JP4580587B2

JP4580587B2 - 形鋼圧延機用ガイド装置

Info

Publication number: JP4580587B2
Application number: JP2001173827A
Authority: JP
Inventors: 哲彦神田; 靖人佐々木; 猛日置
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: 2001-06-08
Filing date: 2001-06-08
Publication date: 2010-11-17
Anticipated expiration: 2021-06-08
Also published as: JP2002361313A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ユニバーサル圧延機やエッジャー圧延機などの形鋼圧延機の入り側と出側の少なくとも一方に配設されて、圧延素材を圧延機に誘導する形鋼圧延機用ガイド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ユニバーサル圧延機およびエッジャー圧延機などの形鋼用圧延機の入り側と出側の少なくとも一方には、圧延される製品の寸法精度をより高度にすることを主目的として、圧延素材を該圧延機に誘導するガイド装置が配設されている。このようなガイド装置において、圧延中に圧延素材を圧延機に確実に誘導すると共に、圧延機でのロール組替え作業を簡便・迅速に行おうとする従来の技術として、例えば、特開平１０−２６３６６２号公報に開示されている。この技術の概要は、ガイド本体に続き、ロール側に、揺動可能なスクレーパを設け、該スクレーパに姿勢調整用のリトラクト機構を有したものである。かかる構成による作用・効果として、ロールの組替えに際してはスクレーパを退避可能な姿勢にしておくことにより、該スクレーパとロールチョックとが干渉することがなくロールの組替えの都度、スクレーパを取り外してロールの組替えを行わなくてよくその分ロール組替え作業が簡便・迅速になると開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来技術に開示されているガイド装置は、以下の大きな２つの課題を有している。
第１の課題は、ロールの組替えに際し、前記のとおりスクレーパを退避可能な姿勢にする点である。この場合、該スクレーパは、その配設位置がロールに接近しているためこのままの状態で退避すると、ロールと干渉する。従ってロールとの干渉を防止し、且つ退避を可能とするためには、▲１▼圧延機の上下ロールが具備している圧下量より、遥かに大きなロール退避のための昇降が必要であり、それにより、圧延機のハウジングをはじめとして、圧延設備が大掛かりのものとなる。他の方法としては、▲２▼前記ガイドおよびスクレーパを上下ロールの反対側に移動させるとよいが、移動のための設備を要し、この場合も圧延設備が大掛かりとなる。
【０００４】
第２の課題は、前記の従来技術のガイドおよびスクレーパは、ロールチョックに配設されているのではなく、圧延機のスタンドとは独立して設けられており、ガイドの昇降機能（隙間の調整）を有していない。例えば、実際のＨ形鋼の圧延において、圧延素材は、該圧延機での複数回の圧延パスにより、そのウェブ厚が次第に薄くなり、それにより、特に圧延素材とガイドとの間には、大きな隙間が生ずる。
【０００５】
このような状態になると、圧延機の入り側のガイドにおいては、ロールの孔形に対して圧延素材の中心がずれて圧延されるためウェブ偏りが発生し、また、フランジ部が水平ロールで圧延される現象が発生してミスロールとなる。さらに、圧延機の出側のガイドにおいては、圧延素材の上下および左右の曲がりを矯正することができない。これを防止するためには、ガイドに圧延時の圧下のための水平ロールの昇降量に的確に追従するガイドの昇降量を付与させる手段が必要となり、ガイドの昇降設備として、大掛かりな設備となる。
