JP3777148B2 - 圧延ロールの整備装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄鋼板または鋼板等の板用圧延機に組み込まれた圧延ロールの切削もしくは研削等を行うための整備装置に関し、とくに、その整備装置による作業の撹乱要因となる事故による圧延ロールの整備に使用される非定常研削装置を有する圧延ロールの整備装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に圧延機の圧延ロールは、圧延部分のみが磨耗し、非圧延部分との段差が生じたり、使用時間の経過とともに所定のプロフィールに乱れが生じたりする。そのため、その段差の平坦化と、ロールを所定のプロフィールに戻すために、圧延ロールをオフラインに配置されたロール切削装置あるいは圧延ロール研削装置を用いて切削あるいは研削を行なう。
【０００３】
そして、この圧延ロール整備装置は、圧延ラインと並行に配置されており、通常、圧延ラインの圧延ロールの軸心と同一方向の回転軸心とした主軸台と芯押し台を備えた複数のオフライン圧延ロール切削装置の列が、その圧延ラインと複数のオフライン圧延ロール切削装置との間を往復動可能で、圧延ラインに組み込まれた圧延ロールをその軸心方向に引き出し、押し込む機構を設けた交換台車と、圧延ロールを仮置きする架台列と、交換台車と圧延ロール切削装置列の間、および、圧延ロール切削装置列とその仮置き架台列の間の、夫々の相互間において、圧延ロールを搬送する荷役装置とを備えている。
【０００４】
また、この圧延ロールラインのオフラインでのロールの切削と研削作業は、圧延ラインにおける生産計画に組み込まれており、その使用周期から圧延ロールの常備数が決定されるとともに、使用ロールに径差を設け、さらに、それを何種類かに分類して、定期的な整備計画と、廃却、購入計画等の総合的なスケジュール管理の下に行われており、これによって圧延精度の維持が図られている。
【０００５】
この圧延ラインにおける生産性の向上を図るために、オフラインにおける種々の圧延ロールの整備装置の作業能力を向上させる試みが多く提案されている。
【０００６】
例えば、特開平１０−５８０１５号公報には、ロール胴部切削工具を挟んで対向する側に面取りもしくはＲ加工用の研削工具を備えることで、その同時加工を可能とすることが開示されている。
【０００７】
また、特開平１１−２５４２０１号公報には、ロールスタンドに組み込んだままの圧延ロールを、スタンドから圧延ロールを独立支持して、ビビリを防いで切削精度を上げ、高速で切削量を大きく取るための手法が開示されている。
【０００８】
さらには、特許第３２２４６１９号公報には、ハイス系圧延ロールのような圧延ロールの硬度の高いものを高硬度砥石を用いてビビリマークやスクラッチ傷を発生させることなく高効率の研削を可能とする回転砥石が片持ち梁的に撓むようにする技術が開示されている。
【０００９】
しかしながら、実際の圧延操業においては、通常のロール整備のための切削作業では対応できない事態が発生する。例えば、圧延ラインでは圧延中の圧延ロールにおける温度分布の偏りから圧延通過中の板が一方に寄ることがある。これを防ぐために、圧延機の調整操作が行われるが、操作不調から圧延ロールの一部分に応力が集中したり、電気的不具合や異物が圧延中に噛み込んだりすることで圧延状態のまま回転が止まることがある。これに起因して圧延ロールにクラック（微小亀裂）が生じることがある。
【００１０】
このクラックの生じた圧延ロール（以下、事故ロールと称する。）は、クラックの状況によっては、圧延時の残留応力の影響によりロールが破断することもあり得る。したがって、クラックの生じた圧延ロールの破断の危険性の有無についての検査が行なわれる。
【００１１】
その検査の結果、破断の危険性の無いものについて、その深さが１ｍｍ未満であれば、通常、そのまま切削装置に掛けられる。一方、１ｍｍ以上であれば、クラックの深さが切削による再生可能範囲に留まっているか否かを確認するために、そのクラック部分の予測深さに近い深さの切削もしくは研削を行った上で、クラック深さを測定し、その結果、切削による再生可能範囲に留まっていれば切削装置に掛けられるが、更に深いことが判明すれば、この事故ロールは廃棄処分される。
【００１２】
このクラックの深さを測定した後に切削を行うのは、クラックの深さを見込みによって、事故ロールを、通常通り、全長にわたって切削したものの、更に深いクラックであることが分かった場合、再度切削することになる外、再生可能範囲を外れていることになれば切削作業自体が無駄となることがあるためである。
【００１３】
