JP3168781U - 圧延機の上ロールバランス装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成により、メンテナンス作業をし易くすると共に、その費用を低く抑えることができる圧延機の上ロールバランス装置を提供する。【解決手段】上ロール１Ａの軸受部１１を支持する一対の軸受箱２及び上記各軸受箱に内蔵してあるロールバランス機構３を備えており、ロールバランス機構３において、スプリング３０のばね力により上ロール１Ａ及び各軸受箱２を押し上げ可能であり、スピンドル調整軸３１とスピンドル３２とは、スプリング３０のばね力が付与されているねじブッシュ３３によって結合されており、スピンドル調整軸３１とねじブッシュ３３の回転によりスピンドル３２の上下動を可能にした構成である。【選択図】図１

Description

この考案は、圧延機の上ロールバランス装置に関する。

圧延において、圧延ロールの圧下調整（隙調整）を行うための上ロールバランス装置は、圧延を継続するために故障が無くメンテナンスが容易である機構が要求される。
上下１組の圧延ロールの溝によって形成される孔形は、ロール表面の摩耗の他、最終製品サイズの違いから通過材料寸法の変更などで一度設定された孔形寸法であっても、圧下装置により上ロールを上下移動させて、その移動量を調整する必要がある。そのため、上記上ロールの軸受部を支持している軸受箱は、弾性物や流体圧により常に持ち上げられていなければならない。
この通過材料寸法の変更による孔形の上下移動量は、概ね、３〜４ｍｍ程度である。上記上ロールの摩耗による調整が１ｍｍ程度とすると、実圧延中では５ｍｍ程度の移動量があれば十分である。
また、上記上ロールは摩耗により改作して再使用するため、上ロールの位置は一定ではなく、上ロールの太さによりロールセンター位置が変化する。通常、改作量は新品ロール径の１０％程度であるため、ロール径による上ロールの調整量は３０〜５０ｍｍ程度である。
従来例として、実開平２−５９８０５号公報に係るロールユニットのロールバランス装置は、一対の圧延ロールの軸受部をそれぞれ支持する軸受箱と、この軸受箱に作用して上記圧延ロールの開度を設定するロール圧下装置と、上記軸受箱のロール軸心を介してその両側に設けられて上記圧延ロールの径方向に相対する他方の軸受箱の方向に沿って進退自在なプランジャと、各プランジャを上記他方の軸受箱方向にそれぞれ押圧する弾性部材と、各弾性部材の押圧力をそれぞれ調整するための流体圧シリンダとを備えている。
また、他の従来例として、実公平２−２１１２６号公報に係る圧延機の上ロールバランス機構は、ロール軸受を介して上ロールを支持する上ロール軸箱を備えており、この上ロール軸箱はその上部にハウジング本体の外側方に張出すように張出し部を設け、この張出し部にスプリング式バランスシリンダを設け、このシリンダの下端を上記ハウジング本体の外側部に突設した座上に接触させ、上記シリンダにより上ロールを上ロール軸箱を介しバランスさせ得るようにしている。また、上記シリンダは、外周にネジを刻設したシリンダ胴を上ロール軸箱の張出し部に上下方向に貫通螺着させ、上記シリンダ胴内にバランスロッドを上下動可能に挿通させ、かつ上記バランスロッドの下部に形成した段差部と、シリンダ胴内の上端に開口を塞ぐように設けた円板との間にバランス用スプリングを配設した構成である。
上ロール又は中ロールが摩耗し、ロールギャップを変更する場合には、シリンダ胴外周のナットを緩めてシリンダ胴を回転させることにより、上記シリンダ胴の上下方向位置を調整する。

