JPH04200808A

JPH04200808A - 圧延機

Info

Publication number: JPH04200808A
Application number: JP33009090A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Okita; 沖田　哲雄; Kunio Takeya; 武谷　国男
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1992-07-21

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〕本発明は鉄鋼業の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
所望の板厚にするだめの圧延機に係り、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２段式圧延機を第８図〜第１０圓に示す。

この種の圧延機は一対のワークロール１，２が、はぼ等
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の両ネック部を軸受５，６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５，６間を圧下することによっ
て圧下刃をワ・〜クロール１，２間に与えるようにして
いる。

ど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ｔこ伴ってワークロール１，
２の中央部が拡開され、両端軸受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、第１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）が生しており、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太鼓状断面
となってしまう。

第１２図に従来の圧延機を用いて被圧延材１１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ワーク
ロール１．２のロール径を７００ｍｍ、圧下シリンダ１
０の圧延力Ｆを６００　ｔｏｎとした場合のワ・−クロ
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、このため被圧延材１１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が耳波形状になるこ
とを防止し２つつ、かつ、ストリップ材の上下面が平坦
な圧延がなされるように各種の提案がなされている。

そのいつくかの例を略述すると次のとおりである。

その一つば、上下ワークロール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、上下ワークロ
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、」二下ワークロール１，
２の中央部を太くし、中高の中央部が大きく、両端で小
さくなるを有した一対の上下ワークロール１．２の両端
をロールネック軸受５，６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
みの被圧延材１工を通して圧延され、所望する板厚のス
トリップ材にされる。

この圧延時には、ハウジング９に内設された圧下シリン
ダ】０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ワーク上１−ル２両端
部のロールネック軸受６を上方に押圧する圧延力Ｆ（こ
れば上下ワークロール１．２間に挿入された被圧延材］
１を圧延しようとする力となる）と、ワークロール１，
２間に挿入される被圧延材１１の圧延時の反力Ｒによっ
て、圧延後のストリップ材の形状は、端部厚さｈと中央
部厚さｉＪとの間に厚みに差（■１−ｈ）が生じており
、被圧延材１１の送り方向と直交する方向に切断した横
断面図では、ストリップ材の」二下の形状が平坦でなく
なる。

また、次の方法として、上下ロールネック軸受５．６に
ベンディングシリンダに係合したロールヘンデインブロ
ンド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
２．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、圧延ロール内に油室を設け、２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詳説して行う
方法等が知られている。

〔発明が解決しよ・うとする課題〕

しかしながら、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富んでいるものの、ワークロールが
バックアップロール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
対能力を欠けるばかりか、被圧延材の板幅、強度、形状
等により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１、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掃
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、７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・−クロ
ールに転接するバックアップロールとを備え、各ロール
の両端軸受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、前記バックアップロールと転接する一方のワー
クロールを他方のワークロールより小径となし、前記バ
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イ］げて構成し、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、一対のガイド部
材相互に互いに逆ネジが刻設されたスクリュウロッドを
螺着して連係し、前記一対のガイド部材またはスクリュ
ウロッドのいずれかに被動車を取付け、ハウジング等の
固定側に駆動車を取付け、被動車と駆動車とをベルト等
の巻き掛け手段を介して回転伝達可能として前記同軸に
配設された分離ロール間隔を調整可能としたものである
。

〔作　用〕

上記構成によれば、被圧延材を直接圧下する上ワークロ
ールの撓みを抑制する名バックアップロールば、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を力をザボ
ートする。上バツクアップロールにおいては、分離サポ
ートロールば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、ハウジング等の固定側取付けられた駆動車
を回転することにより、これが巻き掛り手段を介して被
動車を回転する。

被動車をスリーブ状に形成してスクリュウロッドに螺合
させ、ガイド部材に回転自在に装着する。

このスリーブ状被動車にベルト等の巻き掛け手段を巻き
付けて連結することにより、一対のガイド部材を相互に
接近あるいは離反するように移動させることかできる。

このようにして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。したがって、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間に介在される加圧手段による加圧
力と独立または協動してロールベンディング量を迅速に
調整でき、上部ワークロールは下部ワークロールに押付
けられて強制的に補正される。こ・うして、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巻き掛け伝達手段によって行わせ
るので、即応性が高く適正な位置制御が可能となるとと
もに、位置制御の駆動部の設置スペースが取れない場合
でも、巻き掛け手段を延長し２て任意の箇所を選択する
ことができるのである。

〔実施例〕

以下に、本発明に係る圧延機の具体的実施例を２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２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−ル２２，２４が互
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。上部ワーク１１−ル２２径は下部ワ
ークロール２４径より小径をなしており１、−Ｌ下ワー
クロール２２゜２４の径は軸心方向に不変な構造を有し
ている。

