JPH0131963B2 - - Google Patents

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JPH0131963B2
JPH0131963B2 JP8960581A JP8960581A JPH0131963B2 JP H0131963 B2 JPH0131963 B2 JP H0131963B2 JP 8960581 A JP8960581 A JP 8960581A JP 8960581 A JP8960581 A JP 8960581A JP H0131963 B2 JPH0131963 B2 JP H0131963B2
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JP
Japan
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rolling
electromagnetic force
electromagnet
housing
roll
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JP8960581A
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English (en)
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JPS57206506A (en
Inventor
Akihiro Tanaka
Makoto Myashita
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP8960581A priority Critical patent/JPS57206506A/ja
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Publication of JPH0131963B2 publication Critical patent/JPH0131963B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B31/00Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/16Adjusting or positioning rolls
    • B21B31/20Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転ロールを備え、金属材料を圧延す
る圧延機に関するものである。
圧延機は熱間用、冷間用、また2重圧延機、4
重圧延機等の圧延機の種類を問わず、ロール間隙
内で被圧延材を圧延するに際し、ロール間隙の設
定または被圧延材を圧延することにより生じる圧
延荷重を受けるための機構として、大略次に述べ
る2つのタイプが現状使用されている。即ち、第
1図に4重圧延機を例にして示した如く、ハウジ
ング1に設けられた圧下スクリユー2の上下運動
により上ロールチヨツク3を介してロール間隙の
制御を行なうと同時に、ロール間隙で被圧延材が
圧延される結果生じる圧延荷重を上ロールチヨツ
ク3を介して受け、ハウジング1に伝達するもの
である。この圧下スクリユー2の上下運動を実施
するため圧下スクリユー2は回転運動を与えられ
ねばならず、そのためにハウジング1の上部には
モーター及び複雑なギヤ機構を含む電動圧下装置
4が設置されている。即ち、圧下スクリユー方式
の圧延機である。次に第2図は油圧ラム5をハウ
ジング1内に設置した例を示してものであるがロ
ール間隙の制御は油圧ラム5のスピンドル6の上
下運動により下ロールチヨツク7を介して実施さ
れるものである。このスピンドル6の上下運動を
実施するためサーボ弁はじめ莫大なる油圧システ
ムが使用されている。即ち油圧圧下方式の圧延機
である。上述した2つのタイプは単独に、または
両者併用されて用いられている。圧延という高速
且つ大荷重の加工において、圧下スクリユー方式
のシステムであれ、油圧圧下方式のシステムであ
れ、高精度に制御され、作業ロールの駆動システ
ムの制御とあいまつて、被圧延材の板厚・寸法の
自動制御、及びタンデム圧延の場合におけるスタ
ンド間張力制御が実施されている。この圧延技術
は、生産技術の中で、理論的にも計算機システム
の導入、及び活用という点においても現状として
は最高水準にある。
本発明は上述した圧下スクリユー方式、及び油
圧圧下方式に変えて、圧延機に電磁力発生システ
ムを導入することにより、圧延荷重の保持、及び
圧延ロール間隙の制御を実施させようとするもの
である。この電磁力発生システムの導入により、
圧下スクリユー方式であれ、油圧圧下方式であれ
両者の複雑な機構及び制御システムを皆無にする
