JP4529075B2 - 板圧延機 - Google Patents
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かかる板クラウンを制御する手段として、特許文献1が既に開示され、特許文献2が出願されている。
前記ロールクラウンは、ロールバレル全体が凸形状となるように形成されていると共に、その最大径部53がロールの長手方向中心52に対してそれぞれ軸方向にずれるように位置して左右非対称形状に形成されており、更に前記ロールは軸方向に移動可能に構成されているものである。
また、特許文献1の圧延機では、中間シフトロールの形状が、中凹み形状であるために、板クラウンを図4(A)のように凸状に制御するのは有効であるが、板クラウンをを図4(B)のように凹状に制御するのには有効ではない問題点があった。
更に、従来の圧延機では、(1) 板幅が狭い時に板形状制御効果が出にくい、(2)シフトロールに凹凸を付けたときに凹凸カーブに折れ点があると研削しにくい、すなわち研削砥石に幅があるため折れ点があると砥石の食い込みが大きくロール形状がくずれる、等の問題点があった。
前記中間ロールは、控ロールと接触する接触ロール部と、該接触ロール部の一端に接続しどのシフト位置でも控ロールと接しない延長バレル部とを有し、
前記接触ロール部は、延長バレル部の側寄りに凸中心を置く凸形状を有し、
前記凸中心において前記中間ロール径が最大となっており、
前記中間ロールの軸線と直交する平面を直交平面とし、前記凸中心を含む直交平面から、前記延長バレル部と反対側にある任意の直交平面までの距離を第1距離とし、前記凸中心を含む直交平面から、前記延長バレル部側にある任意の直交平面までの距離を第2距離とし、
前記凸中心から前記延長バレル部と反対側にある中間ロール端までの範囲において、第1距離が増加するに伴い、第1距離に相当する直交平面における中間ロール径が減少していくとともに、第1距離の増加に伴い、第1距離に相当する直交平面における中間ロール径が増加する部分が存在せず、
前記凸中心から前記延長バレル部と前記接触ロール部との境界までの範囲において、第2距離が増加するに伴い、第2距離に相当する直交平面における中間ロール径が減少していくとともに、第2距離の増加に伴い、第2距離に相当する直交平面における中間ロール径が増加する部分が存在しない、ことを特徴とする板圧延機が提供される。
前記中間ロールは、控ロールと接触する接触ロール部と、該接触ロール部の一端に接続しどのシフト位置でも控ロールと接しない延長バレル部とを有し、
前記接触ロール部は、延長バレル部の側寄りに凸中心を置く凸形状を有し、
前記延長バレル部は、生産を重視する代表狭幅WNの板幅を想定して、控ロールの胴長LBから狭幅制御幅LWNを差し引いた量の1/2弱の胴長LEを有し、前記狭幅制御幅L WN は、前記凸形状の部分の幅であり、前記代表狭幅W N より大きく、
前記接触ロール部は、
延長バレル部に隣接し、外径がA→B→Cと変化するロール形状曲線を有し、該ロール形状曲線のB点突起量を所定量RCとしてA,B,Cの3点のロール軸方向に対する勾配値が0である曲線とした胴長LWNの長さの凸部分と、
該凸部分に隣接し、控ロールの胴長LBから延長バレル部の胴長LEと凸部分の胴長LWNを引いた胴長LRの長さの第1直線部と、
該第1直線部に続く胴長LEの長さの第2直線部と、からなることを特徴とする板圧延機が提供される。
前記中間ロールは、控ロールと接触する接触ロール部と、該接触ロール部の一端に接続しどのシフト位置でも控ロールと接しない延長バレル部とを有し、
前記延長バレル部は、生産を重視する代表狭幅WNの板幅を想定して、控ロールの胴長LBから狭幅制御幅LWNを差し引いた量の1/2弱の胴長LEを有し、前記狭幅制御幅L WN は、前記凸形状の部分の幅であり、前記代表狭幅W N より大きく、
前記接触ロール部は、
延長バレル部に隣接し、胴長LWNの直線部と、
直線部に隣接し、控ロールの胴長LBから延長バレル部と直線部の胴長の和
(LE+LWN)を差し引いた胴長LKの漸減部と、
漸減部に隣接し、胴長LEの漸増部とからなり、
前記漸減部と漸増部は、外径がC→D→Eと変化するロール形状曲線を有し、該ロール形状曲線のC点でのロール軸方向に対する勾配値が0であり、その後軸方向にロール径が減少した後再び増加し、点Eでのロール径がC点のロール径よりも太くなるように構成されている、ことを特徴とする板圧延機が提供される。
また、中間ロールの両端部にベンディングモーメントを附加する中間ロールベンディング手段を備える。
前記中間ロールは、6段ミルまたはクラスタミルの中間ロールであるのがよい。
また、中間ロールの接触ロール部が、延長バレルの側寄りに凸中心を置く凸形状を有するので、この上下の中間ロールの凸中心を互いに近づける方向にシフトすることにより、板を凹クラウン方向に容易に制御することができる。
従って、基本設定を中間ロールのロールシフトで予め位置設定し、圧延中の板クラウン制御はロールベンディングで行うことで、圧延中の板クラウン変動に対処することができる。
