JPH0550110A - 圧延機及び熱間圧延設備及び圧延方法及び圧延機の改造方法 - Google Patents

圧延機及び熱間圧延設備及び圧延方法及び圧延機の改造方法

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JPH0550110A
JPH0550110A JP4020956A JP2095692A JPH0550110A JP H0550110 A JPH0550110 A JP H0550110A JP 4020956 A JP4020956 A JP 4020956A JP 2095692 A JP2095692 A JP 2095692A JP H0550110 A JPH0550110 A JP H0550110A
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徳治 杉山
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芳生 高倉
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孝雄 坂中
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泰嗣 芳村
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、圧延材の板クラウン制御能力に優
れ、作業ロールに作用するスラスト力を簡単な構成で低
減可能にした、作業ロールがクロスする圧延機を提供す
る。 【構成】圧延機の補強ロール(８)を、そのロール軸線が
水平面内で傾斜しないように構成し、各作業ロール(７)
を、該作業ロールの軸線が該補強ロールの軸線に対して
水平面内で傾斜し得るように構成し、前記作業ロールと
補強ロールとの間に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置
(１)を設けることにより達成される。 【効果】本発明によれば、作業ロールのみがクロスする
構成の圧延機を実現することが可能となる。そして、ロ
ール間に供給された潤滑剤の作用によって作業ロールに
働くスラスト力は大幅に低減可能となるので、圧延材の
板クラウン制御能力も十分発揮できる。

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、特に板材圧延機
に係わり、圧延材の板クラウン制御能力に優れた作業ロ
ールがクロスする構成である圧延機，熱間圧延設備，圧
延方法及び圧延機の改造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、実用に供せられているロールクロ
ス式４段圧延機は、三菱重工技法Vol.２１、Ｎｏ.６(１
９８４年）のＰ６１〜６７に記載されたように、上作業
ロールと上補強ロールとのペアのロール組及び下作業ロ
ールと下補強ロールとのペアのロール組を夫々一体とし
て水平面内で各ペアロールの軸線を相互にクロスさせる
構成となっている。
【０００３】また、補強ロールはクロスせず作業ロール
のみをクロスしようという試みはペアクロスよりも早く
例えば特開昭47−27159 号公報にも記載されているが今
日まで実用化に成功しているのは熱間圧延に於ける前述
のペアクロス方式の圧延機のみである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、作業ロ
ールと補強ロールとが一体でクロスするいわゆるペアク
ロス式圧延機では、補強ロールと作業ロール間の滑りや
スラスト力発生は抑えられるが、圧延荷重を直接受ける
補強ロールのメタルチョックの中心が圧下スクリウの中
心からずれるためメタルチョックに廻転モーメントがか
かりミルスタンドに局部荷重が発生して圧下操作の円滑
な操作を阻げ、且つ摩耗を増進する。これを防止するた
め剛性の大きなビームを設け圧延機の駆動側と操作側で
バランスする構造としているが、この方式でも剛性の大
きなビームは必要であり必然的に圧延機が大型化せざる
を得ない。
【０００５】通常、ロールがクロスしない作業ロールの
スラスト力は熱間圧延の場合、圧延荷重の１〜２％であ
るがロールがクロスする場合は圧延荷重の５％とその２
〜３倍にも達する。
【０００６】クロス角度調整が圧延中に必要な理由は種
々あるが、例えば、圧延中の荷重、母材クラウン等の変
化への対応、或いはクロス角の設定ミスの調整等があ
り、これらに対してはベンダー力のみでは対応不可であ
り、どうしてもクロス角を大きな圧延荷重のかかった状
態で変更することが必要となる。また、最近ホットスト
リップミルの仕上圧延機は連続化が目指されており、そ
の場合は、圧延中即ち巨大な圧延荷重の下で補強ロール
のメタルチョックをロールクロスのために移動させるこ
とが必要であり、特殊な軸受を採用する必要があるた
め、更に構造が複雑となる外に、圧延機の下部ではスケ
ールが混入し頻繁なメンテナンスが必要となり、生産性
を大きく阻害する。
【０００７】従って、作業ロールのみがクロス可能なら
ば、簡単な構造で正確な圧延中のクロス角変更が可能と
なる。
【０００８】また、作業ロールのみがクロスする圧延機
が実用化されない理由は次の２つの問題が解決出来ない
ためである。
【０００９】第一の問題は、「機械の研究、第４２巻、
第１０号（１９９０年）」の７１頁から７２頁にかけて
記載されているように、作業ロールを補強ロールに対し
てクロスさせると巨大なスラスト力（推力）が両ロール
の軸方向に反対向に作用することである。この値はクロ
