JPH05154507A - 圧延機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軸線方向に分割された補強ロールを用いて圧
延材・作業ロール間の荷重分布を推定し得るようにする
と共に、表面品質に優れた圧延材を製造する。 【構成】 圧延材１０を圧延加工するべく互いに対向す
る一対の作業ロール２・３を設ける。圧延材１０及び作
業ロール２間の圧延荷重を支える補強ロールを、作業ロ
ール２の軸線方向に複数の部分に分割する。各分割補強
ロール毎に油圧シリンダ１５及び荷重検出装置１７を設
け、圧延荷重分布を可変に制御する。各分割補強ロール
４ａ〜４ｄ毎にプーリ１９ａ〜１９ｄを設け、作業ロー
ル２の周速度に対して各分割補強ロール４ａ〜４ｄが個
々に同期し得るようにベルト２４を介してモータ駆動す
る。分割補強ロール４ａ〜４ｄの１つが非接触状態にな
って、再び接触するときの速度差による作業ロール２上
のロール疵などの発生を防止し得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧延機に関し、特に、
圧延加工を行うべく互いに対向して設けられた一対の作
業ロールと、圧延荷重を支えるべく各作業ロール毎に設
けられた補強ロールとを有し、所定の肉厚の板状製品あ
るいは帯状製品を製造するための圧延機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、互いに対向して設けられた一対の
圧延加工用作業ロール間に板状素材あるいは帯状素材を
通して、所定の肉厚の板状製品あるいは帯状製品を製造
するために種々の圧延機が用いられている。板材の圧延
制御の技術課題には、板幅方向の板厚分布（板クラウ
ン）及び平坦度（板形状）の制御がある。これらの技術
課題を解決するための手段として、ロールベンディング
力、ロールシフト、ロールクロス等の技術がある。

【０００３】これらの手段はいずれも板クラウン・板形
状の制御に対して有効であり、すでに多くの板圧延機に
採用されている技術である。しかしながら、一般に圧延
材と作業ロールとの間に作用する圧延荷重の板幅方向分
布は未知であるため、圧延後の板クラウン・板形状を正
確に推定することは困難であった。

【０００４】例えば、特開昭５７−６８２０８号公報に
は、圧延荷重を油圧を介してサポートビームにより受け
るようにして、そのサポートビームに、作業ロールの軸
線方向に対して複数分割された油圧室を設けることによ
り、作業ロールの軸線方向即ち板幅方向に対する荷重分
布を任意に変えられるようにしたものが開示されてい
る。この圧延機によれば、油圧を検出して荷重分布を推
定可能であり、作業ロールのたわみを制御して、板クラ
ウンを制御可能であるが、高度なシール技術を必要とす
るという問題がある。

【０００５】また、同一出願人の特願平３−２３０４５
０号明細書により、圧延荷重を支えるべく各作業ロール
毎に設けられた補強ロールの内、少なくとも一方を軸線
方向に複数分割して配設し、各分割補強ロール毎に荷重
検出手段を設け、作業ロールの軸線方向の荷重分布を検
出して作業ロールのたわみを制御し得るようにした圧延
機が提案されている。この圧延機によれば、各分割補強
ロール毎の荷重検出値の情報に基づいて圧延材・作業ロ
ール間の荷重分布を推定し、これにより圧延後の板クラ
ウン・板形状を高精度に推定し得る。

【０００６】上記分割補強ロールを用いた圧延機では、
補強ロールが分割されていることから、操業条件により
例えば狭幅の材料を圧延するときに左右端の分割補強ロ
ールが回転しなくなったり、また圧延中の圧下制御によ
っては、特定の分割補強ロールが作業ロールに接触しな
くなって回転しなくなる場合が生じる。その場合に、回
転していなかった分割補強ロールが、高速で回転してい
る作業ロールに接触した際に、ロール疵を生じる虞があ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような問題点に鑑
み、本発明の主な目的は、軸線方向に分割された補強ロ
ールを用いて圧延材・作業ロール間の荷重分布を推定し
得るようにすると共に、表面品質に優れた圧延材を製造
し得る圧延機を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的は、本発
明によれば、互いに対向して設けられた一対の圧延加工
用作業ロールと、圧延荷重を支えるべく少なくとも一方
の前記作業ロールの外周面上を相対的に転動可能に配設
され、前記作業ロールの軸線方向に複数の部分に分割さ
れ、かつ個々に前記作業ロールから受ける圧延反力を測
定可能に構成された補強ロールとを有し、前記補強ロー
ルの分割された各々を前記作業ロールの周速と同期させ
るための分割補強ロール回転同期手段が設けられている
ことを特徴とする圧延機を提供することにより達成され
る。

