JPH05138219A - 圧延方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 機械精度上の誤差に由来した上下のロール軸
心を結ぶ中心線の誤差が存在する実圧延機において、作
業ロールの水平たわみ量の上下ロールでの差を解消し、
水平支持ロール等の複雑な装置を使用せず、しかも安定
して強圧下圧延を可能にする。 【構成】 上下一対の作業ロール２ａ、２ｂを挟んで一
対又はそれ以上のロールをそれぞれ接触状態で配置した
圧延機を用いる圧延方法において、作業ロール２ａ、２
ｂの両端を回転可能に支持する上下の作業ロールチョッ
ク４ａ、４ｂに作用する水平力をそれぞれ測定し、その
値に基づいて上下の水平力の差をなくすべく駆動ロール
の圧延トルクを個別に調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、４重式圧延機、６重
式圧延機のように一対の作業ロールを挟んで補強ロール
及び／又は中間ロールを有する圧延機を用いて圧延を行
う際に、より安定して強圧下圧延を可能にする圧延方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、圧延時の圧下率を高めたり圧延後
の圧延材に高い光沢を付与することを目的として、小径
の作業ロールを用いた圧延機が稼動している。しかし作
業ロールを小径化すると、ロールの剛性が低下するか
ら、圧延中の作業ロールに生じる圧延方向に沿う水平力
による、この水平力に沿った方向のロールたわみが著し
く増加して、圧延操業に種々の悪影響を及ぼしてしま
う。例えば、圧延中に圧延材の形状が乱れて絞りを起こ
したり、圧延荷重を増加しても板厚が減少しにくい等の
問題が生じる。

【０００３】このような問題を防止するために例えば特
開昭63-60004号公報には、作業ロールのロール胴部を支
持する水平支持ロールを設置して、作業ロールの水平方
向のたわみを抑制する方法が記載されている。しかしこ
の方法を用いた場合には、かかる水平支持ロールが複雑
な構造になり、しかも水平支持ロールを分割構造として
いるために分割ロールのロールマークが作業ロールさら
には圧延材に転写して、得られる圧延材は表面性状が悪
化して製品にならないという問題がある。

【０００４】また上記のような水平支持ロールを使用す
ることなしに作業ロールの水平たわみを抑制する方法と
して特開昭60-106602 号公報には、上下の作業ロールを
同じ量だけオフセットして配置し、そのオフセット位置
を作業ロールに作用する圧延荷重の水平成分と作業ロー
ルに作用する接線力の水平成分とが釣り合う位置とする
ことが提案されている。この方法は、圧延材を挟んで上
下に対向配置になるロール群が全く対称に位置する場合
において有効な方法である。しかし実際の圧延機におい
ては、機械精度上の誤差が存在するため、図１(a) に示
すような上下の作業ロール又は／及び図１(b) に示すよ
うな作業ロールに接する上下のロール（例えば補強ロー
ル）に、上下のロール軸心を結ぶ中心線の誤差Δｅ（対
称な位置からの偏差）が存在する。かくして作業ロール
と補強ロールとの接触角度が上下で異なってしまい、作
業ロールに作用する接線力の水平成分および圧延荷重の
水平成分が、上下の作業ロールで異なる結果、上下の作
業ロールの水平たわみ量に差が生じる。水平たわみ量の
差は、作業ロール径が小さくロール胴長が大きいほど、
また圧延荷重が高いほど大きくなるため、上掲特開昭60
-106602 号公報のように上下ロールの中心線誤差を考慮
せずにオフセット位置を決定すると、圧延材の形状が乱
れて圧延不可能に陥ってしまう。しかも、荷重が大きい
ほど上下の作業ロールの水平たわみ量がますます増大し
て圧延が全くできなくなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したような機械精
度上の誤差に由来した上下のロール軸心を結ぶ中心線の
誤差が存在する実圧延機において作業ロールの水平たわ
み量に差が生じる問題を有利に解決し、水平支持ロール
等の複雑な装置を使用せず、しかも安定して強圧下圧延
を可能にする圧延方法を提案することがこの発明の目的
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、上下一対の
作業ロールを挟んで一対又はそれ以上のロールをそれぞ
れ接触状態で配置した圧延機を用いる圧延方法におい
て、作業ロールの両端を回転可能に支持する上下の作業
ロールチョックに作用する水平力をそれぞれ測定し、そ
の値に基づいて上下の水平力の差をなくすべく駆動ロー
ルの圧延トルクを個別に調整することを特徴とする圧延
方法である。

