JP6119731B2 - ２段式圧延機及びロールシフト方法 - Google Patents

Description

本発明は、２段式圧延機及びロールシフト方法に関し、特に、各々が軸方向に逆向きに相対移動することによって各々の間のロールギャップが変化するイニシャルロールカーブで形成された２つのワークロールを有する２段式圧延機及びそれを用いたロールシフト方法に適用して有効な技術に関するものである。
圧延機は、上下方向に配置された一対のワークロールに圧下荷重を供給してこの一対のワークロール間を通る被圧延材を圧延するようになっている。この種の圧延機では、圧延時に被圧延材から受ける反力によってワークロールが撓み、被圧延材の幅方向の中央部の厚みがその幅方向の端部の厚さよりも厚くなる、所謂、板クラウンが発生することがある。

この被圧延材の板クラウンを減少させるための一般的な方法としては、
（ａ）ワークロールをバックアップロールで挟む４段式圧延方法、
（ｂ）予めイニシャルクラウンをワークロールに付与しておくロールクラウン方法、
（ｃ）ワークロールを予め板クラウンとは逆方向に曲げておくベンディング方法、
（ｄ）イニシャルクラウンが付与されたロールをその軸方向（被圧延材の幅方向）に移動させるロールシフト方法、
などが知られている。ロールシフト方法においては、ワークロールを移動させる方式や中間ロールを移動させる方式がある。

更に、ロールシフト方法においては、各々の軸方向に逆向きに相対移動することによって各々の間のロールギャップが変化するイニシャルロールカーブで形成された一対のロールを用いる方式も知られている。このロールは、一般にＣＶＣロール（Ｃontinuous Ｖariable Ｃrown ：連続クラウン可変ロール）と呼称されている。
特許文献１には、一対のワークロールをＣＶＣロールで形成した４段式圧延機が開示されている。更に、同文献には、ワークロールチョックと共にこのワークロールチョックに端部側が支持されたワークロールを軸方向に移動させるロールシフト装置も開示されている。
また、特許文献２には、一対のワークロールをＣＶＣロールで形成した２段式圧延機が開示されている。

特開平２０１２−１５２８１９号公報 特開昭５７−９１８０７号公報

ところで、一般に、被圧延材としての冷間圧延鋼板の鋼板処理ラインでは、先行鋼板の後端と後行鋼板の先端とを溶接した後、連続的に調質圧延（スキンパス）が施される。調質圧延では、上流の圧延処理で鋼板に生じた板クラウンを矯正して平坦度修正が行われるが、先行鋼板と後行鋼板とで板クラウンが異なることがあり、連続的に鋼板を処理する場合には鋼板間で異なる板クラウンにも対応可能な圧延機の配備が必要である。

そこで、このような調質圧延では、一対のワークロールをＣＶＣロールで形成した圧延機が有効である。
しかしながら、一対のワークロールをＣＶＣロールで形成した場合には、ワークロールを軸方向に移動させるロールシフト装置が必要となる。ワークロールの軸方向の移動には、ワークロールチョックに端部側が回動自在に支持されたワークロールのみを直接移動させる方式（以下、ワークロール直動方式と呼ぶこともある。）と、ワークロールの端部側を回動自在に支持したワークロールチョックを直接移動させてワークロールを間接的に移動させる方式（チョック直動方式と呼ぶこともある。）とがあるが、このうちの後者のチョック直動方式を４段式圧延機よりも低価格の２段式圧延機に適用した場合には以下の問題が生じる。

２段式圧延機では、ワークロールチョックを圧下してワークロールに圧下荷重を供給する圧下シリンダがワークロールよりも下側に設けられた機種と、ワークロールよりも上側に設けられた機種とがある。また、２段式圧延機では、下側ワークロールチョックと上側ワークロールチョックとの間に、例えばシリンダ機構からなるワークロールバランサが設けられた機種もある。

このような機種の２段式圧延機においては、ワークロールチョックを圧下シリンダで圧下し、一対のワークロールに圧下荷重を供給して一対のワークロール間を通る被圧延材を圧延する圧下状態から、一対のワークロールへの圧下荷重の供給を解除して一対のワークロールを開放する開放状態に移行したとき、圧下シリンダがワークロールよりも下側に設けられた機種では下側ワークロールチョックが圧下シリンダのシリンダロッド先端部に直接接触した状態で支持され、圧下シリンダがワークロールよりも上側に設けられた機種では下側ワークロールチョックがプレッシャーブロック若しくはハウジングに直接接触した状態で支持される。

また、上側ロールチョックと下側ロールチョックとの間にワークロールバランサが設けられた機種では上側ワークロールチョックはワークロールバランサに直接接触した状態で支持される。
すなわち、従来の２段式圧延機では、チョック直動方法でワークロールを移動させる場合、下側及び上側ワークロールチョックが、圧下シリンダ、プレッシャーブロック、ハウジング、ワークロールバランサなどの他の装置構成部材を擦りながら移動する。ワークロールチョックが他の装置構成部材を擦りながら移動するときの摩擦抵抗は大きい。このため、従来の２段式圧延機では、ワークロールチョックと他の装置構成部材との摩擦抵抗の影響でワークロールの移動が緩慢になり、一対のワークロール間のロールギャップを迅速に変更することが困難であった。

そこで、本発明者は、２段式圧延機ではロール交換時に使用するロール交換レールがハウジングに設けられていることに着目し、本発明をなした。
本発明の目的は、一対のワークロール間のロールギャップを迅速に変更することが可能な技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る２段式圧延機は、各々が被圧延材の厚さ方向に互いに対向して配置され、各々の軸方向に逆向きに相対移動することによって各々の間のロールギャップが変化するイニシャルロールカーブで形成された第１及び第２のワークロールと、前記第１のワークロールの両端部側を個別に支持する一対の第１のワークロールチョックと、前記第２のワークロールの両端側を個別に支持する一対の第２のワークロールチョックと、前記第１及び第２のワークロールの各々の軸方向に個別に延在する第１及び第２のレールが支持されたハウジングと、前記一対の第１のワークロールチョックの各々に設けられ、かつ前記第１のレール上を移動する第１の移動手段と、前記一対の第２のワークロールチョックの各々に設けられ、かつ前記第２のレール上を移動する第２の移動手段と、前記一対の第１及び第２のワークロールチョックの各々が前記第１及び第２の移動手段を介して前記第１及び第２のレールに個別に支持された状態で、前記一対の第１のワークロールチョックと共に第１のワークロールと、前記一対の第２のワークロールチョックと共に第２のワークロールとを各々の軸方向に逆向きに相対移動させるロールシフト装置とを備え、前記第１及び第２のレールを前記第１及び第２のワークロールの配列方向に移動させるレールリフト装置を備えていることを特徴としている。

また、本発明の一態様に係る２段式圧延機において、前記第１及び第２の移動手段は、前記一対の第１及び第２のワークロールチョックの各々に回動自在に設けられた車輪であることが好ましい。

また、本発明の一態様に係る２段式圧延機において、前記レールリフト装置は、前記第１及び第２のワークロールのそれぞれのロール径に応じて設定されたレール昇降量に基づいて、前記第１及び第２のレールを前記第１及び第２のワークロールの配列方向に移動させることが好ましい。
また、本発明の一態様に係る２段式圧延機において、前記ロールシフト装置は、前記第１のワークロール及び前記第２のワークロールを１０ｍｍ/ｓｅｃ以上２００ｍｍ/ｓｅｃ以下のシフト速度で相対移動させることが好ましい。

