JP4017684B2 - クロスロール圧延機 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
この発明は、クロスロール圧延機に関する。
【0002】
【従来の技術】
圧延製品の板幅方向の厚み精度に対する要求が厳しくなっており、これに対応できる圧延機の一つとして、ワークロールをわずかにクロスさせて圧延するクロスロール圧延機がある。
【0003】
このクロスロール圧延機では、ロールを水平面内で旋回させる機構が必要であるのは勿論、旋回させる際のハウジングとロールチョックの相対回動を許容する機構と、ロールクロスによって生じる大きなスラスト力を支持する機構とが必要になる。
【0004】
図7は、特公昭63−42522号公報に開示されている従来のクロスロール圧延機を示す。図において、1はワークロールまたはバックアップロール、2は同ロール1に一体に設けたロールチョック、3はハウジング、4はロールクロスのためにロールチョック2を水平方向に変位させるプッシャバー、5はロールクロスの際にロールチョック2とハウジング3側の部材(ここではプッシャバー4)との間の相対回動を許容するチョックライナ、6はプッシャガイドであり、プッシャバー4でロールチョック2を動かすことにより、ロール1の軸線が圧延方向と直交する方向に対して水平方向面内で傾斜し、対向するロールに対してクロスするようになっている。7は、プッシャガイド6に矢印方向へ移動可能に装着したチョッククランププレート、8はロールチョック2にころがり軸受8aを介して取り付けた車輪で、ロールチョック2が、車輪8と転がり軸受8aを介してプッシャガイド6とチョッククランププレート7との間に支持され、それにより圧下力方向へのね滑らかな移動が可能となっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のクロスロール圧延機では、スラスト力を受ける機構にころがり軸受8aを用いているので、スラスト力による圧下力方向の摩擦力が大きくなって、圧下力のヒステリシスが大きくなるという問題は解消されるが、クロス制御のためのロール旋回を許す機構(チョックライナ5)と、スラスト力を受ける機構(チョッククランププレート7、ころがり軸受8a、車輪8)とを別々に設け、特にスラスト力を受ける機構をロールチョック2の外側に突出して設けているので、構造が複雑化するという問題があった。
【0006】
本発明は、上記事情を考慮し、圧下力方向へのロールチョックの移動と、ロールクロス時のロールチョックの旋回を許容し、且つロールに作用するスラスト力を支持する機構の簡略化を図ったクロスロール圧延機を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、水平面内で旋回させられることにより圧延方向と直交する方向にクロスさせられるワークロールの両端部のロールチョックに、圧下力を付与して圧延を行うクロスロール圧延機において、前記両端部のロールチョックのうちの一方のロールチョックの圧延方向前側および後側の側面に曲率中心線が上下方向を向いた凸状の部分円筒面を形成すると共に、この凸状の部分円筒面と対向するハウジング側部材に前記凸状の部分円筒面と略同一曲率の凹状の部分円筒面を形成し、前記いずれか一方の部分円筒面を保持器に保持され転動自在とされた多数の鋼球の表面で形成される仮想部分円筒面で構成し、該仮想部分円筒面を構成する鋼球の表面に他方の部分円筒面を転がり接触させ、前記ワークロールの旋回中心を前記一方のロールチョックとし、該旋回中心を前記凸状の部分円筒面の曲率中心としたことを特徴とする。
【0009】
【作用】
請求項1の発明では、ロールクロスの際のロールチョックとハウジング側部材との相対回動が、ロールチョックの凸状の部分円筒面と凹状の部分円筒面の組み合わせで許容される。また、圧延時にワークロールに作用するスラスト力は、ロールチョックの凸状の部分円筒面から凹状の円筒面に伝わり、ハウジング側部材に受け止められる。その際、両部分円筒面が転がり接触しているので、大きなスラスト力を受けながらも、小さな摩擦力でロールチョックを圧下力方向に変位させることができる。さらに、ワークロールの旋回中心と凸状および凹状の部分円筒面の曲率中心を一致させたので、旋回中心とする方のロールチョック側での軸方向変位はなく、凸状および凹状の部分円筒面が相互に全面接触する。従って、安定した状態でワークロールを旋回させることができると共に、確実にスラスト力を受け止めることができる。
【0011】
【実施例】
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
図1、図2はこの発明の圧延機の一実施例の全体構成を示し、図3はワークロールのクロス状態の説明図、図4はロールチョック支持機構の水平断面図、図5は同ロールチョック支持機構に用いるストロークボールベアリングの斜視図、図6はロールチョック支持機構の側面図である。