【０００７】

【作用】図２(a) に、作業ロールに中心線誤差が存在す
る場合における、圧延荷重に対する上下作業ロールの水
平たわみ量について調べた結果を示す。なお図における
水平たわみ量の正負の符号は、作業ロールが入側にたわ
むのを正、出側にたわむのを負として示した。同図から
明らかなように、圧延荷重の増加に伴って上下での作業
ロールの水平たわみ量の差が大きくなり、また中心線誤
差Δｅが大きいほど水平たわみ量の差が大きくなる。こ
の他、作業ロール径が小さくロール胴長が長い、すなわ
ち作業ロールの剛性が小さいほど、水平たわみ量の差が
大きくなることが確かめられている。

【０００８】図２(b) に、かかる作業ロールに中心線誤
差が存在する場合における、作業ロールチョックに作用
する水平力について調べた結果を示す。なお図における
水平力の正負の符号は、水平力が入側に作用するのを
正、出側に作用するのを負として示した。同図から明ら
かなように、圧延荷重の増加に伴う作業ロールに作用す
る水平力は、作業ロールの水平たわみ量と同様な挙動を
示す。すなわち作業ロールが入り側方向にたわむ場合に
は圧延材の入り側方向に水平力が作用する。また水平た
わみ量に比例して水平力も増加する。

【０００９】したがって作業ロールに作用する水平力を
測定することで、作業ロールの水平たわみの方向及び水
平たわみ量を把握することができるわけである。以上の
知見からこの発明では、作業ロールの両端を回転可能に
支持する上下の作業ロールチョックに作用する水平力を
それぞれ測定し、その値に基づいて上下の水平力の差を
なくすべく駆動ロールの圧延トルクを個別に調整するも
のである。

【００１０】例えば、上下作業ロールに水平力が圧延機
に入る圧延材の入側方向に作用し、かつ下作業ロールに
作用する水平力が上作業ロールに作用するものより大き
い場合は、機械精度誤差のため下作業ロールは上作業ロ
ールより圧延機の入側方向に位置していることになる。
したがって上下作業ロールに作用する水平力が同程度に
なるように上駆動ロールのトルクを増加し、下駆動ロー
ルのトルクを減少することで上下作業ロールの水平たわ
み量を同程度とし、安定圧延が可能となる。

【００１１】駆動ロールのトルクの調整は、駆動ロール
を駆動するモータの電流を調整することで容易に行うこ
とができる。

【００１２】

【実施例】図３に４段圧延機を例としたこの発明の方法
を適用するのに好適な圧延機の一例を示す。図３におい
て１は圧延材、２a は上作業ロール、２b は下作業ロー
ル、３a , ３b はそれぞれ上、下作業ロールに接する
上、下の補強ロールであり、かかる上作業ロール２a 、
下作業ロール２b はそれぞれロール端部にて作業ロール
チョック４a , ４b で回転可能に支持されてハウジング
６に装着され、また上、下の補強ロール３a , ３b も同
様にそれぞれロール端部にて補強ロールチョック５a ,
５b で回転可能に支持されてハウジング６に装着され
る。

【００１３】同図において、作業ロールチョック４a ,
４b には、それぞれロードセル７を両側面に配設して作
業ロール２a 、２b に作用する水平力を測定可能として
いる。この水平力の測定には油圧によるものも有効であ
る。

【００１４】ここに、圧延時における作業ロールチョッ
ク４a , ４bに作用する水平力及びその方向を上下で比
較することにより上下作業ロール２a 、２b の位置関係
及び作用する水平力の関係を把握することができる。

