JP4820062B2 - クロスロール圧延機及びそれを用いた圧延方法 - Google Patents

Description

本発明は、クロスロール圧延機及びそれを用いた圧延方法に関する。

クロスロール圧延機は、上下ワークロールをクロスした状態で被圧延材を圧延することを特徴としている。図１２（ａ）、図１２（ｂ）に上下ワークロールと被圧延材との位置関係を示す。図１２（ａ）は平面図、図１２（ｂ）は側面図である。図１２（ａ）に示すように、上下ワークロール１０１は、被圧延材Ｓの幅方向中央部をクロス中心（クロスポイント）ｃとして所定のクロス角θ（可変）でクロスするように配置される。これにより、図１２（ｂ）に示すように、クロスポイントｃ付近の上下ワークロール１０１の開度ａとロール端付近の上下ワークロール１０１の開度ｂとに差が生じることになり、上下ワークロール１０１の開度の、被圧延材Ｓの幅方向に関する分布は図１３に示すように二次曲線となる。クロス角θを大きくすればこの二次曲線の下に凸の程度は傾斜が急になり、クロス角θを小さくすれば二次曲線の下に凸の程度は傾斜が緩やかになる。クロス角θを０とすれば上下ワークロールの開度は一定となる。

クロスロール圧延機の登場以前の圧延機は、圧延中は図１４（ａ）に示すように圧延荷重による上下ワークロール１０１及び上下バックアップロール１０２の撓みにより、被圧延材Ｓの板厚分布は幅中央部で厚く、幅端部で薄くなる傾向にあった。しかし、クロスロール圧延機では、前述のクロス角θを最適に設定し、上下ワークロール１０１の開度を最適な二次曲線にすることにより、上下ワークロール１０１及び上下バックアップロール１０２の撓む分を補償し、図１４（ｂ）に示すように、被圧延材Ｓの圧延後の幅方向板厚分布を均一なものに近づけることができ、板厚精度を向上できる。このため、近年、熱間圧延、冷間圧延を問わず、クロスロール圧延機が数多く設置されるようになってきた。

図１５にクロスロール圧延機の主要部の概略を示す。上下ワークロール１０１を駆動するモータを配置している側をドライブ側といい、その反対側のオペレータが操作する側をオペレータ側という。上ワークロール１０１の回転軸は、ドライブ側とオペレータ側の１対の上ワークロールチョック１０３によって回転可能に支持されている。下ワークロール１０１の回転軸は、ドライブ側とオペレータ側の１対の下ワークロールチョック１０４によって回転可能に支持されている。また、上ワークロール１０１の上方に配置された上バックアップロール１０２の回転軸は、ドライブ側とオペレータ側の１対の上バックアップロールチョック１０５によって回転可能に支持されている。下ワークロール１０１の下方に配置された下バックアップロール１０２の回転軸は、ドライブ側とオペレータ側の１対の下バックアップロールチョック１０６によって回転可能に支持されている。

このクロスロール圧延機においては、以前の圧延機と異なり、上下バックアップロールチョック１０５，１０６及び上下ワークロールチョック１０３，１０４を被圧延材Ｓの搬送方向及びその逆方向から抱え込む形に配置されているクロスヘッド１０７，１０８を有し、このクロスヘッド１０７，１０８を図１５中に大きな矢印で示す被圧延材Ｓの搬送方向に駆動することによって、上ワークロール１０１及び上バックアップロール１０２、下ワークロール１０１及び下バックアップロール１０２を組にして駆動し、前述のクロス角θを設定するようにしている。

図１５に示すように、上ワークロール１０１及び上バックアップロール１０２、下ワークロール１０１及び下バックアップロール１０２を組にして駆動する方式をペアクロス方式といい、上下ワークロール１０１のみを駆動する方式をワークロール単独クロス方式という。
また、ドライブ側とオペレータ側のどちらか一方にクロスヘッドを配置し、クロスヘッドを配置した側をクロスさせ、反対側をピボットとする方式を片クロス方式（上ロールのドライブ側にクロスヘッドがあるときは、下ロールのオペレータ側にクロスヘッドがある）という。図１５に示すクロスロール圧延機はそれに該当するものを図示しており、それにおいては、上ワークロール１０１及び上バックアップロール１０２のドライブ側に配置された上ワークロールチョック１０３及び上バックアップロールチョック１０５を、被圧延材Ｓの搬送方向及びその逆方向から抱え込む形にクロスヘッド１０７が配置され、下ワークロール１０１及び下バックアップロール１０２のオペレータ側に配置された下ワークロールチョック１０４及び下バックアップロールチョック１０６を、被圧延材Ｓの搬送方向及びその逆方向から抱え込む形にクロスヘッド１０８が配置されている。これとは逆に、上ワークロールと上バックアップロールのオペレータ側、および下ワークロールと下バックアップロールのドライブ側にクロスヘッドを配置してもよい。また、上下ともドライブ側とオペレータ側の両方にクロスヘッドを配置し、両方のクロスヘッドをクロスさせ、ピボットを設けない方式を両クロス方式という。以下、ペアクロス方式でかつ片クロス方式の場合について説明するが、基本的な機能としてはワークロール単独クロス方式、両クロス方式も同様であるため、本発明にいうクロスロール圧延機とは、これらを包含した意味とする。

図１６（ａ）、図１６（ｂ）に、図１５のクロスロール圧延機をオペレータ側から見た概略を示す。このクロスロール圧延機はペアクロス方式でかつ片クロス方式である。このクロスロール圧延機においては、上ワークロール１０１及び上バックアップロール１０２のドライブ側に配置された上ワークロールチョック１０３及び上バックアップロールチョック１０５を、被圧延材Ｓの搬送方向及びその逆方向から抱え込む形に１対のクロスヘッド（図示せず）が配置されている。下ワークロール１０１及び下バックアップロール１０２のオペレータ側に配置された下ワークロールチョック１０４及び下バックアップロールチョック１０６を、被圧延材Ｓの搬送方向及びその逆方向から抱え込む形に１対のクロスヘッド１０８が配置されている。

ここで、各クロスヘッド１０８は、圧延機ハウジング１００に対して被圧延材の搬送方向に移動自在に支持されている。各クロスヘッド１０８の駆動は、圧延機ハウジング１００に固定されたナット１１６に螺合しているスクリュ１１５により行うようになっている。各クロスヘッド１０８の下ワークロールチョック１０４側の対向部には、図１６（ｂ）に示すように、水平方向（図１６（ｂ）において上下方向）に一定の曲率で湾曲面Ｔが形成されている。各下クロスヘッドライナ１１３には、これと対応する湾曲面Ｔが形成されている。湾曲面Ｔがクロスヘッド１０８と水平方向に転動自在に当接している。一方で下クロスヘッドライナ１１３は下ワークロールチョック１０４に設けられたチョックライナ１１７に対して平面部で当接している。また、各クロスヘッド１０８の下バックアップロールチョック１０６側の対向部にも、水平方向に一定の曲率で湾曲する前述のＴと同様な湾曲面が形成されている。これと対応する湾曲面Ｔが形成された各下クロスヘッドライナ１１４は、下バックアップロールチョック１０６に設けられた図示しないチョックライナに対して平面部で当接する一方で、他方の湾曲面Ｔがクロスヘッド１０８と水平方向に転動自在に当接している。各クロスヘッド１０８とクロスヘッドライナ１１３，１１４が、湾曲面Ｔを形成する摺動面同士で互いに摺動することにより、クロス角θを変更できる構造となっている。上ワークロール１０１及び上バックアップロール１０２のドライブ側に配置された上ワークロールチョック１０３及び上バックアップロールチョック１０５を、被圧延材Ｓの搬送方向及びその逆方向から抱え込む形に配置されたクロスヘッドの各々も、クロスヘッド１０８と同様の構造を有し、上ワークロールチョック１０３及び上バックアップロールチョック１０５との対向表面に湾曲面Ｔが形成されると共に、これら湾曲面Ｔの各々に、湾曲面を有するクロスヘッドライナ（図示せず）が設けられている。

