JP7295340B2 - Methods and roll units for changing roll configurations in roll stands - Google Patents
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Description
本発明は、ロールスタンド内のロール構成を変更するための方法に関する。本発明は、更に、この方法を実施するための交換セットとしてのロールユニットに関する。 The present invention relates to a method for changing roll configuration in a roll stand. The invention furthermore relates to a roll unit as an exchange set for carrying out this method.
金属の平板製品を圧延するため、ストリップ厚さ縮小が特に重要である。このために必要な成形機は、水平ロールスタンドもしくはロールスタンドと呼ばれる。ロールスタンドは、熱間ストリップへのスラブの熱間圧延時及び冷間ストリップの冷間圧延のために使用される。この場合、寸法、ロール数及びロール配置に関して並びに技術的調整システムの装備に関して並びにロール冷却及びロール潤滑に関して異なる種々のロールスタンドが使用される。 Strip thickness reduction is particularly important for rolling flat metal products. The forming machines required for this are called horizontal roll stands or roll stands. Roll stands are used during hot rolling of slabs into hot strip and for cold rolling of cold strip. In this case, different roll stands are used which differ with regard to size, number and arrangement of rolls and with respect to the equipment of the technical conditioning system and with respect to roll cooling and roll lubrication.
通常は、スタンド構造は、ロールの数と配置に応じて区別される。おそらく最も頻繁に使用されるスタンド構造は、2つのワークロールと2つのバックアップロールを備えるいわゆる4段ロールスタンド(クアトロ、4ハイミル)である。6段ロールスタンド(ゼクスト、6ハイミル)は、特に高い品質要求の高強度鋼を冷間圧延するためにしばしば選択される。これら6段ロールスタンドは、付加的な中間ロール及び場合によっては関連する支持装置を有する。同様に、比較的小さい直径を有するワークロールを備える18段ロールスタンド及び20段ロールスタンド(マルチロールスタンド、例えば18ハイミル)も普及している。これらロールスタンドは、高強度鋼を冷間圧延するために考慮される。 Stand structures are usually differentiated according to the number and arrangement of rolls. Perhaps the most frequently used stand construction is the so-called four-roll stand (quattro, 4-high mill) with two work rolls and two backup rolls. Six-high roll stands (Xext, 6-Hi-Mill) are often chosen for cold rolling high-strength steels with particularly high quality requirements. These six-roll stands have additional intermediate rolls and possibly associated support devices. Eighteen-high roll stands and twenty-high roll stands with work rolls having relatively small diameters (multi-roll stands, eg, 18 high mill) are likewise popular. These roll stands are considered for cold rolling high strength steels.
ロールスタンドは、通常は、関連するワークロールチョックを有するワークロール対と、ワークロール曲げ装置及びワークロールシフト装置によってワークロールチョックをガイドするためのブロックと、関連するバックアップロールチョックを有するバックアップロール対と、ロールギャップ、即ち上のワークロールと下のワークロールの間のギャップを設定/調整するための圧下調整システムと、圧延荷重を測定するための荷重測定装置と、ロールハウジングと、駆動システムと、ワークロール冷却潤滑装置と、圧延材をガイドするための装置を有する。 A roll stand typically includes a work roll pair with associated work roll chocks, blocks for guiding the work roll chocks through work roll bending and work roll shifting devices, a backup roll pair with associated backup roll chocks, a roll A roll adjustment system for setting/adjusting the gap, i.e. the gap between the upper and lower work rolls, a load measuring device for measuring the rolling load, a roll housing, a drive system, and the work rolls. It has a cooling lubricating device and a device for guiding the rolled material.
特殊な合金を有する鋼及び高強度等級の鋼を圧延するためには、金属ストリップのために要求される最終厚さを達成するために、小さいワークロール直径の使用が必要である。マルチロールスタンドは、小さい直径を有する相応のワークロールを備えるが、これら直径は、圧延材の許容可能な入側に関して限定されている。このような平板製品は、大抵は、圧延トレインの残りの生産の比較的小さい部分しか構成しないので、必要に応じて換装される4段ロールスタンド又は6段ロールスタンドだけがしばしば使用される。換装は、費用がかかる。 Rolling steels with special alloys and high strength grades requires the use of small work roll diameters to achieve the required final thickness for the metal strip. Multi-roll stands are equipped with corresponding work rolls with small diameters, but these diameters are limited with respect to the permissible entry side of the rolled stock. Since such flat products usually make up only a relatively small part of the remaining production of the rolling train, often only 4-roll stands or 6-roll stands, which are retrofitted as necessary, are used. Retrofitting is expensive.
