JP3289669B2 - 形鋼のローラ矯正方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、広くは形鋼の矯正
方法及びその装置に関し、特にＨ形鋼のローラ矯正機に
対して、ロール幅の設定方式を改善することで、Ｈ形鋼
のＲ部矯正不良（ウエブ凹み、フィレット部の段付き、
フィレット割れ等）を防止することのできるローラ矯正
方法及びそのローラ矯正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、Ｈ形鋼を矯正する装置は、図１
に示すように、複数個の矯正ロールをＨ形鋼の上下方向
に千鳥上に配列し、矯正ロールを２枚の円板状のロール
で構成し、Ｈ形鋼のウエブを圧下するローラ矯正機を使
用している。このようなローラ矯正機で矯正するとき、
Ｈ形鋼のＲ部（フランジとウエブ接合部隅）にウエブ凹
み、フィレット部の段付き、フィレット割れ等の矯正不
良を発生することがある。

【０００３】片持ち式ローラ矯正機の場合、２枚のロー
ルの圧下差によりＲ部矯正不良，即ち、矯正時に適切な
押付圧が得られない状況を発生することがあり、この問
題点に対して、特開平８−２９０２１７号公報等に記載
してあるようにロール軸を傾ける方式が考えられる。

【０００４】また、Ｒ部矯正不良は、特開昭５４−５７
４６０号公報に記載してあるようにロールギャップ（Ｈ
形鋼フランジ内面と矯正ロール外側との隙間）により発
生することも報告されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
８−２９０２１７号公報等の技術においても、ロールギ
ャップによるＲ部矯正不良は、矯正荷重の制約で対応し
ているのが現状である。また、近年のローラ矯正機は、
Ｈ形鋼の大断面化等のため、両持ち式のローラ矯正機を
使用するようになってきたが、同様にＲ部矯正不良は、
矯正荷重の制約で対応している。

【０００６】以上のように、Ｒ部の矯正不良が発生する
と矯正荷重を制約するため、十分な矯正効果を発揮でき
ないという問題がある。本発明の目的は、特にＨ形鋼の
ウエブ部を圧下するローラ矯正機で矯正する場合に、Ｈ
形鋼のＲ部矯正不良を解決することで、良好な矯正効果
を得る形鋼のローラ矯正方法及びその装置を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を
達成するために、本発明は以下に示す手段を用いてい
る。 （１）本発明の方法は、２枚の円板状ロールをロール軸
に備えた矯正ロールを被矯正材の上下方向に千鳥状に複
数個配置し、各矯正ロールを片端の軸受けで回転可能に
支持する片持ち式ローラ矯正機を用いて、該被矯正材を
これら矯正ロール群間を通過させて圧下、矯正する形鋼
のローラ矯正方法において、被矯正材の矯正に必要なイ
ンターメッシュ量から、任意の矯正ロール軸に加える矯
正荷重：Ｆｉを設定する工程と、設定した矯正荷重：Ｆ
ｉから、２枚のロール幅変化量：ΔＷｉを下式（１）及
び（２）で算出する工程と、算出されたロール幅変化
量：ΔＷｉに基づいて、２枚のロールの圧下量が等しく
なるようにロール幅を調整して、被矯正材を圧下、矯正
する工程と、を備えたことを特徴とする、形鋼のローラ
矯正方法である。

【０００８】 θi1＝ｆ（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2），θi2＝ｆ’（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2） …（１） ΔＷi ＝ｒi ×（ｓｉｎθi1−ｓｉｎθi2）−αi …（２） ここで、θi1，θi2：２枚の各ロールの傾き角度、Ｌi
1，Ｌi2：２枚の各ロールと軸受けとの距離、ｒi ：ロ
ール半径、αi ：ロール軸方向のガタ。

【０００９】但し、インターメッシュ量＝上ロールの南
極を結ぶ直線に対し、下ロールの北極の入り込み量から
被矯正材の板厚を減じた量。 （２）本発明の方法は、２枚の円板状ロールをロール軸
に備えた矯正ロールを被矯正材の上下方向に千鳥状に複
数個配置し、各矯正ロールを片端の軸受けで回転可能に
支持する片持ち式ローラ矯正機を用いて、該被矯正材を
これら矯正ロール群間を通過させて圧下、矯正する形鋼
のローラ矯正方法において、任意の矯正ロール軸に荷重
を加えて前被矯正材を圧下したときの矯正荷重：Ｆｉか
ら、２枚のロール幅変化量：ΔＷｉを下式（１）及び
（２）で算出する工程と、算出されたロール幅変化量：
ΔＷｉに基づいて、２枚のロールの圧下量が等しくなる
ようにロール幅を調整して、次被矯正材を圧下、矯正す
る工程と、を備えたことを特徴とする、形鋼のローラ矯
正方法である。

