JP5523544B1 - Rolling mill for outer diameter ring products - Google Patents
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Abstract
【課題】圧延の際、ワーク各所で角速度差が発生するのを防止し、外径が真直ぐでなく、色々変化する形状のワークを精度良く圧延できるリングローリングミルを提供する。
【解決手段】マンドレル121とともに、素材Wの周部の一部を圧延する第1のメインロール111と、素材Wの周部の第1のメインロール111により圧延されている部分とは異なる部分を圧延する、第1のメインロール111と異なる外径を有する第2のメインロール112と、第1のメインロール111を回転駆動する第1の駆動手段130と、第2のメインロール112を回転駆動する第2の駆動手段140と、素材Wの第2のメインロール112により圧延される部分の外径寸法を計測する外径計測手段150と、外径計測手段150により計測された計測情報に基づき、第1のメインロール111の回転数を調節するために、第1の駆動手段130の駆動を制御する制御手段160とを備える。
【選択図】図1AProvided is a ring rolling mill capable of preventing the occurrence of a difference in angular velocity at various parts of a workpiece during rolling, and accurately rolling a workpiece having various shapes that are not straight in outer diameter.
A first main roll 111 for rolling a part of a peripheral portion of a material W together with a mandrel 121, and a portion different from a portion rolled by the first main roll 111 of the peripheral portion of the material W The second main roll 112 having an outer diameter different from that of the first main roll 111 to be rolled, the first driving means 130 for rotationally driving the first main roll 111, and the second main roll 112 for rotational driving Based on the measurement information measured by the outer diameter measuring means 150, the outer diameter measuring means 150 for measuring the outer diameter of the portion of the material W rolled by the second main roll 112, In order to adjust the rotational speed of the first main roll 111, a control means 160 for controlling the driving of the first driving means 130 is provided.
[Selection] Figure 1A
Description
本発明は、外径が真直ぐでなく、色々変化する形状のリングを圧延するリングローリングミルに関する。 The present invention relates to a ring rolling mill for rolling a ring having various shapes that are not straight in outer diameter.
リングローリングミルは、設置された各ロールを用いて、被加工リング状素材(以下、ワークwという)の圧延を行う装置である。従来のリングローリングミル装置の例として、特許文献1の図2に示すものがある。この装置は、回転駆動される主ロール1(メインロール)と回転自在なマンドレル2と、リング材Rを上下から挟むアキシャルロール4とを有している。圧延の際には、回転駆動される主ロール1と回転自在なマンドレル2とで、リング材Rの周部(左右)を挟み、その壁面を半径方向に押圧すると同時に、アキシャルロール4でリング材Rの周部(上下)を挟み、その上面及び下面を軸方向に押圧する。これにより、リング材Rを回転させ、その外径を拡張させつつ、圧延する。
The ring rolling mill is an apparatus that performs rolling of a ring-shaped material to be processed (hereinafter referred to as a workpiece w) using each installed roll. An example of a conventional ring rolling mill device is shown in FIG. This apparatus has a main roll 1 (main roll) that is driven to rotate, a rotatable mandrel 2, and an axial roll 4 that sandwiches a ring material R from above and below. At the time of rolling, the peripheral part (left and right) of the ring material R is sandwiched between the
このようなリングローリングミルで、外径が真直ぐでなく、色々変化する形状のワーク、例えば、図3(a)に示すような形状のワークを圧延する場合、従来、以下のような構成の装置が用いられていた。図4は、外径が真直ぐでなく、色々変化する形状のワークwを圧延する従来のリングローリングミル400の要部の断面および側面図である。このリングローリングミルは、上部と下部で異なる外径(φD1、φD2)を有し、一定の回転数(N)で回転駆動されるメインロール410と、回転自在なマンドレル421と、回転駆動される一対のアキシャルロール422、423を備えている。
In such a ring rolling mill, when rolling a workpiece having various shapes that are not straight in outer diameter, for example, a workpiece having a shape as shown in FIG. 3A, an apparatus having the following configuration is conventionally used. Was used. FIG. 4 is a cross-sectional view and a side view of the main part of a conventional
