JPH0491804A - 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８図ないし第１１図に示す。図
において、一定厚みの板材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２５，
２１３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１２の軸心方向に通常は不変となっている。

この１対の上下部ワークロール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３，３０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３，３０の両端が、それぞ
れ、バックアップロール軸受２７．２８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３．３０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３，３０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１０図に示すように下部バックアップロール４
の両端部の下部バックアップロール軸受２８部を上方に
押圧される。この下部バックアップロール３０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５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５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３，３０へ伝達されるものの
、バックアップロール３　３０はワークロール１２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１２図に示すように、板材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５ａの上下の形状が平坦でな
く、ストリップ材５ａ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
５ａに圧延されることになる。

従来より、ストリップ材５ａ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冨んだ方法であるが、第１３図（
ａ）および第１３図（ｂ）に示すようにワーク［１−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勾えることが困難であり、絶
対能力に欠けるばかりか板材の幅１強度、形状等により
バックアップロールを組替えでバックアップロールのク
ラウンを変更する必要がある。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、広範囲な条イ１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
状側［卸法およびクラウン制御法を提供することを目的
どしている。

すなわち、土方より下方に向かってサポートロール、上
部ワークロ一ル、下部ワークロールおよびバックアップ
ロールの順に配し、上部ワークロール、下部ワークロー
ルは各ロールの軸心り向に不変となし、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て配し、前記サポート・ロールを
北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、さらに、板材の幅より外側に位置するバック
アップロールの両端部に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、た構成にするとともに、製品板形状ならびに板幅に
応じたバックアップロールと交換するとともに、サポー
トロール位置を変更し、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、前記下部ワークロールと
バックアップロール支持部の当接面ならびに、前記−１
一部ワークロールとサポートロールの当接面をそれぞれ
支点どして、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。

「作用１ 圧延される製品板形状ならびに板幅に応じて、サポート
ロール位置は土部ワークロール軸心方向へ移動手段によ
−）で前後進するとともに、バックアップロールを交換
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。

１実施例１ 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７図は本発明の１実施例を示し５、第１
図はｊ±延機の正面図、第２図は第１図のＩＩ　−ＩＩ
からみた側面図、第３図は第１図のｌ１ｌ−Ｉｌｌから
みた縦断面図、第４図は第１図のＩＶ　−ＩＶからみた
圧延機の要部拡大断面図、第５図はロールベンディング
用装置の要部拡大断面図、第６図および第７図は本発明
を適用した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７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４、ワークロール軸受２５，２６、バ
ックアップロール軸受２８．圧）シリンダ８、ロールベ
ンディング用シリンダ９、ハウジング１０およびサポー
トロール調整装置２１から構成されている。なお、５は
機料を示す。

符号１．２は、板材５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
する抜材５の厚みに圧延するため圧］シリンダ８にて調
整される。

符号２５．２６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対の上部ワークロール軸
受２５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ｌと同様に下
部ワークロール軸受２６によって回転自在に軸承されて
いる。

符号４は下部バックアップロールであり、圧延時に下部
ワークロール２からの圧延力が伝達されやすいように前
記した下部ワークロール２に当接しつつ、反対方向に回
転している。また、バックアップロール４の両端部には
、バックアップロール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４を自由に交換でき
るようになっている。

符号２８は前記バックアップロール４を回転自在に軸承
するためのバックアップロール軸受であり、バックアッ
プロール４の両端は、ワークロール１．２と同様に、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対の下部バックアップロール軸受２８によって回
転自在に軸承されている。

つぎに、本発明のサポートロール調整装置２１について
説明する。サポートロール調整装置２１は、サポートロ
ール６．７、サポートロール用軸受１１，１２、および
サポートロール移動用シリンダ１４．１５から構成され
ている。

円形形状を有した１対のサポートロール６．７は、サポ
ートロール用軸受１１．１２によって、それぞれ支軸６
ａ、７ａで回転自在に軸承されており、圧延時は、サポ
ートロール６．７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。また、板材５の幅
寸法ならびに板形状に応じて、サポートロール６．７の
位置を上部ワークロール１の外周面に沿って軸方向に容
易に移動可能なように、ハウジング１０の外壁にそれぞ
れ突設した形でサポートロール移動用シリンダ１４１５
が配設されている。サポートロール移動用シリンダ１４
．１５とサポートロール軸受１１．１２とは、サポート
ロール移動用シノンダロツド１４ａ、１５ａを介してビ
ン支軸１１ａ、１２ａされ、サポートロール６．７を上
部ワークロールｌの軸方向に移動させる際には、図示し
ないサポートロール移動用シリンダ１４゜１５へ適宜圧
油を供給すると、サポートロール６７を有したサポート
ロール軸受はガイドレール２２に沿って前進・後退可能
に摺動するようになっている。

符号１３は上部継ぎ材であって、ハウジング１０間に張
架されており、立設された１対のハウジング１０間を一
定距離に保持されるとともに、圧延時に、上部ワークロ
ール１の凸形を防止すべく上部ワークロール１の反力に
対抗して、サポートロール６．７を上部ワークロール１
の半径方向に安定した圧延力が与えられるように、前記
ガイドレール２２と隣接して設けられている。

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２
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２５．
２６を押圧することになる。

押圧時には、ロールベツディング用シリンダブロック９
ｃの外周壁の１下ワークロール軸受２５゜２６側にライ
−）９ｆを装着してあり、さらに、上下ワークロール軸
受２５．２６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がそれぞれ装着しゴあるため
、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２５は上方へ押上げられる形となり、サ
ポートロール６，７と上部ワークロールｌとの当接面を
支点として曲げ土−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２はバックアップロール支持部４ａの表面に押付けら
れながら、反対方向に回転するように構成されている。