【００１０】 θi1＝ｆ（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2），θi2＝ｆ’（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2） …（１） ΔＷi ＝ｒi ×（ｓｉｎθi1−ｓｉｎθi2）−αi …（２） ここで、θi1，θi2：２枚の各ロールの傾き角度、Ｌi
1，Ｌi2：２枚の各ロールと軸受けとの距離、ｒi ：ロ
ール半径、αi ：ロール軸方向のガタ。

【００１１】（３）本発明の方法は、２枚の円板状ロー
ルをロール軸に備えた矯正ロールを被矯正材の上下方向
に千鳥状に複数個配置し、各矯正ロールを両端の軸受け
で回転可能に支持する両持ち式ローラ矯正機を用いて、
該被矯正材をこれら矯正ロール群間を通過させて圧下、
矯正する形鋼のローラ矯正方法において、被矯正材の矯
正に必要なインターメッシュ量から、任意の矯正ロール
軸に加える矯正荷重：Ｆｉを設定する工程と、設定した
矯正荷重：Ｆｉから、２枚のロール幅変化量：Δｗｉを
下式（３）及び（４）で算出する工程と、算出されたロ
ール幅変化量：Δｗｉに基づいて、２枚のロールの圧下
量が等しくなるようにロール幅を調整して、被矯正材を
圧下、矯正する工程と、を備えたことを特徴とする、形
鋼のローラ矯正方法である。

【００１２】 ψi1＝ｇ（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2），ψi2＝ｇ’（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2） …（３） Δｗi ＝ｒi ×（ｓｉｎψi1＋ｓｉｎψi2）＋αi …（４） ここで、ψi1，ψi2：２枚の各ロールの傾き角度、Ｌi
1，Ｌi2：２枚の各ロールと軸受けとの距離、ｒi ：ロ
ール半径、αi ：ロール軸方向のガタ。

【００１３】但し、インターメッシュ量＝上ロールの南
極を結ぶ直線に対し、下ロールの北極の入り込み量から
被矯正材の板厚を減じた量。 （４）本発明の方法は、２枚の円板状ロールをロール軸
に備えた矯正ロールを被矯正材の上下方向に千鳥状に複
数個配置し、各矯正ロールを両端の軸受けで回転可能に
支持する両持ち式ローラ矯正機を用いて、該被矯正材を
これら矯正ロール群間を通過させて圧下、矯正する形鋼
のローラ矯正方法において、任意の矯正ロール軸に荷重
を加えて前被矯正材を圧下したときの矯正荷重：Ｆｉか
ら、２枚のロール幅変化量：Δｗｉを下式（３）及び
（４）で算出する工程と、算出されたロール幅変化量：
Δｗｉに基づいて、２枚のロールの圧下量が等しくなる
ようにロール幅を調整して、次被矯正材を圧下、矯正す
る工程と、を備えたことを特徴とする、形鋼のローラ矯
正方法である。

【００１４】 ψi1＝ｇ（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2），ψi2＝ｇ’（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2） …（３） Δｗi ＝ｒi ×（ｓｉｎψi1＋ｓｉｎψi2）＋αi …（４） ここで、ψi1，ψi2：２枚の各ロールの傾き角度、Ｌi
1，Ｌi2：２枚の各ロールと軸受けとの距離、ｒi ：ロ
ール半径、αi ：ロール軸方向のガタ。

【００１５】（５）本発明の装置は、２枚の円板状ロー
ルをロール軸に備えた矯正ロールを被矯正材の上下方向
に千鳥状に複数個配置し、各矯正ロールを片端の軸受け
で回転可能に支持する片持ち式ローラ矯正機であって、
被矯正材の矯正に必要なインターメッシュ量から、任意
の矯正ロール軸に加える矯正荷重：Ｆｉを設定する手段
と、設定した矯正荷重：Ｆｉから、２枚のロール幅変化
量：ΔＷｉを下式（１）及び（２）で算出する手段と、
算出されたロール幅変化量：ΔＷｉに基づいて、２枚の
ロールの圧下量が等しくなるようにロール幅を調整する
手段と、を備えたことを特徴とする、形鋼のローラ矯正
装置である。

【００１６】 θi1＝ｆ（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2），θi2＝ｆ’（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2） …（１） ΔＷi ＝ｒi ×（ｓｉｎθi1−ｓｉｎθi2）−αi …（２） ここで、θi1，θi2：２枚の各ロールの傾き角度、Ｌi
1，Ｌi2：２枚の各ロールと軸受けとの距離、ｒi ：ロ
ール半径、αi ：ロール軸方向のガタ。

