JPH04105702A

JPH04105702A - 圧延機および圧延方法

Info

Publication number: JPH04105702A
Application number: JP2221207A
Authority: JP
Inventors: Katsuhide Kimura; 木村　勝秀; Tetsuo Okita; 沖田　哲雄
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1990-08-24
Filing date: 1990-08-24
Publication date: 1992-04-07

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］本発明は、製鉄、非鉄の分野で用いられるもので、鋼板
等の板材の形状修正およびクラウン修正装置を有する圧
延機および圧延方法に関するものである。

［従来の技術］従来例の２段式圧延機を第７図ないし第１０図に示す。

第７図ないし第１０図に示す２段式圧延機では、クラウ
ン形状（圧延ロール１，２の径の中央部が太き（、両端
で小さくなる）を有した１対の上下圧延ロール１．２の
両端をロールネック軸受４，５で回転自在に軸承されて
おり、ロールバレルと呼ぶロール中央の胴部の間隙に一
定厚みの板材６を通して圧延され、所望する板厚のスト
リップ材６ａにされる。

この圧延時には、ハウジング１０に内設された圧下シリ
ンダ８に、図示しない圧油供給装置から圧油が導入され
ると、第１１図に示すように下部圧延ロール２両端部の
ロールネック軸受５部を上方に押圧する圧延力Ｆ（これ
は上下圧延ロール１．２間に挿入された板材６を圧延し
ようとする力となる）と、圧延ロール１，２間に挿入さ
れる板材６の圧延時の反力Ｒによって、圧延後の板材６
ａ（ストリップ材）の形状は、ストリップ材６ａの端部
厚さｈと中央部厚さＨとの間に、ストリップ材６の厚み
に差（Ｈ−ｈ）が生じており、板材６の送り方向と直交
する方向に切断した横断面図では、ストリップ材６ａの
上下の形状が平坦でなくなる。

第１２図に従来の圧延機を用いて板材６を圧延した場合
のテスト結果を示す。クラウン形状の上下圧延ロール１
，２のロール径を８６０ｍｍ、圧下シリンダ８の圧延力
Ｆを６００トンとした場合の圧延ロール１．２のプロフ
ィールは、凸形状を有したたわみを呈しており、このた
め板材６の中央部の厚みは厚くなり、端部では薄くなる
といった、いわゆる耳波状のストリップ材６ａが圧延さ
れることになる。

従来より、こうしたストリップ材６ａが耳波形状になる
ことを防止しつつ、かつ、ストリップ材６ａの上下面が
平坦な圧延がなされるように各種の提案がなされている
。

そのいくつかの例を略述すると次のとおりである。

その一つは、上下圧延ロール１，２にあらかじめクラウ
ンを付けておく方法である。すなわち、上下圧延ロール
１，２のたわみをあらかじめ計算し、このたわみを補正
することができるように、上下圧延ロール１．２の中央
部を太（し、中高の圧延ロールにしておけば、圧延加重
により上下圧延ロール１，２がたわんだ時、板材６にあ
たる側の上下圧延ロール１，２が平坦となり、均一な厚
みのストリップ材６ａが得られるというものである。こ
のようなりラウンを一般にイニシャルクラウンと呼んで
いる。

また、次の方法として、上下ロールネック軸受４．５に
ロールベンディング用シリンダに係合したロールベンデ
ィング用ロッド９を取付けたロールベンディング法と呼
ばれている方法がある。この方法は、主として４重圧延
機に適用され、外力により強制的に圧延ロールを曲げて
ロールクラウンを変える方法である。この方法には、ワ
ークロールベンディング法とバックアップロールベンデ
ィング法とがある。

また、ＶＣロール法と呼ばれるもので、上下圧延ロール
１．２内に油室を設け、ここに作用される油圧を調節し
て上下圧延ロール１，２のクラウンを変える方法もある
。

この他に、上下圧延ロール１，２を部分的に加勢膨脂さ
せクラウンを変えるヒートクラウン法や、ロールクーラ
ントをかける量を部分的に調節して膨脂量を調節する方
法等がある。