更に、本発明の一態様に係るロールシフト方法は、前述の２段式圧延機を用いたロールシフト方法であって、前記第１及び第２のワークロールに圧下荷重を供給して前記第１及び第２のワークロール間を通る前記被圧延材を圧延する圧下状態から前記第１及び第２のワークロールへの圧下荷重の供給を解除して前記第１及び第２のワークロール間を開放する開放状態に移行し、前記第１及び第２のワークロール間を前記被圧延材の溶接部が通過した後、前記開放状態から再び前記圧下状態に移行する一連の動作のうちの前記開放状態の期間中に、前記一対の第１及び第２のワークロールチョックの各々が前記第１及び第２の移動手段を介して前記第１及び第２のレールに個別に支持された状態で、前記一対の第１のワークロールチョックと共に第１のワークロールと、前記一対の第２のワークロールチョックと共に第２のワークロールとを前記ロールシフト装置で各々の軸方向に逆向きに相対移動させて前記第１及び第２のワークロール間のロールギャップを前記被圧延材の板クラウンに応じて変更することを特徴としている。

また、本発明の一態様に係る連続式調質圧延方法は、前述の２段式圧延機を用いて、連続的に鋼板を調質圧延することを特徴としている。
また、本発明の一態様に係る連続式調質圧延方法は、前述のロールシフト方法を用いて、連続的に鋼板を調質圧延することを特徴としている。

本発明によれば、一対のワークロール間のロールギャップを迅速に変更することができる。

本発明の一実施形態に係る２段式圧延機の概略構成を示す正面図である。 図１の２段式圧延機の側面図である。 本発明の一実施形態に係る２段式圧延機の開放状態を示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る２段式圧延機の開放状態を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る２段式圧延機において、上側及び下側ワークロールを新しいものと交換したときの上側及び下側レールの位置を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る２段式圧延機において、ロールギャップの変更タイミングを示すタイムチャートである。 本発明の一実施形態に係る２段式圧延機において、上側及び下側ワークロールを軸方向に逆向きに相対移動させてロールギャップを変化させた第１の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る２段式圧延機において、上側及び下側ワークロールを軸方向に逆向きに相対移動させてロールギャップを変化させた第２の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る２段式圧延機において、被圧延材を圧延したときの耳伸び及び腹伸びが発生しない領域を一例として示す図である。 本発明の一実施形態に係る２段式圧延機において、上側及び下側レールの昇降について説明するための図である。 ２段式圧延機において、上側及び下側レールを昇降させない場合のロールギャップの変更タイミングを示すタイムチャートである。 ２段式圧延機を用いた圧延に際しての溶接点通過時間を説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明に係る一実施形態を詳細に説明する。なお、発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
本実施形態では、本発明に係る２段式圧延機及びそれを用いたロールシフト方法について、図１乃至図１２を用いて説明する。
なお、本実施形態では、後述する被圧延材４０の進行方向Ｌに沿う方向をＸ方向と呼び、同一平面内においてＸ方向と直交する方向をＹ方向と呼び、Ｘ方向及びＹ方向に対して直交する方向をＺ方向と呼ぶこともある。
また、図１及び図３では、後述する上側及び下側ワークロール２，３の各々のイニシャルロールカーブを強調して図示しているが、実際のイニシャルロールカーブとは異なっている。

図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態に係る２段式圧延機１は、ハウジング９と、ハウジング９内において上下方向（Ｚ方向）に配設された上側ワークロール２及び下側ワークロール３と、上側ワークロール２の両端部側をそれぞれ個別に回動自在に支持する軸受部としての一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂと、下側ワークロール３の両端部側をそれぞれ個別に回動自在に支持する軸受部としての一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂとを備えている。

また、２段式圧延機１は、後述するハウジング９の底板部９ｂと一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂとの間に、一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂの各々に対応してそれぞれ個別に配設された一対の圧下シリンダ６を備えている。
また、２段式圧延機１は、後述するハウジング９の天板部９ａと一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂとの間に、一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂの各々に対応してそれぞれ個別に配設された一対のプレッシャーブロック７を備えている。

また、２段式圧延機１は、一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂと一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂとの各々の間に、それぞれ２つずつ配設された４つのワークロールバランサ８を備えている。この４つのワークロールバランサ８の各々は、例えばシリンダ機構で構成されている。
ここで、上側及び下側ワークロール２，３は、本発明の第１及び第２のワークロールに対応する。また、一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂは、本発明の一対の第１のワークロールチョックに対応し、一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂは、本発明の一対の第２のワークロールチョックに対応する。

ハウジング９は、上下方向（Ｚ方向）において互いに離間して配置された天板部９ａ及び底板部９ｂと、この天板部９ａ及び底板部９ｂの間に配置され、Ｙ方向において互いに離間して配置された一対の前柱部９ｃ及び一対の後柱部９ｄとを有している。一対の前柱部９ｃ及び一対の後柱部９ｄは、Ｘ方向において互いに離間して配置されている。また、ハウジング９は、一対の前柱部９ｃ間及び一対の後柱部９ｄ間の各々において、天板部９ａ側に配置された上側壁板部９ｅと、底板部９ｂ側に配置された下側壁板部９ｆとを有している。

一対の圧下シリンダ６において、一方の圧下シリンダ６は、シリンダチューブ６ｂがハウジング９の底板部９ｂに取り付けられ、シリンダロッド６ａの上端部が一方の下側ワークロールチョック５ａの圧下シリンダ６側の面に当接して一方の下側ワークロールチョック５ａに圧下荷重を供給する。また、他方の圧下シリンダ６は、シリンダチューブ６ｂがハウジング９の底板部９ｂに取り付けられ、シリンダロッド６ａの先端部が他方の下側ワ ークロールチョック５ｂの圧下シリンダ６側の面に当接して他方の下側ワークロールチョック５ｂに圧下荷重を供給する。

一対のプレッシャーブロック７において、一方のプレッシャーブロック７は、その上面がハウジング９の天板部９ａに取り付けられ、その上面とは反対側の下面が一方の上側ワークロールチョック４ａのプレッシャーブロック７側の面に当接して一方の上側ワークロールチョック４ａに圧下荷重の反力を付与する。また、他方のプレッシャーブロック７は、その上面がハウジング９の天板部９ａに取り付けられ、その上面とは反対側の下面が他方の上側ワークロールチョック４ｂのプレッシャーブロック７側の面に当接して他方の上側ワークロールチョック４ｂに圧下荷重の反力を付与する。

一方の上側ワークロールチョック４ａと一方の下側ワークロールチョック５ａとの間に配設された２つのワークロールバランサ８において、一方のワークロールバランサ８はハウジング９の前柱部９ｃ側に配設され、他方のワークロールバランサ８はハウジング９の後柱部９ｄ側に配設されている。この２つのワークロールバランサ８の各々は、各々のシリンダチューブ８ｂがハウジング９の前柱部９ｃ及び後柱部９ｄに固定され、各々のシリンダロッド８ａの先端部が一方の上側ワークロールチョック４ａのワークロールバランサ８側の面に当接している。