ス角によって変化するが圧延荷重の３０％前後にも達し
大径の補強ロールのスラスト軸受はそれに耐えることが
不可能ではないが、補強ロール径の２分の１以下の作業
ロールにとっては困難であるというためである。
【００１０】第二の問題は、補強ロールと作業ロールの
相対スリップによるロール摩耗である。作業ロールはこ
の原因による摩耗よりも格段に大きな圧延材による摩耗
のため２〜３時間で交換されるので問題にならない。補
強ロールの組替は１０〜２０日毎で組替にも長時間を要
するため急速なロール摩耗によってロール交換頻度を多
くすることは生産性を大幅に低下させることになるため
である。
【００１１】第１番目の発明の目的は、圧延材の板クラ
ウン制御能力に優れ、作業ロールに作用するスラスト力
を簡単な構成で低減可能にした、作業ロールがクロスす
る圧延機を提供することにある。
【００１２】第２番目の発明の目的は、圧延材の板クラ
ウン制御能力に優れ、作業ロールに作用するスラスト力
を簡単な構成で低減すると共に、スケジュールフリー圧
延を可能にした、作業ロールがクロスする圧延機を提供
することにある。
【００１３】第３番目の発明の目的は、圧延材の板クラ
ウン制御能力に優れ、作業ロールに作用するスラスト力
を簡単な構成で低減可能にし、更に、作業ロールと補強
ロール間の過大なスラストの発生を防止できる、作業ロ
ールがクロスする圧延機を提供することにある。
【００１４】第４番目の発明の目的は、圧延材の板クラ
ウン制御能力に優れ、作業ロールに作用するスラスト力
を簡単な構成で低減すると共に、スケジュールフリー圧
延を可能にし、更に、作業ロールと補強ロール間の過大
なスラストの発生を防止できる、作業ロールがクロスす
る圧延機を提供することにある。
【００１５】第５番目の発明の目的は、圧延材の板クラ
ウン制御能力に優れ、作業ロールに作用するスラスト力
を簡単な構成で低減すると共に、スケジュールフリー圧
延を可能にした、作業ロールがクロスする圧延機を備え
た熱間圧延設備を提供することにある。
【００１６】第６番目の発明の目的は、圧延材の板クラ
ウン制御能力に優れ、作業ロールに作用するスラスト力
を簡単な構成で低減可能にした、作業ロールがクロスす
る圧延機の圧延方法を提供することにある。
【００１７】第７番目の発明の目的は、圧延材の板クラ
ウン制御能力に優れ、作業ロールに作用するスラスト力
を簡単な構成で低減すると共にスケジュールフリー圧延
を可能にした、作業ロールがクロスする圧延機の圧延方
法を提供することにある。
【００１８】第８番目の発明の目的は、圧延材の板クラ
ウン制御能力に優れ、作業ロールに作用するスラスト力
を簡単な構成で低減可能にし、更に、圧延中にクラウン
変更を行い得ることを可能にした、作業ロールがクロス
する圧延機の圧延方法を提供することにある。
【００１９】第９番目の発明の目的は、圧延材の板クラ
ウン制御能力に優れ、作業ロールに作用するスラスト力
を簡単な構成で低減すると共にスケジュールフリー圧延
を可能にし、更に、圧延中にクラウン変更を行い得るこ
とを可能にした、作業ロールがクロスする圧延機の圧延
方法を提供することにある。
【００２０】第１０番目の発明の目的は、圧延材の板ク
ラウン制御能力に優れ、作業ロールに作用するスラスト
力を簡単な構成で低減可能にした、作業ロールがクロス
する圧延機の改造方法を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】上記した作業ロールのみ
がクロスする圧延機が実用化されない２つの問題、即ち
ロール間に発生する過大なスラスト力及び補強ロールの
摩耗については本発明の如くロール間を潤滑することに
より解決され得るものであるが、それでは何故、この方
法が実用化されていないかについては、次の様な理由が
あったと想定される。
【００２２】この作業ロールクロスミルは大きなクラウ
ン制御能力を有することから熱間圧延機に最適なもので
あるが、この熱間圧延機に於てはロール表面の冷却の為
に大量の高圧のスプレー水（ク−ーント）が使用されて
おり、潤滑剤はこの大量の冷却水に洗い流されて潤滑効
果が無い（又は非常に少ない）か、或いはこの潤滑剤が
作業ロール間の圧延材（ロールバイト部）に到達すると
圧延材の噛み込みを阻害する恐れがあるため使用されて
いなかった。
【００２３】しかし、最近のいわゆる熱間圧延油として
使用されるものは、ロールバイト部に、高熱でも潤滑性
を保持する性質の油を供給し、圧延荷重と圧延動力の低
減を狙ったもので従って、ロール間の潤滑を狙ったもの
ではないが、これは熱間の圧延材がロールバイトに存在
する時のみ潤滑油を供給しており、圧延材の尾端が圧延
機を抜ける前に供給を止めて、作業ロール表面の潤滑剤
を高温の圧延材で焼き切ることにより、次の圧延材の噛
み込みを阻害しない様にしている。
【００２４】本発明の作業ロールクロスミルは、常に作
業ロールと補強ロールがクロスして接触しているため、
このロール間の過大なスラスト力を防ぐには、このロー
ル間を常時潤滑している必要があり、従来の知見、考え
方では到底実現不可能であった。
【００２５】しかるに本発明者らは、種々の検討の結
果、ロール間の噛み込み性を損ねることなく、作業ロー
ルと補強ロール間のスラスト係数を常時小さくおさえる
ことが可能であることを見いだしたものである。
【００２６】即ち、下記のことにより本発明の作業ロー
ルのみのクロスミルが実現できることになった分けであ
る。
【００２７】１）ある種の潤滑剤を使用すれば、常時ロ
ール間潤滑を続行していても、圧延材の噛み込みを損ね
ることは無い。
【００２８】２）潤滑剤の供給を止めても、作業ロール
