JP6593418B2 - 形鋼の矯正装置及び矯正方法並びに形鋼の製造設備及び製造方法 - Google Patents
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Description
この矯正装置においては、矯正する被矯正材の形状及びサイズに応じて矯正ロールを交換し、所定の矯正曲げ荷重を被矯正材に与えるために矯正ロールの初期位置を調整する必要がある。
しかしながら、矯正ロールには矯正時に被矯正材から矯正反力が作用するため、矯正ロールが片持ち支持構造であると、矯正反力によって上矯正ロール及び下矯正ロールを支持している部材に多大な矯正荷重が作用して変形し、上矯正ロール及び下矯正ロールが口開きの変形を起こしてしまう問題がある。上矯正ロール及び下矯正ロールが口開きの変形を起こしてしまうと、当初設定した通りの矯正荷重が得られず被矯正材の矯正が不十分になってしまう問題があった。
この特許文献1に示す形鋼のローラ矯正装置は、スペーサを介して2つの円板状ローラをローラ軸に備えた片持式矯正ローラを被矯正材の上部及び下部に複数配置した形鋼のローラ矯正装置において、上下部のローラ軸をそれぞれ支える上下部フレームに取り付けられたスライドベースと圧下支持部材の間に、ローラ軸の傾斜を変える傾斜変更手段を配設したものである。
また、上矯正ロール及び下矯正ロールが口開きの変形を起こしてしまう問題を解決するものとして、従来、例えば特許文献2に示すローラ矯正機も知られている。特許文献2に示すローラ矯正機において、被矯正材を矯正する各水平ローラの軸は、両端がそれぞれ軸受箱を介して支持された両持ち式となっている。各水平ローラの軸を両持ち式にすることにより、水平ローラの口開きそのものを発生しにくくすることができる。
即ち、特許文献1に示すローラ矯正装置の場合、上下部フレームに取り付けられたスライドベースと圧下支持部材の間に、ローラ軸の傾斜を変える傾斜変更手段を配設する必要がある。傾斜変更手段は、クサビとクサビを移動させるシリンダとからなっている。通常のローラ矯正装置では、上下部フレームに圧下支持部材を直接支持する構造を有するものであり、傾斜変更手段を配設するために大幅な設備の改造が必要になる。
従って、本発明は、これら従来の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、上下矯正ロールの交換作業の容易性を損なうことなく、比較的簡単な設備改造で上下矯正ロールの口開き量を低減させることができる形鋼の矯正装置及び矯正方法並びに形鋼の製造設備及び製造方法を提供することにある。
B:隣接する上ロールチョック同士、最も入側の上ロールチョックと入側フレーム、及び最も出側の上ロールチョックと出側フレーム
また、本発明の別の態様に係る形鋼の矯正方法は、前述の形鋼の矯正装置を用いて形鋼を矯正することを要旨とする。
また、本発明の別の態様に係る形鋼の製造方法は、前述の形鋼の矯正方法を用いて形鋼を矯正する工程を含むことを要旨とする。
図1及び図2には、本発明の一実施形態に係る形鋼の矯正装置が示されている。
図1及び図2に示す形鋼の矯正装置1は、熱間圧延後、冷却されたH形鋼S(図2参照)のウェブの反りを矯正する装置であって、H形鋼Sが入り込む側の入側フレーム2と、H形鋼Sが出る側の出側フレーム3と、入側フレーム2の上部及び出側フレーム3の上部に固定される上フレーム4と、入側フレーム2の下部及び出側フレーム3の下部に固定される下フレーム5とを備えている。
ここで、上矯正ロール群7は、図1に示すように、複数(本実施形態にあっては4つ)の上矯正ロール6を入側から出側に向けて所定間隔で配置してなる。各上矯正ロール6は、図2に示すように、矯正されるH形鋼Sの上方に配置され、円板状の複数(本実施形態にあっては2枚)の矯正板6bを上矯正ロール軸6aに備えてなる。
