JP5578892B2 - Multi-stage rolling mill - Google Patents
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Description
本発明は、薄板の圧延などに用いられる多段圧延機に関するものである。 The present invention relates to a multi-high rolling mill used for rolling a thin plate.
周知の如く、ステンレス、チタン、特殊鋼、銅などの圧延材を冷間圧延する際には多段圧延機が用いられる。多段圧延機としては、ワークロールを支持するロール群が葡萄の房のように扇状に広がる「クラスタ型の多段圧延機」が用いられることが一般的である。
このワークロールを支持するロール群としてはバックアップロール及び中間ロールがあり、クラスタ型の多段圧延機には用いられるロール本数によって12段、14段、20段といった種類が知られている。クラスタ型の多段圧延機がこのような段数に分けられるのは次のような理由による。
As is well known, a multi-stage rolling mill is used when cold rolling a rolled material such as stainless steel, titanium, special steel, or copper. As a multi-high rolling mill, a “cluster type multi-high rolling mill” is generally used in which a group of rolls that support a work roll spreads in a fan-like manner.
There are a backup roll and an intermediate roll as a group of rolls that support the work roll, and types such as 12, 14 and 20 stages are known depending on the number of rolls used in a cluster type multi-high rolling mill. The cluster type multi-high rolling mill is divided into such number of stages for the following reasons.
クラスタ型の多段圧延機には、圧延材の表裏に、この圧延材を圧延する上下一対のワークロールが通常備えられている。そして、このワークロールを支持するロール群がワークロールの上側と下側とにそれぞれ配備される。このロール群は、例えば上側のロール群のみに着目すれば、内側のロールのたわみを防止するために外側のロールを設置しているため、例えば上側のワークロールのすぐ外側(上側)に2本、さらにその外側(上側)に3本というようにワークロールから離れるにつれて配備されるロールの本数を徐々に増やし、また外側のロールは内側のロールよりもロール径を大きくするのが一般的である。 A cluster type multi-high rolling mill is usually provided with a pair of upper and lower work rolls for rolling the rolled material on both sides of the rolled material. And the roll group which supports this work roll is each arrange | positioned at the upper side and lower side of a work roll. For example, if only the upper roll group is focused on, this roll group is provided with an outer roll in order to prevent deflection of the inner roll. For example, two rolls are provided immediately outside (upper) the upper work roll. In addition, the number of rolls to be deployed is gradually increased as the distance from the work roll is increased to 3 on the outer side (upper side), and the outer roll generally has a larger roll diameter than the inner roll. .
図4(a)に示すように、ワークロール105のすぐ上側の中間ロール106をドライブロールとし、この中間ロールの上側に3本のバックアップロール108を配備すれば12段の多段圧延機となる。また、図4(b)に示すように、中間ロール(ドライブロール)106の上側に4本のバックアップロール108を配備すれば14段の多段圧延機となる。一方、ワークロールのすぐ外側に配備される2本の第1中間ロールの上側に配備される3本の第2中間ロールのうち両端の2本をドライブロールとし、これら3本の第2中間ロールの上側に4本のバックアップロールを配備すると、図4(d)のような20段の多段圧延機となる。
As shown in FIG. 4A, if the
上述した12段の多段圧延機としては非特許文献1に記載されるKTミルが、また14段の多段圧延機としては特許文献1に記載されるものが、さらに20段の多段圧延機としては非特許文献1に記載されるKSTミルがそれぞれ知られている。
The KT mill described in Non-Patent
ところで、昨今は多段圧延機で生産される薄板製品の圧延形状の精度に対する要求が年を追うごとに厳しくなってきており、多段圧延機の形状制御性能が重視される傾向にある。多段圧延機の形状制御アクチュエータの構成及び性能に関しては、例えば、非特許文献1の14頁〜15頁に開示されている。
特に、バックアップロールを形状制御アクチュエータとして使用した場合、
中間ロール、ワークロールを介して圧延材の形状を制御することになる。
By the way, in recent years, the demand for the accuracy of the rolling shape of a thin plate product produced by a multi-high rolling mill has become stricter every year, and the shape control performance of the multi-high rolling mill tends to be emphasized. The configuration and performance of the shape control actuator of the multi-high rolling mill are disclosed, for example, on pages 14 to 15 of Non-Patent
Especially when the backup roll is used as a shape control actuator,
The shape of the rolled material is controlled via the intermediate roll and the work roll.