このように、事故ロールが再生可能範囲に留まっているかどうかは、クラックの深さ測定によって選別され、事故ロールを切削することで一段下の径差の小径の圧延ロールとして使用可能、すなわち、救済可能か否かの判断が行なわれる。
【００１４】
このようなクラック部の切削は、先述の個々の圧延ロール切削装置を用いて行なわれることもあるが、ロール整備作業は圧延計画との総合的なスケジュール管理の下で実施されており、定常の切削作業が優先される。突発作業（非定常切削作業）である事故ロールの切削による圧延ロール切削装置の占有時間を短縮することが求められることになる。
【００１５】
また、このような事故ロールのクラック部の切削・研削は、通常の切削作業では圧延ロールを回転させながら切削するものであるのに対し、圧延ロール切削装置を停止状態に保持して専用の切削治具・砥石を取り付けて切削・研削するものであり、効率が悪く、非常に手間が掛かる作業となっている。
【００１６】
そのため、一般的に手持ち式のディスクグラインダー、即ち、電動式あるいは空圧式の研削機によりクラック部の研削が行われたり、手持ち式のドリルにより穿孔が行われる場合もある。
【００１７】
このような、事故ロールのクラック部の研削を自動的に行なう装置も、特許第２５７３５２８号公報に開示されている。この自動研削装置は、事故ロールにマグネットによって門型の支持フレームを固定し、この支持フレームに電動グラインダーを移動自在に支承し、これを自動操作して自動研削を行なうものである。
【００１８】
しかし、このマグネットを使用する装置では、曲面上の固定にはかなり強力な磁着力が必要となるため、圧延ロールの損傷の有無を検査する非破壊検査の一つである磁粉探傷法を適用したときマグネット使用の影響が残る。さらには、設備費が嵩むと言う経済的な問題もある。
【００１９】
このため、事故ロールのクラック部の研削はディスクグラインダーやドリルと言った手持ち式の工具を作業者が支持して行なわざるを得ない、いわゆるオフセットグラインダーによる作業が現状であり、クラック部の深さ、幅が大きくなる程、作業者の負荷は大きく、非常な重筋作業となり、その軽減は作業能率向上の面からも緊急の課題となっている。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明は、圧延ロールの通常の研削による再生修復と、事故ロールの救済のための突発的な非定常切削作業も含めて、圧延計画の総合的なスケジュール管理の下でも、十分に対応できるとともに作業者を重筋作業から解放しうる非定常研削装置を有する圧延ロールの整備装置を提供する。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、圧延ロールの整備装置において、研削すべきロールの胴部に上載する底部を円弧状とした短辺の基台と、この基台を取り付けるために、その端部に締付け固定金具を固設した可撓帯体とを有し、前記基台の両側端部には、可撓帯体の端部を固定する一対のブラケットを設け、その一対のブラケット中の一方のブラケットの内方側には、支持アームを立設し、その上部に軸受が設けられており、その軸受に軸支した支承アームの基端部には、一体的に設けた延長アームを、先端部には固定した水平な保持板を設け、他方のブラケットの内方側には、一対の誘導アームを立設し、その誘導アームには、その下端側で基台の上面と、その中間部で保持板に固定した制止部材の下面との間に常時、保持板を押し上げる方向に作用する弾性部材を装着し、前記支承アームの保持板の先端側に延長された背板の下面にその位置を若干調整可能に取り付けられた砥石を備えたグラインダーと、該背板の上面に一体に設けられ、ハンドルを形成した操作アームとを備えた非定常研削装置を有することを特徴とする
本願発明は、砥石を装着したグラインダーを一体的に連結する基台を可撓帯体によってロールの胴部に取り付け、グラインダーの砥石をロール面に押し付けて研削するもので、グラインダーを間接的に保持するようにして、作業者を研削時の振動と重筋労働から解放するとともに短時間でのクラック部の研削を可能にしたものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本願発明の実施の形態を、通常の圧延ロールラインのオフラインに配置された例にとって、各図に示す実施例に基づいて説明する。
【００２３】
図１は、本願発明の非定常研削装置を圧延ロールに固定する状況を示す正面図を示し、図２はその平面図を、図３はその側面図を示す。
【００２４】
これらの図において、本願発明の非定常研削装置は、研削すべき事故ロール１の胴部に上載する底部を円弧状とした短辺の基台２を有する。３は、この基台２を取り付けるために、一方側を長く、他方側を短くしてその端部に締付け固定金具２３を固設した二部分からなる可撓帯体を示す。