【００１７】但し、インターメッシュ量＝上ロールの南
極を結ぶ直線に対し、下ロールの北極の入り込み量から
被矯正材の板厚を減じた量。 （６）本発明の装置は、２枚の円板状ロールをロール軸
に備えた矯正ロールを被矯正材の上下方向に千鳥状に複
数個配置し、各矯正ロールを両端の軸受けで回転可能に
支持する両持ち式ローラ矯正機であって、被矯正材の矯
正に必要なインターメッシュ量から、任意の矯正ロール
軸に加える矯正荷重：Ｆｉを設定する手段と、設定した
矯正荷重：Ｆｉから、２枚のロール幅変化量：Δｗｉを
下式（３）及び（４）で算出する手段と、算出されたロ
ール幅変化量：Δｗｉに基づいて、２枚のロールの圧下
量が等しくなるようにロール幅を調整する手段と、を備
えたことを特徴とする、形鋼のローラ矯正装置である。

【００１８】 ψi1＝ｇ（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2），ψi2＝ｇ’（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2） …（３） Δｗi ＝ｒi ×（ｓｉｎψi1＋ｓｉｎψi2）＋αi …（４） ここで、ψi1，ψi2：２枚の各ロールの傾き角度、Ｌi
1，Ｌi2：２枚の各ロールと軸受けとの距離、ｒi ：ロ
ール半径、αi ：ロール軸方向のガタ。但し、インター
メッシュ量＝上ロールの南極を結ぶ直線に対し、下ロー
ルの北極の入り込み量から被矯正材の板厚を減じた量。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明者らは、上記の課題を解決
すべく鋭意研究を重ねた結果、以下のような知見を得る
に至った。本発明は、矯正荷重で矯正ロール軸が弾性変
形することにより、それぞれの２枚のロールが傾き、そ
の結果としてロールギャップが変化するため、Ｈ形鋼の
Ｒ部矯正不良が発生することを解決する手段である。

【００２０】まず、片持ち式ローラ矯正機の場合を図２
に示す。図２（ａ）に示すように、ｉ番目（ｉ＝１〜
ｎ，ｎは矯正ロール本数）の矯正ロールに矯正荷重Ｆi
を加えたとき、各ロールの傾きθi1，θi2は（１）式で
表せ、ロール幅変化量ΔＷi は（２）式で表すことがで
きる。 θi1＝ｆ（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2），θi2＝ｆ’（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2） …（１） ΔＷi ＝ｒi ×（ｓｉｎθi1−ｓｉｎθi2）−αi …（２） ここで、θi はＦi とＬi の関数であり、一般的にＦi
と比例関係にあるが、ロール軸構造がスリーブ形状をし
ている場合、スリーブ間の隙間毎に比例の傾きがかわ
る。また、Ｌi により変化するのでロール幅毎に計算す
る必要がある。ｒi はロール半径で、αi はロール軸方
向のガタであるが、ガタを小さくすることで無視でき
る。αi ＝０とすると矯正荷重によりロール幅はΔＷi
増加するので、ロールギャップが狭くなり、一定のロー
ルギャップでロール幅を設定しているとＲ部に矯正不良
が発生する（即ち、ロール軸の曲げ（傾き）によりロー
ル幅が拡大し、Ｒ部が異常圧延されて「断付きマーク」
がつく。）。

【００２１】そこで、矯正荷重からロール幅変化量を
（１）式及び（２）式で算出してロール幅を適正に設定
するローラ矯正方法である。なお、（１）式の各ロール
の傾きθi1，θi2の関数式は、例えば図２（ｂ）に示す
ような片持はりのモデルで考えると、次式で表すことが
できる。

【００２２】θi1＝Ｆi ／４ＥＩ×（Ｌi1² ＋Ｌi2
² ），θi2＝Ｆi ／２ＥＩ×Ｌi1×Ｌi2 但し、Ｅ：ロール軸の縦弾性係数、Ｉ：ロール軸の断面
２次モーメント。次に、両持ち式ローラ矯正機の場合を
図３に示す。図３（ａ）に示すように、ｉ番目の矯正ロ
ールに矯正荷重Ｆi を加えたとき、各ロールの傾きψi
1，ψi2は（３）式で表せ、ロール幅変化量Δｗi は
（４）式で表すことができる。 ψi1＝ｇ（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2），ψi2＝ｇ’（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2） …（３） Δｗi ＝ｒi ×（ｓｉｎψi1＋ｓｉｎψi2）＋αi …（４） 片持ち式と同様にψi はＦi とＬi の関数であり、αi
＝０とすると矯正荷重によりロール幅はΔｗi 減少する
ので、ロールギャップが広くなる。片持ち式と同様の考
えで、一定のロールギャップでロール幅を設定している
とＲ部に矯正不良が発生しやすくなる（即ち、ロール軸
の曲げによりロール幅が減少し、Ｒ部の圧下がなくな
り、「割れ」の原因になる。）。

