JPH0489119A - 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］ 従来例の２段式圧延機を第７図ないし第１０図に示す。

第７図ないし第１０図に示す２段式圧延機では、クラウ
ン形状（圧延ロール１，２の径の中央部が大きく、両端
で小さくなる）を有した１対の上下圧延ロール１，２の
両端をロールネック軸受３．４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
定厚みの板材６を通して圧延され、所望する板厚のスト
リップ材６ａにされる。

この圧延時には、ハウジング１０に内設された圧下シリ
ンダ８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圧延ロール２両端部の
ロールネック軸受５部を上方に押圧する圧延力Ｆ（これ
は上下圧延ロール１．２間に挿入された板材６を圧延し
ようとする力となる）と、圧延ロール１．２間に挿入さ
れる板材６の圧延時の反力Ｒによって、圧延後の板材６
ａ（ストリップ材）の形状は、ストリップ材６ａの端部
厚さｈと中央部厚さＨとの間に、ストリップ材６の厚み
に差（Ｈ−ｈ）が生じており、板材６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６ａの
上下の形状が平坦でなくなる。

第１２図に従来の圧延機を用いて板材６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圧延ロール１
，２のロール径を７００ｍｍ、圧下シリンダ８の圧延力
Ｆを６００トンとした場合の圧延ロール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
め板材６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６ａ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６ａが耳波形状になる
ことを防止しつつ、かつ、ストリップ材６ａ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
。

そのいくつかの例を略述すると次のとおりである。

その一つは、上下圧延ロール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、上下圧延ロール
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、上下圧延ロール１，２の中央
部を太くし、中高の圧延ロールにしておけば、圧延荷重
により上下圧延ロール１．２がたわんだ時、板材６にあ
たる側の上下圧延ロール１．２が平坦となり、均一な厚
みのストリップ材６ａが得られるというものである。こ
のようなりラウンを一般にイニシャルクラウンと呼んで
いる。

また、次の方法として、上下ロールネック軸受４．５に
ベンディングシリンダに係合したロールベンディングロ
ッド９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、外力により強制的に圧延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、上下圧延ロール
１．２内に油室を設け、ここに作用される油圧を調節し
て上下圧延ロール１．２のクラウンを変える方法もある
。

この他に、上下圧延ロール１，２を部分的に加勢膨脂さ
せクラウンを変えるヒートクラウン法や、ロールクーラ
ント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、圧延ロールにあらかじめクラウンを付
けておく方法は、圧延荷重が常に一定でないと、圧延ロ
ールのたわみ量が異なり、また、圧延ロールは圧延量に
比例して摩耗することが避けられず、満足な結果は得ら
れない。

また、ロールベンディング法は、即応性及びある程度の
柔軟性に冨んだ方法ではあるが、圧延ロールがバックア
ップロール全面に拘束されている為、圧延ロールに充分
なたわみを与える事が困難であり、絶対能力に欠ける。

また、■Ｃ法は、圧延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ーラントをかける量
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
。

しかしながら、圧延されてでてきたストリップ材６ａが
所望する形状に適合しているかどうかをクラウン制御に
よってシビアに行なわれるために、上下圧延ロール１，
２の選定ならびにその交換に多大な時間を要するなど大
きな欠点を有していた。

［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、上部ワークロール径と下部ワークロール径を
異径にするとともに、断面が円形形状を有したサポート
ロールを上部バックアップシャフトに挿通して配し、前
記サポートロールを上部ワークロールの軸心方向に前進
・後退自在な移動手段を配した構成にするとともに、さ
らに、製品板形状に応じてサポートロール位置およびロ
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
記上部ワークロールとワークロール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ようにした。

［作用］ 圧延される製品形状に応じて、サポートロール位置を上
部ワークロール軸心方向へ移動手段によって前後進され
、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って上部ワークロー
ラへのロールペンディング力が適宜調整される。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、所望の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（ａ）は第２図のｍ−■からみたサポート
ロール要部拡大断面図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）の
Ａ−Ａからみた断面側面図、第４図は第１図のＩＶ　−
ｒＶからみた圧延機の要部拡大断面図、第５図および第
６図は本発明を適用した圧延機のワークロールの制御に
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３１．３２
、上部バックアップシャフト３、上部と下部のロールネ
ック軸受４，５、バックアップシャフト軸受７、圧下シ
リンダ８、ロールベンディング用ロッド９、ハウジング
１０およびサポートロール１１、およびその調整装置１
２から構成されている。なお、符号６は板材を示す。

