JP3017593B2 - 摩擦駆動型傾斜圧延装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、棒または管などの金属
長柱体の圧延装置、特に摩擦駆動型傾斜圧延装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】特公昭４６−４３９８０号公報に３本の
片持ちの円錐ロールを傾斜させて配置し、圧延材の回り
を公転し、かつ自転させる圧延機が提案されている。こ
れはロールを公転させることから機構は複雑でかつ設備
が巨大となっている。

【０００３】特開昭６０−２５５２０５号公報には、ア
ッセルミル型の圧延機に従動するバックアップリングを
備えた圧延機が提示されている。これはロールに掛かる
圧延反力をリングで受けることから、高いミル剛性を比
較的コンパクトに実現できるが、各ロールを駆動するこ
とから各ロールへの動力分配装置あるいはロール数だけ
の電動機が必要になる。また、バックアップリングはロ
ールの非圧延部（肩部）を支持している。

【０００４】リングを用いた従動駆動による傾斜圧延方
式として、特公平３−４０６４３号公報に圧延ロールを
リング内で連結環により保持し、この連結環を非回転ハ
ウジングに立脚した装置により位置決めする圧延機が提
案されている。これは前例よりコンパクトで駆動機構も
シンプルでかつ電動機も１台である。ロールをリング面
に押し付ける操作と圧延寸法変更のためのロール位置の
調整操作はいずれも連結環の水平移動によってのみ行う
ことになる。

【０００５】この場合、ロールとリングの摩耗を補正し
てロールをリングに押し付ける操作と圧延寸法が大きく
なるように変更する操作は連結環の移動方向が逆になり
実用上支障となる。またロールをリング面に常時押し付
けることを放棄すると、圧延中は圧延反力によりロール
はリングに押接しているが、非圧延中は自重による接触
しか期待できないため、圧延開始時に下半分のロールし
か回転していないことになり噛み込みが不安定になる。
同様に圧延材終端部においても滑らかな尻抜けが得にく
い。そのため入出側の搬送に特殊な装置が必要になる。
またこの圧延装置では、前記アッセルタイプの場合と異
なりリングが駆動されており、ロールは圧延部を含む部
分がリングと接触して摩擦駆動されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記リング
駆動による傾斜圧延方式の小型でミル剛性を高くできる
特長を維持し、連結環を用いない方法でかつロール／リ
ングの摩耗に左右されることなく、非圧延時、圧延時を
問わず常に安定した摩擦駆動を実現し、同時に圧延寸法
の変更操作をリング摩耗とは関係なく行えるようにした
傾斜圧延機を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は内周面にテーパ
部を持つリングと、それを保持しかつそのリングを回転
駆動する装置につながるリングを保持する固定ハウジン
グと、３本以上のロールを前記リングのテーパ部に内接
させロール回転軸をリング周方向に所定角度捩って配置
したロールを片持ち支持する圧延方向にのみ可動で前記
リングを保持する固定ハウジングの入側に設置したロー
ルを支持する可動ハウジングと、前記リングを保持する
固定ハウジングに立脚し、該リングを保持する固定ハウ
ジングと前記ロールを支持する可動ハウジングの両ハウ
ジング間を結ぶハウジング連結油圧装置と、前記ロール
を支持する可動ハウジングに立脚し、ロールの位置及び
姿勢を規制するためのロールチョックを前記ロールを支
持する可動ハウジングの所定位置に固定するロールプル
バック装置と、ロール軸及びロールチョックとの嵌合部
に挿入されたブッシュと前記ロールチョックとの接触部
に機械加工されたネジを介してロールをその回転軸方向
に移動し位置調節するためのロール位置調整装置を備え
ることによりなる傾斜圧延装置により、上記課題を達成
するものである。

【０００８】ここでロールは圧延材をミルセンターライ
ン上に安定させるために３本以上必要であり、ロール軸
はロールがリングにより摩擦回転させられ材料を圧延す
ると共に前進させるためには、長柱材料の軸心方向に対
して捩って配置させ、かつロールにより構成されるパス
が出側方向に減少するようにロール形状を選ぶ必要があ
る。

