JPH04190904A - 圧延機 - 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］ 本発明は鉄鋼業や非鉄の分野において用いられ、鋼板等
の板材をロールの間に通して塑性変形を行うことにより
所望の板厚にするための圧延機に係り、特に形状修正お
よびクラウン修正手段を設けた圧延機に関する。

［従来の技術］ 従来の４段式圧延機を第８図〜第１１図に示す。この種
の圧延機は比較的小径の一対のワークロール１，２と、
これらを外側から挟むように配置された比較的大径のバ
ックアップロール３，４とを備え、これらはいずれもほ
ぼ等しい胴長に形成されて全長にわたって転接され、各
ロール１゜２．３．４の両ネック部を軸受け５，６，７
．８にて支持するとともに、これらをハウジング９に装
着して構成されている。また、ハウジング９には圧下シ
リンダ１０が取り付けられ、縦列配置された軸受け５〜
８開を圧下することによって圧下力をワークロール１，
２間に与えるようにしている。

このような圧延機のワークロール１．２間に被圧延材１
１を通過させて所望の板厚のストリップ材を得るのであ
るが、被圧延材１１の通過に伴ってワークロール１．２
の中央部が拡開され、両端軸受け５．６側より被圧延材
１１の通過中心側が外側に膨らんでしまういわゆるロー
ルベンディングが生じる。このため、前記バックアップ
ロール３．４はクラウン形状とされ、ワークロールｌ。

２のロールベンディングを吸収するようにしている。

しかしながらクラウンを付したバックアップロール３．
４を用いても、被圧延材１１の性状や圧下量の違い等に
よってロールベンディング量が一義的に定まらないため
、実際上は第１２図に示すように、被圧延材１１の端部
厚さｈと中央部厚さＨの間に差（＝Ｈ−ｈ）が生じてお
り、圧延後のストリップ材の断面形状は両側縁にいわゆ
る耳伸びが発生した大鼓状断面となってしまう。このよ
うなことから、矩形断面のストリップ材を得るように各
種の提案がなされている。

従来のクラウン制御方法としてロールベンディング法が
知られている。これはロールネックにベンディングシリ
ンダを取り付け、ロールクラウンとワークロールの弾性
変形が打消すようにワークロールの圧下面が平坦になる
ように制御してクラウンを修正するように作用させるも
のである。すなわち、第１０図に示すように、ワークロ
ール１．２のネックに装着された軸受け５．６の間に両
ロンドタイプのベンディングシリンダ１２を配設し、こ
のシリンダ１２を伸縮させることにより両軸受け５，６
の間隔を調整することができるようになっており、ベン
ディング量に応じて被圧延材１１に発生しようとするク
ラウンを修正させるものである。これはワークロールベ
ンディング法であるが、その他にバックアップロールベ
ンディング法もある。

また、圧延ロール内に油室を設け、これに作用する油圧
を調節してワークロールのクラウンを変えるＶＣロール
法や、ワークロールを部分的に加熱膨張させてクラウン
を変えるヒートクラウン法、あるいはロールクーラント
を掛ける量を部分的に調節して膨張量を調節して行う方
法等が知られている。

［発明が解決しようとする課題］ し、かじながら、前記ロールベンディング法によれば、
即応性および柔軟性に冨んではいるものの、第１３図　
ｆａＬ　　ｆｂ）に示すように、ワークロール１，２が
バックアップロール３，４の全面に拘束されているため
に、ワークロールに充分な撓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、被圧延材の板幅１強度
、形状等によリバックアップロールを組替えてそのクラ
ウン形状を変更する必要がある等の欠点がある。

また、ＶＣロール法ではワークロール構造の複雑化によ
って高価となり、保守も面倒となってしまう。更に、ヒ
ートクラウン法やロールクーラント法では、柔軟性があ
るものの応答性が極めて悪いという問題がある。

