JPH04178202A

JPH04178202A - 圧延機

Info

Publication number: JPH04178202A
Application number: JP2303851A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Kubozoe; 久保添　一男; Tetsuo Okita; 沖田　哲雄
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1990-11-13
Filing date: 1990-11-13
Publication date: 1992-06-25

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１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
延機に関するものである。

［従来の技術］従来の４段式圧延機を第８図ないし第１３図に示す。図
において、一定厚みの板材５を通して所望する板厚のス
トリップ材５ａの圧延に直接供される上下１対のワーク
ロール１．２が、その両端をそれぞれワークロール軸受
２５．２６で回転自在に軸承されている。この上部ワー
クロールｌと下部ワークロール２の径はともに、ワーク
ロール１．２の軸心方向に通常は不変となっている。

この１対の上部および下部ワークロール１．２をサンド
イッチする形でクラウン形状（バックアップロール３，
４の中央部径が大きく、両端で径が小さくなる）を有し
た１対の上下部バックアップロール３．４の両端が、そ
れぞれ、バックアップロール軸受２７．２８で回転自在
に軸承されている。また、前記した上下のバックアップ
ロール３．４の径は、上下のワークロール１，２の径よ
り大きく構成されており、さらに、対をなしたバックア
ップロール３，４またはワークロール１．２は、ともに
同一径を有している。

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１２図に示すように下部バックアップロール４
の両端部の下部バックアップロール軸受２８部を上方に
押圧される。この下部バックアップロール４からの押圧
力Ｐが、当接して反対方向に回転する小径の下部ワーク
ロール２に伝達され、上下ワークロール１．２間に挿入
された板材５の圧延力となる。

また、上下ワークロール１．２間に挿入される板材５の
圧延時の反力Ｒによって、上部ワークロールｌは凸状に
、逆に、下部ワークロール２は凹状を呈した形に曲げら
れる。これらの反力Ｒは、上下１対のワークロール１．
２を上下両側から挾み、かつ、当接しつつ反対方向に回
転するバックアップロール３，４へ伝達されるものの、
バックアップロール３，４はワークロール１，２より大
径で剛性を有しており、ワークロールｌ。

２から伝達された反力Ｒは、ここで緩和されるようにな
っている。この圧延時は、板材５の端部厚さｈと、中央
部厚さＨとの間に、厚みの差（Ｈ−ｈ）が生じており、
板材５の送り方向と直交する方向に切断した横断面図で
は、上下ワークロール１．２間から圧延されてでてきた
ストリップ材５ａの上下の形状が平坦でなく、ストリッ
プ材５ａの中央部の厚みは厚くなり、両端部で薄くなる
といった、いわゆる耳波状のストリップ材５ａに圧延さ
れることになる。

従来より、ストリップ材５ａがこうした耳波形状になる
ことを防止しつつ、かつ、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。

その一つは、ロールネックにベンディングシリンダを取
付けたロールベンディング法と呼ばれている方法である
。この方法は、主として４重圧延機に適用され、外力に
より強制的にワーク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、圧延ロール内に
油室を設け、ここに作用される油圧を調節してワークロ
ールのクラウンを変える方法もある。

この他に、ワークロールを部分的に加熱膨張させクラウ
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張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、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富んだ方法であるが、第１３図（
ａ）および第１３図（ｂ）に示すようにワークロールが
バックアップロール全面に拘束されているため、ワーク
ロールに充分なたわみを与えることが困難であり、絶対
能力に欠けるばかりか板材の幅９強度、形状等によりバ
ックアップロールを組替えてバックアップロールのクラ
ウンを変更する必要がある。また、ＶＣ法はワークロー
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
。

［課屈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。

以上の点に鑑み、本発明においては、上方より下方に向
かって上部サポートロール、上部ワークロール、下部ワ
ークロールおよび下部サポートロールの順に配し、上部
ワークロールと下部ワークロール径はロールの軸心方向
に不変となし、前記上部ワークロールの上部外周面と下
部ワークロールの下部外周面で、断面が円形形状を有す
るとともに、板材の幅より外側に位置する各１対のサポ
ートロールを回転自在に当接して配し、上部サポートロ
ールをシリンダに係合したピストン゛　ロッドの先端部
にサポートロール軸受を介して配設するとともに、上部
ワークロールならびに下部ワークロールの軸心方向に前
進・後退自在に配した構成にした。