【０００９】以下に、本発明の装置を図を用いて詳細に
説明する。図１は本発明装置の側断面図、図２はロール
ハウジングを圧延入側から見たもの、図３は本発明装置
を含む圧延設備全体の平面レイアウト図である。図２の
ようにミルセンターラインに垂直な平面内で見て、ロー
ルを支持する可動ハウジング５はロールチョック６の幅
より広くなっており、ロール１の姿勢はスペーサーを兼
ねたチョッククランプ８ｂにより所定の捩り角に規制さ
れ、さらにロールチ ョックの突起８ａを介してプルバッ
ク装置８に吊り下げられたロールチョック６によってそ
の位置、姿勢を規制されながらロールを支持する可動ハ
ウジング５内に納められている。

【００１０】ここでプルバックとは、ロールチョック６
をロールを支持する可動ハウジング５の所定位置に固定
する機能と定義され、プルバック装置８は、ロールを支
持する可動ハウジング５にロールチョック６の組み込み
位置と対応するように設けられた貫通孔に挿通されたロ
ールチョックの突起部８ａを介してロールチョック６を
ロールを支持する可動ハウジング５内の所定の位置に固
定する装置である。ロールチョックの突起部８ａとロー
ルプルバック装置８との接続は、ネジ接続、ピン止め等
の方法を適宜選択して使用すればよい。もちろんロール
チョック６はそれぞれのプルバック方向にのみ可動でそ
れ以外の方向にはチョッククランプによりその位置を規
制されている。

【００１１】ロールの軸方向位置決めのため、ロールチ
ョック６とブッシュ７ｂの間はネジとなっており、固定
ナット７ｃを緩めた後、ロール位置調整装置７を回して
ロールチョック６とブッシュ７ｂとの間のネジを介し
て、ロール１をその回転軸方向に移動させ再びナット７
ｃにより固定される。このロール位置調整装置７を用い
ることによりロール１とリング２の摩耗量を補正してロ
ール１をリング２に押し付ける操作と圧延寸法が大きく
なるようにロール位置を変更する操作とを同時に行うこ
とが可能となり、上述した従来技術の実用上の問題が解
消される。なお、ロールはベアリング７ａにより回転支
持され、そのスラスト力はチョッククランプ８ｂにより
受ける。

【００１２】本発明の装置では、圧延中は圧延反力によ
りロール１はリング２の内表面に確実に押し付けられ安
定した摩擦駆動状況にある。この場合、リングを保持す
る固定ハウジング３とロールを支持する可動ハウジング
５との間のハウジング連結油圧装置１０は、圧延中にロ
ール１に働くパスライン方向の力、即ち、スラスト力に
よりロールを支持する可動ハウジング５が移動しないよ
うに定位制御を行う。また、１本の圧延が終わり次材を
待っている状態にあるときは、ロールを支持する可動ハ
ウジング５をリングを保持する固定ハウジング３の方向
に引き付ける定圧制御に切り替えることにより、新たに
ロール／リング摩耗が生じてもロールはリング面にその
分だけ自動的に引き付けられ常に安定した摩擦駆動状態
を維持できることになる。その際、ロールを支持する可
動ハウジング５はリング２の摩耗量＋ロール１の半径分
の摩耗量だけ引き付けられる。

【００１３】この場合、ロールを支持する可動ハウジン
グ５が移動することにより、ロール１の間隔が変化する
ため、圧延材２０の寸法が変化するおそれがあるが、上
述のロール位置調整装置７を用いて、ロール半径分の摩
耗量に相当する分だけ、ロール１をその回転軸心方向に
移動させて補正することにより、ロール／リング摩耗が
生じても所定の圧延材寸法を維持することが可能とな
る。前記特公平３−４０６４３号公報ではロール連結環
をリング摩耗＋ロール直径分の摩耗量に相当する分を移
動しなければならない。従って本発明の装置ではロール
位置調整のための摺動部を短くできるとともに、ロール
位置調整頻度も少なくできる。

【００１４】図１のようにリング２の外周には歯車２ａ
が切ってあり、リングを保持する固定ハウジング３にベ
アリング４によって回転自由に保持される。リング外周
歯車２ａはリングを保持する固定ハウジング３のそとに
設置した図３の歯車箱３ａおよびリング駆動電動機３ｂ
により回転駆動される。

【００１５】ロールを組み込んだロールを支持する可動
ハウジング５はリング２を内蔵したリングを保持する固
定ハウジング３に、図１のようにハウジング連結油圧装
置１０によって組み合わされる。ロールを支持する可動
ハウジング５は車輪９により圧延方向には可動である。
圧延材料２０は、入側テーブル１１によりロールを支持
する可動ハウジング５とリングを保持する固定ハウジン
グ３を有する圧延機に搬送され、圧延後出側テーブル１
２により払い出される。