【００２３】そこで、矯正荷重からロール幅変化量を
（３）式及び（４）式で算出してロール幅を適正に設定
するローラ矯正方法である。なお、（３）式の各ロール
の傾きψi1，ψi2の関数式は、例えば図３（ｂ）に示す
ような両端支持はりのモデルで考えると、次式で表すこ
とができる。

【００２４】ψi1＝Ｆi ／１２ＥＩＬi0×［２×（Ｌi0
−Ｌi1）×Ｌi1×（２Ｌi1−Ｌi0）＋Ｌi2×｛Ｌi0² −
Ｌi2² −３×（Ｌi0−Ｌi1）² ｝］， ψi2＝Ｆi ／１２ＥＩＬi0×［２×（Ｌi0−Ｌi2）×Ｌ
i2×（Ｌi0−２Ｌi2）＋（Ｌi0−Ｌi1）×（２Ｌi0Ｌi1
−Ｌi1² −３Ｌi2² ）］ 但し、Ｅ：ロール軸の縦弾性係数、Ｉ：ロール軸の断面
２次モーメント。

【００２５】上記したようにロール幅を適正に設定する
ためには、例えば、特開平９−２４８６２７号公報に開
示のロール幅調整機構を備えた条材用ローラ矯正機を用
いて、実測の矯正荷重またはインターメッシュ量より算
出した矯正荷重で、ロール幅変化量を算出しロール幅を
調整して被矯正材を圧下、矯正することができる。以上
の知見に基づき、本発明者らは、矯正荷重による矯正ロ
ール軸の弾性変形に伴う２枚のロール幅変化量を算出
し、この変化量に基づいてロール幅を補正する手段を備
えたローラ矯正機を用いて、Ｈ形鋼のウエブ部を圧下、
矯正するようにして、Ｈ形鋼のＲ部矯正不良を解決する
ことで、良好な矯正効果を得る形鋼のローラ矯正方法及
びその装置を見出し、本発明を完成させた。

【００２６】以下に本発明の実施の形態について説明す
る。 （第１実施形態）本発明の第１実施形態に係る形鋼のロ
ーラ矯正装置は、前記図１に示したように、２枚の円板
状ロールをロール軸に備えた矯正ロールを被矯正材の上
下方向に千鳥状に複数個配置し、各矯正ロール軸を片端
の軸受けで回転可能に支持する片持ち式ローラ矯正機で
あって、被矯正材の矯正に必要なインターメッシュ量か
ら、ｉ番目（ｉ＝１〜ｎ，ｎは矯正ロール本数）の矯正
ロール軸に加える矯正荷重：Ｆｉを設定する手段と、設
定した矯正荷重：Ｆｉから、２枚のロール幅変化量：Δ
Ｗｉを下式（１）及び（２）で算出する手段と、算出さ
れたロール幅変化量：ΔＷｉに基づいて、２枚のロール
の圧下量が等しくなるようにロール幅を調整する手段
（ロール幅調整機構）を備えたことを特徴とする。 θi1＝ｆ（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2），θi2＝ｆ’（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2） …（１） ΔＷi ＝ｒi ×（ｓｉｎθi1−ｓｉｎθi2）−αi …（２） ここで、θi1，θi2：２枚の各ロールの傾き角度、Ｌi
1，Ｌi2：２枚の各ロールと軸受けとの距離、ｒi ：ロ
ール半径、αi ：ロール軸方向のガタ。

【００２７】但し、インターメッシュ量＝上ロールの南
極を結ぶ直線に対し、下ロールの北極の入り込み量から
被矯正材の板厚を減じた量。すなわち、本実施形態に係
る形鋼のローラ矯正装置は、ロール幅調整機構を備えた
片持ち式ローラ矯正機を用いて、インターメッシュ量よ
り算出した矯正荷重でロール幅変化量を算出し、ロール
幅を調整したあと、圧下、矯正するローラ矯正装置であ
る。また、前被矯正材の矯正荷重（実測の矯正荷重）か
らロール幅変化量を算出し、ロール幅を調整したあと、
次被矯正材を圧下、矯正することも可能なローラ矯正装
置である。

【００２８】なお、矯正荷重：Ｆｉをインターメッシュ
量より算出する場合の計算は、次式を用いて行う。 Ｆｉ＝Ａ×１９２×Ｅ×Ｉ×Ｙｉ／Ｐ³ 但し、Ｙｉ：インターメッシュ量、Ｅ：被矯正材の縦弾
性係数、Ａ：補正係数、Ｐ：ロールピッチ、Ｉ：被矯正
材の断面２次モーメント。