圧延の際には、目標形状品(図3(a)、ただし図3(a)は目標形状品の左半分の断面図である)のように、上部に比べ下部の外径が大きくなっている荒地であるワークw(図4(a))を用意する。そして、メインロール410の外径の大きい部分(上部)及び外径の小さい部分(下部)とマンドレル421とで、用意した荒地であるワークw(図4(a))の周部を挟み、その壁面を半径方向に押圧する。同時に、アキシャルロール422、423とで用意した荒地であるワークwの周部(上下)を挟み、その上面及び下面を軸方向に押圧する。これにより、ワークwを回転させ、その外径を拡張させつつ、ワークwを圧延する(図4(b))。
When rolling, the outer diameter of the lower part becomes larger than the upper part as shown in the target shape product (FIG. 3A, where FIG. 3A is a cross-sectional view of the left half of the target shape product). A work w (FIG. 4A), which is a wasteland, is prepared. The
しかしながら、従来のリングローリングミルによる圧延では、ローリング中、ワーク各所において角速度差が生じていた。すなわち、メインロール410の外径をφD1(上部外径)、φD2(下部外径)、回転数をN(一定)と、ワークwの外径をφd1(上部外径)、φd2(下部外径)と、ワークφd1側のワークwの角速度をω1、φd2側のワークの角速度をω2とすると、ω1は下記の式で表される。
However, in the rolling by the conventional ring rolling mill, the angular velocity difference has occurred in various parts of the workpiece during rolling. That is, the outer diameter of the
そのため、ローリング過程中、ワークの肉の流れは、半径方向のみならず、ワークの大径側から小径側への軸方向にも発生する。その結果、従来のリングローリングミルでは、次のような欠陥品が発生しやすいという問題があった。 Therefore, during the rolling process, the flow of the workpiece meat occurs not only in the radial direction but also in the axial direction from the large diameter side to the small diameter side of the workpiece. As a result, the conventional ring rolling mill has a problem that the following defective products are likely to occur.
すなわち、上部外径(φa)は目標形状品の上部外径(φA)と等しいものの、下部外径(φb)が目標形状品(図3(a))の下部外径(φB)よりも小さい(図3(b))、下部のフランジ部分の厚み(h)が目標形状品のフランジ部分の厚み(H)より少ない(図3(c))、内径(φC1、φC2)が目標形状品の内径(φC)と異なる上、上部内径(φC1)と下部内径(φC1、φC2)が異なる(図3(d))、欠肉(図3(e))、小外径(上部外径)の肉と大外径(下部外径)の肉が重なり合うマクレまたはカブサリ(図3(f))といった欠陥品(図3(b)〜(f))等が発生し、(a)の所定寸法形状ローリング品を得るのが困難であると言う問題がある。 That is, although the upper outer diameter (φa) is equal to the upper outer diameter (φA) of the target shape product, the lower outer diameter (φb) is smaller than the lower outer diameter (φB) of the target shape product (FIG. 3A). (FIG. 3 (b)), the thickness (h) of the lower flange portion is smaller than the thickness (H) of the flange portion of the target shape product (FIG. 3 (c)), and the inner diameter (φC 1 , φC 2 ) is the target shape. In addition to the inner diameter (φC) of the product, the upper inner diameter (φC 1 ) and the lower inner diameter (φC 1 , φC 2 ) are different (FIG. 3 (d)), the wall thickness (FIG. 3 (e)), the small outer diameter ( Defects (FIGS. 3 (b) to (f)) such as makules or cabs (FIG. 3 (f)) in which the meat of the upper outer diameter) and the large outer diameter (lower outer diameter) overlap are generated (a There is a problem that it is difficult to obtain a rolling product of a predetermined dimension shape.
特許文献1の発明は、主ロール10の圧延面を外径の異なるスリーブ上体16、スリーブ中体15、スリーブ下体12とで構成している。そして、スリーブ上体16とスリーブ下体12とを回転自在とすることで、圧延の際、各圧延面とリング材Rの表面との間に生じる周速差による摩擦を少なくしている。
In the invention of
しかしながら、特許文献1の発明では、各圧延面とリング材Rの表面との間に生じる周速差による摩擦を完全になくすことはできず、なお改善の余地があった。また、特許文献1には、スリーブ上体16とスリーブ下体12とを最適回転速度で回転させることについての言及があるが、それを実現するための具体的構成は何等示されていなかった。
However, in the invention of
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、圧延の際、ワーク各所において角速度差が発生するのを防止し、外径が真直ぐでなく、色々変化する形状のワークを精度良く圧延することのできるリングローリングミルを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points. During rolling, a difference in angular velocity is prevented from occurring in various parts of the work, and an outer diameter is not straight but a work having various shapes is rolled with high accuracy. An object of the present invention is to provide a ring rolling mill.
