JP4764846B2 - クイックシフト式圧延設備 - Google Patents

Description

本発明は、形鋼の圧延時に、複数の孔型を有する圧延用ロールを備えた圧延機を圧延ラインに直交する方向へ移動可能にしたクイックシフト式圧延設備に関する。

形鋼のリバース圧延は、定位置に固定された圧延機に組み込まれた圧延用ロールに複数の孔型を備えてそれぞれの孔型位置まで、圧延ラインと直角方向に圧延材料をローラーテーブル上にて横送りしながら（圧延用ロールの軸方向へ圧延材料を移動させながら）この圧延材料を各孔型へ通過させることにより行なっている。しかしながら、圧延用ロールのローラーテーブルは幅広いものが必要で、このため圧延ラインの占有面積が広くなって、圧延ライン設備並びに工場建屋の費用が高くなるという問題がある。更に、圧延材料を横送りしながら圧延を繰り返すため、成品に表面疵や曲がり等が発生するという致命的な問題も有している。
このため、圧延用ロールの軸方向へ圧延材料を移動させる代りに、リバース圧延における圧延材料の横送りの移動距離に等しい分だけ圧延機を圧延ラインと直角方向に移動させ、圧延材料を常に圧延ライン上の一定位置で往復させる方法が提案されている。しかし、この圧延方法では、圧延材料がリバースしてくる間に、重量の大きな圧延機を急速に移動させる必要がある。

そこで、特許文献１では、圧延ラインに直交して配置された基礎架台上に、車輪により移動可能な圧延機を乗載するとともに、基礎架台のフレーム内に圧延機浮上用ビームおよび圧延機浮上用ビームの持ち上げ用シリンダを設置し、圧延機の移動時には圧延機のスタンドの脚部に設けたクランプ装置を解放し、圧延機浮上用ビームを持ち上げて圧延機を移動させる形式のものが提案されている。しかし、圧延機浮上用ビームで圧延機の全重量を支えるので、圧延機浮上用ビームの剛性を高めるためにその寸法が大きくなり、この圧延機浮上用ビームを収容する基礎架台のフレームも大きくなるという問題がある、更に、大きな圧延機浮上用ビームが基礎架台のフレーム中にはめ込まれた形となっているためメンテナンスの面でも難しさが存在する。

このため、特許文献２では、圧延機のスタンドの脚部に偏心軸を介して車輪を取付け、偏心軸の回転によりシフトレールに対する車輪の軸心位置を高くすることでシフトレール上で圧延機を浮上させ、圧延機の横行を可能とする形式のものが提案されている。しかし、全ての車輪をシフトレールに均等に接触させることは困難で、車輪およびシフトレールには局所的な接触による変形が生じ摩耗も早く、車輪とシフトレールの寿命が短くなるという問題が生じている。
そこで、特許文献３では、圧延機のスタンドの脚部に偏心軸を配設し、偏心軸に車輪を有するボギー台車を揺動自在に設け、偏心軸の回転によりボギー台車を昇降し、ボギー台車を揺動自在に下降させて全ての車輪をシフトレールに均等に接触させて圧延機のスタンドを浮上させ、圧延機の横行きを可能とすることが提案されている。

特公昭４７−３７８３１号公報 特開昭５５−１４７４０５号公報 特開２００４−３０６０９９号公報

しかしながら、特許文献３に示す圧延機では、圧延機の昇降は偏心軸の回転機構で行ない、ボギー台車を上昇させて圧延機を基礎架台上に載置した際の圧延機の基礎架台への固定はクランプ機構で行い、圧延機の昇降と固定（クランプ）が別々の機構で動作するため、装置構成が複雑になるとともに装置費用も高くなるという問題がある。更に、各リバース圧延毎に圧延機の位置が変化してクランプ位置も変わるため、圧延機のスタンドの中立位置を常にクランプすることができず、偏荷重対策のためクランプ装置を大型化せねばならず、クランプ装置の製作費用が高くなるという問題がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、圧延機の昇降と固定を同一の機構で兼用させるとともに、圧延機の固定時に圧延機のスタンドの中立位置を常にクランプすることが可能なクイックシフト式圧延設備を提供することを目的とする。