か、または一部を残してより簡単にしようとする
ものである。この電磁力発生システムにより、圧
延機の機構の簡略化、及び長年に渡り定型化され
使用されてきたハウジングの構造を抜本的に変え
ようとするものである。
第3図は従来型のハウジング1に電磁力発生装
置として電磁石8と電磁石9を各々下ロールチヨ
ツク7とハウジング1の下部に相対向するよう設
置した例である。電磁石8と電磁石9の間に反発
力が働らくよう電磁力制御装置10により制御す
ることになる。この電磁力は圧延荷重に対応する
ものであり、また、電磁石8と電磁石9の間隙δ
を制御することとなる。第4図は電磁力として吸
引力が働らくようにした場合の例である。電磁石
9はハウジング11の上部に設置される。この場
合のハウジング11は従来タイプのハウジングに
比較してハウジングの高さHは相当に低減される
こととなる。上ロールチヨツク12はハウジング
の上部に固定された電磁石9からの吸引力を受け
る個所が必要となるのが従来のロールチヨツクと
異なる点である。電磁石9の吸引力は電磁力制御
装置10により制御される。吸引力の制御は圧延
荷重に対応したもの、または電磁石9と上ロール
チヨツク12の被吸引部分13との間隙δを制御
することとなる。第3図と第4図の例の場合に
は、電磁力発生装置としての電磁石9はいずれも
ハウジング1とハウジング11に固定した場合で
ある。さて、第5図に示した例は電磁力として吸
引力を働かせる場合で且つ電磁石9はロールチヨ
ツク14に固定される。第5図は4重圧延機の例
であり、ロールチヨツク14は電磁石9と被吸引
部分13を設け、且つ作業ロールチヨツク15を
セツトするために、ロールチヨツク14に突出部
16を設ける等従来型のロールチヨツクと比較し
て異なつてくる。この第5図の場合には、被圧延
材を圧延するに要する圧延荷重は、電磁石9によ
る吸引力でまかなわれることとなりハウジング1
の強度そのものも大巾に低減可能となる。第6図
は設計荷重60トンクラスの小型実験ミルに、電磁
石を組み込み実験した1例である。第6図に於て
は、上ロール17が電磁石9によりロールチヨツ
ク3を介して下方に吸引される機構になつてい
る。この吸引力は電磁力制御装置10により制御
される。この実験ミルは、圧下スクリユータイプ
の小型実験ミルのロールチヨツク部を改造した装
置で、この実験ミルを使用した圧延実験では、純
鉛製の板厚3mm、板幅30mmの被圧延材を3パスで
板厚1.8mmに圧延することに成功した。この実験
ミルによる引上力を制御したデータの一例を第7
図と第8図に示す。第7図は第6図に於て電磁石
9とロールチヨツクの被吸引部分13との間隙δ
を一定に保持する場合に、第6図のロールチヨツ
ク3の上方向引上力Pと電磁力制御装置10によ
る吸引力との関係を示したものである。但し、第
7図の例は吸引力の制御を電流(直流)により制
御したので電流値と引上力Pの関係として示して
ある。第8図は第6図に於て、電磁石9の吸引力
を一定値に固定しておき、ロール間隙δの変化と
引上力Pの関係を示したものである。第7図およ
び第8図に例示した電磁力の特性を使用した電磁
力利用の圧延機である。第9図は第4図に示した
マシーン構成の場合を例にして、実際に圧延を実
施する場合の基本ブロツク図である。第9図に例
示した構成の装置に於て、圧延荷重はロードセル
18により、モーター19による作業ロール17
の回転速度は速度計20により、被圧延材の厚
さ、または圧延ロール間隙は厚さ測定(又はロー
ル間隙測定)装置21により、そして電磁石9と
上ロールチヨツク12の被吸引部13との間隙δ
は間隙測定装置22により検出され入力データ記
憶装置23へ供給される。この入力データ記憶装
置23に入つたデータの換算・比較機能を持たせ
ることは容易に出来ることである。入力データ記
憶装置23は演算器24に接続され、演算器24
からの出力指示値は速度設定器25、速度制御装
置26を経てモータ19の回転速度を制御する。
また、演算器24からの出力指示値は電磁力設定
器27、電磁力制御装置10を径て電磁力発生装
置である電磁石9の吸引力を制御することとな
る。この電磁力制御装置により、第7図、第8図
に示したような基本特性を利用して圧延荷重制御
及び、板厚制御が可能となる。即ち、圧延制御に
ついては圧延後の板厚h1は、厚さ測定装置21に
より知ることが出来、このときの圧延荷重をP、
ミル剛性係数をMとするなら、一般によく知られ
ている如く(1)式である。
h1=S0+P/M ……(1) ここでS0はロール間隙設定値であるが、(2)式の
関係にある。
S0=α δ ……(2) 但し、αは圧延機の構造、寸法諸元により決ま
る定数である。(1)式、(2)式から(3)式となる。
h1=α δ+P/M ……(3) (3)式に於ける圧延荷重Pは電磁力制御装置によ
り供給・制御される吸引力Pそのものである。吸
