JP2969989B2

JP2969989B2 - 圧延機

Info

Publication number: JP2969989B2
Application number: JP2983591A
Authority: JP
Inventors: 芳生高倉; 利幸梶原
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-02-25
Filing date: 1991-02-25
Publication date: 1999-11-02
Anticipated expiration: 2014-11-02
Also published as: JPH04270002A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は板材の圧延機に係り、特
に硬質，極薄材の圧延に好適な小径作業ロールを用いた
圧延機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、硬質，極薄材圧延用の圧延機に於
いては作業ロール駆動が不可能なため、センジマーミル
のような多段圧延機や、作業ロール胴の横方向よりサポ
ートロールを設けて作業ロールの水平撓みを防止する方
法や、作業ロールの軸受箱をパス方向に適宜オフセット
させて、駆動接線力，圧延荷重，前後方張力差等からな
る力学的条件により、作業ロールに加わる水平力を減少
する方法（特開昭63−60006号）が考えられていた。更
には特願平1−231602号に開示される如く、作業ロール
の小径化を図るべく、作業ロールの胴端部で且つ最大板
幅より外側部をサポートロールで支持することにより、
作業ロールの剛性を上げる方法も考えられていた。この
後者の方法は作業ロールの両側すなわち、入出側にサポ
ートロールの出入れ用の複雑な機構が必要であり、ミル
ガイドとの干渉、水切り性を悪くする等の問題があっ
た。又サポートロールは作業ロール径より小径であり従
って、その軸受も小さくならざるを得ず、且つサポート
ロールは両側から油圧シリンダ等により、発生し得る作
業ロールの水平力より、ずっと大きな値（通常は２倍以
上）で押圧される。その結果、片方のサポートロールに
は、作業ロールの発生水平力よりも過大な力（通常３倍
以上）が伝達されることになり、軸受寿命が著しく短い
という欠点があった。

【０００３】近年、高形状制御能力を有する圧延機とし
て中間ロールのシフト機能を有する圧延機が開発され、
作業ロールの小径化が強力に推進されており、ステンレ
ス鋼等の圧延の為に、より一層の小径化が望まれてい
る。本発明はその小径化を非常に簡単な機構で実施せん
とするものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は構造が
複雑で且つサポートロールの軸受寿命も著しく短いとい
う欠点があった。

【０００５】以上のように、従来技術の課題としては、
作業ロールの小径化を図る為、且つ、圧延材の表面品質
を高品質に保持する為、最大板幅外で作業ロールを水平
方向に支持し、作業ロールの水平剛性をアップせんとす
ること、そして、それを非常に簡単な構造で実施するこ
とであった。本発明の目的は、簡単な構造で作業ロール
の小径化を図ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、中間ロール
又は補強ロールの駆動によって駆動トルクが伝達される
作業ロールで板材を減厚する圧延機において、該作業ロ
ールの垂直方向の力を受ける軸受部を内蔵する第一の軸
受箱を設け、且つ該作業ロールのネック部で水平力のみ
を受ける軸受部を内蔵する第二の軸受箱を前記第一の軸
受箱とは別に該作業ロール胴端に設置することにより達
成される。そして、作業ロール小径化の為には、作業ロ
ールの水平方向の剛性をアップすること、その水平力自
体を小さくする必要がある。後者の水平力自体を小さく
する為には特願平1−231602号(特開平3−174905号)に開
示されている如く作業ロールの位置をそのバックアップ
している中間ロールあるいは補強ロールに対してオフセ
ットさせる方法がある。

【０００７】作業ロールの剛性をアップする方法につき
述べる。図５に示す作業ロールの水平撓みδは次式とな
る。

【０００８】

【数１】

【０００９】作業ロール径ｄが小さくなると、撓みδは
ｄの４乗に比例して急激に増大する。従って、撓みδを
小さくおさえるには支持スパンＬを極力小さくする必要
がある。但し、板幅内をサポートロールで支持すれば、
板表面にサポートロールマークと呼ばれる光沢ムラが発
生し、板表面品質を著しく損ねることになる。従って、
支持位置を如何に最大板幅Ｂ_maxに近づけ得るかが重要
である。

