JP3809090B2 - コンビネーションミルのプレストレス装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｈ形鋼と山形鋼等の一般形鋼の圧延に兼用可能なコンビネーションミルのプレストレス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に製鉄所等の形鋼工場では、Ｈ形鋼を圧延するにはユニバーサルミルとして、一方、山形鋼や鋼矢板等の一般形鋼を圧延するには複数のカリバーを有する水平二重ミルとして使用するコンビネーションミルが用いられている、このミルは、必要に応じてハウジング間隔を変更し、且つロールを交換する事によりミルの構成を替えて、前記各種の形鋼が圧延されている。
【０００３】
このようなコンビネーションミルとして、特開平１１−２５４００３号公報に記載のものが知られている。このコンビネーションミルにおいては、Ｈ形鋼圧延時、圧延素材のフランジ部を圧延する竪ロールからの反力に対するハウジングの横剛性を高めるために、プレストレスロッドがスペーサーを介してハウジング間距離を確保し、該プレストレスロッドに油圧シリンダーによるプレストレスを付加し、駆動側ハウジングと操作側ハウジングを強固に締結している。
【０００４】
また、前記コンビネーションミルを水平二重ミルとして使用する場合、該水平二重ミルに設けられている複数の孔型の位置に圧延素材を一致させる為、該圧延素材を圧延ラインの直角方向へ移動する移動装置が必要であり、更には、当該ミルの前後には、そのための幅が広く大掛かりな搬送テーブルが必要で、その分設備費が高額となる。これを低減する技術として、水平二重ミル全体を圧延ラインの直角方向へ移動させることで孔型の位置を圧延材へ一致させるクイックシフト方式の水平二重ミルが使用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特開平１１−２５４００３号公報に記載されているコンビネーションミルにおいては、いまだに下記の解決すべき課題を有している。即ち、前記従来の技術では、水平二重ミルとして使用する場合、ハウジング間隔が広くなるために、プレストレスロッドの外周部に設けられている分割されたスペーサー間に空間が生じ、両ハウジング間にプレストレスが作用せずハウジングの横剛性が低下し、当該ミルで圧延される山形鋼や鋼矢板等の製品に公差外れが生ずるいう課題がある。それを防止するためにはハウジングに大きな剛性を付与することが必要であり、その分設備が大掛かりなミルとなる。
【０００６】
また、前記従来のクイックシフト方式の水平二重ミルにおいては、前記と同様に、プレストレスロッドの外周部に設けられている分割されたスペーサー間に空間が生じ、該圧延時に水平二重ミル全体を圧延ラインの直角方向へ移動させる場合、移動時の振動・慣性力等によりハウジングが傾いたり、孔型と圧延材の位置がずれたりし、これによりミスロールやロール焼付きが生ずるという課題も有している。
【０００７】
本発明は以上の様な事情を鑑みてなされたもので、ユニバーサルミルから水平二重ミル又はその逆に、水平二重ミルからユニバーサルミルヘと変更可能なコンビネーションミルに使用されるプレストレス装置に関するものであって、従来のユニバーサル圧延におけるハウジングヘの適正なプレストレスの付与に加えて、水平二重圧延におけるハウジングヘの適正なプレストレスの付与を簡素な手段で達成し、水平二重圧延における圧延製品の公差外れを確実に防止するコンビネーションミルのプレストレス装置を提供すことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は以下の構成を要旨とする。
（１）圧延ラインを挟んで対向配置される駆動側ハウジングと操作側ハウジングのうち、一方のハウジングが圧延ラインと直角方向に移動可能に構成され、ユニバーサル圧延と水平二重圧延とを兼用可能なコンビネーションミルにおいて、前記駆動側ハウジングと操作側ハウジングとの間に、両ハウジングを貫通して両ハウジングを連結するプレストレスロッドを配設し、該プレストレスロッドの外周部に、２分割された筒形状のスペーサーを設け、少なくとも一方のスペーサーを前記プレストレスロッドと同芯状に種々の角度に回動可能とし、前記２分割された筒形状のスペーサーを合体時、該合体スペーサ−の軸長が、長または短となるように構成し、水平二重圧延時における合体スペーサーの軸長を長く、ユニバーサル圧延時での前記合体スペーサーの軸長を短く設定し、両圧延時において、プレストレスロッドに付加される引張り力を、合体後のスペーサーによる反力として受け、両ハウジング間にプレストレスを付与する如く構成したことを特徴とするコンビネ−ションミルのプレストレス装置。
（２）２分割された筒形状のスペーサーにおいて、一方のスペーサーの合体側の周囲に複数の櫛歯状係合部を形成し、他方のスペーサーの合体側の周囲に前記一方のスペーサーに形成された複数の櫛歯に噛合する複数の櫛歯状係合部を対向して形成したことを特徴とする前項（１）記載のコンビネ−ションミルのプレストレス装置。
