JP5383881B1 - リングローリングミル - Google Patents

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Abstract

【課題】1台で粗圧延及び仕上圧延を再加熱なしに短時間で行い、また、ワークの移動及び搬出を効率的に行うことのできる構造を有するリングローリングミルを提供する。
【解決手段】第1のマンドレル120の昇降動作を行うとともに、第1のマンドレル120を伴い水平方向移動を行う第1のステーション170と、第2のマンドレル130の昇降動作を行うとともに、第2のマンドレル130を伴い水平方向移動を行う第2のステーション180と、ワークWの搬出口とを備え、第1及び第2のステーション170,180による、第1及び第2のマンドレル120,130の昇降動作及び第1及び第2のマンドレル120,130を伴う水平方向移動を組み合わせて行うことで、ワークWの圧延、移動及び搬出を行う。
【選択図】図1

Description

本発明は、リングローリングミルに関する。
リングローリングミルは、設置されている各ロールを用いて、被加工リング状素材の圧延を行う装置である。ここで、従来のリングローリングミルによる被加工リング状素材の圧延の様子を図11に示す。図11は、従来のリングローリングミルの概念図であり、リングローリングミル1100は、主ロール1110、マンドレル1120、エッジロール1131、1132、ワーク支持用のローラ又は板1141〜1144を有する。
圧延の際、ワーク支持用のローラ又は板1141〜1144上に置かれた被加工リング状素材(以下、「ワーク」という。)wは、その周部(左右)を回転駆動される主ロール1110及び回転可能なマンドレル1120で挟まれる。そして、主ロール1110及びマンドレル1120により、その壁面を半径方向に押圧され、圧延される。
同時に、ワークwは、その周部(上下)を回転駆動される一対のエッジロール1131、1132で挟まれる。そして、一対のエッジロール1131及び1132により、その上面及び下面を軸方向に押圧され、圧延される。
このように、ワークwは、その周部の壁面を半径方向に、上面及び下面を軸方向にそれぞれ押圧されて回転しながら、その直径を拡張しつつ、圧延される。
このワーク圧延の際、粗圧延後に仕上圧延を行う場合など、異なるマンドレル(粗圧延用、仕上圧延用など)が必要になることがある。このような場合、従来は、異なる種類のマンドレルを有するリングローリングミルを2台用意し、1台目のリングローリングミルで粗圧延を行い、その後、2台目のリングローリングミルで仕上圧延を行っていた。
これに対し、特許文献1記載の発明では、1台のリングローリングミルが二つのマンドレルを有している。
特開昭58−25834号公報
従来のように、ワークの粗圧延と仕上圧延を2台のリングローリングミルで行う場合、1台目のリングローリングミルで粗圧延を行った後、ワークを機外に搬出し、2台目のリングローリングミルまで移送し、機内に搬入する必要がある。そのため、ワークの移動に時間がかかる。この間に、ワークの温度は圧延に適さない温度にまで低下してしまう。それゆえ、2台目のリングローリングミルに搬入する前に、ワークを再加熱する必要がある。
また、特許文献1記載のリングローリングミルで、粗圧延と仕上圧延を行おうとすると、片方のマンドレル(粗圧延用)で圧延した後に、ワーク搬出装置50で、ワークを一度機外に搬出し、その後、もう一方のマンドレル(仕上圧延用)が設置されている側までワークを移送し、再び機内に戻す必要がある。そのため、ワークの搬出、移送、搬入によるタイムロスはリングローリングミル2台の場合と変わらず、上記と同様の問題が生じる。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、1台で粗圧延及び仕上圧延を再加熱なしに短時間で行い、また、ワークの移動及び搬出を効率的に行うことのできる構造を有するリングローリングミルを提供することを目的とする。
