JPH0510163B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0510163B2
JPH0510163B2 JP57008210A JP821082A JPH0510163B2 JP H0510163 B2 JPH0510163 B2 JP H0510163B2 JP 57008210 A JP57008210 A JP 57008210A JP 821082 A JP821082 A JP 821082A JP H0510163 B2 JPH0510163 B2 JP H0510163B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pinion
output shaft
rolling mill
work rolls
pinion stand
Prior art date
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Application number
JP57008210A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS58125303A (ja
Inventor
Hirokazu Nakamae
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP821082A priority Critical patent/JPS58125303A/ja
Publication of JPS58125303A publication Critical patent/JPS58125303A/ja
Publication of JPH0510163B2 publication Critical patent/JPH0510163B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B13/00Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/02Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally
    • B21B13/023Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally the axis of the rolls being other than perpendicular to the direction of movement of the product, e.g. cross-rolling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B35/00Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives
    • B21B35/12Toothed-wheel gearings specially adapted for metal-rolling mills; Housings or mountings therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B35/00Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives
    • B21B35/14Couplings, driving spindles, or spindle carriers specially adapted for, or specially arranged in, metal-rolling mills

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、作業ロールを水平面内で相互に傾斜
させて圧延材の形状制御を行うようにした圧延機
に関する。
〔従来の技術〕
作業ロールを水平面内で相互に傾斜させて圧延
材の形状制御を行うようにした従来の圧延機にお
いて、作業ロールを駆動するロール駆動系は、電
動機と、電動機からの駆動力を伝達する相互に噛
合う上下ピニオン及び平行な上下出力軸を有する
ピニオンスタンドと、ピニオンスタンドの該上下
出力軸に設けられた第1の自在継手にその一端が
係合し、前記各作業ロールと連結された第2の自
在継手にその他端が係合された連結軸とを備え、
ピニオンスタンドの上下ピニオン及び上下出力軸
は共に垂直方向に整合して位置する構成となつて
いる。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、一般に、作業ロールの径は圧延によ
る摩耗及びロール研削により変化する。このため
ロール駆動系を構成するスピンドル及び自在継手
のカツプリングは、径の変化に応じて垂直面内に
おいて傾く。この傾き角は、スピンドルを長くす
ることにより小さくできるけれども、駆動系の戻
り振動の固有振動数が低下するという問題があ