一方、上ワークロール１０１のオペレータ側に配置された上ワークロールチョック１０３に対向するように、１対の上ワークロールピボットブロック１０９が圧延機ハウジング１００に設けられている。各上ワークロールピボットブロック１０９の上ワークロールチョック１０３側の対向部には、水平方向に一定の曲率で湾曲面Ｔが形成され、これと対応する湾曲面Ｔが形成された各上ワークロールピボットブロックライナ１１０は、上ワークロールチョック１０３に設けられた図示しないチョックライナに対して平面部で当接する一方で、他方の湾曲面Ｔが上ワークロールピボットブロック１１１と水平方向に転動自在に当接している。また、上バックアップロール１０２のオペレータ側に配置された上バックアップロールチョック１０５に対向するように、１対の上バックアップロールピボットブロック１１１が圧延機ハウジング１００に設けられている。各上バックアップロールピボットブロック１１１の上バックアップロールチョック１０５側の対向部には、水平方向に一定の曲率で湾曲面Ｔが形成され、これと対応する湾曲面Ｔが形成された各上バックアップロールピボットブロックライナ１１２は、上バックアップロールチョック１０５に対して平面部で当接する一方で、他方の湾曲面Ｔが上バックアップロールピボットブロック１１１と水平方向に転動自在に当接している。また、下ワークロール１０１及び下バックアップロール１０２のドライブ側にも、下ワークロールピボットブロック、下ワークロールピボットブロックライナ、下バックアップロールピボットブロック、及び下バックアップロールピボットブロックライナが設けられている。

ところで、一般的に、圧延機による被圧延材Ｓの圧延中は、特許文献１にもある通り、上下ともワークロール１０１をバックアップロール１０２に対して被圧延材Ｓの搬送方向にずらしている。これをオフセットといい、図１６（ａ）において圧延機中心に対するワークロールのオフセット量はＣ１、バックアップロールのオフセット量はＣ２となっている。一般にはＣ１とＣ２の合計をオフセット量と称する。オフセットにより、水平方向分力（オフセット分力ともいう）を、被圧延材Ｓの搬送方向である図１６（ａ）中の矢印ｅ方向に発生させる。矢印ｅの方向は、ワークロールがオフセットする方向と一致する。上下バックアップロール１０２には、被圧延材Ｓの搬送方向とは逆の矢印ｆ方向に水平方向分力を発生させる。矢印ｆの方向は、バックアップロールがオフセットする方向と一致する。すると、上下ワークロールチョック１０３，１０４が被圧延材Ｓの搬送方向、上下バックアップロールチョック１０５，１０６がその逆方向に向けて押され、上下ワークロールチョック１０３，１０４が被圧延材Ｓの搬送方向出側の圧延機ハウジング１００に押し付けられ、上下バックアップロールチョック１０５，１０６が被圧延材Ｓの搬送方向入側の圧延機ハウジング１００に押し付けられ、安定する。

しかし、図１６（ａ）、図１６（ｂ）に示すように、各ロールチョック１０３，１０４，１０５，１０６と圧延機ハウジング１００との間（正確には、上ワークロールチョック１０３に設けられたチョックライナとワークロールピボットブロックライナ１１０との間、下ワークロールチョック１０４に設けられたチョックライナ１１７とクロスヘッドライナ１１３との間、上バックアップロールチョック１０５とバックアップロールピボットブロックライナ１１２との間、及び下バックアップロールチョック１０６とクロスヘッドライナ１１４との間）には、クリアランスｄがあるため、各ロールチョック１０３，１０４，１０５，１０６の被圧延材Ｓの搬送方向の位置決めを行わないと、圧延荷重が小さい、つまりオフセットによる押し付け力が小さい圧延の際中には、クロス角θを変更した場合等に、圧延機ハウンジング１００内で上下ワークロールチョック１０３，１０４もしくは上下バックアップロールチョック１０５，１０６が被圧延材Ｓの搬送方向もしくはその逆方向に位置ずれを起こし、もしもそれが左右（ドライブ側とその反対側のオペレータ側）で不均一であったりすると、被圧延材Ｓの幅方向左右で上下ワークロール１０１の開度差が生じ、被圧延材Ｓの蛇行、曲がり、ひどい場合には、破断につながるという問題があった。

これを防止するために、例えば、特許文献２や特許文献３のように、軸受箱（チョック）を被圧延材の搬送方向に油圧シリンダで押し付ける装置や、特許文献４のように、圧延荷重による圧延機ハウジング収縮量を予測して、チョックと圧延機ハウジングの間隔を最小化する方法が提案されている。
ここで、ハウジング収縮とは、図１７（ｂ）に示すように、圧延の際中に圧延機ハウジングの上下方向に作用する圧延荷重により、ハウジング上下方向中央部で発生する被圧延材の搬送方向の変形、つまりハウジングの入側と出側の間隔の収縮のことをさす。
特開平８−１９７１１０号公報 特開平９−２８５８０６号公報 特開２００１−１１３３０８号公報 特開平７−３２０１８号公報

しかしながら、上記した特許文献２及び特許文献３のように、チョックを油圧シリンダにより圧延機ハウジングに向けて押し付ける方式には、非常に狭いところに油圧シリンダを設置する必要があるため、特殊なシリンダ構造となって、設置コストが高額になる問題があった。この問題は特に、既設の圧延機を改造する場合に顕著である。
このほか、油圧シリンダに油圧を供給する配管は、被圧延材の搬送に支障にならず、かつ圧延機ハウジングもチョックも存在しない空間を通す必要がある。配管サポートを設置するスペースも必要である。上記した油圧シリンダの特殊なシリンダ構造とあいまって、油漏れ等のトラブルも生じやすく信頼性の問題、補修やメンテナンスにかかるコスト上の問題がある。更には補修時間確保のために設備の操業稼動率が低下する問題もあった。

通常熱間圧延機の周辺には、ロール冷却水、チョック冷却水等が大量に存在する。冷却水によって潤滑剤が流されないように、チョックとハウジングの間やチョックと油圧シリンダの間の摺動部に、潤滑剤の供給口を配置することが望ましい。しかし、チョックと油圧シリンダの間の摺動部に潤滑剤の供給口を配置するには、油圧シリンダ内に潤滑剤を供給する穴を貫通させなければならないので実現できない。さらに、油圧シリンダでチョックを押し付けると摺動圧が増加し、チョックライナ、シリンダ面の磨耗量が増えるため、補修にかかるコストが増加する。