形状制御性を良好にするためには、中間に介在するロール間の接触によるロール扁平の影響が少ない方が好ましい。このため、20段圧延機のようにバックアップロールから第2中間ロール、第1中間ロール、ワークロールを経由して圧延材の形状を制御するよりも、12段圧延機や14段圧延機のようにバックアップロールから中間ロール、ワークロールを経由して圧延材の形状を制御するほうが、介在する中間ロールの段数が少ないためロール扁平の影響も少なく形状制御の効果は大きい。 In order to improve the shape controllability, it is preferable that the influence of roll flatness due to contact between rolls interposed in the middle is less. Therefore, rather than controlling the shape of the rolled material from the backup roll via the second intermediate roll, the first intermediate roll, and the work roll as in the 20-high rolling mill, In addition, when the shape of the rolled material is controlled from the backup roll via the intermediate roll and the work roll, the effect of the shape control is large because the number of intermediate rolls interposed is small and the influence of roll flatness is small.
ところが、高い圧延トルクが必要となる硬質材の広幅圧延に関しては、20段圧延機の方が12段圧延機や14段圧延機よりもドライブロール間のスペースの関係で高トルクの伝達ができるため高い生産性が確保でき有利である。
同じロール径のワークロールを使用する20段圧延機と12段、14段圧延機を比較すると20段圧延機では、両側の第2中間ロールがドライブロールとなるのに対し、12段、14段圧延機では、ワークロールのすぐ外側の中間ロールがドライブロールとなるためドライブロール間の間隔が20段圧延機に比較すると上下方向に対しても左右方向に対しても小さくなる(例えば、本明細書の図4参照)。
However, for wide rolling of hard materials that require high rolling torque, a 20-high mill can transmit higher torque than a 12-high mill or a 14-high mill because of the space between drive rolls. High productivity can be secured, which is advantageous.
Comparing the 20-high mill using the work rolls of the same roll diameter with the 12- and 14-high mills, the 20-stage mill has the second intermediate rolls on both sides as drive rolls, whereas the 12- and 14-high mills. In the rolling mill, the intermediate roll immediately outside the work roll is a drive roll, so the distance between the drive rolls is smaller in both the vertical direction and the horizontal direction as compared to a 20-stage rolling mill (for example, the present specification (See Fig. 4).
その結果、ドライブロール間の間隔が狭い12段や14段圧延機では、ドライブロールの駆動系を設置するスペースの制限で20段圧延機並みの駆動トルクを伝達することは困難である。
12段や14段圧延機においても伝達駆動トルクを大きくするために、例えば、駆動トルクを伝達するユニバーサルスピンドルのクロス部の板幅方向(本明細書の図5の横方向)の位置を変えてより大きなサイズのユニバーサルスピンドルを採用する場合があるが、この手法を用いても伝達駆動トルクは20段圧延機には及ばない。
As a result, it is difficult to transmit a driving torque equivalent to that of a 20-high rolling mill in a 12-high rolling mill or a 14-high rolling mill with a narrow interval between the drive rolls due to the limitation of the space for installing the drive system of the drive roll.
In order to increase the transmission drive torque even in 12- and 14-high rolling mills, for example, the position of the cross section of the universal spindle that transmits the drive torque in the plate width direction (lateral direction in FIG. 5) is changed. A larger size universal spindle may be used, but even if this method is used, the transmission drive torque does not reach that of a 20-high mill.
そのため、硬質広幅材料、例えば、1300〜1600mmと広幅で且つ4〜5mmの比較的板厚の厚い硬質ステンレス材を1パス当たり25%程度以上の高圧下率で圧延しようとする場合には、形状制御性を犠牲にして20段圧延機が使用されている。
本発明は、上記問題点を鑑みて為されてものであり、12段、14段圧延機と同等の良好な形状制御能力を有し、且つ20段圧延機と同等かまたはそれ以上の駆動トルクを有する多段圧延機を提供することを目的とする。
Therefore, when rolling a hard wide material, for example, a hard stainless steel material having a wide width of 1300 to 1600 mm and a relatively large thickness of 4 to 5 mm at a high pressure reduction rate of about 25% or more per pass, A 20-high rolling mill is used at the expense of controllability.
The present invention has been made in view of the above problems, and has a good shape control capability equivalent to that of 12- and 14-high mills, and a drive torque equivalent to or higher than that of 20-high mills. It aims at providing the multi-high rolling mill which has.
上述の目的を達成するため、本発明の多段圧延機は以下の技術的手段を講じた。
本発明に係る多段圧延機は、圧延材を圧延する上下一対のワークロールの外側には、当該ワークロールに接触するように2本の第1中間ロールが配備され、
前記第1中間ロールの外側には、当該第1中間ロールに接触するように3本のロールが配備され、前記3本のロールのうち、中央のロールが第2中間ロールとされると共に両端の2本のロールが前記第1中間ロールを支持する第1バックアップロールとされ、前記第2中間ロールはドライブロールとされていて、前記第2中間ロールの外側には、当該第2中間ロールを支持する第2バックアップロールが少なくとも1本以上配備されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the multi-high rolling mill of the present invention has taken the following technical means.
