JP6102827B2 - 圧延機の据付方法 - Google Patents

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本発明は、金属材料の圧延機を新規設置または更新する際の、圧延機の据付方法に関する。
製鉄所では、金属材料である鋼材を熱間や冷間で圧延加工するため、大型の圧延機が用いられる(例えば、特許文献1)。このような圧延機では、既設の圧延機よりも高性能な圧延機の導入や既設の圧延機の老朽化に伴い、新しい圧延機への更新が行われる。圧延機を更新する際には、既存の天井クレーンまたは大型重機を用いて、まず圧延機本体の部品を設置箇所で部品毎に分解した後、最重量物であるハウジングの取り外しが行われる。次いで、新しい圧延機の取付台であるベッドプレートを設置箇所の基礎上に敷設し、解体と逆手順でハウジングを組み付け、構成部品の組み付けを行う工法が一般的に用いられている。
特開2010−137243号公報
ところで、上記の従来の圧延機の据付方法では、圧延ロールを精度よく設置するため、圧延ロールを受けるハウジングや、ハウジングを受けるベッドプレートを精度よく設置する必要がある。しかし、このような一連の据付作業は、圧延機据付箇所の基礎上で行われるため、製造ラインを長期にわたって休止する必要があった。
そこで、本発明は、上記の課題に着目してなされたものであり、圧延機の据付に伴う製造ラインの休止期間を短くすることができる圧延機の据付方法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、本発明の一態様に係る圧延機の据付方法は、ベッドプレートと、ハウジングと、セパレータとを有する圧延機のハウジングユニットを、圧延機据付箇所以外の場所に設けられた仮組み架台上で組み立てる組立工程と、ハウジングユニットを圧延機据付箇所まで搬送する搬送工程と、ハウジングユニットを圧延機据付箇所に据え付ける据付工程とを有し、組立工程の際、レール上を摺動可能な台車上にハウジングユニットを組み立て、台車にハウジングユニットを昇降可能な昇降装置を有する据付用櫓をさらに設け、搬送工程の際、ハウジングユニットが設けられた台車を、仮組み架台から圧延機据付箇所まで設けられたレール上で摺動させて搬送し、据付工程の際、昇降装置によってハウジングユニットを保持する据付用櫓を、台車よりも下方に配された基礎上に設け、レール及び台車を圧延機据付箇所から撤去し、昇降装置を用いてハウジングユニットを基礎の高さまで降下させることを特徴とする。
本発明に係る圧延機の据付方法によれば、圧延機の据付に伴う製造ラインの休止期間を短くすることができる。
圧延機の構成を示す正面図である。 図1の側面図である。 ハウジングユニットを示す正面図である。 図3の側面図である。 ベッドプレートを示す平面図である。 圧延機の据付方法を示すフローチャートである。 仮組み架台および台車が設置された状態を示す概念図である。 図7のx−z平面視の概念図である。 大型重機を用いてハウジングを設ける様子を示す概念図である。 ハウジングユニットが組み立てられた状態を示す概念図である。 図10のx−z平面視の概念図である。 据付用櫓が台車に設けられた状態を示す概念図である。 図11のx−z平面視の概念図である。 台車の搬送経路を示す概念図である。 仮組み架台および台車の搬送方法を示す概念図である。 台車がレールに搬送された状態を示す概念図である。 台車の搬送方法を示す概念図である。 図17のx−z平面視の概念図である。 台車が圧延機据付箇所まで搬送された状態を示す概念図である。 油圧ジャッキが設けられた状態を示す概念図である。 図20の状態から台車、レールおよびレール受け架台が撤去された状態を示す概念図である。 図21のx−z平面視の概念図である。 図21の状態からハウジングユニットを降下させた状態を示す概念図である。 ベッドプレート基礎、レべリングプレートおよびベッドプレートとの配置関係を示す平面図である。 本発明に係る圧延機の据付方法を用いない場合のハウジングユニットの据付工程を示す概念図である。
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。
<圧延機およびハウジングユニットの構成>
本発明の一実施形態に係る圧延機の据付方法の説明に先立ち、本実施形態の圧延機の構成およびハウジングユニット1の構成を、図1〜図5を用いて説明する。