【０００６】
本発明は、前記従来技術の有する課題を解決し、特別に大掛かりな設備を有することなく圧延素材を圧延機に確実に誘導するガイド機能を持たせると共に、圧延機でのロール組替え作業を簡便・迅速に行える形鋼用圧延機のガイド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】
前記の課題を解決するために本発明の形鋼用圧延機のガイド装置は、特許請求の範囲に記載した以下の内容を要旨とする。
（１）形鋼圧延機の入り側およびまたは出側にて圧延素材のウェブ部を誘導する上ガイドおよび下ガイドからなる上下一対のガイド装置であって、
前記上ガイドおよび下ガイドは圧延方向の前後で先端ガイドと後端ガイドとに２分割されており、
圧下手段により昇降する上下水平ロール用の左右のチョックが上下レストバーにて接続され、
該上下レストバーの圧延素材のパスライン側に、軸長方向が圧延方向と直交する回転軸を設け、該回転軸に、前記２分割された先端ガイドと後端ガイドとを軸支して、該先端ガイドと後端ガイドとを該回転軸を中心として上下方向に回動可能とし、
前記上下水平ロールの交換時に上下後端ガイドの回動退避により、該上下後端ガイドが形鋼圧延機に干渉しないように構成したことを特徴とする形鋼圧延機用ガイド装置。
【０００８】
（２）上下レストバーの上下水平ロールと反対側に、軸長方向が垂直方向の回転軸を設け、該回転軸に、回動可能な固定板を設けたことを特徴とする（１）記載の形鋼圧延機用ガイド装置。
【０００９】
（３）上下先端ガイドと上下レストバーとの間に、前記上下先端ガイドの先端部が上下水平ロールに接触するように位置調整を行う位置調整手段を設けたことを特徴とする（１）または（２）記載の形鋼圧延機用ガイド装置。なお、上下先端ガイドの先端部の位置調整手段としては、バネとナットを用いることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。まず本発明のガイド装置における主要部の構造について、図１、図２、図３を用いて説明する。図１は、本発明のガイド装置を使用した場合のロール、チョック、そしてガイド装置等からなる一体構造体を交換した後の全体立面図を示し、図２は、前記図１の側面図を示し、図３は、先端ガイド１および後端ガイド２の平面図を示す。
図１および後述する図４において、本発明のガイド装置としては、図中上下の水平ロール３７、３９の右側に設けているガイド装置のみを代表して図示しており、左側のガイド装置の記載は省略している。
【００１１】
図中、２５ａは上ＤＳ(ＤｒｉｖｅＳｉｄｅ以下同様)チョック、２５ｂは上ＷＳ（ＷｏｒｋＳｉｄｅ以下同様）チョックであり、図示していない圧延機のスタンドに設けられている圧下手段により各々昇降する。３７は上水平ロールであり、前記上ＤＳチョック２５ａおよびＷＳチョック２５ｂによってその両端部を回転自在に支承されている。同様に３９は下水平ロールであり、下ＤＳチョック２６ａおよび下ＷＳチョック２６ｂによってその両端部を回転自在に支承されている。
【００１２】
上ＤＳチョック２５ａと上ＷＳチョック２５ｂとは５の上レストバーにて、同様に下ＤＳチョック２６ａと下ＷＳチョック２６ｂとは６の下レストバーにて各々接続されている。該上レストバー５の下部・両端部および下レストバー６の上部・両端部には後述する上ガイドおよび下ガイドを支承するための突起部４５が形成されており、該突起部４５には、各々上ガイド回転軸７、下ガイド回転軸８が設けられている。
【００１３】
