JPH04100607A - 幅可変圧延ロール - 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、形鋼の製造に用いるユニバーサル圧延機の
水平ロール、特にロール胴長を変化させて圧延幅の変更
を可能とする幅可変圧延ロールに関するものである。

形鋼なかてもＨ形鋼の圧延には一般に上下一対の水平ロ
ールと左右一対の垂直ロールとを同一スタンドに組み込
んだユニバーサル圧延機を使用する。このような圧延機
によるＨ形鋼の製造の際、そのフランジ幅は垂直ロール
のロール胴長の範囲内であればそのサイズを自由に変更
できるが、ウェブ高さｈは、ｈ　＝Ｗ＋　２　ｔ　１す
なわちフランジ厚みｔｌと水平ロールのロール胴長Ｗと
によって決定される（第５図参照）ために、水平ロール
のロール胴長すなわち圧延幅が固定では以下のような問
題を来すことから、圧延幅を可変とすることが要望され
ていた。

ア）水平ロールの端面でフランジ内面を圧延するため水
平ロール端面の摩耗か激しく、同一圧延チャンス内にお
いても圧延量の増加に伴いウェブ高さの不足を来し、一
定サイズになる製品を安定して得ることができず、これ
を回避するためにはロールの頻繁な取り替えを必要とし
た。

イ）ウェブ高さは１０−ルで１サイズしか選択できない
。

つ）Ｈ形鋼のウェブ高さ（ウェブ外幅）ｈを一定とした
いわゆる外法一定Ｈ形鋼は、同一呼称サイズでもフラン
ジ厚み（ｔｌ）が多種類あり、（例えばＨ６００ｘ２０
０では１２＋ｎｍ〜２８ｍｍ）、水平ロールの圧延幅（
Ｗ）をフランジ厚みに応じて適宜変更する必要がある。

これに対応するためには、ロールの頻繁な取り替えが必
要となり生産性が阻害されると共に、多大な取り替え工
数と多くのロールを保持する必要かある。

工）寸法精度の向上を図るため圧延幅（Ｗ）をＨ形鋼の
内法寸法（Ｗｌ）に合致させるべく頻繁な加工を施すた
め、ロール原単位が高くなる。

（従来の技術） これらの問題を解決すべく試みたものとして例えば特開
昭６１−１６９１０５号公報には、一対のスリーブロー
ル間に圧延幅調整用のスペーサを挿入し、ロールの摩耗
に対処する装置（第６図参照）が、また特開昭６１−２
６２４０７号公報には、ロール軸延長上の調整駆動軸を
用いてスリーブロールをロールセンタを中心にロール軸
方向に沿って移動させて圧延幅を調整する圧延ロールが
、また特開平１３１７６０７号公報には、分割したスリ
ーブロールの一方を固定として、他方のロールを移動し
て圧延幅を調整する圧延ロールが、また特開昭５９−２
０２１０１号公報、同６１−１７２６０５号各公報には
、斜行ロールを用いて形鋼のウェブ高さを自由に変更す
る方法及び装置がそれぞれ開示されている。

（発明が解決しようとする課題） スリーブロールの間にスペーサを挿入する装置では、水
平ロールをオフラインにおいてスタンドから取り外さな
ければならず生産効率を阻害しまた組立分解工数がかさ
む等の問題がある。斜行ロールを用いる場合では、設備
構造が複雑となってコストがかさむとともに設備メンテ
ナンスか大変である。またロール軸延長上の調整駆動軸
を用いてスリーブロールを移動させる圧延ロールでは、
設備の信頼性、剛性に問題を残すほか、組立、分解が複
雑であって多大な工数と時間とを要す。

また分割スリーブロールの一方を固定として他方を移動
させる圧延ロールは、圧延幅を変えるとロールセンタが
ずれるのを避は得ないために連続圧延列には適用し難い
。

このような問題を生じることのない有利な幅可変圧延ロ
ールを提案することがこの発明の目的である。

（課題を解決するための手段） この発明は、ロール胴を駆動側と操作側とに二分しロー
ル軸方向に沿って互いに接近離隔する相対的移動を可能
として、駆動側及び操作側各ロールチョックに軸受は支
持する圧延ロールにおいて、操作側ロール胴のロール軸
中空勁部に駆動側ロール胴のロール軸を貫通させてロー
ル軸方向に抜き差し可能かつ同期回転可能にはめ合わせ
、この操作側ロール軸の操作側軸端に、回転を拘束され
てロール軸方向の摺動のみ可能な操作側スライドブロッ
クをスラスト軸受けを介して装着する一方、上記駆動側
軸端には、押込軸を隣接配置して、この押込軸に駆動側
スライドブロックをスラスト軸受けを介して装着し、こ
の駆動側スライドブロックにねじブロックを締結し同期
回転運動を可能として、このねじブロックには、互いに
巻き方向が同じでピッチを異にする２種のねじを設けて
、このねじの一方は回転及び移動を共に拘束された固定
ねじブロックとねじ結合し、他方のねじは上記操作側ス
ライドブロックとねじ結合してなることを特徴とする幅
可変圧延ロールである。

