JP4349710B2

JP4349710B2 - Roll clamp device for roll straightener

Info

Publication number: JP4349710B2
Application number: JP37086299A
Authority: JP
Inventors: 猛日置; 達也保木本
Original assignee: Nittetsu Plant Designing Corp; Nippon Steel Corp; Nippon Steel Engineering Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp; Nippon Steel Engineering Co Ltd; Nippon Steel Plant Designing Corp
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2019-12-27
Also published as: JP2001179341A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロール矯正機のロール、又はロール付きスリーブを主軸に固定するクランプ装置に係り、詳しくは、人手による締結手段を省略して作業を省力化できるロール矯正機のロールクランプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ロール矯正機においてロールを主軸に組込む場合、予めロールを取付けたスリーブを、クレーン等で搬入して主軸に嵌めて使用するが、主軸とスリーブの間に生じる半径方向のガタをなくすための方法として、例えば、実開昭６３−１２７７１３号公報には、軸のテーパ化、及びプルロッドによる締結構造が開示されている。
以下、図６を参照して、実開昭６３−１２７７１３号公報に記載されたロールクランプ装置７０について説明する。なお、本明細書中においては、主軸の先端側を先側、主軸の取付け側を基側とし、図１、図２、図６においては、図中の左方向を先側、右方向を基側として説明する。
クランプ装置７０は、主軸７１の先部に設けられた固定部８１と、スリーブ８０を含む着脱部８３によって構成されている。まず、固定部８１から説明する。
【０００３】
固定部８１は、主軸７１の先端に軸方向に形成された長穴７３の底部に、プルロッド７４の基部を固定配置し、その先部に形成したねじ部７５にナット部材７６を螺合している。雄ねじ部が形成されたナット部材７６の外周には、内側に雌ねじ部を形成した外歯付きナット７７が螺合している。また、ナット部材７６の先側には複数の油送孔７２が形成され、ナット部材７６の基側に設けられたピストン７８によって主軸７１を基側に押圧することができる。なお、主軸７１の外周には、テーパ面７９が形成されている。
次に、着脱部８３について説明する。
着脱部８３のスリーブ８０の外周には、予め複数のスペーサ８５を介してロール８６、８７が取付けられている。また、スリーブ８０の先端には、リング状の取付け部材８８を介して内歯付きリング８９が取付けられている。そして、主軸７１のテーパ面７９には、スリーブ８０のテーパ面８４が面合して固定される。
【０００４】
ここで、外歯付きナット７７及び内歯付きリング８９によって構成され、一般的にバイヨネットと呼ばれる軸方向固定構造について説明する。
外歯付きナット７７の外周面には、周方向に所定間隔をあけて半径方向外側に突出する円弧状の外突起部９０と、隣り合う各外突起部９０の間に形成された溝部９１が複数設けられている。一方、内歯付きリング８９の内周面には、外歯付きナットの外突起部９０より大径の溝部９２と、外歯付きナット７７の溝部９１に嵌入する内突起部９３が複数設けられている。外歯付きナット７７の外突起部９０のピッチと、内歯付きリング８９の内突起部９３のピッチは実質的に同一で、軸方向から見て外歯付きナット７７の外突起部９０が内歯付きリング８９の内突起部９３に重合するときには、一方を他方に押圧することによって、軸方向の移動を規制することができる。また、この状態から外突起部９０のピッチの半分だけ回動させると、外歯付きナット７７の外突起部９０は、内歯付きリング８９の溝部９２を挿通して軸方向に移動し、互いの位置を入れ替えることができる。
【０００５】
この構造を利用して、固定部８１に着脱部８３を取付けるときには、ナット部材７６に螺合している外歯付きナット７７を回動させて、予め内歯付きリング８９の内突起部９３が外歯付きナット７７の溝部９１を挿通可能な周方向位置に合わせておく。
そして、クレーン等の昇降手段を使用してスリーブ８０を主軸７１に嵌める。
次いで、油圧によってピストン７８を基側に突出させ、プルロッド７４に引張力を加え、ナット部材７６及び外歯付きナット７７を先側に移動させる。そして、外歯付きナット７７を半ピッチ回動させてから、油圧によるピストン７８の押圧を止めると、プルロッド７４の引張力が外歯付きナット７７、内歯付きリング８９を介してスリーブ８０に伝達され、主軸７１のテーパ面７９に、スリーブ８０のテーパ面８４を強固に面合させ固定することができた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のクランプ装置７０は、スリーブ８０の交換時に、外歯付きナット７７を取外す必要はないが、これを回動させるために人手が必要であり、組替え作業性が悪かった。
また、外歯付きナット７７をその歯ピッチの半分だけ回動させるためのアクチュエータを付けるとすると機構が複雑となり、装置が高価になるため実現が困難であった。
さらに、主軸７１とスリーブ８０がテーパ面７９、８４を介して強固に面合しているため、これを軸方向へ引き抜くためにはスリーブ８０の搬送用のアクチュエータとは別にスリーブ８０を引き抜くためのアクチュエータを用意する必要があった。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、設備を簡略化でき、作業性を改善してロールの組替え時間を短縮することができるロール矯正機のロールクランプ装置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】
前記目的に沿う第１の発明に係るロール矯正機のロールクランプ装置は、ロールが取付けられたスリーブを主軸に装着し、固定する装置において、前記スリーブの前記主軸との装着面より先方内側に設けられた内歯付きリングと、前記主軸の先端に軸芯を合わせて設けられ、その先部外周に軸方向両端の周方向位置を前記内歯付きリングの歯ピッチの半分ずらしたガイド溝が形成された筒状部材保持軸と、該筒状部材保持軸の外側に設けられ、基側の外周で前記内歯付きリングより先側に外歯付きリング、前記筒状部材保持軸との間の先側と基側に形成された２つの液圧室にそれぞれ供給される作動流体の液圧によって軸方向に進退可能な液圧アクチュエータ、及び先端に前記筒状部材保持軸の前記ガイド溝に嵌入する位相合わせピンを備えた筒状部材とを有し、前記筒状部材の前記外歯付きリングは、前記スリーブの前記内歯付きリングの内側を挿通可能で、前記液圧アクチュエータの作動によってその歯ピッチの半分回動して前記内歯付きリングと軸方向に一部重合し、前記内歯付きリングを基側に押圧して前記スリーブを固定する。