り、実用上は制約される。ところが、駆動ロール
を水平面内において傾斜させるタイプの圧延機に
おいては、更にスピンドリカツプリングを水平面
内においてもロールの傾きに応じて傾けざるを得
ない。従つて、このようなタイプの圧延機におい
ては、垂直面内及び水平面内の両方でスピンドル
カツプリングが傾くのでその傾き方は大きくな
る。
このような大きな傾き角は、自在継手の型式に
より種々の問題を引き起こす。ギヤータイプ及び
スリツパータイプの自在継手の場合は、摩耗が激
しく、寿命が大巾に低下する。又、クロス型スピ
ンドル及びスリツパータイプスピンドルを使用す
る自在継手の場合、十字型カツプリングを使用す
るので駆動軸とロール軸が平行でなくなり、ロー
ル回転速度に周期的な速度変動が発生する。この
ような速度変動は、圧延材先後端の上ぞりや下ぞ
り、タンデム圧延時におけるテンシヨン変動及び
高速圧延時における加減速トルクの増大による駆
動系の寿命低下を招来する。
本発明の目的は、作業ロールを水平面内で相互
に傾斜させて圧延材の形状制御を行うようにした
圧延機において、ロール駆動系の寿命を向上し得
るものを提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明では、水平面
内において相互に傾斜される上下一対の作業ロー
ルと、各作業ロールを駆動する回転駆動手段とを
備え、回転駆動手段は、電動機と、電動機からの
駆動力を伝達する相互に噛合う上下ピニオン及び
これと一体の平行な上下出力軸を有するピニオン
スタンドと、ピニオンスタンドの上下出力軸に設
けられた第1の自在継手にその一端が係合し、各
作業ロールと連結された第2の自在継手にその他
端が係合された連結軸とを備えた圧延機におい
て、ピニオンスタンドの上出力軸と下出力軸を、
前記上ピニオンと下ピニオンの噛合い状態を維持
したままこれらピニオンと共に、それれ圧延機の
入側及び出側へオフセツトして配置したものであ
る。
また、本発明は、上記圧延機において、前記第
1および第2の自在継手がギヤータイプとしたも
のである。
〔作用〕
ピニオンスタンドの上出力軸と下出力軸をそれ
ぞれ圧延機の入側及び出側へオフセツトして配置
することにより、形状制御のため上下作業ロール
を水平面内で傾斜させても回転駆動手段の第1及
び第2の自在継手の水平面内における交差角が小
さくなる。また、上ピニオンと下ピニオンの噛合
い状態を維持したままこれらピニオンと共に上出
力軸と下出力軸をオフセツトすることにより、こ
れらピニオンは垂直方向の軸心間距離が短くなる
ように、すなわち、垂直方向に相互に近づくよう
に変位し、上下ピニオンの直径を一定とすれば、
これに対応してそれと一体の上下出力軸も垂直方
向に相互に近づくように変位するので、上下作業
ロールがこれらピニオンより小径であるとすれ
ば、回転駆動手段の第1及び第2の自在継手の垂
直面内における交差角も小さくなる。その結果、
水平面内の交差角の減少と垂直面内の交差角の減
少との相乗効果が生まれ、回転駆動手段の第1及
び第2の自在継手の交差角は著しく減少し、簡単
な構成で回転駆動手段の寿命を大幅に向上させ
る。
また、前記第1および第2の自在継手をギヤー
タイプとすることにより、ロール回転速度に周期
的な速度変動が生じることが防止され、更に、上
記ように回転駆動手段の第1及び第2の自在継手
の交差角は著しく減少するので、簡単な構成でギ
ヤータイプの第1および第2の自在継手の寿命を
大幅に向上させる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明す
る。
第1図は、本発明を実施したロール傾斜式の圧
延機の側面図、第2図は第1図における−線
矢視図である。上下作業ロール1,2のメタルチ
ヨツク5,6とハウジング17,18との間には
テーパーライナー7〜10が設けてあり、傾斜移
動装置11〜14によりロールが水平面内で傾斜
されるようになつている。作業ロールベンダ装置
の油圧ジヤツキ15〜16は圧延スタンド17,
18に装架され、圧延材3はロール1,2間を通
過する。上メタルチヨツク5は、ガイドブロツク
21を介してハウジング17,18上部に装架さ
れた圧下ネジ、メネジ19,20により支持され
る。上チヨツクがロール傾斜により移動し、ハウ
ジング中心よりずれるが、この場合の圧下ネジに
かかる過大な曲げモーメントを避けるため、ガイ
ドブロツク21はハウジング17,18に案内さ
れて、上下摺動可能となつている。
一方のメタルチヨツク5,6には、回転支点2
2を中心に回転するようレバー23を設けてあ
り、更にこのレバーはキーパープレート24,2
5を介して上下及び圧延方向に摺動可能にハウジ
ングに設けてある。これにより、ロール1,2の
センターCは、ロールを傾斜させてもその位置が
ずれることはない。
第3図は、ロールの駆動装置を示す平面図、第
4図aは、第3図におけるピニオンスタンド部の
拡大正面図、第4図bは第4図aの側面断面図で
ある。
上作業ロール1は、ロール側カツプリング2
6、スピンドル31、駆動機側カツプリング2
