JPH01249206A - 圧延機用クラウン調整ロール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、ロール垂直配列型多段式圧延機に用いるク
ラウン調整ロールに関する。

従来の技術 板圧延においては板幅方向の板厚分布を均一に仕上げる
ことが重要で従来から種々の工夫改善が行われている。

その中で可変クラウンロールは既設圧延機のロールを可
変クラウンロールに変更するだけで、他に改造を要しな
いため多用されている。

この可変クラウンロールはアーバにスリーブを焼嵌め、
中央受圧室に高圧油を導入し、スリーブを膨出させる構
造からなる。そのため、スリーブ応力の限界から直径１
５００ｎｕｒ＋程度の大型ロールで最大膨出量０．２〜
０．４ｍｍ／半径程度でおる。したがって、通常の軟質
薄板の制御には十分であるが、板厚が厚い場合にはベン
ダと組合せても制御量が不足することがある。特に、ア
ルミニウム熱延及び鉄鋼熱延の粗圧延機、厚板圧延機等
では現行の数倍の制御能力が望ましい。また、薄板にお
いても変形抵抗が高い場合には現状では不足している。

また、ロール偏心を利用したクラウン制御方式がセンジ
ミャミル、異周速多段圧延機等で利用されている。しか
し、いずれも多段圧延機を対象としておりロール垂直配
列型多段圧延機では実用化されていない。なお、いずれ
も冷間圧延での形状制御を目的とし、熱間圧延での板幅
方向における板厚分布制御には利用されていない。

例えば、センジミャミルにおいては、第６図及び第７図
に示すように小径のワークロール（１１）を支える最終
段バックアップロール（１２）に偏心リング（１３）を
設はクラウン調整を行っている。

また、異周速多段圧延機においては、第８図及び第９図
に示すように、張力制御用プライドルロール（１４）を
偏心ロールとし、ロール軸（１５）の角度を変え外径の
包絡線クラウンを凹から凸に変え、ストリップの張力分
布を変更する方式が行われている。

しかし、このロールはロールの母線に段差がつくので、
ワークロールとに非接触部分が起りやすく、バックアッ
プロールの最外輪のコーナ部に力が集中し、ワークロー
ルに傷が入りやすい。両側スリーブを球面座で受けても
、この問題は若干緩和させるだけで、本質的な改良には
ならない。もし段差を少なくしようとするならば、スリ
ーブの分割を多くし各スリーブごとの段差を小さくする
必要が生じ、機構が複雑となりメインテナンスもめんど
うである。

発明が解決しようとする課題 上記のごとく、従来のクラウン調整には種々の欠点がお
り、またロール偏心によるクラウン制御は熱間圧延に利
用されていない現状にかんがみ、この発明はこれらの欠
点を排除し、ロール垂直配列多段式圧延機において、主
として熱間圧延を対象として比較的大きなロールクラウ
ンを段差なく滑らかに出し得るクラウン調整ロールを提
供することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、この発明は真直なアーバに
複数の軸受をアーバ中央より左右側の傾きが逆向きとな
るように傾斜して嵌め、その内輪をアーバに固定し外輪
の全面にスリーブを嵌着し、スリーブ両端にスラスト力
受は機構とシール機構を設け、アーバに設けた油孔から
上記軸受部分に給油するように設け、アーバ端面にアー
バ角度調整装置を取着することにある。

作　　　用 アーバに固定した軸受の外輪がスリーブの凹み変形サポ
ートとしての働きをし、またアーバ角度調整装置を操作
してアーバの回転角度を変えることによりクラウン量を
調整することができる。

したがって、薄肉長尺の軸受を利用して凹クラウンから
凸クラウンまで変化するクラウン調整ロールを作り、第
４図Ａ−Ｇに示すロール垂直配置型多段式圧延機のバッ
クアップロールまたはワークロールあるいは中間ロール
に少なぐとも１本導入し既δ２のロールベンダと組合せ
て板幅方向の板厚分布制御を行うことができる。

実施例 この発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図はこの発明の基本構造を示したものであり、アー
バ（１）にアーバ中央より左右側の傾斜が逆向きとなる
ように傾斜した傾斜スリーブ（２−１）（２−２）を嵌
着し、長尺薄型の軸受（３−１）（３−２）を上記傾斜
スリーブ（２−１）　（２−２）に嵌め、゛その内輪を
固定し、外輪の全面に長尺のスリーブ（４）を遊嵌する
。