ここに駆動側ロールチョックは、駆動側ロール軸をロー
ル軸操作側方向に移動させる押込装置をそなえることが
好ましい。

（作　用） この発明は、ユニバーサル圧延機の水平ロールに関し、
従来装置での問題点を全て解決するために圧延幅をロー
ルセンタを変えることなくオンラインにて任意に可変と
し、加えてロール軸、チョック、圧延幅変更装置を簡単
に着脱し得る構造とすることで前述した問題の解決を図
ったのである。

（実施例） 以下図面に従いこの発明について具体的に説明する。

第１図に、この発明の幅可変圧延ロールを備えたユニバ
ーサル圧延機の要部を示す。図中番号１は被圧延材のＨ
形鋼、２．２′は幅可変圧延ロール、３．３′は駆動側
ロールチョ・ツク、４．４′は操作側ロールチョック、
５．５′は水平ロールを駆動装置に接続するスピンドル
カップリンク、６．６′はそれぞれ圧下及び圧下スクリ
ュー　７．７′は竪ロール、８．８′は竪ロール用チョ
ック、９．９′はサポートケースである。上下一対の幅
可変圧延ロール２．２′は、同じ構造であり、以下幅可
変圧延ロール２について説明する。

第２図に、かかる幅可変圧延ロール２を断面で示す。Ｈ
形鋼１のウェブ部及びフランジ内面の圧下を司るロール
胴は駆動側ロール胴１０ａ及び操作側ロール胴１０ｂと
の２分割構造とし、この駆動側ロール胴１０ａのロー゛
ル軸１１ａを、軸受け１２を介して駆動側ロールチョッ
ク３に支持し、同様に操作側ロール胴１０ｂのロール軸
１１ｂを、ラジアル方向の圧延反力を受けつつ回転が容
易になるように軸受け１３を介して操作側ロールチョッ
ク４に支持する。なおこの駆動側及び操作側ロールチョ
ック３．４はそれぞれハウジング１４に支持される。ま
た上記駆動側ロール軸１１ａは、駆動側軸端にてスピン
ドルカップリング５を介し図示しない駆動装置に接続し
、この駆動装置から圧延に必要なトルクが伝達される。

また駆動側ロール軸１１ａを操作側ロール胴１０ｂのロ
ール軸１１ｂ中空頚部に貫通させて、ロール軸方向に抜
き差し可能かつ圧延トルクを伝達する同期回転可能にメ
タル１５を介してはめ合わせる。同図では滑りキー１６
を介して駆動側ロール軸１１ａからのトルクを操作側ロ
ール軸１１ｂへ伝達する場合を例としているが、これは
キーに限るものではない。

これらの駆動側及び操作側各ロール軸１１ａ、　ｌｌｂ
の操作側軸端に、この両者をロール軸方向へ相対的に移
動させるための圧延幅変更装置を設ける。

この圧延幅変更装置は操作側ロールチョック４とボルト
結合するサポートボックス９ａ及びこのサポートボック
ス９ａと接続するサポートボックス９ｂとの２分割構造
にな名サポートボックス９内に組み込まれ、以下のよう
な構造よりなる。

まず操作側ロール軸１１ｂ端部には、圧延時のスラスト
荷重を受けるためのスラスト軸受け１７及びロードセル
１８をはめ合わせ、このスラスト軸受け１７を介して操
作側スライドブロック１９を装着する。

この操作側スライドブロック１９には、後述するねしブ
ロック２５と嵌まり合うねじを設ける。またこの操作側
スライドブロック１９の回転を拘束しロール軸方向の摺
動のみを可能とすべく、例えば操作側ロールチョック４
をサポートボックス９に、キー又はスプライン等によっ
てはめ合わせる。

−刃駆動側ロール軸１０ａ端部には、その軸廻長方向に
、この軸端部の球面ｒとはまり合う押込軸２０を隣接配
置し、この押込軸２０には、スラスト軸受け２１及びラ
ジアル荷重を受けるためのラジアル軸受け２２．２３を
はめ合わせ、このスラスト軸受け２１及びラジアル軸受
け２２．２３を介して駆動側スライドブロック２４を装
着する。この駆動側スライドブロック２４には、ねじブ
ロック２５を接合し同期回転すべく締結している。この
ねじブロック２５には、互いに巻き方向が同じでピッチ
を異にする２種のねじを設けて、このねじの一方は、サ
ポートボックス９ｂに組み込まれて回転及びロール軸方
向の移動をねじやキー等で拘束された固定ねじリング２
６とねじ結合し、他方のねじは上記操作側スライドブロ
ック１９とねじ結合している。