金属ストリップを圧延するためのマルチロールスタンドの形態の典型的なロールスタンドは、例えば国際公開第2004052568号パンフレットから知られている。 A typical roll stand in the form of a multi-roll stand for rolling metal strip is known, for example, from WO2004052568.
欧州特許第2451592号明細書から、換装時間を最小にしつつ1つのロールスタンドで種々の操作モード及びロール直径で圧延することができる4ハイ/6ハイ/18HSロールスタンドが知られている。この場合、4ハイ/6ハイスタンドのワークロールセットが、横の支持ローラを含めた中間ロールセットと、カセット構造の18HSスタンドのワークロールと、に交換されることが企図されている。4ハイ又は6ハイ構成からのマルチロールスタンドへのこのような改造は、比較的費用がかかる。基本的に乾燥時間を最小化するカセット構造にもかかわらず、駆動系、曲げ及びシフトシステム等を換装することが必要である。ロール構成の変更時、まず、中間ロールセットを導入する必要があり、次いで、小さい直径を有する新しいワークロールを導入する必要がある。
From
別の従来技術は、米国特許第2039959号明細書、仏国特許出願公開第284657号明細書、特開昭05-228504号公報、米国特許第7481089号明細書及び米国特許出願公開第20060010951号明細書から知られている。 Another prior art is US Pat. known from the book.
請求項1の前段部分による方法及び装置は、特開昭55-027473号公報から知られている。別の従来技術は、米国特許第2039959号明細書から知られている。 A method and a device according to the preamble of
本発明の根底にある課題は、最小限の換装費用で大きい直径を有するワークロールからより小さい直径を有するワークロールへロールスタンドを改造することを可能にするロール構成を変更するための方法及び装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The problem underlying the present invention is a method and apparatus for changing roll configurations that allows conversion of a roll stand from a work roll having a larger diameter to a work roll having a smaller diameter with minimal retrofit costs. is to provide
課題は、請求項1による方法の特徴と、請求項6によるロールユニットの特徴によって解決される。
The problem is solved by the features of the method according to
本発明の有利な形態は、従属請求項からわかる。 Advantageous configurations of the invention can be seen from the dependent claims.
本発明の見地によれば、ロールスタンド内のロール構成を変更するための方法は、好ましくは、ロールスタンドの少なくとも1つのワークロールが、交換セットとしてのロールユニットに置換され、交換セットが、少なくとも3つの交換ロールを有し、これら交換ロールが、共通のカセット内に支承され、このカセットの外形が、少なくとも部分的に交換すべきワークロールのチョックの外形に実質的に一致する、ロールスタンド内に提供される。これにより、別の改造措置を講じることなくカセットを換装すべきロールスタンドのロールハウジング内に取り付けることが可能である。 According to an aspect of the present invention, a method for changing the roll configuration in a roll stand preferably comprises replacing at least one work roll of the roll stand with a roll unit as a replacement set, the replacement set comprising at least In a roll stand having three exchange rolls, which exchange rolls are supported in a common cassette, the contour of which substantially corresponds at least partially to the contour of the chocks of the work rolls to be exchanged. provided to This makes it possible to mount the cassette in the roll housing of the roll stand to be replaced without further modification measures.
本発明の意味のカセットとは、複数のロール又はローラを同時に軸受けするためのモジュールユニットと理解すべきである。 A cassette in the sense of the invention is to be understood as a modular unit for the simultaneous bearing of several rolls or rollers.
本発明によるカセットは、交換セットのロール用の2つの軸受ハウジングと、必要な支持ローラ及び/又は支持軸受を有する。軸受ハウジングの外形は、取り外すべきワークロールチョックの外形に十分又は完全に一致するので、ワークロール変更のような構成変更は、数分以内に行なうことができる。 The cassette according to the invention has two bearing housings for the rolls of the exchange set and the necessary support rollers and/or support bearings. Configuration changes, such as work roll changes, can be accomplished within minutes because the contour of the bearing housing matches the contour of the work roll chock to be removed sufficiently or perfectly.
ワークロールチョックとは、一般に、ロールスタンドに適合するワークロール用の軸受ハウジングであると理解する。 A work roll chock is generally understood to be a bearing housing for a work roll that fits on a roll stand.