（３）２分割された筒形状のスペ−サーにおいて、一方のスペーサーの合体側に突起部を形成し、他方のスペーサーの合体側には前記一方のスペーサーに形成されている突起部と係合する溝部を形成したことを特徴とする前記（１）記載のコンビネーションミルのプレストレス装置。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。まず本発明の一実施形態に係るコンビネーションミルの概略構成について、図１を用いて説明する。
図１の実施例に示すように、本発明のコンビネーションミル１は、ソールプレート２に固定されている固定側ハウジング３（駆動側ハウジングまたは操作側ハウジング）と、ソールプレート１上を摺動して固定側ハウジング３との間隔を調整可能な移動側ハウジング４（操作側ハウジングまたは駆動側ハウジング）と、固定側ハウジング３と移動側ハウジング４とを連結する４式のプレストレス装置１１と、固定側ハウジング３と移動側ハウジング４との上部に各々設けられた水平ロール５用の水平圧下装置６と、固定側ハウジング３と移動側ハウジング４との下部に設けられた水平ロール５用の水平圧上装置８と、固定側ハウジング３と移動側ハウジング４にそれぞれ取り付けられ、竪ロール１０を備えた対向するヨ−ク１５とを有して構成されている。１７は、圧延素材であるＨ形鋼を表す。以下、これらについて同図を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
コンビネーションミル１は、ユニバ−サル圧延から水平二重圧延に、または水平二重圧延からユニバーサル圧延に使用できるように、固定側ハウジング３と移動側ハウジング４との間隔を変えて、所要の胴長のロールを組み込み可能な構造としている。図１中、移動側ハウジング４上部の実線の水平圧下装置６の位置は、Ｈ形鋼１７をユニバーサル圧延する時の状態を示し、２点鎖線の水平圧下装置６の位置は、山形鋼等を圧延、即ち水平二重圧延時の状態を示している（Ｌ₁ ，Ｌ₂ は、それぞれ固定側ハウジング３と移動側ハウジング４との間隔を示す）。なお、図中の７は水平圧下駆動モータ、９は水平圧上駆動モータ、１６は竪圧下装置、２２は同期軸を表している。
【００１１】
次に、本発明の主要部の構成であるスペーサーを有するプレストレス装置１１の第１の実施例の構造について、模式的に示した図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を用いて説明する。
図８（ａ）はスペーサーの水平二重圧延時における使用形態、（ｂ）は移行段階での使用形態、（ｃ）はユニバーサル圧延時における使用形態、をそれぞれ示す。同図において、スペーサーは２分割された筒状であり、一方が、固定側のハウジング３に設けられている油圧シリンダー２３（図４〜６に図示）により、図２、図３に示しているプレストレスロッド１２と同芯状に種々の角度に回動可能な回転スペーサー１３であり、他方が図２、図３に示している移動側のハウジング４に固定された固定スペーサー１４である。両スペーサー１３、１４の内部にはプレストレスロッド１２が挿入・配置されている。
【００１２】
図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、回転スペーサー１３の合体面側の周囲に複数の櫛歯状係合部２６を形成し、他方の固定スペーサー１４の合体面側の周囲に、前記回転スペ−サー１３に形成された複数の櫛歯係合部２６に噛合する複数の櫛歯状係合部２９を対向して形成されている。
【００１３】
以上の構成により、油圧シリンダー２３の作動で前記回転スペーサー１３が回転し、これにより、両スペーサーにおける櫛歯状係合部２６と２９の夫々の山部と谷部を相対して対向し、嵌合、合体させることにより、合体されたスペーサーは、図（ｃ）に示す通りその軸長を短くすることが可能である。また、両スペーサーにおける櫛歯係合部２６と２９の夫々の山部と山部、谷部と谷部とが相対する如く対向させて、山部の端面を一致させて合体させることにより、その合体されたスペーサーは、図８（ａ）に示すように軸長を長くすることが可能である。
【００１４】
以上のとおり、プレストレスロッド１２から両スペーサー１３、１４を取り外すことなく合体時の軸長を２通りの長さに容易に設定することができる。
【００１５】
続いて、前記の構造を有する本発明のプレストレス装置をコンビネーションミルに設けた例について、以下に説明する。
図２及び図３は前記図１のＡ−Ａ断面図であり、図２は本発明のプレストレス装置のユニバーサル圧延時における形態図、図３は本発明プレストレス装置の水平二重圧延時における形態図である。図４は図２のＢ−Ｂ断面図、図５は図２のＣ−Ｃ断面図、図６は図２のＤ−Ｄ断面図，図７は図３のＥ−Ｅ断面図を各々示す。
【００１６】
