JPH0471704A - 圧延機のロールスタンド - 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」 本発明は円形あるいは角形断面の材料、特に棒線材を圧
延するロールスタンドに関するものである。

「従来の技術」 従来棒線材の仕上圧延装置には圧延すべき棒線材の通過
するパスラインを挟んで２個の孔型ロールを対向配置し
た２ロールタイプのものと、例えば特公昭５４−３４６
９号公報に丞す如く、パスラインを中心としてその周り
に円周方向に１２０°の間隔を置いて３個の孔型ロール
を放射状に設けた３ロールタイプのものと、例えば特ｒ
＃昭６３−９３４０３号公報に示す如く、パスラインを
中心としてその周りに円周方向に９０°の間隔を置いて
４個の孔型ロールを放射状に設けた４ロールタイプのも
のとがある。

２ロールタイプの仕上圧延装置は構造が簡単であると共
にロール交換が容易である反面、仕上最終スタンドの孔
型形状が円形に近い専用孔型であるため仕上ロールを多
数保有しなければならず、又僅かの径差を同一孔型のロ
ールの圧下量調整で補おうとしても孔型の逃し角度が小
さいため、３ロールタイプ、或いは４ロールタイプに比
べて圧延精度が低下する。

３ロールタイプの圧延装置はパスラインを中心とした夫
々のロールの半径方向の移動、即ちロール圧下調整（以
）「パーティング調整」と言う）機構とロールの全数駆
動機構が両立されていることから、単一のロール駆動入
力軸により全ロールを一斉に駆動しつつ、パーティング
調整が可能な構造となっている。

一斉４ロールタイプのものは逃し角度の関係から３ロー
ルタイプのものより圧延精度が優れており、そして各ロ
ールのパーディング調整機構は設けられているがロール
は非駆動であり、前段の圧延機による押込圧延を前提と
している。このため材料先端の突掛りの問題があるため
線速６０ｍ／Ｓ〜１００ＴｒＬ／Ｓの高速圧延と細径線
材（直径１Ｏｗｎ〜５履）の圧延には不向きである。又
減面率を確保しようとすれば、材料先端の噛み込み角の
関係からロール径を大きくする必要があり、これがまた
先端突掛りの問題となるという悪循環を生ずる。

「発明が解決しようとする課題」 近年、棒線材圧延において、市場では高精度の製品が要
求されている。例えば、ＪＩＳに定められている寸法精
度の１／４以下、即ち５．５ｍｍ〜２０履の径について
±Ｏ，ｌａｍ以下の精度が要求されている。本発明者等
はこの要求に沿い、高精度の製品をａｍ速で提供し得る
圧延装置の基本的手段として４０一ル圧延機に着目した
。しかし前述の通り従来の４ロールタイプの圧延装置で
はパーティング調整機構が設けられているものの、ロー
ルが全数非駆動であるため、４０一ル圧延機の特性を生
かせないという問題があった。

そこでパーティング調整機構とロール全数駆動機構を併
設した例えば特公昭５４−３４６９号公報に示す従来の
３ロールタイプの圧延機を４０ルタイプに改造すること
を試みたが、３ロールタイプをそのままロールの数を増
やして４ロールタイプに構成しようとしたのではロール
駆動機構を連動せしめるだめの駆動かさ歯車を設置する
スペースを確保することができない。従来の構造のまま
このスペースを確保するためにはロール径を大きくして
ロール心間を広くとるしか方法がなく、これは圧延反力
の増大を伴ないコンパクトなロールスタンドは望めない
。ｌ＃５従来の３ロールタイプにおけるＴｉ星歯車およ
び太陽歯車によるパーティング調整機構とかさ歯車によ
るロール全数駆動機構とを両立させた構造はコンパクト
な形で４ロールタイプに適用することはできないという
問題があった。

従って本発明は多数の孔型ロールを使用ししかもロール
パーティング調整機構とロール全数駆動機構を併設して
高精度の棒線材を高速度で圧延することのできるコンパ
クトな圧延機のロールスタンドを提供することを目的と
する。

「課題を解決するための手段」 上記課題を解決するために、本発明によれば、圧延され
る棒線材が通過するパスラインを中心としてその周りに
円周方向に実質的に等しい間隔を置き回転軸線が同一平
面内にあるように配設された複数個の孔型ロールと、前
記孔型ロールの各々を回転自在に支持する偏心軸と、前
記各偏心軸を連動回転せしめ前記パスラインから各孔型
ロールの回転軸線までの半径方向の距離を一斉に調整す
る装置と、匍記各孔型ロールの回転軸に同心に固定され
該孔型ロールと一体に回転する被動歯車と、前記各孔型
ロールの（ロ）転軸線が存在する平面からパスラインの
延在方向に離隔された一平面内に回転軸線が延在し前記
各被動歯車と噛み合う駆動歯車と、前記各駆動歯車を連
動回転せしめる駆動装置とから成ることを特徴とする圧
延機のロールスタンドが提供される。