また、上記した特許文献４のように、圧延荷重による圧延機ハウジング収縮量を予測して、チョックと圧延機ハウジングの間隔を最小化する方法にあっては、圧延荷重が小さい場合、つまりハウジング変形量が小さい場合に、チョックと圧延機ハウジングの間隔が残存し、完全にチョック位置を安定化できない場合がある。また、チョックと圧延機ハウジングの間隔を狭く設定しすぎた場合には、ハウジングによりチョックがはさみ込まれてしまい、ロール不転、ベアリングの焼損等の設備トラブルが発生する場合もあるという問題があった。
従って、本発明は上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡便な構造で設置コストが安価であるとともに、信頼性が高い、各ロールチョックのクリアランス内での位置ずれを防止できるクロスロール圧延機及びそれを用いた圧延方法を提供することにある。

１．本発明に係るクロスロール圧延機は、ワークロールを回転可能に支持するワークロールチョック及びバックアップロールを回転可能に支持するバックアップロールチョックを備えたクロスロール圧延機において、被圧延材を圧延中に前記ワークロールがオフセットする方向に、前記ワークロールチョックを付勢するバネを設けたことを特徴とする。
２．本発明に係るクロスロール圧延機は、１．に記載の発明において、前記被圧延材を圧延中に前記バックアップロールがオフセットする方向に、前記バックアップロールチョックを付勢するバネを更に設けたことを特徴とする。

３．本発明に係るクロスロール圧延機は、１．と２．に記載の発明において、バネホルダとチョックライナの間及びクロスヘッドとクロスヘッドライナの間に潤滑剤を供給することを特徴とする。
４．本発明に係るクロスロール圧延機を用いた圧延方法は、ワークロールを回転可能に支持するワークロールチョック及びバックアップロールを回転可能に支持するバックアップロールチョックを備えたクロスロール圧延機を用いた圧延方法において、被圧延材の圧延に際し、前記ワークロールチョックを、圧延中前記ワークロールがオフセットする方向にバネで付勢しつつ圧延することを特徴とする。

５．本発明に係るクロスロール圧延機を用いた圧延方法は、４．記載の発明において、前記被圧延材の圧延に際し、前記バックアップロールチョックを、圧延中前記バックアップロールがオフセットする方向にバネで付勢しつつ圧延することを特徴とする。
６．本発明に係るクロスロール圧延機を用いた圧延方法は、４．と５．に記載の発明において、バネホルダとチョックライナの間及びクロスヘッドとクロスヘッドライナの間に潤滑剤を供給することを特徴とする。

本発明に係るクロスロール圧延機及びクロスロール圧延機を用いた圧延方法によれば、ワークロールチョックを、バネという簡便な手段により、ロールオフセット方向に付勢することにより、ワークロールチョックのクリアランス内での位置ずれを防止し、被圧延材の蛇行、曲がり、破断等のトラブルを防止できる。
また、ワークロールチョックに加えてバックアップロールチョックを更に、バネという簡便な手段により、ロールオフセット方向に付勢することにより、各ロールチョックのクリアランス内での位置ずれを防止し、ワークロールとバックアップロールのクロス角（ロールクロス角）の発生を極力抑制し、それに伴うスラスト力の発生を極力抑制して、被圧延材の蛇行、曲がり、破断等のトラブルを一層効果的に防止することができる。

また、ワークロールチョックあるいはさらにバックアップロールを付勢する手段として、バネを使用することで、圧延機ハウジングとも各ロールチョックとも干渉しない狭い空間に油圧シリンダや油圧配管を設置せねばならない困難さは回避できるようになるため、安価で信頼性の高い装置となる。更に、バネホルダとチョックライナの摺動部に直に潤滑剤を供給することにより、ロール冷却水、チョック冷却水等の冷却水によって潤滑剤が流されることなく、良好な潤滑状態を維持でき、バネホルダ、ライナ類の補修メンテナンスにかかるコストを低減できる。

次に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１（ａ）、図１（ｂ）は本発明に係るクロスロール圧延機の第１実施形態を示し、図１（ａ）はクロスロール圧延機をオペレータ側から見た概略図、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるのＡ−Ａ矢視図である。
図１（ａ）に示すクロスロール圧延機において、先ず、下ロールについて説明すると、下ワークロール１及び下バックアップロール２のオペレータ側に配置された下ワークロール１を回転可能に支持する下ワークロールチョック４及び下バックアップロール２を回転可能に支持する下バックアップロールチョック６を、被圧延材の搬送方向及びその逆方向から抱え込む形に１対のクロスヘッド８が配置されている。

ここで、各クロスヘッド８は、圧延機ハウジング３０に対して被圧延材の搬送方向に移動自在に支持されている。各クロスヘッド８の駆動は、圧延機ハウジング３０に固定されたナット１６に螺合しているスクリュ１５により行うようになっている。そして、各クロスヘッド８の下ワークロールチョック４側の対向部には、図１（ｂ）に示すように、水平方向（図１（ｂ）において上下方向）に一定の曲率で湾曲面Ｔが形成され、これと対応する湾曲面Ｔが形成された各下クロスヘッドライナ１３は、下ワークロールチョック４に設けられたチョックライナ１７に対して平面部で当接する一方で、他方の湾曲面Ｔがクロスヘッド８と水平方向に転動自在に当接している。また、各クロスヘッド８の下バックアップロールチョック６側の対向部にも、水平方向に一定の曲率で湾曲する前述のＴと同様な湾曲面が形成され、これと対応する湾曲面Ｔが形成された各下クロスヘッドライナ１４は、下バックアップロールチョック６に設けられた図示しないチョックライナに対して平面部で当接する一方で、他方の湾曲面Ｔがクロスヘッド８と水平方向に転動自在に当接している。各クロスヘッド８とクロスヘッドライナ１３，１４が、湾曲面状摺動面同士で互いに摺動することにより、クロス角を変更できる構造となっている。

図１（ａ）に示す状態では、下ワークロールチョック４はクロスヘッドライナ１３によって被圧延材の搬送方向（水平方向分力ｅの生じる方向と同じ）に、下バックアップロールチョック６はクロスヘッドライナ１４によって被圧延材の搬送方向と逆方向（水平方向分力ｆの生じる方向と同じ）にオフセットされた状態で位置決めされている。下ワークロールチョック４の位置ずれを防止するため、被圧延材の搬送方向入側のクロスヘッドライナ１３には、圧延機ハウジング３０（被圧延材の搬送方向出側）に向けて下ワークロールチョック４を付勢するチョック拘束装置１８が設置されている。言い換えれば、被圧延材の搬送方向入側のクロスヘッドライナ１３には、被圧延材を圧延中に下ワークロール１がオフセットする方向に、下ワークロールチョック４を付勢するチョック拘束装置１８が設置されている。

このチョック拘束装置１８は、図１（ｂ）に示すように、クロスヘッドライナ１３、薄ライナ２０、バネ２１、バネホルダ１９より成る。バネ２１によりバネホルダ１９をチョックライナ１７に対して押圧し、これにより下ワークロールチョック４を圧延機ハウジング３０に向けて付勢するようになっている。バネ２１としては皿バネが好適である。弾性体あるいはそれと同等の機能があれば適用可能性があり、皿バネに限られるものではない。