図1(A)(B)の中間ロール10は、両端の支持軸10aの間に直列に配置された接触ロール部12と延長バレル部13を有する。
延長バレル部13は、接触ロール部12の凸中心15に近い側の一端に接続し、中間ロールをシフトした場合のどのシフト位置でも控ロールと接しないプロファイルを有する。延長バレル部13のプロファイルは、この例では接頭円錐形であるが、これに限られず、例えば円筒形であってもよい。なおこの図で、14は接触ロール部の幅方向中心位置である。
中間ロール10の軸線と直交する平面を直交平面とする。凸中心15を含む直交平面から、延長バレル部13と反対側にある任意の直交平面までの距離を第1距離とする。凸中心15を含む直交平面から、延長バレル部13側にある任意の直交平面までの距離を第2距離とする。凸中心15から延長バレル部13と反対側にある中間ロール端までの範囲において、第1距離が増加するに伴い、第1距離に相当する直交平面における中間ロール径が減少していくとともに、第1距離の増加に伴い、第1距離に相当する直交平面における中間ロール径が増加する部分が存在しないようになっている。凸中心15から延長バレル部13と接触ロール部13との境界までの範囲において、第2距離が増加するに伴い、第2距離に相当する直交平面における中間ロール径が減少していくとともに、第2距離の増加に伴い、第2距離に相当する直交平面における中間ロール径が増加する部分が存在しないようになっている。
従って、基本設定を中間ロールのロールシフトで予め位置設定し、圧延中の板クラウン制御はロールベンディングで行うことで、圧延中の板クラウン変動に対処することができる。
さらに、中間ロールがシフト可能に構成されているので、作業ロールをシフトせずに、中間ロールをシフトして形状制御することができ、圧延される板に傷が付きにくいという付加的な効果も得られる。
この例において、延長バレル部13は、生産を重視する代表狭幅WNの板幅を想定して、控ロールの胴長LBから狭幅制御幅LWNを差し引いた量のほぼ1/2弱の胴長LEを有する。
また、接触ロール部12は、凸部分32、第1直線部34、および第2直線部36からなる。
凸部分32は、延長バレル部13に隣接し、外径がA→B→Cと変化するロール形状曲線を有する。またこのロール形状曲線のB点突起量を所定量RCとしてA,B,Cの3点のロール軸方向に対する勾配値が0である曲線とした胴長LWNの長さを有する。
第1直線部34は、凸部分32に隣接し、控ロールの胴長LBから延長バレル部の胴長LEと凸部分の胴長LWNを引いた胴長LRの長さを有する。
第2直線部36は、第1直線部34に続く胴長LEの長さを有する。
狭幅制御幅LWNは代表狭幅WNより10〜30mm大きい幅であるのがよい。
B点突起量RCは、圧延機振動が起きない範囲でなるべく大きい値を設定する。
狭幅制御幅LWNはその中心位置が圧延機中心に位置するようにすると、ロール突起部の板形状への効果が大きい。この時は胴長LR=胴長LEとなる。
ロール撓みが大きい圧延機ではロール突起部がロール撓みを補償するので図6のミルが有効である。
図7(A)は、 凸部分32のロール形状を正弦波曲線で与える例であり、狭幅制御幅LWNの部分で−90°から+270°の正弦波曲線の突起を与えた凸部分(LWN部)とすることができる。
図7(B)は、凸部分32のロール形状を偶数次高次関数で与える例であり、A,C点に対するB点の突起量cとA,C点の位置から係数a,b,cを求めることができる。
この例において、延長バレル部13は、生産を重視する代表狭幅WNの板幅を想定して、控ロールの胴長LBから狭幅制御幅LWNを差し引いた量のほぼ1/2弱の胴長LEを有する。
また接触ロール部12は、直線部42、漸減部44および漸増部46からなる。
直線部42は、延長バレル部13に隣接し、胴長LWNの直径が一定な部分である。
漸減部44は、直線部42に隣接し、控ロール24の胴長LBから延長バレル部13と直線部42の胴長の和 (LE+LWN)を差し引いた胴長LKの直径が漸減する部分である。
漸増部46は、漸減部に隣接し、胴長LEの直径が漸増する部分である。
また、漸減部44と漸増部46は、外径がC→D→Eと変化するロール形状曲線を有する。このロール形状曲線のC点でのロール軸方向に対する勾配値が0であり、その後軸方向にロール径が減少した後再び増加し、点Eでのロール径がC点のロール径よりも太くなるように構成されている。
この例は漸減部44と漸増部46のロール形状を、3次関数で与える例であり、C点に対するD,E点の突起量とD,E点の位置から係数a,b,cを求めることができる。
また作業ロールベンディングFWBを与え、さらに中間ロールベンディングFIBも与えうることが望ましい。
また、胴長内のロール形状が、延長バレル部を除いては折れ点を持たないように構成するので、ロール形状変化曲線に折れ点がなく、研削砥石の食い込みが小さく、ロール形状の誤差が小さい。
12 接触ロール部、13 延長バレル部、
14 幅方向中心位置、15 凸中心、
16 ベンディングモーメント、
