JPH0481208A - 圧延機および圧延方法 - 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、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
延機および圧延方法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７図ないし第１０図に示す。図
において、一定厚みの板材１５を通して所望する板厚の
ストリップ材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５
，６で回転自在に軸承されている。この上部ワークロー
ル１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対の上下部ワーク管−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４３，４４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４３，４４の両端が、そ
れぞれ、バックアップロール軸受４７．４８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４３．４４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４３，４４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１１に内設された圧下シリ
ング１０に、図示しない圧油供給装置から圧油が導入さ
れると、第９図に示すように下部バックアップロール４
４の両端部の下部バックアップロール軸受４８部を上方
に押圧される。この下部バックアップロール４４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１５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１５
の圧延時の反力Ｒによって、上部ワークロール１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４３，４４へ伝達されるも
のの、バックアップロール４３，４４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１，２
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、第１１図に示すように、板材１
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１５ａの上下の形
状が平坦でなく、ストリップ材１５ａ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１５ａに圧延されることになる。

従来より、ストリップ材１５ａ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勢膨張させクラウ
ンを変えるヒートクラウン法や、ロールクランドをかけ
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１２図（
ａ）および第１２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
能力に欠けている。また、■Ｃ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ラウンをかける量を
部分的に調整する方法は、極めて柔軟性があるが応答性
が悪いという大問題がある。

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
。

［課題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。

すなわち、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、板材の幅より外側に位
置する各バックアップロールの両端部に、上部ワークロ
ールの外周面と当接し、バックアップロールより大径で
、かつ、円形形状を有したバックアップロール支持部を
配した構成にするとともに、板幅に応じたバックアップ
ロールと交換することによってワークロールの支持位置
を変更し、一方、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
の制御を行ない、前記ワークロールとバックアップロー
ル支持部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を下方
へ押し曲げて下部バックアップロール表面に押付けるよ
うにした。

［作用］ 圧延される板幅に応じて、バックアップロール支持部を
有したバックアップロールと交換することによってワー
クロールの支持位置を変更する。

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６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■−■からみた縦断面図
、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶからみたロールベンディ
ング用装置の拡大断面図、第５図および第６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６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、バ
ックアップロール３，４、ワークロール軸受５，６、バ
ックアップロール軸受７，８、圧下シリンダ１０、ロー
ルベンディング用シリンダ９およびハウジング１１から
構成されている。

なお、１５は板材を示す。

符号１，２は、板材１５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１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１５の厚みに圧延するため圧下シリンダ１０
にて調整される。

符号５，６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１の両端は、圧延機２ｏの両側に立設されたハウジ
ング１１内に内設された１対の上部ワークロール軸受５
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６によって回転自在に軸承されている。

つぎに、本発明のバックアップロール３，４について述
べる。バックアップロール３，４は、圧延機２０の両側
に立設されたハウジング１１内に内設された１対のバッ
クアップロール軸受７．８によって回転自在に軸承され
ている。また、バックアップロール３，４の両端部には
、バックアップロール３，４より大径を有した断面が円
形形状のバックアップロール支持部３ａ、４ａが配され
ており、ワークロール１，２の外周面とたえず当接しな
がら回動している。また、バックアップロール支持部３
ａ、４ａは、板幅よりたえず外側に位置するものが必要
となり、このため、板幅に応じてバックアップロール３
，４を自由に交換でき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ブロ
ック９ｃおよびロールベンディング用ヘッド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６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５．６
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ブロック９
Ｃの外周壁の上下ワークロール軸受５゜６側にライナ９
ｆを装着してあり、さらに、上下ワークロール軸受５，
６のロールベンディング用シリンダブロック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に沿って上部ワークロール軸受５は上
方へ押上げられる形となり、上部バックアップロール支
持部３ａと上部ワークロール１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のプロフィ
ールは、圧延時には矯正され、凸状から平坦状になるよ
うに構成されている。一方、下部ワークロール軸受６は
下方へ押し下げられる形となり、下部バックアップロー
ル支持部４ａと下部ワークロール２との当接点を支点と
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下部ワークロール２のプロ
フィールは、圧延時には矯正され、凸状から平坦状にな
るように構成されている。

符号１０は圧下シリンダ１０であって、圧下シリンダ１
０内には、この圧下シリンダ１０と係合して上下移動可
能に圧下シリンダ用ヘッド１０ａ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１０ａの上昇に
伴って、圧下シリンダ用ヘッド１０ａの先端部は下部バ
ックアップロール軸受８の下部に当接して押圧し、下部
バックアップロール４を上方へ押上げるようになってお
り、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１５ａの修正用圧延力として供さ
れる。