好ましくは、交換セットのちょうど3つのロールと、付加的に必要な支持ローラ及び/又は支持軸受が、共に唯一のカセット内に支承されている。 Preferably, exactly three rolls of the exchange set and additionally required support rollers and/or support bearings are both supported in a single cassette.
好ましくは、構成変更が、4ハイ又は6ハイロールスタンドで実施される。ワークロールの交換は、その直径がそれぞれ交換すべきワークロールの直径よりも小さいワークロールを有する交換セットによって実施することができる。 Preferably, the configuration change is implemented in a 4-high or 6-high roll stand. The change of work rolls can be carried out by a change set having work rolls whose diameter is smaller than the diameter of the work roll to be replaced.
本発明の範囲内で、前記構成変更は、デュオスタンド(2ハイ)で行なうこともできるので、このデュオスタンドは、次に、マルチロールスタンドに換装することができる。 Within the scope of the invention, said configuration changes can also be made with a duo stand (2 high), so that this duo stand can then be converted into a multiroll stand.
好ましくは、本発明による方法の場合、全てのワークロールが交換されるが、本発明の範囲内で、1つのワークロールしか対応するカセットに交換しないことも企図され得る。 Preferably, in the method according to the invention, all work rolls are exchanged, but within the scope of the invention it is also conceivable to exchange only one work roll with the corresponding cassette.
本発明による方法の好ましいバリエーションの場合、交換セットの全ての交換ロールのロール直径の和が、それぞれ交換すべきワークロールの最大又は最小の直径に一致すること、が企図されている。 In a preferred variant of the method according to the invention, provision is made for the sum of the roll diameters of all change rolls of the change set to correspond to the respective maximum or minimum diameter of the work roll to be changed.
合目的に、交換セットが、少なくとも、第1及び第2の補助ロールを有し、好ましくは、第1の補助ロールが、交換セットのワークロールよりも大きい直径を備え、好ましくは、第2の補助ロールが、交換セットのワークロールに一致する直径を備える。 Expediently, the exchange set has at least a first and a second auxiliary roll, preferably the first auxiliary roll has a larger diameter than the work rolls of the exchange set, preferably the second Auxiliary rolls have diameters that match the work rolls of the replacement set.
本発明によるロールユニットは、合目的に、ワークロールと第1及び第2の補助ロールを有し、これらロールが、共通のカセット内に配置されている。この場合、補助ロールは、垂直なバックアップロールの機能を担う。本発明の意味の3重構成は、1つのワークロールと2つの補助ロールを有し、この場合、ワークロール及び/又は補助ロールを横からガイドするための必要な支持ロール及び/又は支持軸受は考慮されていない。 The roll unit according to the invention expediently comprises a work roll and a first and a second auxiliary roll, which are arranged in a common cassette. In this case the auxiliary roll assumes the function of a vertical backup roll. A triple construction in the sense of the invention has one work roll and two auxiliary rolls, where the necessary support rolls and/or support bearings for laterally guiding the work rolls and/or auxiliary rolls are not considered.
本発明の範囲内で、このような3重構成も、横の支持ロール及び/又は支持軸受を有する。 Within the scope of the invention, such triple configurations also have lateral support rolls and/or support bearings.
本発明の合目的な構成の場合、カセットが、ワークロールと補助ロール用の2つの軸受ハウジングを有し、これら軸受ハウジングが、それぞれ、ロールスタンドのワークロールチョックの外形に実質的に一致する外形を備えること、が企図されている。 In an expedient configuration of the invention, the cassette has two bearing housings for the work rolls and the auxiliary rolls, each bearing housing having a contour which substantially corresponds to the contour of the work roll chocks of the roll stand. It is contemplated to provide.
ワークロールと第1及び第2の補助ロールは、カセットの取付け位置で垂直に上下に配置されている。交換セットの第2の補助ロールとワークロールは、ほぼ同じ直径を備えることができる。好ましくは、第1の補助ロールは、交換セットのワークロールよりも大きい直径を備える。第1の補助ロールは、例えば、交換セットの被動のロールであり得る。 The work roll and the first and second auxiliary rolls are arranged vertically one above the other at the mounting position of the cassette. The second auxiliary roll and work roll of the replacement set can have approximately the same diameter. Preferably, the first auxiliary roll has a larger diameter than the work rolls of the replacement set. The first auxiliary roll can be, for example, the driven roll of the exchange set.