本発明は、回転駆動される主ロールと回転可能なマンドレルとを有し、前記主ロールと前記マンドレルとで被加工リング状素材の周部を挟み、その壁面を半径方向に押圧して圧延するとともに、少なくとも片方が回転駆動される一対のエッジロールを有し、前記一対のエッジロールで前記被加工リング状素材の周部を挟み、その上面及び下面を軸方向に押圧して圧延するリングローリングミルにおいて、前記マンドレルのうちの一つであり、前記被加工リング状素材の圧延に、前記主ロール及び前記一対のエッジロールとともに用いられる第1のマンドレルと、前記マンドレルのうちの他の一つであり、前記第1のマンドレルを用いた圧延を経た前記被加工リング状素材の圧延に、前記主ロール及び前記一対のエッジロールとともに用いられる第2のマンドレルと、前記第1のマンドレルの昇降動作を行うとともに、前記第1のマンドレルを伴い水平方向移動を行う第1のステーションと、前記第2のマンドレルの昇降動作を行うとともに、前記第2のマンドレルを伴い水平方向移動を行う第2のステーションと、前記被加工リング状素材の搬出口とを備え、前記第1及び第2のステーションによる、前記第1及び第2のマンドレルの昇降動作及び前記第1及び第2のマンドレルを伴う水平方向移動を組み合わせて行うことで、被加工リング状素材の圧延、移動及び搬出を行う。
また、前記第1及び第2のマンドレルは、被加工リング状素材圧延の際、ロールの下端部を同一の下部軸受に挿入した状態で、被加工リング状素材の圧延に用いられるように構成することができる。
さらに、前記第1及び第2のステーションによる、前記第1及び第2のマンドレルを伴う水平方向移動は、前記第1のステーションを被加工リング状素材の搬入口の真上に位置させ、かつ前記第2のステーションを前記下部軸受の真上に位置させる動作と、前記第1のステーションを前記下部軸受の真上に位置させ、かつ前記第2のステーションを搬出口の真上に位置させる動作と、を有するように構成することができる。
また、前記第1及び第2のステーションは、隣り合った状態で設置され、同時に同一の水平方向に移動するように構成することができる。
さらに、前記第1及び第2のステーションによる前記第1及び第2のマンドレルの昇降動作は、前記第1及び第2のマンドレルの下端部を前記被加工リング状素材の上面よりも上方に位置させる動作と、前記第1及び第2のマンドレルの下端部を前記被加工リング状素材の内周により形成される空間内に位置させる動作と、前記第1及び第2のマンドレルの下端部を前記被加工リング状素材の内周により形成される空間を貫通させて下方に位置させる動作と、を有するように構成することができる。
また、前記第1及び第2のステーションは、前記第1及び第2のマンドレルの下端部を前記被加工リング状素材の内周により形成される空間内に位置させた状態で、水平方向移動することにより、被加工リング状素材の移動を行なうように構成することができる。
さらに、前記第2のステーションは、前記第2のマンドレルの下端部を前記被加工リング状素材の内周により形成される空間内に位置させた状態で、前記下部軸受の真上から前記搬出口の真上へ水平方向移動を行なうことにより、前記被加工リング状素材を機外に搬出するように構成することができる。
これにより、ワークを機外に一度も搬出することなく、粗圧延及び仕上圧延を行うことができ、また、追加的な設備を要することなく、マンドレルを用いてワークの移動及び搬出を行なうことができる。そして、その結果、1台で粗圧延及び仕上圧延を再加熱なしに短時間で行い、また、ワークの移動及び搬出を効率的に行うことができる。
本発明の一実施例であるリングローリングミルの、主ロール部分及びエッジロールを省略した正面図。 本発明の一実施例であるリングローリングミル100の側面図。 本発明の一実施例であるリングローリングミル100の平面図。 図1をベースとした、本発明の一実施例であるリングローリングミル100の動作説明図。 図1をベースとした、本発明の一実施例であるリングローリングミル100の動作説明図。 図1をベースとした、本発明の一実施例であるリングローリングミル100の動作説明図。 図1をベースとした、本発明の一実施例であるリングローリングミル100の動作説明図。 図1をベースとした、本発明の一実施例であるリングローリングミル100の動作説明図。 図1をベースとした、本発明の一実施例であるリングローリングミル100の動作説明図。 図1をベースとした、本発明の一実施例であるリングローリングミル100の動作説明図。 従来のリングローリングミルによる圧延の様子を示した概念図。
本発明の一実施例の構成を図1〜3を参照して説明する。図1は、本発明の一実施例であるリングローリングミル100の、主ロール部分及びエッジロールを省略した正面図、図2は、本発明の一実施例であるリングローリングミル100の側面図であり、図3は本発明の一実施例であるリングローリングミル100の平面図である。なお、各図面の見易さを考慮して、図1では、主ロール部分及びエッジロールを、図2及び図3では、図1に記載のあるワークwを省略しているが、図1から図3に示されたリングローリングミル100は、同一のものである。