【００１６】また本発明の場合には、ロールを支持する
可動ハウジング５に装備したロールプルバック装置８
は、ロール１をリング２に押し付ける作用をもつ必要は
なく、単にハウジングにロールを組み込む時、所定の位
置に納まるようにロール１及びロールチョック６の自重
のみを支えればよい。

【００１７】

【実施例】 次に本発明装置を用いた圧延実施例について
述べる。外径９０mm、長さ６ｍのＳＵＳ３０９棒材の１
２５０℃に加熱したものを、図３入側テーブルから圧延
機５，３に送り込み、リング回転数０．８rps にて外径
７０mmにまで圧延した。用いたロールは最小径１５０mm
で、ロール軸心はパスラインに対して１８°傾斜させ、
またリング円周方向に６°よじっている。リングは入側
（図２）からみて時計方向に回転している。このとき圧
延材は入側からみて反時計方向に回転しながら真直かつ
滑らかに前進した。また先端噛込み、終端尻抜けともに
良好であった。圧延時にはハウジング連結油圧装置を定
位制御にアイドリング中は定圧制御に切り替えながら長
時間圧延後、圧延材の外径を測定すると７０．５mmで許
容範囲内であったため、圧延を停止することなく継続
し、再度寸法を測定すると圧延材外径７１mm、ロール摩
耗は直径で圧延材換算０．８mm、リングの半径摩耗０．
２mmであったので、ロールを回転軸心方向に圧延材換算
で０．４mm前進させて圧延したところ、圧延材外径を初
期の７０mmに戻すことができた。この実験の間安定した
ロール回転が実現でき、噛込み、尻抜け時のトラブルは
発生しなかった。

【００１８】

【発明の効果】本発明の圧延機は、ハウジング高さが約
１．３ｍであり、同じサイズを圧延する２Ｈｉミルに比
べて約１／２、またバックアップリング無しのロール公
転タイプの約１／３とコンパクトで、かつミル剛性が高
いことから良好な寸法精度が得られる。またリングによ
る摩擦駆動を安定化できたことにより、噛込み、尻抜け
性にも問題なく、良好な操業を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の側断面を示した図である。

【図２】本発明装置のロール支持ハウジングを入側から
みた図である。

【図３】全体の設備の平面レイアウト例を示した図であ
る。

【符号の説明】

１ ロール ２ リング２ａ リング外周歯車 ３ リングを保持する固定ハウジング ３ａ リング駆動歯車箱 ３ｂ 駆動電動機 ４ リングの回転支持ベアリング ５ ロールを支持する可動ハウジング ６ ロールチョック ７ ロール位置調整装置７ａ ベアリング ７ｂ ブッシュ ７ｃ 固定ナット ８ ロールプルバック装置８ａ ロールチョックの突起部 ８ｂ ロールチョッククランプ ９ ロールを支持する可動ハウジング移動用車輪 １０ ハウジング連結油圧装置 １１ 入側テーブル １２ 出側テーブル ２０ 圧延材

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−37304（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−106503（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21B 19/06 B21B 1/16 B21B 13/00 B21B 13/20

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内周面にテーパ部を持つリングと、それ
   を保持しかつそのリングを回転駆動する装置につながる
   リングを保持する固定ハウジングと、３本以上のロール
   を前記リングのテーパ部に内接させロール回転軸をリン
   グ周方向に所定角度捩って配置したロールを片持ち支持
   する圧延方向にのみ可動で前記リングを保持する固定ハ
   ウジングの入側に設置したロールを支持する可動ハウジ
   ングと、前記リングを保持する固定ハウジングに立脚
   し、該リングを保持する固定ハウジングと前記ロールを
   支持する可動ハウジングの両ハウジング間を結ぶハウジ
   ング連結油圧装置と、前記ロールを支持する可動ハウジ
   ングに立脚し、ロールの位置及び姿勢を規制するための
   ロールチョックを前記ロールを支持する可動ハウジング
   の所定位置に固定するロールプルバック装置と、ロール
   軸及びロールチョックとの嵌合部に挿入されたブッシュ
   と前記ロールチョックとの接触部に機械加工されたネジ
   を介してロールをその回転軸方向に移動し位置調節する
   ためのロール位置調整装置を備えた、リングによりロー
   ルを従動回転させる棒および管の摩擦駆動型傾斜圧延装
   置。