前で既に述べたように、交換セットは、ワークロール及び/又は第1及び第2の補助ロールを横から支持する支持ローラ及び/又は支持軸受を有することができる。 As already mentioned before, the exchange set can have support rollers and/or support bearings laterally supporting the work roll and/or the first and second auxiliary rolls.
合目的に、交換セットの被動のロールは、駆動ジャーナルアダプタを備えている。駆動ジャーナルアダプタは、既存の駆動スピンドルのカップリング部に適合するように補助ロールのカップリングスリーブ直径を拡大する。 Expediently, the driven rolls of the exchange set are equipped with drive journal adapters. The drive journal adapter enlarges the auxiliary roll coupling sleeve diameter to fit the existing drive spindle coupling section.
好ましくは、カセットは、取り付け位置で水平な平面に対して対称もしくは被動の補助ロールの縦軸を中心として回転対称に形成されている。これにより、カセットを必要に応じて縦軸を中心として180°回転させて取り付けることが可能であるので、その場合は、例えば交換セットの第2の補助ロールと交換セットのワークロールの位置、又は、第1及び第2の補助ロールの位置を入れ替えることができる。これにより、摩耗に起因する後加工を遅らせることが可能である。 Preferably, the cassette is formed rotationally symmetrical about the longitudinal axis of the symmetrical or driven auxiliary roll with respect to a horizontal plane in the mounting position. This allows the cassette to be mounted rotated 180° about its longitudinal axis if required, so that, for example, the position of the second auxiliary roll of the exchange set and the work roll of the exchange set, or , the positions of the first and second auxiliary rolls can be interchanged. This makes it possible to delay post-processing due to wear.
カセットの対称構造により、上及び下のカセットの互いの交換も行なうことができる。 Due to the symmetrical construction of the cassettes it is also possible to exchange the upper and lower cassettes with each other.
本発明によるロールユニットは、有利には、シングルスタンドと、マルチスタンドを有する圧延設備の両方に対して、ワンウエイモードとリバーシングモードの両方で使用することができる。本発明による方法とロールユニットの両方が、特別なやり方で新規設備に装備する以外に、既存の圧延設備の改造又はアップグレードにも適している。 The roll unit according to the invention can advantageously be used both in one-way mode and in reversing mode, both for single stands and for rolling mills with multiple stands. Both the method according to the invention and the roll unit are suitable for retrofitting or upgrading existing rolling plants, as well as for equipping new plants in a special way.
本発明を、以下で図面に図示した実施例により説明する。 The invention is explained below by means of embodiments illustrated in the drawings.
まず、図1A及び1Bを参照する。そこには、4ハイ又は6ハイ構成のロールスタンド1が図示されている。6ハイ構成の垂直なバックアップロール2’は、破線で示されている。本発明に関する以下の説明は、ロールスタンド1の可能な両構成に適用される。
First, refer to FIGS. 1A and 1B. There, a
ロールスタンド1は、最も単純な場合、4ハイ構成として垂直な2つのバックアップロール2とその間に2つのワークロール3を有し、これらワークロールは、それぞれワークロールチョック4内に支承されている。
In the simplest case, the
本発明によれば、小さいワークロール直径を有する構成へのロールスタンド1の換装時、ワークロール3は、それぞれ、比較的小さい直径を有するワークロール3’、第1の補助ロール6及び第2の補助ロール7を有するカセット5によって置換される。カセット5は、更に、第1の軸受ハウジング5Aと第2の軸受ハウジング5Bを有し、これら軸受ハウジングは、それぞれワークロール3’と補助ロール6,7の終端を収容する。軸受ハウジングの形状は、実質的にワークロールチョック4の形状にそれぞれ一致するので、当該ワークロール3は、関連するワークロールチョック4と共に、別の換装又は改造措置を講じることなく交換することができる。図1Aによる構成の両ワークロール3は、それぞれカセット5によって置換される。即ち、図1Aの構成から図1Bによる構成にロールスタンド1を乾燥するため、全部で2つのカセット5の提供が必要である。
According to the invention, when the
図2A及び2Bによる実施例は、実質的に図1A及び1Bによる実施例に一致するが、ここでは、交換セットのない構成では、それぞれワークロール3が被動であり、交換セットのある構成では、それぞれ第1の補助ロール6が被動であることが企図されている。この場では、全ての実施例で同じ部品が同じ符号を備えていることを強調しておく。