In the multi-high rolling mill according to the present invention, two first intermediate rolls are arranged outside the pair of upper and lower work rolls for rolling the rolled material so as to contact the work rolls,
Three rolls are arranged outside the first intermediate roll so as to be in contact with the first intermediate roll, and among the three rolls, a central roll is a second intermediate roll and both ends are arranged. Two rolls serve as a first backup roll that supports the first intermediate roll, and the second intermediate roll serves as a drive roll, and the second intermediate roll is supported outside the second intermediate roll. It is characterized in that at least one second backup roll is provided.
本発明者は、ワークロールの外側に配備された2本のロールをドライブロールとするのではなく、これら2本のロールのさらに外側に配備される3本のロールのいずれかをドライブロールとして駆動できないかと考えた。そして、3本のロールのうち中央のロールを駆動させると共にこの駆動されるロールにバックアップロールを設けることにより、生産性と形状制御性能との両立が可能になることを知見して本発明を完成させたのである。 The inventor does not use the two rolls arranged outside the work roll as drive rolls, but drives any of the three rolls arranged further outside these two rolls as drive rolls. I thought I could do it. The present invention is completed by knowing that it is possible to achieve both productivity and shape control performance by driving the central roll of the three rolls and providing a backup roll to the driven roll. It was made to.
つまり、従来の12段圧延機、14段圧延機では第1中間ロール4本をドライブロールとしていたが、ドライブロールを第2中間ロール2本とすることによりドライブロール間の間隔が上下方向に大きくなり、また、左右方向には上2本、下2本使用していたドライブロールを上1本、下1本とすることにより左右方向にも十分なスペースを確保できるようにしたため、スイング径の大きなユニバーサルスピンドルを採用することができる。そのため、20段圧延機と同等かまたはそれ以上の駆動トルクを付加する事ができる。 That is, in the conventional 12-high rolling mill and 14-high rolling mill, the four first intermediate rolls are drive rolls, but by using two drive rolls as the second intermediate roll, the interval between the drive rolls is increased in the vertical direction. In addition, since the upper and lower drive rolls used in the left and right directions are one upper and one lower, a sufficient space can be secured in the left and right directions. A large universal spindle can be adopted. Therefore, a driving torque equivalent to or higher than that of a 20-high rolling mill can be applied.
12段圧延機の中央のバックアップロールを駆動すれば、上述したような多段圧延機と同じ駆動トルクを得ることが可能ではあるが、その場合、駆動するために12段圧延機の中央のバックアップロールは、複数のベアリングとサドルで構成された板幅方向分割式のロールではなく、12段圧延機の中間ロールと同じく一体物のロールとする必要がある。
このようにした場合には、中央部のバックアップロールは板幅方向に複数のサドルでハウジングに支持されないためワークロールたわみが大きくなり良好な板形状を得ることが困難となる。多段圧延機のワークロールたわみが、バックアップロールが分割ロールであり、分割ロールに具備されたサドルがハウジングに板幅方向に支持された構造であるため小さいことに関しては、例えば、「R&D神戸製鋼技報 Vol.59 No.2、2009年8月発刊」の60頁〜61頁に開示されている。
If the central backup roll of the 12-high mill is driven, it is possible to obtain the same driving torque as that of the multi-high mill as described above, but in this case, the central backup roll of the 12-high mill is required to drive. Is not a sheet-width-direction-division-type roll composed of a plurality of bearings and saddles, but needs to be an integral roll like the intermediate roll of a 12-high mill.
In such a case, since the backup roll at the center is not supported by the housing with a plurality of saddles in the plate width direction, the work roll becomes large and it becomes difficult to obtain a good plate shape. Regarding the work roll deflection of a multi-high mill, the backup roll is a split roll, and the saddle provided on the split roll is small because it is supported by the housing in the plate width direction. Vol.59 No.2, published in August 2009, "pages 60-61.
また、第1中間ロールのすぐ外側の3本のロールのうち両側の2本の第1バックアップロールを従来の12段、14段圧延機のバックアップロールと同じ構成とすることにより形状制御のアクチュエータであるクラウン調整装置を本発明の多段圧延機にも設置するこ
とができるため12段、14段圧延機が備える良好な形状制御性を堅持することができる。
In addition, the two first backup rolls on both sides of the three rolls just outside the first intermediate roll have the same configuration as the backup rolls of the conventional 12- and 14-high rolling mills, thereby providing a shape-controlled actuator. Since a certain crown adjusting device can be installed also in the multi-high rolling mill of the present invention, it is possible to maintain good shape controllability provided in the 12- and 14-high rolling mills.