一方、下矯正ロール群12は、図1に示すように、複数(本実施形態にあっては3つ)の下矯正ロール11を入側から出側に向けて所定間隔かつ上矯正ロール6に対して千鳥配置してなる。各下矯正ロール11は、図2に示すように、矯正されるH形鋼Sの下方に配置され、円板状の複数(本実施形態にあっては2枚)の矯正板11bを下矯正ロール軸11aに備えてなる。
また、矯正装置1は、複数(本実施形態にあっては3つ)の下ロールハウジング14と、複数(本実施形態にあっては3つ)の下ロールチョック昇降装置15とを備えている。
また、複数の下ロールチョック昇降装置15は、下ロールチョック13に対応して入側から出側に向けて所定間隔で配置され、各下ロールチョック昇降装置15は、各下ロールハウジング14に固定されるとともに、各下ロールチョック13を下方から支持して各下ロールチョック13を昇降させるようになっている。
各補強部材20は、図3及び図4に示すように、第1セパレータ座21と、第2セパレータ座22と、円筒状の鋼管23とを備えている。
そして、結合対象部材の一方(図3には下ロールハウジング14が示されている)と、結合対象部材の他方(図3には下ロールハウジング14が示されている)とを補強部材20で結合するには、図3に示すように、第1セパレータ座21の第1固定部21aを第1板材25に取付けボルト27によって固定するとともに第1板材25を結合対象部材の一方に溶接接合し、第2セパレータ座22の第2固定部22aを第2板材26に取付けボルト28によって固定するとともに第2板材26を結合対象部材の他方に溶接接合する。
次に、このように構成された矯正装置1を用いてH形鋼Sのウェブの反りを矯正する方法について説明する。
そして、H形鋼Sを矯正装置1の入側から矯正装置1内に入り込ませて、上矯正ロール6の矯正板6bと下矯正ロール11の矯正板11bとによってH形鋼Sのウェブに繰り返し曲げ荷重を与え、材料の歪みを除去することによってH形鋼Sのウェブの反りを矯正する。
そして、矯正を終えたH形鋼Sは、矯正装置1の出側から出て後工程に搬送される。
また、下ロールチョック13に下方に向けて矯正荷重がかかると、下ロールチョック13を支持している下ロールチョック昇降装置15を介して下ロールハウジング14に下方に向けて荷重がかかり、さらに下ロールハウジング14を固定している下フレーム5に下方に向けて荷重が作用し、長期にわたると下フレーム5が下方に向けて変形してしまうことがある。これにより、下矯正ロール11が下方に口開きをしてしまう。
このため、下ロールハウジング14に下方に向けて荷重がかかると、その荷重が入側フレーム2及び出側フレーム3にも分散し、下フレーム5にかかる荷重が減少する。これにより、下フレーム5が下方に向けて変形してしまう変形量を低減でき、下矯正ロール11が下方に口開きをしてしまう口開き量を低減することができる。
ここで、複数の補強部材20は、既存設備である複数の下ロールハウジング14、入側フレーム2、及び出側フレーム3に対して複雑な加工をすることなく、隣接する下ロールハウジング14同士、最も入側の下ロールハウジング14と入側フレーム2、及び最も出側の下ロールハウジング14と出側フレーム3を結合するよう構成されるから、比較的簡単な設備改造で上矯正ロール6及び下矯正ロール11のトータルの口開き量を低減させることができる。
例えば、隣接する下ロールハウジング14、最も入側の下ロールハウジング14と入側フレーム2、及び最も出側の下ロールハウジング14と出側フレーム3を複数の補強部材20で結合せずに、隣接する上ロールチョック8同士、最も入側の上ロールチョック8と入側フレーム2、及び最も出側の上ロールチョック8と出側フレーム3を複数の補強部材20で結合してもよい。
従って、上矯正ロール6及び下矯正ロール11のトータルの口開き量を低減することができる。これにより、当初設定した通りの矯正荷重をH形鋼Sのウェブにかけることができ、良好な製品形状にすることができる。
この場合、上矯正ロール6の口開き量及び下矯正ロール11の口開き量を低減することができるので、上矯正ロール6及び下矯正ロール11のトータルの口開き量をより一層低減することができ、当初設定した通りの矯正荷重をH形鋼Sのウェブにかけることができ、良好な製品形状にすることができる。