【０００８】
筒状部材を液圧アクチュエータによって軸方向に進退させ、スリーブを固定するので、従来行われていた手作業を省略し、組替え作業性をよくしてスリーブの交換時間を短縮することができる。また、筒状部材保持軸に形成されたガイド溝と、筒状部材に設けられた位相合わせピンを有しているので、外歯付きリングと内歯付きリングの重合位置の切替えを筒状部材の進退によって自動化でき、外付けの複雑な位置合わせ用回動機構を設ける必要がなく、簡単な構造で安価に自動化することができる。
また、前記筒状部材の前記外歯付きリングより先側にある前記スリーブの先端に内フランジを設け、前記筒状部材の外歯付きリングで前記スリーブの内フランジを先側に押圧し、前記スリーブを前記主軸から取外すことも可能である。
固定用テーパ面によって接続されているスリーブと主軸の結合を解除するためには軸方向に押圧、又は引張するアクチュエータが必要となるが、スリーブの内フランジを内部に設けられた液圧アクチュエータによって作動する筒状部材の外歯付きリングで先側に押圧するので、ロールクランプ装置の外部に別のアクチュエータを用意しなくても、スリーブを容易に取外すことができる。
【０００９】
前記目的に沿う第２の発明に係るロール矯正機のロールクランプ装置は、ロールを主軸に装着し、固定する装置において、前記ロールの先側に該ロールと一体的に設けられ、その前記主軸との装着面より先方内側に内歯付きリングが設けられた外筒部と、前記主軸の先端に軸芯を合わせて設けられ、その先部外周に軸方向両端の周方向位置を前記内歯付きリングの歯ピッチの半分ずらしたガイド溝が形成された筒状部材保持軸と、該筒状部材保持軸の外側に設けられ、基側の外周で前記内歯付きリングより先側に外歯付きリング、前記筒状部材保持軸との間の先側と基側に形成された２つの液圧室にそれぞれ供給される作動流体の液圧によって軸方向に進退可能な液圧アクチュエータ、及び先端に前記筒状部材保持軸の前記ガイド溝に嵌入する位相合わせピンを備えた筒状部材とを有し、前記筒状部材の前記外歯付きリングは、前記外筒部の前記内歯付きリングの内側を挿通可能で、前記液圧アクチュエータの作動によってその歯ピッチの半分回動して前記内歯付きリングと軸方向に一部重合し、前記内歯付きリングを基側に押圧して前記ロールを固定する。
ロールを固定するスリーブを省略できるので、構成部材を少なくして取付け精度を向上させることができる。また、筒状部材を液圧アクチュエータによって軸方向に進退させ、ロールを固定するので、従来行われていた手作業を省略し、組替え作業性をよくしてロールの交換時間を短縮することができる。さらに、筒状部材保持軸に形成されたガイド溝と、筒状部材に設けられた位相合わせピンを有しているので、外歯付きリングと内歯付きリングの重合位置の切替えを筒状部材の進退によって自動化でき、外付けの複雑な位置合わせ用回動機構を設ける必要がなく、簡単な構造で安価に自動化することができる。
ここで、前記筒状部材の前記外歯付きリングより先側にある前記ロールの外筒部の先端に内フランジを設け、前記筒状部材の外歯付きリングで前記内フランジを先側に押圧し、前記ロールを前記主軸から取外すことも可能である。
ロールの内フランジを内部に設けられた液圧アクチュエータによって作動する筒状部材の外歯付きリングで先側に押圧するので、ロールクランプ装置の外部に別のアクチュエータを用意しなくても、スリーブを容易に取外すことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。
図１、図２に示すように、ロール矯正機（ローラ矯正機ともいう。）のロールクランプ装置１０は、ロール１１が取付けられたスリーブ１２をキー１３を介して主軸１４に装着し、固定する装置である。以下、詳しく説明する。
ロールクランプ装置１０は、スリーブ１２の主軸１４との装着面より先方内側に設けられた内歯付きリング１５と、主軸１４の先端に設けられた筒状部材保持軸１６と、筒状部材保持軸１６の基側の外周で内歯付きリング１５より先側に外歯付きリング１７を備えた筒状部材１８とを有している。
【００１１】
スリーブ１２及び主軸１４は、それぞれに形成された固定用テーパ面１９、２０を介して面合し、主軸１４に取付けられた状態のスリーブ１２は、その先端を主軸１４の先端より突出させて設けられている。また、スリーブ１２の先端には、環状に形成された内フランジ２１が設けられている。
筒状部材保持軸１６は、主軸１４より小径で、その中央には拡径シール部２４が設けられている。また、筒状部材保持軸１６の内部には、筒状部材保持軸１６の先端から拡径シール部２４より先側、基側の外周面に連通し、作動油（作動流体）を供給、回収するための複数の配管２５、２６がそれぞれ設けられている。
さらに、図１〜図３に示すように、筒状部材保持軸１６の先部外周には、軸方向両端の周方向位置を内歯付きリング１５の歯ピッチの半分ずらしたガイド溝２７が形成されている。ガイド溝２７は、基側と先側にそれぞれ形成された軸方向に伸びる直線溝２８、２９と、直線溝２８、２９を滑らかにつないだ回動溝３０によって構成されている。
【００１２】
筒状部材１８は、その内周部に形成した断面矩形の環状溝部３７の溝底部を筒状部材保持軸１６の拡径シール部２４の外周に軸方向に摺動可能に当接させて筒状部材保持軸１６の外側に嵌められている。そして、液圧室の一例である油室２２、２３は、拡径シール部２４で分離された環状溝部３７内の先側と基側にそれぞれ形成されている。筒状部材１８の内周の環状溝部３７の先側部分、及び基側部分、及び筒状部材保持軸１６の拡径シール部２４には、図示しないシールリングがそれぞれ設けられ、油室２２、２３からの作動油の漏れを防止している。
筒状部材１８本体、油室２２、２３、配管２５、２６、筒状部材保持軸１６の外周部及び拡径シール部２４から構成される液圧アクチュエータの一例である油圧アクチュエータは、油室２２、２３にそれぞれ供給される作動油の油圧（液圧）によって筒状部材１８を軸方向に進退可能にしている。
【００１３】
また、筒状部材１８の先端には、筒状部材保持軸１６のガイド溝２７に嵌入する位相合わせピン３１がブラケットを介して設けられている。筒状部材１８が軸方向に進退すると、位相合わせピン３１がガイド溝２７に沿って移動する。ガイド溝２７の両端の周方向位置がずれているので、筒状部材１８は、筒状部材保持軸１６の回りを所定角度だけ回動する。
【００１４】
ここで、図４（Ａ）、（Ｂ）を参照して、スルーブ１２の内歯付きリング１５と、筒状部材１８の外歯付きリング１７による軸方向固定構造について詳しく説明する。
外歯付きリング１７の外周面には、周方向に１０〜１８０度おきに歯ピッチＰ１で半径方向外側に突出する円弧状の外突起部３２と、隣り合う各外突起部３２の間にそれぞれ形成されて外側に開口する外溝部３３が複数設けられている。一方、内歯付きリング１５の内周面には、外歯付きリング１７の外突起部３２より大径で内側に開口する内溝部３５と、外歯付きリングの溝部３３に嵌入する内突起部３４が外歯付きリング１７の外突起部３２と同じ歯ピッチＰ１でそれぞれ設けられている。
【００１５】