なお、上述したような多段圧延機では、第2中間ロールをドライブロールとするため、第2中間ロールを一体物のロールとすることになるため、第2中間ロールの外側に複数のベアリングとサドルで構成された板幅方向分割式の第2バックアップロールを設置し、ワークロールたわみを最小化する必要がある。
第2バックアップロールを前記第2中間ロールの外側にそれぞれ2本ずつ備えて16段構成としたものを用いることができる。
In the multi-high rolling mill as described above, since the second intermediate roll is a drive roll, and the second intermediate roll is an integral roll, a plurality of bearings and saddles are provided outside the second intermediate roll. It is necessary to minimize the work roll deflection by installing a plate-width-direction-divided second backup roll composed of
Two second backup rolls may be provided on the outside of the second intermediate roll to form a 16-stage configuration.
また、前記第2バックアップロールが前記第2中間ロールの外側にそれぞれ1本ずつ備えられており、14段構成とされているものを用いることもできる。
なお、本発明に係る多段圧延機の最も好ましい形態は、圧延材を圧延する上下一対のワークロールの外側には、当該ワークロールに接触するように2本の第1中間ロールが配備され、前記第1中間ロールの外側には、当該第1中間ロールに接触するように3本のロールが配備され、前記3本のロールのうち、中央のロールが第2中間ロールとされると共に両端の2本のロールが前記第1中間ロールを支持する第1バックアップロールとされ、前記第2中間ロールはドライブロールとされていて、前記第2中間ロールの外側には、当該第2中間ロールを支持する第2バックアップロールが1本備えられており、前記第1バッ
クアップロールは形状制御のアクチュエータであるクラウン調整装置を備え、全体として14段構成とされているものである。
また、好ましくは、前記第2バックアップロールが複数のベアリングとサドルとで構成された板幅方向分割式であるとよい。
In addition, one second backup roll is provided on the outside of the second intermediate roll, and a 14-stage configuration may be used.
In the most preferable form of the multi-high rolling mill according to the present invention, two first intermediate rolls are provided outside the pair of upper and lower work rolls for rolling the rolled material so as to contact the work rolls, Three rolls are arranged outside the first intermediate roll so as to be in contact with the first intermediate roll, and among the three rolls, the center roll is set as the second intermediate roll and the two at both ends. The first roll is a first backup roll that supports the first intermediate roll, the second intermediate roll is a drive roll, and the second intermediate roll is supported outside the second intermediate roll. second backup roll is provided with one, the first backup roll is provided with crown adjustment device is an actuator for shape control, one which is as a whole 14-stage That.
Preferably, the second backup roll is of a plate width direction division type constituted by a plurality of bearings and saddles.
本発明の多段圧延機を用いることで、上述の硬質広幅材料であっても、従来の12段、14段圧延機の形状制御性を維持したまま、20段圧延機と同等かまたはそれ以上の駆動トルクを有して硬質広幅材料を高圧下率で圧延することができる。 By using the multi-high rolling mill of the present invention, even with the above-mentioned hard wide material, the shape controllability of the conventional 12-high rolling mill and 14-high rolling mill is maintained, and it is equal to or higher than the 20-high rolling mill. A hard wide material having a driving torque can be rolled at a high pressure reduction rate.
以下、本発明に係る多段圧延機1の本実施形態を、図を基に説明する。
まず、多段圧延機1が設けられた圧延装置2を以下に例示して、本発明の多段圧延機1を詳しく説明する。
図1に示されるように、圧延装置2は、圧延される圧延材Wを巻き出す巻出部3と圧延された圧延材Wを巻き取る巻取部4とを有しており、巻出部3と巻取部4との間には圧延材Wを圧延する多段圧延機1が設けられている。この圧延装置2は、圧延材Wを通板方向を正逆で切り替えながら(通板方向を図1の黒塗り矢印と白抜き矢印との間で反転させながら)リバース圧延できるようになっている。
Hereinafter, this embodiment of the
First, the rolling device 2 provided with the