The embodiment according to FIGS. 2A and 2B substantially corresponds to the embodiment according to FIGS. 1A and 1B, but here the work rolls 3 are respectively driven in the configuration without change set and in the configuration with change set: It is envisaged that each first
カセット5の垂直に配置された全てのロールの直径の和は、交換すべき被動のワークロール3の直径にほぼ一致する。カセット5の構造に関して、特に図4を参照する。図4からわかるように、カセット5は、比較的小さいワークロール3’と、その上にワークロール3’と一直線に垂直に配置された被動の第1の補助ロール6と、その上に一直線に配置された第2の補助ロール7を有し、この第2の補助ロールの直径は、ワークロール3’の直径にほぼ一致する。好ましくは、ワークロール3’と第2の補助ロール7は、同じ直径を備える。図4に図示したカセット5は、被動の補助ロール6の縦方向中心軸に対して回転対称に形成されている。一直線に垂直に配置されたロールのそれぞれは、それぞれ支持ローラ8によって横から支持されている。
The sum of the diameters of all vertically arranged rolls of the
6ハイ構成のワークロール3の直径は、例えば約470~430mmとすることができ、これに対して、交換セットのワークロール3’の直径は、例えば140~120mmの直径を備えることができる。第1の補助ロール6は、例えば190~180mmの直径を備えることができ、これに対して、第2の補助ロール7の直径は、好ましくは交換セットのワークロール3’の直径に一致する。支持ローラ8は、例えば約120mmの直径を備えることができる。本発明によるロールユニットによって達成可能な圧延速度は、約100~2500m/minの間、好ましくは約1000~1500m/minの間の範囲内とすることができる。
The diameter of the work rolls 3 of the 6-high configuration may be, for example, approximately 470-430 mm, whereas the diameter of the work rolls 3' of the replacement set may comprise, for example, a diameter of 140-120 mm. The first
図2,4及び6からわかるように、本発明によるロールユニットの好ましいバリエーションの場合、第1の補助ロール6が被動のロールとして形成されていることが企図されている。このため、この第1の補助ロールは、図6からわかるように、一端に駆動ジャーナルアダプタ9を備えており、この駆動ジャーナルアダプタは、第1の補助ロール6のカップリングスリーブ10の直径を、駆動スピンドルの図示してないロール側のカップリング部に適合するように拡大する。これにより、交換すべきワークロールの駆動ジャーナルが通常は、伝達すべき駆動トルクに適合させた直径を備える状況が考慮される。
As can be seen from FIGS. 2, 4 and 6, in the preferred variant of the roll unit according to the invention, provision is made for the first
本発明の図3A及び3Bに示したバリエーションの場合、中間ロール2がそれぞれ被動であることを企図することができる。この場合、換装すべきロール構成のワークロール3は、被動でない。従って、カセット5の形態の3重構成として設けられた交換セットを駆動することは必要ない。
In the case of the variant shown in FIGS. 3A and 3B of the invention, it can be envisaged that each of the
1 ロールスタンド
2 4ハイ構成のバックアップロールもしくは6ハイ構成の中間ロール
2’ 6ハイ構成のバックアップロール
3 換装すべきロールスタンドのワークロール
3’ 交換セットのワークロール
4 ワークロールチョック
5 カセット
5A 第1の軸受ハウジング
5B 第2の軸受ハウジング
6 第1の補助ロール
7 第2の補助ロール
8 支持ローラ
9 駆動ジャーナルアダプタ
10 カップリングスリーブ
1 roll stand 2 4-high configuration backup roll or 6-high configuration intermediate roll 2' 6-high
Claims (12)
交換セットが、第1及び第2の補助ロール(6,7)とワークロール(3’)を有すること、及び、交換セットのワークロール(3’)と第1及び第2の補助ロール(6,7)が、カセット(5)の取付け位置で垂直に上下に配置されていること、を特徴とする方法。 A method for changing the roll configuration in a roll stand, wherein the roll stand has at least two work rolls (3) and at least one work roll (2) of the roll stand is replaced when the configuration is changed. It is exchanged into a roll unit as a set, the exchange set having at least three exchange rolls, all of which are supported in a common cassette (5), the contour of which is at least partially substantially conforming to the profile of the work roll chocks (4) of the work rolls (3) to be replaced in each of the
The replacement set has first and second auxiliary rolls (6, 7) and a work roll (3'), and the work roll (3') and the first and second auxiliary rolls (6) of the replacement set , 7) are arranged vertically one above the other in the mounting position of the cassette (5) .
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