本実施形態の圧延機は、図1および図2に示すように、ハウジングユニット1の内部に2対のワークロール21a,21bと、2対のバックアップロール22a,22bとが設けられる。また、圧延機は、不図示のフィードローラ、デスケヘッダガイド、圧下駆動装置等の部品が設けられる。
ハウジングユニット1は、図3および図4に示すように、1対のハウジング10a,10bと、セパレータ11と、1対のベッドプレート12a,12bとを有する。ハウジング10a,10bは、ワークロール21a,21bおよびバックアップロール22a,22bの軸部を拘束するめの枠体である。ハウジング10a,10bは、ワークロール21a,21bおよびバックアップロール22a,22bの長手方向に対向するように設けられる。セパレータ11は、ハウジング10a,10bの上端部を連結する部材であり、長手方向端部がハウジング10a,10bの上端部にそれぞれ固定される。ベッドプレート12a,12bは、ハウジング10a,10bの下端部を連結する部材である。各ベッドプレート12a,12bには、図5に示すように、2箇所の切欠き部121,122が設けられる。ベッドプレート12a,12bは、切欠き部121,122にハウジング10a,10bの端部がそれぞれ嵌め合わせられることで、ハウジング10a,10bを連結する。
また、ハウジング10a,10bは、ベッドプレート12a,12bが嵌め合わさる位置よりも上端側の外周部にストッパ101a〜101dをそれぞれ有する。ストッパ101a〜101dは、ハウジング10a,10bの外周部から外側に突出して、ハウジング10a,10bと一体に形成される。ハウジング10a,10bは、ベッドプレート12a,12bが嵌め合わされた状態で、ストッパ101a〜101dがベッドプレート12a,12bの上側に設置される。さらに、ベッドプレート12a,12bの底面が支持されることで、ベッドプレート12a,12bはハウジング10a,10bおよびセパレータ11の自重を受ける。
<圧延機の据付方法>
次に、図6〜図24を参照して、本発明の一実施形態に係る圧延機の据付方法について説明する。本実施形態では、圧延機が複数設けられた圧延の製造ラインについて、複数の圧延機のうち一台の圧延機を、新しい圧延機に交換する場合の据付方法について説明する。
まず、図6に示すように、ステップS100において、仮組み架台40および台車3を圧延機据付箇所以外の場所に設置する。圧延機据付箇所は、圧延の製造ライン上の、圧延機が据え付けられる場所である。本実施形態では、仮組み架台40および台車3は、圧延の製造ラインが設けられる建屋の外(屋外)に設置される。ステップS100では、図7および図8に示すように、仮組み架台40が地面上に設けられる。仮組み架台40は、板状の上面部と、上面部を支える複数の柱からなる架台である。さらに、仮組み架台40の上に、台車3が設けられる。台車3は、ハウジングユニット1を内部に収容可能に形成され、仮組み架台40と接触するz軸負方向側である下端には不図示のポリテトラフルオロエチレンを表面に有するライナが設けられる。また、台車3の上端は、ベッドプレート12a,12bを設けることができるように、平坦に形成される。
次いで、ステップS102において、ハウジングユニット1を組み立てる。ハウジングユニット1の組み立ては、図9に示すように大型重機41a,41bを用いて行われる。ステップS102では、はじめに大型重機41a,41bを用いて、ベッドプレート12a,12bを台車3の上側に設ける。次に、ベッドプレート12a,12bの高さ、水平度および芯出しの調整を行う。高さ、水平度および芯出しの調整は、レベル測定器や水準器を用いてベッドプレート12a,12bの高さ、水平度が計測され、計測結果に基づいてベッドプレート12a,12bと台車3との間に設けられる不図示のテーパーライナで行われる。
ベッドプレート12a,12bの調整を行った後、不図示の固定手段を用いてベッドプレート12a,12bを台車3に固定する。さらに、大型重機41a,41bを用いて、ベッドプレート12a,12bの上に、ハウジング10a,10bを設ける。このとき、切欠き部121,122とハウジング10a,10bの外周とが嵌め合わされるように設けられる。その後、ハウジング10a,10bを連結するように、セパレータ11をハウジング10a,10bの上端側に設ける。次いで、ハウジング10a,10bの水平度、垂直度、ライン通り芯および直交芯を調整する。ハウジング10a,10bの水平度、垂直度、ライン通り芯、直交芯の調整では、レベル測定器やマイクロメータや3次元自動計測器を用いて計測を行う。計測の後、計測結果に基づいて、ハウジング10a,10bとセパレータ11との間に設けられる不図示のテーパーライナにて所定の組立精度内で調整を行う。ハウジング10a,10bの水平度、垂直度、ライン通り芯、直交芯の調整の後、ハウジング10a,10bとベッドプレート12a,12b、およびハウジング10a,10bセパレータ11を、不図示の固定手段によって互いに固定する。このように、ハウジングユニット1が組み立てられることで、図9および図10に示す状態となる。