7、及び相互に噛合う上下ピニオン32,33を
含むピニオンスタンド29を介して電動機30に
より駆動される。図示しないが、下作業ロール2
も同様に、ロール側カツプリング及びスピンドル
(図示せず)、駆動機側カツプリング27′、及び
ピニオンスタンド29を介して電動機30により
駆動される。ピニオンスタンド29は上下ピニオ
ン32,33と一体の平行な上下出力軸28,2
8′を有し、駆動機側カツプリング27,27′は
この上下出力軸28,28′に設けられている。
そして、ピニオンスタンド29の上出力軸28と
下出力軸28′は、上ピニオン32と下ピニオン
33の噛合い状態を維持したままこれらピニオン
32,33と共に、それぞれ圧延機の入側及び出
側へδだけオフセツトして配置されている。
今、作業ロール1のセンターCとロール側カツ
プリング26の回転中心間の距離をL、ロール側
カツプリング26の回転軸中心と駆動機側カツプ
リング27の回転中心間の距離をlとすると、一
般にL<lであるから、ロール側カツプリング2
6の傾き角θRが駆動機側カツプリング27の傾き
角θMより大きくなり、寿命の点でθRが問題となる
ので以下のθRについて検討する。ロールの傾き角
をθC、駆動機側カツプリング27の垂直面内にお
ける傾き角θVとすると、 θM=tan-1(LtanθC−δ)/lであるから次のよ
うな関係が成立つ。
θR=(θC+tan-1(LtanθC−δ/l))2+θV 2…(1) 今、θC=0〜θCnaxの範囲でθCを傾斜させ、か
つ、説明を簡単にするためδ=LtanθCnax、L=
lとすると、θC=θCnaxのときは θR=√4Cnax 2V 2又、θC=0のときはθR=√
θCnax 2+θV 2となる。従つて、δ=LtanθCnaxだけ
圧延方向にオフセツトすることによりθR=√
Cnax 2+θV 2から √Cnax 2V 2まで小さくできる。
すなわち、本実施例では、ピニオンスタンド2
9の上出力軸28と下出力軸28′をそれぞれ圧
延機の入側及び出側へδだけオフセツトして配置
したので、形状制御のため上下作業ロール1,2
を水平面内で傾斜させても、ロール側カツプリン
グ26の水平面内における傾き角θMHが小さくな
ると共に、上ピニオン32と下ピニオン33の噛
合い状態を維持したままこれらピニオン32,3
3と共に上出力軸28と下出力軸28′をオフセ
ツトしたので、上下ピニオン32,33の直径を
一定とすれば、これらピニオン32,33は垂直
方向の軸心間距離が短くなるように、すなわち、
垂直方向に相互に近づくように変位し、これに対
応してそれと一体の上下出力軸28,28′も垂
直方向に相互に近づくように変位し、ロール側カ
ツプリング26の垂直面内における傾き角θMV
小さくなる。したがつて、水平面内での傾き角
θMHの減少と垂直面内での傾き角θMVの減少との相
乗効果により、それを合成したロール側カツプリ
ング26の傾き角θMは著しく小さくなる。
例えばギヤースピンドルタイプの場合、スピン
ドル交叉角と摩耗強度の間では第5図に示すよう
な関係が成立するので、例えば本実施例により交
叉角を2゜から1゜まで下げることにより寿命を約3
倍向上させることができる。また、ギヤースピン
ドルタイプとすれば、ロール回転速度に周期的な
変動は生じない。
更に本実施例によれば、次の効果もある。すな
わち、ロールを水平面内で傾斜させる方式の圧延
機においては、形状制御能力(板クラウン制御能
力)C(θC)は板巾B、ロール径Rとすると次の
ように表わせる。
C(θC)∝(θC・B/2)2/R …(2) この関係の1例を図示したものが第6図である
が、本実施例の場合、上述した如く自在継手の寿
命を大巾に向上できるので例えば、ロールの傾き
角としてθC=0〜0.5゜の代わりにθC=0.5〜1.0゜を
設定できるので、形状制御能力を約3倍も高める
ことができる。
尚、δの値としては0<δ<LtanθCnaxの範囲
で選べばよいが、スピンドルの使用頻度によつて
はδ>LtanθCnaxに設定してもよい。
なお、上述の実施例は、いずれも圧延ロールが
一対の作業ロールからなる2段形の圧延機の場合
について説明したが、ロール本数は2本以上であ
つてもよいことは勿論である。又、オフセツトδ
は同じ場合について説明したが、勿論上下でそれ
ぞれ変えてもよい。尚、2段形圧延機の場合は作
業ロールと圧延材間に発生するスラスト力を大巾
に(例えば圧延荷重の約5%)低減できる。又、
簡単な構成となるためロール径や作業ロールネツ
ク軸受容量を大型化でき、厚板でも噛込性の良好
な圧延機を提供できる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、簡単な構成で作業ロールの回
転駆動手段の寿命を大巾に向上しうるロール傾斜
型圧延機を提供できる。又、上記寿命の制約を受
けることなく作業ロールの交叉角を大きくできる
ので、圧延機の形状制御能力を大巾に向上しうる
という効果もある。更に、ロール回転速度に周期
的な変動を生じないので、安定した圧延を行うこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例を示す圧延機の側
