JPH0516016A - ドラム型フライングシヤーおよびその停止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】制動機構として、空圧式ブレーキ５と制動用モ
ータ６とを有するか、あるいは、空圧式ブレーキと起動
用モータに取り付けられた制動回転伝達機構とを有する
フライホイール付ドラム型フライングシャー、および、
空圧式ブレーキによる制動と電動機の電流制動とを組み
合わせてシャーを停止させるフライホイール付ドラム型
フライングシャーの停止方法。 【効果】本発明のシャーは、鋼材を切断した後の刃物ド
ラムの回転を１回転以内に完全に停止させることができ
る。特に、連続熱間圧延ライン上を高速で走行する鋼帯
の切断に本発明のシャーを用い、あるいは、本発明方法
を適用すれば、切断終了後、ドラムを確実に１回転以内
で停止させることができ、刃物ドラムの空回りに起因す
るストリップの疵の発生を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、熱間圧延ライン上の
鋼材を高能率で切断するフライホイール付ドラム型フラ
イングシャー、および連続熱間圧延ライン上に設置され
たフライホイール付ドラム型フライングシャーの停止方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼板の切断に使用されるドラム型フライ
ングシャーは、熱間圧延ラインで使用されるクロップシ
ャー、冷間圧延機出側に設置されるシャー等、いずれも
モータ直結型である。しかし、熱間での仕上連続圧延ラ
インにおいて、仕上圧延機出側の高速（1000ｍ／分以
上) で走行する鋼帯を切断するためには大きな起動トル
クが必要で、モータ容量が大きくなり、設備費が嵩むの
で、この仕上圧延機出側にモータ直結型のシャーを設置
するのは実用的でない。

【０００３】上記のように大きな起動トルクが必要な位
置に取り付けるシャーとしては、フライホイールを利用
したドラム型フライングシャーが考えられる。

【０００４】図３は、このようなドラム型フライングシ
ャーの一例の構成図で、１はフライホイール、２はフラ
イホイール１を駆動させる起動用モータ、３はドラムの
外面に刃物を取り付けた刃物ドラム、４は上下の刃物ド
ラム３の回転数を同期させる同調ギヤで、起動用モータ
２でフライホイール１を回転させ、この回転エネルギー
をフライホイール１に取り付けられたクラッチ７の切り
換えにより刃物ドラム３に伝達するのである。起動トル
クと切断トルクをフライホイールの回転エネルギーでま
かない、切断時に使用したエネルギーを次回の切断まで
に再度回転エネルギーとして回復させるのであるが、仕
上連続圧延の場合はこの回復のための時間を長くとるこ
とができるので、モータ容量は小さくてすむ。

【０００５】しかしながら、起動トルクと切断トルクを
合わせた総トルクは膨大となり、ブレーキ容量は極めて
大きなものとなるので、通常のドラムシャーに使用され
る摩擦板空圧式ブレーキ５ではドラムを１回転以内で止
め切れず、刃物が鋼帯にあたり、鋼帯に疵をつけること
になり、製品歩留りが低下する。この摩擦板式のブレー
キはブレーキの実作動時間にバラツキがあり、特に、大
容量ブレーキでは、空圧シリンダー容量、つまり空気使
用量が大きく、作動時間のバラツキも大きくなり、刃物
ドラムを１回転 (約0.19秒) 以内に完全には止めきれな
い。このようにバラツキが大きいため、従来の空圧式ブ
レーキの使用は、およそ 0.2秒以内に完全に止めきれる
小型のドラムに限られていた。

【０００６】また、高速で走行する鋼帯を切断するシャ
ーとして、ミスカット方式、つまり上下の刃物ドラムの
回転数を変え、数回転に一度上下の刃物を合致させ切断
する方法があるが、空回り時に、刃物がストリップにあ
たり、疵が発生して歩留りが低下するという問題があ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、フライホイ
ール付ドラム型フライングシャーにおいて、鋼材を切断
した後の刃物ドラムの回転を１回転以内に完全に停止で
きるドラム型フライングシャー、および、連続熱間圧延
ライン上にドラム型フライングシャーが設置される場合
のシャーの停止方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、下記
およびのドラム型フライングシャー、ならびに、下記
のドラム型フライングシャーの停止方法にある。

【０００９】 制動機構として、空圧式ブレーキと制
動用モータとを有することを特徴とするフライホイール
付ドラム型フライングシャー。

【００１０】 制動機構として、空圧式ブレーキと、
起動用モータとドラムを結ぶ制動回転伝達機構とを有す
ることを特徴とするフライホイール付ドラム型フライン
グシャー。