「作用」 本発明によれば各孔型ロールと一体に回転する被動歯車
と噛み合う駆動歯車の回転軸線が存在する平面が各孔型
ロールの回転軸線が存在する平面からパスラインの延在
方向に離隔するように駆動歯車の回転軸を配設したため
４ロールタイプに構成しても各駆動歯車を連動せしめる
ために駆動歯車の回転軸に取り付けるかさ歯車のスペー
スを十分に確保することができスペースの確保のために
ロール径を大きくする必要もないのでコンパクトなロー
ルスタンドが得られる。

「実施例」 第１．２．３．４図は４ロールタイプの本発明の一実施
例を示づ。本発明による圧延機のロールスタンドは第１
図に示す如く３つのハウジング１゜２．３から成り、ハ
ウジング１．２の合せ面ｎ−■を中心にして存在する構
成部分は第２図に示され、ハ・クジング２．３の合せ面
■−■を中心にして存在する構成部分は第３図に示され
ている。

先ず第２図を参照すると、ハウジング１，２の合せ面に
はパスラインＬを中心とする１字状の孔が形成され、こ
の十字状の孔内に前記合せ面内に延びて互に直交する回
転軸線をもった４つの孔型ロール４が配設される。孔型
ロール４は夫々４本の偏心軸８の周りに玉軸受７を介し
て回転自在に支持された中空軸５にキー締結され、又中
空軸５には同心にロール被動はすば歯車６がキー締結さ
れる。偏心軸８の両端のネック部は偏心軸より所定量だ
け偏心しブツシュ９および９′を介してハウジング１．
２に回転自在に軸支されている。偏心軸８の１つ（図で
上方のもの）のネック部の１つからネック部と同軸に調
整軸１０が延びており、この調整軸１０を微動回転せし
めることにより第４図のａ点を中心とする円弧に沿って
偏心軸８の中心ｂ、従って孔型ロール４および被動はす
ば歯１１６の中心が偏心移動する。こうして孔型ロール
４の中心軸線がパスラインしに対して半径方向に移動し
パーティング調整が行われる。

各偏心軸８のネック部の両軸端にはかさ歯巾１１および
１１′がキー締結され、夫々直角方向に隣接する偏心軸
のかぎ歯車ｉ１’、ｉｉと噛み合い、１つの偏心軸８（
例えば図で上方のもの）の微動回転は他の全ての偏心軸
８を同期的に微動回転せしめ全ての孔型ロール４がパス
ラインＬに対して半径方向に一斉に微少量移動する。な
お図において下方の偏心軸と右方の偏心軸は夫々左方の
偏心軸および上方の偏心軸とかき歯車を介して連動関係
にあるため両者の間を結合するかさ歯巾は存在しない。

次に第３図を参照づると、ハウジン２および３の合せ面
に延在し豆に直交する回転軸線をもった４本のロール駆
動軸１２が配設されている。各ロール駆動軸１２は玉軸
受１３．１３’　　ｒ回転自在に支持され、そのうち上
部のロール駆動軸１２は図で右方に延びて史に玉軸受１
３″でも支持され、軸継手１４を介して図示しない分配
減速機あるいは増速機の出力軸１５に接続されている。

各ロール駆動軸１２には対応するロール被動はすば歯車
６（第２図参照）と噛み合うロール駆動はすば歯車１６
がキー締結される。更に上方およびも方のロール駆動軸
１２にはロール駆動はすば歯車１６の外側および玉軸受
１３′の外側に並んで１つづつ２個のロール駆動かさ歯
車１７．１７’　がキー締結され、左方のロール駆動軸
１２は玉軸受１３の上に、下方のロール駆動軸１２はロ
ール駆動はすば歯車１６の右に１個のロール駆動かさ歯
車１７′および１７だけがキー締結される。各ロール駆
動軸１２のかさ歯車１７．１７’　は直角方向に隣接す
るロール駆動軸のかさ歯車１７’、１７と噛み合い、従
って１つのロール駆動軸１２が回転するとかさ歯車１７
．１７’　を介して全てのロール駆動軸１２が一斉に回
転するようになっている。

各ロール駆動軸１２はロール駆動はすば歯車１６および
ロール被動はすば歯車６を介して孔型ロール４を駆動す
るようになっているので上方のロール駆動軸１２が出力
軸１５より圧延動力を受けて回転すると全てのロール駆
動はすば歯車１６が同期回転され、これと噛み合うロー
ル被動はすば歯車６を介して全ての孔型ロール４に圧延
動力が伝達される。