クロスヘッドライナ１３、バネホルダ１９には図示しないが給脂用の貫通穴が設けてあり、クロスヘッドとクロスヘッドライナの間に供給された潤滑剤が、この貫通穴を通ってバネホルダ１９とチョックライナとの摺動面に供給されるようになっている。
一方、図１（ａ）はオペレータ側を図示したのに対し、図示を省略しているドライブ側では、被圧延材の搬送方向入側の下ワークロールピボットブロックライナ（図示せず）には、圧延機ハウジング３０（被圧延材の搬送方向出側）に向けて下ワークロールチョック（図示せず）を付勢するチョック拘束装置（図示せず）が設置されている。このチョック拘束装置は、オペレータ側のチョック拘束装置１８と同一の構成を有する。

次に、上ロールについて説明すると、上ワークロール１のオペレータ側に配置された上ワークロール１を回転可能に支持する上ワークロールチョック３に対向するように、１対の上ワークロールピボットブロック９が圧延機ハウジング３０に設けられている。各上ワークロールピボットブロック９の上ワークロールチョック３側の対向部には、水平方向に一定の曲率で湾曲する湾曲面Ｔが形成され、これと対応する湾曲面Ｔが形成された各上ワークロールピボットブロックライナ１０は、上ワークロールチョック３に設けられた図示しないチョックライナに対して平面部で当接する一方で、他方の湾曲面Ｔが上ワークロールピボットブロック９と水平方向に転動自在に当接している。

また、上バックアップロール２のオペレータ側に配置された上バックアップロール２を回転可能に支持する上バックアップロールチョック５に対向するように、１対の上バックアップロールピボットブロック１１が圧延機ハウジング３０に設けられている。各上バックアップロールピボットブロック１１の上バックアップロールチョック５側の対向部には、水平方向に一定の曲率で湾曲する湾曲面Ｔが形成され、これと対応する湾曲面Ｔが形成された各上バックアップロールピボットブロックライナ１２は、上バックアップロールチョック５に対して平面部で当接する一方で、他方の湾曲面が上バックアップロールピボットブロック１１と水平方向に転動自在に支持されている。

図１（ａ）に示す状態では、上ワークロールチョック３は上ワークロールピボットブロックライナ１０によって被圧延材の搬送方向に、上バックアップロールチョック５は上バックアップロールピボットブロックライナ１２によって被圧延材の搬送方向と逆方向にオフセットされた状態で位置決めされている。位置ずれを防止するため、被圧延材の搬送方向入側の上ワークロールピボットブロックライナ１０には、圧延機ハウジング３０（被圧延材の搬送方向出側）に向けて上ワークロールチョック３を付勢するチョック拘束装置１８が設置されている。言い換えれば、被圧延材の搬送方向入側の上ワークロールピボットブロックライナ１０には、被圧延材を圧延中に上ワークロール１がオフセットする方向に、上ワークロールチョック３を付勢するチョック拘束装置１８が設置されている。この上ワークロールチョック拘束装置１８は、下ワークロールチョック４を付勢するチョック拘束装置１８と同一の構成を有する。上ワークロールチョック拘束装置１８は、上ワークロールピボットブロックライナ１０、薄ライナ（図示せず）、バネ（図示せず）、バネホルダ（図示せず）より成る。バネ（図示せず）によりバネホルダ（図示せず）をチョックライナに対して押圧し、これにより上ワークロールチョック３を圧延機ハウジング３０に向けて付勢するようになっている。

上ワークロールピボットブロックライナ１０、バネホルダ（図示せず）には給脂用の貫通穴が設けてあり、上ワークロールピボットブロック９と上ワークロールピボットブロックライナ１０の間に供給された潤滑剤が、この貫通穴を通ってバネホルダの表面、言い換えればバネホルダとチョックライナとの摺動面に供給されるようになっている。
一方、図１（ａ）はオペレータ側を図示したのに対し、図示を省略しているドライブ側では、上ワークロール１及び上バックアップロール２のドライブ側に配置された上ワークロール１を回転可能に支持する上ワークロールチョック（図示せず）及び上バックアップロール２を回転可能に支持する上バックアップロールチョック（図示せず）を、被圧延材の搬送方向及びその逆方向から抱え込む形に１対のクロスヘッド（図示せず）が配置されている。そして、各クロスヘッドの上ワークロールチョック側の対向部には、水平方向に一定の曲率で湾曲する湾曲面Ｔが形成され、これと対応する湾曲面Ｔが形成された各上クロスヘッドライナは、上ワークロールチョックに設けられたチョックライナに対して平面部で当接する一方で、他方の湾曲面がクロスヘッド（図示せず）と水平方向に転動自在に当接している。また、各クロスヘッドの上バックアップロールチョック側の対向部にも、水平方向に一定の曲率で湾曲する湾曲面Ｔが形成され、これと対応する湾曲面Ｔが形成された各上クロスヘッドライナは、上バックアップロールチョックに設けられた図示しないチョックライナに対して平面部で当接する一方で、他方の湾曲面Ｔが上バックアップロールクロスヘッド（図示せず）と水平方向に転動自在に支持されている。

湾曲面Ｔには潤滑剤を供給するのが好ましく、潤滑剤はクロスヘッド側に貫通穴を設けて供給するのが好ましい。
そして、上ワークロールチョックの位置ずれを防止するために、被圧延材の搬送方向入側の上ワークロールクロスヘッドライナには、圧延機ハウジング３０（被圧延材の搬送方向出側）に向けて上ワークロールチョックを付勢するチョック拘束装置（図示せず）が設置されている。言い換えれば、被圧延材の搬送方向入側の上ワークロールクロスヘッドライナには、被圧延材を圧延中に上ワークロール１がオフセットする方向に、上ワークロールチョックを付勢するチョック拘束装置が設置されている。このチョック拘束装置は、オペレータ側のチョック拘束装置１８と同一の構成を有する。

以上説明したクロスロール圧延機の第１実施形態によれば、オペレータ側及びドライブ側双方の上下ワークロールチョック３，４を、バネ２１という簡便な手段により、ロールオフセット方向（上下ワークロールチョック３，４を被圧延材の搬送方向）に付勢することにより、上下ワークロールチョック３，４の上ワークロールピボットブロックライナ１０、クロスヘッドライナ１３に対するクリアランス内での位置ずれを防止し、被圧延材の蛇行、曲がり、破断等のトラブルを防止できる。

次に、本発明に係るクロスロール圧延機の第２実施形態を図２（ａ）、図２（ｂ）を参照して説明する。図２（ａ）は本発明に係るクロスロール圧延機の第２実施形態を示し、図２（ａ）はクロスロール圧延機をオペレータ側から見た概略図、図２（ｂ）は図２（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視図である。
図２（ａ）に示すクロスロール圧延機は、被圧延材を圧延中に上下バックアップロール２がオフセットする方向に上下バックアップロールチョック５，６を付勢するチョック拘束装置２２を更に設けた点で、図１（ａ）に示すクロスロール圧延機と異なっている。以下、これを具体的に説明する。

図２（ａ）に示すクロスロール圧延機において、先ず、下ロールについて説明すると、下ワークロール１及び下バックアップロール２のオペレータ側に配置された下ワークロール１を回転可能に支持する下ワークロールチョック４及び下バックアップロール２を回転可能に支持する下バックアップロールチョック６を、被圧延材の搬送方向及びその逆方向から抱え込む形に１対のクロスヘッド８が配置されている。

