
ができ、変形に起因する挿通ロールの早期劣化を防ぎ、
挿通ロールの寿命を延ばすことができる。これにより、
挿通ロールの取り換え作業を減らすことが可能となり、
挿通ロールの取り換え作業に伴う圧延作業能率の低下の
軽減を図ることができる。

加えて、回転ホルダに突設されている挿通ロールは、
上下方向に回転する回転ホルダによって、定期的に下向
きの状態になるので、挿通ロールに挿通されている圧延
後の製品は挿通ロールの先端側が下向きになったとき、
重力によって自然に挿通ロールの先端側から抜け出るの
で、製品の搬出を極めて簡単にすることができると共
に、製品の搬出のための特別な装置を不要にすることが
できる。

また、請求項２記載の発明に係るリングローリングミ
ルによれば、上記の請求項１記載の発明と同一の効果を
有すると共に、挿通ロールを冷却する冷却部を回転ホル
ダの下部側に配設したことにより、上下方向に回転する
回転ホルダによって、各挿通ロールは定期的に回転ホル
ダの下部側の冷却部を通過するので、冷却部の通過中に
圧延作業で加熱された各挿通ロールを簡単にしかも定期
的に冷却することができる。これにより、加熱に起因す
る挿通ロールの早期劣化を防ぎ、挿通ロールの寿命を延
ばすことができ、挿通ロールの取り換え作業を減らすこ
とが可能となり、挿通ロールの取り換え作業に伴う圧延
作業能率の低下の軽減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明に係るリングローリング
ミルの実施例を示すものであって、第１図はリングロー
リングミルの一部切り欠き側断面図、第２図は要部の正
面図である。第３図および第４図は従来のリングローリングミルを示
すものであって、第３図（Ａ）は通常型のリングローリ
ングミルの圧延時の側面図、同図（Ｂ）は製品搬出時の
側面図、第４図（Ａ）は水平多軸型のリングローリング
ミルの平面図、同図（Ｂ）は断面図である。〔符号の説明〕 1:リングローリングミル 2:ベッド、3:電動機 4:継手、5:減速機 6:伝動軸、7:加圧ロール 8:移動フレーム、9:油圧シリンダ 10:車輪、11:回転ホルダ軸 12:回転ホルダ、13:回転装置 14:挿通ロール、15:挿通ロールホルダ 16:油圧シリンダ、17:エッジロール 18:油圧シリンダ、19:素材搬入テーブル 20:油圧シリンダ、21:素材搬入台車 22:冷却水槽 W₀:圧延前の素材、W₁:圧延時の素材 W₂:リング製品 31:ベッド、32:垂直主軸 33:加圧ロール、34:移動フレーム 35:挿通ロール、36:エッジロール 37:油圧シリンダ、38:挿通ロール上部ホルダ 39:圧延テーブル 61:加圧ロール、62:回転テーブル 63:挿通ロール、64:抱きロール W:素材，製品

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】中央に孔を有する素材の孔に挿通される正
逆回転自在な挿通ロールを回転ホルダの半径方向に所定
角度毎に複数突設し、複数の挿通ロールが半径方向に突
設されている回転ホルダを上下方向に正逆回転自在に支
持し、圧延時に挿通ロールの先端側を保持する挿通ロー
ルホルダを昇降自在に設け、挿通ロールと協同して素材
を回転圧延する加圧ロールを回転ホルダの上部側に配設
したことを特徴とするリングローリングミル。
【請求項２】中央に孔を有する素材の孔に挿通される正
逆回転自在な挿通ロールを回転ホルダの半径方向に所定
角度毎に複数突設し、複数の挿通ロールが半径方向に突
設されている回転ホルダを上下方向に正逆回転自在に支
持し、圧延時に挿通ロールの先端側を保持する挿通ロー
ルホルダを昇降自在に設け、挿通ロールと協同して素材
を回転圧延する加圧ロールを回転ホルダの上部側に配設
すると共に、挿通ロールを冷却する冷却部を回転ホルダ
の下部側に配設したことを特徴とするリングローリング
ミル。