図２、図４（Ｂ）に示すように、筒状部材１８の位相合わせピン３１が直線溝２８内にあるとき、筒状部材１８の外歯付きリング１７は、スリーブ１２の内歯付きリング１５の内側を挿通可能な位置になっている。
油圧アクチュエータの作動によって、位相合わせピン３１は、直線溝２８から回動溝３０を介して直線溝２９に移動し、外歯付きリング１７の歯ピッチＰ１の半分（Ｐ２）だけ回動し、図１、図３、図４（Ａ）に示すように、外突起部３２と内歯付きリング１５の内突起部３４を軸方向に重合させる。そして、外突起部３２で、内歯付きリング１５を基側に押圧してスリーブ１２を固定することができる。
次に、図１、図２を参照して、筒状部材１８によるスリーブ１２の脱着機構について説明する。
筒状部材１８の外歯付きリング１７の円弧状の外突起部３２の半径は、スリーブ１２の環状の内フランジ２１の内側端の半径より大きくなっている。また、内フランジ２１は、外歯付きリング１７より先側に配置されているので、筒状部材１８を先側に移動させると、外歯付きリング１７の外突起部３２がスリーブ１２の内フランジ２１に重合して、これを先側に押圧し、スリーブ１２を主軸１４から取外すことができる。
【００１６】
次に、図１〜図３を参照して、スリーブ１２の交換作業手順について説明する。ロール１１を固定したスリーブ１２は、筒状部材保持軸１６の基側に位置する筒状部材１８の外歯付きリング１７によって、主軸１４の基側に押圧固定されている（図１参照）。
まず、配管２５を介して油室２２に作動油を送り、筒状部材１８の外歯付きリング１７がスリーブ１２の内フランジ２１に当接するまで先側に移動させる。このときの筒状部材１８のストロークは、例えば８０〜１２０ｍｍで、位相合わせピン３１が直線溝２９内を直線的に移動するので、筒状部材１８は回動しないで移動する。
【００１７】
続いて油室２２にさらに作動油を送り、筒状部材１８の外歯付きリング１７でスリーブ１２を先側に押圧し、スリーブ１２の固定用テーパ面１９を主軸１４の固定用テーパ面２０から離反させ、さらに先側に移動させる（図２参照）。このときの筒状部材１８のストロークは、例えば３０〜７０ｍｍで、位相合わせピン３１が直線溝２９から回動溝３０を介して直線溝２８に移動するので、筒状部材１８は、外歯付きリング１７の歯ピッチＰ１の半分の歯ピッチＰ２だけ回動する。そして、図示しないクレーン等の搬送手段を用いて、スリーブ１２の内歯付きリング１５が筒状部材１８の外歯付きリング１７の外側を挿通するように先側に移動させて引き抜き、スリーブ１２を搬出する。
【００１８】
次に、新設するスリーブ３６をクレーン等で搬入し、スリーブ３６の内歯付きリング１５が筒状部材１８の外歯付きリング１７の外側を挿通するように基側に移動させ、固定用テーパ面１９に形成されたキー溝を主軸１４に設けられたキー１３の位置に合わせて仮載置する。このときの筒状部材１８は、スリーブ１２を取り外したときと同じように先側に位置させている（図２参照）。
次いで、配管２６を介して油室２３に作動油を送り、筒状部材１８を基側に移動させる。このときの筒状部材１８のストロークは、例えば３０〜７０ｍｍで、位相合わせピン３１が直線溝２８から回動溝３０を介して直線溝２９に移動するので、筒状部材１８は、外歯付きリング１７の歯ピッチＰ１の半分の歯ピッチＰ２だけ回動し、外歯付きリング１７を内歯付きリング１５に軸方向に重合させて当接することができる。
【００１９】
続いて、油室２３にさらに作動油を送り、筒状部材１８を基側に移動させ、外歯付きリング１７で内歯付きリング１５を基側に押圧してスリーブ３６の固定用テーパ面１９を主軸１４の固定用テーパ面２０に面合させる（図１参照）。このときのストロークは、例えば８０〜１２０ｍｍに設定している。
このように構成することによって、スリーブの交換を迅速に行うことができる。また、バイヨネット構造を使用するので、部材の構造を簡単にすることができる。
次に、図５を参照して、本発明の第２の実施の形態に係るロールクランプ装置３８について説明する。
ロールクランプ装置３８は、第１の実施の形態に係るロールクランプ装置１０のロール１１とスリーブ１２を一体的に形成したものであり、その他の部分の構成は、同じにしているので、同一部材には、同一番号を付し、説明は省略する。
ロール３９は、主軸１４に外嵌する本体部４０を備え、先側には外筒部４１を一体的に設けている。本体部４０の内側には、固定用テーパ面４２が形成され、外筒部４１の先端には、内フランジ４３が設けられている。また、外筒部４１の主軸１４との装着面より先方内側には、内歯付きリング４４が形成されている。
筒状部材１８の外歯付きリング１７で内歯付きリング４４を基側に押圧してロール３９の固定を行うことができ、また、外歯付きリング１７でロール３９の内フランジ４３を先側に押圧して、ロール３９を主軸１４から取外すことができる。このように構成することによって、使用する部材を少なくして、取付けの精度を良くすることができる。
以上、本発明に係る実施の形態について説明してきたが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、主軸及びスリーブに形成したテーパ面を省略して、ストレートに形成することも可能である。このように構成することによって、スリーブの取外しに必要なストロークを小さくすることができる。また、配管２５、２６を主軸１４の基側から導く形態にしても、本発明と本質は同じである。さらに、前記実施の形態においては、液圧として油圧を使用したが、水圧を用いることも可能である。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１及び２記載のロール矯正機のロールクランプ装置においては、筒状部材を液圧によって軸方向に進退させ、スリーブを掛止するので、手作業によるナットの締結を省略し、スリーブの組込み、脱着の作業性を大幅に向上させることができる。また、組替え時間を短縮し、組替え要員を削減することができる。
特に請求項２記載のロール矯正機のロールクランプ装置においては、スリーブの内フランジを筒状部材の外歯付きリングで先側に押圧するので、別のアクチュエータを使用しないで、スリーブを取外すことができ、作業性をよくすることができる。
請求項３及び４記載のロール矯正機のロールクランプ装置においては、ロールの先側に内歯付きリングが設けられた外筒部を一体的に設けているので、スリーブを省略して構成部材を減らすことができ、取付け時の寸法精度を向上させることができる。
そして、請求項４記載のロール矯正機のロールクランプ装置においては、ロールの先端に内フランジを形成し、これを筒状部材の外歯付きリングで先側に押圧するので、別のアクチュエータを使用しないで、ロールを取外すことができ、作業性をよくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るロール矯正機のロールクランプ装置の側断面図である。
【図２】同ロール矯正機のロールクランプ装置の側断面図である。
【図３】同ロール矯正機のロールクランプ装置の筒状部材に形成されたガイド溝の説明図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ同ロール矯正機のロールクランプ装置の外歯付きリングと内歯付きリングの係合状態を示す説明図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るロール矯正機のロールクランプ装置の側断面図である。