ここで、各クロスヘッド８は、圧延機ハウジング３０に対して被圧延材の搬送方向に移動自在に支持されている。各クロスヘッド８の駆動は、圧延機ハウジング３０に固定されたナット１６に螺合しているスクリュ１５により行うようになっている。そして、各クロスヘッド８の下ワークロールチョック４側の対向部には、水平方向に一定の曲率で湾曲面Ｔが形成され、これと対応する湾曲面Ｔが形成された各下クロスヘッドライナ１３は、下ワークロールチョック４に設けられたチョックライナ１７に対して平面部で当接する一方で、他方の湾曲面Ｔがクロスヘッド８と水平方向に転動自在に当接している。また、各クロスヘッド８の下バックアップロールチョック６側の対向部にも、水平方向に一定の曲率の湾曲面Ｔが形成され、これと対応する湾曲面Ｔが形成された各下クロスヘッドライナ１３は、下バックアップロールチョック６に対して平面部で当接する一方で、他方の湾曲面Ｔがクロスヘッド８と水平方向に転動自在に支持されている。各クロスヘッド８とクロスヘッドライナ１３，１４が、湾曲面状の摺動面同士で互いに摺動することにより、クロス角を変更できる構造となっている。

図２（ａ）に示す状態では、下ワークロールチョック４はクロスヘッドライナ１３によって被圧延材の搬送方向（水平方向分力ｅの生じる方向と同じ）に、下バックアップロールチョック６はクロスヘッドライナ１４によって被圧延材の搬送方向と逆方向（水平方向分力ｆの生じる方向と同じ）にオフセットされた状態で位置決めされている。下ワークロールチョック４の位置ずれを防止するため、被圧延材の搬送方向入側のクロスヘッドライナ１３には、圧延機ハウジング３０（被圧延材の搬送方向出側）に向けて下ワークロールチョック４を付勢するチョック拘束装置１８が設置されている。言い換えれば、被圧延材の搬送方向入側のクロスヘッドライナ１３には、被圧延材を圧延中に下ワークロール１がオフセットする方向に、下ワークロールチョック４を付勢するチョック拘束装置１８が設置されている。このチョック拘束装置１８は、図１（ｂ）に示したものと同様の構成を有し、クロスヘッドライナ１３、薄ライナ２０、バネ２１、バネホルダ１９より成る。バネ２１によりバネホルダ１９をチョックライナ１７に対して押圧し、これにより下ワークロールチョック４を圧延機ハウジング３０に向けて付勢するようになっている。

クロスヘッドライナ１３、バネホルダ１９には図示しないが給脂用の貫通穴が設けてあり、クロスヘドとクロスヘッドライナの間に供給された潤滑剤が、この貫通穴を通ってバネホルダ１９の表面、言い換えればバネホルダとチョックライナ１７との摺動面に供給されるようになっている。
また、下バックアップロールチョック６の位置ずれを防止するために、被圧延材の搬送方向出側のクロスヘッドライナ１４には、圧延機ハウジング３０（被圧延材の搬送方向入側）に向けて下バックアップロールチョック６を付勢するチョック拘束装置２２が設置されている。言い換えれば、被圧延材の搬送方向出側のクロスヘッドライナ１４には、被圧延材を圧延中に下バックアップロール２がオフセットする方向に、下バックアップロールチョック６を付勢するチョック拘束装置２２が設置されている。図２（ｂ）に示すように、チョック拘束装置２２は、クロスヘッドライナ１４、薄ライナ２４、バネ２５、バネホルダ２３から成る。バネ２５によりバネホルダ２３をチョックライナ２６に対して押圧し、これにより下バックアップロールチョック６を圧延機ハウジング３０に向けて付勢するようになっている。

クロスヘッドライナ１４、バネホルダ２３には図示しないが給脂用の貫通穴が設けてあり、クロスヘッドとクロスヘドライナの間に供給された潤滑剤が、この貫通穴を通ってバネホルダ２３の表面、言い換えればバネホルダとチョックライナ２６との摺動面に供給されるようになっている。
図２（ａ）はオペレータ側を図示したのに対し、図示を省略しているドライブ側では、被圧延材の搬送方向出側の下ワークロールピボットブロックライナ（図示せず）には、圧延機ハウジング３０（被圧延材の搬送方向出側）に向けて下ワークロールチョック（図示せず）を付勢するチョック拘束装置（図示せず）が設置されている。このチョック拘束装置は、オペレータ側のチョック拘束装置１８と同一の構成を有する。また、被圧延材の搬送方向出側の下バックアップロールピボットブロックライナ（図示せず）には、圧延機ハウジング３０（被圧延材の搬送方向入側）に向けて下バックアップロールチョック（図示せず）を付勢するチョック拘束装置（図示せず）が設置されている。このチョック拘束装置は、オペレータ側のチョック拘束装置２２と同一の構成を有する。

次に、上ロールについて説明すると、上ワークロール１を回転可能に支持する上ワークロールチョック３に対向するように、１対の上ワークロールピボットブロック９が圧延機ハウジング３０に設けられている。各上ワークロールピボットブロック９の上ワークロールチョック３側の対向部には、水平方向に一定の曲率で湾曲面Ｔが形成され、これと対応する湾曲面Ｔが形成された各上ワークロールピボットブロックライナは、上ワークロールチョック３に設けられたチョックライナに対して平面部で当接する一方で、他方の湾曲面Ｔが上ワークロールピボットブロック９と水平方向に転動自在に当接している。

また、上バックアップロール２を回転可能に支持する上バックアップロールチョック５に対向するように、１対の上バックアップロールピボットブロック１１が圧延機ハウジング３０に設けられている。各上バックアップロールピボットブロック１１の上バックアップロールチョック５との対向表面には、水平方向に一定の曲率で湾曲面Ｔが形成され、この湾曲面Ｔが形成された各上バックアップロールピボットブロックライナ１２は、上バックアップロールチョック５に対して平面部で当接する一方で、他方の湾曲面Ｔが上バックアップロールピボットブロック１１と水平方向に転動自在に支持されている。

図２（ａ）に示す状態では、上ワークロールチョック３は上ワークロールピボットブロックライナ１０によって被圧延材の搬送方向に、上バックアップロールチョック５は上バックアップロールピボットブロックライナ１２によって被圧延材の搬送方向と逆方向にオフセットされた状態で位置決めされている。上ワークロールチョック３の位置ずれを防止するため、被圧延材の搬送方向入側の上ワークロールピボットブロックライナ１０には、圧延機ハウジング３０（被圧延材の搬送方向出側）に向けて上ワークロールチョック３を付勢するチョック拘束装置１８が設置されている。言い換えれば、被圧延材の搬送方向入側の上ワークロールピボットブロックライナ１０には、被圧延材を圧延中に上ワークロール１がオフセットする方向に、上ワークロールチョック３を付勢するチョック拘束装置１８が設置されている。このチョック拘束装置１８は、下ワークロールチョック４を付勢するチョック拘束装置１８と同一の構成を有する。チョック拘束装置１８は、上ワークロールピボットブロックライナ１０、薄ライナ（図示せず）、バネ、バネホルダから成る。バネ（図示せず）によりバネホルダ（図示せず）をチョックライナに対して押圧し、これにより上ワークロールチョック３を圧延機ハウジング３０に向けて付勢するようになっている。