図２において、駆動側または操作側ハウジングとなる固定側ハウジング３と、操作側または駆動側ハウジングとなる移動側ハウジング４との間には、両ハウジングを貫通してプレストレスロッド１２が設けられ、両ハウジングを連結している。前記両ハウジング間にあるプレストレスロッド１２の外周部には、前記図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示した形態になるスペーサーを構成する一方の固定スペーサー１４が移動側ハウジング４に固定されており、他方の回転スペーサー１３は、図４に示す固定側ハウジング３に設けられている油圧シリンダ２３により回転され、両スペーサーに形成した櫛歯係合部２６と２９の夫々の山部と谷部とが相対して嵌合、合体され、或いは櫛歯係合部２６と２９の夫々の山部と山部の端面とが相対して接面、合体し、その軸長を短、長に設けている。図中２５は、両スペーサーの接触面を示している。
【００１７】
プレストレスロッド１２の頭部と固定側ハウジング３との間にはシリンダ１９が、尾部端にはストッパー１８ａが、更に尾部側の外周の一部には凹部２７が各々形成されている。該凹部２７へ、図６に示す移動側ハウジング４に設けられている油圧シリンダ２３により進退するストッパー１８ｂの挿入を行うことにより、両ハウジングは、前記プレストレスロッド１２により強固に連結されている。２１はストッパー保持部、２４は固定側ハウジング３及び移動側ハウジング４に設けられている座を示す。
【００１８】
かかる構成および状態において、前記シリンダ１９に設けられている油圧室２０に、図示していない油圧駆動手段により油圧をかけると、プレストレスロッド１２に付加される引張り力は、合体後のスペーサーにより反力として受けられるため、両ハウジング間にプレストレスが確実に付与される。
【００１９】
続いて、水平二重圧延時におけるプレストレスの付与について、図３を使用して説明する。
図３は、本発明のプレストレス装置を適用した水平二重圧延時の形態図である。以下の説明においては、前記図２で説明したユニバ−サル圧延時と相違する点を主体に説明する。
本ミルヘのスペーサーの取り付け状態は、図２の状態から移動側ハウジング４側（図中紙面右方向）に移動させ、両スタンドの間隔を拡幅した後、図３に示す如く、合体時、両スペーサーにおける櫛歯状係合部の山部と山部、谷部と谷部とが相対して接触する如く、回転スペーサー１３を回転し、櫛歯状係合部の端面を一致させて合体させる。それにより、合体されたスペーサーはその軸長が長くなり、両スタンド間を充足して設けられる。図中２５は、スペーサーの接触面を示している。
移動側ハウジング４は、プレストレスロッド１２の尾部に形成されているストッパー１８ａで固定され、両ハウジングは前記プレストレスロッド１２により強固に連結されている。またこの場合、前記ストッパー１８ａは、プレストレスロッド１２に形成されている凹部２７の外に出ている。
【００２０】
かかる構成および状態において、前記シリンダ１９に設けられている油圧室２０に、図示していない油圧駆動手段により油圧をかけると、前記と同様に、プレストレスロッド１２に付加される引張り力は、合体後のスペーサ−により反力として受けられるため、両ハウジング間にプレストレスが確実に付与される。
【００２１】
尚、前記図２及び図３において、１８ｃは、図５に示す固定側ハウジング３に設けられている油圧シリンダ２３により進退するストッパーであり、これを設けることにより、前記ユニバーサル圧延と水平二重圧延における油圧駆動手段でのプレストレス付与において、仮に油圧シリンダでの油漏れ、油圧配管での油漏れ等が生じた場合でも、プレストレスの付与を続行することが可能であり、圧延操業を支障無く続行することが可能である。
【００２２】
次に、本発明の主要部の構成であるスペーサーの第２の実施例における構造について、図９（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。当該スペーサーの作用等については、前記で説明した櫛歯状係合部のものと同じであるため、詳細な説明は省略する。
同図に示すように、スペーサーは、その本体が２分割（１３、１４）され、共にプレストレスロッド１２に外挿する筒形状を有している。そして、図９（ｂ）に示す一方のスペーサー１４の端部には、断面が十字形をした複数条の突起部３０が形成されている。また、図９（ａ）に示す他方のスペーサー１３には、前記一方のスペーサー１４に形成されている複数条の突起部３０に噛合する複数条の溝部２８が形成されている。
【００２３】
前記突起部３０の形状は十字状に限らず別の形状、例えば断面が多角形、或いは花形等の雄形でよく、これを嵌合する雌形溝部２８の形状も雄形に合わせればよい。
２個のスペーサーのうち、いずれか一つが回転スペーサー１４または固定スペーサー１３とし、他の一つが固定スペーサー１３または回転スペーサー１４として使用される。
【００２４】