【００２９】また、上記したロール幅の調整は、全ての
矯正ロールに対して行うことが好ましいが、矯正荷重の
小さいロールでは調整しなくてもよい。例えば、図１に
示すような７本のロールでは、その中段のロール（＃
３，＃４，＃５）の調整のみでもＨ形鋼のＲ部矯正不良
を防止する効果が得られる。ロール幅調整機構として
は、前述した特開平９−２４８６２７号公報に記載の調
整機構（両持ち式ローラ矯正機の調整機構）に基づく機
構を用いてもよい。この調整機構を備えた条材用ローラ
矯正機では、２枚の矯正ロールがスリーブを介してロー
ル軸に取り付けられており、このスリーブの一方を、軸
受箱に対するロール軸方向に進退手段によって進退さ
せ、他方のスリーブの軸受箱に対するロール軸方向位置
を保持するので、一対のロール間隔（幅）が調整され
る。

【００３０】（矯正方法）本発明の第１実施形態に係る
形鋼のローラ矯正方法は、上記した片持ち式ローラ矯正
機を用いて、Ｈ形鋼のウエブを矯正ロール群間を通過さ
せて圧下、矯正する形鋼のローラ矯正方法において、被
矯正材の矯正に必要なインターメッシュ量から、ｉ番目
の矯正ロール軸に加える矯正荷重：Ｆｉを設定する工程
と、設定した矯正荷重：Ｆｉから、２枚のロール幅変化
量：ΔＷｉを前記（１）式及び（２）式で算出し、この
ΔＷｉに基づいて、２枚のロールの圧下量が等しくなる
ようにロール幅を調整（即ち、ロール幅をＨ形鋼フラン
ジ内面寸法からΔＷi だけ小さく設定）して、被矯正材
を圧下、矯正する方法である。

【００３１】前述したように、片持ち式矯正ロールの２
枚のロール幅を、（１）式及び（２）式で求まるΔＷi
で補正して、圧下、矯正することにより、２枚のロール
の圧下量を等しくできるようになり、良好な矯正が可能
となるのである。また、前被矯正材の矯正荷重（実測の
矯正荷重）から（１）式と（２）式を用いてロール幅変
化量ΔＷi を算出して、ロール幅をＨ形鋼フランジ内面
寸法からΔＷi だけ小さく設定して次被矯正材を矯正し
てもよい。

【００３２】更に、２枚のロールの圧下差を補正するた
めにロール軸を傾ける方法を加えることが望ましい。即
ち、例えば、特開平８−２９０２１７号公報に開示され
ているように、ロール軸を次式で決まるロール軸傾斜量
（傾き角）に設定して圧下、矯正を行う方法を加えるこ
とが望ましい。

【００３３】（ロール軸傾斜量）＝ｔａｎ^-1（δ／Ｗ） 但し、δ：２つの円板状ロールの圧下量差、Ｗ：２つの
円板状ロールの中心間距離。

【００３４】（第２実施形態）本発明の第２実施形態に
係る形鋼のローラ矯正装置は、２枚の円板状ロールをロ
ール軸に備えた矯正ロールを被矯正材の上下方向に千鳥
状に複数個配置し、各矯正ロール軸を両端の軸受けで回
転可能に支持する両持ち式ローラ矯正機であって、被矯
正材の矯正に必要なインターメッシュ量から、ｉ番目の
矯正ロール軸に加える矯正荷重：Ｆｉを設定する手段
と、設定した矯正荷重：Ｆｉから、２枚のロール幅変化
量：Δｗｉを下式（３）及び（４）で算出する手段と、
算出されたロール幅変化量：Δｗｉに基づいて、２枚の
ロールの圧下量が等しくなるようにロール幅を調整する
手段（ロール幅調整機構）を備えたことを特徴とする。

【００３５】 ψi1＝ｇ（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2），ψi2＝ｇ’（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2） …（３） Δｗi ＝ｒi ×（ｓｉｎψi1＋ｓｉｎψi2）＋αi …（４） ここで、ψi1，ψi2：２枚の各ロールの傾き角度、Ｌi
1，Ｌi2：２枚の各ロールと軸受けとの距離、ｒi ：ロ
ール半径、αi ：ロール軸方向のガタ。

【００３６】すなわち、本実施形態に係る形鋼のローラ
矯正装置は、ロール幅調整機構を備えた両持ち式ローラ
矯正機を用いて、インターメッシュ量より算出した矯正
荷重でロール幅変化量を算出し、ロール幅を調整したあ
と、圧下、矯正するローラ矯正装置である。また、前被
矯正材の矯正荷重（実測の矯正荷重）からロール幅変化
量を算出し、ロール幅を調整したあと、次被矯正材を圧
下、矯正することも可能なローラ矯正装置である。な
お、矯正荷重：Ｆｉをインターメッシュ量より算出する
場合の計算は、上記第１実施形態と同様の計算式を用い
て行う。また、上記したロール幅の調整は、上記第１実
施形態と同様に、全ての矯正ロールに対して行うことが
好ましいが、矯正荷重の小さいロールでは調整しなくて
もよい。