【００１０】従来技術のサポートロールで支持する方法
は、機構が複雑な割にはその効果が小さかった。そこで
本発明者は軸受箱内の軸受が、垂直方向，水平方向及び
軸方向のスラスト荷重を負担していることにより、幅方
向の寸法が極端に大きくなっている為に、支持スパンＬ
が非常に大きくなっていることに着目した。すなわち、
軸受の負荷分担を分割し、水平力のみを受ける軸受を設
け、これを作業ロール胴端の直通に設ける様にすれば支
持スパンＬを著しく小さく出来ることになる。特に垂直
力の主なものは作業ロールのベンダー力であり、これは
形状制御能力を確保する為に大きな値であるが、水平力
は通常適切なオフセット位置で使用される為、小さな値
となり、従って軸受負荷容量も小さくて済み、その結
果、この水平力のみを受ける軸受の幅も小さくてよく、
スパンＬを狭めることができるわけである。

【００１１】従来Ｂ／Ｌが１／１.４程度であったのに
対し、本発明によれば１／１.１５位にすることが出来
るので数１の撓みδを等しくするとすれば、板幅Ｂを13
00mmとすると、作業ロール径ｄは数１より次式の如く、
小さく出来る。

【００１２】

【数２】

【００１３】即ち、２割程作業ロール径を下げ得ること
になる。例えば１２０φの作業ロール径は１００φとし
ても良いことになる。この様に作業ロール径が小さくな
ると圧延荷重も、それにほぼ比例して下がり、更に撓み
も減少することになる。

【００１４】

【作用】本発明は、作業ロールの垂直方向の力を受ける
軸受部を内蔵する第一の軸受箱を設け、且つ該作業ロー
ルのネック部で水平力のみを受ける軸受部を内蔵する第
二の軸受箱を前記第一の軸受箱とは別に該作業ロール胴
端に設置することにより、簡単な構造で作業ロールの小
径化を図ることができる。例えば、従来の作業ロール軸
受の負荷機能を分割することにより、水平方向の支持ス
パンを大幅に短縮し、作業ロールの剛性をアップしたも
ので、本発明により、サポートロール等による作業ロー
ルへの傷付きのない方式で、且つ非常に簡単な構造で、
作業ロールの大幅な小径化が計られ、表面品質のすぐれ
た圧延製品を供給することが可能となる。

【００１５】

【実施例】以下本発明の一実施例を図１〜図３により説
明する。

【００１６】図１は代表的な６重圧延機で圧延材１は上
下の作業ロール２により圧延される。作業ロール２は中
間ロール３，補強ロール４により支持されている。作業
ロール２が小さいときは圧延に必要なトルクを付加する
ことが出来ないので中間ロール３あるいは補強ロール４
が駆動される。尚ここで本発明は中間ロールの無い４重
圧延機や上又は下の片側のみの小径作業ロールを用いる
圧延機にも適用できることは勿論である。

【００１７】作業ロール２に加わる水平方向（ニパス方
向）曲げ力は中間ロール３から伝えられる駆動接線力の
他に、圧延材１の左側及び右側に付与されるパス方向張
力が加わる。これに対向する方向に作業ロール２を中間
ロールよりオフセットさせ（この量が△である）、圧延
荷重の水平分力を生じせしめ、合計の作業ロールに加わ
る水平力を減少におさえ、作業ロール２の水平撓みを小
さい値におさえている。この作業ロールの水平撓みが大
きいと形状不良、果ては絞り込み等を生じ、圧延が不能
になる。

【００１８】作業ロール２を小径化するとこの撓みがロ
ール径の４重に比例して増大する為、これが作業ロール
の小径化の障害となっていた。

【００１９】そこで、図２に示す如く、作業ロール２の
垂直方向の荷重(これはベンダー力)とスラスト荷重を受
け持つ軸受６の他に、水平力のみを受け持つ軸受９を、
作業ロール胴端に近接して設ける。軸受６は軸空箱５に
取付き、ライナ７を経て、ブロック１１で水平方向に支
持される。一方、軸受９は軸受箱８に取付けられライナ
１０を経て水平方向を支持されている。こので軸受９の
ラジアル方向のスキマ及びライナ１０の両側のスキマを
非常に小さくおさえ、作業ロール２の水平力が軸受９→
軸受箱８→ライナ１０→軸受箱５→ライナ７→ブロック
１１に伝わる様に構成してある。この様に構成すると軸
受９に伝わる荷重は水平力のみであり、軸受実荷容量的
に余裕がある為、狭幅のものが採用可能となり、作業ロ
ール２の水平支持スパンを従来のＬ₂からＬ₁にと著し
く短くすることができる。その結果作業ロールを前に述
べた如く、２割程度の小径化を図ることができるわけで
ある。