に付着した潤滑剤は圧延材により焼失するが、補強ロー
ル表面に付着した油は強固にロール表面に固着してお
り、数分間は、大量のクーラントに洗われても、流れ落
ちることなく、潤滑性が保持される。従ってロール間の
過大なスラストの発生を防止できる。
【００２９】以上のようなことから、第１番目の発明の
目的は、圧延機の補強ロールを、そのロール軸線が水平
面内で傾斜しないように構成し、作業ロールの軸線が前
記補強ロールの軸線に対して交差すると共に、作業ロー
ルがそのロール軸線を相互に交差するように、水平面内
で前記補強ロールに対してロール軸線が傾斜し得るよう
に構成し、前記作業ロールと補強ロールとの間に潤滑剤
を供給する潤滑剤供給装置を設けることにより達成され
る。
【００３０】第２番目の発明の目的は、圧延機の補強ロ
ールを、そのロール軸線が水平面内で傾斜しないように
構成し、前記作業ロールの軸線が前記補強ロールの軸線
に対して交差すると共に、前記作業ロールがそのロール
軸線を相互に交差するように、水平面内で前記補強ロー
ルに対してロール軸線が傾斜し得るように構成し、更に
前記各作業ロールは、そのロール軸方向に移動可能に構
成し、前記作業ロールと補強ロールとの間に潤滑剤を供
給する潤滑剤供給装置を設けることにより達成される。
【００３１】第３番目の発明の目的は、補強ロールを、
そのロール軸線が水平面内で傾斜しないように構成し、
作業ロールの軸線が前記補強ロールの軸線に対して交差
すると共に、作業ロールがそのロール軸線を相互に交差
するように、水平面内で前記補強ロールに対してロール
軸線が傾斜し得るように構成し、前記作業ロールと補強
ロールとの間に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置を設
け、前記作業ロールに近接する位置に該作業ロールの冷
却水が前記補強ロールに侵入するのを防止する為の部材
を設けることにより達成される。
【００３２】第４番目の発明の目的は、圧延機の補強ロ
ールを、そのロール軸線が水平面内で傾斜しないように
構成し、前記作業ロールの軸線が前記補強ロールの軸線
に対して交差すると共に、前記作業ロールがそのロール
軸線を相互に交差するように、水平面内で前記補強ロー
ルに対してロール軸線が傾斜し得るように構成し、更に
前記各作業ロールは、そのロール軸方向に移動可能に構
成し、前記作業ロールと補強ロールとの間に潤滑剤を供
給する潤滑剤供給装置を設け、前記作業ロールに近接す
る位置に該作業ロールの冷却水が前記補強ロールに侵入
するのを防止する為の部材を設けることにより達成され
る。
【００３３】第５番目の発明の目的は、熱間圧延設備の
粗圧延機と仕上圧延機との間に圧延材を接合する接合装
置を備え、粗圧延機で圧延された圧延材を仕上圧延機で
連続して圧延する熱間圧延設備の仕上圧延機として、一
対の作業ロールと、これらの作業ロールを支持する一対
の補強ロールとを備えさせ、前記補強ロールを、そのロ
ール軸線が水平面内で傾斜しないように構成し、前記作
業ロールの軸線が前記補強ロールの軸線に対して交差さ
せると共に、前記作業ロールをそのロール軸線が相互に
交差するように、水平面内で前記補強ロールに対してロ
ール軸線が傾斜し得るように構成し、しかも前記作業ロ
ールは、そのロール軸方向に移動可能に構成し、更に、
前記作業ロールと補強ロールとの間に潤滑剤を供給する
潤滑剤供給装置が設けられた圧延機を備えることにより
達成される。
【００３４】第６番目の発明の目的は、圧延中は圧延機
の作業ロールと補強ロールとの間に潤滑剤を供給させた
状態で、前記各作業ロールのみを、該作業ロールの軸線
が該補強ロールの軸線に対して交差させると共に、各作
業ロールがそのロール軸線を相互に交差するように、水
平面内で該補強ロールに対して該作業ロールの軸線の傾
斜の程度を制御して、圧延材の板クラウンを調節するこ
とにより達成される。第７番目の発明の目的は、圧延中
は圧延機の作業ロールと補強ロールとの間に潤滑剤を供
給させた状態で、前記各作業ロールのみを、該作業ロー
ルの軸線が該補強ロールの軸線に対して交差させると共
に、各作業ロールがそのロール軸線を相互に交差するよ
うに、水平面内で該補強ロールに対して該作業ロールの
軸線の傾斜の程度を制御すると共に、該作業ロールのロ
ール軸方向の移動量を制御して、圧延材の板クラウンを
調節することにより達成される。
【００３５】第８番目の発明の目的は、圧延中は圧延機
の作業ロールと補強ロールとの間に潤滑剤を供給させた
状態で、前記各作業ロールのみを、該作業ロールの軸線
が該補強ロールの軸線に対して交差させると共に、各作
業ロールがそのロール軸線を相互に交差するように、水
平面内で該補強ロールに対して該作業ロールの軸線の傾
斜の程度を制御し、更に、圧延中に該作業ロールの交差
角を変更して圧延材の板クラウンを調節することにより
達成される。
【００３６】第９番目の発明の目的は、圧延中は圧延機
の作業ロールと補強ロールとの間に潤滑剤を供給させた
状態で、前記各作業ロールのみを、該作業ロールの軸線
が該補強ロールの軸線に対して交差させると共に、各作
業ロールがそのロール軸線を相互に交差するように、水
平面内で該補強ロールに対して該作業ロールの軸線の傾
斜の程度を制御すると共に、該作業ロールのロール軸方
向の移動量を制御し、更に、圧延中に該作業ロールの交
差角を変更して圧延材の板クラウンを調節することによ
り達成される。
【００３７】第１０番目の発明の目的は、圧延機の改造
に際して、作業ロールのロールチョックに面した圧延ス
タンドの位置に圧延材の進行方向に駆動操作可能な液圧
装置を設けて、前記各作業ロールの軸線が該補強ロール