【００２５】
基台２の底面部には安全対策として、滑り止め用のマット材が貼着されており、両側端部には、夫々可撓帯体３の端部を固定する一対のブラケット４、４０を設け、一方のブラケット４の内方側に支持アーム５を立設し、その上部に軸受を設けている。その軸受に回動軸６で軸支した支承アーム７の基端部には、一体的に設けた延長アーム８とその先端部に固定した水平な保持板９を設けている。他方のブラケット４０の内方側には、一対の誘導アーム１０を立設している。
【００２６】
誘導アーム１０の中間部は、支承アーム７の保持板９に設けた制止部材１１の嵌入孔に挿入されている。誘導アーム１０にはその下端側で基台２の上面と、その中間部で保持板９に固定した制止部材１１の下面との間に常時保持板９を押し上げる方向に作用する弾性部材１２を装着している。保持板９の外側方側には夫々固定部材１３を設けている。
【００２７】
グラインダー１４は、その上面に設けた背板１５に本体外周を支持するＵ字状金具１６を用いて固定している。背板１５の上面には基端側へ延びる保持板９の固定部材１３に挿し込んでグラインダー１４を保持する挿し込み部材１７を固定して設けている。
【００２８】
また、同背板１５の上面には挿し込み部材１７と平行に配置した、研削時に事故ロール１の胴部に作業者が接触することが無く、且つ、充分な研削圧を加えることのできる長さとした操作アーム１８を一体に設けている。この操作アーム１８の先端部にはＴ字状のハンドル１９を形成している。その操作アーム１８の基端部は基端側へ延びる支承アーム７に一体化してグラインダー１４を保持する連接部材２０としている。
【００２９】
上記固定部材１３と挿し込み部材１７および支承アーム７と連接部材２０とは、固定部材１３と支承アーム７とを鋼管材とし、挿し込み部材１７と連接部材２０とをそれよりも若干小径の鋼管材として、夫々の相手材に挿し込むことでグラインダー１４を支承アーム７で保持するようにしている。なお、挿し込み部材１７は固定部材１３に挿し込んだときにその基端側は充分突出する長さとし、その基端部に抜け留めボルト２１を設置できるようにして、グラインダー１４の位置を若干調整できるようにしている。
【００３０】
支持アーム５と誘導アーム１０との中間部の支持アーム５寄りには、支承アーム７を所要の位置まで降下させると作動する電源スイッチ２２を設けている。図中２４で示すものは抜け留めボルト２１を差し込むための透孔である。
【００３１】
以下、上記のように構成した非定常研削装置による作業方法について説明する。
【００３２】
圧延ラインにおいて、圧延中に発生した事故ロール１は交換台車によって圧延ロールの組替えが行なわれ、荷役装置により休止中の圧延ロール切削装置に移載する。圧延ロール切削装置に移載された事故ロール１はその主軸台と心押し台とによって保持され、事故ロール１のクラック部分が作業位置に来るように主軸台の回転を行った後、制動装置により事故ロール１を停止させる。
【００３３】
事故ロール１は回転させながらクラック部の研削を行なうものではないので、両端のロールネック部を支持でき、一方の側に電動機等による回転装置を有する簡易架台を設置して置くことで対応することもできる。この時の電動機等は自由状態で置かれた事故ロール１を回転できるもので良いので、設備費は安価に済む。
【００３４】
この事故ロール１のクラックの状況を目視観察や非破壊検査により確認し、安全基準以上のクラックの発生が認められると圧縮残留応力による破断、割れの恐れがあるため、製造業者の指示する爆裂防止対策が取られ、その恐れが無いと判断された後に切削作業に回される。安全基準以下と判断された事故ロール１は切削作業に回されるが、クラック部の深さがそのままの状況では測定できないと判断された場合に、その深さを測定できるようにクラック部の研削を行なう。
【００３５】
その後、事故ロール１の頂部に基台２を上載し、ブラケット４に固定されている長めの可撓帯体３を事故ロール１の胴部下方を通して、他方のブラケット４０に固定されている短めの可撓帯体３の締付け固定金具２３に通して引き絞った後、締付け固定金具２３によって固定する。これによって基台２を事故ロール１に圧接固定する。
【００３６】
次に、グラインダー１４を固定した背板１５と一体化して設けている挿し込み部材１７および連接部材２０を基台２側の支承アーム７および固定部材１３に挿し込んで保持する。保持後、固定部材１３の基端側から突出している挿し込み部材１７の透孔２４に抜け留めボル２１を差し込み、ナットを締めて固定する。これによりグラインダー１４は保持板９によって保持される。グラインダー１４を固定後、電源コード２５を基台２上に設けている、外部電源と接続済みのコンセントに接続することで作業準備は終了する。