前記目的に沿う本発明に係るクイックシフト式圧延設備は、複数の孔型を有する圧延用ロールを上下に備え、前後方向の圧延ラインと直交する左右方向に沿って配置された基礎架台に設けたシフトレール上に前後の両側に設けられたボギー台車を介して移動可能に設置された圧延機を有するクイックシフト式圧延設備において、
前記圧延機のスタンドの前後方向の左右両側の脚部にそれぞれ偏心軸を取付け、該各偏心軸の断面円形の偏心駆動部が、それぞれ左右に車輪を有する前記ボギー台車の上部中央に回動可能に取付けられ、しかも、前記各ボギー台車には、前記基礎架台の顎部を下方両側から掛止可能な断面Ｌ字状のクランプアームが設けられ、
前記偏心軸の回転により前記偏心駆動部を介して前記ボギー台車を下降させることによって、前記圧延機の前記スタンドを前記シフトレール上に浮上させて前記車輪で該圧延機を支持するとともに、前記クランプアームの前記顎部との掛合状態を解いて該圧延機を横行可能にし、
更に、前記偏心軸の逆回転により前記偏心駆動部を介して前記ボギー台車を上昇させることによって、前記圧延機を下降させて前記スタンドを前記シフトレール上に載置するとともに、前記クランプアームが前記顎部に掛合して該圧延機を前記基礎架台上に固定する。

本発明に係るクイックシフト式圧延設備において、前記クランプアームの作動部には調厚部材が設けられ、前記顎部に対して、前記偏心駆動部の作動高さに対応する前記クランプアームの作動位置を調整することが好ましい。

請求項１および２記載のクイックシフト式圧延設備においては、偏心軸の回転機構を利用してボギー台車を昇降させるだけで圧延機の昇降と固定を行なうことが可能になる。更に、スタンドの脚部に取付けたボギー台車に設けたクランプアームで基礎架台の顎部を掛止して圧延機を基礎架台に固定するので、ボギー台車に設けるクランプアームの位置を予め調整しておくと、圧延機の位置が変化しても圧延機のスタンドの中立位置を常にクランプすることが可能になる。その結果、圧延機の装置構成が簡単になるとともにクランプアームを大型化する必要もなくなり、圧延機の製作コストが低減できる。

特に、請求項２記載のクイックシフト式圧延設備においては、顎部に対して、偏心駆動部の作動高さに対応するクランプアームの作動位置を調整できるので、スタンドがシフトレール上に載置されても顎部をクランプアームで未掛止の状態にすることができ、圧延機の重量をスタンドを介してシフトレールで受けた後にクランプアームで顎部を掛止することが可能になる。その結果、圧延機を基礎架台に安定して固定することが可能になる。

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き説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係るクイックシフト式圧延設備に設けられた圧延機の下部説明図、図２は同圧延機の下部の部分拡大正面図、図３は図１の矢視Ａ−Ａ断面図である。

図１〜図３に示すように、本発明の一実施の形態に係るクイックシフト式圧延設備１０は、複数の孔型を有する圧延用ロール（図示せず）を上下に備え、前後方向の圧延ラインと直交する左右方向に沿って配置された基礎架台１１に設けたシフトレール１２上に前後の両側に設けられたボギー台車１３を介して移動可能に設置された圧延機１４を有している。そして、圧延機１４のスタンド１５の前後方向の左右両側の脚部１６にそれぞれ偏心軸１７を取付け、各偏心軸１７の断面円形の偏心駆動部（図示せず）が、それぞれ左右に車輪１８を有するボギー台車１３の上部中央に回動可能に取付けられ、しかも、各ボギー台車１３には、基礎架台１１の顎部１９を下方両側から掛止可能な断面Ｌ字状のクランプアーム２０が設けられている。以下詳細に説明する。