【図６】従来例に係るロール矯正機のロールクランプ装置の側断面図である。
【符号の説明】
１０：ロールクランプ装置、１１：ロール、１２：スリーブ、１３：キー、１４：主軸、１５：内歯付きリング、１６：筒状部材保持軸、１７：外歯付きリング、１８：筒状部材、１９、２０：固定用テーパ面、２１：内フランジ、２２、２３：油室（液圧室）、２４：拡径シール部、２５、２６：配管、２７：ガイド溝、２８、２９：直線溝、３０：回動溝、３１：位相合わせピン、３２：外突起部、３３：外溝部、３４：内突起部、３５：内溝部、３６：スリーブ、３７：環状溝部、３８：ロールクランプ装置、３９：ロール、４０：本体部、４１：外筒部、４２：固定用テーパ面、４３：内フランジ、４４：内歯付きリング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a clamp device that fixes a roll of a roll straightening machine or a sleeve with a roll to a main shaft, and more particularly, to a roll clamping device of a roll straightening machine that can save labor by omitting manual fastening means.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when a roll is incorporated into a main shaft in a roll straightening machine, a sleeve with a roll attached in advance is used with a crane or the like and fitted to the main shaft, which is used to eliminate radial play between the main shaft and the sleeve. As a method, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-127713 discloses a taper shaft and a fastening structure using a pull rod.
Hereinafter, the roll clamp device 70 described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-127713 will be described with reference to FIG. In this specification, the front end side of the main shaft is the front side, and the mounting side of the main shaft is the base side. In FIGS. 1, 2, and 6, the left direction in the figure is the front side and the right direction is the base direction. This will be described as a side.
The clamp device 70 is configured by a fixing portion 81 provided at the front portion of the main shaft 71 and an attaching / detaching portion 83 including a sleeve 80. First, the fixing portion 81 will be described.
[0003]
The fixing portion 81 has a base portion of a pull rod 74 fixedly disposed at the bottom of a long hole 73 formed in the axial direction at the tip of the main shaft 71, and a nut member 76 is screwed into a screw portion 75 formed at the tip portion thereof. Yes. An external toothed nut 77 having an internal thread portion formed therein is screwed onto the outer periphery of the nut member 76 in which the external thread portion is formed. A plurality of oil feed holes 72 are formed on the front side of the nut member 76, and the main shaft 71 can be pressed to the base side by a piston 78 provided on the base side of the nut member 76. A tapered surface 79 is formed on the outer periphery of the main shaft 71.
Next, the attaching / detaching portion 83 will be described.
Rolls 86 and 87 are previously attached to the outer periphery of the sleeve 80 of the detachable portion 83 via a plurality of spacers 85. Further, an inner toothed ring 89 is attached to the tip of the sleeve 80 via a ring-like attachment member 88. The taper surface 84 of the sleeve 80 is fixed to the taper surface 79 of the main shaft 71 in a mating manner.
[0004]
Here, a description will be given of an axial direction fixing structure that is constituted by a nut 77 with an external tooth and a ring 89 with an internal tooth and is generally called a bayonet.