の軸線に対して交差させると共に、各作業ロールがその
ロール軸線を相互に交差するように、水平面内で該補強
ロールに対してロール軸線が傾斜し得るように改造し、
更に圧延スタンドに該作業ロールのロール軸方向に駆動
操作可能な液圧装置を設けて、前記作業ロールのロール
チョックに係合して前記作業ロールをロール軸方向に移
動し得るように改造し、前記作業ロールと補強ロールと
の間に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置を設けるように
改造することにより達成される。
【００３８】
【作用】上記第１番目の発明においては、圧延機の補強
ロールを、そのロール軸線が水平面内で傾斜しないよう
に構成し、前記各作業ロールを、該作業ロールの軸線が
該補強ロールの軸線に対して交差すると共に、各作業ロ
ールがそのロール軸線を相互に交差するように、水平面
内で該補強ロールに対してロール軸線が傾斜し得るよう
に構成していることから、作業ロールのみがクロスする
構成の圧延機を実現することが可能となる。
【００３９】しかも、作業ロールと補強ロールとの間に
潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置を設けていることか
ら、この作業ロールと補強ロールとの間に供給された潤
滑剤の作用によって作業ロールに働くスラスト力は作業
ロールがクロスしても実用上問題のない程度に低減可能
にでき、よって圧延材の板クラウン制御能力も十分発揮
できる、作業ロールがクロスする圧延機が実現し得るも
のとなる。
【００４０】上記第２番目の発明においては、圧延機の
補強ロールを、そのロール軸線が水平面内で傾斜しない
ように構成し、前記作業ロールの軸線が前記補強ロール
の軸線に対して交差すると共に、前記作業ロールがその
ロール軸線を相互に交差するように、水平面内で前記補
強ロールに対してロール軸線が傾斜し得るように構成し
ていることから、作業ロールのみがクロスする構成の圧
延機を実現することが可能となる。
【００４１】そして、前記各作業ロールは、そのロール
軸方向に移動可能であるので、この作業ロールは圧延作
業中にロール軸方向に移動出来、よってスケジュールフ
リー圧延が可能となる。
【００４２】しかも、作業ロールと補強ロールとの間に
潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置を設けていることか
ら、この作業ロールと補強ロールとの間に供給された潤
滑剤の作用によって作業ロールに働くスラスト力は作業
ロールがクロスしても実用上問題のない程度に低減可能
にでき、よって圧延材の板クラウン制御能力も十分発揮
できる、作業ロールがクロスする圧延機が実現し得るも
のとなる。
【００４３】上記第３番目及び第４番目の発明において
は、上記第１番目と第２番目の発明に、更に、前記作業
ロールに近接する位置に該作業ロールの冷却水が前記補
強ロールに侵入するのを防止する部材を設けることによ
り、作業ロールの冷却水が侵入するのを防止することが
できるため作業ロールと補強ロールの間に供給された潤
滑剤は洗い流されることは無く、作業ロールと補強ロー
ル間の過大なスラスト力を防止できるものである。
【００４４】上記第５番目の発明においては、熱間圧延
設備の粗圧延機と仕上圧延機との間に圧延材を接合する
接合装置を備え、粗圧延機で圧延された圧延材を仕上圧
延機で連続して圧延する熱間圧延設備の仕上圧延機とし
て、一対の作業ロールと、これら作業ロールを夫々支持
する一対の補強ロールとを備えさせ、前記補強ロール
を、そのロール軸線が水平面内で傾斜しないように構成
し、前記各作業ロールを、該作業ロールの軸線が該補強
ロールの軸線に対して交差させると共に、各作業ロール
をそのロール軸線を相互に交差するように、水平面内で
該補強ロールに対してロール軸線が傾斜し得るように構
成している。これによって作業ロールのみがクロスする
構成の圧延機を実現することが可能となる。
【００４５】しかも前記各作業ロールは、そのロール軸
方向に移動可能であることから、この作業ロールは圧延
作業中にロール軸方向に移動出来、よってスケジュール
フリー圧延が可能となる。
【００４６】その上、前記作業ロールと補強ロールとの
間に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置が設けらけている
ことから、この作業ロールと補強ロールとの間に供給さ
れた潤滑剤の作用によって作業ロールに働くスラスト力
は作業ロールがクロスしても実用上問題のない程度に低
減可能にでき、よって圧延材の板クラウン制御能力も十
分発揮できる、作業ロールがクロスする圧延機が実現す
る。
【００４７】従って、この作業ロールがクロスする圧延
機を、粗圧延機で圧延された圧延材を仕上圧延機で連続
して圧延する熱間圧延設備の仕上圧延機として用いるこ
とが初めて実現し得るものとなる。
【００４８】上記第６番目の発明においては、圧延中は
圧延機の作業ロールと補強ロールとの間に潤滑剤を供給
させた状態で、前記作業ロールのみをその軸線が前記補
強ロールの軸線に対して交差させると共に、前記作業ロ
ールがそのロール軸線を相互に交差するように、水平面
内で前記補強ロールに対して前記作業ロールの軸線の傾
斜の程度を制御するようにしたことから、前記作業ロー
ルと補強ロールとの間に供給された潤滑剤の作用によっ
て作業ロールに働くスラスト力は作業ロールがクロスし
ても実用上問題のない程度に低減可能に出来ることにな
る。
【００４９】しかもこれによって作業ロールのみがクロ
スする構成の圧延機を用いて圧延材の板クラウン制御能