本発明のリングローリングミルは、回転駆動される2つのメインロールと、回転可能なマンドレルとを有し、前記メイン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、回転駆動される一対のアキシャルロールを有し、前記一対のアキシャル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であって、前記マンドレルとともに、前記被加工リング状素材の周部の一部を圧延する第1のメインロールと、前記マンドレルとともに、前記被加工リング状素材の周部の前記第1のメインロールにより圧延されている部分とは異なる部分を一定の回転数で圧延する、前記第1のメインロールと異なる外径を有する第2のメインロールと、前記第1のメインロールを回転駆動する第1の駆動手段と、前記第2のメインロールを回転駆動する第2の駆動手段と、前記被加工リング状素材の前記第2のメインロールにより圧延される部分の外径寸法を計測する外径計測手段と、前記外径計測手段により計測された計測情報に基づき、前記第1のメインロールの回転数を調節するために、前記第1の駆動手段の駆動を制御する制御手段とを備えることを特徴とするリングローリングミル。 The ring rolling mill of the present invention has two main rolls that are driven to rotate, and a rotatable mandrel. The main roll and the mandrel sandwich a peripheral portion of a ring-shaped material to be processed, and the wall surface has a radius. It has a pair of axial rolls that are rotated by pressing in the direction and sandwiches the peripheral part of the ring material to be processed with the pair of axial rolls, and presses the upper and lower surfaces in the axial direction. A rolling ring mill that rolls, together with the mandrel, a first main roll that rolls a part of the periphery of the ring-shaped material to be processed, and the mandrel and the peripheral portion of the ring-shaped material to be processed A second part having an outer diameter different from that of the first main roll, wherein a part different from the part being rolled by the first main roll is rolled at a constant rotational speed. Main roll, first drive means for rotationally driving the first main roll, second drive means for rotationally driving the second main roll, and the second of the ring-shaped material to be processed In order to adjust the rotation speed of the first main roll based on the outer diameter measuring means for measuring the outer diameter dimension of the portion rolled by the main roll, and the measurement information measured by the outer diameter measuring means, A ring rolling mill comprising: control means for controlling driving of the first drive means.
また、前記制御手段は、前記外径計測手段により計測された計測情報を用いて、前記被加工リング状素材の、前記第1のメインロールにより圧延される部分の角速度と前記第2のメインロールにより圧延される部分の角速度とが等しくなる際の前記第1のメインロールの回転数を求める演算部と、前記演算部で求めた回転数で第1のメインロールが回転するように第1の駆動手段の駆動を制御する制御部とを具備するよう構成することができる。 Further, the control means uses the measurement information measured by the outer diameter measuring means, and the angular velocity of the portion of the ring material to be processed that is rolled by the first main roll and the second main roll. The calculation unit for obtaining the rotation speed of the first main roll when the angular velocity of the portion to be rolled becomes equal, and the first main roll to rotate at the rotation speed obtained by the calculation unit. And a control unit that controls the driving of the driving means.
さらに、前記演算部は、前記第1のメインロールの回転数をNX1、径をD1、前記第2のメインロールの回転数をNX2、径をD2、前記被加工リング状素材の前記第2のメインロールにより圧延される部分の外径をdx2とした場合、下記の式により、前記被加工リング状素材の、前記第1のメインロールにより圧延される部分の角速度と前記第2のメインロールにより圧延される部分の角速度とが等しくなる際の前記第1のメインロールの回転数を求めるように構成することができる。 Further, the calculation unit is configured such that the rotation speed of the first main roll is N X1 , the diameter is D 1 , the rotation speed of the second main roll is N X2 , the diameter is D 2 , and the ring-shaped material to be processed When the outer diameter of the portion rolled by the second main roll is d x2 , the angular velocity of the portion rolled by the first main roll of the ring-shaped material to be processed and the first It can comprise so that the rotation speed of the said 1st main roll when the angular velocity of the part rolled with 2 main rolls may become equal may be calculated | required.