【０００９】

【作用】このようにすれば、補強ロールを複数の部分に
分割することにより、各分割補強ロール毎に圧下装置及
び荷重検出手段を設ければ、圧延材・作業ロール間の荷
重分布を推定して、圧延後の板クラウン・板形状を高精
度に推定し得るため、各圧下装置により好適な圧延荷重
分布による圧延を行うことができると共に、各分割補強
ロールをそれぞれ作業ロールの周速と同期させることに
より、分割補強ロールの内、回転しないものが生じるこ
とによるロール間スリップによる疵の発生を防止し得
る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。図１は、本発明が適用された圧延
機の模式的側面図であり、本圧延機のハウジング１内に
は、圧延加工用に互いに上下に対向するように配設され
た一対の作業ロール２・３と、各作業ロール２・３を支
持しつつ圧延荷重を受けるため各作業ロール２・３毎に
配設された補強ロール４ａ〜９ｃとが設けられている。
そして、両作業ロール２・３間に、図１に於いて左方か
ら供給される圧延材１０が挟まれて圧延されるようにな
っている。

【００１１】本圧延機の作業ロール２・３及び補強ロー
ル４ａ〜９ｃの組み合わせは、上下のロールアッセンブ
リで対称に設けられているため、以下に、上側のロール
アッセンブリについて詳述する。図１のII−II線に沿っ
て見た図２に示されるように上側の各補強ロール４ａ〜
６ｃは、作業ロール２の直上に位置しかつ作業ロール２
の軸線方向に等ピッチ間隔で４分割された中央分割補強
ロール４ａ〜４ｄと、作業ロール２の斜め前後に対称的
に配設されかつ各中央分割補強ロール４ａ〜４ｄの各間
に位置するように３分割された前後の各分割補強ロール
５ａ〜５ｃ・６ａ〜６ｃとからなる。このようにして、
全体で作業ロール２の軸線方向に沿って補強ロールが７
つの部分に分割されている。この分割数は、７分割に限
るものではないが、左右対称に制御し易くかつアクチュ
エータの数を節約するためには奇数であることが望まし
い。

【００１２】これら直上と前後斜めとの各分割補強ロー
ル４ａ〜６ｃにより作業ロール２が支持されており、ま
た作業ロール２に対して各分割補強ロール４ａ〜６ｃが
転動自在である。作業ロール２は、両軸端部をそれぞれ
チョック１１により回動自在に支持されている。

【００１３】各分割補強ロール４ａ〜６ｃは、それぞれ
油圧シリンダ１５のラムの先端に固着されたクレビス部
材１６に枢着されている。ラムの中間部には、例えばロ
ードセルを用いた荷重検出装置１７が設けられており、
シリンダとラムの基端部との間には、分割補強ロールの
変位としてラムの変位を検出し得る変位検出器１８が設
けられている。

【００１４】各分割補強ロール４ａ〜６ｃには、図１及
び図２に示されるように、それぞれプーリ１９ａ〜２１
ｃが同軸的かつ一体的に設けられている。また、ハウジ
ング１の内壁面には、中央分割補強ロール４ａ〜４ｄと
前後の各分割補強ロール５ａ〜５ｃ・６ａ〜６ｃとの間
には、それぞれ補強ロール駆動軸２２・２３が配設され
ている。

【００１５】図１に於ける中央分割補強ロール４ａ〜４
ｄの左側に配置された補強ロール駆動軸２２と、前側分
割補強ロール５ａ〜５ｃの各プーリ２０ａ〜２０ｃとの
間にベルト２４が掛け渡されている。また、図１に於け
る中央分割補強ロール４ａ〜４ｄの右側に配置された補
強ロール駆動軸２３と、中央分割補強ロール４ａ〜４ｄ
のプーリ１９ａ〜１９ｄ及び後側分割補強ロール６ａ〜
６ｃのプーリ２１ａ〜２１ｃとの対応するもの同士の間
にそれぞれベルト２４が掛け渡されている。