【0012】
この実施例の圧延機(クロスロール圧延機)20は、上下ワークロール21、22と、上下バックアップロール23、24とを備えた4段圧延機として構成されており、上下ワークロール21、22のみを僅かにクロスさせて圧延するワークロールクロスミルとされている。
【0013】
この圧延機20では、上下ワークロール21、22を僅かにクロスさせるためのクロス機構25として、各ワークロール21、22の両端部のロールチョック26、26a、27、27aのうち互いに逆方向の一方のロールチョック26、27aのみを中心に旋回させてクロスするようにしてる。この圧延機20では、図3(b)に示すように、上下ワークロール21、22をクロスさせると、上下ワークロール21、22を平行状態にしてクロス角0とした場合の中心(ミル中心O)から偏心量eだけ偏心した点がクロス中心Ocとなることになる。
【0014】
このような一方のロールチョック26、27aのみを旋回中心にしてクロスさせるクロス機構25について上ワークロール21の場合で説明する。
【0015】
上ワークロール21のクロス機構25では、両端のロールチョック26、26aのうち一方のロールチョック26のみを旋回中心とするようにしてあり、ロールチョック支持機構として、図4に示すように、ロールチョック26のライン方向前後の側面が、それぞれ曲率中心軸(旋回中心と一致)が上下方向を向いた凸状の部分円筒面28で構成されている。一方、ハウジング29の圧延方向前後には一対のブロック30が配置され、これら一対のブロック30の先端に、前記凸状の部分円筒面28と略同一曲率の凹状の部分円筒面31が形成されている。
【0016】
この場合の凹状の部分円筒面31は、図5に示すように、ストロークベアリング31Sの保持器31aに保持された多数の鋼球31bの表面で形成される仮想円筒面(鋼球31bの内接円筒面)で構成されている。
【0017】
従って、ハウジング29に設置された圧延方向前後のブロック30の先端の凹状の部分円筒面(鋼球31bの内接円筒面)31でロールチョック26の凸状の部分円筒面28が挟まれた状態で支持され、ロールチョック26を旋回中心として、上ワークロール21がクロスできることになる。また、鋼球31bの表面に凸状の部分円筒面28がころがり接触することになるので、ロールチョック26は圧下力方向にも円滑に変位可能となる。
【0018】
このように上ロールチョック26の中心OLを旋回中心として、上ワークロール21をクロスさせるため、もう一方のロールチョック26aには、例えば図3(a)に示すように、圧延方向前後の側面に凸状の部分円筒面32が形成されている。また、ハウジング29の圧延方向前後に一対のブロック33が配置され、ハウジング29に取り付けたガイド34に沿って圧延方向前後に各ブロック33が移動できるようになっている。そして、これらブロック33の先端にそれぞれ凸状の部分円筒面32と当接する平坦面35が形成してある。さらに、ハウジング29には、圧延方向前後のブロック33を移動するための移動調整機構36として、アクチュエータ37が取り付けられ、それぞれのアクチュエータ37の連結軸37aの先端にブロック33が連結されている。
【0019】
これにより、ロールクロスに伴うロール軸方向の変位を、平坦面35と凸状の部分円筒面32との摺動で吸収することができる。この場合、実際の圧延では、クロス角度が小さく、ロール軸長が長いことから、軸方向変位は微小である。従って、平坦面35の代わりに、凸状の部分円筒面32より曲率の大きな凹状曲面を設け、接触面積を広げて支持の安定化を図っても実用上の問題は生じない。また、実際には、ラジアル軸受のインナーレースのクリアランスである程度の軸方向移動を吸収することができるあるので、凹状の曲面の曲率を凸状の部分円筒部32の曲率と略等しく設定しても実用上差しつかえない。そのようにした場合、よりクロス状態においてロールチョック26aを安定支持できることになる。
【0020】
上記の構成により、移動調整機構36のアクチュエータ37の連結軸37aを伸縮してブロック33を圧延方向前後に移動すると、ブロック33の平坦面35を介してワークロール21の一方のロールチョック26aが移動され、このロールチョック26aの移動によって、他方のロールチョック26の中心OLで、ワークロール21の旋回が生じ、上ワークロール21がクロスされる。
【0021】
同様にして下ワークロール22についても、上ワークロール21と逆のロールチョック27aの中心ORを中心に旋回するように、ロールチョック27aが、ロールチョック側の部分円筒面とブロック側の部分円筒面で旋回可能に支持されている。そして、他方のロールチョック27を支持するブロックにアクチュエータを連結し、これを操作することで、下ワークロール22をクロスさせることができるようになっている。
【0022】