上ワークロールピボットブロックライナ１０、バネホルダ（図示せず）には図示しないが給脂用の貫通穴が設けてあり、上ワークロールピボットブロック９と上ワークロールピボットブロックライナ１０の間に供給された潤滑剤が、この貫通穴を通ってバネホルダの表面、言い換えればバネホルダとチョックライナとの摺動面に供給されるようになっている。
また、上バックアップロールチョック５の位置ずれを防止するために、被圧延材の搬送方向出側の上バックアップロールピボットブロックライナ１２には、圧延機ハウジング３０（被圧延材の搬送方向入側）に向けて上バックアップロールチョック５を付勢するチョック拘束装置２２が設置されている。言い換えれば、被圧延材の搬送方向出側の上バックアップロールピボットブロックライナ１２には、被圧延材を圧延中に上バックアップロール２がオフセットする方向に、上バックアップロールチョック５を付勢するチョック拘束装置２２が設置されている。このチョック拘束装置２２は、図２（ｂ）に示すものと同一の構成を有する。

図２（ａ）はオペレータ側を図示したのに対し、図示を省略しているドライブ側では、上ワークロール１を回転可能に支持する上ワークロールチョック（図示せず）及び上バックアップロール２を回転可能に支持する上バックアップロールチョック（図示せず）を、被圧延材の搬送方向及びその逆方向から抱え込む形に１対のクロスヘッド（図示せず）が配置されている。そして、各クロスヘッドの上ワークロールチョック側の対向部には、水平方向に一定の曲率で湾曲面Ｔが形成され、これと対応する湾曲面Ｔが形成されたクロスヘッドライナは、上ワークロールチョックに設けられたチョックライナに対して平面部で当接する一方で、他方の湾曲面Ｔがクロスヘッドライナ（図示せず）と水平方向に転動自在に支持されている。また、各クロスヘッドの上バックアップロールチョック側の対向部にも、水平方向に一定の曲率で湾曲する湾曲面Ｔが形成され、これと対応する湾曲面Ｔが形成されたクロスヘッドライナは、上バックアップロールチョックに対して平面部で当接する一方で、他方の湾曲面Ｔがクロスヘッドライナ（図示せず）と水平方向に転動自在に支持されている。

湾曲面Ｔには潤滑剤を供給するのが好ましく、潤滑剤はクロスヘッド側に貫通穴を設けて供給するのが好ましい。
そして、上ワークロールチョックの位置ずれを防止するために、被圧延材の搬送方向入側のクロスヘッドライナには、圧延機ハウジング３０（被圧延材の搬送方向出側）に向けて上ワークロールチョックを付勢するチョック拘束装置（図示せず）が設置されている。言い換えれば、被圧延材の搬送方向入側のクロスヘッドライナには、被圧延材を圧延中に上ワークロール１がオフセットする方向に、上ワークロールチョックを付勢するチョック拘束装置が設置されている。このチョック拘束装置は、オペレータ側のチョック拘束装置１８と同一の構成を有する。また、上バックアップロールチョックの位置ずれを防止するために、被圧延材の搬送方向出側のクロスヘッドライナには、圧延機ハウジング３０（被圧延材の搬送方向入側）に向けて上バックアップロールチョックを付勢するチョック拘束装置（図示せず）が設置されている。このチョック拘束装置は、オペレータ側のチョック拘束装置２２と同一の構成を有する。

以上説明したクロスロール圧延機の第２実施形態によれば、上下ワークロールチョック３，４に加えて上下バックアップロールチョック５，６を更に、バネ２１，２５という簡便な手段により、ロールオフセット方向（例えばワークロールチョック３，４を被圧延材の搬送方向、バックアップロールチョック５，６をその逆方向）に付勢することにより、各ロールチョック３，４，５，６のクリアランス内での位置ずれを防止し、被圧延材の蛇行、曲がり、破断等のトラブルを防止できる。また、バネホルダとチョックライナの摺動部に直に潤滑剤を供給することにより、ロール冷却水、チョック冷却水等の冷却水によって潤滑剤が流されることなく、良好な潤滑状態を維持でき、バネホルダ、ライナ類の補修メンテナンスにかかるコストを低減できる。

以下、上下ワークロールチョック３，４のみならず上下バックアップロールチョック５，６をもバネ２５で圧延機ハウジング３０に向けて付勢した方がよい理由を詳細に説明する。
上下ワークロールチョック３，４もしくは上下バックアップロールチョック５，６が、図４に示すように、上ワークロールピボットブロックライナ１０、クロスヘッドライナ１３、上バックアップロールピボットブロックライナ１２、クロスヘッドライナ１４との間のクリアランスｄの中で被圧延材の搬送方向もしくはその逆方向に位置ずれを起こし、上ワークロール１と上バックアップロール２又は下ワークロール１と下バックアップロール２との間の平行度が崩れ、上ワークロール１と上バックアップロール２又は下ワークロール１と下バックアップロール２とが微小にクロスする場合がある。上ワークロール１と上バックアップロール２とのクロス角をロールクロス角という。または、下ワークロール１と下バックアップロール２とのクロス角をロールクロス角という。このロールクロス角が発生すると、上下ワークロール１、上下バックアップロール２の間に軸方向にずれようとする力（スラスト力という）が発生する。

図３に、ロールクロス角とスラスト係数（スラスト力を圧延荷重で割った値）との関係を示す。ペアクロス圧延機において、ワークロール１とバックアップロール２とはそれぞれの中心軸が平行な位置関係にあるのが正常であるが、図３を参照すると、微小に平行度が崩れることに伴う微小なロールクロス角の変動によってスラスト係数が大きく変化することがわかる。従って、ロールクロス角がわずかに大きくなると、大きなスラスト力が発生する場合がある。

図４に示すように、圧延機は各ロールチョック３，４，５，６とピボットブロックライナやクロスヘッドライナ１０，１３，１２，１４との間にクリアランスｄを持っており、ロールクロス角が変動しうる。このクリアランスｄによるロールクロス角の変動は通常、制御不能である。例えば、前述の図１（ａ）、図１（ｂ）及び従来例の図１４（ａ）、図１４（ｂ）に示した圧延機の例では、圧延中最大で０．０４°のロールクロス角が生じる。
図５に、下ワークロール１と下バックアップロール２とがクロスしている場合のロールクロス角と、差荷重及びスラスト力との関係を示す。ここで、「差荷重」とは、オペレータ側の荷重からドライブ側の荷重を引いた差をいう。図５に示すように、０．０４°というロールクロス角においても１２００ｋＮのスラスト力が発生する。

このスラスト力は、図６に示すように、圧延機の正面図内で各ロール１，２が回転しようとするモーメントがバランスするためのオペレータ側及びドライブ側の差荷重を変化させる。図５に示すように、スラスト力が１２００ｋＮのときは、差荷重は６００ｋＮ変化する。差荷重変化が６００ｋＮのとき、圧延機ハウジングの垂直方向のバネ定数が１５０００ｋＮ/ ｍｍであったとすると、オペレータ側とドライブ側で垂直方向（圧延荷重の作用する方向）の伸び差は約４０μｍ（＝６００/ １５０００×１０００）生じることになる。すると、仮に図６に示すように、被圧延材Ｓを圧延しているとして、被圧延材Ｓが上下ワークロール１の幅方向の中心を通ったとしても、差荷重補償のため、ドライブ側の上下ワークロール１の開度をその４０μｍ分に相当する分だけ締め込まなければならないということになる。