On the outer peripheral surface of the nut 77 with external teeth, there are arc-shaped outer projections 90 projecting radially outward with a predetermined interval in the circumferential direction, and groove portions 91 formed between the adjacent outer projections 90. A plurality are provided. On the other hand, the inner peripheral surface of the inner toothed ring 89 is provided with a plurality of groove portions 92 larger in diameter than the outer protrusion portion 90 of the outer toothed nut and a plurality of inner protrusion portions 93 that fit into the groove portion 91 of the outer toothed nut 77. ing. The pitch of the outer protrusion 90 of the external toothed nut 77 and the pitch of the inner protrusion 93 of the internal toothed ring 89 are substantially the same, and the outer protrusion 90 of the external toothed nut 77 is inward when viewed from the axial direction. When superposed on the inner projection 93 of the toothed ring 89, the movement in the axial direction can be restricted by pressing one against the other. Further, when the outer projection 90 is rotated by half the pitch of the outer projection 90 from this state, the outer projection 90 of the external toothed nut 77 passes through the groove 92 of the inner toothed ring 89 and moves in the axial direction. The position of can be changed.
[0005]
Using this structure, when attaching the detachable portion 83 to the fixing portion 81, the externally toothed nut 77 threadedly engaged with the nut member 76 is rotated so that the internal protrusion 93 of the internal toothed ring 89 is in advance. The groove portion 91 of the nut 77 with external teeth is aligned with the circumferential position where it can be inserted.
Then, the sleeve 80 is fitted to the main shaft 71 using lifting means such as a crane.
Next, the piston 78 is protruded to the base side by hydraulic pressure, a tensile force is applied to the pull rod 74, and the nut member 76 and the nut 77 with external teeth are moved to the front side. Then, when the external toothed nut 77 is rotated by a half pitch and the pressure of the piston 78 is stopped by hydraulic pressure, the pulling force of the pull rod 74 is transmitted to the sleeve 80 via the external toothed nut 77 and the internal toothed ring 89. Thus, the taper surface 84 of the sleeve 80 could be firmly faced and fixed to the taper surface 79 of the main shaft 71.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional clamping device 70 does not need to remove the external toothed nut 77 when the sleeve 80 is replaced, but requires manual labor to rotate the nut 80, and the reworkability is poor.
Further, if an actuator for rotating the external toothed nut 77 by half of its tooth pitch is attached, the mechanism becomes complicated and the device becomes expensive, which is difficult to realize.
Further, since the main shaft 71 and the sleeve 80 are firmly in contact with each other via the taper surfaces 79 and 84, in order to pull out the shaft 80 in the axial direction, the sleeve 80 is pulled out separately from the actuator for conveying the sleeve 80. It was necessary to prepare an actuator.
The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a roll clamping device for a roll straightening machine that can simplify equipment, improve workability, and reduce roll reassembly time. .
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A roll clamping device of a roll straightening machine according to the first invention that meets the above-mentioned object is a device for mounting and fixing a sleeve to which a roll is attached to a main shaft, and is provided on the inner side ahead of the mounting surface of the sleeve with the main shaft. And a guide groove is formed on the tip outer periphery of the inner ring with the inner tooth and the circumferential position of both ends in the axial direction is shifted by half the tooth pitch of the inner tooth ring. Between the cylindrical member holding shaft and the cylindrical member holding shaft, provided on the outer side of the cylindrical member holding shaft, the outer toothed ring on the outer side of the base side and the outer toothed ring on the front side of the inner toothed ring. A hydraulic actuator that can advance and retreat in the axial direction by the hydraulic pressure of the working fluid supplied to each of the two hydraulic chambers formed on the front side and the base side, and fitted in the guide groove of the cylindrical member holding shaft at the tip With phase matching pin A cylindrical member, and the outer toothed ring of the cylindrical member can be inserted inside the inner toothed ring of the sleeve, and is rotated half the tooth pitch by the operation of the hydraulic actuator. Then, it partially overlaps with the inner toothed ring in the axial direction and presses the inner toothed ring to the base side to fix the sleeve.
[0008]
Since the cylindrical member is advanced and retracted in the axial direction by the hydraulic actuator and the sleeve is fixed, the manual operation that has been conventionally performed can be omitted, the recombination workability can be improved, and the replacement time of the sleeve can be shortened. Moreover, since it has the guide groove formed in the cylindrical member holding shaft and the phase adjusting pin provided in the cylindrical member, the cylindrical member can be switched between the overlapping positions of the external toothed ring and the internal toothed ring. Therefore, it is not necessary to provide a complicated rotation mechanism for external alignment, and it can be automated with a simple structure at low cost.
Also, an inner flange is provided at the tip of the sleeve that is on the front side of the outer toothed ring of the cylindrical member, and the inner flange of the sleeve is pressed forward with the outer toothed ring of the cylindrical member, It is also possible to remove the sleeve from the main shaft.
To release the coupling between the sleeve connected by the taper surface for fixing and the main shaft, an actuator that presses or pulls in the axial direction is required, but the inner flange of the sleeve is operated by a hydraulic actuator provided inside. Since the outer ring of the cylindrical member is pressed forward, the sleeve can be easily removed without preparing another actuator outside the roll clamp device.
[0009]
A roll clamping device for a roll straightening machine according to the second aspect of the present invention, wherein the roll is attached to and fixed to a main shaft, and is provided integrally with the roll on the front side of the roll. An outer cylindrical portion provided with a ring with internal teeth on the inner side ahead of the mounting surface, and an axial center aligned with the tip of the main shaft, and the circumferential position of both axial ends on the tip outer periphery A cylindrical member holding shaft formed with a guide groove shifted by half the tooth pitch of the ring, and provided on the outer side of the cylindrical member holding shaft, with an outer tooth on the front side of the inner toothed ring on the outer periphery of the base side A hydraulic actuator capable of moving forward and backward in the axial direction by the hydraulic pressure of the working fluid supplied to each of the two hydraulic chambers formed on the front side and the base side between the ring, the cylindrical member holding shaft, and the tip Fits into the guide groove of the cylindrical member holding shaft A cylindrical member provided with a phase alignment pin, and the outer toothed ring of the cylindrical member can be inserted inside the inner toothed ring of the outer cylindrical portion, and by operation of the hydraulic actuator Half of the tooth pitch is rotated to partially overlap the inner toothed ring in the axial direction, and the inner toothed ring is pressed to the base side to fix the roll.