As shown in FIG. 1, the rolling device 2 includes an unwinding
図2に示すように、本発明の多段圧延機1は、ワークロール5、第2中間ロール(ドライブロール)6、第1中間ロール7、バックアップロール8を複数本組み合わせて構成されており、複数本のロールを組み合わせた様がちょうど葡萄の房のように見えることからクラスタ型の多段圧延機と呼ばれるものであって、ステンレス、チタン、特殊鋼、銅などからなる板状の圧延材Wを圧延加工する際に用いられるものである。
As shown in FIG. 2, the
なお、図2の紙面上での上下を多段圧延機1を説明する際の上下とする。また、図2の紙面上での左右を多段圧延機1を説明する際の左右とする。これらの方向は駆動側(ドライブサイド)から多段圧延機1を見た際の方向と一致する。また、以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称及び機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
In addition, let the upper and lower sides on the paper surface of FIG. 2 be the upper and lower sides when describing the
まず、多段圧延機1を構成する各ロールについて説明する。
多段圧延機1には、上下方向の中央を水平に移送される圧延材Wを基準として、圧延材Wの上側と下側とに互いに鏡像(対称)となる配置で複数本のロール(以下、これらの複数本のロールをロール群9という)が備えられている。そこで、以下の説明では、上側のロール群9を代表例にとってロール群を構成する各ロールを説明する。
First, each roll which comprises the
In the
上側のロール群9は1本のワークロール5、2本の第1中間ロール7、1本の第2中間ロール(ドライブロール)6、4本のバックアップロール8から構成されており、本実施形態の多段圧延機1は16段構成となっている。
図2に示すように、ワークロール5は、他のロールに比べて小径なロールであり、ステンレスの圧延材Wを冷間圧延する設備の場合であれば20〜100mmφ程度の径に形成されている。ワークロール5は、上下一対で構成されており、ロール間に圧延材Wを挟み込みつつ圧延荷重を加えられるようになっている。
The upper roll group 9 is composed of one
As shown in FIG. 2, the
第1中間ロール7L、7Rは、ワークロール5の左上側及び右上側(外側)に隣接して配備されるロールであり、互いに距離をあけて2本配備されている。第1中間ロール7L、7Rは、ワークロール5よりも大径なロールであって、それぞれの外周面がワークロール5の外周面に接触するように配備されている。第1中間ロール7L、7Rの上側には第2中間ロール(ドライブロール)6が配備されており、この第1中間ロール7L、7Rを介して第2中間ロール(ドライブロール)6の駆動力をワークロール5に伝達可能となっている。
The first
第2中間ロール(ドライブロール)6は、左右の第1中間ロール7L、7Rのそれぞれに接触するように、左側の中間ロール7Lから見て右上側、右側の中間ロール7Rから見て左上側に配備されており、各ロール群9に1本ずつ設けられている。第2中間ロール(ドライブロール)6は、第1中間ロール7L、7Rよりもさらに径が大きなロールであって、軸心回りに回転自在に設けられている。第2中間ロール(ドライブロール)6は、軸端部に図示しないユニバーサルスピンドルが連結されており、モータで発生した駆動力により駆動回転可能な構成となっている。
The second intermediate roll (drive roll) 6 is located on the upper right side when viewed from the left
上述したワークロール5を基準として、第2中間ロール(ドライブロール)6及び第1中間ロール7L、7Rのさらに外側には、これらのロールを支持するバックアップロール8が配備されている。バックアップロール8には、第1中間ロール7を支持する第1バックアップロール10L、10Rと、第2中間ロール(ドライブロール)6を支持する第2バックアップロール11L、11Rとがある。
On the basis of the
第1バックアップロール10L、10Rは、左側の中間ロール7Lから見て左上側、右側の第1中間ロール7Rから見て右上側に配備されるロールであり、いずれも第1中間ロール7L、7Rより大径に形成されている。これらの第1バックアップロール10L、10Rは第2中間ロール(ドライブロール)6から距離をあけて配備されており、左側の第1バックアップロール10Lと第2中間ロール(ドライブロール)6との間に形成される間隔は、右側の第1バックアップロール10Rと第2中間ロール(ドライブロール)6との間に形成される間隔とほぼ同じになるように設定されている。そして、左側の第1バックアップロール10Lは左側の第1中間ロール7Lに、また右側の第1バックアップロール10Rは右側の第1中間ロール7Rに接していて、それぞれ第1中間ロール7L、7Rを上方から押さえ付けながら支持できる構成となっている。
The first backup rolls 10L and 10R are provided on the upper left side when viewed from the left
第2バックアップロール11L、11Rは、第2中間ロール(ドライブロール)6から見て左上側及び右上側にそれぞれ配備されている。これらの第2バックアップロール11L、11Rは、それぞれが第2中間ロール(ドライブロール)6の上側に接触して第2中間ロール(ドライブロール)6を上方から押さえ付けるように支持している。
次に、本発明の多段圧延機が備える作用効果を、図4〜図5に示された従来の多段圧延機1との対比を交えつつ説明する。なお、以下に説明する作用効果はいずれも同径のワークロールを備えた多段圧延機同士で比較した場合のものであり、図4に示す12段、14段及び20段の多段圧延機はいずれも本発明の多段圧延機1と同じ径のワークロールを備えたものとされている。
The second backup rolls 11L and 11R are respectively provided on the upper left side and the upper right side when viewed from the second intermediate roll (drive roll) 6. These second backup rolls 11L and 11R are supported so as to contact the upper side of the second intermediate roll (drive roll) 6 and press the second intermediate roll (drive roll) 6 from above.