この２種のねじのピッチは、通常は固定ねじリング２６
と結合するねじ２７をＰｌとすると、操作側スライドブ
ロック１９と結合するねじ２８を２Ｐ、として、ねじブ
ロック２５の１回転あたりの送り量を１対２とする。こ
れは以下の理由からである。ロール胴長Ｗを変化させる
ためには、駆動側ロール軸１１ａと操作側ロール軸１１
ｂとをロール軸方向に移動させる必要がある。そこでね
じブロック２５を回転させると、このねじブロック２５
は固定ねじリング２６とねじ結合しているためにロール
軸方向に移動しこのねじブロック２５と締結する駆動側
スライドブロック２４、さらには押込軸２０が同期して
動くことによりまず駆動側ロール軸１１ａはロール軸方
向駆動側（矢印方向）に移動させることができる。ただ
し押込軸２０と駆動側ロール軸１１ａとは球面ｒで接触
しているだけなので、ロール軸方向操作側（矢印と逆方
向）に駆動側ロール軸１１ａを移動させるためには、後
述する押込装置を用いる必要がある。一方ねじブロック
２５とねじ２８でねじ結合している操作側スライドブロ
ック１９は回転運動ができずロール軸方向の摺動のみ可
能なので、ねじブロック２５の回転によりねじブロック
２５の動きとは反対方向のロール軸移動を行う。その移
動量は、ねじブロック２５がねじ２７のピッチＰ１だけ
例えば駆動側に移動したとすると操作側スライドブロッ
ク１９はねじ２８のピッチ２Ｐ、だけ操作側に移動する
ことにより、操作側ロール胴１０ｂはＰｌだけ移動した
ことになって結局ねしブロック２５の１回転により駆動
側及び操作側各ロール胴１０ａ　、　１０ｂは、ロール
のセンタを変えずにセンタ中心にＰｌずつ移動すること
になるのである。

このねじブロック２５を回転させるために、駆動側スラ
イドブロック２４の端部の切込溝２９に爪リング３０が
嵌まり込み、この爪リング３０に減速機３１、電動モー
タ３２を連結する。

また幅可変ロールであるため、駆動側ロール胴１１ａと
操作側ロール胴１１ｂとの間に隙間ができてスケールや
水が入り込むおそれがあるのでロール胴間にはスケール
シール３３が設けである。

さらに駆動側ロールチョック３にそなえた押込装置３４
は、例えば第３図に示すように、駆動側ロールチョック
３内に駆動側ロール軸１１ａに向は延びるスライドロッ
ド３５を、ブツシュ３６を介して駆動側ロール軸１１ａ
の軸心と平行に配置し、このスライドロッド３５の一端
部にはローラ３７を設ける一方、他端には固定されだ液
圧シリンダ３８と組み合うプランジャ３９を接続してな
る。

次いで圧延幅の変更動作について説明する。

まず第２図中に示したロール胴長Ｗを広げる場合は、電
動モータ３２を作動させると減速機３１、爪リング３０
が回転して、この爪リング３０と嵌まり合う駆動側スラ
イドブロック２４及びこの駆動側スライドブロック２４
とねじ締結するねじブロック２５が回転する。すると、
このねじブロック２５は、回転及びロール軸方向移動を
拘束された固定ねじリング２６とねじ２７でねじ結合し
ているためにロール軸駆動側へ移動する。ねじブロック
２５と締結する駆動側スライドブロック２４はスラスト
軸受け２１を介して押込軸２０に装着しているのでねじ
ブロック２５と同量だけ押込軸２０は移動して、この押
込軸２０に隣接配置した駆動側ロール軸１１ａ　、さら
には駆動側ロール胴１０ａも同量だけロール軸方向駆動
側に移動する。一方ねしブロック２５とねじ２８でねじ
結合する操作側スライドブロック１９は、回転を拘束さ
れてロール軸方向に移動可能であるため、ねじブロック
２５の回転、移動に応じてこのねじブロック２５とは反
対方向（ロール軸操作側）に移動する。

この操作側スライドブロック１９はスラスト軸受け１７
を介して操作側ロール軸１１ｂに装着しているので操作
側スライドブロック１９の動きと同方向に同量だけ操作
側ロール胴１０ｂも移動する。なおねじブロック２５の
ねじ２７のピッチが２１のときにねじ２８のピッチを２
Ｐ＋とすれば駆動側及び操作側両ロール胴１０ａ　、　
ＩＯｂは同量だけ相反する方向に移動する。