また、前記第1のメインロールと前記第2のメインロールとは、垂直方向に隣接して配置され、中心線を同一直線上に有するように構成することができる。 Further, the first main roll and the second main roll may be arranged adjacent to each other in the vertical direction and have center lines on the same straight line.
さらに、前記第1の駆動手段は、前記第1のメインロールを回転させるための第1の軸を有し、前記第2の駆動手段は、前記第2のメインロールを回転させるための第2の軸を有し、前記第1の軸は前記第2の軸の内部を貫いて設置されるように構成することができる。 Furthermore, the first driving means has a first shaft for rotating the first main roll, and the second driving means is a second axis for rotating the second main roll. The first shaft can be configured to penetrate through the inside of the second shaft.
また、前記第1の駆動手段は、前記第1のメインロールを回転させるための第1の軸を有し、前記第2の駆動手段は、前記第2のメインロールを回転させるための第2の軸を有し、前記第1の軸と前記第2の軸とは、垂直方向に隣接した位置にあるように構成することができる。 The first driving means has a first shaft for rotating the first main roll, and the second driving means is a second axis for rotating the second main roll. The first axis and the second axis can be configured to be adjacent to each other in the vertical direction.
これにより、圧延の際に、ワーク各所で角速度差が発生するのを抑制し、外径が真直ぐでなく、色々変化する形状のワークを精度良く圧延することができる。 This suppresses the occurrence of a difference in angular velocity at various parts of the workpiece during rolling, and can accurately roll a workpiece having various shapes in which the outer diameter is not straight.
図1Aないし図1Cを用いて、本願発明の第1実施例であるリングローリングミル100の構成を説明する。図1Aは、本発明の第1実施例であるリングローリングミル100の要部の側面図並びに制御及び駆動系統の概念図であり、本発明の第1実施例であるリングローリングミル100のメインロール部分並びに第1及び第2の駆動手段部分の側面図であり、図1Cは、本発明の第1実施例であるリングローリングミル100のメインロール部分の断面図である。
The configuration of the
図1Aないし図1Cを参照すると、本発明の第1実施例であるリングローリングミル100は、回転駆動される可変速メインロール111と、可変速メインロール111よりも小さい外径を有する回転駆動される定速メインロール112と、回転可能なマンドレル121と、図示しないアキシャルロール用モータ122(a)、123(a)により回転駆動される一対のアキシャルロール122、123と、モータ131、減速機132、軸133、キー133(a)とを備えた第1の駆動手段130と、モータ141、減速機142、軸143、キー143(a)とを備えた第2の駆動手段140と、ワークwの定速メインロール112に圧延される部分の外径を計測する外径計測手段150と、演算部161、制御部162とを備えた制御手段160と、を備える。
Referring to FIGS. 1A to 1C, a
図1A及び図1Bを参照して、可変速メインロール111及び定速メインロール112について説明する。
The variable speed
可変速メインロール111及び定速メインロール112は、同一方向に向かって回転駆動され、回転可能なマンドレル121、回転駆動される一対のアキシャルロール122、123とともに、ワークwを圧延するのに用いられる。
The variable speed
可変速メインロール111と定速メインロール112とは、垂直方向に隣接し、それぞれの中心線が同一直線上に位置するように設置される。本実施例では、可変速メインロール111が上部に、定速メインロール112が下部に設置されている。このうち、上部に設置されている可変速メインロール111の径φD1は、下部に設置されている定速メインロール112の径φD2よりも大きく設定されている。これにより、上側よりも下側の外径が大きいワークwを圧延することができる。なお、φD1およびφD2の大きさは、目標形状品の形状に応じて、適宜変更可能である。
The variable speed
また、圧延の際、可変速メインロール111は、その回転数を変更される。一方、定速メインロール112は、回転数を一定に保った状態で回転される。
Further, during rolling, the rotation speed of the variable speed
次に、図1Aないし図1Cを参照して、第1の駆動手段130及び第2の駆動手段140について説明する。 Next, the first driving means 130 and the second driving means 140 will be described with reference to FIGS. 1A to 1C.
