JP3991140B2

JP3991140B2 - 熱間スラブプレス装置

Info

Publication number: JP3991140B2
Application number: JP03474498A
Authority: JP
Inventors: 賢一井出; 貞和升田; 隆横山; 早登史村田
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1998-02-17
Filing date: 1998-02-17
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2018-02-17
Also published as: JPH11226613A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１パスで高圧下が可能な熱間スラブプレス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
２本のワークロール間で圧延材を圧延する通常の圧延機では、噛込角の限界から、通常２５％前後の圧下率が限度である。そのため、高圧下（例えば約２５０ｍｍ厚から３０〜６０ｍｍ厚までの圧下）を単一の通板（１パス）で圧延することはできず、３〜４基の圧延機をタンデムに配置したタンデム圧延や、圧延材を往復動させて圧延するリバース圧延が行われるが、圧延ラインが長くなる等の問題がある。
【０００３】
一方、１パスで高圧下が可能な圧延手段として、プラネタリミル、ゼンジマーミル、クラスターミル等が提案されている。しかし、これらの圧延手段では、小径ロールが高速で被圧延材に当たるため、衝撃が大きく、ベアリング等の寿命が短く、量産型設備には適さない等の問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
更に、従来の幅圧下プレスを厚圧下に適用したプレス装置が提案されている（例えば、特公平２−０１４１３９号、特開昭６１−２２２６５１号、特開平２−１７５０１１号、等）。
例えば、特開平２−１７５０１１号の「走間サイジングプレス装置」は、図６に示すように、被成形材料搬送ラインＺの上方と下方、あるいは左方と右方に回転軸２を配設し、この回転軸２の偏心部に所要の形状のロッド３のボス部を嵌合するとともに、ロッド３の先端部に被成形材料搬送ラインと対峙するように配設した金型４を連結したものであり、回転軸２を回動させ、回転軸の偏心部に嵌合したロッド３を介して金型４を被成形材料１の上下両面に圧下させて被成形材料の厚さを減ずるようになっている。
【０００５】
しかし、この高圧下手段では、▲１▼圧延材を搬送しながら圧下する走間プレスが困難であり、▲２▼装置が複雑で構成部品が多い、▲３▼プレス荷重を受けて摺動する部位が多い、▲４▼高荷重，高サイクルには不向きである、等の問題点があった。
また、従来の高圧下手段では、スクリュー、ウェッジ、油圧シリンダ等により、金型の位置を調節して圧延材の厚さを補正するようになっているが、そのため、設備が大きくなり、コスト高で複雑となり、装置が大型化し振動も大きい問題点があった。
【０００６】
本発明は、上述した種々の問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、▲１▼圧延材を搬送しながら圧下する走間プレスが可能であり、▲２▼構成部品が少なく、構造がシンプルであり、▲３▼プレス荷重を受けて摺動する部位が少なく、▲４▼高荷重及び高サイクルでの稼働ができ、▲５▼簡単な構造で金型の位置を調節して圧延材の厚さを補正することができる熱間スラブプレス装置を提供することにある。
【０００７】
【問題点を解決するための手段】
本発明によれば、被圧延材の上下に対向して配置され回転駆動される上下の駆動軸と、該駆動軸に一端部が摺動自在に嵌合し他端部が互いに回動自在に連結された上下の圧下フレームと、該圧下フレームの連結部を水平方向に移動可能に支持する水平案内装置と、上下の圧下フレームの一端部に被圧延材に対向して取り付けられた上下の金型と、を備え、上下の駆動軸はそれぞれ、幅方向両端部に位置し互いに位相がずれた１対の偏心軸を有し、駆動軸の回転により上下の金型をローリングしながら開閉させ、被圧延材をローリングプレスしながら搬送する、ことを特徴とする熱間スラブプレス装置が提供される。