Since the sleeve for fixing the roll can be omitted, the number of constituent members can be reduced and the mounting accuracy can be improved. Further, since the cylindrical member is advanced and retracted in the axial direction by the hydraulic actuator and the roll is fixed, the manual work that has been conventionally performed can be omitted, the recombination workability can be improved, and the roll replacement time can be shortened. . Furthermore, since it has a guide groove formed on the cylindrical member holding shaft and a phase adjusting pin provided on the cylindrical member, the cylindrical member can be switched between the overlapping positions of the external toothed ring and the internal toothed ring. Therefore, it is not necessary to provide a complicated rotation mechanism for external alignment, and it can be automated with a simple structure at low cost.
Here, an inner flange is provided at the tip of the outer cylinder portion of the roll on the front side of the outer toothed ring of the cylindrical member, and the inner flange is pressed forward by the outer toothed ring of the cylindrical member. It is also possible to remove the roll from the main shaft.
Since the inner flange of the roll is pressed forward by an external tooth ring of a cylindrical member that is actuated by a hydraulic actuator provided inside, the sleeve can be mounted without preparing another actuator outside the roll clamp device. Can be easily removed.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Subsequently, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings to provide an understanding of the present invention.
As shown in FIGS. 1 and 2, a roll clamp device 10 of a roll straightening machine (also called a roller straightening machine) attaches a sleeve 12 to which a roll 11 is attached to a main shaft 14 via a key 13 and fixes it. Device. This will be described in detail below.
The roll clamp device 10 includes an internally toothed ring 15 provided on the inner side of the sleeve 12 with respect to the main shaft 14, a cylindrical member holding shaft 16 provided at the tip of the main shaft 14, and a cylindrical member holding shaft. 16 has a cylindrical member 18 provided with an external toothed ring 17 on the outer side of the base side and an inner toothed ring 15 on the front side.
[0011]
The sleeve 12 and the main shaft 14 face each other through fixing taper surfaces 19 and 20 formed respectively, and the sleeve 12 attached to the main shaft 14 is provided with its tip projecting from the tip of the main shaft 14. It has been. Further, an inner flange 21 formed in an annular shape is provided at the tip of the sleeve 12.
The cylindrical member holding shaft 16 has a smaller diameter than the main shaft 14, and a diameter-enlarged seal portion 24 is provided at the center thereof. Further, inside the cylindrical member holding shaft 16 is communicated from the distal end of the cylindrical member holding shaft 16 to the outer peripheral surface on the front side and the base side of the diameter-enlarged seal portion 24 to supply and collect hydraulic oil (working fluid). A plurality of pipes 25 and 26 are provided respectively.
Further, as shown in FIGS. 1 to 3, a guide groove 27 is formed on the outer periphery of the tip of the cylindrical member holding shaft 16 by shifting the circumferential positions at both ends in the axial direction by half the tooth pitch of the internally toothed ring 15. Has been. The guide groove 27 is configured by linear grooves 28 and 29 that are formed on the base side and the front side and extend in the axial direction, respectively, and a rotation groove 30 that smoothly connects the linear grooves 28 and 29.
[0012]
The tubular member 18 is formed by bringing the groove bottom portion of the annular groove portion 37 having a rectangular cross section formed on the inner peripheral portion thereof into contact with the outer periphery of the diameter-enlarging seal portion 24 of the tubular member holding shaft 16 so as to be slidable in the axial direction. It is fitted on the outside of the member holding shaft 16. And the oil chambers 22 and 23 which are examples of a hydraulic chamber are formed in the front side and base side in the annular groove part 37 isolate | separated by the diameter-expansion seal part 24, respectively. A seal ring (not shown) is provided in each of the front side portion and the base side portion of the annular groove portion 37 on the inner periphery of the cylindrical member 18 and the diameter-enlarging seal portion 24 of the cylindrical member holding shaft 16. The hydraulic fluid leakage from 23 is prevented.
The hydraulic actuator, which is an example of a hydraulic actuator composed of the cylindrical member 18 main body, the oil chambers 22 and 23, the pipes 25 and 26, the outer peripheral portion of the cylindrical member holding shaft 16 and the diameter-enlarged seal portion 24, The cylindrical member 18 can be moved back and forth in the axial direction by the hydraulic pressure (hydraulic pressure) of the hydraulic oil supplied to each of.
[0013]
Moreover, the phase alignment pin 31 inserted in the guide groove 27 of the cylindrical member holding | maintenance shaft 16 is provided in the front-end | tip of the cylindrical member 18 via the bracket. When the cylindrical member 18 advances and retracts in the axial direction, the phase matching pin 31 moves along the guide groove 27. Since the circumferential positions of both ends of the guide groove 27 are shifted, the cylindrical member 18 rotates around the cylindrical member holding shaft 16 by a predetermined angle.
[0014]
Here, with reference to FIG. 4 (A) and (B), the axial direction fixing structure by the internal toothed ring 15 of the through-hole 12 and the external toothed ring 17 of the cylindrical member 18 is demonstrated in detail.
On the outer peripheral surface of the ring 17 with external teeth, an arc-shaped outer protrusion 32 protruding radially outward at a tooth pitch P1 at intervals of 10 to 180 degrees in the circumferential direction, and between the adjacent outer protrusions 32 respectively. A plurality of outer groove portions 33 that are formed and open to the outside are provided. On the other hand, on the inner peripheral surface of the inner toothed ring 15, an inner groove portion 35 that is larger in diameter than the outer protrusion portion 32 of the outer toothed ring 17 and opens inward, and an inner protrusion portion that fits into the groove portion 33 of the outer toothed ring 17. 34 are provided at the same tooth pitch P1 as the outer protrusion 32 of the ring 17 with external teeth.