なお、上記アーバ（１）とスリーブ（２−１）（２−２
）の間、スリーブ（２−１）（２−２）と軸受（３−１
）（３−２）の内輪の間は焼嵌め、冷し嵌め、しばり嵌
め、及びキー止め等で固着する。

上記スリーブ（４）の両側端面にはスラスト軸受（５−
ＩＯ５−２）が設けられスラスト力を受け、またスリー
ブ（４）とスラスト軸受（５−１）（５−２）の間にシ
ールリング（６−１）（６−２）を設け、軸受（３−１
）　（３−２）を介在したアーバ（１）とスリーブ（４
）との空間を気密に保持し、アーバ（１）の中心から外
周面中央に開口した給油路（力を設け、上記空間に潤滑
油を給油できるようにする。そして、アーバ（１）の一
方の端面にロールクラウンを選定するためのアーバ角度
調整装置（８）を取着する。なお、スラスト軸受（５−
１）（５−２）の外側にはロックナツト（９）を設け、
スラスト軸受（５−１）（５−２）を支承する。また、
給油路（７）はアーバ（１）の端面において回転継手（
１０）を介して給油源に接続される。

上記において、傾斜スリーブ（２−１）（２−２）の傾
斜角をα、軸受（３−ＩＯ２−２）の幅を２とすれば、
クラウン量δ＝茫αとなる。第１図においてアーバ（１
）の下側にワークロールがあるとすれば凹クラウンとな
り、アーバ角度調整装置（８）を操作してアーバ（１）
を１８０°回転させると凸クラウンとなる。したがって
、−δから＋δまで２δの範囲でロールクラウンを調整
することができる。

今、圧延荷重が圧延材料または中間ロールあるいはワー
クロールより伝わると、圧延材料または中間ロールおる
いはワークロールと接する位置でスリーブ（４）が弾性
変形して軸受（３−１）　（３−２）の外輪に当接し一
体となってスリーブ（４）が回転するので、軸受外輪が
形成するロールクラウン−δから＋δまでの制御ができ
る。例えば、直径１５（）Ｏｍｍのロールでは、ｉ、ｏ
ｍｍ程度のロールクラウン量が得られる。

また、給油路（７）を通して潤滑油を軸受（３−１）（
３−２）に給油すれば、軸受の寿命が増大し、またロー
ルの耐圧荷重性を向上できる。

第２図はこの発明の他の実施例におけるロールの要部を
示したもので、アーバ（１）の中央に短尺の平スリーブ
（２−３）とこれに嵌着した薄型の軸受（３−３）を設
け、その左右側に第１図と同様に傾斜スリーブ（２−１
）　（２−２）と軸受（３−１）（３−２）を設けた場
合でおる。なお、第２図の軸受を３分割した場合のほか
、４分割以上に分割して構成することもできる。

第１図に示ず構成において、圧延荷重によりスリーブ（
４）の内面が２つの軸受（３−１）（３−２）の切れ目
に当接する位置では、軸受のコーナ部とスリーブ内面で
血圧が異常に高くなり内面にへこみが発生することがあ
る。このへこみを回避するには第３図Ａ、Ｂに示すよう
に軸受コーナ部が当接する部分を面取り（１１）すれば
よい。なお、第３図Ａは第１図の軸受２分割の場合、第
３図Ｂは第２図の軸受３分割の場合である。

以上詳述したクラウン調整ロールを第４図（Ａ）〜（Ｇ
）に示す垂直型ロール配列のバックアップロールまたは
はワークロールあるいは中間ロールに少なくとも１本導
入し、既設のロールベンダ（ワークロールベンディング
、バックアップロールベンディング、ダブルチョックベ
ンディング等）と組み合せて板の形状、板幅方向の板厚
分布を制御する。圧延機の入側または出側に設けた形状
計またはプロフィル計（図示せず）からの信号により、
圧延材が所望の形状、板幅方向の板厚分布となるように
、バックアップロールの回転角度（クラウン値）、ロー
ルベンダ力を算出する。この算出値になるように、バッ
クアップロールの角度とロールペンディング力とを制御
して圧延する。

なお、この発明のバックアップロールの角度調整は、圧
延中に逐次行うこともできる。しかし、通常は、圧延材
寸法、材質、温度等により適正値に予め設定しておき、
圧延中はロールペンディング力を主として制御する方式
が簡単である。しかし、冷延薄物の複合伸び形状不良の
修正等にはロールベンダとバックアップロール・クラウ
ンとを同時に制御することが望ましい。この場合、バッ
クアップロールのアーバの端に設けたアーバ角度調整装
置の動きを高速圧延に追従できるように電動機または油
圧装置で構成し、高速、高精度の角度位置決め制御を行
う。この装置は、通常は、プリセット用として使用する
ので、ウオームとウオームホイールとからる安価な位置
決め機構で十分である。