他方の上側ワークロールチョック４ｂと他方の下側ワークロールチョック５ｂとの間に配設された２つのワークロールバランサ８において、一方のワークロールバランサ８はハウジング９の前柱部９ｃ側に配設され、他方のワークロールバランサ８はハウジング９の後柱部９ｄ側に配設されている。この２つのワークロールバランサ８の各々は、各々のシリンダチューブ８ｂがハウジング９の前柱部９ｃ及び後柱部９ｄに固定され、各々のシリンダロッド８ａの先端部が他方の上側ワークロールチョック４ｂのワークロールバランサ８側の面に当接している。

一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂ及び一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂの各々は、ハウジング９の前柱部９ｃと後柱部９ｄとの間に配設され、前柱部９ｃの後柱部９ｄ側の面及び後柱部９ｄの前柱部９ｃ側の面を案内面として上下方向（Ｚ方向）に移動可能となっている。この一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂ及び一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂの各々の移動は、圧下シリンダ６やワークロールバランサ８によって行われる。

このように構成された２段式圧延機１は、一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂの各々を圧下シリンダ６で圧下し、上側及び下側ワークロール２，３の各々に圧下荷重を供給して上側及び下側ワークロール２，３の間を通りながら図２の進行方向Ｌの方向（Ｘ方向）に進行する被圧延材４０を圧延する。

上側ワークロール２及び下側ワークロール３の各々は、被圧延材４０の厚さ方向（Ｚ方向）、即ち上下方向に互いに対向して配置されている。この上側及び下側ワークロール２，３の各々は、各々の軸方向（Ｙ方向）に逆向きに相対移動することによって各々の間のロールギャップ４１が変化するイニシャルロールカーブで形成されている。すなわち、本実施形態の２段式圧延機１は、上側ワークロール２及び下側ワークロール３の各々がＣＶＣロールで形成されている。

ここで、上側ワークロール２及び下側ワークロール３の各々は、各々の軸方向（Ｙ方向）に逆向きに相対移動することによって各々の間のロールギャップ４１が変化するので、被圧延材４０の板クラウンに対応してロールギャップ４１を変更することにより、上側及び下側ワークロール２，３のロールクラウンを被圧延材の板クラウンに対応して変更することができる。

本実施形態の２段式圧延機１は、前述の構成に加え、更に、図１及び図２に示すように、上側及び下側ワークロール２，３の各々の軸方向（Ｙ方向）に沿って個別に延在する上側及び下側レール１１，１２と、一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂの各々に設けられ、かつ上側レール１１上をその延在方向に沿って移動する第１の移動手段としての車輪１５と、一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂの各々に設けられ、かつ下側レール１２上をその延在方向に沿って移動する第２の移動手段としての車輪１６を備えている。

また、本実施形態の２段式圧延機１は、一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂの各々が車輪１５を介して上側レール１１に支持され、かつ一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂの各々が車輪１６を介して下側レール１２に支持された状態で、一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂと共に上側ワークロール２と、一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂと共に下側ワークロール３とを各々の軸方向（Ｙ方向）に逆向きに相対移動させることが可能なロールシフト装置２０を備えている。

また、本実施形態の２段式圧延機１は、上側及び下側レール１１，１２を上側及び下側ワークロール２，３の配列方向（Ｚ方向）、即ち上下方向に移動させることが可能なレールリフト装置３０を備えている。
ここで、上側及び下側レール１１，１２は、本発明の第１及び第２のレールに対応する。
上側及び下側レール１１，１２は、それぞれ２本ずつ設けられている。２本の上側レール１１の各々は、後述する上側レールリフトシリンダ３１を介して、ハウジング９の一対の前柱部９ｃ間及び一対の後柱部９ｄ間に設けられた上側壁板部９ｅにそれぞれ個別に支持されている。また、２本の下側レール１２の各々は、後述する下側レールリフトシリンダ３２を介して、ハウジング９の一対の前柱部９ｃ間及び一対の後柱部９ｄ間に設けられた下側壁板部９ｆにそれぞれ個別に支持されている。

車輪１５は、車輪取付部材１７の一端側に回動自在に軸支され、車輪取付部材１７の他端側は上側ワークロールチョック４ａ，４ｂに固定されている。車輪１６は、車輪取付部材１８の一端側に回動自在に軸支され、車輪取付部材１８の他端側は下側ワークロールチョック５ａ，５ｂに固定されている。すなわち、車輪１５及び車輪１６は、一対の上側及び下側ワークロールチョック４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂの各々に回動自在に設けられている。

車輪１５及び車輪取付部材１７は一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂに対してそれぞれ２組ずつ設けられている。この２組の車輪１５及び車輪取付部材１７の各々は、Ｘ方向において互いに離間して配置され、対応する上側レール１１の上方に車輪１５が位置するように配置されている。
車輪１６及び車輪取付部材１８は一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂに対してそれぞれ２組ずつ設けられている。この２組の車輪１６及び車輪取付部材１８の各々は、Ｘ方向において互いに離間して配置され、対応する下側レール１２の上方に車輪１６が位置するように配置されている。

ロールシフト装置２０は、シリンダロッド２１ａがシリンダチューブ２１ｂに対して伸縮することで一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂと共に上側ワークロール２をその軸方向（Ｙ方向）に移動させる２つの上側ワークロールシフトシリンダ２１を備えている。また、ロールシフト装置２０は、シリンダロッド２２ａがシリンダチューブ２２ｂに対して伸縮することで一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂと共に下側ワークロール３をその軸方向（Ｙ方向）に移動させる下側ワークロールシフトシリンダ２２を備えている。すなわち、本実施形態のロールシフト装置２０は、上側及び下側ワークロール２，３の各々の両端部側を回動自在に支持した一対の上側及び下側ワークロールチョック（４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ）を移動させて上側及び下側ワークロール２，３を間接的に移動させるチョック直動方式で構成されている。

２つの上側ワークロールシフトシリンダ２１の各々は、一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂのうちの一方の上側ワークロールチョック４ａ側（作業者側）に、被圧延材４０の進行方向Ｌ（Ｘ方向）において互いに離間して配置されている（図２参照）。２つの上側ワークロールシフトシリンダ２１の各々は、シリンダチューブ２１ｂがハウジング９の前柱部９ｃ及び後柱部９ｄに固定され、シリンダロッド２１ａの先端部が各々の連結部材２３に固定されている。この連結部材２３は、一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂ及び上側ワークロール２が上側ワークロールシフトシリンダ２１のシリンダロッド２１ａの伸縮によって上側ワークロール２の軸方向（Ｙ方向）、及び圧下シリンダ６やワークロールバランサ８の各々のシリンダロッド６ａ，８ａの伸縮によって上側及び下側ワークロール２，３の配列方向（Ｚ方向）に移動できるように、一端側が上側ワークロールシフトシリンダ２１のシリンダロッド２１ａの先端部に支持され、他端側が一方の上側ワークロールチョック４ａに支持されている。

２つの下側ワークロールシフトシリンダ２２は、一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂのうちの一方の下側ワークロールチョック５ａ側（作業者側）に、被圧延材４０の進行方向Ｌ（Ｘ方向）において互いに離間して配置されている（図２参照）。２つの下側ワークロールシフトシリンダ２２の各々は、シリンダチューブ２２ｂがハウジング９の前柱部９ｃ及び後柱部９ｄに固定され、シリンダロッド２２ａの先端部が各々の連結部材２４に固定されている。この連結部材２４は、一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂ及び下側ワークロール３が下側ワークロールシフトシリンダ２２のシリンダロッド２２ａの伸縮によって下側ワークロール３の軸方向（Ｙ方向）、及び圧下シリンダ６のシリンダロッド６ａの伸縮によって上側及び下側ワークロール２，３の配列方向（Ｚ方向）に移動できるように、一端側が下側ワークロールシフトシリンダ２２のシリンダロッド２２ａの先端部に支持され、他端側が一方の下側ワークロールチョック５ａに支持されている。

