JP5749618B2 - Ｈ形鋼の曲がり矯正装置 - Google Patents

Description

本発明は、形鋼工場精製ラインにおいて圧延工程で発生したＨ形鋼の長手方向曲がりを圧延ロールによる冷間圧延で矯正するＨ形鋼の曲がり矯正装置に関する。

圧延工程で発生したＨ形鋼の曲がりは、オフラインに配置した曲がり矯正装置において圧延ロールによる冷間圧延で矯正されている。
曲がり矯正装置に搬送されてくるＨ形鋼の姿勢は、搬送状態が安定するＨ姿勢である（図４に示すように、ウェブ１ａが水平に延在し、ウェブ１ａの左右に一対のフランジ１ｂ１，１ｂ２が位置したＨ形鋼１の姿勢である）。このＨ姿勢で圧延工程から搬送されてきたＨ形鋼１は、図５に示すように、長手方向曲がり（図５は右フランジ１ｂ２を内側として湾曲する右曲がりであるが、左フランジ１ｂ１を内側として湾曲する左曲がりも含む）が発生しやすい。
このＨ形鋼１の長手方向曲がりを矯正する曲がり矯正装置として、例えば特許文献１の装置が知られている。
この特許文献１の曲がり矯正装置は、図６に示すように、Ｈ形鋼１を反転させず、左曲がりを矯正する装置２Ａと、右曲がりを矯正する装置２Ｂが２台直列に配置されている。

一方の曲がり矯正装置２Ａは、Ｈ形鋼１の左フランジ１ｂ１の内面を圧下する内圧延ロール３と、左フランジ１ｂ１の外面を圧下する外圧延ロール４と、内圧延ロール３及び外圧延ロール４を支持する中フレーム５と、中フレーム５の右フレーム部と本体スペース６との間に配置されて中フレーム５を支持する油圧シリンダ７とを備えている。内圧延ロール３は、Ｈ形鋼１のウェブ１ａを挟んで上下に一対配置されているとともに、中フレーム５の右フレーム部に回転自在に固定されている。外圧延ロール４は、中フレーム５の左フレーム部に油圧シリンダ８を介して回転自在に、且つ左右方向に移動可能に支持されている。そして、油圧シリンダ７，８は油圧配管９を介して連通している。

また、他方の曲がり矯正装置２Ｂは、一方の曲がり矯正装置２Ａの構成部材を左右逆に配置した構成としている。
そして、図５に示したように右フランジ１ｂ２を内側として湾曲したＨ形鋼１の右曲がりを矯正する場合には、他方の曲がり矯正装置２Ｂの油圧シリンダ７内の油が所定の高圧に圧縮されると同時に、油圧シリンダ７と油圧シリンダ８とが油圧配管９により連絡してあるので、内圧延ロール３及び外圧延ロール４間で右フランジ１ｂ２を冷間圧延して右曲がりを矯正する。
また、左フランジ１ｂ１を内側として湾曲したＨ形鋼１の左曲がりを矯正する場合には、一方の曲がり矯正装置２Ａの内圧延ロール３及び外圧延ロール４間で左フランジ１ｂ１を冷間圧延し、Ｈ形鋼１の左フランジ１ｂ１を内側として湾曲した左曲がりが矯正される。