力も十分発揮できることになり、よって作業ロールがク
ロスする圧延機の圧延方法が実現し得るものとなる。
【００５０】上記第７番目の発明においては、第６番目
の発明に更に、作業ロールのロール軸方向の移動量を制
御することで、圧延材の板幅変更に対応でき、スケジュ
ールフリー圧延が可能となり、よって作業ロールがクロ
スする圧延機の圧延方法が実現し得るものとなる。
【００５１】上記第８番目の発明においては、第６番目
の発明に更に、圧延中に作業ロールの交差角の変更を可
能にすることで、圧延中にクラウン変更を行うことが可
能となり、よって作業ロールがクロスする圧延機の圧延
方法が実現し得るものとなる。
【００５２】上記第９番目の発明においては、第７番目
の発明に更に、圧延中に作業ロールの交差角の変更を可
能にすることで、圧延中にクラウン変更を行うことが可
能となり、よって作業ロールがクロスする圧延機の圧延
方法が実現し得るものとなる。
【００５３】上記第１０番目の発明においては、圧延機
の改造に際して、作業ロールのロールチョックに面した
圧延スタンドの位置に圧延材の進行方向に駆動操作可能
な液圧装置を設けて、前記作業ロールの軸線が該補強ロ
ールの軸線に対して交差させると共に、前記作業ロール
がそのロール軸線を相互に交差するように、水平面内で
前記補強ロールに対してロール軸線が傾斜し得るように
改造し、更に圧延スタンドに前記作業ロールのロール軸
方向に駆動操作可能な液圧装置を設けて、前記作業ロー
ルのロールチョックに係合して前記作業ロールをロール
軸方向に移動し得るように改造し、前記作業ロールと補
強ロールとの間に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置を設
けるように改造していることから、よって既存の圧延機
のスタンドを利用して作業ロールのみがクロスする構成
の圧延機を実現することが可能となる。
【００５４】また、作業ロールは圧延作業中にロール軸
方向に移動出来るので、スケジュールフリー圧延が可能
となる。しかも、潤滑剤供給装置から作業ロールと補強
ロールとの間に供給された潤滑剤の作用によって作業ロ
ールに働くスラスト力は作業ロールがクロスしても実用
上問題のない程度に低減可能にできるので、よって圧延
材の板クラウン制御能力も十分発揮できる、作業ロール
がクロスする圧延機への改造を容易に行うことが可能と
なるものである。
【００５５】
【実施例】図１は本発明の一実施例である作業ロールの
みがクロスするクロス式４段圧延機を示し、図２は図１
における作業ロールの軸方向移動装置を示す。
【００５６】図１及び図２において、作業ロールがクロ
スするクロス式４段圧延機は、上，下作業ロール７と、
この作業ロールを支持する上，下補強ロール８とを備え
ている。各作業ロール７のロール端には夫々作業ロール
チョック１６が設けられ各作業ロール７を回転可能に支
持している。同様に各補強ロール８のロール端には夫々
補強ロールチョック１７が設けられ各補強ロール８を回
転可能に支持している。
【００５７】これら作業ロールチョック１６及び補強ロ
ールチョック１７は圧延機のロール軸方向に離間して垂
直方向に設置されている一対のスタンド２０のウィンド
ウ面２０ａに面してそれぞれ配設されており、このスタ
ンド２０に上部又は下部に設けられた圧下ジャッキ（図
示せず）から圧延荷重をこれら各ロールに働かせて圧延
材９を圧延するようになっている。
【００５８】上，下作業ロール７のロール軸線を水平面
内において補強ロール８のロール軸線に対して傾斜可能
とし、且つ、上下作業ロール７が相互にそのロール軸線
を交叉出来るように上下作業ロール７のみをクロスさせ
る為に、上下作業ロール７の両ロール端に備えた作業ロ
ールチョック１６の両側面に面したスタンド２０のプロ
ジェクトブロック３０には油圧ジャッキ１０，１１が夫
々設けられており、この油圧ジャッキ１０，１１の双方
を駆動操作することによって上下作業ロール７をクロス
させることが出来るものである。前記油圧ジャッキ１０
には切替弁１４を介して圧油が供給されるようになって
おり、この油圧ジャッキ１０の油圧ラムの移動量は該油
圧ラムに取付けたロッド１２の変位量をセンサ１３で検
知される。そして圧延条件に応じた信号に基づいて作業
ロールクロス角度制御器４０により前記切替弁１４を調
節して該油圧ジャッキ１０を駆動し、前記センサ１３か
らの信号でフィードバック制御して上下作業ロール７の
クロス角度を所望の値に制御するようになっている。
【００５９】また、このクロス角変更は圧延中、即ち巨
大な圧延荷重が加わった状態でも行い得るようになって
いる。
【００６０】図３は、圧延中にクロス角を変更した場合
の板クラウンが変化する様子を示す実験結果である。ク
ロス角を０．５度から０．９度に変化することにより板
クラウンをフラットから凹クラウンに変化させ得ること
が分かる。
【００６１】前記油圧ジャッキ１１には減圧弁１５を介
して圧油が供給されるようになっており、必要な押付力
で前記作業ロールチョック１６を押圧している。
【００６２】また、図２に示すように、上下作業ロール
７はそのロール軸方向に移動できるようにスタンド２０
に該作業ロール軸に沿って駆動する油圧シリンダ２２が
作業ロールチョック１６を挾むように２個設けられてい
る。この油圧シリンダ２２は、パイロットチェックバル
ブ３１により常時は油が封じ込まれており、その位置を
保持できるようになっている。そしてこの両油圧シリン
ダ２２のロッドは共通の移動ブロック２１に連結され、
この移動ブロック２１に設けられた着脱自在の係止部２
１ａが作業ロールチョック１６の端部に形成した突出部