ここで、圧延機１４のスタンド１５の前側の左右両側に設けられた各偏心軸１７の軸端部には、偏心軸駆動用アーム２１がそれぞれ取付けられ、各偏心軸駆動用アーム２１の先側は軸心位置を同一高さ位置にして水平に配置されたロッド２２、２３にピン２４で固定されている。また、ロッド２２、２３の対向する端部は水平に配置された連結部材２５で接続され、連結部材２５が接続されていないロッド２２、２３の端部には、それぞれ水平に配置されたスタンドリフトシリンダ２６、２７のピストン２８、２９が連結されている。このような構成とすることにより、対向するスタンドリフトシリンダ２６、２７の駆動動作を同調させて行なうことができ、スタンドリフトシリンダ２６、２７のピストン２８、２９の進退により偏心軸駆動用アーム２１を同期させて回転することができる。

また、偏心軸駆動用アーム２１が取付けられている偏心軸１７の軸端部には、更に、偏心軸１７の軸心をはさんで偏心軸駆動用アーム２１と反対方向に伸びる突出部材３０が設けられている。ここで、圧延機１４のスタンド１５の前側の左右両側の脚部１６には図示しない取付け部材を用いて、突出部材３０を隙間を有して挟むように配置された対となるストッパー３１、３２が設けられている。これにより、偏心軸駆動用アーム２１とともに回転する突出部材３０の回転角度範囲を規制することができ、突出部材３０を介して偏心軸駆動用アーム２１の回転角度範囲が規制され、偏心軸１７の回転範囲も規制されることになる。

なお、図示していないが、圧延機１４のスタンド１５の後側の左右両側に設けられた各偏心軸１７の軸端部にも、圧延機１４のスタンド１５の前側に設けられた偏心軸１７の場合と同様の構成で、偏心軸駆動用アーム２１、突出部材３０がそれぞれ取付けられ、各偏心軸駆動用アーム２１には水平に配置されたロッド２２、２３がそれぞれ接続され、各ロッド２２、２３の対向する端部は連結部材２５で接続され、連結部材２５が接続されていない各ロッド２２、２３の端部にはそれぞれ水平に配置されたスタンドリフトシリンダ２６、２７が接続されている。更に、圧延機１４のスタンド１５の後側の左右両側の脚部１６にも取付け部材を用いて突出部材３０を隙間を有して挟むように対となるストッパー３１、３２が取付けられている。その結果、圧延機１４のスタンド１５の前後の左右両側にそれぞれ設けたスタンドリフトシリンダ２６、２７を同調動作させることで、圧延機１４のスタンド１５の前後の左右両側に設けた各偏心軸１７の回転を同期させて一定の角度範囲内で行なうことができる。

図３に示すように、ボギー台車１３は、偏心軸１７で回動自在に軸支され断面視して下側が開口したコ字状のフレーム３３と、フレーム３３の前後に図示しない軸受を介して同一高さ位置に水平に取付けられた車軸３４とを有し、車輪１８は車軸３４にそれぞれ取付けられている。このような構成とすることにより、基礎架台１１の上部に形成された顎部１９の上面に取付けられたシフトレール１２に車輪１８を載せて、ボギー台車１３を移動可能に載置することができる。そして、偏心軸１７を回転させて偏心駆動部の軸心位置を下げると、ボギー台車１３はシフトレール１２に向けて下降して車輪１８がシフトレール１２に当接し、圧延機１４はボギー台車１３の車輪１８でシフトレール１２上に支持される状態となって、圧延機１４のスタンド１５の脚部１６の底面に設けられたライナー部３５とシフトレール１２との間に隙間が形成される。その結果、ボギー台車１３を介して圧延機１４をシフトレール１２上に浮上させて移動可能な状態で配置することができる。