図1から図3に示す本発明の一実施例であるリングローリングミル100は、回転駆動される主ロール111と、回転駆動されるエッジロール112と、エッジロール112と対になり受動回転するエッジロール113と、エッジロールが設置されるエッジロールフレーム114と、ワークwを粗圧延するのに用いられる粗圧延用マンドレル120と、ワークwを仕上圧延するのに用いられる仕上圧延用マンドレル130と、各マンドレルの下端部の共通の軸受となる下軸受140と、搬入場所からワークwを圧延す場所に至る領域でワークwを下から支持するテーブル150と、ワークwを機外に搬出するシュート160と、粗圧延用マンドレルの昇降動作を行うとともに、これを伴って水平方向に移動する第1のステーションと170、仕上圧延用マンドレルの昇降動作を行うとともに、これを伴って水平方向に移動する第2のステーション180と、水平方向に伸縮する移動用油圧シリンダー191と、案内用のガイド192と、第1及び第2のステーションが設置されレール上を移動する移動ユニット193と、を有している。
図2を参照すると、主ロール111は、マンドレルとともにワークwの周部の壁面を挟み、その壁面を半径方向に押圧して、ワークwを半径方向に圧延するものである。また、エッジロール112、113は、ワークの周部の壁面を上下から挟み、その壁面を軸方向に押圧して、ワークwを軸方向に圧延するものである。さらに、エッジロールフレーム114は、エッジロール112、113が設置される建屋である。エッジロールフレーム114は、油圧シリンダー114(a)の伸縮動作により、主ロール111に向かって前進し、または主ロール111の近くから後退する。これにより、エッジロール112、113、後述のステーションおよびステーションに設置されたマンドレルも主ロール111に向かって前進し、または主ロールの近くから後退する。なお、本実施例では、エッジロール112は回転駆動され、エッジロール113は受動回転するものとなっているが、双方が回転駆動されるものとしても良い。
次に、図1を参照して、粗圧延用マンドレル120及び仕上圧延用マンドレル130について説明する。粗圧延用マンドレル120は、主ロール111とともに、ワークwの周部の壁面を挟むものであり、ワークwを半径方向に圧延するのに用いられる。また、仕上圧延用マンドレル130も粗圧延用マンドレル120と同様にして、ワークwを半径方向に圧延するのに用いられる。
粗圧延用マンドレル120と、仕上圧延用マンドレル130とのうちでは、粗圧延用マンドレル120が、先にワークwの圧延に用いられる。そのため、仕上圧延用マンドレル130は、粗圧延用マンドレル120を用いたワークwの圧延を経た後に、ワークwの圧延に用いられる。また、この二つのマンドレルは、それぞれ異なる性質を有する。すなわち、本実施例においては、粗圧延用マンドレル120の寸法はφ30mmであり、仕上圧延用マンドレル130の寸法はφ45mmであり、両者は異なる寸法を有する。なお、二つマンドレルの寸法は本実施例で示した寸法に限定されるものではない。また、この二つのマンドレルの異なる性質は、マンドレルの寸法に限定されない。例えば、マンドレルの表面に設ける傾斜等、形状を異なるものとしても良い。
このように、粗圧延用マンドレル120と、仕上圧延用マンドレル130とが、それぞれ異なる性質を有することで、リングローリングミル100内において、ワークwに対する粗圧延と仕上圧延という二つの異なる圧延工程を実施することができる。
下軸受140は、圧延の際、粗圧延用マンドレル120及び仕上圧延用マンドレル130の下端部の下軸受となる。圧延の際は、下軸受140内に、粗圧延用マンドレル120及び仕上圧延用マンドレル130の下端部が回転自在および取り外し可能な状態で設置される。このような状態で、下軸受140に粗圧延用マンドレル120及び仕上圧延用マンドレル130の下端部を設置することにより、圧延工程に応じて、下軸受140に設置するマンドレルを交換することができ、下軸受140を粗圧延用マンドレル120及び仕上圧延用マンドレル130の共通の下軸受として用いることができる。
テーブル150は、ワークwを下から支持するものであり、リングローリングミル100の側面近くから、ワークwの圧延が行われる中央付近の領域にわたって設置される。テーブル150には、下軸受140にマンドレルの下端部を挿入するため、また、エッジロール113と干渉しないようにするため、ワークwの圧延が行われる中央付近の領域の一部に開口部が設けられている(図3参照)。また、テーブル150の上面の位置と、エッジロール113のワークwの周部の下面と接触する部分の位置とは同じに設定される。さらに、本実施例では、テーブル150において、主ロール111と対向する側面を有する部分は、主ロール111の外周の形状に対応するように、開口部に向かって徐々に幅が狭くなるように形成される。これにより、ワークwの圧延の際に、粗圧延用マンドレル120及び仕上圧延用マンドレル130の下端部を下軸受140内に挿入することができる。また、ワークwの周部の下面にエッジロール113を接触させることができ、エッジロール112とともに、ワークwを軸方向に圧延することができる。さらに、主ロール111と下軸受140に設置したマンドレルとを十分接近させて、ワークwの周部の壁面を圧延することができる。