［発明が解決しようとする課題］前記したように、圧延ロールにあらかじめクラウンを付
けておく方法は、圧延加重が常に一定でないと、圧延ロ
ールのたわみ量が異なり、また、圧延ロールは圧延量に
比例して摩耗することが避けられず、満足な結果は得ら
れない。

また、ロールベンディング法は、即応性およびある程度
の柔軟性に冨んだ方法ではあるが、圧延ロールがバック
アップロール全面に拘束されている為、圧延ロールに充
分なたわみを与える事が困難であり、絶対能力に欠ける
。

また、ＶＣ法は、圧延ロールが極めて高価となり、保守
も面倒である。

また、ヒートクラウン法やロールクーラントをかける量
を部分的に調整する方法は、極めて柔軟性があるが応答
性が悪いという大問題がある。

以上各種の従来方法について説明したが、これらの従来
技術の検討からも明らかなように、クラウン制御で重要
な点は高速圧延で刻々変化する条件に対応できる即答性
があることと、広範囲に可変な能力を有することである
。

しかしながら、圧延されてでてきたストリップ材６ａが
所望する形状に適合しているかどうかをクラウン制御に
よってシビアに行なわれるために、上下圧延ロール１，
２の選定ならびにその交換に多大な時間を要するなど大
きな欠点を有していた。

［課題を解決するための手段］本発明は、以上のような従来の欠点を除去するためにな
されたもので、即答性があり、広範囲な条件の変化に対
応することができるように構成した圧延機における形状
制御法およびクラウン制御法を提供することを目的とし
ている。

すなわち、上部圧延ロールのプロフィールは軸心方向に
不変となし、下部圧延ロールのプロフィールは中央部の
ロール径が太き（両端のロール径の小さくなったクラウ
ン形状をなし、上部圧延ロールの上部外周面上に断面が
円形形状を有したサポートロールを上部バックアップシ
ャフトに挿通した後回転自在に当接して配し、さらに、
前記サポートロールを、上部圧延ロールの軸心方向に前
進・後退自在な移動手段を配した構成にし、さらに、前
記上部圧延ロールと前記サポートロールの当接面を支点
とし、圧延された製品板形状に応じて、サポートロール
位置およびロールベンディング用ロッドと係合したロー
ルベンディング用シリンダへの作動流体の導入量を制御
することによって、前記上部圧延ロールのベンディング
モーメントを制御するようにした。

［作用］圧延される製品形状に応じて、サポートロール位置を上
部圧延ロール軸心方向へ移動手段によって前後進され、
さらに、ロールベンディング用シリンダへ導入される作
動流体導入量を調整することによって上部圧延ロールへ
のロールペンディング力が適宜調整される。こうして圧
延された製品板形状の修正が容易に、かつ、迅速に行な
われ、所望の圧延製品板が得られる。

［実施例］つぎに、図面に示した実施例によって、本発明をさらに
詳細に説明する。

第１図ないし第６図は本発明の１実施例を示し、第１図
は圧延機の正面図、第２図は第１図の■−■からみた側
面図、第３図（ａ）は第２図のｍ−■からみた部分拡大
断面図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）のＡ−Ａからみた
断面側面図、第４図は第１図のｒＶ−ｒＶからみた圧延
機の要部拡大断面図、第５図および第６図は本発明を適
用した圧延機の圧延ロールの制御に係るプロフィールを
示す。第１図ないし第６図を用いて本発明の圧延機の構
成を説明する。

本発明における圧延機２０は、圧延ロール３１．３２、
バックアップシャフト３、上部と下部のロールネック軸
受４，５、バックアップシャフト軸受７、圧下シリンダ
８、ロールベンディング用ロッド９、ハウジング１０お
よびサポートロール１１、およびその調整装置１２から
構成されている。なお、符号６は板材を示す。

符号３１．３２は上下１対の圧延ロールであり、上部圧
延ロール３１と下部圧延ロール３２は所望する板材６の
厚みに圧延するために圧下シリンダ８により若干離間し
て設けられている。上部圧延ロール３１の径は軸心方向
に通常不変となしたフラット形状を有しており、また、
下部圧延ロール３２はクラウン形状を有している。上部
圧延ロール３１と下部圧延ロール３２は所望する板材６
の厚みに圧延するため圧下シリンダ８にて調整される。