引力Pは(4)式である。
P=f(A、δ、μ、R、N、I) ……(4) (4)式に於て、Aは電磁石9の鉄心の断面積、δ
は上述した如く、電磁石9と被吸引部13の間
隙、μは透磁率、Rは磁気抵抗、Nはコイルの巻
数、Iは電流(直流)である。(3)式と(4)式によ
り、圧延時の板厚制御または圧延荷重制御は電磁
石9の電流I、及び間隙δを制御することにより
可能となる。モータ19の回転速度制御はタンデ
ム圧延時のスタンド間張力制御の為である。上述
した如く、電磁力を利用した場合に、圧延機ハウ
ジングの構造を変え、圧延を可能にするのみでな
く、例えば形状制御装置にも有効である。即ち、
板の平坦度を確保する形状制御装置の一つにロー
ルベンデイング装置がある。これは圧延荷重によ
り圧延ロールが湾曲するのを、油圧ジヤツキによ
りロール軸部に曲げモーメントを与えて補正しよ
うとする装置である。第10図にその概念図を示
した。第10図に於てロールに曲げモーメントを
与える力Fは油圧ジヤツキにより発生するもので
あるが、この力Fは電磁力によつても容易に出す
ことが出来る。
以上説明したように本発明のごとく電磁力を圧
延に適用することにより、次の利点が生じてく
る。
(1) 油圧圧下方式の圧延を電磁力による圧下方式
の圧延に変えるだけで、膨大な油圧システム、
及びこの油圧システムの保守の省略が可能であ
り、設備としての経済性また、生産性向上に寄
与する。
(2) 電磁力の制御は油圧システムの制御に比べ、
その応答性を含めた制御性についても秀れてい
る。
(3) 電磁力発生装置を圧延装置として使用するこ
とにより、圧延機ハウジングの高さ低減、また
は強度低減を大巾に実現可能とし、ハウジング
の設計、及び製作を容易に且つ高精度のものと
する。またハウジング製作の経済性、及び原単
位向上に寄与するところ多大なものである。
(4) 電磁力は非接触で力の受授が可能である。こ
のことは従来圧延時の荷重はロールチヨツクか
らブレーカーブロツク、ロードセル、圧下スク
リユー、または油圧ラム等の剛体接触により保
持されていたものであり、この接触により接触
部の摩耗、また接触部の応力分布の極端な不均
一を生じ圧延に於けるトラブルの原因であつた
が、これら摩耗、及びトラブルを階無に、また
は、大巾に減少させることを可能にする。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の圧下スクリユー方式の圧延機を
示す正面図、第2図は従来の油圧圧下方式の圧延
機を示す正面図、第3図は電磁力発生装置をロー
ルチヨツクとハウジング下部の間に設置し、且つ
電磁力制御装置を設けた正面図、第4図は制御さ
れた電磁力をハウジングポストと上ロールチヨツ
ク間に働らかすことを示す正面図、第5図は電磁
力を上ロールチヨツクと下ロールチヨツク間に働
らかすことを示す正面図、第6図は実験ミルに電
磁力発生装置と電磁力制御装置を組み込んだ実験
装置例を示す正面図、第7図と第8図は実験によ
り得られる結果の一例を示す特性図、第9図は電
磁力利用の圧延機で圧延制御を実施する場合の基
本ブロツク図、第10図はベンデイング装置によ
りロールに曲げモーメントを与えた場合の概念図
を示す図である。 8,9……電磁石、10……電磁力制御装置、
11……ハウジング、12……ロールチヨツク、
13……ロールチヨツクの被吸引部、14……ロ
ールチヨツク、16……ロールチヨツク突出部、
22……電磁石と被吸引部との間隙測定装置、2
3……入力データ記憶装置、24……演算機、2
7……電磁力設定器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 金属材料等の被圧延材を圧延する圧延機にお
    いて、この圧延機のロールチヨツクとハウジング
    又は一対のロールチヨツクの少なくともいずれか
    一方に設けられる電磁石と、この電磁石に必要な
    電磁力を発生させる電磁力制御手段とを設けたこ
    とを特徴とする圧延機。
JP8960581A 1981-06-12 1981-06-12 Rolling mill Granted JPS57206506A (en)

Priority Applications (1)

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JP8960581A JPS57206506A (en) 1981-06-12 1981-06-12 Rolling mill

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JPH0131963B2 true JPH0131963B2 (ja) 1989-06-28

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