レールリフト装置３０は、シリンダロッド３１ａがシリンダチューブ３１ｂに対して伸縮することで上側レール１１を上側及び下側ワークロール２，３の配列方向（Ｚ方向）、即ち上下方向に移動させる上側レールリフトシリンダ３１を備えている。また、レールリフト装置３０は、シリンダロッド３２ａがシリンダチューブ３２ｂに対して伸縮することで下側レール１２を上側及び下側ワークロール２，３の配列方向（Ｚ方向）、即ち上下方向に移動させる下側レールリフトシリンダ３２を備えている。

上側レールリフトシリンダ３１は、ハウジング９の一対の前柱部９ｃ間及び一対の後柱部９ｄ間のそれぞれの上側壁板部９ｅに対して２つずつ設けられている。各レールリフトシリンダ３１は、シリンダチューブ３１ｂが上側壁板部９ｅに固定され、シリンダロッド３１ａの先端部が上側レール１１に固定されている。
下側レールリフトシリンダ３２は、ハウジング９の前柱部９ｃ間及び後柱部９ｄ間のそれぞれの下側壁板部９ｆに対して２つずつ設けられている。各レールリフトシリンダ３２は、シリンダチューブ３２ｂが下側壁板部９ｆに固定され、シリンダロッド３２ａの先端部が下側レール１２に固定されている。

このように構成された２段式圧延機１は、一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂと共に上側ワークロール２と、一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂと共に下側ワークロール３とを、各々の軸方向（Ｙ方向）に逆向きにロールシフト装置２０で相対移動させることにより、被圧延材４０の板クラウンに対応して上側ワークロール２と下側ワークロール３との間のロールギャップ４１、即ちロールクラウンを変更することができるので、先行圧延板の後端と後行圧延板の先端とを溶接した被圧延材４０の板クラウンが先行圧延板と後行圧延板とで異なる場合においても板クラウンを矯正することができる。この被圧延材４０は、先行圧延板の後端と後行圧延板の先端との間に両者を溶接した溶接部が長手方向（Ｘ方向）と直交する幅方向（Ｙ方向）に沿って形成されている。

次に、上側ワークロール２と下側ワークロール３との間のロールギャップ４１（ロールクラウン）の変更について、図１乃至図４を用いて説明する。
図１及び図２は、一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂを圧下シリンダ６で圧下し、上側及び下側ワークロール２，３に圧下荷重を供給して上側ワークロール２と下側ワークロール３との間を通る被圧延材４０を圧延する圧下状態（圧延状態）を示している。一方、図３及び図４は、一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂへの圧下を解除することで上側及び下側ワークロール２，３への圧下荷重の供給を解除して上側及び下側ワークロール２，３間を開放する開放状態を示している。

図１及び図２に示す圧下状態において、一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂの各々は、圧下シリンダ６のシリンダロッド６ａの先端部に接触した状態で支持されている。また、一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂの各々の車輪１６は、下側レール１２上に位置し、この下側レール１２から離間した状態で配置されている。
そして、一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂの各々においても、ワークロールバランサ８のシリンダロッド８ａの先端部及びプレッシャーブロック７に接触した状態で支持されている。また、一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂの各々の車輪１５も、上側レール１１上に位置し、この上側レール１１から離間した状態で配置されている。

図３及び図４に示す開放状態において、一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂの各々は、車輪１６を介して下側レール１２に乗った状態（身を預けた状態）で支持され、圧下シリンダ６のシリンダロッド６ａの先端部から離間している。また、一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂの各々の車輪１６は、下側レール１２に接触し、下側レール１２上をその延在方向（Ｙ方向）に沿って走行可能になっている。

そして、一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂの各々においても、車輪１５を介して上側レール１１に乗った状態（身を預けた状態）で支持され、ワークロールバランサ８のシリンダロッド８ａの先端部及びプレッシャーブロック７から離間している。また、一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂの各々の車輪１５においても、上側レール１１に接触し、上側レール１１上をその延在方向（Ｙ方向）に沿って走行可能になっている。

図１及び図２に示す圧下状態から図３及び図４に示す開放状態への移行は、圧下シリンダ６及びワークロールバランサ８を各々のシリンダロッド６ａ，８ａの突出量が少なくなるように制御して一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂ及び一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂを上下方向（Ｚ方向）において降下させることによって行われる。

上側ワークロール２と下側ワークロール３との間のロールギャップ４１の変更は、図３及び図４に示す開放状態で行われる。具体的には、ロールギャップ４１の変更は、一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂの各々が各々の車輪１５を介して上側レール１１に支持され、かつ一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂの各々が各々の車輪１６を介して支持された状態で、一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂと共に上側ワークロール２と、一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂと共に下側ワークロール３とを、ロールシフト装置２０で各々の軸方向（Ｙ方向）に逆向きに相対移動させることによって行われる。

このとき、一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂの各々は、圧下シリンダ６のシリンダロッド６ａの先端部から離間し、かつ車輪１６を介して下側レール１２に乗るようにして支持された状態で、車輪１６が下側レール１２上を回動しながら走行することによって下側ワークロール３と共にその軸方向（Ｙ方向）に移動する。
そして、一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂの各々においても、ワークロールバランサ８のシリンダロッド８ａの先端部及びプレッシャーブロック７から離間し、かつ車輪１６を介して上側レール１１に乗るようにして支持された状態で、車輪１５が上側レール１１上を回動しながら走行することによって上側ワークロール２と共にその軸方向（Ｙ方向）に移動する。

そして、車輪１５，１６の回動時の摩擦抵抗及び車輪１５，１６が各々のレール（上側レール１１，下側レール１２）上を走行する時の摩擦抵抗は、従来の２段圧延機のように、下側及び上側ワークロールチョックが圧下シリンダ、プレッシャーブロック、ハウジング、ワークロールバランサなどの他の装置構成部材を擦りながら移動する時の摩擦抵抗よりも小さくすることができる。

したがって、本実施形態の２段式圧延機１においては、従来の２段式圧延機のように下側及び上側ワークロールチョックが他の装置構成部を擦りながら移動する場合と比較して、両端部側が一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂで回動自在に支持された下側ワークロール３、及び両端部側が一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂで回動自在に支持された上側ワークロール２の各々を各々の軸方向（Ｙ方向）に速やかに移動することができるので、上側及び下側ワークロール２，３間のロールギャップ４１（ロールクラウン）を迅速に変更することができる。

次に、上側レール１１及び下側レール１２の移動について、図１乃至図４を用いて説明する。
上側及び下側ワークロール２，３の各々は、圧延時の被圧延材４０との摩擦に伴って摩耗するため、所定の圧延時間経過毎に切削処理を施して形状修正を幾度か行った後、新しい物と交換される。この形状修正に伴って上側及び下側ワークロール２，３の各々のロール径Ｄ１，Ｄ２は小さくなるので、圧下状態における一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂ及び一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂの各々の位置が上下方向（Ｚ方向）に変位する。具体的には、一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂの上下方向（Ｚ方向）の位置は、上側ワークロール２のロール径Ｄ１の縮小に伴って降下する。一方、一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂの上下方向（Ｚ方向）の位置は、下側ワークロール３のロール径Ｄ２の縮小に伴って上昇する。