圧延素材を誘導する上ガイドは、図中矢印で示す圧延方向の前後で上先端ガイド１と上後端ガイド２とに２分割され、同様に下ガイドは、下先端ガイド３と下後端ガイド４とに２分割されて構成されている。そして前記上先端ガイド１は、上ガイド回転軸７の中央部に該回転軸７とは摺動回転可能に設けられ、また上後端ガイド２は、前記上先端ガイド１の取り付け位置の両側に位置する上ガイド回転軸７にキーにより固定されている。同様に、下ガイド回転軸８には、前記の下先端ガイド３が該回転軸７とは摺動回転可能に、また下ガイド回転軸８に、キーによって下後端ガイド４が固定されている。３３は、前記上レストバー５の下端部中央に設けられている突起形状をした上後端ガイド２用のストッパー、同様に３４は前記下レストバー６の下端部中央に設けられている突起形状をした下後端ガイド４用ストッパーであって、各々上後端ガイド２、下後端ガイド４が圧延機内にセットされる時の回転停止用として作用する。
【００１４】
９は、上固定板であり、前記上レストバー５に設けられている上固定板回転軸１１に、また１０は下固定板であり、前記下レストバー６に設けられている下固定板回転軸１２に、各々回転可能に設けられている。前記両固定板９、１０は、圧延時、圧延素材をガイドする時の反力により上後端ガイドに２および下後端ガイド４の剛性を確保し、揺動を防止するためのものであるが、例えば、上後端ガイド２および下後端ガイド４の剛性を上げておくことにより、その配設を省略することも可能である。
【００１５】
１９は、上シリンダー、２２は、下シリンダーであって、該両シリンダーの作用により上下のラック２１、２４を図中矢印の方向に移動させて上下のピニオン２０、２３を回転させることにより上下の固定板回転軸１１、１２を回転させその結果、図中紙面の奥の方向に、前記上下の固定板９、１０を９０度回転させることが可能である。
【００１６】
上先端ガイド１は、前記のとおり、上レストバー５の上ガイド回転軸７に摺動回転可能に取り付けられ、その先端部は、上水平ロール３７と接触させるためバネ１５で引っ張られ更に、上水平ロール３７との接触圧力を適正にするために、ナット１７にて調整される。同様に、下先端ガイド３も下レストバー６の下ガイド回転軸８に摺動回転可能に取り付けられ、その先端部と下水平ロール３９との接触圧力を適正にするために、バネ１６の引っ張り加減をナット１８で調整されるが、その引っ張り力は、上先端ガイド１と比べ、自重の分だけ軽く設定するとよい。
【００１７】
以上の如く上水平ロール３７の先端部と上先端ガイド１、下水平ロール３９と下先端ガイド３の先端部とは、各々互いに十分に接触しているため、圧延機にて圧延された圧延素材が該圧延機から出る際には、該圧延素材が上水平ロール３７や下水平ロール３９に巻き付くのを確実に防止できると共に左右の曲がりを矯正する作用を有する。
【００１８】
また、前記の上下の後端ガイド２、４は、圧延時、圧延素材が上下の水平ロール３７、３９に噛みこむ入り側において圧延素材の曲がり、反りを矯正して前記の上下の先端ガイド１、３へ正確に誘導する作用を有する。また上下の水平ロール３７、３９での出側においては、上下先端ガイド１、３で矯正しきれなかった圧延素材の曲がり、反りを真っ直ぐにする作用を有する。
【００１９】
図１に示すように、上先端ガイド１の下面および上後端ガイド２の下面と圧延素材のバスライン４６、該バスライン４６と下先端ガイド３の上面および下後端ガイド４の上面とは、各々オフラインで、一定（ｔ）の間隔があくように予め調整されており、この状態で、図示していない圧下および圧上装置により上水平ロール３７と下水平ロール３９を各々昇降させ圧延素材の圧延が開始される。この圧延時、本上下のガイド装置は、昇降する上下の水平ロール３７、３８のチョック２５ａ、２５ｂ、２６ａ、２６ｂに上下のレストバー５、６を介して一体的に取り付けられているため上下の水平ロール３７、３８の昇降と同時に同じ量を昇降する。従って実際の圧延操業時、上下の水平ロールの３７、３８でのロール間隔が時系列的に異なってきても上ガイド装置と下ガイド装置との間隔はそれに追従するため、圧延素材と前記両上下のガイドとの隙間（ｔ）を常時一定に維持できる。これにより全ての圧延期間中は、常時圧延素材を安定してガイドすることが可能である。
【００２０】