さらに、ステップS102では、ハウジングユニット1の組み立ての後、図11および図12に示すように、台車3に据付用櫓5が設けられる。据付用櫓5は、4本の柱部50a〜50dと、8本の梁部51a〜51hと、8台の昇降装置52a〜52hとを有する。柱部50a〜50dは、台車3を囲んで設けられ、不図示の固定手段によって台車3に固定される。梁部51a〜51hは、各柱部50を連結して、z軸方向の上下に2段設けられる。昇降装置52a〜52hは、油圧式の懸吊型のワイヤジャッキであり、x軸に対向して設けられた上段側の1組の梁部51に4箇所ずつ設けられる。昇降装置52a〜52hのワイヤの端部は、ベッドプレート12a,12bとハウジング10a,10bとを固定するボルト等の構造物にそれぞれ固定される。
ステップS102の後、ステップS104において、台車3を図14に示す圧延機据付箇所8まで搬送する。ステップS104では、まず、図14,15に示すように、仮組み架台40をドーリー台車等の3台の自走式搬送台車42a〜42cを用いて圧延の製造ラインが設けられた建屋7の内部に搬送させる。仮組み架台40は、図14に示すx軸方向の端部がx軸方向に延在する1組のレール43a,43bと接触する位置となるまで搬送される。なお、仮組み架台40およびレール43a,43bのz軸方向の上面は、同じ高さとなるように設けられる。
仮組み架台40が搬送された後、図15に示す牽引手段44を用いて、図16に示すように台車3を搬送ラインに設けられたレール60a,60bまで搬送させる。牽引手段44は、ワイヤが接続された油圧ジャッキやウィンチ等であり、ポリテトラフルオロエチレンを表面に有するライナが設けられた台車を摺動させることで搬送する。レール60a,60bは、製造ラインに沿ってy軸方向に延在する1組のレールであり、図17および図18に示すように製造ラインのテーブルロール23間に設けられたレール受け架台61上に設けられる。レール受け架台61は、レール43a,43bおよび60a,60bを支持する。レール43a,43bおよびレール60a,60bのz軸方向の上面は、同じ高さとなるように設けられる。なお、圧延機据付箇所8では、レール60a,60bは、ベッドプレート基礎80a,80bの上に設けられたレール受け架台62によって支持される。
台車3が図16に示す位置まで搬送された後、図17に示す牽引手段63を用いて台車3をy軸方向に平行に搬送する。台車3は、図19に示すように、圧延機据付箇所8まで搬送される。牽引手段63は、牽引手段44と同様である。
ステップS104の後、ステップS106において、ハウジングユニット1を圧延機据付箇所に据え付ける。ステップS106では、まず、据付用櫓5の柱部50a〜50dとベッドプレート基礎80a〜80dとの間に油圧ジャッキ65a〜65dをそれぞれ設ける。次いで、柱部50a〜50dと台車3との固定およびベッドプレート12a,12bと台車との固定をそれぞれ解除し、図20に示すように油圧ジャッキ65a〜65dを伸ばすことで柱部50a〜50dを油圧ジャッキ65a〜65dで支持させる。このとき、ハウジングユニット1は、昇降装置52によって据付用櫓5に吊り下げられて保持される状態となる。
ハウジングユニット1を据付用櫓5で保持した後、図21および図22に示すように、台車3、レール60a,60bおよびレール受け架台61,62を撤去する。さらに、図23および図24に示すように、昇降装置52を用いてハウジングユニット1をz軸負方向側へと降下させ、ベッドプレート12a,12bをベッドプレート基礎80a,80b上に設置させる。
ここで、ベッドプレート12a,12bとベッドプレート基礎80a,80bとの間には、図23および図24に示すように、レべリングプレート64a,64bがそれぞれ設けられる。レべリングプレート64a,64bは、x−y平面視で、ベッドプレート12a,12bよりも大きな面積を有する。また、レべリングプレート64a,64bの厚みは、圧延機の重量でも破損や組み立て精度に影響する大きな変形を生じないように、十分な剛性を持たせるため30mm以上80mm以下とする。本実施形態では、ベッドプレート基礎80a,80bにハウジングユニット1を据え付ける前に、レべリングプレート64a.64bを含むベッドプレート基礎80a,80bの上面の高さや水平度が調整される。ベッドプレート基礎80a,80bの上面の高さや水平度の調整は、レベル測定器や水準器を用いた測定結果から、レべリングプレート64a,64bの下端に設置した不図示のテーパーライナによって調整される。