第1の駆動手段130は、可変速メインロール111を回転駆動する部分である。そして、第1の駆動手段130は、モータ131と、モータ131の回転速度を減速するとともに、トルクを増大させて出力する減速機132と、モータ131の駆動により減速機132を介して回転する軸133と、可変速メインロール111及び軸133に設けられたキー溝に設置され、軸133の回転を可変速メインロール111に伝えるキー133(a)とを備えている。
The first driving means 130 is a part that rotationally drives the variable speed
また、第2の駆動手段140は、定速メインロール112を回転駆動する部分である。そして、第2の駆動手段140は、モータ141と、モータ141の回転速度を減速するとともに、トルクを増大させて出力する減速機142と、モータ141の駆動により減速機142を介して回転する軸143と、定速メインロール112及び軸143に設けられたキー溝に設置され、軸143の回転を定速メインロール112に伝えるキー143(a)とを備えている。
The second driving means 140 is a part that rotationally drives the constant speed
このうち、軸133は、軸143よりも軸方向に長く、かつ軸143よりも径が小さく設計される。そして、軸133は、軸143の軸方向の一端から他端にかけて設けられた、軸133よりも大きい径を有する円筒形状の空洞内に設置される。これにより、軸133及び軸143をリングローリングミル100に設置すると、軸133は、一部を軸143により覆われた状態となる。
Of these, the
そして、軸143の外周上には、キー溝が設けられ、ここにキー143(a)が設置される。このキー143(a)は、定速メインロール112内部に設けられた対応するキー溝に収まる。また、軸133の軸143に覆われていない外周上にも、キー溝が設けられ、ここにキー133(a)が設置される。このキー133(a)は、可変速メインロール111内部に設けられた対応するキー溝に収まる。
A keyway is provided on the outer periphery of the
これにより、軸133と軸143は、モータ131、141をそれぞれ駆動した際、軸143内の空洞の径が軸133の径よりも大きいことから、互いに干渉せずに回転する。それゆえ、軸133、143に設置されたキー133(a)、143(a)を介して、可変速メインロール111、定速メインロール112を別々に回転駆動することができる。また、別々に回転駆動することができることから、可変速メインロール111、定速メインロール112を異なる回転数で回転駆動することもできる。
Thus, when the
次に、図1Aを参照して、外径計測手段150について説明する。 Next, the outer diameter measuring means 150 will be described with reference to FIG. 1A.
外径計測手段150は、ワークwの定速メインロールにより圧延される部分の外径φd2を、圧延中常時計測する部分である。そして、外径計測手段150は、計測情報を随時出力する。 The outer diameter measuring means 150 is a part that constantly measures the outer diameter φd 2 of the part rolled by the constant speed main roll of the workpiece w during rolling. And the outer diameter measurement means 150 outputs measurement information at any time.
この外径計測手段150は、例えば、定速メインロール112により圧延される部分の外周面上に押し当てられ、ワークwの拡径にしたがって移動可能な計測ロールと、計測ロールの移動量により外径の大きさの変化を計測する外径計測器などで構成しても良い。
For example, the outer diameter measuring means 150 is pressed against the outer peripheral surface of the portion rolled by the constant-speed
次に、図1Aを参照して、制御手段160について説明する。 Next, the control means 160 will be described with reference to FIG. 1A.
