JP2890817B2 - 多段圧延機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、多段圧延機に関するものである。

［従来の技術］ 圧延機の中には、通常径のワークロールでは圧延でき
ないような難加工材を圧延するために、同じ圧延荷重を
掛けた場合に通常径のワークロールよりも高圧下が得ら
れる極小径のワークロールを用いたゼンジマー式の多段
圧延機がある。

このような多段式の圧延機として、従来、例えば特公
昭63−55367号公報に示すようなものがある。

従来の多段圧延機を第８図・第９図を用いて略述す
る。

圧延材１の上下を挟んで極小径のワークロール2,3を
配設し、極小径のワークロール2,3を夫々複数本（２
本）の中間ロール4,5で支持する。

該中間ロール4,5を図示しない駆動機構に接続し、且
つ、図示しないシフト機構により圧延材１の幅方向６へ
シフト可能とすると共に、上下の中間ロール4,5の互い
に反対側の端部に夫々端部側へ行くに従い縮径するテー
パ部7,8を形成する。

上下の各中間ロール4,5を夫々複数本（各２本全体で
３本）のバックアップロール9,10で支持し、該バックア
ップロール9,10を前記幅方向６へ延びる中心軸11に偏心
輪12を介して偏心可能に枢支された複数のローラベアリ
ング13で構成する。

このような多段圧延機では、圧延材１は極小径のワー
クロール2,3により高圧下されるので、難加工材の圧延
が可能となる。

又、極小径のワークロール2,3は直接駆動することが
困難なので、中間ロール4,5を介して駆動力が極小径の
ワークロール2,3へ伝達される。

そして、極小径のワークロール2,3は容易に変形して
圧延材１の形状不良を引き起こし易いので、極小径のワ
ークロール2,3を複数の中間ロール4,5によって支持する
ことにより、極小径のワークロール2,3の変形が防がれ
圧延材１の形状不良が防止される。

中間ロール4,5を幅方向６へシフトさせることによ
り、圧延荷重が圧延材１に集中して与えられる。このと
き中間ロール4,5の互いに反対側の端部に形成したテー
パ部7,8により、極小径のワークロール2,3の圧延材１の
幅端部の部分に逃げを生じさせることができるので、第
10図に示すような圧延材１の端延び14aが防止される。

更に、中間ロール4,5を複数本のバックアップロール
9,10で支持したことにより、極小径のワークロール2,3
に与えた圧延荷重の反力がバックアップロール9,10で支
持され、しかも、バックアップロール9,10は複数のロー
ラベアリング13により構成されているので、圧延荷重の
反力は多くの支持点により支持される。

又、バックアップロール9,10は、複数のローラベアリ
ング13を中心軸11に偏心輪12を介して偏心可能に枢支す
るよう構成されているので、例えば第９図に仮想線で示
すように、各ローラベアリング13を任意に偏心させるこ
とにより、中間ロール4,5を介して極小径のワークロー
ル2,3が大まかに形状制御され、第11図に示すような圧
延材１の中延び14bが防止される。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来の多段圧延機には、以下のよ
うな問題点があった。

即ち、圧延の過程で生じる加工熱によって極小径のワ
ークロール2,3にサーマルクラウンが発生し、該極小径
のワークロール2,3のサーマルクラウンによって、圧延
材１の幅端部から幅寸法の略1/4のところに第12図に示
すような、クォーター波14cと呼ばれる形状不良を生じ
ることがあるが、該クォーター波14cは極小径のワーク
ロール2,3に中間ロール4,5やバックアップロール9,10に
よって曲げを与えることによっては防止することができ
なかった。

そこで、中間ロール4,5のクォーター波14cに対応する
部分に図示しない縮径部を形成して、極小径のワークロ
ール2,3の圧延材１のクォーター波14cに対応する部分に
逃げを生じさせることによりクォーター波14cを防止す
ることが提案されているが、このようにする場合、中間
ロール4,5に予め縮径部を形成しておくと圧延材の条件
や圧延荷重や圧延速度等の圧延条件によって変化するク
ォーター波14cの大きさに縮径部の大きさを適合させる
ことができないという問題、及び、圧延材１の板幅の変
更に伴って中間ロール4,5をシフトさせた時に中間ロー
ル4,5に形成した縮径部の位置が圧延材１のクォーター
波14cが発生し易い部分からはずれてしまうという問
題、等があって実用化は困難であった。