符ぢ８は汗下シリンダ８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−
トシリンダ用ヘッド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）シリンダに圧油を導入
すると、圧下シリンダ用／＼ツド８ａの上昇に伴って、
圧下シリンダ用ヘッド８ａの先端部は上部バックアップ
ロール軸受２８の下部に当接して押圧し、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１部ワークロール２を介してスト
リップ材５ａ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５の圧延前に、板材５の幅に合わせてサポートロー
ル６．７の位置を予め決めておくとともに、板材５の幅
より外側にバックアップロール支持部４ａを有したバッ
クアップロール４を取付けておく。

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５が挿入される。上
′Ｖ：１対のワークロール１２間を通過時に２板材５は
所望する上下平坦な面を有したストリップ材５ａに圧延
される。この時、ストリップ材５ａ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５ａの形状が所望する形状になるよ
うに、サポートロール６．７を上部ワークロールＩの軸
心方向へ前後摺動させたり、さらに、バックアップロー
ル４を交換する。この後ロールベンディング用ロッド９
ａ、９ｂの圧力を制御することで、耳波（ストリップ材
５ａの中央部が厚く、両端部が薄い）や中伸び（ストリ
ップ材５ａ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５を圧延し
た場合、上部ワークロール１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６図および第７図に示す。

第６図にロール径６００ｍｒｒ＋、圧延力６００ＴＯＮ
　、サポートロール６．７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、Ｌ部ワークロール】のプロフィー
ルの変化を示１．。

第７図に、ロール径６００ｍｍ、圧延力６００ＴＯＮ　
、サポートロール６．７間距離を１６００ｒｎｒｎ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】のプロフィー
ルの変化を示す。

第６図および第７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１はペンディング力
、およびサポートロール６．７の位置により、凸形から
凹形まで自由に調整司能であり、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
。

上記は上部ワークロール１について述べたが、下部ワー
クロール２についても同様な結果が得られた。

本発明においては、圧延機２０の上方から下方に向かっ
て、サポートロール６．７、上部ワークロール１、下部
ワークロール２およびバックアップロール４の順に配し
た構成にしたが、これとは逆に、圧延機２０の上方から
下方に向かって、バックアップロール４、下部ワークロ
ール２、上部ワークロールｌおよびサポートロール６．
７の順に配した構成にしてもよい。

また、前記ロールベンディング用ロッド９ａ。

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。

さらに、サポートロール６．７を上部ワークロール１の
軸心方向に移動させる際には、サポートロール移動用シ
リンダ１４．１５へ圧油を供給して行なう圧油タイプの
シリンダによって行なったが、電動モータを駆動源とし
て、チェーンやビニオンとラックなどの他の移動手段を
用いてもよい。

さらに、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サポートロール、上部ワークロール
、下部ワークロールおよびバックアップロールの順に配
し、上部ワークロール、下部ワークロールは各ロールの
軸心方向に不変となし、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
当接して配し、前記サポートロールを上部ワークロール
の細心方向に前進・後退自在な移動手段を配し、さらに
、板材の幅より外側に位置するバックアップロールの両
端部に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構成にしたこ
とにより、上部ワークロールおよび下部ワークロールの
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。製品板形状ならびに
板幅に応じたバックアップロールと交換するとともに、
サポートロール位置を変更し、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、前記下部ワークロ
ールとバックアップロール支持部の当接面ならびに、前
記上部ワークロールとサポートロールの当接面をそれぞ
れ支点として、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。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７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Ｕ−■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１図のｒＶ　−ＩＶからみた圧延機の要部拡大断
面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ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６図および第７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８図ないし第１３図は本発明に類似した従来例
を示し、第８図は４段式圧延機の正面図、第９図は第８
図のＩＸ−ＩＸからみた縦断面図、第１０図は第８図の
ｘ−ｘからみた圧延機の要部拡大断面図、第１１図は第
１０図の℃−刀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１２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１３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・・・・・・上部バックアップロール、４・・・・・
・バックアップロール、 ５・・・・・・板祠、　　　　　　　　５ａ・・・スト
リップ扱、６．７・・・サボー　ｈロール、８・・・・
・・圧１・゛シリンダ、９・・・・・・ロールベ、／デ
ィング用軸受、〕、１２・・・ザボーｈロール用軸受、
３・・・・・何一部継ぎ材、 ４、】１う・・・づボートロール移動用シリンダ、０・
・・・・・圧延機、 １・・・−・・サポートロール調整装置、５・・・・・
・上部ワークロール軸受、６・・・・・・下部ワークロ
ール軸受、８・・・・・・バックアップロール軸受。 ０・・・・・・下部バックアップロール。 特許出願人　　宇部興産株式会社 第２図 第１ 第３図 １１ａ 第６図 第７図 ストリップ材の輻（ｍｍ） 第８図 第９図 第１０図

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サポートロール、上部ワーク
   ロール、下部ワークロールおよびバックアップロールの
   順に配し、上部ワークロール、下部ワークロールは各ロ
   ールの軸心方向に不変となし、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、
   さらに、板材の幅より外側に位置するバックアップロー
   ルの両端部に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
   、製品板形状ならびに板幅に応じたバックアップロール
   と交換するとともに、サポートロール位置を変更し、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、前記下部ワークロールとバックアップロール支持部
   の当接面ならびに、前記上部ワークロールとサポートロ
   ールの当接面をそれぞれ支点として、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を特徴とする圧延方法
   。