こうすることで、上下ワークロール21、22の4つのロールチョック26、26a、27、27aのうち、互いに反対側に位置する片方のロールチョック26、27aのみに移動調整機構36を構成するアクチュエータ37を設けるだけの簡単な構造でロールクロスを実現することができる。
【0023】
また、ワークロールクロスの際に旋回中心OL、ORとするロールチョック26、27aおよび移動調整機構36を設けた他方のロールチョック26a、27にそれぞれ凸状の部分円筒面28、32が形成され、これと当接する一方のブロック30に凹状の部分円筒面31が形成され、他方のブロック33に平坦面35が形成されているから、ロールクロスが円滑にできる。特に、旋回中心側のロールチョック支持機構の凹状の部分円筒面31は、ストロークボールベアリング31Sの鋼球31bの仮想部分円筒面で構成されており、相手側の凸状の部分円筒面28が鋼球31bの表面にころがり接触しているので、旋回が円滑に行われると共に、ワークロール21、22の圧下力方向への移動も円滑に行うことができる。
【0024】
この圧延機20では、こうして上下ワークロール21、22をクロスさせて圧延を行うが、圧延に伴ってスラスト力が発生するので、これを支持する必要がある。そのための機構として、ロールからロールチョックにスラスト力を伝えるスラスト力支持機構40が設けられている。
【0025】
このスラスト力支持機構40は、上下ワークロール21、22のロールクロスの際に旋回中心とする一方のロールチョック26、27a内に設けられるが、ここでは上ワークロール21のロールチョック26を例に説明すると、例えば図2および図4に示すように、ワークロール21の端部にフランジ状のスラストカラー41が形成され、その前後面にロールチョック26に支持されたローラ式のスラスト軸受42が接触して転動するように装着してあり、ワークロール21に加わるスラスト力がロールチョック26に伝わるようになっている。
【0026】
このスラスト力支持機構40では、スラスト力は、スラスト軸受42からロールチョック26に伝達される。そして、ロールチョック26に伝達されたスラスト力は、ロールチョック26の部分円筒面28およびブロック30の部分円筒面(鋼球31bの表面)31を介して、ブロック30に伝達され、ブロック30が設置されるハウジング29に伝達されて、最終的に支持される。つまり、部分円筒面28、31が、ロールチョック26からブロック30にスラスト力を伝える機構を構成している。このため、ロールチョック26の外側に大きなアームなどの支持機構を設ける事なく、簡単な構造となる。その際、両部分円筒面28、31が転がり接触しているので、大きなスラスト力を受けながらも、小さな摩擦力でロールチョックを圧下力方向に変位させることができ、圧下力のヒステリシスの影響を受けずに、精度の良い板厚制御ができる。
【0027】
この圧延機20では、さらに上下ワークロール21、22のロール交換を容易にするため、また上下ワークロール21、22のクロス中心Ocを、クロス角0とした状態のミル中心Oと一致させた状態で圧延することも可能にして圧延条件の多様化にも対応するため、ロールクロスの旋回中心となるロールチョック26、27aにも移動調整機構45が設けられている。
【0028】
この移動調整機構45では、例えば図2、図3に示すように、ハウジング29に圧延方向前後のブロック30を移動するためのアクチュエータ46が取り付けられ、それぞれのアクチュエータ46の連結軸46aの先端にブロック30が連結されている。
【0029】
従って、移動調整機構45のアクチュエータ46の連結軸46aを伸縮してブロック30を圧延方向前後に移動すると、ブロック30の凹状の部分円筒面31を介してワークロール21の一方のロールチョック26の凸状の部分円筒面28が押され、このロールチョック26の移動によってワークロール21の旋回が生じ、上下ワークロール21、22のクロス中心Ocをミル中心Oと一致させることができる。
【0030】
また、この圧延機20では、上下のワークロール21、22をクロスさせて圧延を行うだけでなく、ロールベンディングを行うことができるようになっており、例えば上ワークロール21の一端のロールチョック26を図4および図6(図4の右側面)に示すように、ロールチョック26とブロック30との間にロールベンディング用の流体圧シリンダ50が上下方向に配置してあり、例えば作動流体としての作動油の供給によってロールチョック26を上下方向に変位させることにより、上ワークロール21を撓ませることができるようになっている。このワークロールベンディングを行った場合は、ワークロールクロスと組み合わせることで、一層板厚分布の制御が広範囲にできるようになる。
【0031】
なお、上記実施例では、上下のワークロール21、22のみをクロスさせる場合を示したが、バックアップロールについても、ワークロールの場合と同様の機構を設けることで、上下ワークロールと独立した状態でクロスさせることができる。これによれば、ワークロールとの接触状態を変えることで、ワークロール21、22に加わる荷重分布を変えるなどして圧延条件の多様化を図ることができる。