制御手段160は、外径計測手段150からの計測情報に基づき、可変速メインロール111の回転数を調節するために、第1の駆動手段130を制御する部分である。この制御手段160は、演算部161と、制御部162とを備える。
The control means 160 is a part that controls the first drive means 130 in order to adjust the rotation speed of the variable speed
演算部161は、外径計測手段160からの計測情報に基づき、ワークwの可変速メインロール111により圧延される部分の角速度と、定速メインロール112により圧延される部分の角速度とが等しくなる際の、可変速メインロール111の回転数を求める部分である。
Based on the measurement information from the outer diameter measuring means 160, the
ここで、可変速メインロール111の径をφD1、回転数をNx1と、定速メインロール112の径をφD2、回転数をNx2と、ワークwの可変速メインロール111により圧延される部分の任意の点での外径をφdx1、回転数をnx1、角速度をω1と、定速メインロール112により圧延される部分の任意の点での外径をφdx2、回転数をnx2、角速度をω2として、ω1とω2が等しくなる際の、可変速メインロール111の回転数Nx1を求めるための数式について説明する。
Here, the diameter of the variable speed
まず、圧延の際、ワークwの可変速メインロール111により圧延される部分は、可変速メインロール111及び回転可能なマンドレル121に挟まれて、可変速メインロール111により回転させられる。そのため、圧延の際、可変速メインロール111と、ワークwの可変速メインロール111に圧延される部分との周速度は等しくなる。周速度(m/s)は、直径(単位mとする)×π×回転数÷60により求められる。それゆえ、それぞれの周速度の計算式をまとめると、下記の数式1が得られる。
First, at the time of rolling, a portion of the workpiece w that is rolled by the variable speed
また、圧延の際、ワークの定速メインロール112により圧延される部分と、定速メインロール112との周速度も、同様の理由から等しくなる。それゆえ、それぞれの周速度の計算式をまとめると、下記の数式2が得られる。
Further, during rolling, the peripheral speed between the portion of the workpiece rolled by the constant speed
そして、数式1と数式2からは、下記の数式3が得られる。
Then, from
ここで、角速度は、2π×回転数、で求められるものである。それゆえ、ω1=ω2が成り立つのは、nx1=nx2となるときである。そのため、これを上記数式3に反映すると、下記の数式4が得られる。 Here, the angular velocity is obtained by 2π × rotational speed. Therefore, ω 1 = ω 2 that holds true, is when the n x1 = n x2. Therefore, when this is reflected in the above Equation 3, the following Equation 4 is obtained.
また、φD1、φdx1、φD2、φdx2、の間には、下記の数式5の関係が成り立つ。 Moreover, the relationship of the following formula 5 is established among φD 1 , φd x1 , φD 2 , and φd x2 .
この数式5を変形して、数式4に代入すると、下記の数式6が得られる。 When the formula 5 is modified and substituted into the formula 4, the following formula 6 is obtained.
数式6において、Nx2の値は、定速メインロール12の回転数であるから、一定であり、かつ既知である。また、可変速メインロール111の径φD1、定速メインロール112の径φD2の値も一定であり、かつ既知である。そのため、ワークwの定速メインロール112に圧延される部分の外径φdx2の値が定まれば、Nx1の値を求めることができる。
In Equation 6, the value of N x2 is constant and known because it is the rotation speed of the constant speed main roll 12. The diameter [phi] D 1 of the variable speed
演算部161は、この数式6を用いて、ω1とω2が等しくなる際の、可変速メインロール111の回転数Nx1を求めることができる。すなわち、外径計測手段150による計測情報を受けて、φdx2の値を数式6に代入し、Nx1の値を求めることができる。そして、求めたNx1の値についての情報を出力する。
The
制御部162は、演算部161が求めた回転数で、可変速メインロール111が回転するように、第1の駆動手段130を制御する部分である。
The
具体的には、制御部は、演算部161が求めた回転数についての情報を受けて、制御信号を送り、モータ131の駆動を制御する。これにより、可変速メインロール111を、演算部161が求めた回転数、すなわち、ω1=ω2となる際の回転数で回転させることができる。
Specifically, the control unit receives information on the rotation speed obtained by the
次に、本発明の第1実施例であるリングローリングミル100の動作について説明する。
Next, the operation of the
まず、作成予定の形状品(目標形状品)のように、上部に比べ下部の外径が大きくなっている荒地であるワークw(図1A(a))を用意する。そして、ワークwの周部(左右)を可変速メインロール111と、定速メインロール112とで挟み、ワークwの周部(上下)を一対のアキシャルロール122、123とで挟む。ここで、モータ131、141、図示しないアキシャルロール用モータ122(a)、123(a)を駆動する。これにより、軸133、143が回転する。そして、その回転はキー133(a)、143(a)を介して、可変速メインロール111、定速メインロール112に伝わり、可変速メインロール111、定速メインロール112が回転する。また、一対のアキシャルロール122、123も回転する。これにより、可変速メインロール111とマンドレル120とで、ワークwの周部(左右)の壁面を半径方向に押圧するとともに、一対のアキシャルロール122、123とでワークwの周部(上下)の上面及び下面を軸方向に押圧する。これにより、ワークw全体を回転させ、その外径を拡張させつつ圧延する(図1A(b))。