特開平２００２−２８２９４３号公報

しかし、上述した従来装置は、Ｈ形鋼１を反転させる反転機が不要となるが、Ｈ形鋼１の左曲がり矯正用の装置と右曲がり矯正用の装置を２台必要とするので、装置コスト及びコンパクト化の面で問題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、装置コストの低減化を図り、コンパクトな装置構成としてＨ形鋼の長手方向の左右曲がりを矯正することができるＨ形鋼の曲がり矯正装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係る請求項１記載のＨ形鋼の曲がり矯正装置は、搬送方向に対して直交する左右方向にウェブが延在し、このウェブの左右端から上下方向に左右フランジが延在するＨ形鋼の長手方向曲がりを矯正する装置であって、前記Ｈ形鋼の左右フランジの間に配置した内圧延ロールと、前記左フランジの外面に外側から対向配置した左外圧延ロールと、前記右フランジの外面に外側から対向配置した右外圧延ロールと、前記内圧延ロールを前記左右フランジの一方の内面まで移動し、回転させながら前記内面を押圧する内圧延ロール圧下手段と、前記左外圧延ロールを前記左フランジの外面まで移動し、回転させながら前記外面を押圧する左外圧延ロール圧下手段と、前記右外圧延ロールを前記右フランジの外面まで移動し、回転させながら前記外面を押圧する右外圧延ロール圧下手段とを備え、前記Ｈ形鋼が前記左フランジを内側として湾曲した左曲がりを発生しているときには、前記内圧延ロール圧下手段が、前記内圧延ロールを前記左フランジの内面まで移動して前記内面を圧下し、前記左外圧延ロール圧下手段が、前記左外圧延ロールを前記左フランジの外面まで移動して前記外面を圧下する一方、前記Ｈ形鋼が前記右フランジを内側として湾曲した右曲がりを発生しているときには、前記内圧延ロール圧下手段が、前記内圧延ロールを前記右フランジの内面まで移動して前記内面を圧下し、前記右外圧延ロール圧下手段が、前記右外圧延ロールを前記右フランジの外面まで移動して前記外面を圧下するようにした。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のＨ形鋼の曲がり矯正装置において、前記内圧延ロール圧下手段は、前記内圧延ロールを回転自在に支持するロール支持部を間に挟んで対向配置した一対の流体圧シリンダで構成され、これら一対の流体圧シリンダの一方のシリンダロッドが伸長することで、前記内圧延ロールを前記左右フランジの一方の内面まで移動させるようにした。
さらに、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のＨ形鋼の曲がり矯正装置において、前記左外圧延ロール及び前記右外圧延ロールは、ロール駆動力伝達手段から回転駆動力が伝達される駆動ロールである。

本発明に係るＨ形鋼の曲がり矯正装置によれば、Ｈ形鋼が左フランジを内側として湾曲した左曲がりを発生しているときには、内圧延ロール圧下手段が内圧延ロールを左フランジの内面まで移動して内面を圧下し、左外圧延ロール圧下手段が左外圧延ロールを左フランジの外面まで移動して外面を圧下して左曲がりを矯正し、逆に、Ｈ形鋼が右フランジを内側として湾曲した右曲がりを発生しているときには、内圧延ロール圧下手段が、内圧延ロールを右フランジの内面まで移動して内面を圧下し、右外圧延ロール圧下手段が、右外圧延ロールを右フランジの外面まで移動して外面を圧下して右曲がりを矯正することができ、１台の装置でＨ形鋼の曲がりを矯正することができるので、装置コストの低減化を図り、コンパクトな装置構成とすることができる。

本発明に係るＨ形鋼の曲がり矯正装置を平面視で示した図である。 図１のＡ−Ａ線矢視図である。 Ｈ形鋼の曲がり矯正パターンを示す図である。 Ｈ形鋼の形状を示す図である。 Ｈ形鋼の長手方向の曲がりを示す図である。 従来のＨ形鋼の曲がり矯正装置を示す平面図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、オフラインに配置した本実施形態の曲がり矯正装置１０を示すものであり、この曲がり矯正装置１０に、Ｈ姿勢で搬送されてきたＨ形鋼１が通過することで、長手方向の曲がりが矯正される。Ｈ形鋼１のＨ姿勢とは、図４で示したように、ウェブ１ａが水平に延在し、ウェブ１ａの左右に一対のフランジ１ｂ１，１ｂ２が位置した姿勢である。

本実施形態の曲がり矯正装置１０は、図２に示すように、上部内圧延ロール１２、下部内圧延ロール１４、左外圧延ロール１６、右外圧延ロール１８、上部昇降機構１９、下部昇降機構２０、上部内圧延ロール圧下機構２１、下部内圧延ロール圧下機構２２、左外圧延ロール圧下機構２３、右外圧延ロール圧下機構２４及びロール駆動力伝達機構２５，２６を備えている。

上部内圧延ロール１２は、上部ロール支持部１１に回転軸が上下方向に延在するように支持され、Ｈ形鋼１のウェブ１ａより上部の左右フランジ１ｂ１，１ｂ２の一方の内面に当接するように配置されている。
下部内圧延ロール１４は、下部ロール支持部１３に上下方向に回転軸が延在するように支持され、Ｈ形鋼１のウェブ１ａより下部の左右フランジ１ｂ１，１ｂ２の一方の内面に当接するように配置されている。

左外圧延ロール１６は、Ｈ形鋼１の左フランジ１ｂ１に対して外方に配置した左側ハウジング１５に、回転軸が上下方向に延在するように支持され、Ｈ形鋼１の左フランジ１ｂ１に外面に当接するように配置されている。
右外圧延ロール１８は、Ｈ形鋼１の右フランジ１ｂ２に対して外方に配置した右側ハウジング１７に、回転軸が上下方向に延在するように支持され、Ｈ形鋼１の右フランジ１ｂ２を外面に当接するように配置されている。