このようなト下ワ・−クロール２２の上面側には上バン
クアンプロールユニット２８が平行に横架されている。

上バツクアップ＋」−ルユニット２８はワーク１コール
２２と平行に配置される八ツク゛７ンブシヤフト３２を
有し、これにはロール軸方向に左右に分離され、胴長が
短く形成された−・対のザボートロ・−ル３４Ｒ，３４
Ｌが回転かつ軸方向に摺動移動できるように取付けられ
ている。この一対のサポートロール３４Ｒ，３４Ｌは前
記トワークロール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。また
、前記ナボートロール３４Ｒ，３４Ｌは、第３図に上部
ユニッｌ＝　２８　について代表して示したように、回
転ベアリング４０を介してバックアンプシャツト３２に
装着され、また、両端面にスラストベアリング４２．４
４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のネック部分と、
十バックアップロールユニット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
４６，４８．５０が取付けられ、これらをハウジング２
０に縦列配置して取付けている。そして、ハウジング２
０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、−Ｌ：述した」−バンクア
ップロールユニッＩ・２日の分離ザホートロール３４Ｒ
，３４Ｌロール軸方向に移動することにより位置調整が
できるようになっている。この位置調整のために、各ユ
ニット２８．３０におけるサポートロール３４Ｒ，３４
Ｌ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図ば」ニバックアップロールユ
ニット２８への装着例を示している。図示のように、バ
ックアップシ十フト３２０両端軸受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ツ［
・３２と平行に取り付けられている。共通の軸受５０に
対してバックアンプシャフト３２とガイドシャフト５Ｂ
を取り付番」ることにより、両シャフ）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５６Ｒ
，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ゲージング６０Ｒ，６
０Ｌを備えている。

そして、スライドケーシング６０Ｒ，６０Ｌにはザボー
Ｉ・ロール３４Ｒ，３４Ｌの両端面に向けて延長され、
ロール３４Ｒ，３４１，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
リンブザボー＋−６２，６４が取り付けられている。ス
ラストベアリンブザボー１へ６２．６４は各々第３図（
Ｉ））に示したように、直接スラスＩ・ベアリング４２
．４４に当接されるド・〜ナラ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１−６６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３４Ｒ，３４Ｌは各々ロール
ガイド５６　Ｒ，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３４
Ｒ，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、上記サポートロール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３
４Ｒ，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、こ
れは巻き掛け伝動装置９０によって構成されている。上
バツクアップロールユニット２Ｂについて、第３図（ａ
）、０））に示したようにハウジング２０の上梁部材の
中央部に駆動車としてのドラム９１が据え付けられてお
り、このドラム９１の一端側にはモータ９２が連結され
ている。−・方、左右のロールガイド５６Ｒ，５６１，
のスライドケーシング６０Ｒ１６０Ｔ、にはガイドシャ
フト５日が貫通しているが、これと平行にスフリプ、ウ
ロッド９３が同様に貫通され、この両端をバックアンプ
シャフト軸受５０に回転自在に支持させている。スクリ
ュウロッド９３には右半部と左半部に逆ネジが切られて
おり、その各ネジ部に一対のスナーブナッｌ−９４Ｒ。

９４■、が螺合されている。このスリーブナツト９４Ｒ
，９４Ｌはスライドケーシング６０Ｒ３６０Ｉ、におけ
るスクリュウロッド貫通孔に装着され、これはスライド
ケーシング６０Ｒ，６０Ｌに回転可能に取付けられてい
るが０、軸方向に移動できないように拘束されて取付け
られている。両スリーブナッｌ−９４Ｒ，９４Ｌは中央
側に延長されてスライドケーシング６０Ｒ，６０Ｌの端
面から突出しており、この延長部には被動車としてのプ
ーリ９５Ｒ，９５Ｌが一体的に形成されている。

そして、これらの各プーリ９５Ｒ，９５Ｌには前記ドラ
ム９１との間にロープ９６Ｒ，９６Ｌが巻き掛けられ、
モータ駆動される回転ドラム９１の回転に伴、って回転
されるようになっている。このため、各スリーブナツト
９４Ｒ，９４Ｌが回転され、スクリュウロッド９３のネ
ジ切り方向に沿って互に接近あるいは離反する方向への
移動力をスライドケーシング６０Ｒ，６０Ｌに与える。

これに伴ってロールガイド５６Ｒ，５６Ｌ、ひいては一
対のザボ・−１−ロール３４Ｒ，３４Ｌ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Ｗ１０
０が組込まれており、第４図に示すように、ロールベン
ディング用ロッド１０２、ロールベンディング用シリン
ダ１０６、およびピストン１０８から構成されている。