First, a workpiece w (FIG. 1A (a)), which is a wasteland having a lower outer diameter compared to the upper portion, is prepared as in the shape product to be created (target shape product). Then, the peripheral part (left and right) of the work w is sandwiched between the variable speed
圧延開始の際、外径計測手段150は、定速メインロール112により圧延されることとなる部分の外径φdx2の計測を開始する。そして、計測した情報を演算部161に出力する。
At the start of rolling, the outer diameter measuring means 150 starts measuring the outer diameter φd x2 of the portion to be rolled by the constant speed
この計測情報を受けて、演算部161は、上記数式6に外径計測手段150により計測されたφdx2の値を代入する。これにより、ワークwの可変速メインロール111により圧延される部分の角速度とω1、定速メインロール112により圧延される部分の角速度ω2とが等しくなる際の、可変速メインロール111の回転数Nx1を求める。そして、回転数Nx1についての情報を、制御部162に出力する。
Receiving this measurement information, the
この回転数Nx1についての情報を受けて、制御部162は、制御信号を送り、モータ131の駆動を制御する。これにより、可変速メインロール111をNx1の回転数で回転させる。
Receiving information about the rotation speed N x1 , the
この圧延、外径φdx2の計測、計測情報を受けての演算、演算結果を受けてのモータ131の駆動制御というフィードバックループは、圧延中常時繰返し行なわれ、圧延が終わるまで続けられる。
The feedback loop of rolling, measurement of the outer diameter φd × 2 , calculation based on the measurement information, and drive control of the
このフィードバックループにより、圧延中、可変速メインロール111は、ω1とω2が等しくなる回転数Nx1で回転している。そのため、ワークwも各所で各速度差を生じさせることなく回転する。
Due to this feedback loop, the variable speed
これにより、従来生じていたような欠陥(図3(b)〜(f))の無い、目標形状のワークwを得ることができる(図1A(c))。 Thereby, the workpiece | work w of the target shape without the defect (FIG.3 (b)-(f)) which has arisen conventionally can be obtained (FIG.1A (c)).
このようにして、本発明の第1実施例であるリングローリングミル100は、圧延の際に、ワーク各所で角速度差が生じるのを防止し、外径が真直ぐでなく、色々変化する形状のワークwを精度良く圧延することができる。
In this way, the
図2を用いて、本発明の第2実施例であるリングローリングミル200について説明する。図2は、本発明の第2実施例であるリングローリングミル200のメインロール部分並びに第1及び第2の駆動手段部分の側面図である。以下の説明では、第1実施例と同様の部分については説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
A
本発明の第2実施例であるリングローリングミル200は、第1実施例であるリングローリングミル100と同様に、可変速メインロール211と、定速メインロール212と、マンドレル221(図示せず)と、回転駆動される一対のアキシャルロール222、223(図示せず)と、モータ231、減速機232、軸233、キー233(a)(図示せず)とを備えた第1の駆動手段230と、モータ241、減速機242、軸243、キー243(a)(図示せず)とを備えた第2の駆動手段240と、外径計測手段250(図示せず)と、演算部261(図示せず)、制御部262(図示せず)とを備えた制御手段260(図示せず)と、を備えている。
Similar to the
さらに、本実施例では、軸233は、軸243と同じ径を有するように設計されている。そして、軸233は一端を減速機232の出力部分に、他端を可変速メインロール211内に設置されている。また、軸243は一端を減速機242の出力部分に、他端を定速メインロール212内に設置されている。
Furthermore, in this embodiment, the
これにより、軸233と軸243は、モータ231、241をそれぞれ駆動した際、互いに干渉せずに回転する。それゆえ、軸233、243に設置されたキー233(a)、243(a)を介して、可変速メインロール211、定速メインロール212を別々に回転駆動することができる。また、別々に回転駆動することができることから、可変速メインロール211、定速メインロール212を異なる回転数で回転駆動することもできる。このように、軸及びキー部分の構造は、第1実施例に示したものに限られず、本実施例の軸233、243、及びキー233(a)、243(a)のような構造を採ることもできる。
Thereby, the
これにより、本発明の第2実施例であるリングローリングミル200も、圧延の際に、ワーク各所で角速度差が生じるのを防止し、外径が真直ぐでなく、色々変化する形状のワークwを精度良く圧延することができる。
As a result, the
以上に、本発明のリングローリングミルの第1実施例から第2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、多様に変更して実施することができる。例えば、可変速メインロールと定速メインロールの上下の位置関係は、必要に応じて適宜変更することができ、また、可変速メインロールと定速メインロールの径の大きさ及び大小関係も適宜変更することができる。 The first to second embodiments of the ring rolling mill of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented with various modifications. For example, the vertical positional relationship between the variable-speed main roll and the constant-speed main roll can be appropriately changed as necessary, and the diameter size and the magnitude relationship between the variable-speed main roll and the constant-speed main roll are also appropriately determined. Can be changed.