シュート160は、ワークwをリングローリングミル100の機外に搬出するための搬出口である。シュート160は、ワークwを圧延する中央付近の領域に隣接した領域から、リングローリングミル100の側面より外の領域にかけて設けられる。そして、シュート160の一端は、テーブル150の端と連結している。また、この一端と反対側の端との間には傾斜が設けてある。これにより、ワークwがシュート160内に入ったときに、ワークwをそれ自体の重さにより、傾斜をすべらせて、シュート160の端からリングローリングミル100の機外に搬出することができる。
また、本実施例においては、テーブル150上の搬入場所から垂直方向に伸びる仮想の線(X)から下軸受140の中心部分から垂直方向に伸びる仮想の線(Y)までの距離と、シュート160との交点を有し、仮想の線(X)及び(Y)と平行な仮想の線(Z)から仮想の線(Y)までの距離が等しくなるように、各構造を形成する。
次に、第1のステーション170及び第2のステーション180について説明する。ここでは、第1のステーション170及び第2のステーション180の構造および昇降動作等につき説明し、第1のステーション170及び第2のステーション180の水平方向移動の方法については、後述する。
第1のステーション170は、ステーションの本体部分であるステーション本体171、並びにステーション本体171に設置される、粗圧延用マンドレル120を設置するための上軸受172及び粗圧延用マンドレルの引き上げに用いられる油圧シリンダー173、を有する。
このうち、ステーション本体171は縦長の形状をしている。そして、エッジロールフレーム114側の側面には連結部171(a)を有している(図2および図3参照)。
また、上軸受172は、ステーション本体171の下端側に昇降自在に取り付けられている。そして、上軸受172内には、粗圧延用マンドレル120の上端部が回転自在な状態で設置される。
また、ステーション本体171の上端側に設置された油圧シリンダー173は、ステーション本体171内部で、上軸受172に連結している。そのため、油圧シリンダー173を駆動することにより、上軸受172を昇降することができる。これにより、上軸受172に設置されている粗圧延用マンドレル120の昇降動作を行うことができる。
ここで、油圧シリンダー173の駆動により行われる、粗圧延用マンドレル120の昇降動作について説明する。まず、油圧シリンダー173の駆動により、粗圧延用マンドレル120を上昇させると、粗圧延用マンドレル120の下端部は、テーブル150上に置かれたワークwの上面よりも上方(A)に位置する。一方、油圧シリンダー173の駆動により、粗圧延用マンドレル120を下降させると、粗圧延用マンドレル120の下端部は、テーブル150の下方に設置してある下軸受140内のマンドレルを設置する位置と同じ高さ(B)に位置する。これにより、粗圧延用マンドレル120を圧延等に用いない際は、粗圧延用マンドレル120の下端部を(A)に位置させて、ワークwに接触しないようにすることができる。また、粗圧延用マンドレル120を圧延に用いる際は、粗圧延用マンドレル120をワークwの内周により形成される空間を貫通させて(B)に位置させ、下軸受140内に設置することができる。
また、油圧シリンダー173の駆動により、粗圧延用マンドレル120の下端部は、(A)と(B)との間にも位置する。これにより、粗圧延用マンドレル120の下端部をテーブル150上に置かれたワークwの内周により形成される空間内に位置させることができる。
次に第2のステーション180について説明する。第2のステーション180は、昇降させるのが仕上圧延用マンドレル130である点、第1のステーション170が有する連結部171(a)に対応するものがない点で、第1のステーション170と異なっている。しかし、その他の点において、第2のステーション180は、ステーション本体181、上軸受182、油圧シリンダー183など、第1のステーション170の有する構造に対応する構造を有し、各構造の働きも第1のステーション170の構造の働きと同じである。また、マンドレルの昇降動作についての詳細も、昇降動作の対象が、粗圧延用マンドレル120から仕上圧延用マンドレル130に変わっただけであり、その他の点は第1のステーション170の部分で説明したものと同じである。
