JP4735580B2 - 圧延ロール、圧延リング、圧延機及び圧延ロールの組み立て方法 - Google Patents
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Description
さらに、圧延後の製品(線材や棒材)の表面を滑らかに仕上げるためには、圧延リング8をできるだけ高硬度の材料で形成することが望ましいが、高硬度の材料は引張応力に対してさらに脆くなる傾向にあってクラックが発生しやすくなるため、従来は、圧延リング8を高硬度の材料で形成して製品の表面状態の向上を図ることはできなかった。
また、圧延リングを軸線方向に押圧して固定しているので、軸線方向に隣接する各部材間の隙間が小さくなり、シャフトのシール性を向上させることができるとともに、シール構造を簡略化することができる。
この圧延リングは、従来の圧延リングよりも肉厚が薄くされているので、超硬合金等の硬質材料の使用量が少なくなり、低コストで生産することができる。
この圧延ロール11は、例えば鋼材等で形成された軸線Lに沿って延びる概略円柱状をなすシャフト12を有しており、シャフト12の一端側(図1において左側)部分に大径部13が形成され、この大径部13の一端が圧延機の出力軸(図示なし)に接続されて軸線L回りに回転される構成とされた、いわゆる片持ち式の圧延ロール11である。
圧延リング30の外周面の軸線L方向中央部には、径方向内側に向けて凹んだ断面半円状をなす成形溝32が形成されている。また、圧延リング30の内周面は、軸線Lを軸心とした円筒面とされ、その内径は前記スリーブ部材20の内周サポート部(突出部26)が形成されていない定径部25の外径よりも大きくされるとともに、前記突出部26部分の外径と略同一とされている。
また、この側面サポート部の一端側には、後述する押圧部材50による押圧力を受ける受け面43を備えた受け部42が配置されており、本実施形態においては、シャフト12の中径部14の外周部分に嵌合するように前記受け部42が配置されている。
このような油圧ナット60がシャフト12の雄ネジ部17に螺着され、前記押圧リング62は、押圧部材50の他端面に当接されるとともに前記リテーナ55とは非接触となるように配置されている。
さらに、クラックの発生が抑制されているので、超硬合金のうちでもさらなる高硬度材料を使用することが可能となり、圧延リング30の耐摩耗性を向上させて圧延リング30の寿命向上を図ることができるとともに、圧延された製品(線材や棒材)の表面を滑らかに仕上げることができる。
また、圧延リング30を軸線L方向一端側に押圧して固定しているので、軸線L方向に隣接して密着、当接する各部材間の隙間が小さくなり、シャフト12のシール性を向上させたり、シール構造を簡略化しても十分なシール性を確保したりすることができる。
また、本実施形態においては、スリーブ部材20と一体に形成された突出部26が内周サポート部とされているので、この圧延ロール11を構成する部品点数が少なくなって圧延ロール11の組み立て作業をさらに簡略化することができる。
この圧延ロール11においては、スリーブ部材20に突出部26は形成されておらず、スリーブ部材20の外周面は外径が一定とされた定径部25とこれより大径の鍔部24とで構成されている。スリーブ部材20(定径部25)の外周には、前記圧延リング30の内周面を支持する内周サポート部及び圧延リング30の一端側を向く側面に当接される側面サポート部として、図2に示すように、断面がL字状をなすL字型スペーサ44がスリーブ部材20と着脱可能に配置されている。
また、L字型スペーサ44の一端側を向く面が前記受け面43に当接されており、このL字型スペーサ44及び圧延リング30は、受け面43と押圧部材50の押圧面51とで挟持されて固定されている。
この圧延ロール11においても、第2の実施形態と同様に、スリーブ部材20に突出部26は形成されておらず、スリーブ部材20の外周面は外径が一定とされた定径部25とこれより大径の鍔部24とで構成されている。
この圧延ロール11においても、第2、第3の実施形態と同様に、スリーブ部材20に突出部26は形成されておらず、スリーブ部材20の外周面は外径が一定とされた定径部25とこれより大径の鍔部24とで構成されている。
ここで、本実施形態においては、スチールホルダ38の内径はスリーブ部材20の定径部25の外径よりも僅かに大きくされていてクリアランスが形成されており、圧延リング30がスチールホルダ38を介してスリーブ部材20によって支持され、その軸心がシャフト12及びスリーブ部材20の軸線Lと一致させられるとともに、スチールホルダ38及び圧延リング30が軸線L方向に摺動可能とされている。
また、スチールホルダ38の一端側を向く面が受け部42の受け面43に当接されており、これらスチールホルダ38、圧延リング30、リングスペーサ46が、受け部42の受け面43と押圧部材50の押圧面51とで挟持されて固定され、圧延ロール11が構成される。
また、内周サポート部及び側面サポート部とされたスチールホルダ38が圧延リング30と接着固定されて一体に構成されているので、この圧延ロール11の組み立て作業をさらに簡略化することができる。
例えば、圧延リングを超硬合金で形成されたものとして説明したが、これに限定されることはなく、他の硬質材料で形成されたものであってもよい。例えば、超微粒合金等の高硬度材料で形成することで、圧延リングの耐摩耗性を向上させることができるので、好ましい。
また、圧延リングの外周面に、径方向内側に向けて凹んだ断面半円状をなす成形溝が形成されたものとして説明したが、この圧延リングの外周面の形状に限定はなく、圧延して成形する製品の形状、材質等を考慮して適宜設計することが好ましい。