クランプアーム２０は、フレーム３３の両側の下部にそれぞれ、例えば締結部材の一例であるボルト３６により固着されている。ここで、クランプアーム２０は、Ｌ字状の長片部の先側（上部）がフレーム３３の両側の下部にそれぞれ固着され、短片部の先側（作動部）には厚み調整可能な調厚部材３７が設けられている。調厚部材３７の厚みを調整することにより、顎部１９に対して、偏心駆動部の作動高さに対応するクランラアーム２０の作動位置を調整することができ、例えば、偏心軸１７に設けた突出部材３０が一方のストッパー３１に当接するまで偏心軸１７を回転させてボギー台車１３をシフトレール１２に対して下降させることによって圧延機１４のスタンド１５（ライナー部３５）をシフトレール１２上に浮上させた際に（ボギー台車１８を横行可能な状態にした際に）、クランプアーム２０の作動位置が顎部１９の底面から一定距離（例えば、５〜１０ｍｍ）下方に下がった位置に来るようにできる。

また、偏心軸１７に設けた突出部材３０がストッパー３２に当接する方向に回転させて（偏心軸１７を逆回転させて）ボギー台車１３をシフトレール１２に対して上昇させることによって、圧延機１４を下降させてスタンド１５（ライナー部３５）をシフトレール１２上に載置した際に、クランプアーム２０の作動位置が顎部１９の底面から一定距離（例えば、０．１〜１ｍｍ）下方に下がった位置に来るようにできる。これによって、圧延機１４のスタンド１５（ライナー部３５）がシフトレール１２上に載置された状態から更に偏心軸１７を突出部材３０がストッパー３２に当接するまで回転させることができ、ライナー部３５がシフトレール１２上に載置された状態で、クランプアーム２０で基礎架台１１の顎部１９を下方両側から掛止することができ、圧延機１４をシフトレール１２上に安定して固定することができる。

続いて、本発明の一実施の形態に係るクイックシフト式圧延設備１０に設けられた圧延機１４の一連の動きについて説明する。なお、圧延機１４のスタンド１５の前後方向の左右両側の脚部１６にそれそれ取付けられた偏心軸１７、各偏心軸１７に取付けられたボギー台車１３において、圧延機１４の前側のボギー台車１３と、圧延機１４の後側のボギー台車１３は同一の動作を行なうので、動作説明は、圧延機１４の前側のボギー台車１３に関してのみ記載する。

偏心軸１７に設けられた突出部材３０がストッパー３１に当接するようにスタンドリフトシリンダ２６、２７を同調させて駆動することで偏心軸１７は同時に回転して、ボギー台車１３はシフトレール１２に対して下降する。これにより、圧延機１４のスタンド１５のライナー部３５がシフトレール１２上に浮上する。このとき、偏心軸１７に取付けられているボギー台車１３は、偏心駆動部に対して回動可能な状態（揺動可能な状態）を維持しつつ下降するので、偏心軸１７および車輪１８に製作誤差や据付誤差が生じていても、ボギー台車１３の揺動によりボギー台車１３の左右に設けられた車輪１８は同時にシフトレール１２に接地し、片当たりすることがない。このため、車輪１８とシフトレール１２とは部分的に接触することがなく、それに伴い両者の局部摩耗、破損などの発生を防止することができる。

そして、ボギー台車１３がシフトレール１２に対して下降すると、ボギー台車１３のフレーム３３に固着されたクランプアーム２０も下降し、クランプアーム２０の作動位置が顎部１９の底面から下方に下がり、クランプアーム２０の顎部１９との掛合状態を解いて、ボギー台車１３のシフトレール１２上での移動が可能になり、ボギー台車１３をシフトレール１２上で移動させることで、圧延機１４を設定した位置まで横行移動させることが可能になる。