ワークロール径７６０ｍｍ１バツクアツプロール径１６
００ｍｍ、バレル長１８００＋ｒ＋ｍの圧延機を対象と
してスリーブ厚を５０〜１５０ｍｍまで可変とし、スリ
ーブ長１５００ｍｍの位置に１　ｔｏｎ／ｍｍの荷重を
負荷したときのスリーブの撓み量の計算結果を第５図に
示す。荷重レベルが変れば、それに比例して各撓み曲線
をシフトすればよい。

クラウン量δ＝ｔｍｍのクラウン変化がほしければδ＝
１１Ｔ１ｍとなるように軸受（３−１）（３−２）の長
さと傾斜角を選定する。ｌ　＝　７５０ｍｍ、α＝　０
．０７６°でδ＝　１ｍｍとなる。圧延荷重１　ｔＯｎ
／ｍｍでスリーブ厚１００ｍｍでは中央撓みは１．８ｍ
ｍ、１２５ｍｍでは１．２ｍｍであるから、いずれもス
リーブ内面が軸受（３−１＞（３−２）の外輪に当接し
、スリーブへこみはアーバで受けることになり、圧延中
はスリーブと軸受外輪が回転し、アーバの角度調整によ
りクラウン制御が可能である。すなわち、この場合はス
リーブ厚１００〜１２５ｍｍ程度が望ましい。ただし、
圧延荷重が例えば半分の０．５ｊｂ 撓みも半分になるので１００〜１２５ｒｎｍではスリー
ブ内面と軸受外輪は当接せずに軸受のみが回転する。

スリーブ内面応力が高くなるので高級材料が必要である
が、スリーブ肉厚を簿＜シフ５〜８５ｍｍにすれば０．
５ｔｂ に当接することになり応力的に計鋒が楽となる。

いずれにしても、与えられたロール寸法、圧延条件、必
要クラウン量に基く最適設計が必要となる。

発明の効果 この発明は上記のごとく、アーバに固定した軸受の外輪
が回転スリーブのへこみ変形サポートとして働き、また
アーバ角度調整装置によりロールクラウンを調整でき、
しかもその制御量は半径で１．００ｍｍ程度で大きく調
整できる。また、ワークロールあるいは圧延材に傷を発
生することがない。

そして、ロール垂直配列の多段圧延機に適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例にあけるクラウン調整ロール
の断面図、第２図は軸受を３分割した場合の説明図、第
３図はスリーブ内面に面取りをした場合の説明図で、Ａ
図は２分割軸受を有する場合、８図は３分割軸受を有す
る場合、第４図Ａ〜Ｇはこの発明によるクラウン調整ロ
ールを適用し得る圧延機の形式を承り説明図、第５図は
スリーブ長１５００ｍｍの位置に１　ｔＯｎ／ｍｍの荷
重を負荷したときのスリーブの撓み量の計算結果を示す
グラフ、第６図は従来法によりセンジミャミルのクラウ
ン調整を行う装置の説明図、第７図は第６図のバックア
ップロールの断面図、第８図は従来法により異周速多段
圧延機におけるクラウン調整を行う装置の説明図、第９
図は第８図右側のプライドルロールの断面図である。 １・・・アーバ ２−１．　２−２・・・傾斜スリーブ ２−３・・・平スリーブ ３−１．　３−２．　３−３・・・軸受４・・・スリー
ブ ５−１．　５−２・・・スラスト軸受 ６−１．　６−２・・・シールリンブ ト・・給油路 ８・・・アーバ角度調整装置 ９・・・ロックナツト １０・・・回転継手 出願人　　住友金属工業株式会社 代理人　　弁理士　押田良久１− 盾 曾 ル 左ドブ端よりの距離（ＩＩ）　　　恩

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　真直なアーバに複数の軸受をアーバ中央より左右側
   の傾きが逆向きとなるように傾斜して嵌め、その内輪を
   アーバに固定し外輪の全面にスリーブを嵌着し、スリー
   ブ両端にスラスト力受け機構とシール機構を設け、アー
   バに設けた油孔から上記軸受部分に給油するように設け
   、アーバ端面にアーバ角度調整装置を取着してなる圧延
   機用クラウン調整ロール。