本発明の目的は、上記従来の問題点に着目し、特に高速
圧延で刻々変化する条件に対応できる即応性を有し、広
範囲にわたるワークロールのクラウン制御機能をもたせ
ることができるとともに、特にワークロールの撓み制御
量を大幅に増大することができるようにした圧延機を提
供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明に係る圧延機は、圧
延材を圧下する一対のワークロールと、各ワークロール
に転接する一対のバックアップロールとを備え、各ロー
ルの両端軸受けをハウジングに取り付けるとともに、前
記一対のワークロール間の軸受は間隔を調整しクラウン
制御をなす加圧手段を前記ハウジングに組込んでなる圧
延機において、前記一方のバックアップロールをロール
軸方向に分離した短尺胴長の一対のサポートロールによ
り形成しつつこの分離サポートロールを回転可能に支持
しかつ軸方向摺動可能に支持するバックアップシャフト
に取り付けて構成し、前記バックアップシャフトと平行
に配設されたガイドシャフトに位置移動可能に装着され
前記各分離ロール本体に係合するガイド部材を取り付け
るとともに、ハウジングにはガイドシャフトと直交する
方向に伸縮する伸縮ロッドを有する液圧駆動手段を設け
、前記伸縮ロッドを開脚リンク機構を介して前記同軸の
ガイド部材相互に連結することにより同軸の分離ロール
間隔を調整可能とし、他方のバックアップロールは前記
ワークロールと類似形状を有するとともに、ワークロー
ル径より大径としたものである。

［作用］ 上記構成によれば、被圧延材を直接圧下するワークロー
ルの撓みを抑制する各バックアップロールは、ロール軸
方向に分離された一対のサポートロールにより構成され
、ワークロールと各々部分的に転接して圧下刃をサポー
トする。上バツクアップロールにおいては、分離サポー
トロールは軸方向に移動可能とされ、その位置移動を行
わせることにより曲げモーメント支点が変化し、ワーク
ロールネックの加圧手段によるロールベンディング量を
加減調整することができる。このような分離ロールの位
置移動は、ハウジングに取り付けられた液圧駆動手段の
ロッドの伸縮動作に追随する開脚リンクの開閉によって
行われ、ロッドの伸縮により開脚リンクは開脚または閉
脚し、端部に連結された一対のガイド部材の間隔を変化
させ、もってガイド部材に係合された一対の分離ロール
の間隔が調整される。さらに、下バツクアツプロールで
は、ワークロール径より大径を有したロールを配設する
。したがって、上部サポートロールにおいては液圧駆動
手段による伸縮動作にて一対の分離サポートロールによ
って設定されるロールベンディング支点が変化され、ワ
ークロールの軸受は間に介在される加圧手段による加圧
力と独立または協働してロールベンディング量を迅速に
調整でき、一方、下バツクアツプロールでは、被圧延材
の幅寸法および形状に合わせて分離サポートロール間隔
のものをいちいち選択する必要がな（、液圧駆動手段に
よる伸縮動作にて下部ワークロールを下方へ押し曲げて
下バツクアツプロール表面に押付けてロールベンディン
グ量を迅速に調整でき、高速圧延でのクラウン制御を的
確に行わせることができる。特に分離ロールの位置移動
を液圧駆動手段とこれに連結される開脚リンクによって
行わせるので、即応性が高く適正な位置制御が可能とな
る。

［実施例］ 以下に、本発明に係る圧延機の具体的実施例を４段式圧
延機に適用した例に付き図面を参照して詳細に説明する
。

第１図〜第２図は実施例に係る４段式圧延機の全体構成
を示している。図示のように、門型のハウジング２０に
対して平行な一対の上下ワークロール２２．２４が互い
に転接可能に横架され、これらの間に被圧延材２６を通
板可能にしている。このような上下ワークロール２２．
２’４の各背面側には上バツクアップロールユニット２
８と下バツクアツプロール３０がやはり平行に横架され
ている。

上バツクアップロールユニット２８はワークロール２２
と平行に配置されるバックアップシャフト３２を有し、
これにはロール軸方向の左右に分離され、胴長が短く形
成された一対のサポートロール３４Ｒ，３４Ｌが回転か
つ軸方向に摺動移動できるように取り付けられている。

この一対のサポートロール３４Ｒ，３４Ｌは前記上ワー
クロール２２に転接され、圧延時にワークロール２２の
バックアップサポートをなすものである。

下バツクアツプロール３０は軸心方向に不変な径またク
ラウン形状を有しており、下ワークロール２４に転接さ
せるようにして圧延時のバックアップサポートをなすよ
うにしている。また、前言己すボートロール３４Ｒ，３
４Ｌは、第３図に上部ユニット２８について代表して示
したように、回転ベアリング４０を介してバックアップ
シャフト３２に装着され、また両端面にスラストベアリ
ング４２．４４を配設して装着されている。