上部昇降機構１９は、上部ロール支持部１１をＨ形鋼１の長手方向に対して直交する水平方向（以下、幅方向と称する）に移動自在に係合している上部スライド案内部１９ａと、支持架台３０に配置され、吊り下げた上部スライド案内部１９ａを上下に移動可能とするスクリュージャッキ１９ｂとを備えている。
下部昇降機構２０は、下部ロール支持部１３をＨ形鋼１の幅方向に移動自在に係合している下部スライド案内部２０ａと、支持架台（不図示）に配置され、下部スライド案内部２０ａを上下に移動可能とするスクリュージャッキ２０ｂとを備えている。

上部内圧延ロール圧下機構２１は、上部ロール支持部１１を間に挟んで対向し、一端が支持架台（不図示）に係合し、他端が上部ロール支持部１１の外周に係合している一対の油圧シリンダ２１ａ，２１ｂとで構成され、一対の油圧シリンダ２１ａ，２１ｂの一方のシリンダロッドを伸長させることで上部ロール支持部１１を幅方向の一方に移動し、上部内圧延ロール１２がＨ形鋼１のウェブ１ａより上部の左右フランジ１ｂ１，１ｂ２の一方を内面から外面に向けて圧下するようになっている。

下部内圧延ロール圧下機構２２は、下部ロール支持部１３を間に挟んで対向し、一端が支持架台３１に係合し、他端が下部ロール支持部１３の外周に係合している一対の油圧シリンダ２２ａ，２２ｂとで構成され、一対の油圧シリンダ２２ａ，２２ｂの一方のシリンダロッドを伸長させることで下部ロール支持部１３を幅方向の一方に移動し、下部内圧延ロール１４がＨ形鋼１のウェブ１ａより下部の左右フランジ１ｂ１，１ｂ２の一方を内面から外面に向けて圧下するようになっている。

左外圧延ロール圧下機構２３は、左側ハウジング１５を幅方向に移動させる電動ジャッキ２３ａが支持架台３１に配置されており、左側ハウジング１５がＨ形鋼１に向けて幅方向に移動すると、左外圧延ロール１６が、Ｈ形鋼１の左フランジ１ｂ１を外面から内面に向けて圧下するようになっている。
右外圧延ロール圧下機構２４は、右側ハウジング１７を幅方向に移動させる電動ジャッキ２４ａが支持架台３１に配置されており、右側ハウジング１７がＨ形鋼１に向けて幅方向に移動すると、右外圧延ロール１８が、Ｈ形鋼１の右フランジ１ｂ２を外面から内面に向けて圧下するようになっている。

ロール駆動力伝達機構２５は、左外圧延ロール１６に回転駆動力を伝達するものであり、回転駆動源（不図示）から回転力が伝達されるユニバーサルジョイント２５ａと、左側ハウジング１５に配置され、ユニバーサルジョイント２５ａに伝達された回転力を減速して左外圧延ロール１６の回転軸に伝達する減速機２５ｂとを備えている。
さらに、ロール駆動力伝達機構２６は、右外圧延ロール１８に回転駆動力を伝達するものであり、回転駆動源から回転力が伝達されるユニバーサルジョイント２６ａと、右側ハウジング１７に配置され、ユニバーサルジョイント２６ａに伝達された回転力を減速して右外圧延ロール１８の回転軸に伝達する減速機２６ｂとを備えている。

上記構成により、左外圧延ロール１６及び右外圧延ロール１８は駆動ロールとされ、上部内圧延ロール１２及び下部内圧延ロール１４は従動ロールとされている。
なお、本発明に係る内圧延ロールが上部内圧延ロール１２及び下部内圧延ロール１４に対応し、本発明に係る内圧延ロール圧下手段が上部内圧延ロール圧下機構２１及び下部内圧延ロール圧下機構２２に対応し、本発明に係る左外圧延ロール圧下手段が左外圧延ロール圧下機構２３に対応し、本発明に係る右外圧延ロール圧下手段が右外圧延ロール圧下機構２４に対応し、本発明に係る流体圧シリンダが油圧シリンダ２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂに対応し、本発明に係るロール駆動力伝達手段がロール駆動力伝達機構２５．２６に対応している。