したがって、上側レール１１の上下方向の位置は、上側ワークロール２のロール径Ｄ１が形状修正に伴って縮小されても、図１及び図２に示す圧下状態において一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂの各々の車輪１５と上側レール１１とが接触しないように、上側ワークロール２を新しい物と交換したときのロール径Ｄ１を基準にして設定される。また、下側レール１２の上下方向（Ｚ方向）の位置も、下側ワークロール３のロール径Ｄ２が形状修正に伴って縮小されても、圧下状態において一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂの各々の車輪１６と下側レール１２とが接触しないように、下側ワークロール３を新しい物と交換したときのロール径Ｄ２を基準にして設定される。このときの上側及び下側レール１１，１２の位置を図５に示す。

ここで、上側及び下側ワークロール２，３を新しい物と交換したときの各々のロール径Ｄ１，Ｄ２を基準に上側及び下側レール１１，１２の各々を図５に示す位置で固定した場合、一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂの各々の車輪１５と上側レール１１との間隙ｇ１は、上側ワークロール２のロール径Ｄ１の縮小に伴って狭くなるので、上側ワークロール２を新しい物に交換した時に最大となる。一方、一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂの各々の車輪１６と下側レール１２との間隙ｇ２は、下側ワークロール３のロール径Ｄ２の縮小に伴って広くなるので、下側ワークロール３のロール径Ｄ２が使用限度に到達した時に最大となる。

図１及び図２に示す圧下状態から図３及び図４に示す開放状態への移行は、前述したように、圧下シリンダ６及びワークロールバランサ８を各々のシリンダロッド６ａ，８ａの突出量が少なくなるように制御して一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂ及び一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂを降下させることによって行われるが、圧下シリンダ６及びワークロールバランサ８は各々のシリンダロッド６ａ，８ａの突出量の変更速度が被圧延材４０の進行速度と比較して極めて遅いため、間隙ｇ１及びｇ２が広いと、一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂ及び一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂの各々が各々の車輪１５，１６を介して上側レール１１及び下側レール１２に個別に支持されるまでに長い時間が掛かかってしまう。

そこで、本実施形態の２段式圧延機１は、上側レール１１及び下側レール１２を上側及び下側ワークロール２，３の配列方向（Ｚ方向）に移動させるレールリフト装置３０を備えているので、上側ワークロール２のロール径Ｄ１に応じて一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂの各々の車輪１５と上側レール１１との間隙ｇ１が狭くなるように上側レール１１の上下方向（Ｚ方向）の位置を変更することができると共に、下側ワークロール３のロール径Ｄ２に応じて一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂの各々の車輪１６と下側レール１２との間隙ｇ２が狭くなるように下側レール１２の上下方向（Ｚ方向）の位置を変更することができる。この結果、一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂの各々が車輪１５を介して上側レール１１に支持されるまでの時間を短縮することができると共に、一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂの各々が車輪１６を介して下側レール１２に支持されるまでの時間を短縮することができるので、上側及び下側ワークロール２，３の間のロールギャップ４１を更に迅速に変更することができる。

ここで、上側レール１１及び下側レール１２の昇降、即ち上側レール１１及び下側レール１２の上下方向の位置の変更について、図１０を参照して具体的に説明する。
上側ワークロール２及び下側ワークロール３を新しい物と交換したときの各々のロール径Ｄ１，Ｄ２を基準に上側及び下側レール１１，１２の各々を図１０に示す位置で固定した場合、つまり、圧下シリンダ位置が０ｍｍの場合、下側ワークロール３のロール径をＤ２、下側ワークロール３の中心から車輪１６の下面までの距離をＢ、車輪１６の下面から下側レール１２の上面までの距離（車輪１６と下側レール１２との隙間）をｇ２、下側ワークロール３の上面から下側レール１２の上面までの距離をＡとすると、車輪１６と下側レール１２との隙間ｇ２は、下式で表せる。
ｇ２＝（Ａ−Ｂ）−φＤ２/２

そして、レールリフト装置３０（図１参照）は、この車輪１６と下側レール１２との隙間ｇ２を狭くして当該隙間をｇ２ａとするようなレール昇降量（下側レール３の上昇量）Ｌ２を下側ワークロール３のロール径Ｄ２に応じて設定し、当該レール昇降量Ｌ２に基づいて、下側レール１２を上方向に移動させる。
また、同様に、上側レール１１については、レールリフト装置３０は、車輪１５と上側レール１１との隙間ｇ１を狭くして当該隙間をｇ１ａとするようなレール昇降量（上側レール１１の上昇量）Ｌ１を上側ワークロール２のロール径Ｄ１に応じて設定し、当該レール昇降量Ｌ１に基づいて、上側レール１１を上方向に移動させる。

このように、レールリフト装置３０が、隙間ｇ１、ｇ２を狭くするような上側ワークロール２及び下側ワークロール３のそれぞれのロール径Ｄ１、Ｄ２に応じて設定されたレール昇降量Ｌ１、Ｌ２に基づいて、上側ワークロール２及び下側ワークロール３を上側ワークロール２及び下側ワークロール３の配列方向（上下方向）に移動させるので、一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂの各々が車輪１５を介して上側レール１１に支持されるまでの時間を短縮することができると共に、一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂの各々が車輪１６を介して下側レール１２に支持されるまでの時間を短縮することができるので、上側及び下側ワークロール２，３の間のロールギャップ４１を更に迅速に変更することができる。
なお、上側レール１１及び下側レール１２の各々の上下方向（Ｚ方向）の位置は、上側及び下側ワークロール２，３に所定の圧延時間経過毎に切削処理を施して形状修正を行う時に合わせて変更してもよく、また、ロールギャップ４１の変更時に合わせて変更してもよい。

次に、本実施形態の２段式圧延機１を用いたロールシフト方法について、図１乃至図６、図１１及び図１２を用いて説明する。図６には、本実施形態の２段式圧延機１において、圧下状態５１から開放状態５２に移行し、上側及び下側ワークロール２，３間を被圧延材４０の溶接部が通過した後、開放状態５２から再び圧下状態５３に移行する一連の動作を示している。圧下状態５１及び圧下状態５３は図１及び図２に示す圧下状態に対応し、開放状態５２は図３及び図４に示す開放状態に対応する。

圧延設備の冷間圧延ラインでは、上流の圧延処理で被圧延材に生じた板クラウンを矯正して平坦度修正を行う調質圧延が実施される。この調質圧延では、生産効率を高めるため、先行被圧延材の後端と後行被圧延材の先端とを溶接して連続的に被圧延材を圧延処理している。このような圧延処理では、被圧延材の溶接部が圧延機の一対のワークロール間を通過する際に圧延機に及ぼす衝撃を緩和するため、被圧延材の進行速度を減速すると共に、一対のワークロール間を開放状態（図３及び図４参照）にして溶接部を通過させている。本実施形態の２段式圧延機１を用いたロールシフト方法は、被圧延材４０の溶接部を通過させるために上側及び下側ワークロール２，３間を開放する開放状態５２を利用し、この開放状態５２の期間中に、被圧延材４０の板クラウンに対応して上側及び下側ワークロール２，３間のロールギャップ４１（ロールクラウン）を変更するものである。

