JP4192106B2 - ワークロールのオンライン研削方法 - Google Patents

Description

本発明は、ワークロールの軸芯振れ防止装置を有する圧延機の操業中に該ワークロールを弾性砥石で研削するオンライン研削方法に関する。

圧延機の操業中にワークロールを研削し、圧延によって生じるワークロール表面の凹凸をなくすことによって１本のロールによって圧延できる生産量（ロール単位）を増大させるオンラインロール研削装置は、従来から熱延鋼板における仕上げ圧延機などに用いられいる。

このオンラインロール研削方法として、例えば、特開平５−２３７１５号公報には、被圧延材が圧延ロールに噛み込まれる時および圧延ロールを抜け出る時にはロール研削を中断することによってロール噛み込み時等のショックによりロール表面に研削斑が生じることを防止する方法が開示されている。
また、特開平６−４７６５４号公報には、圧延ロールからの振動を吸収するための研削砥石として、弾性砥石を用いる方法が開示されている。
これらの従来のオンラインロール研削方法は、熱間仕上げ圧延に用いられるタンデム圧延機に用いることを前提としており、このタンデム圧延は圧延時間が数十秒間以上なので圧延中にロール研削を行うことができ、ワークロールに圧延荷重がかかった状態で研削を行うためのものであた。

また、ワークロールの振動を防止する方法としては、例えば、特開昭５８−１６７０１０号公報に、圧延機に油圧シリンダーを設けて、鋼板噛込時にワークロールの振動を防止する方法が開示されている。
また、特開平５−３８５０４号公報には、クロスロール圧延機に油圧シリンダーを設けて、圧延中にワークロールがクロス方向に振動するのを防止する方法が開示されている。

一方、例えば、製品板厚が６ｍｍを超えるような厚鋼板に用いられる仕上げ圧延機は、被圧延材を往復させて圧延するいわゆるリバース圧延機であり、リバース圧延の場合は一回の圧延時間が数秒以内と極めて短いため、前記特開平５−２３７１５号公報で提案の様に圧延中にロール研削を行うことができないため、ワークロールに圧延荷重がかかっていない状態で研削するのでワークロールの振動がロール研削に及ぼす影響が懸念されたが、前記特開平６−４７６５４号公報で提案の弾性砥石を用いれば、実操業上大きな問題になるものではなかった。

また、一般的にロール研削装置は、圧延機の前面側または後面側のいずれかに設置される。
一方、軸芯振れ防止装置は、ハウジングとロールチョック（軸受け箱）のクリアランスを無効化する装置であり、圧延機の前面側、後面側のいずれか、または両方に設置される。
この軸芯振れ防止装置が設置されたミルでは、通常、圧延機のロール間隙（ギャップ）の設定が完了したら、軸芯振れ防止装置を動作状態として圧延機ハウジングとロールチョックとのクリアランスを無効化させ、被圧延材の噛込み、圧延中、尻抜け時のロール挙動を抑制する。
しかし、例えば、ロール研削装置が後面側に設置されている状態で、前面側の軸芯振れ防止装置をオンライン研削中に動作状態から非動作状態に変更した場合には、ロールおよびロールチョックがクリアランスの分だけ数ミリ程度後面側に移動するため、ロールと砥石の接触圧が異常に高くなり、弾性砥石であっても破損する不具合が生じる。
また、非動作状態から動作状態に変更した場合には、ロールおよびチョックは前面側に移動するため、ロールと砥石は非接触状態となり、一時的に研削不能となることがあった。
特に、この砥石が破損するとロール表面に傷を付けるめに、破損砥石に合わせてロールも交換しなければ成らず、その交換には多大な時間と労力を要し、生産性を阻害するものであった。
特開平５−２３７１５号公報 特開平６−４７６５４号公報 特開昭５８−１６７０１０号公報 特開平５−３８５０４号公報