Next, the function and effect of the multi-high rolling mill of the present invention will be described with comparison with the conventional
例えば、図4(a)に示す12段の多段圧延機101では、ワークロール105の外側にすぐ2本の中間ロール106が配置されていて、この2本の中間ロール106の外側が3本のバックアップロール108となっている。また、図4(b)に示す14段の多段圧延機101でも、バックアップロール108は4本となっているが、ワークロール105の外側にすぐ2本の中間ロール106が設けられていて、いずれもワークロール105のすぐ外側の中間ロール106がドライブロールとして駆動させられている点では共通している。
For example, in the 12-stage multi-high rolling
当然、このようにワークロール105のすぐ外側の中間ロール106をドライブロールとして駆動させる構成では、ドライブロール間の間隔も上下方向や左右方向に小さなものとなりやすい。例えば、ドライブロール間の上下方向の間隔を例に挙げれば、これらの間隔はL2、L3と非常に小さくなっている。これらのドライブロールとなる中間ロール106の軸端部には中間ロール106に駆動力を伝達するユニバーサルスピンドルが設けられているため、上述したように狭い間隔L2、L3内でユニバーサルスピンドル同士を回転させようとすれば互いのクロス部同士が干渉し合って回転が困難になる虞がある。そこで、12段や14段の多段圧延機101では、図5に示すようにユニバーサルスピンドルのクロス部の軸方向の位置をずらして(所謂千鳥配置として)、ユニバーサルスピンドル同士が上下又は左右に干渉することなく回転できるようにする場合がある。
Naturally, in the configuration in which the
ところが、図4(c)に示す本発明の多段圧延機1のように、第2中間ロール6をドライブロールとすることにより第2中間ロール(ドライブロール)6、6間の間隔L1も(L1>L2、L3)と広くなり、また左右方向のユニバーサルジョイントの干渉もなくなるため、スイング径が大きなユニバーサルスピンドルを用いることができ、第2中間ロール(ドライブロール)6に大きな駆動トルクを付与することが可能となる。その結果、第2中間ロール(ドライブロール)6に大きな駆動トルクを付与して、12段や14段の多段圧延機101では圧延が困難な圧延材、例えば1300〜1600mmと広幅且つ4〜5mmと厚物のステンレス鋼板であっても、1パス当たり25%程度以上の高圧下率で圧延することが可能となるのである。
However, like the
また、従来の12段圧延機、14段圧延機では第1中間ロール106の4本をドライブロールとしていたが、本発明の多段圧延機1では、ドライブロールとして第2中間ロール6を2本(上下各1本)とした。これにより第2中間ロール(ドライブロール)6間の間隔を上下方向に大きくすることができる。また、従来の12段圧延機、14段圧延機では、左右方向には上2本、下2本使用していたドライブロールを、本発明の多段圧延機1では、ドライブロールを、上1本、下1本とすることにより左右方向にも十分なスペースを確保できるようにした。このため、スイング径の大きなユニバーサルスピンドルを採用することができる。従って、20段圧延機と同等かまたはそれ以上の駆動トルクを付加することができる。
In the conventional 12-high rolling mill and 14-high rolling mill, four of the first
ところで、本発明の多段圧延機1では上述のように、12段の多段圧延機101ではバックアップロール108として機能していた中央部のロールをドライブロールとするため図2の6は一体物のロールとなる。このため、このロールの外側に複数のベアリングとサドルで構成された板幅方向分割式の第1バックアップロールを図2、または図3のように設置し、ワークロールたわみを最小化する必要がある。
By the way, in the
また、図4(d)に示す20段の多段圧延機101では、ワークロール105の外側にすぐ2本の中間ロール107が配置されていて、この2本の中間ロール107の外側に配備される3本のロールのうち両端の中間ロール106が2本のドライブロールとなっている。つまり、20段の多段圧延機101では、12段や14段の多段圧延機101に比べて中間ロール(ドライブロール)106間の間隔が上下方向にL4(L1≧L4>L2、L3)と大きく、左右方向にも12段や14段に比べ大きくなり千鳥配置などを採用しなくてもスイング径の大きなユニバーサルスピンドルを直接中間ロール(ドライブロール)106に接続することができ、12段や14段の多段圧延機101に比べれば中間ロール(ドライブロール)106に大きな駆動トルクを付与することができる。
Further, in the 20-stage multi-high rolling
しかし、20段の多段圧延機101では、中間ロール107の外側に配備される3本のロールのうち両端の2本を中間ロール(ドライブロール)106とし、これらの中間ロール(ドライブロール)106のさらに外側にバックアップロール108を4本配置しているため、バックアップロールにより形状制御を行う場合(クラウンコントロール)、上部外側のバックアップロール108からワークロール105までの経路にあるロール間の接触点(図中に黒点で示すもの)の数が左右各々3箇所であるのに対して、12段、14段、本発明の多段圧延機1では左右各々2箇所であり、ロール間の接触点における弾性変形の影響を大きく受け易く形状制御性が劣る。
However, in the 20-stage multi-high rolling
また、20段の多段圧延機101では、各ロール相互間の大きさのバランスにより第1中間ロール107が12段や14段の多段圧延機101、本発明の多段圧延機1の中間ロールに比べて小径となり、その分スペースが厳しくスラストベアリングのサイズ等に制約を受ける。このため、第1中間ロール107を軸方向にシフトさせる中間ロールによる形状制御(ラテラル調整装置)の駆動力が限定されるためラテラルの移動速度が12段、14段、本発明の多段圧延機より制約が厳しく速やかに形状を制御しづらくなる。
Further, in the 20-
このようにバックアップロールによる形状制御(クラウンコントロール)では20段圧延機はロール間の接触点が12段、14段、本発明の多段圧延機に比べて多く形状制御性が劣る。また、ワークロールに接する中間ロールによる形状制御(ラテラル調整)では中間ロール径が小さな20段圧延機101では、圧延形状制御能力が12段、14段、本発明の多段圧延機に比べて劣る。