符号３１．３２は、板材６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３１と下部ワークロー
ル３２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３１と下部ワークロー
ル３２は所望する板材６の厚みに圧延するため圧下シリ
ンダ８にて調整される。本発明では上部ワークロール３
１の径は下部ワークロール３２の径より小さく構成され
ている。

符号４．５は前記上部と下部のワークロール３１．３２
を回転自在に軸承するためのロールネック軸受であり、
上部ワークロール３１の両端は、圧延機２０の両側に立
設されたハウジング１０内に内設された１対の上部ロー
ルネック軸受４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３２の両端も上部ワークロール３
１と同様に下部ロールネック軸受５によって回転自在に
軸承されている。

符号３はバックアップシャフトであり、両端は圧延機２
０の両側に立設されたハウジング１０内に内設されたバ
ックアップシャフト軸受７によって軸承されている。

つぎに、本発明のサポートロール調整装置１２について
説明する。

サポートロール調整装置１２は、サポートロール１１、
サポートロール用ベアリング２１、スラストベアリング
２２．２３、スラストベアリングサポート２４２５、ケ
ーシング２６、ガイドロッド２７、移動スクリュー２８
および電動モータ２９から構成されている。

円形形状を有したサポートロール１１は、両端をハウジ
ング１０に内設されるバックアップシャフト軸受７にて
軸承されるバックアップシャフト３に挿通された後、サ
ポートロール用ベアリング２１によって回転自在に軸承
されており、圧延時は、サポートロール１１と上部ワー
クロール１の外周面とは当接しつつ反対方向に回転して
いる。

スラストベアリング２２．２３は、圧延時にサポートロ
ール１２に生ずるスラスト力を受ける。

また、板材６の幅寸法ならびに板形状に応じてサポート
ロール１１の位置を、上部ワークロール３１の外周面に
沿って軸方向に接近したり離反したり移動可能なように
配されている。第３図（ｂ）に示すように、サポートロ
ール１１が保持されているケーシング２６の中心部域に
、サポートロール１１の移動方向に挿通されてスクリュ
溝が刻設されており、このケーシング２６内孔のスクリ
ュ溝と噛合されて挿通された移動スクリュ２８の両端部
が、ハウジング１０内に内設されたバックアップシャト
ル軸受７に回転自在に軸承されている。ケーシング２６
を挿通した移動スクリュ２８の両側には、ガイドロッド
２７が併設され、立設された１対のハウジング１０間に
張架され保持されている。

また、前記移動スクリュ２８は、軸心方向の中心部から
左右に、右スクリユと左スクリュに分けて刻設されてい
る。この移動スクリュ２８の一端には電動モータ２９が
直結されており、電動モタ２９の正逆の回転方向によっ
て、１対のサボトロール１１を接離可能なようになって
おり、板材６の幅寸法に応じて電動モータ２９を回転し
、サポートロール１１の離間位置を適宜法めることが可
能である。

符号９はロールベンディング用ロッドであって、図示し
ない圧油供給装置からロールベンディング用ロッド９と
係合したロールベンディング用シリンダに圧油を導入し
、上部ワークロール３１を下部ロールネック軸受５を介
して押圧することになる。

符号８は圧下シリンダであって、圧下シリンダ８内には
、この圧下シリンダ８と係合して上下移動可能に圧下シ
リンダ用ヘッド８ａ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８ａの上昇に伴って、圧下シ
リンダ用ヘッド８ａの先端部は下部ロールネック軸受５
の下部に当接して押圧し、下部ワークロール２を上方へ
押上げるようになっており、ストリップ材６ａ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６の圧延前に、板材６の幅および形状に合わせてサ
ポートロール１１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３１と下部ワークロール３２間に板材６が挿入される
。上下１対のワークロール３１３２間を通過時に、板材
６は所望する上下平坦な面を有したストリップ材６ａに
圧延される。この時、ストリップ材６ａ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６ａの形状が所望する形状になるよ
うに、サポートロール１１を上部ワークロールｌの軸心
方向へ前後摺動させるとともにロールベンディングシリ
ンダの圧力を制御してロールベンディング用ロッド９を
介して上部ロールネック軸受４を上方へ押圧することで
、耳波（ストリップ材６ａの中央部が厚（、両端部が薄
い）や中伸び（ストリップ材６ａ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６を圧延し
た場合、上部ワークロール３１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６００ｍｍ、圧延力６００ＴＯＮ　、
サポートロール１１，１１間距離を１４００ｍｍ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ル３１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　
、サポートロール１１，１１間距離を１６００ｍｍ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ル３１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、上部ワークロール３１はペンディング
力、およびサポートロール１１の位置により、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、サポートロール１１を挿通している
バックアップシャフト３に装着されたサポートロール用
ベアリング２１の内輪２４上を左右に移動させているが
、オイルインジェクションなどの油圧を利用してバック
アップシャフト３４とサポートロール用ベアリング２１
の内輪間に隙間をもたせて移動させる構成にしてもよい
。