次に、移動用油圧シリンダー191について説明する。本実施例において、移動用油圧シリンダー191は、エッジロールフレーム114の壁面に設置され、駆動により、水平方向への伸縮動作を行う。また、移動用油圧シリンダー191の水平方向に伸び縮みする側の先端は、第1のステーション170の連結部171(a)と連結する。
また、案内用のガイド192は、エッジロールフレーム114の壁面に設置される。本実施例におけるガイド192は、アリ溝を有している(図1および図2参照)。
移動ユニット193は、エッジロールフレーム114側を向く側面に、ガイド192のアリ溝に対応するアリガタとなる角錐台形状部193(a)を有する(図2参照)。この角錐台形状部193(a)のうち、ガイド192のアリ溝部分と接することとなる3つの面には、周知のウェアプレート193(b)が設置される(図2参照)。そして、移動ユニット193は、この角錐台形状部193(a)をアリ溝に嵌めることで、ガイド192に水平方向移動自在な状態で設置される。ここで、ガイド192および移動ユニット193は、圧延時の荷重に耐えられる剛性を備えるように構成される。なお、本実施例では、アリ溝を有するガイド192を設け、移動ユニット193に角錐台形状部193(a)を設けているが、ガイド192に代えてレールを、角錐台形状部193(a)に代えてレールに対応する車輪を設けても良い。
また、移動ユニット193の角錐台形状部193(a)が設置されているのと反対側の側面には、第1及び第2のステーション170、180のステーション本体171、181が隣り合った状態で設置される。この際、第1のステーション170に設置された粗圧延用マンドレル120と、第2のステーション180に設置された仕上圧延用マンドレル130との間隔が、仮想の線(X)(Y)の間隔及び(Y)(Z)の間隔と等しくなるように、ステーション本体161、171を移動ユニット193に設置する。
ここで、移動用油圧シリンダー191を駆動して、水平方向に伸ばす。すると、移動用油圧シリンダー191の先端と連結している第1のステーション170の連結部171(a)を介して、移動用油圧シリンダー191の伸びた方向と同じ水平方向の力がステーション本体171に伝わる。そして、このステーション本体171に伝わった力が移動ユニット193にも伝わり、角錐台形状部193(a)がガイド192上を案内される。これにより、移動ユニット193は、移動用油圧シリンダー191の伸びた方向と同じ水平方向に移動する。これに対して、移動用油圧シリンダー191を駆動して、水平方向に縮ませる。すると、働く力の方向は逆になるが、水平方向に伸びる動作を行った場合と同様にして各構造に力が伝わり、移動ユニット193の角錐台形状部193(a)がガイド192上を案内される。これにより、移動ユニット193は、移動用油圧シリンダー191が縮んだ方向と同じ水平方向に移動する。これにより、隣り合った状態で移動ユニット193に設置されている第1のステーション170と、第2のステーション180を同時に同一の水平方向に移動することができる。
さらに、移動用油圧シリンダー191を駆動して、水平方向に伸ばし、第1のステーション170を移動ユニット193ごと水平方向移動させ、その下端に設置されている粗圧延用マンドレル120を仮想の線(X)上に位置させる。すると、同じく移動ユニット193上に設置されている第2のステーション180も第1のステーション170と同時に同一方向へ水平方向移動する。ここで、仮想の線(X)(Y)の間隔と、粗圧延用マンドレル120と仕上圧延用マンドレル130との間隔が等しいため、第2のステーション180の下端に設置されている仕上圧延用マンドレル130は、仮想の線(Y)上に位置する。このとき、仕上圧延用マンドレル130を、油圧シリンダー183によりワークwの内周の空間を貫通させて(B)まで降下させ、下軸受140に設置すると、主ロール111、エッジロール112、113とともに、ワークwの仕上圧延を行うことができる。
また、粗圧延用マンドレル120が仮想の線(X)上に位置し、かつ仕上圧延用マンドレル130が仮想の線(Y)上にある状態から、移動用油圧シリンダー191を駆動して、水平方向に縮め、第1のステーション170を移動ユニット193ごと水平方向移動させ、その下端に設置されている粗圧延用マンドレル120を仮想の線(Y)上に位置させる。すると、同じく移動ユニット193上に設置されている第2のステーション180も第1のステーション170と同時に同一方向へ水平方向移動する。ここで、仮想の線(Y)(Z)の間隔と、粗圧延用マンドレル120と仕上圧延用マンドレル130との間隔が等しいため、第2のステーション180の下端に設置されている仕上圧延用マンドレル130は、仮想の線(Z)上に位置する。
