JPH04361804A - ２０段圧延機 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ステンレスや銅合金等
の特殊材料の薄板圧延に使用される２０段圧延機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】２０段圧延機は、上下一対のワークロー
ルを有し、各々のワークロールは２本の第１中間ロール
で支持され、２本の第１中間ロールは３本の第２中間ロ
ールで支持され、３本の第２中間ロールは４本のバック
アップロールで支持されてなるものであった。

【０００３】前記２０段圧延機の形状制御手段として、
前記第１中間ロールの一端を先細りのテーパ形状とし、
且つ、圧延条件に応じて該第１中間ロールを板幅方向に
シフトさせる「ロールシフト」と、前記バックアップロ
ールを軸方向に複数個に分割し、各分割ロールを径方向
に押し込むことによりロールクラウンを変化させる「ク
ラウン調整」とが従来からあった。

【０００４】しかし、２０段圧延機ではワークロール径
が小径のため、一般に板形状は複雑な形状となり、前記
２つの形状制御手段のみでは十分な形状制御が出来なか
った。そこで最近では、前記一対の第１中間ロールのテ
ーパ形状を各々異なった形状とし、且つ、独立にシフト
させるものが提案されている（例えば、特開昭　６３−
１０１００９号公報、特開平２−１０８４０１号公報参
照）。

【０００５】また、第２中間ロールにもテーパ形状を付
与してシフトさせると共に、当該ロールにベンディング
力を負荷する構造も提案されている（例えば、特開平２
−５９１０４　号公報参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記一対の第１中間ロ
ールのテーパを異なった形状として、各々独立にシフト
させる従来のものでは、一般に第１中間ロールの直径が
小さいため、駆動部を小さくせざるを得ず、シフトさせ
るのに十分な駆動力を与えることが出来なかった。

【０００７】また、前記従来の第２中間ロールをシフト
させ、且つベンディング力を与えるものでは、制御範囲
を広げるのに有効ではあるが、複雑形状は修正できなか
った。更に、第２中間ロールは一般に回転駆動ロールで
もあり、この駆動ロールにシフト機構とベンディング機
構とを付与することは、きわめて構造が複雑になり、且
つ高価な構造になるものであった。

【０００８】そこで、本発明は、圧延機の構造を複雑に
することなく、複雑形状の修正が可能になる２０段圧延
機を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は次の手段を講じた。即ち、本発明の特徴と
するところは、上下一対のワークロールの各々が２本の
第１中間ロールで支持され、該２本の第１中間ロールが
３本の第２中間ロールで支持され、該３本の第２中間ロ
ールが４本のバックアップロールで支持されると共に、
前記第１及び第２中間ロールが軸方向にシフト可能とさ
れた２０段圧延機において、前記第１中間ロールの端部
形状を２次以上の関数で表される形状とし、前記第２中
間ロールのロール形状を３次以上の関数で表される形状
とし、且つ、変曲点をもたせた形状とした点にある。

【００１０】

【作用】前記本発明の作用を図面を用いて説明する。図
１及び図２に２０段圧延機のロール配列を示す。同図に
於て、１　は薄板圧延材のワークであり、該ワーク１　
を挟んでその上下にロールが配置されているが、上下の
ロールは対称配置されているので、図面では上部のロー
ルのみが示されている。

【００１１】前記ワーク１　にワークロール２　が接し
、該ワークロール２　は第１中間ロール３に支持され、
該第１中間ロール３　は第２中間ロール４　に支持され
、該第２中間ロール４　はバックアップロール５　に支
持されている。 前記第１及び第２中間ロール３，４　は軸方向にシフト
（移動）可能である。　　圧延中はワークロール２　、
第１中間ロール３　、第２中間ロール４　、圧延荷重の
ため各々接触している。このため、圧延中のワークロー
ル２　のたわみ量ｙは、圧延荷重による各ロールのたわ
みｆ、第１中間ロール３　の形状によるたわみｇ、及び
、第２中間ロール４　の形状によるたわみｈの合成され
たものとなる。