22 作業ロール、23 ベンディングモーメント、
24 控ロール(両側控ロール)、24a 支持軸、
26 中央控ロール、
32 凸部分、34 第1直線部、36 第2直線部、
42 直線部、44 漸減部、46 漸増部
Claims (6)
- 板材を間に挟持して圧下する1対の作業ロールと、該作業ロールの変形を抑制する複数の控ロールと、作業ロールと控ロールの間に挟持された中間ロールとを備え、該中間ロールはシフト可能に構成されている板圧延機において、
前記中間ロールは、控ロールと接触する接触ロール部と、該接触ロール部の一端に接続しどのシフト位置でも控ロールと接しない延長バレル部とを有し、
前記接触ロール部は、延長バレル部の側寄りに凸中心を置く凸形状を有し、
前記凸中心において前記中間ロール径が最大となっており、
前記中間ロールの軸線と直交する平面を直交平面とし、前記凸中心を含む直交平面から、前記延長バレル部と反対側にある任意の直交平面までの距離を第1距離とし、前記凸中心を含む直交平面から、前記延長バレル部側にある任意の直交平面までの距離を第2距離とし、
前記凸中心から前記延長バレル部と反対側にある中間ロール端までの範囲において、第1距離が増加するに伴い、第1距離に相当する直交平面における中間ロール径が減少していくとともに、第1距離の増加に伴い、第1距離に相当する直交平面における中間ロール径が増加する部分が存在せず、
前記凸中心から前記延長バレル部と前記接触ロール部との境界までの範囲において、第2距離が増加するに伴い、第2距離に相当する直交平面における中間ロール径が減少していくとともに、第2距離の増加に伴い、第2距離に相当する直交平面における中間ロール径が増加する部分が存在しない、ことを特徴とする板圧延機。 - 板材を間に挟持して圧下する1対の作業ロールと、該作業ロールの変形を抑制する複数の控ロールと、作業ロールと控ロールの間に挟持された中間ロールとを備え、該中間ロールはシフト可能に構成されている板圧延機において、
前記中間ロールは、控ロールと接触する接触ロール部と、該接触ロール部の一端に接続しどのシフト位置でも控ロールと接しない延長バレル部とを有し、
前記接触ロール部は、延長バレル部の側寄りに凸中心を置く凸形状を有し、
前記延長バレル部は、生産を重視する代表狭幅WNの板幅を想定して、控ロールの胴長LBから狭幅制御幅LWNを差し引いた量の1/2弱の胴長LEを有し、前記狭幅制御幅L WN は、前記凸形状の部分の幅であり、前記代表狭幅W N より大きく、
前記接触ロール部は、
延長バレル部に隣接し、外径がA→B→Cと変化するロール形状曲線を有し、該ロール形状曲線のB点突起量を所定量RCとしてA,B,Cの3点のロール軸方向に対する勾配値が0である曲線とした胴長LWNの長さの凸部分と、
該凸部分に隣接し、控ロールの胴長LBから延長バレル部の胴長LEと凸部分の胴長LWNを引いた胴長LRの長さの第1直線部と、
該第1直線部に続く胴長LEの長さの第2直線部と、からなることを特徴とする板圧延機。 - 板材を間に挟持して圧下する1対の作業ロールと、該作業ロールの変形を抑制する複数の控ロールと、作業ロールと控ロールの間に挟持された中間ロールとを備え、該中間ロールはシフト可能に構成されている板圧延機において、
前記中間ロールは、控ロールと接触する接触ロール部と、該接触ロール部の一端に接続しどのシフト位置でも控ロールと接しない延長バレル部とを有し、
前記延長バレル部は、生産を重視する代表狭幅WNの板幅を想定して、控ロールの胴長LBから狭幅制御幅LWNを差し引いた量の1/2弱の胴長LEを有し、前記狭幅制御幅L WN は、前記凸形状の部分の幅であり、前記代表狭幅W N より大きく、
前記接触ロール部は、
延長バレル部に隣接し、胴長LWNの直線部と、
直線部に隣接し、控ロールの胴長LBから延長バレル部と直線部の胴長の和
(LE+LWN)を差し引いた胴長LKの漸減部と、
漸減部に隣接し、胴長LEの漸増部とからなり、
前記漸減部と漸増部は、外径がC→D→Eと変化するロール形状曲線を有し、該ロール形状曲線のC点でのロール軸方向に対する勾配値が0であり、その後軸方向にロール径が減少した後再び増加し、点Eでのロール径がC点のロール径よりも太くなるように構成されている、ことを特徴とする板圧延機。 - 作業ロールの両端部にベンディングモーメントを附加する作業ロールベンディング手段を備える、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の板圧延機。
- 中間ロールの両端部にベンディングモーメントを附加する中間ロールベンディング手段を備える、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の板圧延機。
- 前記中間ロールは、6段ミルまたはクラスタミルの中間ロールである、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の板圧延機。
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