次に、本実施形態の曲がり矯正装置１０が、Ｈ姿勢で搬送されてきたＨ形鋼１の長手方向曲がりを矯正する動作について、図３（ａ）．（ｂ）を参照して説明する。
左フランジ１ｂ１を内側として湾曲したＨ形鋼１の長手方向の左曲がりを矯正するには、上部昇降機構１９の下方移動動作を行ない、上部内圧延ロール圧下機構２１の一方の油圧シリンダ２１ｂの伸長動作を行なうことで、図３（ａ）に示すように、上部内圧延ロール１２を、Ｈ形鋼１のウェブ１ａより上部の左フランジ１ｂ１の内面から外面に向かう方向に押し付ける。

また、下部昇降機構２０の上方移動動作を行ない、下部内圧延ロール圧下機構２２の一方の油圧シリンダ２２ｂの伸長動作を行なうことで、図３（ａ）に示すように、下部内圧延ロール１３を、Ｈ形鋼１のウェブ１ａより下部の左フランジ１ｂ１の内面から外面に向かう方向に押し付ける。
また、左外圧延ロール圧下機構２３の電動ジャッキ２３ａの駆動により左側ハウジング１５をＨ形鋼１に向けて移動することにより、左外圧延ロール１６を、Ｈ形鋼１の左フランジ１ｂ１の外面から内面に向かう方向に押し付ける。

そして、ロール駆動力伝達機構２５からの駆動力伝達により駆動ロールとして回転する左外圧延ロール１６が、図１の矢印方向にＨ形鋼１を搬送することで、上部内圧延ロール１２及び下部内圧延ロール１４が左フランジ１ｂ１の内面に対して圧下を行い、左外圧延ロール１６が左フランジ１ｂ１の外面に対して圧下を行い、Ｈ形鋼１の長手方向の左曲がりが矯正される。

一方、図５で示したように右フランジ１ｂ２を内側として湾曲したＨ形鋼１の右曲がりを矯正するには、上部昇降機構１９の下方移動動作を行ない、上部内圧延ロール圧下機構２１の他方の油圧シリンダ２１ａの伸長動作を行なうことで、図３（ｂ）に示すように、上部内圧延ロール１２を、Ｈ形鋼１のウェブ１ａより上部の右フランジ１ｂ２の内面から外面に向かう方向に押し付ける。

また、下部昇降機構２０の上方移動動作を行ない、下部内圧延ロール圧下機構２２の他方の油圧シリンダ２２ａの伸長動作を行なうことで、図３（ｂ）に示すように、下部内圧延ロール１３を、Ｈ形鋼１のウェブ１ａより下部の右フランジ１ｂ２の内面から外面に向かう方向に押し付ける。
また、右外圧延ロール圧下機構２４の電動ジャッキ２４ａの駆動により右側ハウジング１７をＨ形鋼１に向けて移動することにより、右外圧延ロール１８を、Ｈ形鋼１の右フランジ１ｂ２の外面から内面に向かう方向に押し付ける。

そして、ロール駆動力伝達機構２６からの駆動力伝達により回転する右外圧延ロール１８がＨ形鋼１を搬送しながら、上部内圧延ロール１２及び下部内圧延ロール１４が右フランジ１ｂ２の内面に対して圧下を行い、右外圧延ロール１８が右フランジ１ｂ２の外面に対して圧下を行い、Ｈ形鋼１の長手方向の右曲がりが矯正される。

したがって、本実施形態の曲がり矯正装置１０によると、Ｈ形鋼１の長手方向の左曲がりを矯正する際には、上部内圧延ロール１２及び下部内圧延ロール１４が左フランジ１ｂ１の内面に対して圧下を行うことで左曲がりを矯正し、左外圧延ロール１６が左フランジ１ｂ１の外面に対して圧下を行い、Ｈ形鋼１の長手方向の右曲がりを矯正する際には、上部内圧延ロール１２及び下部内圧延ロール１４が右フランジ１ｂ２の内面に対して圧下を行い、右外圧延ロール１８が右フランジ１ｂ２の外面に対して圧下を行うことで右曲がりを矯正しており、１台の装置１０でＨ形鋼１の左曲がり及び右曲がりを矯正することができるので、装置コストの低減化を図ることができる。