具体的には、本実施形態の２段式圧延機１を用いたロールシフト方法は、上側及び下側ワークロール２，３に圧下荷重を供給して上側及び下側ワークロール２，３間を通る被圧延材４０を圧延する圧下状態５１（図１及び図２に示す圧下状態参照）から、上側及び下側ワークロール２，３への圧下荷重の供給を解除して上側及び下側ワークロール２，３間を開放する開放状態５２（図３及び図４に示す開放状態参照）に移行し、上側及び下側ワークロール２，３間を被圧延材４０の溶接部が通過した後、開放状態５２から再び圧下状態５３に移行する一連の動作のうちの開放状態５２の期間中に、一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂと共に上側ワークロール２と、一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂと共に下側ワークロール３とを、ロールシフト装置２０で各々の軸方向（Ｙ方向）に逆向きに相対移動させて上側及び下側ワークロール２，３間のロールギャップ４１をこれから圧延する被圧延材４０の板クラウンに対応して変更する。このロールギャップ４１の変更により、上側及び下側ワークロール２，３間のロールクラウンが被圧延材４０の板クラウンに対応して変更される。

ここで、上側及び下側ワークロール２，３の軸方向（Ｙ方向）の移動は、前述したように、一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂの各々が各々の車輪１５を介して上側レール１１に支持されると共に、一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂの各々が各々の車輪１６を介して下側レール１２に支持された状態で行われる。
また、本実施形態の２段式圧延機１は、前述したように、上側レール１１及び下側レール１２の各々を上側及び下側ワークロール２，３の配列方向（Ｚ方向）に移動させるレールリフト装置３０を備えている。
なお、上側及び下側ワークロール２，３への圧下荷重の供給は、一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂの各々を圧下シリンダ６で圧下することによって行われる。また、上側及び下側ワークロール２，３への圧下荷重の解除は、圧下シリンダ６による一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂへの圧下を解除することによって行われる。

このように、本実施形態の２段式圧延機１を用いたロールシフト方法は、被圧延材４０の溶接部を通過させるための開放状態５２（図６参照）を利用し、この開放状態５２の期間中に、上側及び下側ワークロール２，３を各々の軸方向に逆向きに相対移動させて上側及び下側ワークロール２，３間のロールギャップ４１を被圧延材４０の板クラウンに対応して変更するので、被圧延材４０の溶接部を通過させるための開放状態５２とは別に新たに開放状態を設けてロールギャップ４１を変更する場合と比較して、製造ラインの生産能力を阻害することなく、被圧延材４０の板クラウンに対応して上側及び下側ワークロール２，３間のロールギャップ４１を変更することができる。

また、本実施形態の２段式圧延機１を用いたロールシフト方法において、上側及び下側ワークロール２，３の軸方向の移動は、一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂの各々が各々の車輪１５を介して上側レール１１に支持され、かつ一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂの各々が各々の車輪１６を介して下側レール１２に支持された状態で行われるので、上側及び下側ワークロール２，３間のロールギャップ４１の変更を迅速に行うことができる。

そして、本実施形態の２段式圧延機１は、上側レール１１及び下側レール１２の各々を上側及び下側ワークロール２，３の配列方向（Ｚ方向）に移動させるレールリフト装置３０を備えているので、一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂの各々を各々の車輪１５を介して上側レール１１及び一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂの各々を各々の車輪１６を介して下側レール１２にそれぞれ支持する前に、予め、一対の上側ワークロールチョック４ａ，４ｂの各々の車輪１５と上側レール１１との間隙ｇ１が狭くなるように（隙間をｇ１ａとするように）上側レール１１の上下方向の位置、及び一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂの各々の車輪１６と下側レール１２との間隙ｇ２が狭くなるように（隙間をｇ２ａとするように）下側レール１２の上下方向の位置を変更しておくことにより、上側及び下側ワークロール２，３間のロールギャップ４１を更に迅速に変更することができる。

ここで、ロールギャップ４１の変更に要する時間は、図６に示すように、開放状態５２中において、圧下シリンダ位置が０ｍｍのところから車輪１５、１６がそれぞれ上側レール１１、下側レール１２に支持されるまで（本実施形態に圧下シリンダ位置が−５ｍｍになるまで）の圧下シリンダ開放時間と、上側ワークロール２及び下側ワークロール３のロールシフトに要するシフト時間と、車輪１５、１６がそれぞれ上側レール１１、下側レール１２に支持された状態（本実施形態に圧下シリンダ位置が−５ｍｍの状態）から圧下シリンダ位置が０ｍｍになるまでの圧下シリンダ上昇時間との和で表される。

そして、本実施形態においては、これら圧下シリンダ開放時間と、シフト時間と、圧下シリンダ上昇時間との和で表されたロールギャップ変更時間が、溶接点通過時間よりも短くなるように、上側ワークロール２及び下側ワークロール３の上下方向の移動速度と、上側ワークロール２と車輪１５との間の隙間ｇ１ａと、下側ワークロール３と車輪１６との間のギャップｇ２ａと、上側ワークロール２及び下側ワークロール３のシフト速度とが決定される。このロールギャップ変更時間が、溶接点通過時間よりも短いと、ロールギャップ変更に無駄な時間を使わなくて済み、生産性を向上させることができる。ロールギャップ変更時間が、溶接点通過時間よりも長いと、ラインを一旦止める必要があり、その分だけ生産性が落ちることになる。

ここで、「溶接点通過時間」は、図１２において、２段式圧延機１を被圧延材４０の溶接部４０ａが通過する際に、溶接部４０ａを含む被圧延材４０のうちの２段式圧延機１によって圧延されない部分の長さである溶接点不圧部長さＬをライン速度Ｖで除した値である。溶接点不圧部長さＬは、予め決定されている被圧延材４０のうち製品として使用されない部分の長さである。

本実施形態の場合、上側ワークロール２及び下側ワークロール３の上下方向の移動速度は、２ｍｍ/ｓｅｃ以上１０ｍｍ/ｓｅｃ以下とすることが好ましい。当該移動速度が２ｍｍ/ｓｅｃよりも遅いと、前述の溶接部４０ａが２段式圧延機１を通過するまでに溶接部４０ａの上側及び下側ワークロール２、３への接触による疵生成を抑制できるまでロールギャップを開くことができない。一方、当該移動速度が１０ｍｍ/ｓｅｃよりも速いと、油圧能力や２つのシリンダの同調性の観点から実現が難しい。

また、ロールシフト装置２０による上側ワークロール２及び下側ワークロール３のシフト速度は、１０ｍｍ/ｓｅｃ以上２００ｍｍ/ｓｅｃ以下であることが好ましい。当該シフト速度が１０ｍｍ/ｓｅｃよりも遅いと、ロールギャップ変更時間が、溶接点通過時間よりも長くなってしまうおそれがある。一方、当該シフト速度が、２００ｍｍ/ｓｅｃよりも速いと、装置の構成上実現することが難しい。
但し、上側ワークロール２及び下側ワークロール３をロールシフト装置２０によってシフトする際には、上側ワークロール２及び下側ワークロール３の停止精度として±１ｍｍが必要なので、停止直前はシフト速度が１０ｍｍ/ｓｅｃとなることがあり得る。

次に、本実施形態のように、２段式圧延機１において、上側レール１１及び下側レール１２を昇降させる場合と、２段式圧延機１において、上側レール１１及び下側レール１２を昇降させない場合のロールギャップ変更時間について、図６及び図１１を参照して説明する。
先ず、ロールギャップ変更時間を説明する前に、下側ワークロール３側の車輪１６と下側レール１２との間の隙間ｇ２及び上側ワークロール２側の車輪１５と上側レール１１との間の隙間ｇ１について、図１０を参照して説明する。