【００１６】各補強ロール駆動軸２２・２３は、図示さ
れないモータ及び制御装置により、互いに同期して回転
するようにされている。例えば作業ロール２・３を図示
されない駆動装置により回転駆動すると共に、その作業
ロール２・３の周速に、各分割補強ロール４ａ〜６ｃの
周速が一致するように、各補強ロール駆動軸２２・２３
の回転数が制御されるようになっている。このようにし
て、分割補強ロール回転同期手段が構成されている。

【００１７】なお、下側ロールアッセンブリに於いて
も、上記した上側ロールアッセンブリと同様に、各分割
補強ロール７ａ〜９ｃにプーリ２５ａ〜２７ｃが設けら
れ、ハウジング１内壁面に各補強ロール駆動軸２８・２
９が設けられており、各分割補強ロール７ａ〜９ｃがベ
ルト駆動されるようになっている。

【００１８】このようにして構成された圧延機では、上
側ロールアッセンブリについて示せば、各分割補強ロー
ル７ａ〜９ｃ毎の荷重検出装置１７により、作業ロール
２から受ける分割補強ロール４ａ〜６ｃの圧延反力を測
定することができ、これらの計測値により、同一出願人
による特願平３−２３０４５０号明細書に示されている
ように、圧延材１０と作業ロール２との間に作用する圧
延荷重分布を推定できる。更に、圧延後の圧延材１０の
幅方向の板厚分布も推定することができ、これらの推定
値に基づき、所望の板厚分布及び板形状の圧延製品を製
造するべく、各分割補強ロール４ａ〜６ｃの圧下位置の
制御を高精度かつ油圧により迅速に行うことができる。
従って、圧延中の板クラウン・板形状を、時間遅れなく
高精度に検出・制御することが可能となり、圧延板の板
クラウン・板形状の制御精度が飛躍的に向上するため、
従来、熟練オペレータに頼っていた圧延運転作業の自動
化を達成することができる。

【００１９】ところで、従来の分割補強ロールを用いた
ものに於いては前記したように特定の分割補助ロールが
回転しない虞があったが、本発明の圧延機によれば、各
分割補強ロール４ａ〜９ｃが、個々にかつ作業ロール２
・３の周速に合わせて駆動されるようになっているた
め、所望の板クラウン・板形状の制御に於いて、作業ロ
ール２・３に接触しないものが生じても、その非接触分
割補強ロールは作業ロール２・３と同じ周速で回転し得
る。従って、非接触状態から再度作業ロール２・３に接
触した場合、スリップを生じることがなく、分割補強ロ
ールによる作業ロールの外周面に生じるロールマークや
ロール局部摩耗を好適に回避することができる。

【００２０】図３は、本発明に基づく第２の実施例を示
す図であり、分割補強ロールの１つを示す要部拡大断面
図であるが、前記実施例と同様の部分については同一の
符号を付してその詳しい説明を省略する。この実施例の
分割補強ロール３１は、クレビス部材１６の左右のアー
ム部間に亘って設けられた固定軸３２と、固定軸３２に
ころ軸受３３を介して回転自在に支持された円筒体３４
とからなる。

【００２１】この分割補強ロール３１にあっては、円筒
体３４の軸線方向長さのほぼ全長に亘ってころ軸受３３
が設けられており、円筒体３４の外周面の軸線方向一端
側に全周に亘ってＶ字溝３５が形成されている。このＶ
字溝３５と図示されないモータの駆動軸との間に、前記
実施例と同様にベルト２４が掛け渡されており、モータ
駆動されるようになっている。