通常、オペレータは被圧延材を圧延しているときに、ある被圧延材を圧延後、次の被圧延材の圧延を開始したときの差荷重の変化を見て、それをゼロにすべくレベリング（上下ワークロールのオペレータ側とドライブ側の開度差）を調整する方法をとっている。しかしながら、クロスロール圧延機のようにワークロールチョック３，４やバックアップロールチョック５，６の、被圧延材の搬送方向の位置ずれが、前述した理由により発生し、それによって生じるロールクロス角に伴うスラスト力により差荷重が生じるような状態では、スラスト力による差荷重の分だけ、とるべきレベリング値も変化してしまう。しかも前述したクリアランスｄの中で、ワークロールチョック３，４やバックアップロールチョック５，６の位置は一定しておらず、変動しうる。このようにワークロールチョック３，４やバックアップロールチョック５，６の位置がクリアランスｄ内で変動すると、もはや同じクロス角θ、同じ寸法の被圧延材を同じ条件で圧延するような場合でも、スラスト力も差荷重もとるべきレベリング値も再現性がなくなる。この状態で圧延を続行しても、被圧延材に曲がりや蛇行が生じ、特に熱間圧延のような間断的な圧延の場合は、さらに悪いことに、被圧延材の尾端絞り込みの原因になってしまう。

上下ワークロールチョック３，４のみならず上下バックアップロールチョック５，６をもバネ２５で圧延機ハウジング３０に向けて付勢することで、各ロールチョック３，４，５，６のクリアランスｄ内での位置ずれを防止することが好ましい。上下ワークロール１と上下バックアップロール２のクロス角（ロールクロス角）の発生を極力抑制し、それに伴うスラスト力の発生を極力抑制して、被圧延材の蛇行、曲がり、破断等のトラブルを一層効果的に防止することができる。

次に、図１（ａ）及び図２（ａ）を参照してワークロール１及びバックアップロール２の圧延機内への組み入れ、抜き出しをするときのことについて説明する。
ワークロール１及びバックアップロール２は、図１（ａ）及び図２（ａ）における紙面に垂直な方向に組み入れたり抜き出したりする。ワークロール１及びバックアップロール２を組み入れたり、抜き出したりするときは、機械干渉を防止するため、クロスヘッド８は、互いに螺合しているスクリュ１５及びナット１６のうちのスクリュ１５側を回転させることにより、チョック４，６より２〜５ｍｍ離れるように開放される。

そして、ワークロール１及びバックアップロール２を組み入れ後、クロスヘッド８は閉じられてバネホルダ１９とチョックライナ１７、バネホルダ２３とチョックライナ２６との隙間が０ｍｍとなるように設定される。バネホルダ１９と薄ライナ２０及びバネホルダ２３と薄ライナ２４の隙間は、圧延荷重が作用したときに、圧延機ハウジング３０が図１７（ｂ）に示したように上記隙間の狭まる方向に収縮することを考慮し、１．０ｍｍ〜２．０ｍｍ設けられる。圧縮荷重が作用した場合、圧延機ハウジング３０の収縮に合わせて、この隙間が小さくなり、バネ２１，２５はロールチョック４，６との間で押し縮められる。この押し縮められた状態でばね２１，２５に作用する力としては、１つのチョックあたり２００〜３００ｋＮが望ましい。２００ｋＮを下回ると、ロールチョック４，６を圧延機ハウジング３０に向けて付勢する力が十分ではなく、３００ｋＮを超えると、ロールチョック４，６内の図示しないベアリングの回転に無理な力がかかって損傷するおそれがあるからである。

本願発明によるチョック拘束装置１８の機能を十分発揮させるために潤滑が重要である。潤滑する部分は、バネホルダ１９とチョックライナ１７の間及びクロスヘッド８とクロスヘッドライナ１３の間である。特に、クロスヘッド８とクロスヘッドライナ１３が湾曲面状摺動面同士で互いに摺動する面と面の間に潤滑剤を供給することが重要である。潤滑剤はクロスヘッド８側に貫通穴を設けて供給するのが好ましい。

なお、第１実施形態及び第２実施形態のいずれも、オペレータ側、ドライブ側、どちらか片側のチョックのみが被圧延材搬送方向入側、出側に向け移動する片クロス圧延機について示したが、クロス角変更の際の回転中心となるピボットブロック９，１１などは圧延機ハウジング３０に固定されていて、クロスヘッド８のようにワークロール１及びバックアップロール２の圧延機内への組み入れ、抜き出しをするときに、上記隙間を開放することはできない。よって、ピボットブロック９，１１側のバネホルダとロールチョック３，５側のチョックライナとの各隙間は、ワークロール１及びバックアップロール２の圧延機内への組み入れ、抜き出しをするときの各ロールチョック３，５との干渉を防止するために、圧延荷重の作用しない状態でわずかな隙間が生じるようにするのがよい。この隙間は、０．２〜１．０ｍｍが好ましい。０．２ｍｍを下回ると、ワークロール１及びバックアップロール２の圧延機内への組み入れ、抜き出しをするとき干渉するおそれがあり、１．０ｍｍを超えると、圧延荷重が作用した場合、圧延機ハウジング３０が収縮してもバネホルダが各ロールチョック３，５のチョックライナまで届かなくなり、付勢力が作用しなくなるおそれがあるからである。第１実施形態及び第２実施形態のいずれにあっても、この隙間は０．４ｍｍに設定されている。

図７に示す熱間圧延ライン４０の仕上圧延機４６の第１〜第７スタンド（Ｆ１〜Ｆ７）に本発明の図１に示すペアクロス圧延機（ワークロールチョックを付勢するチョック拘束装置のみを設置）を適用して圧延した場合と、従来の図１６（ａ）、図１６（ｂ）に示すペアクロス圧延機を適用して圧延した場合とについて、下ワークロールチョックの位置ずれ量を比較して評価した。どの場合も、バネホルダとチョックライナの間及びクロスヘッドとクロスヘッドライナの間に潤滑剤を供給した。図７に示す熱間圧延ライン４０において、符号４１は加熱炉、４２はサイジングプレス、４３は粗圧延機、４４はクロップシャー、４５はデスケーリング装置、４７は冷却ゾーン、４８は巻取装置である。

図８に第４スタンドＦ４における圧延荷重とクロスヘッド側となるオペレータ側の下ワークロールチョックの位置ずれ量（搬送方向入側）との関係を示す。なお、本実施例における、第４スタンドのワークロール径は約６３０ｍｍ、バックアップロール径は約１５５０ｍｍ、クロス角は０．０２から１．０４度、圧延速度は３５０から５５０ｍｐｍである。

図８を参照すると、チョック拘束装置設置前、即ち従来のペアクロス圧延機を適用した場合には、圧延中に圧延機ハウジング１００内で下ワークロールチョック１０４が被圧延材の搬送方向入側に最大で１．２ｍｍ程度の位置ずれを起こしている。これに対し、チョック拘束装置設置後、即ち本発明の図１（ａ）、図１（ｂ）に示すペアクロス圧延機を適用した場合には、圧延荷重によらず下ワークロールチョック４の位置ずれを防止できていることがわかる。

なお、下ワークロールチョック４，１０４の位置は、図１０に示すように、薄ライナ２０に渦流式距離センサ５０を埋め込み、この渦流式距離センサ５０と下ワークロールチョック４，１０４との距離を測定することにより求めた。渦流式距離センサ５０の出力する信号はアンプ５１に取り込み、アンプ５１からの出力により下ワークロールチョック４，１０４の動きを常時監視できる。