［作用］圧延される製品板形状に応じて、上部と下部のサポート
ロールをシリンダに係合したピストンロッドの先端部に
サポートロール軸受を介して、上部と下部のワークロー
ル軸心方向へ前後進される。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および圧力を
調整することにより、上部ワークロールのプロフィール
をロールペンディング力で適宜調整する。

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、所望する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７図は本発明の１実施例を示し、第１図
は４段式圧延機の正面図、第２図は第１図の■−■から
みた側面図、第３図は第１図のＩＩＩ−ＩＩＩからみた
縦側面断面図、第４図は第２図のＴＶ　−ＩＶからみた
圧延機の要部拡大断面図、第５図は第４図のＶ−■から
みたロールベンディング用装置の要部拡大断面図、第６
図および第７図は本発明を適用した４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。第１図ないし
第７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、ワークロール１．２、圧
下シリンダ８、ロールベンディング用装置９、ハウジン
グ１０、上部継ぎ材１３、下部継ぎ材２３、上部サポー
トロール調整装置１９、下部サポートロール調整装置２
１、ワークロール軸受２５，２６、および、下部ワーク
ロールサポート用装置４０から構成されている。なお、
符号５は板材を示す。

符号１．２は、板材５の圧延に直接供されるワークロー
ルであり、上部ワークロールｌと下部ワークロール２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
いる。上部ワークロール１と下部ワークロール２は所望
する板材５の厚みに圧延するため圧下シリンダ８にて調
整される。

符号２５．２６は前記上下ワークロール１．２を回転自
在に軸承するためのワークロール軸受であり、上部ワー
クロールｌの両端は、圧延機２゜の両側に立設されたハ
ウジング１０間に内設された１対の上部ワークロール軸
受２５によって回転自在に軸承されている。また、下部
ワークロール２の両端も上部ワークロール１と同様に下
部ワークロール軸受２６によって回転自在に軸承されて
いる。

符号１３は上部継ぎ材であって、ハウジング１０間に張
架されており、立設された１対のハウジング１０間を一
定距離に保持されるとともに、圧延時に、上部ワークロ
ール１の凸形を防止すべく上部ワークロールｌの反力に
対抗して、上部サポートロール６を上部ワークロールｌ
の半径方向に安定した圧延力が与えられるように、前記
ガイドレール２２と隣接して設けられている。

符号２３は下部継ぎ材であって、両端はハウジング１０
内に配設された１対の圧下シリンダ８と係合して上下移
動可能な圧下シリンダ用ヘッド８ａ上に載置され、かつ
、左右の圧下シリンダ８間に張架されている。圧延時に
、下部ワークロール２の凹形を防止すべく下部ワークロ
ール２の反力に対抗して、下部サポートロール７を下部
ワークロール２の半径方向に安定した圧延力が与えられ
るように、前記ガイドレール２４と隣接して設けられて
いる。

つぎに、本発明の上部サポートロール調整装置１９およ
び下部サポートロール調整装置２１について説明する。

本発明における上部サポートロール調整装置１９は上部
ワークロールｌの上部に、また、下部サポートロール調
整装置２１は下部ワークロール２の下部にそれぞれ配設
されている。なお、上部サポートロール調整装置１９と
下部サポートロール調整装置２１は上下対象に配したた
けで、主要な構造は同一であるため、上部サポートロー
ル調整装置１９について述べる。

上部サポートロール調整装置１９は、上部サポートロー
ル６、サポートロール軸受１１、および、サポートロー
ル移動用シリンダ１４から構成されている。

円形形状を有した１対の上部サポートロール６は、サポ
ートロール軸受１１によって、それぞれ支軸６ａで回転
自在に軸承されており、圧延時は、上部サポートロール
６と上部ワークロール１の外周面とは当接しつつ、反対
方向に回転している。また、板材５の幅寸法ならびに板
形状に応じて、上部サポートロール６の位置を上部ワー
クロールｌの外周面に沿って軸方向に容易に移動可能な
よ、うに、ハウジング１０の外壁にそれぞれ突設した形
でサポートロール移動用シリンダ１４が配設されている
。サポートロール移動用シリンダ１４とサポートロール
軸受１１とは、サポートロール移動用シリンダロッド１
４ａを介してビン支軸１１ａされ、上部サポートロール
６を上部ワークロール１の軸方向に移動させる際には、
図示しないサポートロール移動用シリンダ１４へ適宜圧
油を供給すると、上部サポートロール６を有したサポー
トロール軸受１１はガイドレール２２に沿って前進・後
退可能に摺動するようになっている。