【００１１】 連続熱間圧延ライン上を走行する鋼帯
を切断した後、空圧式ブレーキによる制動と電動機の電
流制動とを組み合わせてシャーを停止させることを特徴
とするフライホイール付ドラム型フライングシャーの停
止方法。

【００１２】図１は、上記の発明のフライホイール付
ドラム型フライングシャーの一例の構成図である。この
図において、１はフライホイール、２はフライホイール
１を駆動させる起動用モータ、３は刃物ドラム、４は上
下の刃物ドラム３の回転数を同期させる同調ギヤで、刃
物ドラム３には空圧式ブレーキ５が取り付けられている
ほか、制動用モータ６がフライホイール１の回転を同調
ギヤ４に伝える軸12に取り付けられている。なお、後述
する無負荷状態での回転（アイドル回転）時の抵抗を除
くため、制動用モータ６の前にクラッチを取り付けても
よい。

【００１３】図２は、の発明のフライホイール付ドラ
ム型フライングシャーの一例の構成図である。この図に
おいて、フライホイール１、起動用モータ２および同調
ギヤ４を取り付けた刃物ドラム３の配置は図２と同じで
あるが、フライホイール１の回転を同調ギヤ４に伝える
軸12に空圧式ブレーキ５が取り付けられており、さら
に、起動用モータ２の制動回転を軸12を介して刃物ドラ
ム３に伝達する伝達機構８が設けられている。

【００１４】の発明は、空圧式ブレーキによる制動と
電動機の電流制動とを組み合わせてシャーを停止させる
方法であって、連続熱間圧延ライン上にドラム型フライ
ングシャーが設置される場合に適用される方法である。
後述するように、あるいはの発明のドラム型フライ
ングシャーを用いることにより、本発明方法を実施する
ことができる。

【００１５】

【作用】以下に、あるいはの発明のドラム型フライ
ングシャーの作用について説明する。

【００１６】Ａ．の発明のフライホイール付ドラム型
フライングシャー（図１参照） (1) 起動 起動用モータ２によりフライホイール１を回転させる。
この時は、フライホイール１の回転を同調ギヤ４に伝え
るクラッチ７は“開”状態で、刃物ドラム３は回転しな
い。

【００１７】(2) 刃物ドラム回転→ストリップ切断 クラッチ７を“閉”とし、同調ギヤ４を介してフライホ
イール１の回転、すなわち動力を刃物ドラム３へ伝達
し、鋼帯を切断する。この時は、制動用モータ６は励磁
されておらず、アイドル回転させておく。制動用モータ
６の抵抗は刃物ドラム３のトルクに比べて極めて小さ
く、無視できるが、この抵抗をなくする目的で、前記の
ように、制動用モータ６の前にクラッチを取り付けた場
合は、切断まではクラッチ“開”としておく。

【００１８】(3) 刃物ドラム回転の停止 クラッチ７を“開”状態にして空圧式ブレーキ５による
制動を開始すると同時に、制動用モータ６のロータが逆
方向に回転するように電流を流して回生制動を生じさせ
る。すなわち、空圧式ブレーキ５による制動と電動機の
電流制動とを組み合わせて、刃物ドラム３の回転を短時
間で停止させる。制動用モータ６の前にクラッチを取り
付けた場合には、クラッチ７を“開”状態にすると同時
に制動用モータ６の前のクラッチを“閉”とする。

【００１９】具体的な例により、従来の空圧式ブレーキ
のみのドラム型フライングシャーを用いた場合（従来方
式）と、の発明である空圧式ブレーキと制動用モータ
を有するドラム型フライングシャーを用いた場合（本発
明方式）における刃物ドラムの停止時間を比較する。

【００２０】図４は、ライン速度を1000ｍ／分、ドラム
の直径を1000mmφ、ドラムの重量を10ton とし、切断ト
ルク＋起動トルク（横軸）と停止時間（縦軸）との関係
を従来方式と本発明方式について計算により求め、比較
した図である。図中の横軸に平行な直線Ｌよりも下の部
分は、ドラムが１回転（0.19秒）以内に停止する範囲で
ある。この図から、従来方式の場合、切断トルクと起動
トルクを合わせた総トルクが12500kgf・m 以上では、切
断終了後、ドラムを１回転以内に確実に停止させること
ができないのに対し、本発明方式では、従来方式に比べ
停止時間が大幅に短縮し、ドラムを１回転以内に停止で
きる総トルクの上限が23000kgf・m になることがわか
る。すなわち、総トルクが12500kgf・m未満の場合は空
圧式ブレーキのみで制動開始後１回転以内に停止可能な
ので、図４で示される条件下で本発明方法を有効に適用
できるのは、総トルクが 12500〜23000kgf・m の範囲
（図中のＳ）にある場合となる。