【００１５】作業ロールチョックに作用する水平力の測
定結果に基づく上下駆動ロールのトルクの調整方法の一
例を表１に示す。

【００１６】

【表１】

【００１７】同表のように、上下作業ロールに水平力が
圧延機の出側方向に作用する場合（）は、上下作業ロ
ールに作用する水平力の大きさを比較し、水平力の大き
い方の作業ロールを上下の水平力が等しくなるまで水平
力が大きい方の圧延トルクを増加し、小さい方の圧延ト
ルクを減少させる。上作業ロールに水平力が圧延機の出
側方向に作用し、下作業ロールに水平力が圧延機の入側
方向に作用する場合（）は、上駆動ロールのトルクを
増加し、下駆動ロールのトルクを減少させる。上作業ロ
ールに水平力が圧延機の入側方向に作用し、下作業ロー
ルに水平力が圧延機の出側方向に作用する場合（）
は、上駆動ロールのトルクを減少させ、下駆動ロールの
トルクを増加させる。上下作業ロールに水平力が圧延機
の入側方向に作用する場合（）は、上下作業ロールに
作用する水平力の大きさを比較し、水平力の大きい方の
作業ロールを上下の水平力が等しくなるまで水平力が大
きい方の圧延トルクを減少させ、小さい方の圧延トルク
を増加させる。

【００１８】以上の操作で上下の作業ロールの水平たわ
み量を同程度にし、安定圧延が可能となる。なお上記の
例では圧延トルクを、上下の駆動ロールトルクを互いに
増加、減少させて調節したが、上下のうち、どちらか一
方の圧延トルクを増加又は減少させる操作を行って調節
しても良いことは言うまでもない。

【００１９】ここに図３に示すような圧延機において、
駆動ロールの圧延トルクを調節する発明例及び駆動ロー
ルの圧延トルクを調節しない従来例について、圧延荷重
を増加させながら鋼板を圧延した。その際の上下作業ロ
ールの水平たわみ量をそれぞれ図４に示す。従来例にお
いては圧延荷重の増加にともない上下作業ロールの水平
たわみの差が増加して、圧延荷重1000 tonｆで圧延材の
形状が急激に乱れ圧延不可能となった。これに対し、こ
の発明例では上下作業ロールの水平方向のたわみ量を同
程度に保つことが可能となり圧延荷重が1000 tonｆ以上
でも十分圧延可能であった。

【００２０】

【発明の効果】かくしてこの発明によれば、作業ロール
の両端を回転可能に支持する上下の作業ロールチョック
に作用する水平力をそれぞれ測定し、その値に基づいて
上下の水平力の差をなくすべく駆動ロールの圧延トルク
を個別に調整することで、作業ロールの水平支持ロール
等の複雑な装置なしに上下作業ロールの水平たわみ量を
同程度に保つことができ、ひいてはロールの中心線誤差
に伴う圧延材の形状の乱れを防止し、安定圧延が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】機械精度誤差が存在する場合の作業ロールに作
用する力の関係を示す図である。

【図２】機械精度誤差が存在する時の圧延荷重が上下作
業ロールの水平たわみ及び水平力に及ぼす影響をを示す
グラフである。

【図３】この発明の方法を適用するのに好適な圧延機の
一例を示す説明図である。

【図４】この発明の実施例における圧延荷重と上下作業
ロールの水平たわみ量との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 圧延材 ２ａ 上作業ロール ２ｂ 下作業ロール ３ａ 上補強ロール ３ｂ 下補強ロール ４ａ 上作業ロールロールチョック ４ｂ 下作業ロールロールチョック ５ａ 上補強ロールチョック ５ｂ 下補強ロールチョック ６ ハウジング ７ ロードセル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下一対の作業ロールを挟んで一対又は
   それ以上のロールをそれぞれ接触状態で配置した圧延機
   を用いる圧延方法において、 作業ロールの両端を回転可能に支持する上下の作業ロー
   ルチョックに作用する水平力をそれぞれ測定し、その値
   に基づいて上下の水平力の差をなくすべく駆動ロールの
   圧延トルクを個別に調整することを特徴とする圧延方
   法。