１６ａと係合して、前記油圧シリンダ２２の駆動力をこ
の作業ロールチョック１６に伝えて上下作業ロール７を
ロール軸方向に移動操作出来るようになっている。
【００６３】尚、図示は省略したが、上下作業ロール７
の軸方向移動操作の制御も圧延条件に応じて移動量制御
装置によって制御されることは云うまでもない。
【００６４】ところで、図１及び図２に示すように、上
下作業ロール７と上下補強ロール８とのロール間に潤滑
剤を供給できるように、ロール軸に沿って潤滑剤供給ノ
ズル１が配設されている。この潤滑剤供給ノズル１の配
設位置は図示した個所に限る必要はなく、結果的に両ロ
ール間に潤滑剤である潤滑油が供給可能な個所であれば
良い。
【００６５】なお、作業ロール７には大量のクーラント
水がノズル２により供給されている為、図５に示す如
く、潤滑油が洗い流されないようにスクレーパ３２を設
けるのが望ましい。
【００６６】図１において、上下補強ロール８は圧延中
にガタが生じないようにする為、上下補強ロール８のロ
ール端に設けた補強ロールチョック１７の側面に面した
スタンド２０のウィンドウ面２０ａに油圧ジャッキ１９
を設け、この油圧ジャッキ１９からの駆動力を伝達する
押し板１８をスタンド２０に摺動可能に装着して該押し
板１８を介して補強ロールチョック１７に油圧力を作用
させて上下補強ロール８のガタをなくすようにしてい
る。
【００６７】また、上下補強ロール８には、ロール面に
近接してロール面を圧延中に研削出来るロールグライダ
６が設置されている。このロールグランイダ６は図４に
示すように駆動モータ２４により補強ロール８のロール
軸方向に移動操作されると共に、研削量操作器６ａによ
りロールの研削量が調節されるようになっている。
【００６８】また、図５に示すように、この作業ロール
クロス式４段圧延機に備えられた作業ロール７と補強ロ
ール８との間に潤滑油を供給する潤滑剤供給ノズル１か
らの潤滑油の供給制御は、タンク２６からポンプ２７に
より圧送された潤滑油を切替弁２８を介してこの潤滑油
供給ノズル１からロール面に散布しているが、圧延機で
圧延される圧延材９の尻抜け時及び通板時には潤滑剤の
散布を停止する必要がある。そこで、上記尻抜け又は通
板等の圧延条件の信号を潤滑剤制御器５０で受けた場合
は、切換弁２８を切換操作して潤滑剤供給ノズルからロ
ール面への潤滑油の散布は停止するようになっている。
【００６９】なお、ロール冷却ノズル２，３は作業ロー
ル及び補強ロールを冷却するためのものである。
【００７０】ところで、上述した作業ロールクロス式の
４段圧延機では、補強ロール８は水平方向にはロール軸
の移動を固定とし作業ロール７のみ上下反対方向にその
ロール軸を相互にクロスさせるものである。このクロス
ミルは、圧延材９のクラウン制御量を大きく必要とする
ホットストリップミル、特に仕上ミル前段スタンドに有
効である。熱間圧延では、通板噛込性のため主として上
下作業ロール７には冷却用の水のみがロール冷却ノズル
２，３から噴射されている。作業ロールのクロス圧延の
場合作業ロールのスラストに如何に対応するかが最大の
ポイントになる。
【００７１】図６は、作業ロールクロス４段圧延機にお
ける作業ロールのクロス角と、作業ロールと補強ロール
間のスラスト係数、並びに作業ロールと圧延材間のスラ
スト係数との関係を夫々示す特性図である。図６におい
て、横軸は、圧延方向に直角な線に対する作業ロール１
本のクロス角度θを示し、縦軸はスラスト係数を示す。
μTmは、圧延材９から１本の作業ロール７が受けるスラ
スト力を圧延荷重で除したパーセントである。この値
は、クロス角θの他、圧下率などの関数で、一般には圧
下率が大きい程減少する。ところで従来方式であるペア
クロスの場合は、補強ロールとのクロス角はないから理
論的にはスラストは発生せずμTmに圧延荷重を掛けたも
のがそのまま作業ロール１本が受けるスラスト力とな
る。上下作業ロール７のみをクロスした場合、補強ロー
ル８と作業ロール７間に発生するスラスト力はいろいろ
な条件によって異なるがその値をμTR1，μTR2及びμ
TR3 とした３例を図６に示す。μTR1 は補強ロール８と
作業ロール７間に水のみを供給した場合、μTR2 は両ロ
ール間に供給する水中に含まれる油の濃度が低い場合、
μTR3 は、μTR2 より水中の油の濃度を高くした場合の
実験結果である。図６から理解出来るようにロール間へ
の油の供給によりスラスト力であるμTRが大幅に低下
し、油の濃度でその値を選定することが出来ることが示
されている。この実験例は濃度を変えた例のみ示したが
この油の水のエマルジョンの供給量を変えても変化する
ことが認められた。
【００７２】図７は、以上のように補強ロール８を水平
方向に固定し作業ロール７のみを圧延材９と補強ロール
８に対してロール軸をクロスさせた時に、作業ロール７
自体にかかるスラスト係数μWT、即ちスラスト力／圧延
荷重、の値を示したものである。なお、スラスト係数μ
WTは、補強ロールと圧延材からのスラスト力の合計であ
る値をパーセントで示したのものでもある。
【００７３】従来のペアクロス式圧延機の場合は、図６
におけるμTmと変らない。ここで注目すべきは、作業ロ
ール７の受けるスラスト力は、圧延機９からのスラスト
力の方向と補強ロール８から受けるスラスト力の方向が
反対であるということである。
【００７４】このことに関して図８及び図９を用いて説
明する。
【００７５】図８は、図９に示す作業ロール７と圧延材
９との接触部であるＡ及び作業ロール７と補強ロール８
との接触部であるＢでの速度の関係を示したものであ
り、ＶM は圧延材の接触部速度、ＶW は作業ロール周
