JPH05177217A - 圧延機 - 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差をなくし、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】 圧延中の作業ロール２ａ，２ｂに生じる圧延
方向に沿う水平たわみの測定手段７を上下の作業ロール
のそれぞれに対して設ける。上下作業ロールの水平たわ
みの差をなくすべく作業ロール２ａ，２ｂを個別に水平
方向へ移動させるロール移動手段を８各作業ロールチョ
ック４ａ，４ｂに設ける。

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
又は中間ロールを有する圧延機に関し、より安定して強
圧下圧延を可能にする圧延機について提案しようとする
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圧延方向に沿う水平力が生じ
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４(a) に示
すような上下の作業ロール又は／及び図４(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
を可能にする圧延機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、互いに対向
配置になる上下一対の作業ロールとこの作業ロール対を
挟んで各作業ロールにそれぞれ接する上下一対のロール
とを有し、これらのロールをロール両端部にて回転可能
に支持するロールチョックを介してハウジングに配設し
てなる圧延機において、圧延中の作業ロールに生じる圧
延方向に沿う水平たわみの測定手段を上下の作業ロール
のそれぞれに対して設け、かつ上下作業ロールの水平た
わみの差をなくすべく作業ロールを個別に水平方向へ移
動させるロール移動手段を各作業ロールチョックに設け
ることを特徴とする圧延機（第１発明）である。

【０００７】またこの発明は、互いに対向配置になる上
下一対の作業ロールとこの作業ロール対を挟んで各作業
ロールにそれぞれ接する上下一対のロールとを有し、こ
れらのロールをロール両端部にて回転可能に支持するロ
ールチョックを介してハウジングに配設してなる圧延機
において、圧延中の作業ロールに生じる圧延方向に沿う
水平たわみの測定手段を上下の作業ロールのそれぞれに
対して設け、かつ上下作業ロールの水平たわみの差をな
くすべく上記作業ロールに接するロールを個別に水平方
向へ移動させるロール移動手段をこの作業ロールに接す
るロールのロールチョックに設けることを特徴とする圧
延機（第２発明）である。

【０００８】図１、図２に４段圧延機を例としたこの発
明の具体的構成の一例を要部で示す。図１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、３
a ,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。番号７
は、ロールのたわみを測定する変位計であり、上下の作
業ロールに対してそれぞれ配設される。また作業ロール
チョック４a , ４b にはロール移動手段として、油圧シ
リンダ８をそれぞれ両側面に配設して、作業ロールチョ
ックごと作業ロールを水平方向に移動可能にしている。

【０００９】図３で、かかるロールの水平たわみの測定
原理を説明すると、距離センサ７ａを、作業ロールがた
わもうとする量以上離隔して、該作業ロールに対向させ
る。この距離センサ７ａは、センサと作業ロール表面と
の距離を非接触に測定するものであり、かかる距離セン
サ７ａをロールの中央部とロールの端部にそれぞれ設け
て、ロール中央部とロール端部とでの変位の差を求める
ことで作業ロールの水平たわみ量を算出するものであ
る。上記距離センサ７ａは、例えばロール軸と平行にロ
ールチョック間にさしわたしたビーム（図示せず）に配
置すればよい。なお、変位計は上記の例に限定されるこ
とはなく、既知の変位計を適宜用いることが可能であ
り、接触式と非接触式のいずれかでも良い。

【００１０】また図２は、この発明の具体的構成の他の
例である。同図では、補強ロールチョック５a , ５b の
両側面に、油圧シリンダ８をロール移動手段として配設
し、補強ロールチョックごと補強ロールを水平方向に移
動可能にしている。

【００１１】

【作用】図５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。なお同図における水
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。

【００１２】以上の知見からこの発明では、圧延中の上
下作業ロールの水平たわみ量を個別に測定し、その値に
基づいて上下作業ロールに生じる水平たわみ量の差が小
さくなるように上下作業ロールチョック、又は作業ロー
ルに接する上下補強ロールチョックをそれぞれ独立して
移動調節するものである。

【００１３】具体的なロール移動としては、圧延時にお
ける上、下作業ロールの水平たわみ量およびたわみ方向
を比較することにより上下作業ロールの位置関係を把握
して、それに基づき移動させるものとする。

【００１４】例えば、上下作業ロールが圧延機に入る圧
延材の入側方向にたわみ、下作業ロールのたわみ量が上
作業ロールのたわみ量より大きい場合、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
の水平たわみが同程度になるように下作業ロールを圧延
機の出側方向に移動させ位置調整することで、安定圧延
が可能となる。