As described above, in the shape control (crown control) using the backup roll, the 20-high rolling mill has a contact point between rolls of 12 and 14, and the shape controllability is inferior compared with the multi-high rolling mill of the present invention. Further, in the shape control (lateral adjustment) by the intermediate roll in contact with the work roll, the 20-
それに対して本発明の多段圧延機1では圧延形状を確実に制御しつつ圧延材Wを良好な状態で圧延することが可能である。
On the other hand, in the
次に、16段の多段圧延機1を用いた場合を実施例、12段及び20段の多段圧延機101を用いた場合を比較例1及び比較例2として、各多段圧延機1に伝達可能な駆動トルクを使用することが可能なユニバーサルスピンドルの疲労強度を例にとり比較することにより、本発明の作用効果をさらに詳しく説明する。
なお、以下で説明する実施例、比較例1及び比較例2の多段圧延機は、いずれも同径(30mmφ)のワークロールを使用する場合、同基準で駆動トルクを比較したものである。
Next, the case where the 16-
In addition, when the work roll of the same diameter (30 mmphi) is used for the multi-stage rolling mills of Examples, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 described below, the driving torque is compared based on the same standard.
また、駆動トルクを伝達する手段としてユニバーサルスピンドルを例としてあげたが、ギア式スピンドル等他の駆動トルク伝達手段を用いても良い。
「比較例1」
図4(a)に示すような、比較例1の多段圧延機101は、30mmφのワークロール105のすぐ外側に中間ロール(ドライブロール)106を2本設けた12段の多段圧延機である。この場合、中間ロール(ドライブロール)106間の間隔が上下方向及び左右方向に非常に狭いため、極小スペースに4本のユニバーサルジョイントを配備しなくてはならない。そのため、スピンドルを千鳥配置にしても、ユニバーサルスピンドルにはスイング径が最大100mmのスピンドルしか用いることができない。
Further, the universal spindle is exemplified as the means for transmitting the driving torque, but other driving torque transmitting means such as a geared spindle may be used.
"Comparative Example 1"
A
このスイング径100mmのスピンドルはねじり方向の疲労トルクが160Kgm/本であるため、4本のスピンドルが均一に駆動トルクを伝達したとしても、多段圧延機1に伝達される駆動トルクは最大で640Kgmにしかならない。
「比較例2」
一方、図4(d)に示すような、比較例2の多段圧延機101は、30mmφのワークロール105のすぐ外側に中間ロール107を介してドライブロールとしての中間ロール106を2本設けた20段の多段圧延機である。この場合、ドライブロールとしての中間ロール106間の間隔は上下方向にも左右方向にも広くなり、ユニバーサルスピンドルにはスイング径が最大125mmのスピンドルを用いることができる。
This spindle with a swing diameter of 100 mm has a torsional fatigue torque of 160 Kgm / piece, so even if the four spindles transmit the drive torque uniformly, the drive torque transmitted to the
"Comparative Example 2"
On the other hand, the
このスイング径125mmのスピンドルはねじり方向の疲労トルクが280Kgm/本であるため、4本のスピンドルが均一にトルクを伝達したとすれば、多段圧延機1に伝達される駆動トルクは1120Kgmとなり、比較例1の2倍弱の駆動トルクを発生させることができる。
「実施例」
上述の比較例1及び比較例2に対して、実施例1は、図4(c)に示すように、ワークロール5とドライブロールとしての第2中間ロール6との間に2本の第1中間ロール7を設け、2本の第1中間ロール7のすぐ外側にある3本のロールのうち中央の1本だけをドライブロールとしての第2中間ロール6とした16段の多段圧延機である。この場合、第2中間ロール(ドライブロール)6間には上下方向に広い間隔が取れ、また左右方向にはドライブロールがないので寸法制限がない。
This spindle with a swing diameter of 125 mm has a torsional fatigue torque of 280 Kgm / piece. Therefore, if the four spindles transmit torque uniformly, the driving torque transmitted to the
"Example"
In contrast to the above-described comparative example 1 and comparative example 2, as shown in FIG. 4C, in the first example, two first rolls are provided between the
それゆえ、比較例1や比較例2では、採用が困難であったスイング径180mmのスピンドルを用いることが可能となる。
このスイング径180mmのスピンドルはねじり方向の疲労トルクが1500Kgm/本であるため、スピンドルの本数は2本しかないが、多段圧延機1に伝達される駆動トルクは3000Kgmとなり、比較例1の約4.6倍、比較例2の約3倍の駆動トルクを伝達することが可能となる。
Therefore, in Comparative Example 1 and Comparative Example 2, it is possible to use a spindle having a swing diameter of 180 mm, which was difficult to employ.