【００２２】図４は、本発明に基づく第３の実施例を示
す図２に対応する図であり、前記実施例と同様の部分に
ついては同一の符号を付してその詳しい説明を省略す
る。この実施例の中央分割補強ロール４１ａ〜４１ｄ
は、作業ロール２の外周面に当接する胴部４２ａ〜４２
ｄと、その軸線方向両端にて同軸的かつ一体的に設けら
れた小径の軸部４３ａ〜４３ｄとを有している。中央分
割補強ロール４１ａ〜４１ｄは、軸部４３ａ〜４３ｄに
嵌装されたころ軸受４４により回転自在に、クレビス部
材１６に支持されている。また、各中央分割補強ロール
４１ａ〜４１ｄの各軸部４３ａ〜４３ｄの隣合う同士
が、それぞれ自在継手４５を介して互いに連結されてお
り、各中央分割補強ロール４１ａ〜４１ｄは、互いに一
体的に回転し得るようになっている。

【００２３】この第３の実施例にあっては、中央分割補
強ロール４１ａ〜４１ｄのいずれか１つが作業ロール２
と接触して回転していれば、他の全ての中央分割補強ロ
ールも同一速度で回転し得る。従って、前記したように
作業ロール２に対して非接触状態のものがあっても、同
速度で回転しているため、その非接触状態のものが再度
接触状態になったときでも、両者間にスリップが生じる
ことがなく、前記実施例と同様の効果を奏し得る。

【００２４】

【発明の効果】このように本発明によれば、作業ロール
の圧延荷重分布を測定し得るように分割された分割補強
ロールの採用により、各分割補強ロールの個々に圧下装
置及び荷重検出装置を設ければ、圧延板の板クラウン・
板形状の制御精度が向上し、高精度な圧延運転作業の自
動化を達成し得ると共に、各分割補強ロールを常に作業
ロールの周速度と同速度で回転し得ることから、何らか
の原因により作業ロールに対して分割補強ロールのいず
れかが非接触状態になっても、その非接触状態の分割補
強ロールが作業ロールの周速度と同速度で回転してお
り、再び両者が接触状態になった際に、両者間に速度差
によるスリップが生じないため、作業ロールの外周面に
生じるロールマークや局部摩耗を好適に回避することが
でき、表面品質に優れた圧延材を製造することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された圧延機の模式的側面図。

【図２】図１のII−II線に沿って見た要部模式図。

【図３】本発明が適用された第２の実施例を示す分割補
強ロールの要部模式的拡大断面図。

【図４】第３の実施例を示す図２と同様の図。

【符号の説明】

１ ハウジング ２・３ 作業ロール ４ａ〜４ｄ 中央分割補強ロール ５ａ〜５ｃ 前側分割補強ロール ６ａ〜６ｃ 後側分割補強ロール ７ａ〜７ｄ 中央分割補強ロール ８ａ〜８ｃ 前側分割補強ロール ９ａ〜９ｃ 後側分割補強ロール １０ 圧延材 １１ チョック １５ 油圧シリンダ １６ クレビス部材 １７ 荷重検出装置 １８ 変位検出器 １９ａ〜１９ｃ プーリ ２０ａ〜２０ｃ プーリ ２１ａ〜２１ｃ プーリ ２２ 補強ロール駆動軸 ２３ 補強ロール駆動軸 ２４ ベルト ２５ａ〜２５ｃ プーリ ２６ａ〜２６ｃ プーリ ２７ａ〜２７ｃ プーリ ２８ 補強ロール駆動軸 ２９ 補強ロール駆動軸 ３１ 分割補強ロール ３２ 固定軸 ３３ ころ軸受 ３４ 円筒体 ３５ Ｖ字溝 ４１ａ〜４１ｄ 中央分割補強ロール ４２ａ〜４２ｄ 胴部 ４３ａ〜４３ｄ 軸部 ４４ ころ軸受

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに対向して設けられた一対の圧延加
   工用作業ロールと、圧延荷重を支えるべく少なくとも一
   方の前記作業ロールの外周面上を相対的に転動可能に配
   設され、前記作業ロールの軸線方向に複数の部分に分割
   され、かつ個々に前記作業ロールから受ける圧延反力を
   測定可能に構成された補強ロールとを有し、前記補強ロ
   ールの分割された各々を前記作業ロールの周速と同期さ
   せるための分割補強ロール回転同期手段が設けられてい
   ることを特徴とする圧延機。