第４図はパーティング調整に伴なうロール駆動はすば歯
車１６とロール被動はすば歯車６の噛み合い関係を説明
する拡大図である。ロール駆動はすば歯車１６は常時一
定位置で回転するように保持されている。これに対しロ
ール被動はすば歯車６はパーティング調整のために偏心
軸８を回転することに伴ない点ａを中心とする円弧に沿
って軸心すが移動する。第４図は偏心軸８が偏心円弧の
上死点、即ちロール被動はすば歯車６がパーティング調
整量の中央値にある状態を示しており、この位置におい
てロール駆動はすば歯車１６とロール被動はすば歯車６
は基準ピッチ円同志が接触する正しい噛み合いを行うよ
うに心間距離が保たれている。ここで偏心軸８の偏心位
置を第４図の上死点位置より上下いづれかの方向に移動
させパーティング調整を行うと駆動はすば歯車１６と被
動はすば歯車６相互の心間距離は僅かに大きくなりはす
ば自重相互のバッククラッシュの増加を伴うが、はすば
歯車の噛み合い関係を実質的に損うに到ることはなく、
高速回転においてもパーティング調整を行いながら円滑
な動力伝達がなされる。

なお図中αはパーティング調整量を示す。

ハウジング１，２．３のパスラインしに直角な方向の断
面は好ましくは第２図、第３図に示す如く、外周の輪郭
がへ角形となるように形成される。

こうすることにより４ロールスタンドを複数台交互に４
５°づつ位相を変え、ロール孔型の非拘束部が重ならな
いように設置する場合、４ロールスタンドを固定するベ
ース断面形状を共通とするこができる。

以上本発明を４ロールスタンドの実施例について説明し
たが、本発明は３ロールスタンド又は２ロールスタンド
に適用することも可能である。

第５図および第６図は本発明を３ロールスタンドに適用
した実施例を示す。第５図は第２図に相当するパーティ
ング調整機構を示す図であり、第６図は第３図に相当す
るロール駆ｌＩ］ｌＩＩ構を示づ図である。本実施例は
３個の孔型ロール４がパスラインＬを中心にして円周方
向に１２０°の間隔で配置されている点が第２図および
第３図の４ロールタイプの実施例と異なるだけでその他
の構造および作動原理は４ロールタイプの実施例と全く
同じである。

第５図において３本の偏心軸１８はかき歯車２）を介し
て連動するようになっており、各偏心軸１８の周りに玉
軸受２７を介して回転自在に支持された中空軸２５に孔
型ロール４とロール被動はすば歯車２６がキー締結され
ている。偏心軸１８の１つには長手方向に延びる調整軸
２０が一体に形成されており、この調整軸２０を微動同
転せしめることにより全偏心軸１８は一斉に偏心回転し
各孔型ローラ４のパーティング調整を行う。

次に第６図において、３本のロール駆動軸２２はかさ歯
車２７を介して連動するようになっており、又各ロール
駆動軸２２には第５図のロール被動はすば歯巾２６と噛
み合うロール＆勅はすば歯車３６がキー締結されている
。ロール駆動軸２２の１つは軸継手１４を介して出力軸
１５より圧延動力を受け、各ロール駆動軸２２を−・斉
に回転させてはすば歯車３６．２６を介して中空軸２５
を回転せしめ孔型ロール４に圧延動力を伝達する。

本実施例からも分るように本発明はパーティング調整機
構と全ロール駆動機構を備えたロールスタンドを極めて
簡単な構造によって得ることができる。

なお、図示の実施例はロール駆動軸から孔型ローラへの
圧延動力の伝達にはすば歯車を使用したが、本発明はは
すば歯車に限らず一般の平歯車その他の歯車を使用して
も実施できることは当業者にとって明かであろう。

「発明の効果」 （１）本発明はロールパーティング調整機構と、ロール
全数駆動機構を４ロールスタンドにも併せ具備せしめる
ことができるので高精度の線材を高速で製造することが
可能となった。

（２）　　ロールパーティング調整機構とロール駆動機
構とをパスライン方向に離隔して配置したため構成部品
のレイアウトがし易くなり、全数駆動方式においてもロ
ールの数の制限が緩和され、しがち構造が簡単化された
。

（３）４ロールスタンドにも全数駆動方式を適用可能な
構成にもかかわらず、コンパクトな構造であるため、高
剛性のスタンド特性に加え、材料倒れが少ないという効
果と相まって、更に高精度の圧延が可能となり、４ロー
ルスタンドをサイジングスタンドとして有効に適用でき
る。