本発明では上部圧延ロール３１の径と下部圧延ロール３
２の径は同一に構成されている。

符号４．５は前記上部と下部の圧延ロール３１．３２を
回転自在に軸承するためのロールネック軸受であり、上
部圧延ロール３１の両端は、圧延機２０の両側に立設さ
れたハウジング１０内に内設された１対の上部ロールネ
ック軸受４によって回転自在に軸承されている。また、
下部圧延ロール３２の両端も上部圧延ロール３１と同様
に下部ロールネック軸受５によって回転自在に軸承され
ている。

符号３はバックアップシャフトであり、両端は圧延機２
０の両側に立設されたハウジング１０内に内設されたバ
ックアップシャフト軸受７によって軸承されている。

つぎに、本発明のサポートロール調整装置１２について
説明する。

サポートロール調整装置１２は、サポートロール１１、
サポートロール用ベアリング２１、スラストベアリング
２２．２３、スラストベアリングサポート２４，２５、
ケーシング２６、ガイドロッド２７、移動スクリュー２
８および電動モタ２９から構成されている。

円形形状を有したサポートロール１１は、両端をハウジ
ング１０に内設されるバックアップシャフト軸受７にて
軸承されるバックアップシャフト３に挿通された後、サ
ポートロール用ベアリング２１によって回転自在に軸承
されており、圧延時は、サポートロール１１と上部圧延
ロール３１の外周面とは当接しつつ反対方向に回転して
いる。

スラストベアリング２２．２３は、圧延時にサポートロ
ール１２に生ずるスラスト力を受ける。

また、板材６の幅寸法ならびに板形状に応じてサポート
ロール１１の位置を、上部圧延ロール３１の外周面に沿
って軸方向に接近したり離反したり移動可能なように配
されている。第３図（ｂ）に示すように、サポートロー
ル１１が保持されているケーシング２６の中心部域に、
サポートロール１１の移動方向に挿通されてスクリュ溝
が刻設されており、このケーシング２６内孔のスクリュ
溝と噛合されて挿通された移動スクリュ２８の両端部が
、ハウジング１０内に内設されたバックアップシャフト
軸受７に回転自在に軸承されている。ケーシング２６を
挿通した移動スクリュ２８の両側には、ガイドロッド２
７が併設され、立設された１対のハウジング１０間に張
架され保持されている。

また、前記移動スクリュ２８は、軸心方向の中心部から
左右に、右スクリユと左スクリュに分けて刻設されてい
る。この移動スクリュ２８の一端には電動モータ２９が
直結されており、電動モータ２９の正逆の回転方向によ
って、１対のサポートロール１１を接離可能なようにな
っており、板材６の幅寸法に応じて電動モータ２９を回
転し、サポートロール１１の離間位置を適宜法めること
が可能である。

符号９はロールベンディング用ロッドであって、ロール
ネック軸受５と併設されており、圧延時には、ロールベ
ンディング用ロッド９と係合したシリンダ内に圧油を供
給すると、ロールベンディング用ロッド９の前進によっ
てロールネック軸受４は上方に押上げられる形となり、
いわゆるサポートロール１１と上部圧延ロール３１との
当接面を支点として曲げモーメントが作用するようにな
っており、フラット形状を有した上部圧延ロール３１の
プロフィールは、圧延時には矯正されて、凸状から平坦
状になるように構成されている。

符号８は圧下シリンダであって、圧下シリンダ８内には
、この圧下シリンダ８と係合して上下移動可能に圧下シ
リンダ用ヘッド８ａが配されており、圧延時には、図示
しない圧油供給装置から圧下シリンダに圧油を導入する
と、圧下シリンダ用ヘッド８ａの上昇に伴って、圧下シ
リンダ用ヘッド８ａの先端部はロールネック軸受５の下
部に当接して押圧し、クラウン形状を有した下部圧延ロ
ール３２を上方へ押上げるようになっており、ストリッ
プ材６ａの修正用圧延力として供される。