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１５の圧延前に、板材１５０幅に合わせてバックア
ップロール３，４を交換し、ワークロール１．２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１５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１５
は所望する上下平坦な面を有したストリップ材１５ａに
圧延される。この時、ストリップ材１５ａ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１５ａの形状が所望する形状になる
ように、ワークロール１，２の支持位置を変え、ペンデ
ィング力によりワークロール１゜２のプロフィールを調
整することにより、耳波（ストリップ材１５ａの中央部
が厚く、両端部が薄い）や中伸び（ストリップ材１５ａ
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１５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５図および第６図に示す。

第５図にロール径６００　ｍｍ、圧延力６００ＴＯＮ　
、　ワーク０−ル１，２支持間距離を１４００ｍｍに設
定し、ロールペンディング力をＯＴＯＮから１２５ＴＯ
Ｎ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６図に、ロール径６００ｍｍ、圧延力６００ＴＯＮ　
、ワークロール１，２支持間距離を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のプロフィールの
変化を示す。

第５図および第６図より明らかなように、本発明の圧延
機２０によれば、上部と下部のワークロール１，２はペ
ンディング力、およびワークロール支持位置により、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。

本発明においては、前記ロールベンディング用ロッド９
ａ、９ｂの前後進を行なう際には、作動流体として圧油
を用いた場合について述べたが、空気、窒素ガスなどの
圧縮ガスを用いてもよい。

また、上部と下部のワークロール１，２の径が軸心方向
に不変の場合について述べたが、若干の中高を有したク
ラウン形状のロールを用いても同様な結果が得られる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、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、板材の幅より外側に位置する各バック
アップロールの両端部に、上部ワークロールの外周面と
たえず当接し、かつ、バックアップロールより大径を有
した断面が円形形状のバックアップロール支持部を配し
たことにより、上部と下部の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
クロールならびにバックアップロールでよく、製品サイ
クルが大幅に向上する。また、製品板形状および板幅に
応じてワークロール支持位置を変更し、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の制御を行ない、前記上部および
下部のワークロールと各バックアップロール支持部の当
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全面を研摩していたが
、今回の発明によればワークロールと当接するバックア
ップロール支持部だけ研摩すればよく、さらに、バック
アップロール支持部を板幅より常に外側に配置すればバ
ックアップロール支持部の研摩そのものも必要でなくな
り、作業効率が大幅に改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６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■−■からみた縦断面図
、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ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５図および第６図は本
発明を適用した４段式圧延機の上部ワークロールの制御
に係るプロフィールを示す。 また、第７図ないし第１２図は本発明に類似した従来例
を示し、第７図は４段式圧延機の正面図、第８図は第７
図の■−■からみた縦断面図、第９図は第７図のＩＸ−
ＩＸからみた圧延機の要部拡大断面図、第１０図は第９
図のｘ−ｘ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１１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１２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。 １・・・・・・上部ワークロール、 ２・・・・・・下部ワークロール、 ３．４３・・・上部バックアップロール、３ａ・・・上
部バックアップロール支持部、４．４４・・・下部バッ
クアップロール、４ａ・・・下部バックアップロール支
持部、５・・・・・・上部ワークロール軸受、６・・・
・・・下部ワークロール軸受、７．４７・・・上部バッ
クアップロール軸受、８．４８・・・下部バックアップ
ロール軸受、９・・・・・・ロールベンディング用軸受
、９ａ、９ｂ・・・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、１０・・・・・
・圧下シリンダ、１１・・・・・・ハウジング、１５・
・・・・・板材、　　　　　１５ａ・・・ストリップ材
、２０・・・・・・圧延機。 特許出願人　　宇部興産株式会社 ＋ＬＩ粗い−へロー→Ｃ媚ρモＥ 呂

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）上下に対抗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の両端部
   にそれぞれ配し、さらに、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、板材の幅より外側に位置する各
   バックアップロールの両端部に、上部ワークロールの外
   周面とたえず当接し、かつ、バックアップロールより大
   径を有した断面が円形形状のバックアップロール支持部
   を配したことを特徴とする圧延機。
2. （２）請求項第１項の圧延機を用いた圧延方法において
   、板幅に応じたバックアップロールと交換することによ
   ってワークロールの支持位置を変更し、一方、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の制御を行ない、前記ワー
   クロールとバックアップロール支持部の当接面を支点と
   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を下方へ押し曲げて下部バックア
   ップロール表面に押付けるようにしたことを特徴とする
   圧延方法。