そこで、本発明は、前述のような従来技術の問題点を解決し、軸芯振れ防止装置を有する圧延機で、厚鋼板圧延などの様に圧延時間が短い場合においても、該圧延機のワークロールに適用できるオンラインロール研削方法を提供することを課題とする。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その特徴とするところは下記の通りである。
（１）ワークロールの軸芯振れ防止装置を有する圧延機の操業中に該ワークロールを弾性砥石で研削するオンライン研削方法において、前記ワークロールの研削を、先行被圧延材の圧延終了後から後行被圧延材の圧延開始迄の間であって、予め設定したロールギャップになる様に上下の前記ワークロールの間隙を開いている最中、および、これに続いて予め設定したロールギャップになった状態で待機しているアイドル期間中に、前記軸芯振れ防止装置を非動作状態のままで行い、研削終了後に前記軸芯振れ防止装置を動作状態にすることを特徴とするワークロールのオンライン研削方法。

本発明によれば、ワークロールの研削中に軸芯振れ防止装置を動作状態から非動作状態又は非動作状態から動作状態に変更しないことにより、厚鋼板圧延などの様に圧延時間が短い場合において、研削中おける弾性砥石の破損又はワークロールとの非接触状態の発生等がなく安定して研削することができるオンラインロール研削方法を提供することができるなど、産業上有用な著しい効果を奏する。

本発明の実施形態について、図１乃至図４を用いて詳細に説明する。
なお、以下の実施形態における被圧延材として厚鋼板を例にとって説明する。
図１は、本発明のオンラインロール研削方法の実施形態を例示する図であり、圧延機を側面から見た断面図である。
図１において、１はワークロール、２はバックアップロール、３はロールチョック、４はワークロールの軸芯振れ防止装置、５はハウジングを示す。
ワークロール１は両端をロールチョック３で支持され、圧延機のハウジング５に固定される。ハウジング５とロールチョック３が接する面には、それぞれライナ（図示せず）が取り付けられている。このライナは、ロールギャップ設定のための昇降やロール組替のための出し入れによって摩耗する。このライナの摩耗が進展すると、圧延機との間のクリアランス（ギャップ）によるガタが生じ、ワークロール１の回転時の軸芯振れが発生する。このため、１００〜５００ｋｇの押し付け力で１ｍｍ撓むバネ剛性を有する弾性砥石を用いればこの軸芯振れを充分に吸収することができる事から研削上問題にならないので好ましい。

また、図１に示すように、ロールチョック３とハウジング５の間にワークロール１の軸芯振れ防止装置４を設け、この軸芯振れ防止装置４を動作状態にすることでクリアランスを無効にするので、ワークロール１の固定力が増し、回転時の軸芯振れを低減することができる。
ここに、軸芯振れ防止装置４の動作状態とは、軸芯振れ防止装置として油圧シリンダーを用いる場合には、そのシリンダーロッドを伸長させて負荷状態（ＯＮ）にして、ワークロールを固定することをいい、非動作状態とは、軸芯振れ防止装置をシリンダーロッドを縮小させて無負荷状態（ＯＦＦ）にして、ワークロールの固定を解除することをいう。
図１に示す様に軸芯振れ防止装置４を圧延機後面の片側に上下のワークロール、バックアップロールの各々に設置すればよいが、圧延機前後面の両側に上下のワークロール、バックアップロールの各々に設置すると非動作状態から動作状態に変更した際に、ワークロール１の移動が少なくて好ましいが、その反面、設備費が高価となる。
また、ワークロールの軸芯振れ防止装置４として油圧ジャッキを用いることによって、簡便かつ効果的にワークロールの軸芯振れを防止できる。

本発明者等は、種々の操業条件でオンライン研削を行うことにより、ワークロール１の研削中に、この軸芯振れ防止装置４を動作状態から非動作状態又は非動作状態から動作状態に変更すると、設備クリアランスだけワークロール１が移動するため、この軸芯振れ防止装置４の状態を研削中に変更させないことにより、軸芯振れ防止装置に起因する砥石の破損、砥石とロールの非接触状態の発生を防止し、ワークロール表面を安定して研削可能である事を見出した。
本発明の好ましい実施形態における研削タイミングは、ワークロールの研削を、先行厚鋼板の圧延終了後から後行厚鋼板の圧延開始迄の間であって、予め設定したロールギャップになる様に上下の前記ワークロール１の間隙を開いている最中、および、これに続いて予め設定したロールギャップになった状態で後行厚鋼板を噛み込むまで待機しているアイドル期間中に、前記軸芯振れ防止装置を非動作状態にしたままで行う方法である。
元来、ロールギャップの設定途中はロールの昇降動作をスムーズに行えるようにするため、ワークロール１の軸芯振れ防止装置４を動作状態にしておくことが出来ないので、この間にロール研削を並行して行うことによって操業時間の短縮によって生産性向上を図るとともに、ギャップ設定が完了してもロール研削が完了するまで軸芯振れ防止装置を動作状態にしないことによって、安定したロール研削を行うことができる。
また、ワークロール１の昇降動作が完了した後からロール研削を開始する場合には、該ワークロール１の昇降動作が完了すると直ちに前記軸芯振れ防止装置４を動作状態にし、その後、研削を開始し、その研削中には、前記軸芯振れ防止装置４を非動作状態に変更しな様にする事により前記同様に安定したロール研削を行うことができる。