符号９はロールベンディング用装置であって、上部ロー
ルベンディング用ロッド９ａと下部ロールベンディング
用ロッド９ｂおよびロールベンディング用シリンダ９ｃ
およびピストン９ｄから構成される。

上部ロールベンディング用ロッド９ａの下端部は、ピス
トン９ｄに固着され、上端部が上部ワークロール軸受２
５と接離自在に配されている。また、下部ロールベンデ
ィング用ロッド９ｂは、前記上部ロールベンディング用
ロッド９ａと逆に、上端部にピストン９ｄが固着され、
下端部が下部ワークロール軸受２６と接離自在に配され
ている。

ロールベンディング用シリンダ９ｃの中央部には、小径
の連通孔９ｅが設けられ、ここに、図示しない圧油供給
装置から圧油を導入すると、ロールベンディング用シリ
ンダ９Ｃに係合した上下ロールベンディング用ロッド９
ａ、９ｂはお互いに離反し、ロールベンディング用ロッ
ド９ａ。

９ｂのそれぞれの先端部は上下ワークロール軸受２５．
２６を押圧することになる。

抑圧時には、ロールベンディング用シリンダ９ｃの外周
壁の上下ワークロール軸受２５．２６側にライナ９ｆを
装着してあり、さらに、上下ワークロール軸受２５．２
６のロールベンディング用シリンダ９Ｃ側外周面にライ
ナ９ｇがそれぞれ装着しであるため、この両ライナ９ｆ
、９ｇの当接面９ｈに沿って上部および下部ワークロー
ル軸受２５．２６は上方および下方へそれぞれ押上げら
れたり、押下げられる形となり、上部および下部サポー
トロール６．７と上部および下部ワークロール１．２と
の当接面を支点として曲げモーメントが作用しやすいよ
うになっており、フラット形状を有した小径の上部ワー
クロール１のブロフィールは、圧延時には矯正され、凸
状から平坦状になるよう、また、下部ワークロール２の
プロフィールは、凹状から平坦状になるようにそれぞれ
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の先端部は下部継ぎ材２３の下部に
当接して押圧し、下部継ぎ材２３を上方へ押上げるよう
になっており、下部サポートロール７を介して当接しつ
つ反対方向に回転する下部ワークロール２を介してスト
リップ材５ａの修正用圧延力として供される。

符号４０は下部ワークロールサポート用装置であって、
下部ワークロールサポート用ロッド４０ａ、　　ピスト
ン４０ｂおよび下部ワークロールサポート用シリンダ４
０ｃから構成される。

下部ワークロールサポート円部Ｎ４０は、下部ワークロ
ール軸受２６の下部に離反してハウジング１０内に１対
設けられており、板材５の幅寸法ならびに板形状に応じ
て１対の下部サポートロール７の位置を、相互に下部ワ
ークロール２の外周面に沿って軸方向に接離させる際に
、当接したまま摺動すると下部ワークロール２の外周面
に傷がつかないようにするために用いられる。

下部ワークロールサポート用シリンダ４０ｃの一端部は
ハウジング１０に固着されており、下部ワークロールサ
ポート用シリンダ４０ｃに係合して下部ワークロールサ
ポート用ロッド４０ａとピストン４０ｂが摺動自在に設
けられている。下部ワークロールサポート用ロッド４０
ａの下端部はピストン４０ｂに固着され、上端部は下部
ワークロール軸受２６と接離自在に配されている。この
ため、下部サポートロール７の位置のために下部ワーク
ロール２の軸方向に移動する場合には、まず、下部ワー
クロールサポート用シリンダ４０ｃ内に圧油を供給して
、下部ワークロールサポート用ロッド４０ａを上方に突
出させて下部ワークロール軸受２６を上方に押圧すると
ともに、圧下シリンダ８内の圧油を抜き圧下シリンダ用
ヘッド８ａは、降下させると、下部ワークロール２と下
部サポートロール７は離反し、下部ワークロール２の外
周面に傷をつけずに下部サポートロール７を所望する位
置に配設することが容易に可能となる。