【００１２】即ち、板幅方向の位置をｘとした場合、前
記ワークロール２　のたわみ量ｙ（ｘ）は、次式で表さ
れる。 ｙ（ｘ）　＝ｆ（ｘ）　＋ｇ（ｘ）　＋ｈ（ｘ）　また
、前記第１中間ロール３　を軸方向にΔｘ１　だけシフ
トさせたときのたわみｙ’（ｘ）は、 ｙ’（ｘ）＝ｆ（ｘ）　＋ｇ（ｘ　＋Δｘ１）＋ｈ（ｘ
）　また、前記第２中間ロール４　を軸方向にΔｘ２　
だけシフトさせたときのたわみｙ”（ｘ）は、 ｙ”（ｘ）＝ｆ（ｘ）　＋ｇ（ｘ）　＋ｈ（ｘ　＋Δｘ
２）ワークロール２　のたわみｙ（ｘ）　と圧延された
板形状ε（ｘ）　の関係は、ε（ｘ）　∝　　ｙ（ｘ）
となる。

【００１３】従って、第１中間ロール３　をΔｘ１　だ
けシフトさせたときの形状変化Δε’（ｘ）は、Δε’
（ｘ）　　∝　　ｙ’（ｘ）−ｙ（ｘ）　＝ｇ（ｘ　＋
Δｘ１）−ｇ（ｘ）　同様に、第２中間ロール４　をΔ
ｘ２　だけシフトさせたときの形状変化Δε”（ｘ）は
、 Δε”（ｘ）　　∝　　ｙ”（ｘ）−ｙ（ｘ）　＝ｈ（
ｘ　＋Δｘ２）−ｈ（ｘ）　となる。

【００１４】従って、Δｘ１　、Δｘ２　を同時にシフ
トさせた場合の形状変化Δε（ｘ）　は、次の式（１）
の様に書くことが出来る。

【００１５】

【数１】

【００１６】従って、圧延された板形状を修正するため
に必要なロール形状を以下のように決定する。まず、図
３に典型的な圧延形状を示す。同図に示すように、広幅
材を圧延すると板幅の１／４の場所に表れるクオータ形
状と板端部に表れる端伸び、端縮み形状の複合形状とし
て表れ易い。このクオータ形状、端形状は種々の圧延材
の板幅、板厚、材質により表れる位置、量が異なってく
る。このため、この２つの形状を別々に制御しなければ
、平坦な圧延形状が得られない。

【００１７】従って、クオータ形状を修正するためのロ
ールプロファイルと端形状を修正するためのロールプロ
ファイルが必要である。このクオータ形状を修正するた
めのロールプロファイルとして、前記（１）　式のｇ（
ｘ）　を充当し、端形状を修正するためのロールプロフ
ァイルとして、前記（１）式のｈ（ｘ）　を充当するこ
とが出来る。即ち、クオータ位置での形状変化Δε１　
、板端での形状変化Δε２　は、 　　　　Δε１　∝（ｄｇ／ｄｘ）×Δｘ１　、　　Δ
ε２　∝（ｄｇ／ｄｘ）×Δｘ２　となる。

【００１８】この場合、図　３の実線で示す板形状のも
のは、クオータ部の形状がプラス（　＋）　であるので
、Δε１　はマイナス（　−）　を与えればよい。即ち
、Δｘ１　の符号をマイナスにすればよい。即ち、第　
１中間ロールをマイナス方向（　板幅中央方向）にシフ
トさせることにより、クオータ部形状を修正することが
出来る。同様に、板端部の形状がマイナス（　−）　で
あるので、Δε２　はプラス（　＋）　を与えればよい
。即ち、Δｘ２　の符号をプラスにすればよい。即ち、
第　２中間ロールをプラス方向（　板端側方向）にシフ
トさせることにより、端部形状を修正することが出来る
。

【００１９】さて、前記（１）　式を用いて、図　３の
形状を修正する場合、ｄｇ（ｘ）　／ｄｘ、ｄｈ（ｘ）
　／ｄｘの関数は、図４に示すように与えればよい。即
ち、これらの関数は次の式（２）になる。

【００２０】

【数２】

【００２１】前記（２）　式において、αはクオータ形
状の開始点、βはクオータ形状の終了点、γは板端形状
の開始点であり、図　３より求めたものである。圧延形
状は、一般的に、クオータ部にピークを持ち、板端部で
急に減少或いは増加する傾向にある。従って、この形状
を表現する方法としてクオータ部を２　次関数、板端部
を１　次関数で表すことが出来るのである。

