JP2827541B2 - 圧延機用ロール - Google Patents

圧延機用ロール

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JP2827541B2
JP2827541B2 JP3045651A JP4565191A JP2827541B2 JP 2827541 B2 JP2827541 B2 JP 2827541B2 JP 3045651 A JP3045651 A JP 3045651A JP 4565191 A JP4565191 A JP 4565191A JP 2827541 B2 JP2827541 B2 JP 2827541B2
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平二 加藤
正夫 二反田
司 大谷内
益二郎 吉田
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B21B27/03Sleeved rolls
    • B21B27/05Sleeved rolls with deflectable sleeves

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (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】本発明は圧延機の作業ロール、控
ロール等として用いる圧延機用ロールに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】圧延中の板クラウンの増大を防止するた
めにロールにクラウンを与える方式が従来より採用され
ており、その一手段として、ロール芯体の外周にスリー
ブを嵌着し、該ロール芯体とスリーブとの間の適宜個所
にテーパピストンを組み込んだ圧延機用ロールが提案さ
れている。
【0003】その一例を示すと、特公昭63−3824
1号公報に示されているように、ロールの中央部におけ
るロール芯体とスリーブとの間に形成した環状空間部に
テーパピストンを移動自在に組み込んでなるものであ
る。すなわち、図4に示す如く、両軸端部1aを軸受に
より回転自在に支持させるようにしたロール芯体1の本
体胴部1bに、中央部の内径を両端に近付くほど拡大す
るテーパ面4を段差3を付けて加工したスリーブ2を、
上記段差3に対応するよう配置した両端側のスペーサリ
ング6,7を介して焼き嵌めや冷やし嵌め等により嵌着
して、該スリーブ2の中央部のテーパ面4とロール芯体
1との間に環状空間5を密閉状態に形成し、該環状空間
5の内部に、上記テーパ面4と楔合できるように外周に
テーパ部を有するテーパピストンリング8,9をロール
芯体2の軸方向に移動可能に嵌入すると共に、スペーサ
リング6とテーパピストンリング8との間、テーパピス
トンリング8と9との間、テーパピストンリング9とス
ペーサリング7との間に、ロール芯体2内に導設した圧
油通路10,11,12をそれぞれ開口させ、圧油通路
10,12又は11を通し環状空間5に対する圧油を給
排させて、テーパピストンリング8,9を近接、離反さ
せることによりロールの外形形状を変更することができ
るようにしたものがある。
【0004】このような外形形状を変更することができ
るようにした圧延機用ロールを、ワークロールとして用
いると、板幅の異なる圧延材に対応させることができ、
又、圧延材の幅方向に対する板厚分布の制御を任意に行
うことができるようになる。
【0005】上記従来の圧延機用ロールでは、スリーブ
2を製作する場合、図5の(B)に示す如き中央部内周
面にテーパ面4を設けた段(段差3)付きの状態での焼
入れは困難であるため、図5の(A)に示すような円筒
部材2´を先ず焼入れした後、中央部の内周面を切削
し、テーパ面4を形成している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うにスリーブ2を製作した場合、焼き入れ後の切削加工
により、スリーブ2の外周面の残留圧縮応力が、単に焼
き入れのみを行った場合に比して小さくなってしまい、
その結果、スリーブ2の外周面にクラックが生じると、
該クラックが進展しやすく、スリーブ2の割損(縦割
れ)を引き起す虞があった。
【0007】そこで、本発明は、外形形状を変化し得、
且つクラックの進展によって生ずるスリーブの割損を抑
制できるような圧延機用ロールを提供しようとするもの
である。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、円柱状空間を有するスリーブの内周面中
央部に、中央を中心に両端方向に拡径するテーパ面を加
工してテーパ大径端部と円柱部とが滑らかに連続するテ
ーパ状空間を形成し、且つ該スリーブ内の両端部に、そ
れぞれ軸受支持部を有する軸を直接嵌入し、更に、上記
テーパ状空間の内部に、上記テーパ面に対して楔合する
テーパピストンを軸方向に移動可能に設け、両テーパピ
ストンの外側及び内側に液圧室を形成し、該液圧室に液
路を接続した構成とする。
【0009】又、スリーブの両端部と軸との間に、両端