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５の圧延前に、板材５の幅に合わせて上部および下
部サポートロール６．７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、上部ワークロー
ル１と下部ワークロール２間に板材５が挿入される。上
下１対のワークロール１．２間を通過時に、板材５は所
望する上下平坦な面を有したストリップ材５ａに圧延さ
れる。この時、ストリップ材５ａ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５ａの形状が所望する形状になるよ
うに、上部および下部サポートロール６．７を上部およ
び下部ワークロール１．２の軸心方向へ前後摺動させた
り、上部および下部ロールベンディング用ロッド９ａ、
９ｂの圧力を制御することで、耳波（ストリップ材５ａ
の中央部が厚（、両端部が薄い）や中伸び（ストリップ
材５ａ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５を圧延し
た場合、上下ワークロール１．２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６図および第７図に示す。

第６図にロール径６００ｍｍ、圧延力６００ＴＯＮ　、
上部サポートロール６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ワークロール１のプロフィールの変
化を示す。

第７図に、ロール径６００ｍｍ、圧延力６００ＴＯＮ　
、上部サポートロール６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ワークロールｌのプロフィールの
変化を示す。

第６図および第７図より明らかなように、本発明の圧延
機２０によれば、上部および下部ワークロール１．２は
ペンディング力、およびサポートロール６．７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。

以上、本発明の実施例では、ロールベンディング用シリ
ンダ９Ｃをハウジング１０内に設けられたワークロール
軸受２５．２６と併設したが、これに限定されるもので
なく、ハウジングＩＯに直接取付けてもよい。また、前
記ロールベンディング用ロッド９ａ、９ｂの前後進を行
なう際には、圧油をロールベンディング用シリンダ９ｃ
内に導入することについて述べたが、空気、窒素ガスな
どの圧縮ガスなどを用いてもよい。

また、上部および下部サポートロール６．７を上部およ
び下部ワークロール１．２の軸心方向にそれぞれ移動さ
せる際には、サポートロール移動用シリンダ１４．１５
へ圧油を供給して行なう油圧タイプのシリンダによって
行なったが、電動モータを駆動源としてチェーンやラッ
クとビニオンなどの他の移動手段を用いてもよい。

さらに、上部および下部ワークロール１．２のプロフィ
ールが軸心方向に不変の場合について述べたが、若干の
中高を有したクラウン形状の圧延ロールを用いても同様
な結果が得られる。

また、本発明においては、上方より下方に向かって下部
サポートロール７、上部ワークロール１、下部ワークロ
ール２および上部サポートロール６の順に配してもよい
。

［発明の効果］以上の説明から明らかなように、本発明にょれば、上方
より下方に向かって上部サポートロール、上部ワークロ
ール、下部ワークロールおよび下部サポートロールの順
に配し、上部ワークロールと下部ワークロール径はロー
ルの軸心方向に不変となし、前記上部ワークロールの上
部外周面と下部ワークロールの下部外周面で、断面が円
形形状を有するとともに、板材の幅より外側に位置する
各１対のサポートロールを回転自在に当接して配し、上
部サポートロールをシリンダに係合したピストンロッド
の先端部にサポートロール軸受を介して配設するととも
に、上部ワークロールならびに下部ワークロールの軸心
方向に前進・後退自在に配したことにより、上部および
下部ワーク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ワークロールな
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、わずかな数のワークロールならびにサポー
トロールでよく、製品サイクルが大幅に向上する。また
、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および圧力の制御を行
ない、前記上部および下部のワークロールとサポートロ
ールのそれぞれの当接面を支点として、上部ワークロー
ルを上方へ押し曲げるとともに、前記下部ワークロール
とサポートロールの当接面を支点として下部ワークロー
ルを下方へ押し曲げるようにしたことにより、上部ワー
クロールや下部ワーク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。

また、従来、高価なバックアップロールの全面を使用・
毎に研摩していたが、本発明においては、研摩個所はサ
ポートロール部だけでよ（、研摩時間が大巾に減少し、
作業時間が少なくてすむ。