【００３７】ロール幅調整機構としては、上記第１実施
形態と同様の調整機構を用いることができる。 （矯正方法）本発明の第２実施形態に係る形鋼のローラ
矯正方法は、上記した両持ち式ローラ矯正機を用いて、
Ｈ形鋼のウエブを矯正ロール群間を通過させて圧下、矯
正する形鋼のローラ矯正方法において、被矯正材の矯正
に必要なインターメッシュ量から、ｉ番目の矯正ロール
軸に加える矯正荷重：Ｆｉを設定する工程と、設定した
矯正荷重：Ｆｉから、２枚のロール幅変化量：Δｗｉを
前記（３）式及び（４）式で算出し、このΔｗｉに基づ
いて、２枚のロールの圧下量が等しくなるようにロール
幅を調整（即ち、ロール幅をＨ形鋼フランジ内面寸法か
らΔｗi だけ大きく設定）して、被矯正材を圧下、矯正
する方法である。

【００３８】前述したように、両持ち式矯正ロールの２
枚のロール幅を、（３）式及び（４）式で求まるΔｗi
で補正して、圧下、矯正することにより、２枚のロール
の圧下量を等しくできるようになり、良好な矯正が可能
となるのである。

【００３９】また、前被矯正材の矯正荷重（実測の矯正
荷重）から（３）式と（４）式を用いてロール幅変化量
Δｗi を算出して、ロール幅をＨ形鋼フランジ内面寸法
からΔｗi だけ大きく設定して次被矯正材を圧下、矯正
してもよい。以下に本発明の実施例を挙げ、本発明の効
果を立証する。

【００４０】

【実施例】実施例では、両持ち式ローラ矯正機の場合を
図４で説明する。フレーム１内の矯正ロールは、前記図
１で述べたように、ロールピッチ装置８によりＨ型鋼１
１の上下方向に等間隔で千鳥上に配列されている。

【００４１】上ロール４，５及び下ロール２，３は両端
の軸受け６で支えて両持ち式としている。下ロール２，
３はロール押し上げ装置９により矯正に必要なインター
メッシュ量を設定する。Ｈ形鋼１１を矯正すると押し上
げ装置９内のロードセルで矯正荷重を測定する。上ロー
ル４，５には、ロードセルを設けてないため、前後の下
ロールロードセルの平均値を矯正荷重とする。矯正荷重
からロール幅変化量を演算する装置（以下ロール幅演算
装置）１０がロール押し上げ装置９から矯正荷重を受け
てロール幅調整装置７にロール幅変化量を司令する装置
構成としている。

【００４２】実施結果を図５で説明する。被矯正材（Ｈ
形鋼）はＨ６００×３００とした。実線はローラ矯正機
の構造から求めた矯正荷重Ｆとロール幅変化量Δｗの関
係（計算結果）で、破線は、ロール幅演算装置不使用で
矯正荷重を加えてロール幅変化量を実測した結果（従来
例）を近似したものである。約０．５ｍｍ程度破線のロ
ール幅変化量が大きくなっているのは、ロール幅調整装
置のロール軸方向のガタαi の平均値である。記号の
「黒四角」印がＲ部矯正不良無し、記号の「×」印がＲ
部矯正不良発生となった。そこで、矯正荷重とロール幅
変化量の関係式を破線式として、ロール幅演算装置を使
用し、ロール幅をＨ形鋼フランジ内面寸法からΔｗだけ
大きく設定して、圧下、矯正するとＲ部の矯正不良はな
くなった。ここで、ロール幅変化量Δｗの演算は、前記
図１に示すロールの＃３と＃５について行ったものであ
る。なお、以上の実施例においては、形鋼として代表的
なＨ形鋼を被矯正材として説明したが、本発明の形鋼の
ローラ矯正方法及びその装置は、シートパイル、Ｉ形
鋼、及びみぞ形鋼（ＣＢ，ＰＦＣ）などの各種の形鋼に
適用してもよい。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
矯正荷重によるロール幅変化量を補正してロール幅を設
定することでＨ形鋼のＲ部矯正不良を解決したので、矯
正効果を最大限に発揮できるという矯正性能に優れ、ま
た矯正精度の高いものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るローラ矯正機のロー
ル配列図。

【図２】本発明の第１実施形態に係る片持ち式ローラ矯
正機のロール幅変化を表した図。（ａ）はロール幅変化
を表した図。（ｂ）は各ロールの傾き角度の算出に係る
片持はりのモデルを示した図。