以上のように構成された圧延機の動作について説明する
。

板材６の圧延前に、板材６の幅および形状に合わせてサ
ポートロール１１の位置を予め決めておく。

圧延機２０の一連の準備が完了すると、上部圧延ロール
３１と下部圧延ロール３２間に板材６が挿入される。上
下１対の圧延ロール３１．３２間を通過時に、板材６は
所望する上下平坦な面を有したストリップ材６ａに圧延
される。この時、ストリップ材６ａの形状判定は、従来
よりの目視の方法で行なわれるが、個人差を無くし、検
査精度を上げるため、センサロールによる接触方式や、
光あるいは磁気などを利用した非接触方式によって行な
うこともできる。

このストリップ板材６ａの形状が所望する形状になるよ
うに、サポートロール１１を上部圧延ロール３１の軸心
方向へ前後摺動させるとともにロールベンディング用シ
リンダの圧力を制御してロールベンディング用ロッド９
を介して上部ロールネック軸受４を上方へ押圧すること
で、耳波（ストリップ材６ａの中央部が厚く、両端部が
薄い）や中伸び（ストリップ材６ａの中央部が薄く、両
端部が厚い）を防止できる。

以上述べた本発明の圧延機２０を用いて板材６を圧延し
た場合、上部圧延ロール３１のプロフィールが、ペンデ
ィング力の大きさによってどのように推移するかをまと
めたテスト結果を第５図および第６図に示す。

第５図に、ロール径６００ｍｍ、圧延力６００ＴＯＮ　
、サポートロール１１間距離を１４００ｍｍに設定し、
ロールペンディング力をＯＴＯＮから１２５ＴＯＮまで
調整した場合の上部圧延ロール３１のプロフィールの変
化を示す。

第６図に、ロール径６００ｍｍ、圧延力６００ＴＯＮ　
、サポートロール１１間距離を１６００ｍｍに設定し、
ロールペンディング力をＯＴＯＮから１２５ＴＯＮまで
調整した場合の上部圧延ロール３１のプロフィールの変
化を示す。

第５図および第６図より明らかなように、本発明の圧延
機２ｏによれば、上部圧延ロール３１はペンディング力
、およびサポートロール１１の位置により、凸形から凹
形まで自由に調整可能であり、きわめて広範囲の形状制
御能力およびクラウン制御能力を有することがわかる。

本発明においては、サポートロール１１を挿通している
バックアップシャフト３に装着されたサポートロール用
ベアリング２１のスラストベアリングサポート２４上を
左右に移動させているが、オイルインジェクションなど
の油圧を利用してバックアップシャフト３とサポートロ
ール用ベアリング２１の内輪間に隙間をもたせて移動さ
せる構成にしてもよい。

また、前記ロールベンディング用ロッド９の前後進を行
なう際には、ロールベンディング用シリンダに導入する
作動流体として圧油を用いた場合について述べたが、空
気、窒素ガスなどの圧縮ガスを用いてもよい。

さらに、サポートロール１１を、上部圧延ロール３１の
軸心方向に移動させる際には、サポートロール移動用電
動モータを駆動源として用いたが、油圧シリンダや油圧
モータなどの他の移動手段を用いてもよい。

さらに、下部圧延ロール３２の径が若干の中高を有した
クラウン形状のロールを用いたが、軸心方向に不変なフ
ラット形状を有したロールを用いてもよい。

さらに、上部圧延ロール３１と下部圧延ロール３２を同
一径の場合について述べたが、異径でもよい。

また、ロールベンディング用シリンダを下部ロールネッ
ク軸受５に内蔵しているが、ハウジング１０に取付ける
構造にしてもよい。

また、圧延機２０の上方より下方に向かって下部圧延ロ
ール３２、上部圧延ロール３１、およびサポートロール
１１の順に配した構成にしてもよい。

［発明の効果］以上から明らかなように、本発明によれば、上部圧延ロ
ールのプロフィールは軸心方向に不変となし、下部圧延
ロールのプロフィールは中央部のロール径が大きく両端
のロール径の小さくなったクラウン形状をなし、上部圧
延ロールの上部外周面上に断面が円形形状を有したサポ
ートロールを上部バックアップシャフトに挿通した後回
転自在に当接して配し、さらに、前記サポート口−ルを
、上部圧延ロールの軸心方向に前進・後退自在な移動手
段を配したことにより、上部圧延ロールのプロフィール
を広範囲にわたって確実で容易、かつ、迅速に制御でき
るため、板材の圧延ならびに修正も容易に行なえる。さ
らに、従来、板幅に合わせて異なるイニシャルクラウン
形状の圧延ロールならびにバックアップロールを多数用
意していたが、その必要もなく、わずかな数の圧延ロー
ルでよく、製品サイクルが大幅に同上する。