【００１５】

【実施例】作業ロールの水平たわみの測定結果に基づく
上下作業ロールチョックの位置調節方法の一例を表１に
示す。

【００１６】

【表１】

【００１７】同表のように、上、下作業ロールロール２
ａ，２ｂが圧延機の出側方向にたわむ場合（）は、
上、下作業ロール２ａ，２ｂの水平たわみの大きさを比
較し、水平たわみの大きい方の作業ロールを上下の水平
たわみが等しくなるまで圧延機の入側方向へ移動させ
る。上作業ロール２ａが圧延機の出側方向にたわみ、下
作業ロール２ｂが圧延機の入側方向にたわむ場合（）
は、上、下作業ロール２ａ，２ｂのたわみの大きさを比
較し、水平たわみの大きい方の作業ロールを上下作業ロ
ールの水平たわみが等しくなるまで上作業ロールを圧延
機の入側方向に移動させるか、又は下作業ロールを圧延
機の出側方向に移動させる。上作業ロール２ａが圧延機
の入側方向にたわみ、下作業ロール２ｂが圧延機の出側
方向にたわむ場合（）は、上、下作業ロール２ａ，２
ｂのたわみの大きさを比較し、水平たわみの大きい方の
作業ロールを、上下作業ロールの水平たわみが等しくな
るまで上作業ロールを圧延機の出側方向に移動させる
か、または下作業ロールを圧延機の入側方向へ移動させ
る。上下作業ロールが圧延機の入側方向にたわむ場合
（）は、上下作業ロールの水平たわみの大きさを比較
し、水平たわみの大きい方の作業ロールを上下の水平た
わみが等しくなるまで圧延機の出側方向へ移動させる。
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。

【００１８】第２発明では、次に示す表２のように、作
業ロールに接する補強ロール又は中間ロールを移動させ
る。なお表２は、作業ロールに接するロールが補強ロー
ルの例であるが、作業ロールに接するロールが中間ロー
ルである場合も表２の補強ロールと同様となる。

【００１９】

【表２】

【００２０】なお作業ロールチョック及び補強ロールチ
ョックの両者に、ロール移動手段を配設して、上下の作
業ロールに作用する水平たわみが釣り合うように作業ロ
ールチョック及び／又は補強ロールチョックを移動させ
てもよい。

【００２１】ここに図１に示すような圧延機において、
作業ロールを水平方向に移動する発明例及び作業ロール
を水平方向に移動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６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。

【００２２】また図２に示す圧延機において、補強ロー
ルを水平方向に移動する発明例及び作業ロールを水平方
向に移動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、その際の上下作業ロールの水平たわ
み量についても調べた。その結果も図６と同様になり、
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。

【００２３】

【発明の効果】かくしてこの発明によれば、上下作業ロ
ールチョックの水平たわみに基づいて上下作業ロール又
は作業ロールに接する上下補強ロールもしくは上下中間
ロール位置を調整することで、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】この発明の具体的構成の一例を示す要部説明図
である。

【図２】この発明の具体的構成の他の例を示す図であ
る。

【図３】作業ロールの水平たわみの測定原理を示す説明
図である。

【図４】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５】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に及ぼす影響をを示すグラフであ
る。

【図６】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 変位計 ８ 油圧シリンダ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに対向配置になる上下一対の作業ロ
   ールとこの作業ロール対を挟んで各作業ロールにそれぞ
   れ接する上下一対のロールとを有し、これらのロールを
   ロール両端部にて回転可能に支持するロールチョックを
   介してハウジングに配設してなる圧延機において、 圧延中の作業ロールに生じる圧延方向に沿う水平たわみ
   の測定手段を上下の作業ロールのそれぞれに対して設
   け、かつ上下作業ロールの水平たわみの差をなくすべく
   作業ロールを個別に水平方向へ移動させるロール移動手
   段を各作業ロールチョックに設けることを特徴とする圧
   延機。
2. 【請求項２】 互いに対向配置になる上下一対の作業ロ
   ールとこの作業ロール対を挟んで各作業ロールにそれぞ
   れ接する上下一対のロールとを有し、これらのロールを
   ロール両端部にて回転可能に支持するロールチョックを
   介してハウジングに配設してなる圧延機において、 圧延中の作業ロールに生じる圧延方向に沿う水平たわみ
   の測定手段を上下の作業ロールのそれぞれに対して設
   け、かつ上下作業ロールの水平たわみの差をなくすべく
   上記作業ロールに接するロールを個別に水平方向へ移動
   させるロール移動手段をこの作業ロールに接するロール
   のロールチョックに設けることを特徴とする圧延機。