次に、図７に示す熱間圧延ライン４０の仕上圧延機４６の第１〜第７スタンド（Ｆ１〜Ｆ７）に本発明の図１（ａ）、図１（ｂ）に示すペアクロス圧延機（ワークロールチョックを付勢するチョック拘束装置のみを設置）、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すペアクロス圧延機（ワークロールチョックを付勢するチョック拘束装置及びバックアップロールチョックを付勢するチョック拘束装置を設置）を適用して圧延した場合と、従来の図１６（ａ）、図１６（ｂ）に示すペアクロス圧延機を適用して圧延した場合とについて、差荷重のばらつきを比較検討した。

図９に第４スタンドＦ４における、実際に熱間圧延操業中の圧延荷重と差荷重との関係を示す。チョック拘束装置設置の無い場合、即ち従来の図１６（ａ）、図１６（ｂ）に示すペアクロス圧延機を適用した場合には、６００ｋＮ近く差荷重のばらつきが見られた。これに対し、ワークロールチョックを付勢するチョック拘束装置を設置した場合、即ち本発明の図１（ａ）、図１（ｂ）に示すペアクロス圧延機を適用した場合には、差荷重のばらつきは４００ｋＮに低減している。また、ワークロールチョックを付勢するチョック拘束装置及びバックアップロールチョックを付勢するチョック拘束装置を同時に設置した場合、即ち本発明の図２（ａ）、図２（ｂ）に示すペアクロス圧延機を適用した場合には、差荷重のばらつきは１５０ｋＮ以下に更に低減している。

以上は、熱間圧延ラインに本発明を適用した場合を例に説明したが、本発明は例えば、図１１に示す冷間圧延ライン６０の仕上圧延機６６にも適用可能である。図１１において、符号６１は入側ルーパー、６２，６５，６７はブライドルロール、６３は溶接機、６４はペイオフリール、６８はシャー、６９はカローゼルテンションリールである。また、本発明は、片クロス以外の両クロスのペアクロス圧延機、ワークロール単独クロス圧延機にも適用可能である。

（ａ）は本発明に係るクロスロール圧延機の第１実施形態を示し、（ａ）はクロスロール圧延機をオペレータ側から見た概略図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ矢視図である。 （ａ）は本発明に係るクロスロール圧延機の第２実施形態を示し、（ａ）はクロスロール圧延機をオペレータ側から見た概略図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視図である。 ワークロールとバックアップロールのクロス角（ロールクロス角）に対するスラスト係数の変化を示すグラフである。 ワークロールチョックもしくはバックアップロールチョックが位置ずれを起こしたようすを示す平面図である。 ワークロールチョックもしくはバックアップロールチョックが位置ずれを起こした場合に生じる差荷重とスラスト力の関係を示すグラフである。 スラスト力が生じた場合に圧延機の正面図内に生ずるモーメントのようすを示す図である。 熱間圧延ラインの概略構成図である。 第４スタンドＦ４における圧延荷重とクロスヘッド側となるオペレータ側の下ワークロールチョックの位置ずれ量と関係を示すグラフである。 第４スタンドＦ４における、実際に熱間圧延操業中の圧延荷重と差荷重との関係を示すグラフである。 下ワークロールチョックの位置を測定する装置構成の説明図である。 冷間圧延ラインの概略構成図である。 （ａ）、（ｂ）はクロスロール圧延機の原理を説明するための図である。 上下ワークロールの開度の、被圧延材の幅方向に関する分布を示す図である。 （ａ）は従来の圧延機を説明するための図、（ｂ）はクロスロール圧延機の原理を説明するための図である。 クロスロール圧延機の主要部の概略構成図である。 （ａ）は従来例のクロスロール圧延機を示し、（ａ）はクロスロール圧延機をオペレータ側から見た概略図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ矢視図である。 （ａ）、（ｂ）は圧延機ハウジングの変形のようすを示す図である。

符号の説明

１，１０１ ワークロール
２，１０２ バックアップロール
３，１０３ 上ワークロールチョック
４，１０４ 下ワークロールチョック
５，１０５ 上バックアップロールチョック
６，１０６ 下バックアップロールチョック
８，１０７，１０８ クロスヘッド
９，１０９ 上ワークロールピボットブロック
１０，１１０ 上ワークロールピボットブロックライナ
１１，１１１ 上バックアップロールピボットブロック
１２，１１２ 上バックアップロールピボットブロックライナ
１３，１１３ クロスヘッドライナ
１４，１１４ クロスヘッドライナ
１５，１１５ スクリュ
１６，１１６ ナット
１７，１１７ チョックライナ
１８ チョック拘束装置
１９ バネホルダ
２０ 薄ライナ
２１ バネ
２２ チョック拘束装置
２３ バネホルダ
２４ 薄ライナ
２５ バネ
２６ チョックライナ
３０，１００ 圧延機ハウジング
４０ 熱間圧延ライン
４１ 加熱炉
４２ サイジングプレス
４３ 粗圧延機
４４ クロップシャー
４５ デスケーリング装置
４６ 仕上圧延機
４７ 冷却ゾーン
４８ 巻取装置
５０ 渦流式距離センサ
５１ アンプ
６０ 冷間圧延ライン
６１ 入側ルーパー
６２，６５，６７ ブライドルロール
６３ 溶接機
６４ ペイオフリール
６６ 仕上圧延機
６８ シャー
６９ カローゼルテンションリール
Ｓ 被圧延材
Ｔ 湾曲面
Ｃ１，Ｃ２ オフセット量
ｄ クリアランス

Claims (3)

1. ワークロールを回転可能に支持するワークロールチョックと、バックアップロールを回転可能に支持するバックアップロールチョックと、該バックアップロールチョックおよび前記ワークロールチョックを被圧延材の搬送方向及びその逆方向から抱え込むクロスヘッドとを備えたクロスロール圧延機において、
   前記ワークロールチョックを付勢するチョック拘束装置を備え、当該チョック拘束装置は、前記クロスヘッドに摺接するクロスヘッドライナと前記ワークロールチョック側のチョックライナとの間に介装されるバネホルダと、該バネホルダに収容されて被圧延材を圧延中に前記ワークロールがオフセットする方向に前記ワークロールチョックを付勢するバネとを有するとともに、前記クロスヘッドライナとバネホルダには、給脂用の貫通穴が設けられており、前記クロスヘッドとクロスヘッドライナの間に供給された潤滑剤が、この貫通穴を通って前記バネホルダとチョックライナとの摺動面に供給されるようになっていることを特徴とするクロスロール圧延機。
2. 前記被圧延材を圧延中に前記バックアップロールがオフセットする方向に、前記バックアップロールチョックを付勢するバネを更に設けたことを特徴とする請求項１記載のクロスロール圧延機。
3. ワークロールを回転可能に支持するワークロールチョック及びバックアップロールを回転可能に支持するバックアップロールチョックを備えたクロスロール圧延機を用いた圧延方法であって、
   請求項１または２に記載のクロスロール圧延機を用いて被圧延材を圧延するに際し、前記ワークロールチョックを、圧延中前記ワークロールがオフセットする方向にバネで付勢しつつ圧延することを特徴とするクロスロール圧延機を用いた圧延方法。

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