【００２０】次にオフセット量△の可変機構について述
べる。本発明品を例えばタンデム圧延機に適用する場合
は、圧延スケジュール的に一定値に固定することが可能
なことがある。この場合にはオフセット可変機構は不要
であるが、タンデム圧延機でも圧延スケジュールが多種
にわたる場合はオフセット△を調整（変更）する必要が
ある。又、レバース圧延では圧延方向が変わる為、オフ
セットの変更が必須となる。図４はかかる場合のオフセ
ット変更方法の１例を示したものである。軸受箱５はラ
イナ７を経て油圧ラム１２，１６で押圧保持されてい
る。オフセット量はラム１２の先端のロッド１３部の係
合部位置検出器１５により検出され、所定の位置に設定
された径はラムシリンダ１４内の油を封じ込めて、その
位置に保持される様になっている。

【００２１】尚、このオフセット可変機構は上記説明の
油圧シリンダ方式の他に、例えば、ウエッジ方式、ある
いはウォームジャッキ等の機構によっても達成され得る
ことは明らかである。本実施例によると、非常に簡単な
機構で作業ロールの小径化が可能となり、高硬度，薄板
材の高能率生産が可能となる。また、本実施例の機構
は、従来の軸受箱中に納まる程のコンパクトなものであ
り、経済的であると共に、水切り，ガイド等との干渉も
無く非常に実用価値の高いものである。

【００２２】

【発明の効果】本発明によると、中間ロール又は補強ロ
ールの駆動によって駆動トルクが伝達される作業ロール
で板材を減厚する圧延機で、簡単な構造で作業ロールの
剛性をアップすることができる。

【００２３】そして、簡単な構造で作業ロールの剛性を
アップすることができ、簡単な構造で作業ロールの小径
化が図ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】図１の側面図である。

【図４】オフセット可変機構図である。

【図５】作業ロールの水平撓みの説明用の図である。

【符号の説明】

Ｆ…作業ロールの水平力の合計、Ｌ…支持スパン、Ｂ…
板幅、ｄ…作業ロール径、δ…水平撓み、△…オフセッ
ト量。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−104710（ＪＰ，Ａ) 実開平１−114103（ＪＰ，Ｕ) 実開昭64−42705（ＪＰ，Ｕ) 実開昭55−122903（ＪＰ，Ｕ) 実開昭60−160904（ＪＰ，Ｕ) 実開昭61−36304（ＪＰ，Ｕ) 実開昭61−36303（ＪＰ，Ｕ) 実開昭58−51801（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B21B 13/14 B21B 29/00 B21B 31/07

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】中間ロール又は補強ロールの駆動によって
駆動トルクが伝達される作業ロールで板材を減厚する圧
延機において、該作業ロールの垂直方向の力を受ける軸
受部を内蔵する第一の軸受箱を設け、且つ該作業ロール
のネック部で水平力のみを受ける軸受部を内蔵する第二
の軸受箱を前記第一の軸受箱とは別に該作業ロール胴端
に設置することを特徴とする圧延機。
【請求項２】中間ロール又は補強ロールの駆動によって
駆動トルクが伝達される作業ロールで板材を減厚する圧
延機において、該作業ロールの垂直方向の荷重及びスラ
スト荷重を受ける軸受部を内蔵する第一の軸受箱と、該
作業ロールの水平力のみを受ける軸受部を内蔵する第二
の軸受箱とをそれぞれ個別に設け、且つ該第二の軸受箱
は、前記第一の軸受箱と該作業ロール胴端との間に設置
し、更に、該第一の軸受箱はブロックによって支持し、
該第二の軸受箱は該第一の軸受箱を介してブロックによ
って支持することを特徴とする圧延機。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の圧延機にお
いて、前記第一の軸受箱と前記第二の軸受箱とを水平方
向に移動する手段を設けることを特徴とする圧延機。