図２および図３は、本発明のオンライン研削方法の実施形態を例示する図である。
図２において、１はワークロール、２はバックアップロール、６はシリンダー６−１、研削ヘッド６−２、フレーム６−３、弾性砥石６−４を有するロール研削装置を示す。
本実施形態においては、上下のワークロール１のそれぞれにロール研削装置６が設けられており、図２に示すように、シリンダ６−１を動作させることによって、研削ヘッド６−２がフレーム６−３およびガイド（図示せず）に沿って進退し、先行厚鋼板の圧延が終了し後行厚鋼板を噛み込むためにアイドル期間で回転中のワークロール１の表面に弾性砥石６−４を押し付けながらロール軸方向に移動させることによってワークロール１の表面を研削することができる。

図３はワークロールを昇降中及びアイドル期間中に継続して研削した例を示す図である。
図３において、横軸は時間を示し、縦軸は、それぞれ圧延反力、軸芯振れ防止装置、ギャップ設定、ロール研削の動作状態を示す。
以下に、時間の経過に沿って動作の流れを説明する。
１）先行厚鋼板が噛抜けし、該先行厚鋼板の圧延完了する。
２）軸芯振れ防止装置４の動作を解除して動作状態から非動作状態にする。
３）上ワークロール１を上昇させて後行厚鋼板のギャップ設定を行う。
４）ロール研削装置６を動作してギャップ設定中に並行して予め設定した領域のロール研削を開始する。
５）ギャップ設定が完了して待機中も予め設定した領域のロール研削が終わるまで継続する。
６）ロール研削が完了する。
７）ロール研削の完了を待って軸芯振れ防止装置４の動作を開始して動作状態にする。
８）軸芯振れ防止装置４の動作完了後に後行厚鋼板を噛み込む。
以上の結果、弾性砥石の破損、該弾性砥石とワークロールの非接触を生じる事なく、安定したロール研削を行うことができた。

これはワークロールを昇降した後のアイドル期間中のみに研削した例である。
前記第１の実施例の１）〜３）は同様であるのでここでは説明を省略する。
４）ギャップ設定が完了すると軸芯振れ防止装置４を非動作状態から動作状態にする。
５）ロール研削装置６を動作して予め設定した領域のロール研削を開始する。
６）予め設定した領域のロール研削が終わるまで継続する。
７）ロール研削の完了後、後行厚鋼板を噛み込む。
以上の結果、前記同様に安定したロール研削を行うことができた。

本発明のオンラインロール研削方法の実施形態を例示する図であり、圧延機を側面から見た断面図である。 本発明のオンライン研削方法の実施形態を例示する図である。 本発明のオンラインロール研削方法の第１の実施例を示す図である。

符号の説明

１ ワークロール
２ バックアップロール
３ ロールチョック
４ ワークロールの軸芯振れ防止装置（油圧ジャッキ）
５ ハウジング
６ ロール研削装置

Claims (1)

1. ワークロールの軸芯振れ防止装置を有する圧延機の操業中に該ワークロールを弾性砥石で研削するオンライン研削方法において、前記ワークロールの研削を、先行被圧延材の圧延終了後から後行被圧延材の圧延開始迄の間であって、予め設定したロールギャップになる様に上下の前記ワークロールの間隙を開いている最中、および、これに続いて予め設定したロールギャップになった状態で待機しているアイドル期間中に、前記軸芯振れ防止装置を非動作状態のままで行い、研削終了後に前記軸芯振れ防止装置を動作状態にすることを特徴とするワークロールのオンライン研削方法。

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