【００３７】
作業者が操作アーム１８先端側のハンドル１９を握って下げると、事故ロール１の胴部のクラック部へ近づき、支承アーム７の支持アーム5寄りに設置されている電源スイッチ２２が入り、グラインダー１４の前部に取り付けられた砥石２６が回転を始めて、そのまま操作アーム１８を押し下げて行くと砥石２６は事故ロール１の胴部に生じているクラック部の研削を行なう。
【００３８】
この際、砥石２６の研削位置がクラック部と一致しない場合はハンドル１９を手前側、即ち、先端側方向へ引き寄せて、その位置調整を行なった上で研削作業を開始する。研削終了後、ハンドル１９を押し下げている手を緩めるか、離せば弾性部材１２の弾性力により、元の位置に戻るとともに電源スイッチ２２も自動的に切れる。
【００３９】
次いで、コンセントから電源コード２５を抜いた後、挿し込み部材１７の透孔２４に差し込んだ抜け留めボルト２１のナットを緩めて引き抜いた後、グラインダー１４を支持しながら先端側方向へ引き抜いて分離する。固定されている基台２は締付け固定金具２３の固定具を解除して、長めの可撓帯体３を締付け固定金具２３から引き抜くことで分離した後、基台２を取り除く。
【００４０】
そして、研削面底部のクラック部分に深さゲージを設置し、その深さを測定する。測定結果が救済可能な範囲であれば、その研削部の開口部周縁をオフセットグラインダーを用いて面取りして、滑らかな面とした後、定常切削装置である圧延ロール切削装置を用いて事故ロール１の胴部をクラック部の深さ以上で切削を行い終了後、非破壊検査等によりそれ以外の内部クラック発生の有無を調査し、異常がないことを確認した後、仮置き架台に次の圧延ロール１組替えの時まで仮置きする。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によって以下の効果を奏することができる。
【００４２】
１． 作業者は操作アームのハンドル部を押し下げているだけで良いのでクラック部の研削作業に掛かる負荷を大いに軽減できる上、作業能率の向上も図ることができる。
【００４３】
２． グラインダーの設置治具とグラインダーとを別々のものとすることで、設置のための作業においても夫々個別に設置作業を行えば良いので、作業者の負荷を軽減できる。
【００４４】
３． 基台の固定も可撓帯体で行なうので、非破壊検査の一つである磁粉探傷が行なわれても影響が残ることはない。
【００４５】
４． 簡単な構造を有するので圧延ロールの整備装置における非常時用作業設備として設備費も安価で済む。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明の非定常研削装置の圧延ロールへの固定状況を示す正面図である。
【図２】 同じく平面図を示す。
【図３】 同じく側面図を示す。
【符号の説明】
１；圧延ロール ２；基台
３；可撓帯体 ４、４０；ブラケット
５；支持アーム ６；回動軸
７；支承アーム ８；延長アーム
９；保持板 １０；誘導アーム
１１；制止部材 １２；弾性部材
１３；固定部材 １４；グラインダー
１５；背板 １６；Ｕ字状金具
１７；挿し込み部材 １８；操作アーム
１９：ハンドル ２０；連接部材
２１；抜け留めボルト ２２；電源スイッチ
２３；締付け固定金具 ２４；透孔
２５；電源コード ２６；砥石

Claims (2)

1. 圧延ロールの整備装置において、
   研削すべきロールの胴部に上載する底部を円弧状とした短辺の基台と、
   この基台を取り付けるために、その端部に締付け固定金具を固設した可撓帯体とを有し、
   前記基台の両側端部には、可撓帯体の端部を固定する一対のブラケットを設け、
   その一対のブラケット中の一方のブラケットの内方側には、支持アームを立設し、その上部に軸受が設けられており、その軸受に軸支した支承アームの基端部には、一体的に設けた延長アームを、先端部には固定した水平な保持板を設け、
   他方のブラケットの内方側には、一対の誘導アームを立設し、
   その誘導アームには、その下端側で基台の上面と、その中間部で保持板に固定した制止部材の下面との間に常時、保持板を押し上げる方向に作用する弾性部材を装着し、
   前記支承アームの保持板の先端側に延長された背板の下面にその位置を若干調整可能に取り付けられた砥石を備えたグラインダーと、該背板の上面に一体に設けられ、ハンドルを形成した操作アームとを備えた非定常研削装置とから構成したことを特徴とする圧延ロールの整備装置。
2. 非定常研削装置におけるグラインダーと支承アームの保持板とを脱着可能に固定した請求項１に記載の圧延ロールの整備装置。

Images