次にロール胴長を狭める場合には、電動モータ３２をロ
ール胴長を広げる場合と逆に回転させる。

すると操作側ロール胴１０ｂはロール胴長が狭まる方向
に移動する。しかし駆動側ロール胴１０ａの駆動側ロー
ル軸１１ａは、軸端の球面ｒを介して押込軸２０と接触
しているだけなので、駆動側スライドブロック２４、押
込軸２０が移動したとししてもロール胴長が狭まる方向
に移動させることはできない。

したがってまず上記の動作で押込軸２０を移動させて押
込軸端の球面座を所定の位置にセットする。

次いで駆動側ロールチョック３に設けた押込装置３４を
作動させる。すなわち液圧シリンダ３８と組み合うプラ
ンジャ３９を押出す方向に作動させると、このプランジ
ャ３９に接続するスライドロッド３５、ローラ３７も同
方向に移動し、ローラ３７が駆動側ロール軸１１ａの端
面に接触してこの駆動側ロール軸１１ａを押込むことに
よりこの駆動側ロール軸１１ａはロール胴長が狭まる方
向に移動する。駆動側ロール軸１１ａの軸端の球面が押
込軸２０の球面座と接触し、液圧シリンダ３８の圧力が
上昇するのを検知することで駆動側ロール軸１１ａの位
置決めは完了する。

また圧延幅変更装置は、第２図におけるサポートボック
ス９ｂ内に内蔵されていて、このサポートボックス９ｂ
は、第４図に示すようにロックピン４０、ロックパー４
１、スプリング４２、ロックシリンダー４３からなるロ
ック装置でサポートボックス９ａと接合し、このロック
装置の解除でサポートボックス９ａ、９ｂは容易にその
接合面で切り離しかできるので圧延幅変更装置は容易に
ロール本体から分離、組立てをすることができる。

（発明の効果） かくしてこの発明によれば、幅可変圧延ロールに関し、
以下に述べるような格段の効果を得ることができる。

ａ）ロールの幅変更をオンラインにて遠隔操作で任意に
できる。

ｂ）ロールの幅変更をロールセンタを中心に左右に同じ
量だけシフトすることもできるのでタンデム圧延機列に
容易に適用できる。

Ｃ）ロール摩耗が生じても幅変更により一定寸法の製品
が得られる。

ｄ）ロール組替えをせずにサイズの異なる製品を作るこ
とができる。

ｅ）ロールと圧延幅変更装置が短時間に容易に分離、組
立ができるのでロールの数に比し、幅調整装置が少なく
てもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の幅可変圧延ロールを備えたユニバ
ーサル圧延機の要部説明図、 第２図は、この発明の幅可変圧延ロールの断面図、 第３図は、駆動側ロールチョックに設ける押込装置の一
例を示す断面図、 第４図は、ロック装置の要部を示す図、第５図は、ユニ
バーサル圧延機によるＨ形鋼の圧延説明図、 第６図は、従来のオフライン幅可変圧延ロールの断面図
である。 １・・・被圧延材 ２．２′・・・幅可変圧延ロール ３．３′・・・駆動側ロールチョック ４．４′・・・操作側ロールチョック １０ａ・・・駆動側ロール胴　１０ｂ・・・操作側ロー
ル胴１１ａ・・・駆動側ロール軸　１１ｂ・・・操作側
ロール軸１６・・・スラスト軸受け １９・・・操作側スライドブロック ２０・・・押込軸　　　　　　２１・・・スラスト軸受
け２４・・・駆動側スライドブロック ２５・・・ねじブロック

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ロール胴を駆動側と操作側とに二分しロール軸方向
   に沿って互いに接近離隔する相対的移動を可能として、
   駆動側及び操作側各ロールチョックに軸受け支持する圧
   延ロールにおいて、 操作側ロール胴のロール軸中空勁部に駆動 側ロール胴のロール軸を貫通させてロール軸方向に抜き
   差し可能かつ同期回転可能にはめ合わせ、 この操作側ロール軸の操作側軸端に、回転 を拘束されてロール軸方向の摺動のみ可能な操作側スラ
   イドブロックをスラスト軸受けを介して装着する一方、
   上記駆動側軸端には、押込軸を隣接配置して、この押込
   軸に駆動側スライドブロックをスラスト軸受けを介して
   装着し、この駆動側スライドブロックにねじブロックを
   締結し同期回転運動を可能として、このねじブロックに
   は、互いに巻き方向が同じでピッチを異にする２種のね
   じを設けて、このねじの一方は回転及び移動を共に拘束
   された固定ねじブロックとねじ結合し、他方のねじは上
   記操作側スライドブロックとねじ結合してなることを特
   徴とする幅可変圧延ロール。 ２、駆動側ロールチョックは、駆動側ロール軸をロール
   軸操作側方向に移動させる押込装置をそなえる請求項１
   記載の幅可変圧延ロール。