【０００８】
上記本発明の構成によれば、駆動軸を回転すると、互いに位相がずれた１対の偏心軸の回転により、上下の金型はそれぞれ円運動をしながら、同時に幅方向にローリングしながら開閉する。従って、上下の金型が閉じながらライン方向に移動することにより、被圧延材を圧下しながら搬送することができる。また、ローリングしながら上下の金型が閉じるので、プレス荷重が軽減される。この圧下量は、偏心軸の偏心量で決まり、噛込角等に制限されずに高圧下が可能である。また、被圧延材を圧下しながら搬送するので、走間プレスが可能である。
【０００９】
また、プレス荷重を受けるのは偏心軸のみであり、水平案内装置には圧下フレームに作用するモーメントを打ち消すだけの相対的に小さい荷重のみが作用し、かつ上下の圧下フレームに作用するモーメントが互いに打ち消し合うので、更に小さい荷重しか作用しない。従って、構成部品が少なく、構造がシンプルででき、プレス荷重を受けて摺動する部位が少なく、高荷重及び高サイクルで稼働することができる。
【００１０】
本発明の好ましい実施形態によれば、駆動軸を回転駆動する駆動装置を備え、該駆動装置の回転速度は可変であり、金型の圧下時のライン方向速度が被圧延材の送り速度にほぼ一致するように、回転速度が設定される。
この構成により、金型のライン方向速度を被圧延材（スラブ）の送り速度にほぼ一致させることができ、駆動軸を回転駆動する駆動装置の負荷を軽減させることができる。
【００１１】
また、下流側に被圧延材を弛ませて保持するルーパ装置を備える。この構成により、金型のライン方向速度と被圧延材の送り速度との相違量をルーパ装置で吸収することができ、更に下流に位置する仕上圧延設備とライン速度を同調させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図１は、本発明による熱間スラブプレス装置を備えた圧延設備の構成図である。この図において、本発明の熱間スラブプレス装置１０の下流側には、ルーパー装置６が設けられ、更にその下流側に仕上圧延機５が設置される。ルーパー装置６は、被圧延材を弛ませて保持し、熱間スラブプレス装置１０と仕上圧延機５のライン速度差により生じるたるみ分を滞留させるようになっている。
【００１３】
図２は、図１の熱間スラブプレス装置の正面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ線における断面図である。図２及び図３に示すように、本発明の熱間スラブプレス装置１０は、被圧延材１の上下に対向して配置され回転駆動される上下の駆動軸１２と、駆動軸１２に一端部１４ａ（図で右端部）が摺動自在に嵌合し、他端部１４ｂ（左端部）が互いに回動自在に連結された上下の圧下フレーム１４と、圧下フレーム１４の連結部１４ｃを水平方向に移動可能に支持する水平案内装置１６と、上下の圧下フレーム１４の一端部に被圧延材１に対向して取り付けられた上下の金型１８とを備える。なお、この図で１１は、本体フレームである。
【００１４】
上下の駆動軸１２はそれぞれ、幅方向両端部に互いに位相がずれた１対の偏心軸１２ａを有する。更に、偏心軸１２ａと圧下フレーム１４との嵌合部には球面座１５が設けられ、駆動軸の軸心Ｘに対して圧下フレーム１４が図で矢印Ａで示すようにロールングできるようになっている。また、金型１８の被圧延材１との接触面は被圧延材側に膨らんだ円弧状になっており、ローリングに対応してスムースに圧下できるようになっている。
【００１５】
図３に示すように、駆動軸１２を回転駆動する駆動装置２０を備える。この駆動装置２０を速度制御器２２で制御し、駆動装置２０の回転速度を自由に制御できる。更に、この実施形態において、金型１８と圧下フレーム１４の間には、高さ調整板２４が挟持され、この高さ調整板２４の厚さを変えることにより金型１８の高さを調整するようになっている。
【００１６】