ロールベンディング用ロッド１０２の下端部はピストン
１０８に固着され、上端部が上部ワークロール軸受４６
と接離自在に配設されている。シリンダ１０６の中央部
には、導入孔１１０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
ロッド１０２ば上ワークロール２２の軸受４６をバック
アップｒ：ｌ−ルユニット２８の軸受５０側に押圧する
ようＱこ作用する。

また、ロールヘンディング用シリンダ１０６と」−ワー
クロール軸受４６との摺動面には、各々ライナ１１２，
１１４を貼着し、シリンダ１０６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４６を押し−Ｌげ
、前記サボー１−ロール３４．３８とワークロール２２
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２２．２
４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１１６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１１６を上昇させるようにしている。ヘッド１
１６の動作は下部ワークロール２４の軸受４８を押上げ
、この圧下刃ば下部ワークロール２４、軸受４８、しｌ
−ルペンディング装置１００、軸受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の幅に合せてサポートロール３４
Ｒ，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が
、この初期設定は最初圧下シリンダ５４を駆動して下部
ワークロール２４を上昇させ、ワークロール２２および
サポートロール３４を軽く接触させておく。そして、そ
の後にサポートロール３４の位置調整用の回転ドラム９
１を正転または逆転し、ロープ９６Ｒ，９６Ｌを介して
プーリ９５Ｒ，９５Ｌを回転することにより、予め設定
されている位置に移動させる。これにより−・対のサポ
ートロール３４Ｒ，３４Ｌの間隔が所望の間隔に設定さ
れる。この状態でザボー　トロール３４の接触位置が被
圧延材２６の圧延領域から外れるよ・うにするのである
。

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ｖＪ２６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すが、
この形状判定を目視あるいはセンザ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１、ハ
ウジング２０に取付けた回転ドラム９１を回転してスリ
ーブナツトまたはスクリュウロッドを回転させる。この
操作で対となっているサポートロール３４Ｒ，３４Ｌを
和瓦に近接するよ・うにあるいは離反するように位置移
動されるので１．ワークロール２２に作用する曲げモー
メンｌ−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〔１図〜第７図に」二部ワークロール２２のプロフィ
ールがザボー１０−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６００　ｔｏｎ、
ザボーｌ〜ロール間距離を］、４００ｍｍに設定し、ロ
ールペンディング力を０＝・］、　２５　ｔｏｎ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６００ｎ＋ｍ、、圧延力６００　ｔ、
ｏｎ、ザボ・−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〜］、　２５　ｔｏｎまで
調整した場合の」二部ワークロール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Ｉ・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。

なお、」二記実施例では巻き掛け手段をローブによって
構成しているが、こればベルトやチ、ア、・−ン等を用
いることができるのはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明し７たように、本発明によれば、ワークロール
のハックアップザボ−１・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、製品形状の修正が極めて容易に実現する
ことができる。

特に、本発明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、巻き掛け伝動装置によ５って
行い、同軸に配置された一対の分離ロール間隔を調整可
能とと７でいるので、的確に位置移動を行わせることが
できる。しかも、移動速度も速くすることができるので
、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。更に、巻き
掛け伝動装置の駆動部は巻き掛け手段を延長することに
より、任意の箇所に設置することができ、特に高ざ方向
の制限がある場合に有効な構造となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は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０〕）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２段式圧延機の正面図、第９
図は同側面図、第１０図は圧延機の軸受が装着されたハ
ウジングの要部断面図、第１１図はロール撓みを示す模
式図、第１２１ｍ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・・・被圧延機、２８・・・バックアップロール
ユニット、３２・・・バックアップシャフト、３４Ｒ。３４１、・・・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・・・軸受、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、９０・・・巻き掛
け伝動手段、９１・・・回転ドラム（駆動車）、９２・
・・モータ、９３・・・スクリュウロッド、９５Ｒ，９
５Ｌ・・・プーリ、９６Ｒ，９６１−・・・ローブ、ｉ
ｏｏ・・・ロールベンディング装置。第３図（ｂ）第４図

Claims

【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
ルに転接するバックアップロールとを備え、各ロールの
両端軸受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、前記バックアップロールと転接する一方のワークロール
を他方のワークロールより小径となし、前記バックアッ
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、一対のガイド部材相互に互
いに逆ネジが刻設されたスクリュウロッドを螺着して連
係し、前記一対のガイド部材またはスクリュウロッドの
いずれかに被動車を取付け、ハウジング等の固定側に駆
動車を取付け、被動車と駆動車とをベルト等の巻き掛け
手段を介して回転伝達可能として前記同軸に配設された
分離ロール間隔を調整可能としたことを特徴とする圧延
機。