実開平２−５９８０５号公報 実公平２−２１１２６号公報

前者の従来例では、弾性部材であるスプリングによりプランジャが押し出され、このプランジャが他方の軸受箱を押圧して、軸受箱間の間隙が確保され、圧下装置による圧延ロールの開度が調整される。
しかしながら、上記従来例によると、弾性部材であるスプリングのみで軸受箱を持ち上げる場合、軸受箱と圧延ロールの重量が重く、また、圧延ロールの全改作量も多く、スプリングばねの持っているばね定数とストローク量では、これらをカバーすることができず、途中でライナーなどを組み込む必要があり、ライナー交換のために軸受箱を取り外すなど、手間が掛った。また、弾性部材の押圧力を調整するための流体圧シリンダにおいて、油圧を使った場合は、配管や油圧機器にコストが掛り、その上、大きな負荷の掛る圧延現状では、軸受箱の振動、さびなどで、流体圧シリンダからの油漏れが生じ、その防止などメンテナンスに多額の費用が発生する。
後者の従来例では、圧延ロールの摩耗や改削によりロールギャップを変更した場合のバランスロッドの上下調整は、バランス用スプリングやバランスロッドを内蔵し外周にネジを施してあるシリンダ胴を回転させて行う。
しかしながら、この従来例によれば、ハウジングの外側部にて上ロール軸箱を支持するようにしているので、高温下で冷却水を使用する悪環境の圧延ラインにおいては露出した上ロール軸箱の外周面は、酸化鉄の発生によりネジ部の固着が発生し回転不良となるため、常にメンテナンスを必要としている。また、ハウジングの外側方に上ロール軸箱を張り出すように支持してあるため、上ロールと両側の軸箱はロール軸方向に着脱することができず、この結果、上記上ロール軸箱の適用範囲がロール軸と直角方向（上方向）に着脱可能な圧延機に限られる。
この考案の目的は、簡単な構成により、メンテナンス作業をし易くすると共に、その費用を低く抑えることにある。

この考案は一対の上ロール軸受箱の両側に弾性部材、スピンドル調整軸及びスピンドルを使用した上ロールバランス機構を内蔵し、上記スピンドルの上下動は、上記スピンドル調整軸を回転させることにより行う構造である。
この考案は、上ロールの軸受部を支持する一対の軸受箱、上記各軸受箱に内蔵してあるロールバランス機構及び上記各軸受箱を押圧可能である上記上ロールの圧下装置を備えている。上記ロールバランス機構は、その弾性力により上記上ロール及び上記各軸受箱を押し上げ可能である弾性部材と、スピンドル調整軸と、上記弾性部材の弾性力が付与され、かつ上記スピンドル調整軸より下方に配置されていると共に、下端部が上記各軸受箱から突出可能であるスピンドルとを設けている。上記スピンドルは、上記スピンドル調整軸によって上下方向に位置調整されるものである。
上記スピンドル調整軸とスピンドルとの関係に関して、両者を直接接続させて、スピンドル調整軸の回転に伴ってスピンドルが上下動する構成にしても良いが、両者の間に連結筒体を介在させても良い。連結筒体を利用する場合に、スピンドル調整軸の下端部を上記連結筒体に結合し、スピンドルの上端部を上記連結筒体内に挿入しかつねじ結合することにより、上記スピンドル調整軸の回転により上記連結筒体を介してスピンドルが上下動可能になる。弾性部材は連結筒体に弾性力を付与するようにする。
また、軸受箱内において、上記弾性部材、スピンドル調整軸、連結筒体及びスピンドルの安定的保持を可能にするために、軸受箱内に収納孔を設けて、上記弾性部材、スピンドル調整軸、連結筒体及びスピンドルを上記収納孔内に収納する。この例では、上記弾性部材は連結筒体の上方にかつ、上記スピンドル調整軸の外周部を囲むように配置されている。

この考案によれば、ロールバランス機構を軸受箱に内蔵し、流体圧シリンダを廃止し弾性部材を使用しているので、メンテナンスがし易くなると共に、付帯設備費やその管理費を低減することができ、そして従来例のような適用される圧延機の制限の問題を解決することできる。

この考案に係る圧延機の上ロールバランス装置を示しかつその主要部を断面にしている拡大側面図であって、上ロールの新品径時の状態を示す図である。 この考案に係る圧延機の上ロールバランス装置を示す正面図である。 図２の圧延機の上ロールバランス装置を示す平面図である。 この考案に係る圧延機の上ロールバランス装置を示しかつその主要部を断面にしている拡大正面図であって、上ロールの廃却径時の状態を示す図である。

この考案に係る圧延機の上ロールバランス装置について図面を参照して説明する。
図１〜図３に示す圧延機の上ロールバランス装置は、上ロール１Ａの両側の軸受部１１を支持する一対の軸受箱２、各軸受箱の両側に内蔵してあるロールバランス機構３及び上記各上ロールの圧下装置４を備えている。
上ロール１Ａの下方には、この上ロールと平行にかつ隣接して配置してある下ロール５Ａを設けてある。下ロール５Ａの両側の軸受部５１を支持する一対の軸受箱６が、上記一対の軸受箱２と対向的に設けてある。