上記した上下ワークロール２２．２４のネ・ツク部分と
、上部バックアップロールユニ・ソト２８のバックアッ
プシャフト３２のネック部分には、第２図に示すように
、軸受け４６，４８．５０が取り付けられ、さらに、下
バツクアツプロール３０のネック部分には、軸受け５２
が取り付けられ、これらをハウジング２０に縦列配置し
て取り付けている。そして、ハウジング２０の下部位置
には圧下シリンダ５４が装備されており、これを駆動す
ることにより所定の圧延圧力をワークロール２２．２４
間に発生させるようにしている。

このような構成において、上述した上バツクアップロー
ルユニット２８の分離サポートロール３４Ｒ，３４Ｌは
、ロール軸方向に移動することにより位置調整ができ、
下バツクアツプロール３０は上下ワークロール２２．２
４に類似した形状を有しており、被圧延材２６の幅寸法
および形状に応じて調整不可能になっている。上バ・ツ
クアップロールユニット２８の分離サポートロール３４
Ｒ，３４Ｌの位置調整のために、サポートロール３４Ｒ
，３４Ｌにはガイド部材としてのロールガイド５６Ｒ，
５６Ｌが係合されている。

第３図は上バツクアップロールユニット２８への装着例
を示している。図示のように、バックアップシャフト３
２の両端軸受け５０間に渡し掛けられる２本のガイドシ
ャフト５８がバックアップシャフト３２と平行に取り付
けられている。共通の軸受け５０に対してバックアップ
シャフト３２とガイドシャフト５８を取り付けることに
より、両シャフト３２．５８の平行度を保持されている
。このガイドシャフト５８に対し前記ロールガイド５６
Ｒ，５６Ｌが取り付けられており、これはガイドシャフ
ト５８を貫通させ、サポートロール３４Ｒ，３４Ｌと干
渉しないように形成されたスライドケーシング６０Ｒ，
６０Ｌを備えている。そして、スライドケーシング６０
Ｒ，６０Ｌにはサポートロール３４Ｒ，３４Ｌの両端面
に向けて延長され、ロール３４Ｒ，３４Ｌの両端面に取
り付けられているスラストベアリング４２゜４４を挟持
するスラストベアリングサポート６２゜６４が取り付け
られている。スラストベアリングサポート６２．６４は
各々第３図（ｂ）に示したように、直接スラストベアリ
ング４２．４４に当接されるドーナツ盤状の押えプレー
ト６６と、これを外面から補強支持するブラケット６８
によって形成されている。押えプレート６６はバックア
ップシャフト３２を干渉しないように貫通させている。

したがって、各サポートロール３４Ｒ１３４Ｌは各々ロ
ールガイド５６Ｒ，５６Ｌをガイドシャフト５８に沿っ
て軸方向に移動させることに伴って、サポートロール３
４Ｒ，３４Ｌをバックアップシャフト３２の軸方向に摺
動移動させることができる。

ここで、サポートロール３４Ｒ，３４Ｌの位置移動を適
正に行わせる駆動手段が各バックアップロールユニット
２８に設けられている。これは被圧延材２６の幅寸法な
らびに板形状に応じて一対の分離サポートロール３４Ｒ
，３４Ｌの位置を、相互にワークロール２２の外周面に
沿って軸方向に接近させたり離反させるもので、ハウジ
ング２０に取り付けられる液圧駆動手段としての油圧シ
リンダ装置７０と、これにより脚の開閉動作がなされる
開脚リンク機構７２によって構成されている。すなわち
、上バツクアップロールユニット２８について、第３６
図（ａ）に示したように、ハウジング２０の上梁部材の
中央部に油圧シリンダ装置７０を取り付けており、これ
は圧油の給排によりロッド７４を前記バックアップシャ
フト３２およびガイドシャフト５８側に向けられこれら
と直交する方向に伸縮動作されるように固定配置されて
いる。また、この伸縮ロッド７４の先端には、２本の等
長リンク部材を回転自在に連結して逆Ｖ字状に配設され
、その開き角度を可変とした開脚リンク機構７２が接続
されている。そして、開脚リンク機構７２の各リンク部
材の先端を左右のロールガイド５６Ｒ，５６Ｌのスライ
ドケーシング６０Ｒ，６０Ｌにそれぞれ連結しているの
である。開脚リンク機構７２の開脚平面はガイドシャフ
ト５８と平行な面とされ、油圧シリンダ装置７０の駆動
によりロッド７４を伸縮させることにより、リンク部材
の開脚角度が変更され、これに伴ってロールガイド５６
Ｒ，５６Ｌ、ひいては一対のサポートロール３４Ｒ，３
４Ｌを相互に離反させたり、あるいは接近させることが
できる。

