JPH0491805A - 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３５．
３６で回転自在に軸承されている。この上部ワークロー
ルｌと下部ワークロール２の径はともに、ワークロール
１゜２の細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３３，３０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３３，３０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３３，３０の径は、上下のワークロール１．２の
径より太き（構成されており、さらに、対をなしたバッ
クアップロール３３，３０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３
０の両端部の下部バックアップロール軸受３８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３３．３０へ伝達されるもの
の、バックアップロール３３．３０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（、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ツノ法等があ
る。

［発明が解決しようとする課題１ 前記したように、℃ｌ−ルペンディング法は、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１３図
（ａ）および第１３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でいるため、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て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、広範囲な条件の変化に対
応することができるように構成しま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サポートロール、上
部ワークロール、下部ワークローニ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
ーニルは、軸受を収納するハウジング間に掛架したバッ
クアップシャフトに挿通され、かつ、回転自在に当接し
て配し、前記サポートロールな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、前記上部ワ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。

〔作用］ 圧延される製品板形状ならびに板幅に応じて、サポート
ロール位置は上部ワークロール軸心方向へ移動手段によ
って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。

［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ＩＩ−■からみた
側面図、第３図は第２図の■−ｍ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３５，３６、バ
ックアップロール軸受２８、圧下シリンダ８、ロールベ
ンディング用装ｆ！Ｆ９、ハウジング１０およびサポー
トロール調整装置１４から構成されている。なお、５は
板材を示す。

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
径は細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ｌと下部ワークロール２は所望
する板材５の厚みに圧延するため圧下シリンダ８にて調
整される。

符号３５．３６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３５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２０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３６によって回転自在に軸承されて
いる。

符号４は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４８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
れたバックアップロール軸受４８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４７によって軸承されている。

つぎに１、本発明のサポートロール調整装置１４につい
て説明する。サポートロール調整装置１４は、バックア
ップシャフト３、サポートロール１２、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２４，２５、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１２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４７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
承されてあり、圧延時は、サポートロール１２と上部ワ
ークロール１の１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５の幅寸法ならびに板形状に応じてサポート
ロール１２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１２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１２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フト
軸受４７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
掛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、電動モータ２９の正逆の回転方向によ
って、１対のサポートロール１２を接離可能なようにな
っており、板材５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１２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装置であって、土部＼ト
ルベンディング用Ｕｌｌｌツド９ａど下部ロールペンテ
、インク用ロッドｑｂ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９
ｄから構成される。

上部ロー・ルペンディング用ロッド９ａの１・端部は、
ビス！・ン９ｄに（ｉ！ｉ１＠され、上端部が」二部ワ
ークロール軸受３５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９１）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３６
と接離自在に配されでいる。

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９Ｃ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ｖ１ッド
９ａ、９ｂはお互いに離反し、ロールベンデイ：／グ用
ロッド９ａ。

９ｂのそれぞれの先端部はＦ下ワークロール軸受３５．
３６を押圧することになる。

押圧時には、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３５゜３６側にライ
ナ９ｆを装着してあり、さらに、手下ワークロール軸受
３５．３６のロールベンディング用シリンダブロック９
Ｃ側外周面にライブ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９）１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１２と土部ワークロール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でいる。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７て上下移動６丁能に圧
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、当接し一つ
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の幅に合わせてづボートロー
ル１２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
下１対のワークロール１．２間を通過時に、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１２を上部ワークロール１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９ａ
、９ｂの圧力を制御することで、耳波（ストリップ材５
ａ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６００ｍｍ、圧延力６００ＴＯＮ　
、サポートロール１２，１２間距離を１４００ｍｍに設
定し、ロールペンディング力をＯＴＯＮから１２５７Ｏ
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７図に、ロール径６００ｍｍ、圧延力６００ＴＯＮ　
、サポートロール１２，１２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ール１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１２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。

上２は上部ワークロールエについて述べたが、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１２、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１およびサポートロール１２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１２を上部ワークロール１の細
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の径が細心方
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Ｊ 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は、軸受を収
納するハウジング間に掛架したバックアップシャフトに
挿通され、かつ、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
支持部を記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（、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グへの作動流体
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■−ＩＩからみた
側面図、第３図は第２図のＩＩＩ−ＩＩＩからみた縦断
面図、第４図は第１図の■−■からみた圧延機の要部拡
大断面図、第５図は第４図の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Ｘｌ−Ｘｌ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・・・・・・板材、　　　　　　　５ａ・・・ストリ
ップ板、８・・・・・・圧下シリンダ、 ９・・・・・・ロールベンディング用装置、１０・・・
・・・ハウジング、　　　１２・・・サポートロール、
１４・・・・・・サポートロール調整装置、２０・・・
・・・圧延機、　　　　　２７・・・・・・ガイドロッ
ド、２８・・・・・・移動スクリュ、　　２９・・・・
・・電動モータ、３３・・・・・・上部バックアップロ
ール、３０・・・・・・下部バックアップロール、３５
・・・・・・上部ワークロール軸受、３６・・・・・・
下部ワークロール軸受、３７・・・・・・上部バックア
ップロール軸受、３８・・・・・・下部バックアップロ
ール軸受、４７・・・・・・バックアップシャフト軸受
、４８・・・・・・バックアップロール軸受。 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４図 第６図 第７図 ストリップ材の輻（ｍｒｎ） 「−■ Ｌ、ｌＸ 第８図 第１０図 第９図 第１１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は、軸
   受を収納するハウジング間に掛架したバックアップシャ
   フトに挿通され、かつ、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
   。