【0032】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1の発明によれば、ロールチョックに設けた凸状の部分円筒面とハウジング側部材に設けた凹状の部分円筒面で、ロールチョックとハウジング側部材の相対回動を許容し、かつ両部分円筒面の組み合わせでスラスト力も受けるので、両方の機能が一つの機構で達成され、構造が単純化する。また、前記両部分円筒面が鋼球によりころがり接触しているので、大きなスラスト力を受けながらも、小さな摩擦力でロールチョックを圧下力方向に変位させることができ、圧下力のヒステリシスの影響を受けずに、精度の良い板厚制御ができる。また、ワークロール旋回の程度によらず、凸状および凹状の円筒面が全面接触するので、ワークロール旋回の安定性と、スラスト支持力の高さを同時に維持できる。また、クロスするワークロールの旋回中心を一方のロールチョックとしたので、ワークロール中心を旋回中心とする場合に比べてクロス機構を簡単な構造にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の側面図である。
【図2】同実施例のワークロール上での水平断面図である。
【図3】同実施例のワークロールのクロス状態の説明図である。
【図4】同実施例のロールチョック力支持機構の水平断面図である。
【図5】同ロールチョック支持機構に用いられるストロークボールベアリングの斜視図である。
【図6】同ロールチョック支持機構の側面図である。
【図7】従来のクロスロール圧延機の水平断面図である。
【符号の説明】
20 圧延機
21 上ワークロール
22 下ワークロール
26 ロールチョック
28 凸状の部分円筒面
29 ハウジング
30 ブロック(ハウジング側部材)
31 凹状の部分円筒面
31a 保持器
31b 鋼球
Claims (1)
- 水平面内で旋回させられることにより圧延方向と直交する方向にクロスさせられるワークロールの両端部のロールチョックに、圧下力を付与して圧延を行うクロスロール圧延機において、
前記両端部のロールチョックのうちの一方のロールチョックの圧延方向前側および後側の側面に曲率中心線が上下方向を向いた凸状の部分円筒面を形成すると共に、この凸状の部分円筒面と対向するハウジング側部材に前記凸状の部分円筒面と略同一曲率の凹状の部分円筒面を形成し、
前記いずれか一方の部分円筒面を保持器に保持され転動自在とされた多数の鋼球の表面で形成される仮想部分円筒面で構成し、該仮想部分円筒面を構成する鋼球の表面に他方の部分円筒面を転がり接触させ、
前記ワークロールの旋回中心を前記一方のロールチョックとし、該旋回中心を前記凸状の部分円筒面の曲率中心としたことを特徴とするクロスロール圧延機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP15206895A JP4017684B2 (ja) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | クロスロール圧延機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15206895A JP4017684B2 (ja) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | クロスロール圧延機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH091208A JPH091208A (ja) | 1997-01-07 |
JP4017684B2 true JP4017684B2 (ja) | 2007-12-05 |
Family
ID=15532359
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15206895A Expired - Lifetime JP4017684B2 (ja) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | クロスロール圧延機 |
Country Status (1)
Country | Link |
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Families Citing this family (2)
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-
1995
- 1995-06-19 JP JP15206895A patent/JP4017684B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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