12 シャフト
19 段差部
19A 段差部19の受け面
20 スリーブ部材
21A 凹部
26 突出部(内周サポート部)
27 内周サポート部
28 側面サポート部
30 圧延リング
35 台金(内周サポート部)
38 スチールホルダ(内周サポート部及び側面サポート部)
41,45,47,48 スペーサ(側面サポート部)
44 L字型スペーサ(内周サポート部及び側面サポート部)
50 押圧部材
60 油圧ナット(押圧機構)
71 押圧ナット(押圧部材)
L シャフト12の軸線
Claims (15)
- 一端が圧延機の出力軸に接続されて軸線回りに回転されるシャフトを有し、該シャフトの他端側部分に筒状をなすスリーブ部材が装着され、該スリーブ部材の外周に硬質材料で形成された圧延リングが固定されて構成される圧延ロールであって、
前記シャフトには他端側に向かうに従い漸次外径が小さくなるテーパ部が形成される一方、前記スリーブ部材には他端側に向かうに従い漸次内径が小さくなるテーパ孔が形成されて、これらテーパ部とテーパ孔とが嵌合可能とされ、
前記スリーブ部材の外周側には、内周サポート部が配置されていて、該スリーブ部材を前記テーパ部に嵌合させた状態で、前記圧延リングは、前記内周サポート部を介して前記スリーブ部材に支持され、かつ、この状態で前記圧延リングが前記軸線方向に摺動可能となるように、該圧延リングの内径が前記内周サポート部の外径よりも大きくされており、
前記圧延リングの他端側には、前記圧延リングの他端側を向く側面を押圧する押圧部材と、この押圧部材を一端側に向けて付勢する押圧機構とが配置され、これら押圧部材及び押圧機構によって前記圧延リングを一端側に向けて押圧して固定する構成とされていることを特徴とする圧延ロール。 - 前記スリーブ部材の外周側には、前記圧延リングの側面に当接される側面サポート部が配置されていることを特徴とする請求項1に記載の圧延ロール。
- 前記側面サポート部が前記内周サポート部と一体に形成されるとともに、前記内周サポート部の内周側には凹部が形成されていることを特徴とする請求項2に記載の圧延ロール。
- 前記押圧部材の他端側に油圧ナットが配置されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の圧延ロール。
- 前記押圧部材と前記油圧ナットとの間には、弾性部材が介装されていることを特徴とする請求項4に記載の圧延ロール。
- 前記押圧部材は前記圧延リングの他端側において前記シャフトに螺着される押圧ナットとされるとともに、前記油圧ナットは着脱可能に配置されていることを特徴とする請求項4に記載の圧延ロール。
- 前記内周サポート部は、前記スリーブ部材と一体に形成されていることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の圧延ロール。
- 前記内周サポート部は、前記スリーブ部材の外周から径方向外側に向けて突出した突出部であることを特徴とする請求項7に記載の圧延ロール。
- 前記内周サポート部は、前記スリーブ部材と前記圧延リングとの間に介装されるスペーサであることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の圧延ロール。
- 前記内周サポート部は、前記圧延リングの内周面に圧入によって固定されていることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の圧延ロール。
- 前記内周サポート部は、前記圧延リングに接着されていることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の圧延ロール。
- 請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の圧延ロールに使用される圧延リングであって、
側面に前記押圧部材に押圧される被押圧面が形成されるとともに、内径が、前記スリーブ部材の前記内周サポート部が配置されていない部分の外径よりも大きくされていることを特徴とする圧延リング。 - 請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の圧延ロールを備え、前記押圧部材による押圧力を受ける受け面を有することを特徴とする圧延機。
- 前記シャフトは一端側に向けて拡径する段差部を有し、前記受け面がこの段差部に形成されていることを特徴とする請求項13に記載の圧延機。
- 一端が圧延機の出力軸に接続されて軸線回りに回転されるシャフトを有し、該シャフトの他端側部分に筒状をなすスリーブ部材が装着され、該スリーブ部材の外周に硬質材料で形成された圧延リングが固定されて構成される請求項1に記載の圧延ロールの組み立て方法であって、
前記シャフトには他端側に向かうに従い漸次外径が小さくなるテーパ部を形成する一方、前記スリーブ部材には他端側に向かうに従い漸次内径が小さくなるテーパ孔を形成して、これらテーパ部とテーパ孔とを嵌合可能とし、
前記スリーブ部材の外周側に内周サポート部を配置して、該スリーブ部材を前記テーパ部に嵌合させた状態で、前記圧延リングを、前記内周サポート部を介して前記スリーブ部材に支持し、かつ、該圧延リングの内径を前記内周サポート部の外径よりも大きくして、この状態で前記圧延リングが前記軸線方向に摺動可能とし、
前記圧延リングの他端側に備えられた押圧部材と押圧機構とによって前記圧延リングを一端側に向けて押圧して固定することを特徴とする圧延ロールの組み立て方法。
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