100 リングローリングミル
111 可変速メインロール
112 定速メインロール
121 マンドレル
122、123 アキシャルロール
122(a)、123(a) アキシャルロール用モータ
130 第1の駆動手段
131 モータ
132 減速機
133 軸
133(a) キー
140 第2の駆動手段
141 モータ
142 減速機
143 軸
143(a) キー
150 外径計測手段
160 制御手段
161 演算部
162 制御部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記マンドレルとともに、前記被加工リング状素材の周部の一部を圧延する第1のメインロールと、
前記マンドレルとともに、前記被加工リング状素材の周部の前記第1のメインロールにより圧延されている部分とは異なる部分を一定の回転数で圧延する、前記第1のメインロールと異なる外径を有する第2のメインロールと、
前記第1のメインロールを回転駆動する第1の駆動手段と、
前記第2のメインロールを回転駆動する第2の駆動手段と、
前記被加工リング状素材の前記第2のメインロールにより圧延される部分の外径寸法を計測する外径計測手段と、
前記外径計測手段により計測された計測情報に基づき、前記第1のメインロールの回転数を調節するために、前記第1の駆動手段の駆動を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記外径計測手段により計測された計測情報を用いて、前記被加工リング状素材の、前記第1のメインロールにより圧延される部分の角速度と前記第2のメインロールにより圧延される部分の角速度とが等しくなる際の前記第1のメインロールの回転数を求める演算部と、
前記演算部で求めた回転数で第1のメインロールが回転するように第1の駆動手段の駆動を制御する制御部とを備えることを特徴とするリングローリングミル。 While having two main rolls to be rotated and a rotatable mandrel, the main roll and the mandrel sandwich the peripheral part of the ring-shaped material to be processed, press the wall surface in the radial direction, and perform rolling. A ring rolling mill having a pair of axial rolls that are driven to rotate, sandwiching a circumferential portion of the ring-shaped material to be processed by the pair of axial rolls, and pressing the upper surface and the lower surface in the axial direction for rolling. ,
Along with the mandrel, a first main roll that rolls a part of the periphery of the ring-shaped material to be processed,
Along with the mandrel, a part different from the part rolled by the first main roll of the peripheral part of the ring-shaped material to be processed is rolled at a constant rotational speed, and has an outer diameter different from that of the first main roll. A second main roll having
First driving means for rotationally driving the first main roll;
Second driving means for rotationally driving the second main roll;
An outer diameter measuring means for measuring an outer diameter of a portion of the ring-shaped material to be processed that is rolled by the second main roll;
Control means for controlling the driving of the first driving means in order to adjust the rotational speed of the first main roll based on the measurement information measured by the outer diameter measuring means ;
The control means includes
Using the measurement information measured by the outer diameter measuring means, the angular velocity of the portion of the ring-shaped material to be processed that is rolled by the first main roll and the angular velocity of the portion that is rolled by the second main roll. And a calculation unit for obtaining the rotation speed of the first main roll when
Ring rolling mill, characterized in Rukoto and a control unit which first main roll at a rotational speed obtained by computation unit controls the driving of the first drive means to rotate.
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