圧延機１４の横行移動が終了すると、偏心軸１７に設けた突出部材３０がストッパー３２に当接する方向に回転させて（偏心軸１７を逆回転させて）ボギー台車１３をシフトレール１２に対して上昇させる。ボギー台車１３が上昇することによって、圧延機１４は下降し、圧延機１４のスタンド１５（ライナー部３５）がシフトレール１２上に載置される。このとき、クランプアーム２０の作動位置は、顎部１９の底面から一定距離（例えば、０．１〜１ｍｍ）下方に下がった位置に来ている。このため、圧延機１４のスタンド１５（ライナー部３５）がシフトレール１２上に載置された状態から更に突出部材３０がストッパー３２に当接するまで偏心軸１７を逆回転させることができ、ライナー部３５がシフトレール１２上に載置された状態で、クランプアーム２０により基礎架台１１の顎部１９が下方両側から掛止される。その結果、圧延機１４がシフトレール１２上に固定される。

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
例えば、本実施の形態では、圧延機のスタンドの前側の左右両側に設けた偏心軸同士、後側の左右両側に設けた偏心軸同士が、それぞれ同調して回転するように連結部材で接続したが、更に、前側および後側の左側にそれぞれ配置した偏心軸同士をスタンドを貫通する左側連結軸で、前側および後側の右側にそれぞれ配置した偏心軸同士をスタンドを貫通する右側連結軸でそれぞれ接続するようにもできる。このように圧延機のスタンドの前後方向の左右両側にそれぞれ設けた偏心軸を全て機械的に連結することで、各偏心軸に接続するスタンドリフトシリンダの同調動作を確実に行なうことができる。その結果、車輪とシフトレールとの片当たりを確実に防止でき、車輪とシフトレールの摩耗および破損を防止できる。

本発明の一実施の形態に係るクイックシフト式圧延設備に設けられた圧延機の下部説明図である。 同圧延機の下部の部分拡大正面図である。 図１の矢視Ａ−Ａ断面図である。

符号の説明

１０：クイックシフト式圧延設備、１１：基礎架台、１２：シフトレール、１３：ボギー台車、１４：圧延機、１５：スタンド、１６：脚部、１７：偏心軸、１８：車輪、１９：顎部、２０：クランプアーム、２１：偏心軸駆動用アーム、２２、２３：ロッド、２４：ピン、２５：連結部材、２６、２７：スタンドリフトシリンダ、２８、２９：ピストン、３０：突出部材、３１、３２：ストッパー、３３：フレーム、３４：車軸、３５：ライナー部、３６：ボルト、３７：調厚部材

Claims (2)

1. 複数の孔型を有する圧延用ロールを上下に備え、前後方向の圧延ラインと直交する左右方向に沿って配置された基礎架台に設けたシフトレール上に前後の両側に設けられたボギー台車を介して移動可能に設置された圧延機を有するクイックシフト式圧延設備において、
   前記圧延機のスタンドの前後方向の左右両側の脚部にそれぞれ偏心軸を取付け、該各偏心軸の断面円形の偏心駆動部が、それぞれ左右に車輪を有する前記ボギー台車の上部中央に回動可能に取付けられ、しかも、前記各ボギー台車には、前記基礎架台の顎部を下方両側から掛止可能な断面Ｌ字状のクランプアームが設けられ、
   前記偏心軸の回転により前記偏心駆動部を介して前記ボギー台車を下降させることによって、前記圧延機の前記スタンドを前記シフトレール上に浮上させて前記車輪で該圧延機を支持するとともに、前記クランプアームの前記顎部との掛合状態を解いて該圧延機を横行可能にし、
   更に、前記偏心軸の逆回転により前記偏心駆動部を介して前記ボギー台車を上昇させることによって、前記圧延機を下降させて前記スタンドを前記シフトレール上に載置するとともに、前記クランプアームが前記顎部に掛合して該圧延機を前記基礎架台上に固定することを特徴とするクイックシフト式圧延設備。
2. 請求項１記載のクイックシフト式圧延設備において、前記クランプアームの作動部には調厚部材が設けられ、前記顎部に対して、前記偏心駆動部の作動高さに対応する前記クランプアームの作動位置を調整するクイックシフト式圧延設備。

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