又、中間ロール4,5にテーパ部7,8を形成して、圧延材
１の端延び14aを防止するようにしているが、テーパ部
7,8の形状が一定不変であるため、圧延材１の条件や圧
延荷重や圧延速度等の圧延条件によって変化する端延び
14aに対応させることができず、端延び14aに対する修正
能力が低かった。

本発明は、上述の実情に鑑み、圧延材にクォーター波
が発生するのを防止し得、又、端延びに対する修正能力
を高めることができるようにした多段圧延機を提供する
ことを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、ワークロールを複数の中間ロールで支持
し、各中間ロールをバックアップロールで支持し、中間
ロールを軸方向へシフト可能に支持した多段圧延機にお
いて、中間ロールのうち少なくとも一本に、ロール本体
内部に軸方向へ移動可能なテーパピストンを備えたテー
パピストンロールを用いたことを特徴とする多段圧延機
にかかるものである。

［作用］ 中間ロールとしてテーパピストンロールを用いたこと
により、圧延材の条件や圧延荷重や圧延速度等の圧延条
件によって変化する端延びやクォーター波の大きさに適
合させて中間ロールの縮径量が調整される。

従って、圧延材に端延びやクォーター波が発生するの
が防止される。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図〜第４図は本発明の第１の実施例である。

又、図中、多段圧延機の基本構成や各構成部分の詳細
の中には、第８図・第９図に示すものと同様のものが含
まれているため、同一の構成部分については同一の符号
を付すことにより説明を省略するものとし、以下、本発
明に特有の構成についてのみ説明して行く。

中間ロールのうち少なくとも一本に外形形状を変更可
能なテーパピストンロール15a,15b,16a,16bを用いる。

該テーパピストンロール15a,16aは以下のような構成
を備えている。

即ち、ロール本体17の少なくとも一端部例えばテーパ
部7,8を設けた側の端部の軸芯位置に、軸方向（圧延材
１の幅方向６）へ延びる円柱状空間18を形成すると共
に、前記円柱状空間18と連続して軸方向へ延びロール本
体17の軸方向中央に近付くに従い径が縮小する円錐型を
したテーパ状空間19を形成する。

該テーパ状空間19内部に夫々前記テーパ状空間19と楔
合可能なテーパピストン20を軸方向へ移動可能に嵌入
し、前記円柱状空間18内部に図示しない軸受に接続され
た軸体21を嵌入固定して前記テーパ状空間19を液密と
し、軸体21とテーパピストン20との間、テーパピストン
20とロール本体17との間に液圧室22,23を形成する。

前記テーパピストン20の液圧室22側の面に、第２図・
第３図に示す如く、軸体21に形成された凹部24へ挿入さ
れるロッド部25を突設して、ロッド部25と凹部24との間
に液室26を形成する。

軸体21に液圧室22と外部の図示しない液供給源とを連
通する液路27を形成すると共に、軸体21に液室26と外部
の図示しない液供給源とを連通する液路28を形成し、テ
ーパピストン20に液圧室23と液室26とを連通する液路29
を形成する。

尚、テーパピストンロール15a,15b,16a,16bは、テー
パピストン20をテーパ状空間19へ楔合状態としてロール
本体17表面を膨径させた後、ロール本体17表面の膨径し
た部分を削って平坦化することにより、テーパピストン
20をテーパ状空間19に対して軽嵌合状態（軽く嵌合して
いる状態、或いは、楔合状態を緩めた状態）とした時に
ロール本体17表面が縮径されるようにしておく。

又、テーパピストンロール15b,16bは、端部外周にテ
ーパ部7,8を備えておらず、且つ、テーパピストン30の
位置を端部から僅かに中央寄りとした以外はテーパピス
トンロール15a,16aと同様の構成を備えている。

次に作動について説明する。

多段圧延機自体の作動については第８図・第９図のも
のと同様であるため説明を省略する。

テーパピストンロール15a,15b,16a,16bでは、液圧室2
3に液路28,29を介して圧液を供給すると、テーパピスト
ン20,30がロール本体17の軸方向端部側へ移動してテー
パ状空間19に対して軽嵌合状態となり、ロール本体17の
テーパピストン20,30を設けた部分が縮径する。