この水平方向移動を行なう直前に、第1のステーション170の油圧シリンダー173を駆動して、粗圧延用マンドレル120の下端部を、テーブルに置かれたワークwの内周により形成される空間に位置させる。ここで、第1のステーション170が仮想の線(X)から(Y)の方向へ水平方向移動すると、粗圧延用マンドレル120もこれにともなって仮想の線(X)から(Y)の方向へ移動するため、下端部がワークwの内周に引っ掛かる。これにより、ワークwをテーブル150上で引きずって移動することができる。そして、第1のステーション170の下端に設置された粗圧延用マンドレル120が仮想の線(Y)上まで移動すると、ワークw圧延を行う場所まで移動することができる。この移動の際、テーブル150上には、開口部があるが、その幅は細く、また、開口部の通過の際、ワークwの周部の下面はエッジロール113にも支えられるため、ワークwが開口部に落ちる、または、引っかかるという事はない。
また、水平方向移動を行なう直前に、第2のステーション180の油圧シリンダー183を駆動して、仕上圧延用マンドレル130の下端部を、テーブル置かれたワークwの内周により形成される空間に位置させる。ここで、第2のステーション180が仮想の線(Y)から(Z)の方向へ水平方向移動すると、仕上圧延用マンドレル130もこれにともなって仮想の線(Y)から(Z)の方向へ移動するため、下端部がワークwの内周に引っ掛かる。これにより、ワークwをテーブル150上で引きずって移動することができる。そして、第2のステーション180の下端に設置された仕上圧延用マンドレル130が仮想の線(Z)上、または、その少し手前のシュート160の上方に移動すると、ワークwを、それ自体の重さにより、シュート160の傾斜をすべらせて、機外に搬出することができる。
さらに、この水平方向移動を終え、第1のステーション170の下端に設置された粗圧延用マンドレル120が仮想の線(X)上に位置した段階で、粗圧延用マンドレル120を油圧シリンダー173によりワークwの内周の空間を貫通させて(B)まで降下させ、下軸受140に設置する。これにより、主ロール111、エッジロール112、113とともに、ワークwの粗圧延を行うことができる。
また、ワークwの粗圧延が終わった段階、すなわち、第2のステーション180の下端に設置された仕上圧延用マンドレル130が仮想の線Z上にあり、第1のステーション170の下端に設置された粗圧延用マンドレル120が仮想の線(X)上にある段階で、各ステーションの油圧シリンダー173、183を駆動し、粗圧延用マンドレル120及び仕上圧延用マンドレル130を(A)まで引き上げる。ここで、移動用油圧シリンダー191を駆動して、水平方向に伸ばし、第1及び第2のステーション170、180を移動ユニット193ごと水平方向に移動し、各ステーションの下端に設置された、粗圧延用マンドレル120を仮想の線(X)上に、仕上圧延用マンドレル130を仮想の線(Y)上に、それぞれ位置させる。この水平方向移動の際、粗圧延用マンドレル120及び仕上圧延用マンドレル130の下端部を、(A)の高さに位置させているため、粗圧延後のワークwに接触させずに済む。
次に、図4〜図10を用いて、本実施例のリングローリングミル100の動作の流れを説明する。この説明の中では、複数の被加工リング状素材が圧延されるため、これらを登場順に、ワークw(1)、ワークw(2)、ワークw(3)とする。
まず、第1のステーション170及び粗圧延用マンドレル120は仮想の線(X)上に、第2のステーション180及び仕上圧延用マンドレル130は仮想の線(Y)上に位置する。そして、粗圧延用マンドレル120の下端部は、(A)の高さに位置する。仕上圧延用マンドレル130の下端部は、(A)の高さに位置していても、しなくても良く、図4では、(A)の高さよりも低いところに位置する。ここで、図示しない方法により、仮想の線(X)上の搬入場所に機外で加熱されたワークw(1)を搬入する(図4)。
次いで、油圧シリンダー173を駆動して、粗圧延用マンドレル120の下端部をワークw(1)の内周により形成される空間内に位置させる。そして、移動用油圧シリンダー191を駆動して縮め、第1及び第2ステーション170、180を移動ユニット193ごと水平方向移動し、第1のステーション170及粗圧延用マンドレル120を仮想の線(Y)上に、第2のステーション180及び仕上圧延用マンドレル130を仮想の線(Z)上に移動させる。この際、粗圧延用マンドレル120により、ワークw(1)を引っ掛けて、圧延場所まで移動させる。