また、ハウジング２０にはロールベンディング装置９０
が組込まれており、第４図に示すように、上部ロールベ
ンディング用ロッド９２、下部ロールベンディング用ロ
ッド９４、およびロールベンディング用シリンダ９６、
およびピストン９８から構成されている。

上部ロールベンディング用ロッド９２の下端部はピスト
ン９８に固着され、上端部が上部ワークロール軸受け４
６と接離自在に配設されている。

また、下部ロールベンディング用ロッド９４は逆に上端
部がピストン９８に固着され、下端部が下部ワークロー
ル軸受け４８と接離自在になっている。シリンダ９６の
中央部には、小径の連通孔１００が設けられ、ここに図
示しない圧油供粕装置から圧油を導入すると、ロールベ
ンディング用ロッド９２，９４は互いに離反し、上下ワ
ークロール２２．２４の各軸受け４６．４８を各々バッ
クアップロールユニット２８．３０の軸受け５０．５２
側に押圧するように作用する。

また、ロールベンディング用シリンダ９６と上下ワーク
ロール軸受け４６．４８との摺動面には、各々ライナ１
０２，１０４を貼着し、シリンダ９６への圧油供給時に
この摺動面にて滑動し、ワークロール軸受け４６．４８
を押し開き、前記サポートロール３４とワークロール２
２との当接箇所を支点として曲げモーメントが作用しや
すいようにしている。これにより、ワークロール２２．
２４による圧延時におけるワークロール圧延面プロフィ
ールが矯正されて平坦面となるように調整される。

なお、圧下シリンダ５４は、第５図に示したように、ヘ
ッド１０６を内蔵し、圧延時には図示しない圧油供給装
置から圧下シリンダ５４内に圧油を導入することにより
、ヘッド１０６を上昇させるようにしている。ヘッド１
０６の動作は下部バックアップロール３０の軸受け５２
を押上げ、この圧下刃は下バツクアツプロール３０、下
部ワークロール２４、軸受け４８、ロールベンディング
装置９０、軸受け４６、上部ワークロール２２、上部サ
ポートロール３４Ｒ，３４Ｌ、上部バックアップシャフ
ト軸受け５０、ハウジング２０に伝達されて、所望の圧
延力を発生させるのである。

このように構成された圧延機の動作は次のようになる。

圧延前に被圧延材２６の幅に合わせてサポートロール３
４Ｒ，３４Ｌの位置を予め決定しておく。この場合、サ
ポートロール３４のワークロール２２への転接位置は被
圧延材２６に重合しない位置に設定する。

この初期設定が終了した後、ワークロール２２゜２４間
に被圧延材２６を通板する。これにより被圧延材２６は
所望の板厚に圧延されてストリップ材として出るが、こ
の形状判定を目視あるいはセンサロールによる接触方式
、光や磁気を利用した非接触方式によって行う。この判
定により耳伸びや中伸びが発生した場合には、上バツク
アップロールユニット２８においては、ハウジング２０
に取り付けた油圧シリンダ７０への圧油給排を行い、開
脚リンク機構７２を作動させて対となっているサポート
ロール３４Ｒ，３４Ｌを相互に近接するようにあるいは
離反するように位置移動させるとともに、下バツクアツ
プロール３０においては、上下ワークロール２２．２４
と類似し、かつ、上下ワークロール２２．２４より大径
を有したものを取り付けて、ワークロール２２．２４に
作用する曲げモーメント量を調整し、形状異常の発生を
抑制し、矩形のストリップ材を得ることができる。

第６図〜第７図に上下ワークロール２２．２４のプロフ
ィールがサポートロール３４の位置調節によるペンディ
ング力の大きさによってどのように推移するかの実験結
果を示す。

第６図はロール径６００ｍｍ、圧延力６００ｔｏｎ、サ
ポートロール間距離を１４００ｍｍに設定し、ロールペ
ンディング力を０〜１２５ｔｏｎまで調整した場合の上
部ワークロール２２のプロフィールの変化を示す。

第７図はロール径６００ｍｍ、圧延力６００ｔｏｎ、サ
ポートロール間距離を１６００ｍｍに設定し、ロールペ
ンディング力を０〜１２５ｔｏｎまで調整した場合の上
部ワークロール２２のプロフィールの変化を示したもの
である。