【図３】本発明の第２実施形態に係る両持ち式ローラ矯
正機のロール幅変化を表した図。（ａ）はロール幅変化
を表した図。（ｂ）は各ロールの傾き角度の算出に係る
両端支持はりのモデルを示した図。

【図４】本発明の実施例に係る両持ち式ローラ矯正機の
断面図。

【図５】本発明の実施例に係る矯正荷重とロール幅変化
量の関係を示す図。

【符号の説明】

１…フレーム、２，３…下ロール、４，５…上ロール、
６…軸受け、７…ロール幅調整装置、８…ロールピッチ
装置、９…ロール押し上げ装置、１０…ロール幅演算装
置、１１…Ｈ形鋼。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−47817（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−10843（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−174159（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−290217（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−248627（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21D 3/00 - 3/05

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２枚の円板状ロールをロール軸に備えた
   矯正ロールを被矯正材の上下方向に千鳥状に複数個配置
   し、各矯正ロール軸を片端の軸受けで回転可能に支持す
   る片持ち式ローラ矯正機を用いて、該被矯正材をこれら
   矯正ロール群間を通過させて圧下、矯正する形鋼のロー
   ラ矯正方法において、 被矯正材の矯正に必要なインターメッシュ量から、任意
   の矯正ロール軸に加える矯正荷重：Ｆｉを設定する工程
   と、 設定した矯正荷重：Ｆｉから、２枚のロール幅変化量：
   ΔＷｉを下式（１）及び（２）で算出する工程と、 算出されたロール幅変化量：ΔＷｉに基づいて、２枚の
   ロールの圧下量が等しくなるようにロール幅を調整し
   て、被矯正材を圧下、矯正する工程と、 を備えたことを特徴とする、形鋼のローラ矯正方法。 θi1＝ｆ（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2），θi2＝ｆ’（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2） …（１） ΔＷi ＝ｒi ×（ｓｉｎθi1−ｓｉｎθi2）−αi …（２） ここで、θi1，θi2：２枚の各ロールの傾き角度、Ｌi
   1，Ｌi2：２枚の各ロールと軸受けとの距離、ｒi ：ロ
   ール半径、αi ：ロール軸方向のガタ。但し、インター
   メッシュ量＝上ロールの南極を結ぶ直線に対し、下ロー
   ルの北極の入り込み量から被矯正材の板厚を減じた量。
2. 【請求項２】 ２枚の円板状ロールをロール軸に備えた
   矯正ロールを被矯正材の上下方向に千鳥状に複数個配置
   し、各矯正ロール軸を片端の軸受けで回転可能に支持す
   る片持ち式ローラ矯正機を用いて、該被矯正材をこれら
   矯正ロール群間を通過させて圧下、矯正する形鋼のロー
   ラ矯正方法において、 任意の矯正ロール軸に荷重を加えて前被矯正材を圧下し
   たときの矯正荷重：Ｆｉから、２枚のロール幅変化量：
   ΔＷｉを下式（１）及び（２）で算出する工程と、 算出されたロール幅変化量：ΔＷｉに基づいて、２枚の
   ロールの圧下量が等しくなるようにロール幅を調整し
   て、次被矯正材を圧下、矯正する工程と、 を備えたことを特徴とする、形鋼のローラ矯正方法。 θi1＝ｆ（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2），θi2＝ｆ’（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2） …（１） ΔＷi ＝ｒi ×（ｓｉｎθi1−ｓｉｎθi2）−αi …（２） ここで、θi1，θi2：２枚の各ロールの傾き角度、Ｌi
   1，Ｌi2：２枚の各ロールと軸受けとの距離、ｒi ：ロ
   ール半径、αi ：ロール軸方向のガタ。
3. 【請求項３】 ２枚の円板状ロールをロール軸に備えた
   矯正ロールを被矯正材の上下方向に千鳥状に複数個配置
   し、各矯正ロール軸を両端の軸受けで回転可能に支持す
   る両持ち式ローラ矯正機を用いて、該被矯正材をこれら
   矯正ロール群間を通過させて圧下、矯正する形鋼のロー
   ラ矯正方法において、 被矯正材の矯正に必要なインターメッシュ量から、任意
   の矯正ロール軸に加える矯正荷重：Ｆｉを設定する工程
   と、 設定した矯正荷重：Ｆｉから、２枚のロール幅変化量：