さらに、サポートロールの位置を板幅より常に外側に配
置すれば、サポートロールに若干のキズがあっても板材
に転写されることがないため、すボートロールの研摩も
必要なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明の１実施例を示し、第１図
は４段式圧延機の正面図、第２図は第１図の■−■から
みた側面図、第３図は第１図の■−■からみた縦側面断
面図、第４図は第２図のＩＶ　−ＩＶからみた圧延機の
要部拡大断面図、第５図は第４図のＶ−■からみたロー
ルベンディング用装置の要部拡大断面図、第６図および
第７図は本発明を適用した４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。また、第８図ないし第１３図は本発明に類似した従来例
を示し、第８図は４段式圧延機の正面図、第９図は第８
図の［Ｘ−ＩＸからみた縦断面図、第１０図は第９図の
Ｘ−ｘからみた圧延機の要部拡大断面図、第１１図は第
１０図のＸＩ−ＸＩからみたロールベンディング用シリ
ンダの拡大断面図、第１２図は誇張して図示された圧下
シリンダからの押圧力によるロールたわみ、第１３図は
クラウンの増加ならびに減少状態を示す模式図を示す。ｌ・・・・・・上部ワークロール、２・・・・・・下部ワークロール、３・・・・・・上部バックアップロール。４・・・・・・下部バックアップロール、５・・・・・
・板材、　　　　　５ａ・・・ストリップ板、６・・・
・・・上部サポートロール、７・・・・・・下部サポートロール、８・・・・・・圧下シリンダ、９・・・・・・ロールベンディング用装置、９ａ・・・
上部ロールベンディング用ロッド、９ｂ・・・下部ロー
ルベンディング用ロッド、９ｃ・・・ロールベンディン
グ用シリンダ、１１・・・・・・上部サポートロール軸
受、１２・・・・・・下部サポートロール軸受、１３・
・・・・・上部継ぎ材、１４・・・・・・上部サポートロール移動用シリンダ、
１５・・・・・・下部サポートロール移動用シリンダ、
１９・・・・・・上部サポートロール調整装置、２０・
・・・・・圧延機、２１・・・・・・下部サポートロール調整装置、２５・
・・・・・上部ワークロール軸受、２６・・・・・・下
部ワークロール軸受、２７・・・・・・上部バックアッ
プロール軸受、２８・・・・・・下部バックアップロー
ル軸受、４０・・・・・・下部ワークロールサポート用
装置。特許出願人　　宇部興産株式会社第１図ｎ第４図第５図７　　　７ａ第６図第７図ストリップ材の輻（ｒｒｖｎ　）第８図第９図第１０図第１１図第１２図第１３図（ａ）　　　　　　　（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）上下に対向して上方より下方に向かって、上部バ
ックアップロール、上部ワークロール、下部ワークロー
ルおよび下部バックアップロールの順に配し、前記上部
ワークロールを軸承する上部ワークロール軸受と、下部
ワークロールを軸承する下部ワークロール軸受を上部ワ
ークロールと下部ワークロールの両端部にそれぞれ配し
、前記上部ワークロール軸受と下部ワークロール軸受間
にロールベンディング用シリンダを配すとともに、前記
ロールベンディング用シリンダと係合して上部ワークロ
ールを上方に押圧する上部ロールベンディング用ロッド
と、下部ワークロールを下方に押圧する下部ロールベン
ディング用ロッドをそれぞれ配し、前記上部ワークロー
ルと下部ワーク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、上方より下方に向かっ
て上部サポートロール、上部ワークロール、下部ワーク
ロールおよび下部サポートロールの順に配し、上部ワー
クロールと下部ワークロール径はロールの軸心方向に不
変となし、前記上部ワークロールの上部外周面と下部ワ
ークロールの下部外周面で、断面が円形形状を有すると
ともに、板材の幅より外側に位置する各１対のサポート
ロールを回転自在に当接して配し、上部サポートロール
をシリンダに係合したピストンロッドの先端部にサポー
トロール軸受を介して配設するとともに、上部ワークロ
ールならびに下部ワークロールの軸心方向に前進・後退
自在に配したことを特徴とする圧延機。