この結果から理解できるように、ロールペンディング力
およびサポートロールの位置によりワークロールの撓み
量を任意に変更することができ、もってストリップ材の
断面調整が可能であることが判明する。したがって、広
範囲に形状制御ができるクラウン制御能力を持たせるこ
とができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、ワークロールの
バックアップサポート部位を任意に変更することによっ
て迅速かつ広範囲にわたってクラウン制御を行わせるこ
とができ、製品形状の修正を極めて容易に実現すること
ができる。

特に、本発明における上バツクアップロールユニットで
は、圧延時のバックアップをなす分離サポートロールの
位置移動を、ハウジングに取り付けられガイドシャフト
と直交する方向に伸縮する伸縮ロッドを有する液圧駆動
手段と、これにより開脚角度を可変とした開脚リンク機
構とによって同軸に配置された一対の分離ロール間隔を
調整可能としているので、的確に位置移動を行わせ、移
動速度も速くすることができ、下バツクアツプロールで
は、液圧駆動手段による伸縮動作にて下部ワークロール
を下方へ押し曲げて下バツクアツプロール表面に押付け
てロールベンディング量を迅速に調整できるので、形状
修正機能を迅速に行わせ、かつ精密な位置制御によるク
ラウン制御を行わせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る圧延機の正面図、第２図
はその側面図、第３図（ａ）は上部サポートロール部の
要部拡大断面図、第３図（ｂ）は同図（ａ）の側面断面
図、第４図はロールベンディング装置の断面図、第５図
は圧延機の軸受けが装着されたハウジングの断面図、第
６図および第７図はサポートロールの位置移動に伴うロ
ール撓み量の特性図、第８図は従来の４段式圧延機の正
面図、第９図は同側面図、第１０図は圧延機の軸受けが
装着されたハウジングの要部断面図、第１１図はロール
ベンディング装置の断面図、第１２図はロール撓みを示
す模式図、第１３図はクラウンの増加および減少状態の
模式図である。 ２０・・・・・・ハウジング、 ２２．２４・・・・・・ワークロール、２６・・・・・
・被圧延材、 ２８・・・・・・上バツクアップロールユニット、３０
・・・・・・下バツクアツプロール、３２・・・・・・
バックアップシャフト、３４Ｒ，３４Ｌ・・・・・・サ
ポートロール、４０・・・・・・回転ベアリング、 ４２．４４・・・・・・スラストベアリング、４６．４
８．５０．５２・・・・・・軸受け、５４・・・・・圧
下シリンダ、 ５６Ｒ，５６Ｌ・・・・・・ロールガイド、５８・・・
・・ガイドシャフト、 ６０・・・・・・スライドケーシング、７０・・・・・
油圧シリンダ装置、 ７２・・・・・・開脚リンク機構、 ７４・・・・・ロッド、 ９０・・・・・ロールペンデイン’ｆＨＭ。 特許出願人　　宇部興産株式会社 第１図 第２図 第４図 第５図 第６図 第７図 ストリップ材の幅（ｍｍ） 第８図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図 第１３図 （ａ）　　　　　　　（ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 圧延材を圧下する一対のワークロールと、各ワークロー
   ルに転接する一対のバックアップロールとを備え、各ロ
   ールの両端軸受けをハウジングに取り付けるとともに、
   前記一対のワークロール間の軸受け間隔を調整しクラウ
   ン制御をなす加圧手段を前記ハウジングに組込んでなる
   圧延機において、 前記一方のバックアップロールをロール軸方向に分離し
   た短尺胴長の一対のサポートロールにより形成しつつこ
   の分離サポートロールを回転可能に支持しかつ軸方向摺
   動可能に支持するバックアップシャフトに取り付けて構
   成し、前記バックアップシャフトと平行に配設されたガ
   イドシャフトに位置移動可能に装着され前記各分離ロー
   ル本体に係合するガイド部材を取り付けるとともに、ハ
   ウジングにはガイドシャフトと直交する方向に伸縮する
   伸縮ロッドを有する液圧駆動手段を設け、前記伸縮ロッ
   ドを開脚リンク機構を介して前記同軸のガイド部材相互
   に連結することにより同軸の分離ロール間隔を調整可能
   とし、他方のバックアップロールは前記ワークロールと
   類似形状を有するとともに、ワークロール径より大径と
   したことを特徴とする圧延機。