図１〜図３において、各軸受箱２はその内部に軸受２１を装着してあって、軸受内を上ロール１Ａの軸受部１１が回転可能に貫通状態に嵌め込まれている。
なお、軸受２１の内外両輪間に転動体が配置されているが、図１ではすべての転動体のうちの、一部のみ図示している。
図１において、各ロールバランス機構３は、弾性部材であるスプリング３０、スピンドル調整軸３１、スピンドル３２、連結筒体であるねじブッシュ３３及びスピンドルカバー３４を備えている。
スプリング３０は、図１に示すように、軸受箱２の内部に下面から上方に向けて長く切り込んである袋状の収納孔２２内の上側に収納されている。スプリング３０は、その弾性力によって上ロール１Ａ及び軸受箱２を押し上げ可能である。スプリング３０はスピンドル調整軸３１の下半部の外周部に巻かれている。
スピンドル調整軸３１は、図１〜図３に示すように、軸受箱２の両側の収納孔２２内に回転可能に組み込まれている。スピンドル調整軸３１の上端部３１ａは軸受箱２の上面から突出され、露出され、調整軸カバー３５によって回転可能に位置保持されている。調整軸カバー３５はビス３６１によって軸受箱２の上面に固定されている。スピンドル調整軸３１の下半部は、軸受箱２の収納孔２２内に挿入されている。スピンドル調整軸３１の下端部３１ｂが多角形（例えば六角形等）に形成されている。
スピンドル３２は、図１に示すように、スピンドル調整軸３１の軸心線上にかつこのスピンドル調整軸とは所定距離離れて下方に位置している。スピンドル３２は収納孔２２内に上下動可能に配置されている。スピンドル３２の下端部が軸受箱２の下面から突出され、露出されていると共に、下方の軸受箱６の上面に接触している。スピンドル３２の外周部には、上下方向にキー溝３２ａを形成してある。
ねじブッシュ３３は収納孔２２内の中央部分の位置に嵌め込まれており、スピンドル調整軸３１とスピンドル３２との対向端部間を連結している。スピンドル調整軸３１の下端部３１ｂは、ねじブッシュ３３の上端部に開けてある多角状（例えば六角状等）の結合孔内に回転不能に嵌め込まれ、このねじブッシュと結合されている。スピンドル３２の上端部の雄ねじ部は、ねじブッシュ３３の内孔の内周面に形成してある雌ねじ部にねじ込まれ、ねじ結合されている。
スピンドルカバー３４は筒状に形成され、収納孔２２内に嵌め込まれている。スピンドルカバー３４は、その下端部に設けてあるつば部３４ａと、軸受箱２の下面からこのつば部にねじ込んであるビス３６２によって固定されている。スピンドルカバー３４内には、スピンドル３２が上下動作可能にかつ貫通状態に挿入されている。スピンドルカバー３４とスピンドル３２との間は、キー溝３２ａ及びキー３７による回り止めが図られている。
また、図１に示すように、ねじブッシュ３３の上端面はスラストリング３８とワッシャ３９１を挟んでスプリング３０と接触しているため、このスプリングはそのばね力によって軸受箱２を浮かすことが可能である。ねじブッシュ３３の下端面は、スラストワッシャ３９２を挟んでスピンドルカバー３４の上端面と接触しているため、ねじブッシュ３３の回転力が円滑にスピンドル３２に伝達されて、このスピンドルの上下動作も円滑になる。

スピンドル調整軸３１を回転させると、ねじブッシュ３３が回転し、このねじブッシュに対してスピンドル３２はねじによって結合されていると共に、キー３７による回り止めがされているため、スピンドルが上下移動する。
スピンドル３２の移動量の調整はスピンドル調整軸３１を回して、上ロール１Ａのロール径に合わせて４か所（図３）のスピンドル３２の出代を同じにする。 また、ねじブッシュ３３の上端面はスラストリング３８とワッシャ３９１を挟んでスプリング３０と接触しているため、スピンドル調整軸３１の回転操作によって、軸受箱２を浮かすことが可能である。