その後、油圧シリンダー173を駆動し、粗圧延用マンドレル120の下端部を下軸受140内の(B)に位置させる。そして、主ロール111、エッジロール112、113とともにワークw(1)の粗圧延を行う(図5)。
次に、油圧シリンダー173、183を駆動し、粗圧延用マンドレル120、仕上圧延用マンドレル130の下端部を(A)まで引き上げる。そして、移動用油圧シリンダー191を駆動して、水平方向に伸ばし、第1及び第2のステーション170、180を移動ユニット193ごと水平方向移動し、第1のステーション170及び粗圧延用マンドレル120を仮想の線(X)上に、第2のステーション180及び仕上圧延用マンドレル130を仮想の線(Y)上に移動させる。
その後、油圧シリンダー183を駆動し、仕上圧延用マンドレル130の下端部を下軸受140内の(B)に位置させる。そして、主ロール111、エッジロール112、113とともにワークw(1)の仕上圧延を行う(図6)。
この仕上圧延の際、図示しない方法により、仮想の線(X)上にある搬入場所に、新たなワークw(2)を搬入する。そして、油圧シリンダー173を駆動して、粗圧延用マンドレル120の下端部をワークw(2)の内周により形成される空間内に位置させる。
仕上圧延が終了すると、油圧シリンダー183を駆動して、仕上圧延用マンドレル130を引き上げ始める(図7)。
その後、仕上圧延用マンドレル130の下端部をワークw(1)の内周により形成される空間内に位置させる。ここで、段落[0052]で説明した方法により、第1のステーション170及び粗圧延用マンドレル120を仮想の線(Y)上に、第2のステーション180及び仕上圧延用マンドレル130を仮想の線(Z)上に移動させる。この際、粗圧延用マンドレル120により、ワークw(2)を引っ掛けて、圧延場所まで移動させる。また、仕上圧延用マンドレル130により、ワークw(1)を引っ掛けて、シュート160まで移動させる。これにより、ワークw(1)はシュート160をすべり、機外に搬出されることとなる。
次いで、段落[0053]で説明したのと同様の動作を行い、ワークw(2)の粗圧延を行う。図8には、段落[0058]の動作により、シュート160をすべり落ち、機外に搬出されていくワークw(1)の様子も描かれている(図8)。
その後、油圧シリンダー173、183を駆動し、各マンドレル120、130の下端部をそれぞれ(A)まで引き上げる。そして、段落[0054]で説明した方法により、第1のステーション170及び粗圧延用マンドレル120を仮想の線(X)上に、第2のステーション180及び仕上圧延用マンドレル130を仮想の線(Y)上に位置させる。
次いで、段落[0055]で説明したのと同様の動作を行い、ワークw(2)の仕上圧延を行う。このとき、図示しない方法により、仮想の線(X)上にある搬入場所に、新たなワークw(3)を搬入する(図9)。
そして、油圧シリンダー173を駆動して、粗圧延用マンドレル120の下端部をワークw(3)の内周により形成される空間内に位置させる。
その後、仕上圧延が終了すると、油圧シリンダー183を駆動して、仕上圧延用マンドレル130を引き上げ始める(図10)。
この後は、段落[0058]〜[0063]の工程を繰返す。
これにより、本実施例のリングローリングミル100においては、ワークを機外に一度も搬出することなく、粗圧延及び仕上圧延を行うことができ、また、追加的な設備を要することなく、マンドレルを用いてワークの移動及び搬出を行なうことができる。そして、その結果、1台で粗圧延及び仕上圧延を再加熱なしに短時間で行い、また、ワークの移動及び搬出を効率的に行うことができる。
また、本実施例のリングローリングミル100においては、複数個の被加工リング状素材を、効率的に圧延することができる。
以上に、本発明の一実施例を説明した。しかし、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で、多様に変形して実施することができる。例えば、説明した実施例では、第1及び第2のステーション160、170が移動ユニット183等の構造を介して同時に移動する構成としたが、第1及び第2のステーションがそれぞれ独立して移動する構造としても良い。また、第1及び第2のステーションが独立して移動する構造の場合などは、粗圧延用マンドレル及び仕上圧延用マンドレルの間隔と、搬入場所から下軸受までの距離(上記実施例の(X)(Y)間の距離)及び下軸受((Y)(Z)間の距離)とが異なっても良い。さらに、説明した実施例では、ワークは右側から搬入されて、圧延され、左側に搬出されるように構成されているが、ワークが左側から搬入されて、圧延され、右側に搬出されるように構成しても良い。