【００２２】前記式（２）を解くと次の式（３）になる
。

【００２３】

【数３】

【００２４】前記（３）式で与えられるロールプロファ
イルは、図５に示すようになる。従って、第２中間ロー
ル４　のロールプロファイルｇ（ｘ）の変曲点、ｘ＝（
α＋β）／２を板のクオータ部へプリセットすると共に
、第１中間ロール３　のロールプロファイルｈ（ｘ）　
の開始点γを端部より内側へプリセットして圧延を開始
し、更に、クオータ形状の符号により、Δｘ１　を軸方
向いずれかに動かし、板端形状の符号により、Δｘ２　
を軸方向いずれかに動かせば、板形状を修正することが
出来る。

【００２５】以上のように、ロールプロファイルは前記
（２）式で与えられたｄｇ（ｘ）　／ｄｘ、ｄｈ（ｘ）
　／ｄｘの関数により決まるが、必要条件としては、ｇ
（ｘ）　は変曲点を持つ３次以上の関数であり、ｈ（ｘ
）は２次以上の関数である。

【００２６】

【実施例】以下本発明の実施例を説明する。図６、７に
示すものは２０段圧延機である。同図に於て、１　は薄
板圧延材のワークであり、該ワーク１　を挟んでその上
下にワークロール２　が配置されている。該ワークロー
ル２　は第１中間ロール３　に支持され、該第１中間ロ
ール３　は第２中間ロール４　に支持され、該第２中間
ロール４　はバックアップロール５　に支持されている
。前記第１及び第２中間ロール３，４　は軸方向にシフ
ト（移動）可能である。

【００２７】前記第　１中間ロール３　のプロファイル
ｈ（ｘ）は、前記式（３）の２次式が適用され、ｈ（ｘ
）＝０．０５（ｘ−５００）２　 に設定されている。但し、γ＝５００、ｂ＝０．１　と
されている。前記第２　中間ロール４　のプロファイル
ｇ（ｘ）　も前記式（３）の３次式が適用され、次式（
４）　に示すように設定されている。

【００２８】

【数４】

【００２９】前記（４）　式において、α＝４５０、β
＝５００、ａ＝６　×１０−７とされている。前記２０
段圧延機を用いて形状制御した結果を図　８〜１０に示
す。即ち、図　８に示すように（　α＋β）　／２の点
と板端の距離をδｘ１　とし、γの点と板端の距離をδ
ｘ２　として、此のδｘ１　とδｘ２を変化させた場合
、即ち、第　１中間ロール３及び第　２中間ロール４　
を軸方向にシフトさせた場合の形状変化を図　９及び１
０に示す。

【００３０】前記図　９および１０から明らかなように
、δｘ１を９５〜１３５ｍｍ　で変化させることで、ク
オータ部の形状のみを修正することが出来ていることが
分かる。また、δｘ２　を５０〜７０ｍｍで変化させる
ことにより、板端部の形状を修正することが出来ている
ことが分かる。尚、本発明は、前記実施例に限定される
ものではない。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、中間ロールの形状に変
極点を与え、ロールを軸方向に移動させることにより、
形状変化（　ロールギャップ変化）　を局所的に変える
ことが出来る。このため、圧延中に生じる局所的な形状
変化を修正することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図　１】本発明の作用を説明するためのロール配置正
面図を示す。

【図　２】本発明の作用を説明するためのロール配置側
面図を示す。

【図　３】本発明の作用を説明するための圧延板形状図
面。

【図　４】本発明の作用を説明するための修正形状図。

【図　５】本発明の作用を説明するためのロールプロフ
ァイル図。

【図　６】本発明の実施例を示す２０段圧延機のロール
配置正面図。

【図　７】本発明の実施例を示す２０段圧延機のロール
配置側面図。

【図　８】ロール端部形状を示す拡大図。

【図　９】クオータ部の形状修正を示す実験結果グラフ
。

【図１０】板端部の形状修正を示す実験結果グラフ。

【符号の説明】

２　　　第　１中間ロール ３　　　第　２中間ロール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　上下一対のワークロールの各々が２本
   の第１中間ロールで支持され、該２本の第１中間ロール
   が３本の第２中間ロールで支持され、該３本の第２中間
   ロールが４本のバックアップロールで支持されると共に
   、前記第１及び第２中間ロールが軸方向にシフト可能と
   された２０段圧延機において、前記第１中間ロールの端
   部形状を２次以上の関数で表される形状とし、前記第２
   中間ロールのロール形状を３次以上の関数で表される形
   状とし、且つ、変曲点をもたせた形状としたことを特徴
   とする２０段圧延機。