また、Ｈ形鋼１を反転させずに左曲がり及び右曲がりを矯正することができ、反転機等の付属装置を不要としているので、コンパクトな装置構成とすることができる。
また、上部内圧延ロール１２を支持する上部ロール支持部１１を間に挟んで対向配置した一対の油圧シリンダ２１ａ，２１ｂの一方を伸長動作し、下部内圧延ロール１４を支持する下部ロール支持部１３を間に挟んで対向配置した一対の油圧シリンダ２２ａ，２２ｂの一方を伸長動作するだけで、Ｈ形鋼１の曲がりを矯正する方向の左右フランジ１ｂ１，１ｂ２の一方に上部内圧延ロール１２及び下部内圧延ロール１４を容易に移動させることができるので、簡便な装置構成を提供することができる。

さらに、左外圧延ロール１６はロール駆動力伝達機構２５から回転駆動力が伝達される駆動ロールであり、右外圧延ロール１８はロール駆動力伝達機構２６から回転駆動力が伝達される駆動ロールとされているので、本実施形態の曲がり矯正装置１０は、Ｈ形鋼１を自動搬送しながら長手方向の曲がりを矯正することができる。

１…Ｈ形鋼、１ａ…ウェブ、１ｂ１…左フランジ、１ｂ２…右フランジ、１０…曲がり矯正装置、１１…上部ロール支持部、１２…上部内圧延ロール、１３…下部ロール支持部、１４…下部内圧延ロール、１５…左側ハウジング、１６…左外圧延ロール、１７…右側ハウジング、１８…右外圧延ロール、１９…上部昇降機構、１９ａ…上部スライド案内部、１９ｂ…スクリュージャッキ、２０…下部昇降機構、２０ａ…下部スライド案内部、２０ｂ…スクリュージャッキ、２１…上部内圧延ロール圧下機構、２１ａ，２１ｂ…油圧シリンダ、２２…下部内圧延ロール圧下機構、２２ａ，２２ｂ…油圧シリンダ、２３…左外圧延ロール圧下機構、２３ａ…電動ジャッキ、２４…右外圧延ロール圧下機構、２４ａ…電動ジャッキ、２５…ロール駆動力伝達機構、２５ａ…ユニバーサルジョイント、２５ｂ…減速機、２６…ロール駆動力伝達機構、２６ａ…ユニバーサルジョイント、２６ｂ…減速機、３０，３１…支持架台

Claims (3)

1. 搬送方向に対して直交する左右方向にウェブが延在し、このウェブの左右端から上下方向に左右フランジが延在するＨ形鋼の長手方向曲がりを矯正する装置であって、
   前記Ｈ形鋼の左右フランジの間に配置した内圧延ロールと、
   前記左フランジの外面に外側から対向配置した左外圧延ロールと、
   前記右フランジの外面に外側から対向配置した右外圧延ロールと、
   前記内圧延ロールを前記左右フランジの一方の内面まで移動し、回転させながら前記内面を押圧する内圧延ロール圧下手段と、
   前記左外圧延ロールを前記左フランジの外面まで移動し、回転させながら前記外面を押圧する左外圧延ロール圧下手段と、
   前記右外圧延ロールを前記右フランジの外面まで移動し、回転させながら前記外面を押圧する右外圧延ロール圧下手段とを備え、
   前記Ｈ形鋼が前記左フランジを内側として湾曲した左曲がりを発生しているときには、前記内圧延ロール圧下手段が、前記内圧延ロールを前記左フランジの内面まで移動して前記内面を圧下し、前記左外圧延ロール圧下手段が、前記左外圧延ロールを前記左フランジの外面まで移動して前記外面を圧下する一方、
   前記Ｈ形鋼が前記右フランジを内側として湾曲した右曲がりを発生しているときには、前記内圧延ロール圧下手段が、前記内圧延ロールを前記右フランジの内面まで移動して前記内面を圧下し、前記右外圧延ロール圧下手段が、前記右外圧延ロールを前記右フランジの外面まで移動して前記外面を圧下することを特徴とするＨ形鋼の曲がり矯正装置。
2. 前記内圧延ロール圧下手段は、前記内圧延ロールを回転自在に支持するロール支持部を間に挟んで対向配置した一対の流体圧シリンダで構成され、
   これら一対の流体圧シリンダの一方のシリンダロッドが伸長することで、前記内圧延ロールを前記左右フランジの一方の内面まで移動させることを特徴とする請求項１記載のＨ形鋼の曲がり矯正装置。
3. 前記左外圧延ロール及び前記右外圧延ロールは、ロール駆動力伝達手段から回転駆動力が伝達される駆動ロールであることを特徴とする請求項１又は２記載のＨ形鋼の曲がり矯正装置。

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