ベッドプレート12a,12bをベッドプレート基礎80a,80b上に設置させた後、ベッドプレート12a,12bとベッドプレート基礎80a,80bとを固定することで、ハウジングユニット1を圧延機据付箇所8に据え付ける。ステップS104では、ハウジングユニット1を据え付けた後、昇降装置52a〜52hのワイヤ端部のベッドプレート12a,12bへの固定を解除し、据付用櫓5を撤去する。
ステップS106の後、ステップS108において、ハウジングユニット1にワークロール21a,21b、バックアップロール22a,22b、その他の部品を取り付けることにより、圧延機の据え付けが完了する。
<実施形態の効果>
本発明の一実施形態の効果を以下に説明する。
(1)本実施形態に係る圧延機の据付方法は、ベッドプレート12a,12bと、ハウジング10a,10bと、セパレータ11とを有する圧延機のハウジングユニット1を、圧延機据付箇所8以外の場所で組み立てる組立工程(S102)と、ハウジングユニット1を圧延機据付箇所8まで搬送する搬送工程(S104)と、ハウジングユニット1を圧延機据付箇所8に据え付ける据付工程(S106)とを有する。
ここで、本実施形態に係る圧延機の据付方法を用いない場合、図25に示すように、まず、ベッドプレート基礎80a,80b上に、大型の天井クレーン9を用いてベッドプレート12a,12bを設置する。ベッドプレート12a,12bを設置した後、ベッドプレート12a,12bの高さ、水平及び芯出し調整を行い、ベッドプレート12a,12bをベッドプレート基礎80a,80bに固定する。次いで、大型の天井クレーン9を用いて、ハウジング10a,10bをベッドプレート12a,12bに順に設置する。さらに、ハウジング10a,10bを連結させるようにセパレータ11を設置する。その後、ハウジング10a,10bが据付精度基準内におさまるように、垂直、ライン通り芯、直交芯を調整し、ハウジング10a,10bおよびセパレータ11を固定する。以上の工程により、ハウジングユニット1が、ベッドプレート基礎80a,80bに据え付けられる。このとき、上記の据付作業時には、圧延の製造ラインを停止しなければいけないため、圧延機の交換等に掛かる時間が長くなってしまうことが問題であった。特に、圧延機の据付においては高い据付精度が求められるため、圧延機の据付精度に大きく影響するハウジングユニット1を据え付ける際には、調整に時間が掛かる場合が多かった。
また、図25に示すハウジングユニット1の据付方法では、ハウジングユニット1の組み立てや調整を行う場所が製造ライン内であるため、作業をする際に圧延機周辺の他の設備と干渉してしまう場合がある。このような場合、作業性が悪くなることに加え、場合によっては他の設備を取り外して作業を行う必要があった。
一方、上記構成の圧延機の据付方法は、ハウジングユニット1を圧延機据付箇所8以外の場所で予め組み立てておくため、ハウジングユニット1を組立ておよび調整の作業を行う際に、圧延の製造ラインを停止する必要がない。このため、圧延機の据付に伴う製造ラインの休止期間を大幅に短くすることができる。
また、上記構成の圧延機の据付方法は、ハウジングユニット1を組み立ておよび調整を屋外等の圧延機据付箇所8以外の場所で行う。このため、ハウジングユニット1の組み立てや調整の作業性を向上させることができ、圧延機周辺の他の設備を取り外す必要がなくなり、組み立ておよび調整の作業に掛かる時間自体を短縮することができる。
(2)組立工程の際、ハウジングユニット1から圧延機据付箇所8まで設けられたレール43a,43b,60a,60b上を摺動可能な台車3上にハウジングユニット1を組み立て、搬送工程の際、ハウジングユニット1が設けられた台車3をレール43a,43b,60a,60b上で摺動させて搬送する。
(3)組立工程の際、台車3には、ハウジングユニット1を昇降可能な昇降装置52を有する据付用櫓5がさらに設けられ、据付工程の際、昇降装置52を用いてハウジングユニット1を基礎80a,80bの高さまで昇降させることでハウジングユニット1を据え付ける。