図４は、本発明のガイド装置における圧延機のハウジングに挿入直前、または圧延機のハウジングからの取り出し直前状態での全体立面図を示す。また、図５は前記図４の側面図を示す。同図において、上下の固定板９、１０は、各々図中紙面の奥の方向に９０度回転し、その後上後端ガイド２は、図中上側に90度、同様に下後端ガイド４は下側に各々90度回転している。この状態で図示していない圧延機のハウジングに挿入または、圧延機のハウジングから取り出す場合、該上下の後端ガイド２、４は、図４に記載する２点鎖線で示す圧延機のハウジングの内面と干渉することがないため、上下の後端ガイド２、４を取り外すことなく迅速にロールを交換することができる。
【００２１】
また、図５において、前記上ガイド回転軸７のＤＳ側端部には１３の上ガイド回転軸用カップリングが、同様に前記下ガイド回転軸８のＤＳ側端部には、１４の下ガイド回転軸用カップリングがそれぞれ設けられている。該カップリングは、図４に示すようにミルの中心４７からＭ、また図５に示すように、圧延素材のバスライン４６からＬの位置に配設されている。
【００２２】
図４の状態で圧延機のＷＳ側から圧延機のスタンド内に上下の水平ロール３７、３９および上下のガイド等を一体構造として挿入させると、図６に示すように圧延機のハウジングには圧延素材のバスライン４６からＬとミルの中心４７からＭの位置に、上下の駆動装置３０、３１により駆動する上駆動軸２８、と下駆動軸２９とが設けられており、前記１３の上ガイド回転軸カップリングと前記下ガイド回転軸カップリング１４により、上下のガイド回転軸７、８とが接続され、該上下のガイド回転軸７、８は駆動可能となる。
【００２３】
その後、上後端ガイド２の先端部に設けている該ガイドの転倒防止用の引っ張りバネ２７を除去する。その後前記図６に示す上下駆動装置３０、３１を駆動させ、上下のガイド回転軸７、８の回転により、上下の後端ガイド２、４を上下後端ガイドストッパー３３、３４まで回転させる。尚、この時、上下の先端ガイド１、３は、前記のとおり上下のガイド回転軸７、８に摺動回転可能に設けられているため該回転軸７、８の回転により回転することがない。
【００２４】
次ぎに、上下固定板９、１０を各々９０度回転させると、前記図１の状態に示すとおり全ての準備が完了し、圧延を開始することが可能となる。
尚、前記図６に示した上下の駆動装置３０、３１および上下の駆動軸２８、２９とは、圧延機のハウジングに常時設けているためロールを交換しても前記の上下のガイド回転軸カップリング１３、１４による接続により各々１式の配設で種々のガイドの回転に使用することができる。
また、別の実施例としては、上下の駆動装置３０、３１および上下の駆動軸２８、２９は、前記の如く、圧延機のハウジングに設ける替わりに、上下の水平ロール３７、３８のチョック２５ａ、２６ａに設けてもよい。この場合、前記のチョック２５ａ、２６ａ毎に、駆動装置および駆動軸を必要とするが、前記上後端ガイド２の先端部に設けている該ガイドの転倒防止用の引っ張りバネ２７を配設する必要がなく、該バネの取り付け・取り外しの作業もなく、ロール交換作業の自動化が可能となる。
【００２５】
第7図は、形鋼の圧延スタンドへ本発明のガイド装置を配置した一例である全体配置を示す。前後のユニバーサルミル３５の間には３６のエッジャーミルが設けられている。４３は中間ガイドを示す。前記ユニバーサルミル３５とエッジャーミル３６の入り側および出側には各々本発明のガイド装置が、全てに設けられている。
尚、本発明は前記Ｈ形鋼圧延機のガイド装置に限られるものではなく、例えば第８図に示す通り溝形鋼用圧延機のガイド装置としても有効に活用することができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明のガイド装置は、昇降する上下の水平ロールのチョックに上下のレストバーを介して一体的に取り付けられているため上下の水平ロールの昇降と同時期に同じ量を昇降する。従って実際の圧延操業により、上下の水平ロールの間隔が時系列的に異なってきても上ガイド装置と下ガイド装置上面との間隔はそれに追従して常に一定に維持できる。これにより全ての圧延期間中は常時圧延素材を安定してガイドすることが可能である。