２段式圧延機１において、下側レール１２を昇降させない場合には、下側ワークロール３側の車輪１６と下側レール１２との間の隙間ｇ２は、前述したように、隙間ｇ２＝（Ａ−Ｂ）−φＤ２/２によってあらわされる。ここで、下側ワークロール３として最小のロール径φ６００ｍｍを有するワークロールを用いる場合には、隙間ｇ２＝（Ａ−Ｂ）−３００ｍｍとなる。（Ａ−Ｂ）は、下側ワークロール３の上面から下側レール１２の上面までの距離Ａから下側ワークロール３の中心から車輪１６の下面までの距離Ｂを減算したものであり、本実施形態の２段式圧延機１においては４５０ｍｍに設定されている。従って、上側レール１１及び下側レール１２を昇降させない場合の下側ワークロール３側の車輪１６と下側レール１２との間の隙間ｇ２は、ｇ２＝４５０ｍｍ−３００ｍｍ＝１５０ｍｍとなる。

また、２段式圧延機１において、上側レール１１を昇降させない場合には、上側ワークロール２側の車輪１５と上側レール１１との間の隙間ｇ１は、同様に、ｇ１＝４５０ｍｍ−３００ｍｍ＝１５０ｍｍとなる。
そして、２段式圧延機１において、本実施形態のように、下側レール１２を昇降させる場合には、レールリフト装置３０（図１参照）は、車輪１６と下側レール１２との隙間ｇ２を狭くして当該隙間をｇ２ａとするようなレール昇降量（下側レール３の上昇量）Ｌ２を下側ワークロール３のロール径Ｄ２に応じて設定し、当該レール昇降量Ｌ２に基づいて、下側レール１２を上方向に移動させる。具体的には、下側ワークロール３側の車輪１６と下側レール１２との間の隙間ｇ２ａを５ｍｍに設定する。

また、２段式圧延機１において、本実施形態のように、上側レール１１を昇降させる場合には、上側ワークロール２側の車輪１５と上側レール１１との間の隙間ｇ１ａは、同様に、ｇ１ａ＝５ｍｍに設定する。
そして、２段式圧延機１において、上側レール１１及び下側レール１２を昇降させる場合のロールギャップ変更時間は、図６に示すように、次のようになる。

つまり、ロールギャップ変更時間＝圧下シリンダ開放時間＋シフト時間＋圧下シリンダ上昇時間＝上側ロール側又は下側ロール側の隙間ｇ１ａ又はｇ２ａ/上側ロール又は下側ロールの上下方向移動速度＋シフト時間＋上側ロール側又は下側ロール側の隙間ｇ１ａ又はｇ２ａ/上側ロール又は下側ロールの上下方向移動速度
＝５ｍｍ/２ｍｍ/ｓｅｃ＋５ｓｅｃ＋５ｍｍ/２ｍｍ/ｓｅｃ
＝１０ｓｅｃ

一方、２段式圧延機１において、上側レール１１及び下側レール１２を昇降させない場合のロールギャップ変更時間は、図１１に示すように、次のようになる。
ロールギャップ変更時間＝圧下シリンダ開放時間＋シフト時間＋圧下シリンダ上昇時間＝上側ロール側又は下側ロール側の隙間ｇ１又はｇ２/上側ロール又は下側ロールの上下方向移動速度＋シフト時間＋上側ロール側又は下側ロール側の隙間ｇ１又はｇ２/上側ロール又は下側ロールの上下方向移動速度
＝１５０ｍ/２ｍｍ/ｓｅｃ＋５ｓｅｃ＋１５０ｍ/２ｍｍ/ｓｅｃ
＝１５５ｓｅｃ
従って、本実施形態のように、２段式圧延機１において、上側レール１１及び下側レール１２を昇降させた場合の方が上側レール１１及び下側レール１２を昇降させない場合よりもロールギャップ変更時間が短くなることが理解されよう。

この結果、本実施形態の２段式圧延機１を用いたロールシフト方法は、被圧延材４０の溶接部４０ａを通過させるための開放状態５２の期間（時間）を短くすることができるので、更に製造ラインの生産能力を阻害することなく、被圧延材４０の板クラウンに対応して上側及び下側ワークロール２，３間のロールギャップ４１（ロールクラウン）を変更することができる。本実施形態の２段式圧延機１を用いたロールシフト方法では、上側及び下側ワークロール２，３間のロールギャップ４１の変更を約１５秒以内で実施することができた。

ここで、図７及び図８には、本実施形態の２段式圧延機１において、上側及び下側ワークロール２，３の各々をその軸方向（Ｙ方向）に逆向きに相対移動させてロールギャップ４１を変化させた一例がそれぞれ示されている。図７及び図８において、２ａは上側ワークロール２のロールクラウン量であり、３ａは下側ワークロール３のロールクラウン量であり、４１ａは上側及び下側ワークロール２，３間のロールギャップ量（ロールクラウン）である。上側及び下側ワークロール２，３の各々の軸方向（Ｙ方向）の中心位置からその軸方向にそれぞれ−８００ｍｍ、＋８００ｍｍの位置において、図７の一例では上側及び下側のワークロール２，３間のロールギャップ量４１ａが約０．１μｍ程度であり、図８の一例では上側及び下側ワークロール２，３間のロールギャップ量４１ａが約０．３５μｍ程度である。このように、本実施形態の２段式圧延機１は、上側及び下側ワークロール２，３を各々の軸方向（Ｙ方向）に逆向きに相対移動させることにより、上側及び下側ワークロール２，３間のロールギャップ４１のロールギャップ量４１ａが変化する。

また、図９には、本実施形態の２段式圧延機１において、被圧延材４０を圧延して板クラウンを矯正したときに耳伸び及び腹伸びが発生しない圧延荷重領域の一例が示されている。
上流の圧延処理で被圧延材４０に生じた板クラウンを矯正して平坦度修正を行う場合には、耳伸び（端伸び）及び腹伸び（中の伸び）などの平坦度不具合の発生を抑制する必要がある。耳伸びは、被圧延材４０の幅方向（Ｙ方向）の中央部に対して端部の伸びが大きくなって端部で波が生じる現象のことである。また、腹伸びは、この耳伸びとは逆の現象で被圧延材４０の幅方向（Ｙ方向）の端部に対して中央部の伸びが大きくなって中央部で波が生じる現象のことである。
耳伸びは、「ロールクラウン」＞「板クラウン」の場合に発生する。腹伸びは、「ロールクラウン」＜「板クラウン」の場合に発生する。

図９において、領域６１ａ及び領域６２ａは、「ワークロールの撓み量」−「ロールクラウン」＝「圧延材の板クラウン」の領域を示している。また、６１ｂ及び６２ｂは、耳伸び及び腹伸びが発生しない圧延荷重領域を示している。領域６１ａ及び圧延荷重領域６１ｂは、上側及び下側ワークロール２，３間のロールギャップ４１を変化させることによりロールギャップ４１（ロールクラウン）が変化する本実施形態の２段式圧延機１でのデータである。一方、領域６２ａ及び圧延荷重領域６２ｂは、フラットロールで上側及び下側ワークロールの各々が形成された通常の２段式圧延機でのデータである。