図１〜図３に示すように、各圧下装置４は各軸受箱２の上部に配置されており、図示する状態において圧下装置を降下することによって上ロール１Ａの位置調整が可能である。

上ロール１Ａ及び下ロール５Ａが経時的に摩耗し、図４に示すように、廃却径の状態に至った時、適正な孔形を維持するために、圧下装置４を降下させると、軸受箱２及び軸受２１がスプリング３０のばね力に抗し降下して、廃却径の上ロール１Ｂが下ロール５Ｂに対して位置調整され、孔形が調整される。
調整時には、軸受箱２が降下すると同時に、相対的にスピンドル３２がスプリング３０のばね力に抗して上昇する。

図１に示す上ロールバランス装置によれば、スプリング３０を有するロールバランス機構３が軸受箱２に内蔵されている構造であって、調整部であるスピンドル調整軸３１や移動部であるスピンドル３２の露出部分を少なくし、流体圧リンダを用いていないから、上記前者の従来例と比較して、ライナーが不要になると共に、付帯設備費及びその管理費が掛かる他に、メンテナンスに手間が掛かる課題を解決することができ、また、上記後者の従来例と比較して高温下で冷却水を使用する悪環境の圧延ラインにおいてもメンテナンスがし易く、圧延機の適用制限の問題を解決することでき、さらに簡素な構成とすることができる。

弾性部材は、図１に示すコイル状のスプリング３０に限定されない。
スピンドル調整軸３１とスピンドル３２との結合関係は間接的、すなわち図示の例ではねじブッシュ３３を介在させるものであったが、両者を直接的、すなわち一方が他方にねじ込んで、スピンドル調整軸３１を回転させることによりスピンドル３２が上下方向に移動できる構成であっても良い。

１Ａ，１Ｂ 上ロール
１１ 軸受部
２ 軸受箱
２１ 軸受
２２ 収納孔
３ ロールバランス機構
３０ スプリング（弾性部材）
３１ スピンドル調整軸
３２ スピンドル
３３ ねじブッシュ（連結筒体）
３４ スピンドルカバー

Claims (5)

1. 上ロールの軸受部を支持する一対の軸受箱、上記各軸受箱に内蔵してあるロールバランス機構及び上記各軸受箱を押圧可能である上記上ロールの圧下装置を備えており、
   上記ロールバランス機構は、その弾性力により上記上ロール及び上記各軸受箱を押し上げ可能である弾性部材と、スピンドル調整軸と、上記弾性部材の弾性力が付与され、かつ上記スピンドル調整軸より下方に配置されていると共に、下端部が上記各軸受箱から突出可能であるスピンドルとを設けてあり、
   上記スピンドルは、上記スピンドル調整軸によって上下方向に位置調整されるものであることを特徴とする圧延機の上ロールバランス装置。
2. スピンドル調整軸はその下端部で連結筒体に結合されており、スピンドルはその上端部で上記連結筒体内に挿入されかつねじ結合されていると共に、上記スピンドル調整軸の回転により上記連結筒体を介して上下動可能であることを特徴とする請求項１記載の圧延機の上ロールバランス装置。
3. 弾性部材は連結筒体に弾性力を付与していることを特徴とする請求項２記載の圧延機の上ロールバランス装置。
4. 弾性部材、スピンドル調整軸、連結筒体及びスピンドルは、軸受箱内に設けてある収納孔に収納されており、上記弾性部材は連結筒体の上方にかつ、上記スピンドル調整軸の外周部を囲むように配置されていることを特徴とする請求項３記載の圧延機の上ロールバランス装置。
5. 上ロールの軸受部を支持する一対の軸受箱、上記各軸受箱に内蔵してあるロールバランス機構及び上記各軸受箱を押圧可能である上記上ロールの圧下装置を備えており、
   上記ロールバランス機構は、そのばね力により上記上ロール及び上記各軸受箱を押し上げ可能であるスプリングと、スピンドル調整軸と、このスピンドル調整軸の下方に位置していると共に、下端部が上記軸受箱より下方に突出可能であるスピンドルと、上記スピンドル調整軸の下端部と上記スピンドルの上端部とを連結する連結筒体とを設けてあり、
   上記スプリングは上記連結筒体を介して上記スプリングのばね力が付与されており、上記スピンドル調整軸の下端部は上記連結筒体に結合されており、上記スピンドルの上端部は上記連結筒体にねじ結合されており、
   上記スピンドルは、上記スピンドル調整軸の回転により上記連結筒体を介して上下動可能である
   ことを特徴とする圧延機の上ロールバランス装置。

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