100 リングローリングミル
111 主ロール
112、113 エッジロール
114 エッジロールフレーム
114(a) 油圧シリンダー
120 粗圧延用マンドレル
130 仕上圧延用マンドレル
140 下軸受
150 テーブル
160 シュート
170 第1のステーション
171 ステーション本体
171(a) 連結部
172 上軸受
173 油圧シリンダー
180 第2のステーション
181 ステーション本体
182 上軸受
183 油圧シリンダー
191 移動用油圧シリンダー
192 ガイド
193 移動ユニット
193(a) 角錐台形状部
193(b) ウェアプレート

Claims (7)

  1. 回転駆動される主ロールと回転可能なマンドレルとを有し、前記主ロールと前記マンドレルとで被加工リング状素材の周部を挟み、その壁面を半径方向に押圧して圧延するとともに、少なくとも片方が回転駆動される一対のエッジロールを有し、前記一対のエッジロールで前記被加工リング状素材の周部を挟み、その上面及び下面を軸方向に押圧して圧延するリングローリングミルにおいて、
    前記マンドレルのうちの一つであり、前記被加工リング状素材の圧延に、前記主ロール及び前記一対のエッジロールとともに用いられる第1のマンドレルと、
    前記マンドレルのうちの他の一つであり、前記第1のマンドレルを用いた圧延を経た前記被加工リング状素材の圧延に、前記主ロール及び前記一対のエッジロールとともに用いられる第2のマンドレルと、
    前記第1のマンドレルの昇降動作を行うとともに、前記第1のマンドレルを伴い水平方向移動を行う第1のステーションと、
    前記第2のマンドレルの昇降動作を行うとともに、前記第2のマンドレルを伴い水平方向移動を行う第2のステーションと、
    前記被加工リング状素材の搬出口とを備え、
    前記第1及び第2のステーションによる、前記第1及び第2のマンドレルの昇降動作及び前記第1及び第2のマンドレルを伴う水平方向移動を組み合わせて行うことで、被加工リング状素材の圧延、移動及び搬出を行うことを特徴とするリングローリングミル。
  2. 前記第1及び第2のマンドレルは、被加工リング状素材圧延の際、ロールの下端部を同一の下部軸受に挿入した状態で、被加工リング状素材の圧延に用いられることを特徴とする請求項1に記載のリングローリングミル。
  3. 前記第1及び第2のステーションによる、前記第1及び第2のマンドレルを伴う水平方向移動は、前記第1のステーションを被加工リング状素材の搬入口の真上に位置させ、かつ前記第2のステーションを前記下部軸受の真上に位置させる動作と、前記第1のステーションを前記下部軸受の真上に位置させ、かつ前記第2のステーションを搬出口の真上に位置させる動作と、を有することを特徴とする請求項2に記載のリングローリングミル。
  4. 前記第1及び第2のステーションは、隣り合った状態で設置され、同時に同一の水平方向に移動することを特徴とする請求項1から3いずれかに記載のリングローリングミル。
  5. 前記第1及び第2のステーションによる前記第1及び第2のマンドレルの昇降動作は、前記第1及び第2のマンドレルの下端部を前記被加工リング状素材の上面よりも上方に位置させる動作と、前記第1及び第2のマンドレルの下端部を前記被加工リング状素材の内周により形成される空間内に位置させる動作と、前記第1及び第2のマンドレルの下端部を前記被加工リング状素材の内周により形成される空間を貫通させて下方に位置させる動作と、を有することを特徴とする請求項1から4いずれかに記載のリングローリングミル。
  6. 前記第1及び第2のステーションは、前記第1及び第2のマンドレルの下端部を前記被加工リング状素材の内周により形成される空間内に位置させた状態で、水平方向移動することにより、被加工リング状素材の移動を行なうことを特徴とする請求項1から5いずれかに記載のリングローリングミル。
  7. 前記第2のステーションは、前記第2のマンドレルの下端部を前記被加工リング状素材の内周により形成される空間内に位置させた状態で、前記下部軸受の真上から前記搬出口の真上へ水平方向移動を行なうことにより、前記被加工リング状素材を機外に搬出することを特徴とする請求項2または3に記載のリングローリングミル。
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