また、前記上部圧延ロールと前記サポートロールの当接
面を支点とし、圧延される製品板形状に応じて、サポー
トロール位置およびロールベンディング用ロッドと係合
したロールベンディング用シリンダへの作動流体の導入
量を制御することによって、前記上部圧延ロールのベン
ディングモーメントを制御するようにしたため、上部圧
延ロールのプロフィールが容易に変更でき、これに伴っ
て板材の圧延と修正が容易、かつ、迅速にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の１実施例を示し、第１図
は圧延機の正面図、第２図は第１図の■−■からみた側
面図、第３図（ａ）は第２図のｍ−丁からみた部分拡大
断面図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）のＡ−Ａからみた
断面側面図、第４図は第１図のＩＶ−ＴＶからみた圧延
機の要部拡大断面図、第５図および第６図は本発明を適
用した圧延機の圧延ロールの制御に係るプロフィールを
示す。また、第７図ないし第１２図は本発明に類似した
従来例を示し、第７図は２段式圧延機の正面図、第８図
は第７図の■−■からみた側面図、第９図は第７図のＩ
Ｘ−ＩＸからみた縦断面図、第１０図は第８図のＸ−ｘ
からみた圧延機の要部拡大断面図、第１１図は板材の圧
延状態を誇張して示した原理図、第１２図は２段式圧延
機の圧延ロールの制御に係るプロフィールを示す。１．３１・・・上部圧延ロール、２．３２・・・下部圧延ロール、３・・・・・・バックアップシャフト、４・・・・・・
上部ロールネック軸受、５・・・・・・下部ロールネッ
ク軸受、６・・・・・・板材、　　　　　　６ａ・・・
ストリップ材、７・・・・・・バックアップシャフト軸
受、８・・・・・・圧下シリンダ、９・・・・・・ロールベンディング用シリンダ、１０・
・・・・・ハウジング、　　１１・・・・・・サポート
ロール、１２・・・・・・サポートロール調整装置、２
０・・・・・・圧延機、　　　　２８・・・・・・移動
スクリュ、２９・・・・・・電動モータ。第１図特許出願人　　宇部興産株式会社 −ＩＩ第２図第４図第３図（ａ）（ｂ）第５図第６図ストリップ材の幅（ｍｍ）し■ 第７図 −ＩＸ −■ 第９図第８図第１０図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）上下に対抗して１対の上部圧延ロールと下部圧延
ロールを配し、前記上部圧延ロールを軸承する上部ロー
ルネック軸受と、下部圧延ロールを軸承する下部ロール
ネック軸受を上下圧延ロールの両端部にそれぞれ配し、
さらに、前記下部ロールネック軸受に取付けられて上部
圧延ロールを上方に押圧するロールベンディング用ロッ
ドを上部ロールネック軸受と下部ロールネック軸受間に
配し、前記上部圧延ロールと下部圧延ロール間に板材を
通して圧延されたストリップ材を得る圧延機において、
上部圧延ロールのプロフィールは軸心方向に不変となし
、下部圧延ロールのプロフィールは中央部のロール径が
大きく両端のロール径の小さくなったクラウン形状をな
し、上部圧延ロールの上部外周面上に断面が円形形状を
有したサポートロールを上部バックアップシャフトに挿
通した後回転自在に当接して配し、さらに、前記サポー
トロールを、上部圧延ロールの軸心方向に前進・後退自
在な移動手段を配したことを特徴とする圧延機。
（２）請求項第１項の圧延機を用いた圧延方法において
、前記上部圧延ロールと前記サポートロールの当接面を
支点とし、圧延された製品板形状に応じて、サポートロ
ール位置およびロールベンディング用ロッドと係合した
ロールベンディング用シリンダへの作動流体の導入量を
制御することによって、前記上部圧延ロールのベンディ
ングモーメントを制御するようにしたことを特徴とする
圧延方法。