本発明の形鋼の矯正装置を備えた形鋼の製造設備であれば、矯正装置の上下矯正ロールの交換作業の容易性を損なうことなく、比較的簡単な製造設備で上下矯正ロールの口開き量を低減させることができる。
2 入側フレーム
3 出側フレーム
4 上フレーム
5 下フレーム
6 上矯正ロール
6a 上矯正ロール軸
6b 矯正板
7 上矯正ロール群
8 上ロールチョック
8a 軸受
9 駆動モータ
10 回転伝達機構
11 下矯正ロール
11a 下矯正ロール軸
11b 矯正板
12 下矯正ロール群
13 下ロールチョック
14 下ロールハウジング
15 下ロールチョック昇降装置
15a 第1ねじ軸
15b 第2ねじ軸
16 駆動モータ
17 昇降装置
20 補強部材
21 第1セパレータ座
21a 第1固定部
21b 第1円筒部
21c 取付けボルト用貫通孔
22 第2セパレータ座
22a 第2固定部
22b 第2円筒部
22c 取付けボルト用貫通孔
23 鋼管
24 溶接部
25 第1板材
26 第2板材
27 取付けボルト
28 取付けボルト
S H形鋼(形鋼)
Claims (5)
- 形鋼を矯正する形鋼の矯正装置であって、
前記形鋼が入り込む側の入側フレームと、前記形鋼が出る側の出側フレームと、前記入側フレームの上部及び前記出側フレームの上部に固定される上フレームと、前記入側フレームの下部及び前記出側フレームの下部に固定される下フレームと、矯正される前記形鋼の上方に配置され、円板状の矯正板を上矯正ロール軸に備えてなる上矯正ロールを入側から出側に向けて複数配置してなる上矯正ロール群と、各上矯正ロールの上矯正ロール軸を片持ち式に回転可能に支持するとともに前記上フレームに支持された複数の上ロールチョックと、矯正される前記形鋼の下方に配置され、円板状の矯正板を下矯正ロール軸に備えてなる下矯正ロールを入側から出側に向けて複数配置してなる下矯正ロール群と、各下矯正ロールの下矯正ロール軸を片持ち式に回転可能に支持する複数の下ロールチョックと、各下ロールチョックを上下方向に移動可能に案内するとともに前記下フレーム上に固定された複数の下ロールハウジングと、各下ロールハウジングに固定されるとともに、各下ロールチョックを下方から支持して各下ロールチョックを昇降させる複数の下ロールチョック昇降装置とを備え、
下記A及びBの少なくとも一方が複数の補強部材で結合されてなることを特徴とする形鋼の矯正装置。
A:隣接する下ロールハウジング同士、最も入側の下ロールハウジングと入側フレーム、及び最も出側の下ロールハウジングと出側フレーム
B:隣接する上ロールチョック同士、最も入側の上ロールチョックと入側フレーム、及び最も出側の上ロールチョックと出側フレーム - 前記複数の補強部材の各々は、平板状の第1固定部及び該第1固定部の主面から延びる第1円筒部を有する第1セパレータ座と、平板状の第2固定部及び第2固定部の主面から延びる第2円筒部を有する第2セパレータ座と、前記第1セパレータ座の第1円筒部と前記第2セパレータ座の第2円筒部との双方に突合せ溶接された円筒状の鋼管とを備え、
前記第1セパレータ座の前記第1固定部が第1板材に固定されてなるとともに該第1板材が結合対象部材の一方に溶接接合され、前記第2セパレータ座の前記第2固定部が第2板材に固定されてなるとともに該第2板材が結合対象部材の他方に溶接接合されてなることで、結合対象部材の一方と他方とが結合されてなることを特徴とする請求項1に記載の形鋼の矯正装置。 - 請求項1又は2に記載の形鋼の矯正装置を用いて形鋼を矯正することを特徴とする形鋼の矯正方法。
- 請求項1又は2に記載の形鋼の矯正装置を備えたことを特徴とする形鋼の製造設備。
- 請求項3に記載の形鋼の矯正方法を用いて形鋼を矯正する工程を含むことを特徴とする形鋼の製造方法。
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