上記構成により、ハウジングユニット1のアライメントを組み立てた状態で、基礎80a,80bへと設置することができるため、据え付ける際に生じる調整の時間を短くすることができる。
(4)ハウジングユニット1をベッドプレート基礎80a,80bへと据え付ける際に、ベッドプレート12a,12bとベッドプレート基礎80a,80bとの間に、レべリングプレート64a,64bがそれぞれ設けられる。また、予めレべリングプレート64a.64bを含むベッドプレート基礎80a,80bの上面の高さや水平度が調整される。
上記構成により、ベッドプレート12a,12bとベッドプレート基礎80a,80bとの間に複数のパッドライナを設ける場合と比べ、設置時のベッドプレート12a,12bの偏荷重によるパッドライナのずれや、パッドライナの割損による据付精度の悪化を防ぐことができる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、上記実施形態では、3台の自走式搬送台車42a〜42cを用いるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、自走式搬送台車は、ハウジングユニット1の重量や自走式搬送台車の積載能力等に応じて、1台または複数台用いられてもよい。
また、昇降装置53は、油圧式の懸吊型のワイヤジャッキとしたが本発明はかかる例に限定されない。例えば、昇降装置53は、ウインチまたは油圧式の懸吊型ジャッキであるリフトジャッキ、センターホールジャッキ等であってもよい。
さらに、レべリングプレート64a,64bの厚みは、30mm以上80mm以下としたが、本発明はかかる例に限定されない。レべリングプレート64a,64bの厚みの下限は、圧延機の重量でも破損や組み立て精度に影響する大きな変形を生じないように十分な剛性を有していれば、圧延機の重量やレべリングプレート64a,64bの材質に応じて適当な厚みが設定される。また、レべリングプレート64a,64bの厚みの上限は、圧延機の高さが適当となるように圧延設備に応じて適宜設定される。
また、上記実施形態では、圧延機を更新する際に既設の圧延機と新しい圧延機を交換する場合について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、圧延の製造ラインを新設する際にも適用することができる。
また、圧延機が圧延する材料は鋼材に限らず、他の金属材料であってもよい。
また、上記実施形態では、圧延の製造ラインは圧延機が複数台設けられる構成としたが、圧延機が一台のみ設けられる構成であってもよい。
1 :ハウジングユニット
10a,10b :ハウジング
101a〜101d :ストッパ
11 :セパレータ
12a,12b :ベッドプレート
121,122 :切欠き部
21a,21b :ワークロール
22a,22b :バックアップロール
23 :テーブルロール
3 :台車
40 :仮組み架台
41a,41b :大型重機
42a,42b,42c :自走式搬送台車
43a,43b :レール
44 :牽引手段
5 :据付用櫓
50 :柱部
51 :梁部
52 :昇降装置
60a,60b :レール
61,62 :レール受け架台
63 :牽引手段
64a,64b :レべリングプレート
65a〜65d :油圧ジャッキ
7 :建屋
8 :圧延機据付場所
80a,80b :ベッドプレート基礎

Claims (1)

  1. ベッドプレートと、ハウジングと、セパレータとを有する圧延機のハウジングユニットを、圧延機据付箇所以外の場所に設けられた仮組み架台上で組み立てる組立工程と、
    前記ハウジングユニットを前記圧延機据付箇所まで搬送する搬送工程と、
    前記ハウジングユニットを前記圧延機据付箇所に据え付ける据付工程とを有し、
    前記組立工程の際、レール上を摺動可能な台車上に前記ハウジングユニットを組み立て、前記台車に前記ハウジングユニットを昇降可能な昇降装置を有する据付用櫓をさらに設け、
    前記搬送工程の際、前記ハウジングユニットが設けられた前記台車を、前記仮組み架台から前記圧延機据付箇所まで設けられたレール上で摺動させて搬送し、
    前記据付工程の際、前記昇降装置によって前記ハウジングユニットを保持する前記据付用櫓を、前記台車よりも下方に配された基礎上に設け、前記レール及び前記台車を前記圧延機据付箇所から撤去し、前記昇降装置を用いて前記ハウジングユニットを前記基礎の高さまで降下させることを特徴とする圧延機の据付方法
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