以上の構成により、一方のスペーサーにおける突起部３０が、他方のスペーサーの溝部２８と係合する如くした後、合体させることにより、合体されたスペーサーは、その軸長を短くすることが可能であり、この形態でユニバーサル圧延時に適用される。また、一方のスペーサーにおける突起部３０の端面と、他方のスペーサーの端面とを相対して対向させ、接面状態で合体させることにより、その合体されたスペーサーは軸長を長くすることが可能であり、この形態で水平二重圧延時に適用される。
以上により、プレストレスロッド１２から両スペーサー１３、１４を取り外すことなく、合体時の軸長を２通りの長さに容易に設定することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明した通り本発明は、水平二重圧延時には合体されるスペーサーの軸長を長く設定し、ユニバーサル圧延時には前記合体されるスペーサーの軸長を短く設定し、両圧延時において、プレストレスロッドに付加される引張り力を、合体後のスペーサーによる反力として受け、両ハウジング間にプレストレスを付与する如くしたため、従来のユニバーサル圧延におけるハウジングヘの適正なプレストレスの付与に加えて、水平二重圧延におけるハウジングヘの適正なプレストレスの付与を簡素な手段で達成することが可能となり、これにより水平二重圧延における圧延製品の公差外れを確実に防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るコンビネーションミルの概略構成図を示す。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図であり、本発明プレストレス装置のユニバーサル圧延時の形態図を示す。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図であり、本発明プレストレス装置を適用した水平二重圧延時の形態図を示す。
【図４】図２のＢ−Ｂ断面図を示す。
【図５】図２のＣ−Ｃ断面図を示す。
【図６】図２のＤ−Ｄ断面図を示す。
【図７】図３のＥ−Ｅ断面図を示す。
【図８】本発明スペーサーの第１実施例の使用形態を模式的に示し、（ａ）は水平二重圧延時の形態図、（ｂ）は移行時の形態図、（ｃ）はユニバーサル圧延時の形態図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は本発明スペーサーの第２の実施例の概要を示す。
【符号の説明】
１：コンビネーションミル ２：ソールプレート
３：固定側ハウジング ４：移動側ハウジング
５：水平ロール ６：水平圧下装置
７：水平圧下駆動モータ ８：水平圧上装置
９：水平圧上駆動モータ １０：竪ロール
１１：プレストレス装置 １２：プレストレスロッド
１３：回転スペーサー １４：固定スペーサー
１５：ヨーク １６：竪圧下装置
１７：形鋼 １８ａ：ストッパー
１８ｂ：ストッパー １８ｃ：ストッパー
１９：シリンダ ２０：油圧室
２１：ストッパー保持部 ２２：同期軸
２３：油圧シリンダ ２４：座
２５：スリーブの接触面 ２６：櫛歯状係合部
２７：凹部 ２８：溝部
２９：櫛歯状係合部 ３０：突起部

Claims (3)

1. 圧延ラインを挟んで対向配置される駆動側ハウジングと操作側ハウジングのうち、一方のハウジングが圧延ラインと直角方向に移動可能に構成され、ユニバーサル圧延と水平二重圧延とを兼用可能なコンビネーションミルにおいて、前記駆動側ハウジングと操作側ハウジングとの間に、両ハウジングを貫通して両ハウジングを連結するプレストレスロッドを配設し、該プレストレスロッドの外周部に、２分割された筒形状のスペーサーを設け、少なくとも一方のスペーサーを前記プレストレスロッドと同芯状に種々の角度に回動可能とし、前記２分割された筒形状のスペーサーを合体時、該合体スペーサ−の軸長が、長または短となるように構成し、水平二重圧延時における合体スペーサーの軸長を長く、ユニバーサル圧延時での前記合体スペーサーの軸長を短く設定し、両圧延時において、プレストレスロッドに付加される引張り力を、合体後のスペーサーによる反力として受け、両ハウジング間にプレストレスを付与する如く構成したことを特徴とするコンビネ−ションミルのプレストレス装置。
2. ２分割された筒形状のスペーサーにおいて、一方のスペーサーの合体側の周囲に複数の櫛歯状係合部を形成し、他方のスペーサーの合体側の周囲に前記一方のスペーサーに形成された複数の櫛歯に噛合する複数の櫛歯状係合部を対向して形成したことを特徴とする請求項１記載のコンビネ−ションミルのプレストレス装置。
3. ２分割された筒形状のスペ−サーにおいて、一方のスペーサーの合体側に突起部を形成し、他方のスペーサーの合体側には前記一方のスペーサーに形成されている突起部と係合する溝部を形成したことを特徴とする請求項１記載のコンビネーションミルのプレストレス装置。

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