また、前記ロールベンディング用ロッド９の前後進を行
なう際には、ロールベンディング用シリンダに導入する
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。

さらに、サポートロール１１を、上部ワークロール３１
の軸心方向に移動させる際には、サポートロール移動用
電動モータを駆動源として用いたが、油圧シリンダや油
圧モータなどの他の移動手段を用いてもよい。

さらに、下部のワークロール３２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。

さらに、上部ワークロール３１を下部ワークロール３２
より小径としているが、同径でもよい。

また、ロールベンディング用シリンダを下部ロールネッ
ク軸受５に内蔵しているが、ハウジング１０に取付ける
構造にしてもよい。

また、圧延機２０の上方より下方に向かって上部ワーク
ロール３１、下部ワークロール３２、および下部サポー
トロール１１の順に配した構成にしてもよい。

［発明の効果］ 以上から明らかなように、本発明によれば、上部ワーク
ロール径を下部ワークロール径より小さくし、上部ワー
クロールならびに下部ワークロール径は軸方向に不変と
なし、上部ワークロールの上部外周面に断面が円形形状
を有したサポートロールを回転自在に当接し、さらに、
前記サポートロールを、上部ワークロールの軸心方向に
前進・後退な移動手段を配したことにより、上部ワクロ
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でよく、製品サイクルが大幅
に向上する。・また、前記上部ワークロールと前記サポ
ートロールの当接面を支点とし、圧延される製品板形状
に応じて、サポートロール位置およびロールベンディン
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を制御することによって、前記上部
ワークロールのベンディングモーメントを制御するよう
にしたため、上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。

【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
は圧延機の正面図、第２図は第１図のｎ−■からみた側
面図、第３図（ａ）は第２図のｍ−■からみたサポート
ロール要部拡大断面図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）の
Ａ−Ａからみた断面側面図、第４図は第１図のＴＶ−■
からみた圧延機の要部拡大断面図、第５図および第６図
は本発明を適用した圧延機の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図は圧延機の正面図
、第８図は第７図の■−■からみた側面図、第９図は第
７図のＩＸ−ＩＸからみた縦断面図、第１０図は第７図
のｘ−ｘからみた圧延機の要部拡大断面図、第１１図は
板材の圧延状態を誇張して示した原理図、第１２図は圧
延機の圧延ロールの制御に係るプロフィールを示す。 １・・・・・・上部圧延ロール、２・・・・・・下部圧
延ロール、３・・・・・・上部バックアップシャフト、
４・・・・・・上部ロールネック軸受、５・・・・・・
下部ロールネック軸受、６・・・・・・板材、　　　　
　　６ａ・・・ストリップ材、７・・・・・・バックア
ップシャフト軸受、８・・・・・・圧下シリンダ、１１
・・・・・・サポートロール、２・・・・・・サポート
ロール調整装置、Ｏ・・・・・・圧延機、 １・・・・・・上部ワークロール、 ２・・・・・・下部ワークロール。 特許出願人　　宇部興産株式会社 第１図 第２図 第３図 （ａ） （ｂ） 第５図 第６図 ストリップ材の輻（ｍｍ） 「１ Ｌ■ 第４図 第７図 一〇 ―■ 第８図 第１０図 第９図 第１１図 第１２図 ストリップ材の幅（ｍｍ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）上方より下方に向かって、上部バックアップシャ
   フト、上部圧延ロール、下部圧延ロールの順に配し、前
   記上部圧延ロールを軸承する上部ロールネック軸受と、
   下部圧延ロール軸受を軸承する下部圧延ロールネック軸
   受を両端にそれぞれ配し、さらに、前記下部圧延ロール
   軸受に取付けられて、上部圧延ロールを上方に押圧する
   ロールベンディング用ロッドを上部ロールネック軸受と
   下部ロールネック軸受間に配し、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、上部ワークロール径と下
   部ワークロール径を異径にするとともに、断面が円形形
   状を有したサポートロールを上部バックアップシャフト
   に挿通して配し、前記サポートロールを上部ワークロー
   ルの軸心方向に前進・後退自在な移動手段を配したこと
   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
   、製品板形状に応じてサポートロール位置およびロール
   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
   部ワークロールとサポートロール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ようにしたこと
   を特徴とする圧延方法。