方向に拡径するテーパ面の加工によりテーパ状空間を形
成し、該テーパ状空間内に、上記テーパ面に対して楔合
するテーパピストンを、圧液の給排により軸方向に移動
可能に嵌入した構成としてもよい。
【0010】
【作用】流路から液圧室に圧液を供給することにより、
テーパピストンが軸方向に移動してテーパ面に楔合ある
いは遊合し、スリーブを膨径あるいは縮径する。
【0011】上記スリーブには段部が形成されないた
め、製作に際しては、従来のように円筒部材を焼き入れ
した後、その内周面を切削加工する必要がなく、スリー
ブ外周面の残留圧縮応力が減少せずに良好な状態で保持
される。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
【0013】図1及び図2は本発明の一実施例を示すも
ので、圧延機用ロール本体を構成するスリーブ15の両
幅端部の軸芯位置に軸方向に延びる円柱状空間16,1
7を形成すると共に、上記スリーブ15の幅中央部の内
周面に、両端方向へ向けて拡径するテーパ面13,14
を形成して上記円柱状空間16,17と連続する截頭円
錐型をしたテーパ状空間18,19を形成する。
【0014】該テーパ状空間18,19の内部にそれぞ
れ上記テーパ状空間18,19と楔合可能なテーパピス
トン20,21を上記スリーブ15の軸方向に移動可能
に嵌入し、上記円柱状空間16,17の内部に、軸箱3
3,34に保持された軸受31,32により回転自在に
支持される軸受支持部22a,23aを一側に有する軸
22,23の他側を直接嵌入し、更に上記円柱状空間1
6,17の開口端に形成したねじ部24,25に抜け止
めリングねじ26,27をねじ込んで上記テーパ状空間
18,19を液密とし、軸22とテーパピストン20の
間、テーパピストン20,21間、テーパピストン21
と軸23の間に第1、第2、第3液圧室28,29,3
0を形成する。
【0015】上記テーパピストン20の第2液圧室29
側の面には、図1、図2に示す如く、テーパピストン2
1を貫通して軸23の凹部36に挿入されるロッド部3
5を突設し、上記軸23の凹部36内面には、所要幅を
有する環状溝37,38を軸方向に位置をずらして形成
する。
【0016】上記軸23の内部には、一端がロータリー
ジョイント42の液路を介して図示しない外部の液圧源
に接続される液路39,40,41を設け、該液路3
9,40,41の各他端をそれぞれ、前記環状溝37,
38及び上記第3液圧室30に接続し、更に、上記ロッ
ド部35が突設されたテーパピストン20の内部に、上
記第1液圧室28と環状溝37とを連通せしめる液路4
3と、上記第2液圧室29と環状溝38とを連通せしめ
る液路44とを設けて、上記液圧源からの圧液をロータ
リージョイント42の液路と軸23内の液路39,4
0,41とテーパピストン20内の液路43,44を介
して第1、第2、第3液圧室28,29,30に任意に
給排できるようにする。
【0017】なお、図中、45,46はテーパピストン
20,21の軸方向の変位量を検出するために軸23の
内部に設けた変位計、47はシール部材である。
【0018】次に作動について説明する。
【0019】第1液圧室28と第3液圧室30に圧液を
供給すると、テーパピストン20,21がスリーブ15
の軸方向中央に移動してテーパ面13,14に対して楔
合状態となり、スリーブ15の軸方向中央部が図1に仮
想線イで示すように膨径する。
【0020】反対に第2液圧室29に圧液を供給する
と、テーパピストン20,21はスリーブ15の軸方向
端部側に移動してテーパ面13,14に対して遊合状態
となり、スリーブ15は表面に凹凸のない平坦な円柱状
に戻る。
【0021】又、第1、第2、第3液圧室28,29,
30への圧液の給排を適宜組合せて、テーパピストン2
0,21を個別にテーパ面13,14に対して楔合及び
遊合状態とすることによりスリーブ15の外形形状を任
意の形状とすることができる。
【0022】上記において、スリーブ15には段部が形
成されないため、製作に際しては、図1に示すような断
面形状に切削加工した後、焼き入れを行うことができ
る。このため、従来のように円筒部材を焼き入れした
後、その内周面の残留圧縮応力が減少せずに良好な状態
で保持され、スリーブ15外周面にクラックが生じたと
しても、該クラックは進展しにくく、スリーブ15の割
損も起りにくくなる。
【0023】ところで、上記実施例では、スリーブ内の
中央部にテーパピストンを嵌入してロール中央部の外形
形状を任意の形状に変化させるようにしたロールについ
て示したが、たとえば、特開昭59−104204号公
報に示されるように、中央部のみならずスリーブ内の両
端部にもテーパピストンを組み入れてロール外形形状を
ロール全長に亘り任意に変化させることができるように
したロールも従来より知られている。すなわち、図6に
示す如く、図4に示すものとほぼ同様な構成を有する圧
延機用ロールにおいて、スリーブ2の両端部に、内径が
両端に近付くほど拡大するテーパ面4´を加工して、該
スリーブ2のテーパ面4´とロール芯体1との間に密閉
された環状空間5´を形成し、該環状空間5´の内部