（４）　　本発明を適用した４ロールスタンドのハウジ
ングをへ角形断面とした場合、■・Ｈスタンド専用のロ
ールスタンドを設けることなく１種類のロールスタンド
を複数台タンデムに配列することが可能となり、又ロー
ル駆動入力軸は単一であるためスタンド交換が迅速に行
える効果を有する。

（５）　　パーティング調整軸は単一であり、オンライ
ン圧下が可能な構造であるため、ロールの自動位置制御
ｌｌ（オート・ポジション・コントロール）、自動隙間
制御（オート・ギャップ・コントロール）化も容易に行
える。

（６）　　本発明を４ロールスタンドに適用した場合、
高精度圧延特性と、同一孔型ロールの材料径差に対する
圧下量調整による補正範囲が広いという特性とを生かし
、接目無鋼管製造設備のストレッチレジューサ等にも使
用できる。

（７）４ロールスタンドにおいては以上の外、パーティ
ング調整機構のうち、直角方向に隣接する偏心軸の間の
連動機構を解き、相対する２組のロール間でのみパーテ
ィング調整を行うように構成すれば、長方形断面の材料
あるいは形鋼等の圧延設備にも使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を４ｏ−ルスタンドに適用した実施例の
外観正面図、第２図は第１図の■−■線に沿って切断し
矢視方向にみた断面図、第３図は第１図の■−■線に沿
って切断し矢視方向にみた断面図、第４図はパーティン
グ調整に伴なう偏心軸の偏心移動と、ロール駆動はすば
歯車とロール被動はすば歯車の噛み合い関係を説明する
拡大図、第５図および第６図は本発明を３ロールスタン
ドに適用した実施例の夫々異なる平向における断面図で
、第５図はパーティング調整機構を第６図はロール駆動
機構を示す。 １．２．３川ハウジング、４・・・孔型ロール、６・・
・ロール被動はすば歯車、８・・・偏心軸、１０・・・
調整軸、１１．１１’・・・がさ歯車、１２・・・ロー
ル駆動軸、１５・・・出力軸、１６・・・ロール駆動は
すば歯車、 １７．１７’　・・・かさ歯車、１８・・・偏心軸、２
０・・・調整軸、２）・−・かさ歯車、２２・・・ロー
ル駆動軸、 ２６・・・ロール被動はすば歯車、２７・・・がさ歯車
、３６・・・ロール駆動はすば歯車。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧延される棒線材が通過するパスラインを中心と
   してその周りに円周方向に実質的に等しい間隔を置き回
   転軸線が同一平面内にあるように配設された複数個の孔
   型ロールと、前記孔型ロールの各々を回転自在に支持す
   る偏心軸と、前記各偏心軸を連動回転せしめ前記パスラ
   インから各孔型ロールの回転軸線までの半径方向の距離
   を一斉に調整する装置と、前記各孔型ロールの回転軸に
   同心に固定され該孔型ロールと一体に回転する被動歯車
   と、前記各孔型ロールの回転軸線が存在する平面からパ
   スラインの延在方向に離隔された一平面内に回転軸線が
   延在し前記各被動歯車と噛み合う駆動歯車と、前記各駆
   動歯車を連動回転せしめる駆動装置とから成ることを特
   徴とする圧延機のロールスタンド。
2. （２）前記各偏心軸はその軸端に設けた支軸によつて偏
   心回転可能に支持されると共に該支軸に固定されたかさ
   歯車を介して隣接する偏心軸と連動し、前記偏心軸の支
   軸の１つが長手方向に延長されて該偏心軸を回転せしめ
   る調整軸を構成していることを特徴とする請求項（１）
   に記載のロールスタンド。
3. （３）前記各駆動歯車はロール駆動軸に取り付けられ、
   前記各ロール駆動輪の軸端にかさ歯車が取り付けられ、
   前記各ロール駆動軸は隣接するロール駆動軸と夫々の軸
   端に取り付けたかさ歯車が互に噛み合うことによって連
   動し、前記ロール駆動軸の１つを圧延動力源に接続した
   ことを特徴とする請求項（１）又は（２）に記載のロー
   ルスタンド。
4. （４）前記被動歯車と駆動歯車ははすば歯車で構成され
   ることを特徴とする請求項（１）、（２）又は（３）に
   記載のロールスタンド。
5. （５）４個の前記孔型ロールが円周方向に９０゜の間隔
   を置いて配設された請求項（１）から（４）のいづれか
   １項に記載のロールスタンド。
6. （６）３個の前記孔型ロールが円周方向に１２０゜の間
   隔を置いて配設された請求項（１）から（４）のいづれ
   か１項に記載のロールスタンド。