[0015]
As shown in FIGS. 2 and 4B, when the phase matching pin 31 of the cylindrical member 18 is in the linear groove 28, the externally toothed ring 17 of the cylindrical member 18 is the internal toothed ring of the sleeve 12. It is a position where the inside of 15 can be inserted.
By the operation of the hydraulic actuator, the phase adjusting pin 31 moves from the linear groove 28 to the linear groove 29 via the rotation groove 30, and rotates by half (P2) of the tooth pitch P1 of the external toothed ring 17. As shown in FIGS. 1, 3, and 4 (A), the outer protrusion 32 and the inner protrusion 34 of the internal toothed ring 15 are overlapped in the axial direction. Then, the sleeve 12 can be fixed by pressing the inner toothed ring 15 to the proximal side by the outer protrusion 32.
Next, a mechanism for detaching the sleeve 12 by the cylindrical member 18 will be described with reference to FIGS.
The radius of the arc-shaped outer protrusion 32 of the externally toothed ring 17 of the cylindrical member 18 is larger than the radius of the inner end of the annular inner flange 21 of the sleeve 12. Further, since the inner flange 21 is disposed on the front side of the outer toothed ring 17, when the cylindrical member 18 is moved to the front side, the outer protrusion portion 32 of the outer toothed ring 17 becomes the inner flange of the sleeve 12. Then, the sleeve 12 can be removed from the main shaft 14 by pressing it forward.
[0016]
Next, the replacement work procedure of the sleeve 12 will be described with reference to FIGS. The sleeve 12 to which the roll 11 is fixed is pressed and fixed to the base side of the main shaft 14 by an external toothed ring 17 of the cylindrical member 18 located on the base side of the cylindrical member holding shaft 16 (see FIG. 1).
First, hydraulic oil is sent to the oil chamber 22 through the pipe 25 and moved forward until the externally toothed ring 17 of the cylindrical member 18 contacts the inner flange 21 of the sleeve 12. The stroke of the cylindrical member 18 at this time is, for example, 80 to 120 mm, and the phase adjusting pin 31 moves linearly in the linear groove 29, so that the cylindrical member 18 moves without rotating.
[0017]
Subsequently, hydraulic oil is further fed to the oil chamber 22, the sleeve 12 is pressed forward by the ring 17 with the external teeth of the cylindrical member 18, and the fixing taper surface 19 of the sleeve 12 is moved from the fixing taper surface 20 of the main shaft 14. Separate and move further forward (see FIG. 2). The stroke of the cylindrical member 18 at this time is, for example, 30 to 70 mm, and the phasing pin 31 moves from the linear groove 29 to the linear groove 28 via the rotation groove 30, so that the cylindrical member 18 has external teeth. The ring 17 is rotated by a tooth pitch P2 that is half of the tooth pitch P1 of the ring 17. Then, using a conveying means such as a crane (not shown), the inner ring 15 of the sleeve 12 is moved forward so that the outer ring 17 of the cylindrical member 18 is inserted through the outer ring 17, and the sleeve 12 is pulled out. Take it out.
[0018]
Next, the newly-installed sleeve 36 is carried in with a crane or the like, and is moved to the proximal side so that the inner toothed ring 15 of the sleeve 36 passes through the outer side of the outer toothed ring 17 of the cylindrical member 18, and the taper surface for fixing The key groove formed in 19 is temporarily placed in accordance with the position of the key 13 provided on the main shaft 14. The cylindrical member 18 at this time is positioned on the front side in the same manner as when the sleeve 12 is removed (see FIG. 2).
Next, hydraulic oil is sent to the oil chamber 23 via the pipe 26 to move the cylindrical member 18 to the base side. The stroke of the cylindrical member 18 at this time is, for example, 30 to 70 mm, and the phasing pin 31 moves from the linear groove 28 to the linear groove 29 via the rotating groove 30, so that the cylindrical member 18 has external teeth. The ring 17 can be rotated by a tooth pitch P2 that is half of the tooth pitch P1 of the ring 17, and the externally toothed ring 17 can be axially overlapped and brought into contact with the internally toothed ring 15.
[0019]
Subsequently, hydraulic oil is further fed to the oil chamber 23, the cylindrical member 18 is moved to the proximal side, and the inner toothed ring 15 is pressed to the proximal side by the external toothed ring 17, thereby fixing the taper surface 19 for fixing the sleeve 36. Are mated with the fixing taper surface 20 of the main shaft 14 (see FIG. 1). The stroke at this time is set to 80 to 120 mm, for example.
With this configuration, the sleeve can be replaced quickly. Further, since the bayonet structure is used, the structure of the member can be simplified.
Next, with reference to FIG. 5, the roll clamp apparatus 38 which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated.
The roll clamp device 38 is formed by integrally forming the roll 11 and the sleeve 12 of the roll clamp device 10 according to the first embodiment, and the other parts have the same configuration. Are given the same numbers and their explanations are omitted.
The roll 39 includes a main body portion 40 that is externally fitted to the main shaft 14, and an outer cylinder portion 41 is integrally provided on the front side. A taper surface 42 for fixing is formed inside the main body portion 40, and an inner flange 43 is provided at the tip of the outer cylinder portion 41. An inner toothed ring 44 is formed on the inner side of the outer cylinder portion 41 on the front side of the mounting surface with the main shaft 14.
The roll 39 can be fixed by pressing the inner toothed ring 44 to the base side with the outer toothed ring 17 of the cylindrical member 18, and the inner flange 43 of the roll 39 is moved forward with the outer toothed ring 17. The roll 39 can be removed from the main shaft 14 by pressing against the main shaft 14. By comprising in this way, the member to be used can be decreased and the accuracy of attachment can be improved.
As mentioned above, although embodiment which concerns on this invention has been described, this invention is not limited to the said embodiment, For example, the taper surface formed in the main axis | shaft and the sleeve is abbreviate | omitted and formed straight. It is also possible. With this configuration, the stroke required for removing the sleeve can be reduced. Moreover, even if it takes the form which guides the piping 25 and 26 from the base side of the main axis | shaft 14, the essence is the same as this invention. Furthermore, in the above embodiment, hydraulic pressure is used as the hydraulic pressure, but it is also possible to use hydraulic pressure.