に、上記テーパ面4´と楔合できるように外周にテーパ
部を有するテーパピストンリング8´,9´を、ロール
芯体1の軸方向へ移動可能に嵌入させ、環状空間5´へ
の圧油の給排によりテーパピストンリング8´,9´を
移動させてロールの両端部の外形形状をも変更すること
ができるようにしたものである。
【0024】本発明においても。上記特開昭59−10
4204号公報に示されたものと同じように、ロール外
形形状をロール全長に亘って任意に変更できるように構
成することができる。すなわち、図3に示す如く、図1
に示すロールと同様な構成において、スリーブ15内の
両端部に、内径が両端へ向けて拡大するテーパ面13
´,14´を加工して円柱状空間16,17と連続する
テーパ状空間18´,19´を形成し、該テーパ状空間
18´,19´の内部に、テーパ面13´,14´と楔
合可能なリング状のテーパピストン20´,21´を軸
方向へ移動可能に嵌入し、且つ上記テーパ状空間18
´,19´に対し圧液を給排できるようにしてスリーブ
15の外形形状を中央部のみならず両端部においても任
意に変化させられるようにしたものである。
【0025】図3に示す構成としても、スリーブ15に
は段部が形成されないため、切削加工を行った後に焼き
入れを行うことができるようになり、スリーブ15の割
損を起りにくくすることができる。又、図6に示す従来
のロールでは、スリーブ2とロール芯体1との間にスペ
ーサリング6,7が介在しているが、図3に示す構成と
することによりこのスペーサリング6,7を不要にでき
るので、回転トルクの伝達の面で有利となる。
【0026】なお、図3に示す実施例では、両端部に円
柱状空間18´,19´を形成するために、スリーブ1
5側にテーパ面13´,14´を加工した場合を示した
が、軸20,21側にテーパ面を加工してもよいこと、
その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変
更を加え得ることは勿論である。
【0027】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の圧延機用ロー
ルによれば、外形形状を変更し得ると共に、クラックの
進展によって生ずるスリーブの割損を抑制することがで
きるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の圧延機用ロールの一実施例を示す断面
図である。
【図2】図1のII−II拡大矢視図である。
【図3】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図4】従来の圧延機用ロールの一例を示す断面図であ
る。
【図5】従来のスリーブの製造過程を示すもので、
(A)は加工前の形状を、(B)は加工後の形状をそれ
ぞれ示す断面図である。
【図6】従来の圧延機用ロールの他の例を示す断面図で
ある。
【符号の説明】
13,13´ テーパ面 14,14´ テーパ面 15 スリーブ 16,17 円柱状空間 18,18´ テーパ状空間 19,19´ テーパ状空間 20,20´ テーパピストン 21,21´ テーパピストン 22,23 軸 22a,23a 軸受支持部 28 第1液圧室 29 第2液圧室 30 第3液圧室 39,40,41 液路 43,44 液路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大谷内 司 神奈川県横浜市磯子区新中原町1番地 石川島播磨重工業株式会社 横浜第二工 場内 (72)発明者 吉田 益二郎 神奈川県横浜市磯子区新中原町1番地 石川島播磨重工業株式会社 横浜第二工 場内 (72)発明者 木賀 武司 神奈川県横浜市磯子区新中原町1番地 石川島播磨重工業株式会社 横浜第二工 場内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B21B 27/00 - 27/05 F16C 13/00 - 15/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円柱状空間を有するスリーブの内周面中
    央部に、中央を中心に両端方向に拡径するテーパ面を加
    工してテーパ大径端部と円柱部とが滑らかに連続するテ
    ーパ状空間を形成し、且つ該スリーブ内の両端部に、そ
    れぞれ軸受支持部を有する軸を直接嵌入し、更に、上記
    テーパ状空間の内部に、上記テーパ面に対して楔合する
    テーパピストンを軸方向に移動可能に設け、両テーパピ
    ストンの外側及び内側に液圧室を形成し、該液圧室に液
    路を接続したことを特徴とする圧延機用ロール。
  2. 【請求項2】 スリーブの両端部と軸との間に、両端方
    向に拡径するテーパ面の加工によりテーパ状空間を形成
    し、該テーパ状空間内に、上記テーパ面に対して楔合す
    るテーパピストンを、圧液の給排により軸方向に移動可
    能に嵌入した請求項1記載の圧延機用ロール。
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