【００２１】Ｂ．の発明のフライホイール付ドラム型
フライングシャー（図２参照） (1) 起動 起動用モータ２によりフライホイール１を回転させる。
この時は、フライホイール１の回転を同調ギヤ４に伝え
るクラッチ７、および、伝達機構８に取り付けられたク
ラッチ９はいずれも“開”状態で、刃物ドラム３は回転
しない。

【００２２】(2) 刃物ドラム回転→ストリップ切断 クラッチ７を“閉”とし、同調ギヤ４を介して動力を刃
物ドラム３へ伝達し、鋼帯を切断する。

【００２３】(3) 刃物ドラム回転の停止 クラッチ７を“開”状態にして空圧式ブレーキ５による
制動を開始すると同時に、クラッチ９を“閉”とし、起
動用モータ２の回転力を伝達機構８を介して逆方向に働
かせるとともに軸12を経て同調ギヤ４に伝える。すなわ
ち、空圧式ブレーキ５による制動と電動機の電流制動と
を組み合わせて、刃物ドラム３の回転を短時間で停止さ
せる。

【００２４】の発明のフライホイール付ドラム型フラ
イングシャーの停止方法は、前記のように、あるいは
の発明のドラム型フライングシャーを用いることによ
り実施することができる。すなわち、上記のＡ．(3) あ
るいはＢ．(3) の「刃物ドラム回転の停止」に述べた手
順により刃物ドラムの回転を停止させればよい。この方
法は、図４に示したように、切断に大きなトルクを必要
とする場合、例えば、連続熱間圧延ライン上を高速で走
行する鋼帯を切断する場合に適用すれば極めて効果的で
ある。

【００２５】

【実施例】連続熱間圧延ライン上をライン速度1000ｍ／
分で走行する鋼帯（板厚： 2.3mm、板幅：2030mm、鋼帯
温度： 800℃）に対し、ドラム径：１ｍ、ドラム重量：
10ton の刃物ドラムを有するドラム型フライングシャー
による切断試験を行い、ドラム停止角のバラツキを調査
した。切断間隔は30秒である。

【００２６】表１に、用いた各シャーの構成（それぞれ
図番で表示）、ならびに、駆動用モータ、フライホイー
ルおよび制動用モータの諸元を示す。なお、図５はモー
タ直結型のフライングシャーの一例の構成図で、起動用
モータ１と刃物ドラム３とは分配ギヤ10を介して直結し
ており、ドラムに対する制動は起動用モータ１で逆トル
クを与える逆電流制動によりなされる。

【００２７】調査結果を表１に併せ示す。この結果から
明らかなように、ケースＣの空圧式ブレーキのみのシャ
ーではドラム停止角が 360度（１回転）を超える場合が
あり、ケースＤのモータ直結型のシャーでは駆動用モー
タの容量が極めて大きく実用的でない。これに対し、本
発明例では駆動用モータの容量は小さくてすみ、ドラム
停止角も 360度（１回転）以内という条件を十分満足し
ている。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【発明の効果】熱間圧延ライン上の鋼材の切断に本発明
のシャーを用いれば、鋼材を切断した後の刃物ドラムの
回転を１回転以内に完全に停止させることができる。特
に、連続熱間圧延ライン上を高速で走行する鋼帯の切断
に本発明のシャーを用い、あるいは、本発明方法を適用
すれば極めて効果的で、刃物ドラムの空回りに起因する
ストリップの疵の発生を防止し、製品歩留りを向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のフライホイール付ドラム型フライング
シャーの一例の構成図である。

【図２】本発明のフライホイール付ドラム型フライング
シャーの他の例の構成図である。

【図３】従来のドラム型フライングシャーの一例の構成
図である。

【図４】ドラムに生ずるトルクの大きさとドラムの停止
時間の関係を示す図である。

【図５】モータ直結型のドラム型フライングシャーの一
例の構成図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】制動機構として、空圧式ブレーキと制動用
   モータとを有することを特徴とするフライホイール付ド
   ラム型フライングシャー。
2. 【請求項２】制動機構として、空圧式ブレーキと、起動
   用モータとドラムを結ぶ制動回転伝達機構とを有するこ
   とを特徴とするフライホイール付ドラム型フライングシ
   ャー。
3. 【請求項３】連続熱間圧延ライン上を走行する鋼帯を切
   断した後、空圧式ブレーキによる制動と電動機の電流制
   動とを組み合わせてシャーを停止させることを特徴とす
   るフライホイール付ドラム型フライングシャーの停止方
   法。