【００２７】
また、圧延方向で、前後に２分割した上下の後端ガイド２、４を各々前記上下のレストバーの上部、下部位置に各々回動可能に配設するとともに、ロールの交換時、上下の後端ガイドの回動退避により、該上下の後端ガイドが圧延スタンドに干渉しないように構成しているため外ガイドを取り外さなくてロールの交換を行うことができる。それにより、圧延機でのロール組替え作業を簡便・迅速に行うことができる。本発明のガイド装置を既存の圧延機に適用してロール交換を行った結果、一連のロールの交換時間を約１３分の短時間で実施することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガイド装置におけるロール交換後の状態おける全体立面図である。
【図２】本発明のガイド装置におけるロール交換後の状態おける全体側面図である。
【図３】本発明のガイド装置におけるロール交換後の状態おける平面図である。
【図４】本発明のガイド装置における圧延機に挿入する前、または取り出し前の状態での全体立面図である。
【図５】本発明のガイド装置における圧延機に挿入する前、または取り出し前の状態での全体側面図である。
【図６】本発明の上下のガイド回転軸を駆動する駆動装置の取り付け状態を示す側面図である。
【図７】本発明の形鋼圧延機用ガイド装置の全体配置側面図である。
【図８】本発明の形鋼圧延機用ガイド装置を溝形鋼のユニバーサル圧延機に適用する場合の断面図ある。
【符号の説明】
１上先端ガイド
２上後端ガイド
３下先端ガイド
４下後端ガイド
５上レストバー
６下レストバー
７上ガイド回転軸
８下ガイド回転軸
９上固定板
１０下固定板
１１上固定板回転軸
１２下固定板回転軸
１３上ガイド回転軸用カップリング
１４下ガイド回転軸用カップリング
１５上用引っ張りバネ
１６下用引っ張りバネ
１７上調整ナット
１８下調整ナット
１９上シリンダー
２０上ピニオン
２１上ラック
２２下シリンダー
２３下ピニオン
２４下ラック
２５ａ上ＤＳチョック
２５ｂ上ＷＳチョック
２６ａ下ＤＳチョック
２６ｂ下ＷＳチョック
２７引っ張りバネ
２８上駆動軸
２９下駆動軸
３０上駆動装置
３１下駆動装置
３２ＤＳ側ハウジング
３３上後端ガイド用ストッパー
３４下後端ガイド用ストッパー
３５ユニバーサルミル
３６エッジャーミル
３７上水平ロール
３８上水平ロールチョック
３９下水平ロール
４０下水平ロールチョック
４１竪ロール
４２竪ロールチョック
４３中間ガイド
４４突起部
４６圧延素材のパスライン
４７ミルの中心
４８溝形鋼

Claims

形鋼圧延機の入り側およびまたは出側にて圧延素材のウェブ部を誘導する上ガイドおよび下ガイドからなる上下一対のガイド装置であって、
前記上ガイドおよび下ガイドは圧延方向の前後で先端ガイドと後端ガイドとに２分割されており、
圧下手段により昇降する上下水平ロール用の左右のチョックが上下レストバーにて接続され、
該上下レストバーの圧延素材のパスライン側に、軸長方向が圧延方向と直交する回転軸を設け、該回転軸に、前記２分割された先端ガイドと後端ガイドとを軸支して、該先端ガイドと後端ガイドとを該回転軸を中心として上下方向に回動可能とし、
前記上下水平ロールの交換時に上下後端ガイドの回動退避により、該上下後端ガイドが形鋼圧延機に干渉しないように構成したことを特徴とする形鋼圧延機用ガイド装置。
上下レストバーの上下水平ロールと反対側に、軸長方向が垂直方向の回転軸を設け、該回転軸に、回動可能な固定板を設けたことを特徴とする請求項１記載の形鋼圧延機用ガイド装置。
上下先端ガイドと上下レストバーとの間に、前記上下先端ガイドの先端部が上下水平ロールに接触するように位置調整を行う位置調整手段を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の形鋼圧延機用ガイド装置。