面図、第2図は、第1図における−線矢視
図、第3図は、圧延ロール回転駆動手段の一例を
示す平面図、第4図aは、第3図におけるピニオ
ンスタンド部の拡大正面図、第4図bは、第4図
aの側面断面図、第5図は、ギヤースピンドル交
叉角と摩耗強度の関係を示す図、第6図は、ロー
ル傾き角と形状制御能力の関係を示す図である。 符号の説明、1,2…ロール、26,27…自
在継手、28,28′…上下出力軸、29…ピニ
オンスタンド、30…電動機、31…スピンド
ル、32,33…ピニオン。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 水平面内において相互に傾斜される上下一対
    の作業ロールと、前記各作業ロールを駆動する回
    転駆動手段とを備え、前記回転駆動手段は、電動
    機と、該電動機からの駆動力を伝達する相互に噛
    合う上下ピニオン及びこれと一体の平行な上下出
    力軸を有するピニオンスタンドと、該ピニオンス
    タンドの該上下出力軸に設けられた第1の自在継
    手にその一端が係合し、前記各作業ロールと連結
    された第2の自在継手にその他端が係合された連
    結軸とを備えた圧延機において、 前記ピニオンスタンドの上出力軸と下出力軸
    を、前記上ピニオンと下ピニオンの噛合い状態を
    維持したままこれらピニオンと共に、それぞれ圧
    延機の入側及び出側へオフセツトして配置したこ
    とを特徴とする圧延機。 2 水平面内において相互に傾斜される上下一対
    の作業ロールと、前記各作業ロールを駆動する回
    転駆動手段とを備え、前記回転駆動手段は、電動
    機と、該電動機からの駆動力を伝達する相互に噛
    合う上下ピニオン及びこれと一体の平行な上下出
    力軸を有するピニオンスタンドと、該ピニオンス
    タンドの該上下出力軸に設けられた第1の自在継
    手にその一端が係合し、前記各作業ロールと連結
    された第2の自在継手にその他端が係合された連
    結軸とを備えた圧延機において、 前記第1および第2の自在継手がギヤータイプ
    であり、前記ピニオンスタンドの上出力軸と下出
    力軸を、前記上ピニオンと下ピニオンの噛合い状
    態を維持したままこれらピニオンと共に、それぞ
    れ圧延機の入側及び出側へオフセツトして配置し
    たことを特徴とする圧延機。
JP821082A 1982-01-20 1982-01-20 圧延機 Granted JPS58125303A (ja)

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JP821082A JPS58125303A (ja) 1982-01-20 1982-01-20 圧延機

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JP34345491A Division JPH0818055B2 (ja) 1991-12-25 1991-12-25 圧延機

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Publication Number Publication Date
JPS58125303A JPS58125303A (ja) 1983-07-26
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JP821082A Granted JPS58125303A (ja) 1982-01-20 1982-01-20 圧延機

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3811790A1 (de) * 1988-01-15 1989-07-27 Schloemann Siemag Ag Walzwerksantrieb mit bogenzahn-gelenkspindel

Citations (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5511261B2 (ja) * 1973-06-28 1980-03-24

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JPS5511261U (ja) * 1978-07-07 1980-01-24

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JPS5511261B2 (ja) * 1973-06-28 1980-03-24

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JPS58125303A (ja) 1983-07-26

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