[0020]
【The invention's effect】
In the roll clamp device of the roll straightening machine according to claim 1 and 2, since the cylindrical member is advanced and retracted in the axial direction by hydraulic pressure and the sleeve is latched, the fastening of the nut by manual operation is omitted and the sleeve is incorporated. The workability of desorption can be greatly improved. Moreover, the reassignment time can be shortened and the reassignment staff can be reduced.
In particular, in the roll clamping device of the roll straightening machine according to claim 2, since the inner flange of the sleeve is pressed forward by the external tooth ring of the cylindrical member, the sleeve can be removed without using another actuator. And workability can be improved.
In the roll clamping device of the roll straightening machine according to claim 3 and 4, since the outer cylinder portion provided with the inner toothed ring is integrally provided on the front side of the roll, the constituent member is omitted by omitting the sleeve. It can reduce, and the dimensional accuracy at the time of attachment can be improved.
And in the roll clamp apparatus of the roll straightening machine according to claim 4, an inner flange is formed at the tip of the roll, and this is pressed forward by the ring with external teeth of the cylindrical member, so another actuator is used. The roll can be removed without improving the workability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view of a roll clamp device of a roll straightening machine according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view of a roll clamp device of the roll straightening machine.
FIG. 3 is an explanatory view of a guide groove formed in a cylindrical member of the roll clamp device of the roll straightening machine.
FIGS. 4A and 4B are explanatory views showing an engagement state of an external toothed ring and an internal toothed ring of a roll clamp device of the roll straightening machine, respectively.
FIG. 5 is a side sectional view of a roll clamp device of a roll straightening machine according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a side sectional view of a roll clamp device of a roll straightening machine according to a conventional example.
[Explanation of symbols]
10: roll clamp device, 11: roll, 12: sleeve, 13: key, 14: main shaft, 15: ring with internal teeth, 16: cylindrical member holding shaft, 17: ring with external teeth, 18: cylindrical member, 19, 20: Tapered surface for fixing, 21: Inner flange, 22, 23: Oil chamber (hydraulic pressure chamber), 24: Expanded seal portion, 25, 26: Piping, 27: Guide groove, 28, 29: Linear groove , 30: rotating groove, 31: phasing pin, 32: outer protrusion, 33: outer groove, 34: inner protrusion, 35: inner groove, 36: sleeve, 37: annular groove, 38: roll clamp device, 39: Roll, 40: Body part, 41: Outer cylinder part, 42: Tapered surface for fixing, 43: Inner flange, 44: Ring with internal teeth

Claims

In a device for mounting and fixing a sleeve to which a roll is attached to a main shaft,
A ring with internal teeth provided on the inner side ahead of the mounting surface with the main shaft of the sleeve;
A cylindrical member holding shaft provided with a shaft core aligned with the tip of the main shaft, and having a guide groove formed by shifting the circumferential position of both ends in the axial direction by a half of the tooth pitch of the inner toothed ring on the outer periphery of the tip; ,
Provided on the outer side of the cylindrical member holding shaft, and formed on the outer side of the base side at the front side and the base side between the outer ring and the cylindrical member holding shaft at the front side of the inner toothed ring. A cylindrical actuator provided with a hydraulic actuator that can advance and retreat in the axial direction by the hydraulic pressure of the working fluid supplied to each of the two hydraulic pressure chambers, and a phase matching pin that fits into the guide groove of the cylindrical member holding shaft at the tip. And having a member
The outer toothed ring of the cylindrical member can be inserted inside the inner toothed ring of the sleeve, and is rotated by half of the tooth pitch by the operation of the hydraulic actuator to rotate the inner toothed ring and the shaft. A roll clamp device for a roll straightening machine, wherein the roll straightener is partially superposed in a direction, and the sleeve is fixed by pressing the inner toothed ring toward the base side.

2. The roll clamp device for a roll straightening machine according to claim 1, wherein an inner flange is provided at a tip of the sleeve on the front side of the outer toothed ring of the cylindrical member, and the outer toothed ring of the cylindrical member is provided. A roll clamp device for a roll straightening machine, wherein the inner flange of the sleeve is pressed forward to remove the sleeve from the main shaft.

In the device that attaches and fixes the roll to the spindle,
An outer cylindrical portion provided integrally with the roll on the front side of the roll, and provided with a ring with internal teeth on the front side from the mounting surface with the main shaft;
A cylindrical member holding shaft provided with a shaft core aligned with the tip of the main shaft, and having a guide groove formed by shifting the circumferential position of both ends in the axial direction by a half of the tooth pitch of the inner toothed ring on the outer periphery of the tip; ,
Provided on the outer side of the cylindrical member holding shaft, and formed on the outer side of the base side at the front side and the base side between the outer ring and the cylindrical member holding shaft at the front side of the inner toothed ring. A cylindrical actuator provided with a hydraulic actuator that can advance and retreat in the axial direction by the hydraulic pressure of the working fluid supplied to each of the two hydraulic pressure chambers, and a phase matching pin that fits into the guide groove of the cylindrical member holding shaft at the tip. And having a member
The outer toothed ring of the cylindrical member can be inserted inside the inner toothed ring of the outer cylindrical portion, and the inner toothed ring is rotated by half the tooth pitch by the operation of the hydraulic actuator. A roll clamping device for a roll straightening machine, wherein the roll is fixed by partially superimposing in an axial direction and pressing the inner toothed ring toward the base side.

The roll clamp apparatus of the roll straightening machine according to claim 3, wherein an inner flange is provided at a tip of the outer cylindrical portion of the roll on the front side of the outer toothed ring of the cylindrical member, A roll clamp device for a roll straightening machine, wherein the inner flange is pressed forward with an external toothed ring, and the roll is removed from the main shaft.