図４は、金型の軌跡を模式的に示す図であり、（Ａ）は、金型１８と圧下フレーム１４の全体の軌跡、（Ｂ）は金型１８のみの軌跡を示している。また、図５は駆動軸の回転角度θに対する金型１８の上下変位を示している。図４及び図５に示すように、駆動軸１２の回転により、偏心軸１２ａはその偏心量ｅの２倍の直径を有する円運動を行い、これに追従して上下の圧下フレーム１４は、左端部１４ｂがライン方向に前後しながら、右端部１４ａ（図２で）が上下動する。従って、この図に示すように、上下の金型１８は、偏心軸１２ａの偏心量ｅの２倍の直径を有する円運動を行い、同時に幅方向にローリングしながら開閉する。従って、上下の金型１８が閉じながらライン方向に移動することにより、被圧延材１を圧下しながら搬送することができる。また、ローリングしながら上下の金型１８が閉じるので、プレス荷重が軽減される。この圧下量は、偏心軸１２ａの偏心量ｅで決まり、噛込角等に制限されずに高圧下が可能である。また、被圧延材１を圧下しながら搬送するので、走間プレスが可能である。
【００１７】
なお、図４（Ｂ）に示すように、金型１８は、圧下時（図の二点鎖線）に平行部１８ａが互いに平行になるように、開放時（図の実線）では、圧下フレーム１４に対して僅かに傾斜して取り付けられている。この場合、１サイクルで圧下する領域は、図に斜線で示す部分となる。
また、図５に示すように、幅方向両端部に位置する１対の偏心軸１２ａは互いに位相がずれているので、両端部でのプレス範囲が異なり、上下の金型１８はローリングしながら閉じるので、プレス荷重が軽減される。
【００１８】
また、駆動装置２０の速度制御器２２により、金型１８の圧下時のライン方向速度が被圧延材１の送り速度にほぼ一致するように、駆動軸１２の回転速度を設定するようになっている。この構成により、金型１８のライン方向速度を被圧延材１の送り速度にほぼ一致させることができ、駆動軸１２を回転駆動する駆動装置２０の負荷を軽減させることができる。
【００１９】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【００２０】
【発明の効果】
上述したように、本発明の熱間スラブプレス装置は、▲１▼圧延材を搬送しながら圧下する走間プレスが可能であり、▲２▼構成部品が少なく、構造がシンプルであり、▲３▼プレス荷重を受けて摺動する部位が少なく、▲４▼高荷重及び高サイクルでの稼働ができ、▲５▼簡単な構造で金型の位置を調節して圧延材の厚さを補正することができる、等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による熱間スラブプレス装置を備えた圧延設備の構成図である。
【図２】図１の熱間スラブプレス装置の正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】金型の軌跡を模式的に示す図である。
【図５】駆動軸の回転角度θに対する金型１８の上下変位図である。
【図６】従来の高圧下手段の構成図である。
【符号の説明】
１被成形材料（被圧延材、スラブ）
２回転軸
３ロッド
４金型
５仕上圧延機
６ルーパー装置
１０熱間スラブプレス装置
１１本体フレーム
１２駆動軸
１２ａ偏心軸
１４圧下フレーム
１５球面座
１６水平案内装置
１８金型
２０駆動装置
２２速度制御器

Claims

被圧延材の上下に対向して配置され回転駆動される上下の駆動軸と、該駆動軸に一端部が摺動自在に嵌合し他端部が互いに回動自在に連結された上下の圧下フレームと、該圧下フレームの連結部を水平方向に移動可能に支持する水平案内装置と、上下の圧下フレームの一端部に被圧延材に対向して取り付けられた上下の金型と、を備え、
上下の駆動軸はそれぞれ、幅方向両端部に位置し互いに位相がずれた１対の偏心軸を有し、駆動軸の回転により上下の金型をローリングしながら開閉させ、被圧延材をローリングプレスしながら搬送する、ことを特徴とする熱間スラブプレス装置。
駆動軸を回転駆動する駆動装置を備え、該駆動装置の回転速度は可変であり、金型の圧下時のライン方向速度が被圧延材の送り速度にほぼ一致するように、回転速度が設定される、ことを特徴とする請求項１に記載の熱間スラブプレス装置。
下流側に被圧延材を弛ませて保持するルーパ装置を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の熱間スラブプレス装置。