耳伸び及び腹伸びは、「ワークロールの撓み量」−「ロールクラウン」＝「圧延材の板クラウン」の領域６１ａ，６２ａでは発生しない。したがって、ワークロールの撓み量に追随してロールクラウンが増加するように上側及び下側ワークロール２，３の各々の軸方向の移動を制御することで、耳伸び及び腹伸びが発生しない圧延荷重領域６１ｂを拡大することができる。

フラットロールで上側及び下側ワークロールの各々が形成された通常の２段式圧延機では、耳伸び及び腹伸びが発生しない圧延荷重領域６２ｂは約２５０〜３５０トン程度に限られていた。これに対し、本実施形態の２段式圧延機１では、ワークロールの撓み量に追随してロールクラウンを増加することができるので、耳伸び及び腹伸びが発生しない圧延荷重領域６２ｂを約１００〜５００トン程度に拡大することができる。

なお、従来の２段式圧延機では、ワークロールの交換時に使用するロール交換用レールが設けられていることがある。したがって、上側レール１１及び下側レール１２としては、ロール交換用レールと兼用してもよく、また、新たに設けてもよい。ロール交換用レールと兼用する場合は、２段式圧延機１の設備コストを低減することができる。
また、前述の実施形態では、第１及び第２の移動手段として車輪１５及び車輪１６を用いた場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、第１及び第２の移動手段としては摩擦抵抗が小さいものであれば他のものでもよい。

また、前述の実施形態では、一対の下側ワークロールチョック５ａ，５ｂの各々を圧下して上側及び下側ワークロール２，３に圧下荷重を供給する圧下シリンダ６が上側及び下側ワークロール２，３よりも下側に設けられ、上側ワークロールチョック４ａ，４ｂと下側ワークロールチョック５ａ，５ｂとの間にワークロールバランサ８が設けられた２段式圧延機１について説明した。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではなく、ワークロールチョックを圧下する圧下シリンダがワークロールよりも上側に設けられた２段式圧延機、そして、上側ワークロールチョックと下側ワークロールチョックとの間にワークロールバランサが設けられていない２段式圧延機に適用することができる。
以上説明したように、本発明に係る２段式圧延機及びロールシフト方法は、一対のワークロール間のロールギャップを迅速に変更することができるという効果を有し、圧延設備内に配備される圧延機及びそれを用いたロールシフト方法に有用である。

１…２段式圧延機、２…上側ワークロール、３…下側ワークロール、４ａ，４ｂ…上側ワークロールチョック、５ａ，５ｂ…下側ワークロールチョック、６…圧下シリンダ、６ａ…シリンダロッド、６ｂ…シリンダチューブ、７…プレッシャーブロック、８…ワークロールバランサ、８ａ…シリンダロッド、８ｂ…シリンダチューブ、９…ハウジング、９ａ…天板部、９ｂ…底板部、９ｃ…前柱部、９ｄ…後柱部、９ｅ…上側壁板部、９ｆ…下側壁板部、１１…上側レール、１２…下側レール、１５，１６…車輪、１７，１８…車輪取付部材、２０…ロールシフト装置、２１…上側ワークロールシフトシリンダ、２１ａ…シリンダロッド、２１ｂ…シリンダチューブ、２２…下側ワークロールシフトシリンダ、２２ａ…シリンダロッド、２２ｂ…シリンダチューブ、２３，２４…連結部材、３０…レールリフト装置、３１…上側レールリフトシリンダ、３１ａ…シリンダロッド、３１ｂ…シリンダチューブ、３２…下側レールリフトシリンダ、３２ａ…シリンダロッド、３２ｂ…シリンダチューブ、４０…被圧延材、４１…ロールギャップ
５１，５３…圧下状態、５２…開放状態、６１ａ，６２ａ…「ワークロールの撓み量」−「ロールクラウン」＝「圧延材の板クラウン」の領域、６１ｂ，６２ｂ…圧延荷重領域

Claims (7)

1. 各々が被圧延材の厚さ方向に互いに対向して配置され、各々の軸方向に逆向きに相対移動することによって各々の間のロールギャップが変化するイニシャルロールカーブで形成された第１及び第２のワークロールと、
   前記第１のワークロールの両端部側を個別に支持する一対の第１のワークロールチョックと、
   前記第２のワークロールの両端側を個別に支持する一対の第２のワークロールチョックと、
   前記第１及び第２のワークロールの各々の軸方向に個別に延在する第１及び第２のレールが支持されたハウジングと、
   前記一対の第１のワークロールチョックの各々に設けられ、かつ前記第１のレール上を移動する第１の移動手段と、
   前記一対の第２のワークロールチョックの各々に設けられ、かつ前記第２のレール上を移動する第２の移動手段と、
   前記一対の第１及び第２のワークロールチョックの各々が前記第１及び第２の移動手段を介して前記第１及び第２のレールに個別に支持された状態で、前記一対の第１のワークロールチョックと共に第１のワークロールと、前記一対の第２のワークロールチョックと共に第２のワークロールとを各々の軸方向に逆向きに相対移動させるロールシフト装置とを備え、
   前記第１及び第２のレールを前記第１及び第２のワークロールの配列方向に移動させるレールリフト装置を備えていることを特徴とする２段式圧延機。
2. 請求項１に記載の２段式圧延機において、
   前記第１及び第２の移動手段は、前記一対の第１及び第２のワークロールチョックの各々に回動自在に設けられた車輪であることを特徴とする２段式圧延機。
3. 請求項１又２に記載の２段式圧延機において、
   前記レールリフト装置は、前記第１及び第２のワークロールのそれぞれのロール径に応じて設定されたレール昇降量に基づいて、前記第１及び第２のレールを前記第１及び第２のワークロールの配列方向に移動させることを特徴とする２段式圧延機。
4. 請求項１乃至３の何れか１項に記載の２段式圧延機において、
   前記ロールシフト装置は、前記第１のワークロール及び前記第２のワークロールを１０ｍｍ/ｓｅｃ以上２００ｍｍ/ｓｅｃ以下のシフト速度で相対移動させることを特徴とする２段式圧延機。
5. 請求項１乃至４の何れか１項に記載の２段式圧延機を用いたロールシフト方法であって、
   前記第１及び第２のワークロールに圧下荷重を供給して前記第１及び第２のワークロール間を通る前記被圧延材を圧延する圧下状態から前記第１及び第２のワークロールへの圧下荷重の供給を解除して前記第１及び第２のワークロール間を開放する開放状態に移行し、前記第１及び第２のワークロール間を前記被圧延材の溶接部が通過した後、前記開放状態から再び前記圧下状態に移行する一連の動作のうちの前記開放状態の期間中に、前記一対の第１及び第２のワークロールチョックの各々が前記第１及び第２の移動手段を介して前記第１及び第２のレールに個別に支持された状態で、前記一対の第１のワークロールチョックと共に第１のワークロールと、前記一対の第２のワークロールチョックと共に第２のワークロールとを前記ロールシフト装置で各々の軸方向に逆向きに相対移動させて前記第１及び第２のワークロール間のロールギャップを前記被圧延材の板クラウンに応じて変更することを特徴とするロールシフト方法。
6. 請求項１乃至４の何れか１項に記載の２段式圧延機を用いて、連続的に鋼板を調質圧延することを特徴とする連続式調質圧延方法。
7. 請求項５に記載のロールシフト方法を用いて、連続的に鋼板を調質圧延することを特徴とする連続式調質圧延方法。

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