反対に液圧室22に液路27を介して圧液を供給すると、
テーパピストン20,30がロール本体17の軸方向中央へ移
動してテーパ状空間19に対して楔合状態となり、ロール
本体17のテーパピストン20,30を設けた部分が縮径した
状態から元の平坦な状態に戻る。

そして、テーパピストン20,30のテーパ状空間19に対
する楔合・軽嵌合状態を調節することにより、ロール本
体17の前記部分の縮径量が調整される。

このように、中間ロール4,5の前記部分の縮径量を調
整することによって、テーパピストン30が中央寄りに設
けられたテーパピストンロール15b,16bでは、圧延材１
の条件や圧延荷重や圧延速度等の圧延条件によって変化
するクォーター波14cの大きさに前記部分の縮径量を適
合させることができる。

これにより、圧延材１にクォーター波14cが発生する
のが防止される。

又、テーパピストン20が端部寄りに設けられたテーパ
ピストンロール15a,16aでは、端延び14aが防止され、し
かも、テーパ部7,8の縮径量を調整することにより、圧
延材１の条件や圧延荷重や圧延速度等の圧延条件によっ
て変化する端延び14aに対して高い修正能力を得ること
ができる。

第５図・第６図は本発明の第２の実施例であって、前
記実施例における12段圧延機に替えて、中間ロールとし
てのテーパピストンロール15a,15b,16a,16bとバックア
ップロール９との間に第２中間ロール32を有する20段圧
延機に適用した以外は前記各実施例と同様であり、同様
の作用効果を得ることができる。

尚、本実施例では、第２中間ロール32をテーパピスト
ンロール15a,15b,16a,16bと同様の構造とすることも可
能である。更に、本発明の構造を24段やその他の多段圧
延機の中間ロールに適用できることは勿論である。

第７図は本発明に使用するテーパピストンロール15a,
15b,16a,16bの他の例である。

ロール芯体48の胴部にスリーブ49を外嵌し、該スリー
ブ49の両端とロール芯体48との間にテーパ状空間50を形
成し、該テーパ状空間50内部に二個のテーパピストンリ
ング51,52を嵌入し、シールリング53で密閉して、クォ
ーター波14cと端延び14aを二個のテーパピストンリング
51,52によって同時に修正し得るようにしたものであ
り、前記実施例と同様の作用効果を得ることができる。

尚、本発明の多段圧延機は、上述の実施例にのみ限定
されるものではなく、テーパピストンロールの構造は任
意であること、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。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の多段圧延機によれば、
中間ロールとしてテーパピストンロールを用いたので、
圧延材にクォーター波が発生するのを防止し得、又、端
延びに対する修正能力を高め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】

第１図は本発明の第１の実施例の側面図、第２図は第１
図のII−II矢視図、第３図は第２図の部分拡大図、第４
図は第１図のIV−IV矢視図、第５図は本発明の第２の実
施例の側面図、第６図は第５図のVI−VI矢視図、第７図
は本発明に使用するテーパピストンロールの他の例を示
す断面図、第８図は従来例の側面図、第９図は第８図を
正面から見た断面図、第10図は圧延材に発生した端延び
を示す斜視図、第11図は圧延材に発生した中延びを示す
斜視図、第12図は圧延材に発生したクォーター波を示す
斜視図である。 図中2,3はワークロール、６は軸方向（圧延材１の幅方
向）、9,10はバックアップロール、15a,15b,16a,16bは
中間ロールとしてのテーパピストンロール、17はロール
本体、20,30はテーパピストン、51,52はテーパピストン
としてのテーパピストンリングを示す。

───────────────────────────────────────────────────── 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 (56)参考文献 特開 昭60−21110（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−129204（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−110464（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−111909（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−307602（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−172107（ＪＰ，Ａ) 特公 平７−63737（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭57−25281（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B21B 27/05 B21B 13/14

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワークロールを複数の中間ロールで支持
   し、各中間ロールをバックアップロールで支持し、中間
   ロールを軸方向へシフト可能に支持した多段圧延機にお
   いて、中間ロールのうち少なくとも一本に、ロール本体
   内部に軸方向へ移動可能なテーパピストンを備えたテー
   パピストンロールを用いたことを特徴とする多段圧延
   機。