Since the spindle with a swing diameter of 180 mm has a fatigue torque in the torsional direction of 1500 Kgm / piece, the number of spindles is only two, but the drive torque transmitted to the
なお、このようにドライブロール間に上下方向に広い間隔が取れる点は比較例2の多段圧延機(20段)でも同じであるが、比較例2では中間ロール(ドライブロール)106が左右に並んで設けられており、これらの中間ロール(ドライブロール)106間には中間ロール107やスピンドルの支持部材を設ける必要がある。そのため、比較例2の多段圧延機では、左右方向にユニバーサルスピンドルを設置するスペースを十分に確保し難い。このため、実施例のように180mmまでスイング径が大きなスピンドルは取り付けできなくなり、伝達可能な駆動トルクが実施例の多段圧延機1ほど大きくなっていない。
In addition, although the point which can take a wide space | interval in the up-down direction between drive rolls in this way is the same also in the multi-high rolling mill (20 stage) of the comparative example 2, in the comparative example 2, the intermediate roll (drive roll) 106 is located in a line with right and left It is necessary to provide an
また、比較例1でも比較例2でも、多段圧延機101に用いられるスピンドルは4本となり、特に比較例1はスピンドルを千鳥配置にするためスピンドルが2種類となる。このため予備品の保有やメインテナンスの点で、1種類で2本のスピンドルしか用いない実施例の多段圧延機1に比べると劣る。
ところで、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
Further, in both Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the number of spindles used in the
By the way, it should be thought that embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
上記実施形態では第2バックアップロール11は第2中間ロール(ドライブロール)6につき2本設けられていたが、第2バックアップロール11の本数は1本であっても良い。この場合、図3に示すように、第2バックアップロール11を、第2バックアップロール11の回転軸心がワークロール5の回転軸心と第2中間ロール(ドライブロール)6の回転軸心とを結ぶ線上にくるように、配備すればよい。
In the above embodiment, two second backup rolls 11 are provided for each second intermediate roll (drive roll) 6, but the number of second backup rolls 11 may be one. In this case, as shown in FIG. 3, the
1 多段圧延機
2 圧延装置
3 巻出部
4 巻取部
5 ワークロール
6 第2中間ロール(ドライブロール)
7L 左側の第1中間ロール
7R 右側の第1中間ロール
8 バックアップロール
9 ロール群
10L 左側の第1バックアップロール
10R 右側の第1バックアップロール
11L 左側の第2バックアップロール
11R 右側の第2バックアップロール
101 従来(12段)の多段圧延機
105 12段の多段圧延機のワークロール
106 12段、14段、20段の多段圧延機の中間ロール(ドライブロール)
107 20段の多段圧延機の第1中間ロール
108 12段の多段圧延機のバックアップロール
109 12段の多段圧延機のロール群
W 圧延材
DESCRIPTION OF
7L Left first
107 First intermediate roll of 20-
Claims (2)
前記第1中間ロールの外側には、当該第1中間ロールに接触するように3本のロールが配備され、前記3本のロールのうち、中央のロールが第2中間ロールとされると共に両端の2本のロールが前記第1中間ロールを支持する第1バックアップロールとされ、
前記第2中間ロールはドライブロールとされていて、
前記第2中間ロールの外側には、当該第2中間ロールを支持する第2バックアップロールが1本備えられており、
前記第1バックアップロールは形状制御のアクチュエータであるクラウン調整装置を備え、全体として14段構成とされていることを特徴とする多段圧延機。 Two first intermediate rolls are arranged outside the pair of upper and lower work rolls for rolling the rolled material so as to contact the work rolls,
Three rolls are arranged outside the first intermediate roll so as to be in contact with the first intermediate roll, and among the three rolls, a central roll is a second intermediate roll and both ends are arranged. Two rolls are first backup rolls that support the first intermediate roll,
The second intermediate roll is a drive roll,
One second backup roll for supporting the second intermediate roll is provided outside the second intermediate roll,
The first backup roll includes a crown adjusting device which is an actuator for shape control, and has a 14-stage configuration as a whole .
2. The multi-high rolling mill according to claim 1 , wherein the second backup roll is a plate width direction division type constituted by a plurality of bearings and saddles.
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