速、ＶB は補強ロールの周速である。
【００７６】作業ロール７は圧延材９との相対速度ΔＶ
A 方向のスラスト力を、又補強ロール８からはΔＶB 方
向のスラスト力を受けるが、この相対速度方向が逆であ
るため、スラスト力は相殺される方向となる。
【００７７】但し、Ａでは圧延材９は圧延されるため、
スラスト力は緩和される、即ち図６のμTmは小さくなる
わけである。それでも水スプレーの場合のμWT1はμTm
と方向は反対になる。即ち補強ロール８からのスラスト
力が大きくて差引いても２５％程度となる。実用上はス
ラスト軸受の設計上５％以下にする必要があるがこの方
式ではそれは実現不可能であり、又、補強ロールと作業
ロールの摩耗も激しいものとなる。ところが低濃度の油
潤滑を行えばμWT2 となりその値は２％以下となり通常
の圧延と殆んど変らない。更に潤滑油の濃度を増すとμ
WT3 となりスラスト方向はμTmの方向を向くがその値
は、μTmの半分となっており適正な濃度に設定すればス
ラスト力をロールがクロスのない通常圧延機並みにする
ことも可能である。
【００７８】尚、作業ロール軸にかかるスラスト力を減
少させるためのみならばμTR＝μTmが最善であるが、ロ
ールの摩耗の点からはμTR＜μTm側の方が望ましい。
【００７９】上述した潤滑剤供給ノズル１からの作業ロ
ール７と補強ロール８との間へのロール間潤滑により補
強ロール８の摩耗量が大幅に低下した実験例を図１０に
示す。ロール材質は補強ロール８を特殊鍛鋼硬度ＨＳ６
０°、作業ロール７はハイクロムでＨＳ７５°である。
ロール間接触応力Ｐ0 は１８０kg／mmとし廻転総数は２
５万回、ロール同志のクロス角は０，０.６°及び１.２
°の３種である。尚、ホットストリップミルにおけるロ
ール組替までの補強ロール回転数は仕上前段で２０万
回、後段で２００万回程度である。図１０より分かると
おり、水冷に比べて潤滑剤供給の場合は５〜１０分の１
に摩耗が低下することが判る。尚ロールがクロスしない
通常の４段圧延機でも補強ロールは２５万回回転で数１
０μｍの摩耗が発生しているのは、圧延材からのスケー
ルのとび込み等の影響と考えられる。ロールがクロスし
た場合は、従来の摩耗に図１０で示した摩耗が追加され
るとも考えられるが潤滑効果により従来あった摩耗も減
少させることも充分考えられる。
【００８０】上述したロール間潤滑方式を採用すれば、
極めて単純な構造で従来のクロスミルの欠点をすべて解
決することが出来る。従来ロール間のクロスはタブーと
なっていたがロール間潤滑の知見により毒を薬に代える
ことに成功したものである。ところで従来方式であるペ
アクロスはクロスによって補強ロールと作業ロールの相
対関係は変らないからロール間接触圧力分布が変らな
い。作業ロール７のみが単独でクロスする圧延機はロー
ル間に等価クラウンが生じ中央部の面圧が高くなりはし
ないかとの懸念があると思われるが、その心配は全くな
いことを以下説明する。
【００８１】ロール面長２０００mm，作業ロール７のロ
ール径７００mm，補強ロール８のロール径１５００mmと
仮定し、作業ロール７のクロス角θ＝１.２° とした場
合、両ロール間の中心部に対する端部の間隙ＣR は、Ｒ
1Ｒ2を作業ロール７と補強ロール８の半径として
【００８２】
【数１】
【００８３】これは補強ロール８に０.４０mm の直径ク
ラウンをつけた場合に相当する。実用機では１mm以上の
クラウンをつけて安定操業の例もあり問題にならない。
【００８４】尚クロス角θは１.２° で充分すぎる制御
能力を発揮する。逆に云えば、ペアクロスの効果の他
に、補強ロール８のクラウンも可変にする効果も加わる
ことになり（１試算によると１０〜２０％も効果が大き
い。）、ロールクロス角θはペアクロス方式よりも少な
くて済む。
【００８５】作業ロールクロス４段圧延機におけるその
他の問題点は、本方式はロール間潤滑が必要条件である
ことである。
【００８６】ここで潤滑油の効果について検討した結果
を述べる。最近熱間圧延に於て、作業ロールの摩耗の低
減を圧延荷重，圧延動力の低減を目的として、いわゆる
熱間圧延油（通常の濃度１％以下）が使用されるように
なってきた。これはロールバイト部の７００°以上もの
高温材料に対しても潤滑効果を有するように調合された
ものであり、牛脂等の油脂系を多く含んだものである。
一方、鉱物油系の基油をもつ潤滑油、これには乳化剤を
含んだソルブル油も含むが、では高温において、その潤
滑性が著しく損なわれ、あるいは全く潤滑性が消失する
為に噛込みに対する悪影響がなくなる。
【００８７】これは図１１に示す実験結果により説明さ
れる。図１１中、（ Ａ 部）及び（ Ｂ 部）で示す点
は、それぞれ図１２中の（Ａ 部）及び（ Ｂ 部）に対
応する。すなわち、鉱物油系の潤滑油（ソルブル油も含
む）は、熱間圧延材に接する（ Ｂ 部）では潤滑性能が
著しく小さく、殆んど無潤滑の摩擦係数に近い値を示
す。一方低い温度（ Ａ 部）では良好な潤滑性能を示
し、小さい摩擦係数となる。牛脂で代表される油脂系の
潤滑油は、高温（ Ｂ 部）でも潤滑性能を有しており、
この為、噛込み時にこの潤滑油が存在していると噛込み
不良を生ずる恐れがある。
【００８８】従って油脂系の潤滑油を使用する場合に
は、通板のない連続ホットミルストリップミルでは問題
ないが、通常の通板を行うホットストリップミルでは、
作業ロールに潤滑油が付着していると噛込失敗の恐れ
や、尻抜後加減速を行う場合、圧延荷重が消失している
ためロール間摩擦係数が小さいと補強ロール８の慣性の
ためロール間で大きなスリップを生じる可能性があるた
め尻抜直前にロール表面の摩擦係数を大きくしておく必