   Δｗｉを下式（３）及び（４）で算出する工程と、 算出されたロール幅変化量：Δｗｉに基づいて、２枚の
   ロールの圧下量が等しくなるようにロール幅を調整し
   て、被矯正材を圧下、矯正する工程と、 を備えたことを特徴とする、形鋼のローラ矯正方法。 ψi1＝ｇ（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2），ψi2＝ｇ’（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2） …（３） Δｗi ＝ｒi ×（ｓｉｎψi1＋ｓｉｎψi2）＋αi …（４） ここで、ψi1，ψi2：２枚の各ロールの傾き角度、Ｌi
   1，Ｌi2：２枚の各ロールと軸受けとの距離、ｒi ：ロ
   ール半径、αi ：ロール軸方向のガタ。但し、インター
   メッシュ量＝上ロールの南極を結ぶ直線に対し、下ロー
   ルの北極の入り込み量から被矯正材の板厚を減じた量。
4. 【請求項４】 ２枚の円板状ロールをロール軸に備えた
   矯正ロールを被矯正材の上下方向に千鳥状に複数個配置
   し、各矯正ロール軸を両端の軸受けで回転可能に支持す
   る両持ち式ローラ矯正機を用いて、該被矯正材をこれら
   矯正ロール群間を通過させて圧下、矯正する形鋼のロー
   ラ矯正方法において、 任意の矯正ロール軸に荷重を加えて前被矯正材を圧下し
   たときの矯正荷重：Ｆｉから、２枚のロール幅変化量：
   Δｗｉを下式（３）及び（４）で算出する工程と、 算出されたロール幅変化量：Δｗｉに基づいて、２枚の
   ロールの圧下量が等しくなるようにロール幅を調整し
   て、次被矯正材を圧下、矯正する工程と、を備えたこと
   を特徴とする、形鋼のローラ矯正方法。 ψi1＝ｇ（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2），ψi2＝ｇ’（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2） …（３） Δｗi ＝ｒi ×（ｓｉｎψi1＋ｓｉｎψi2）＋αi …（４） ここで、ψi1，ψi2：２枚の各ロールの傾き角度、Ｌi
   1，Ｌi2：２枚の各ロールと軸受けとの距離、ｒi ：ロ
   ール半径、αi ：ロール軸方向のガタ。
5. 【請求項５】 ２枚の円板状ロールをロール軸に備えた
   矯正ロールを被矯正材の上下方向に千鳥状に複数個配置
   し、各矯正ロール軸を片端の軸受けで回転可能に支持す
   る片持ち式ローラ矯正装置であって、 被矯正材の矯正に必要なインターメッシュ量から、任意
   の矯正ロール軸に加える矯正荷重：Ｆｉを設定する手段
   と、 設定した矯正荷重：Ｆｉから、２枚のロール幅変化量：
   ΔＷｉを下式（１）及び（２）で算出する手段と、 算出されたロール幅変化量：ΔＷｉに基づいて、２枚の
   ロールの圧下量が等しくなるようにロール幅を調整する
   手段と、 を備えたことを特徴とする、形鋼のローラ矯正装置。 θi1＝ｆ（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2），θi2＝ｆ’（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2） …（１） ΔＷi ＝ｒi ×（ｓｉｎθi1−ｓｉｎθi2）−αi …（２） ここで、θi1，θi2：２枚の各ロールの傾き角度、Ｌi
   1，Ｌi2：２枚の各ロールと軸受けとの距離、ｒi ：ロ
   ール半径、αi ：ロール軸方向のガタ。但し、インター
   メッシュ量＝上ロールの南極を結ぶ直線に対し、下ロー
   ルの北極の入り込み量から被矯正材の板厚を減じた量。
6. 【請求項６】 ２枚の円板状ロールをロール軸に備えた
   矯正ロールを被矯正材の上下方向に千鳥状に複数個配置
   し、各矯正ロール軸を両端の軸受けで回転可能に支持す
   る両持ち式ローラ矯正機であって、 被矯正材の矯正に必要なインターメッシュ量から、任意
   の矯正ロール軸に加える矯正荷重：Ｆｉを設定する手段
   と、 設定した矯正荷重：Ｆｉから、２枚のロール幅変化量：
   Δｗｉを下式（３）及び（４）で算出する手段と、 算出されたロール幅変化量：Δｗｉに基づいて、２枚の
   ロールの圧下量が等しくなるようにロール幅を調整する
   手段と、 を備えたことを特徴とする、形鋼のローラ矯正装置。 ψi1＝ｇ（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2），ψi2＝ｇ’（Ｆi ，Ｌi1，Ｌi2） …（３） Δｗi ＝ｒi ×（ｓｉｎψi1＋ｓｉｎψi2）＋αi …（４） ここで、ψi1，ψi2：２枚の各ロールの傾き角度、Ｌi
   1，Ｌi2：２枚の各ロールと軸受けとの距離、ｒi ：ロ
   ール半径、αi ：ロール軸方向のガタ。但し、インター
   メッシュ量＝上ロールの南極を結ぶ直線に対し、下ロー
   ルの北極の入り込み量から被矯正材の板厚を減じた量。