要がある。そのため尻抜前に潤滑剤の供給を停止する必
要があるが出来るだけ尻抜直前まで、潤滑剤の供給を続
ける方が望ましい。図１３に示す潤滑剤油供給ノズル１
からの潤滑油の供給を停止した場合でも、図１４に示す
ように、直ちに潤滑効果が失われることなく、約１分後
からスラスト係数（＝スラスト力）は増加し始めるが、
その程度は小さく、約５分経過しても、その増加量は
０.０２５ と小さい。通常、圧延材の尾端の尻抜けか
ら、次の圧延材の噛み込みまで１〜３分位あり、十分な
潤滑効果の保持時間である。
【００８９】潤滑剤の供給を停止する方法を図５に示し
た制御系に基づいて説明する。
【００９０】先ず、圧延材９の尾端長さｌがπ／２ＤW
になる前に圧延条件であるその信号を潤滑剤制御器５０
に入力し、操作信号を切換弁２８に出力することによっ
て潤滑剤供給ノズル１を閉じる。然る時既に油の付着し
た作業ロール７の半分周長π／２ＤW の油分は、熱間圧
延材９によって炭化し潤滑能力を失う。但し補強ロール
８は付着した油分は圧延材９に直接接触しないため除去
され難く、作業ロール７と補強ロール８との間のロール
間の潤滑効果が確保される。このようにして圧延中及び
非圧延中の間、ロール間の潤滑は保たれ得る。
【００９１】尚、潤滑剤がロール冷却ノズル２，３から
供給される冷却水によって洗浄される性質のものを選べ
ばこれらの考慮は不要で常時圧延中は潤滑剤を掛けら
れ、加減速時のみの対応即ち、圧延材９の尻抜時潤滑油
停止，作業ロールクロスのゼロ復帰，ロールバランス力
のアップ等で可能である。作業ロール７のみのクロス
故、ロール廻転中はクロス抵抗も少なく迅速に作業ロー
ル７のクロス操作が行えるので圧延材９の尻抜後はクロ
ス角ゼロにしておく方が望ましい。
【００９２】但し、鉱物油系の潤滑油を使用する場合に
は常時連続的に供給を続けても良いことは前にも説明し
た通りである。また、油脂系の熱間圧延油と鉱物油系の
潤滑油を使用することも可能である。即ち圧延材が圧延
機内にあるときは熱間圧延油のみを供給して、圧延材が
ないときは鉱物油系の潤滑油のみを供給することで、圧
延材の噛込み性を損ねることなく、常時ロール間を潤滑
を保持することができる。
【００９３】尚以上は、熱間板圧延の場合を対象に述べ
たが冷間圧延では常時圧延油がかかっておりこの噛込の
心配はなく常時補強ロール８と作業ロール７間に適切な
油性の潤滑剤を供給することで目的は達しうる。
【００９４】また、ロール間滑りによるロール摩耗につ
いては、ロール間に供給される流体が水のみの場合は大
きな摩耗が発生するが前述の如く潤滑剤供給によってロ
ール摩耗の発生は大幅に低下する。しかし、ロールの中
央部の摩耗が多くなる傾向になる。このために図５に示
すようなオンライングラインダ６で常に補強ロール８の
ロール外面をストレート又は所定のクラウンになるよう
研磨するものである。従来、ロール交換の頻繁な作業ロ
ール７のオンライングラインダが開発されてきたが、ロ
ール硬度が高いこと、ビビリ等表面の仕上品質が厳しく
要求されることに加えて作業ロール７の場合、スペース
的に余裕がなく、且つ、ガイドや冷却水のため極めて保
守性の困難な方法になっている。これに対し補強ロール
８の場合はスペース的には遥かに余裕があり、又ロール
硬度も低く研磨容易であり作業ロール７に比しその表面
品質ははるかに楽でよい。このようにロールプロフィル
の修正に利用するのは勿論プロフィル修正が不要でもロ
ール間接触によるヘルツ応力のため疲労層を除去する必
要がありこれも補強ロール８を交換して研磨する理由の
一つである。これをプロフィル修正と同時に疲労層の除
去も同時に行えば補強ロール８のロール交換ピッチ４が
大幅にのびることになる。一般に補強ロール８の交換
は、長時間を要するため定期修理と同時に行われる位の
大作業で、補強ロール交換の周期を一定のピッチで決め
ているのが現状である。上述した本方法を活用すれば補
強ロール８の研磨はロールメーカが行うのみで圧延工場
ではオンライングラインダのみで済み高価で大型の補強
ロールグラインダは不要になる可能性がある。この補強
ロールグラインダは、上述した実施例の作業ロールクロ
ス式４段ミルのみならず補強ロールを有するすべての４
段，５段及び６段ミルの補強ロールを対象に実施出来る
ことは云うまでもないことである。またロール軸受のガ
タによるクロスポイントの狂いについてであるが、ガタ
の最も大きい箇所はロールのメタルチョックとスタンド
２０又はプロジエクトブロック３０間のスキマである。
クロスする作業ロール７は、クロス機構の中にガタを小
さくする機構を設けることが出来る。補強ロール８は通
常そのギャップは一定であるため、本発明の実用化に当
っては圧延中はギャップを小さくしロール組替時は、大
きくすることが望ましい。又一定の油圧力でチョックを
スタンド側に一方向に押しつけて圧延し、ロール交換時
は開く方式でも目的は達せられる。
【００９５】この必要性につき図１５及び図１６により
説明する。
【００９６】補強ロール８の軸受とスタンド２０とのガ
タによって補強ロール８が作業ロール７のクロス中心を
中心としてクロス傾斜する分は、作業ロール７のクロス
角が僅かに狂うだけで問題にならない。しかし、補強ロ
ール８の軸中心がガタによって圧延方向にｅだけずれる
と両ロールのクロスポイントはａ＝ｅ／θだけ軸方向に
移動しその結果上，下作業ロール７の間隙に差が生じ圧
延材９の蛇行につながる。この影響をなくすためには圧
下のレベルをＳdfだけ修正しなければならない。Ｓ
dfは、作業ロール７の半径をＲ1 ，補強ロール８の半径
をＲ2 ，圧下スクリウ間距離をＬとすれば図１６でロー
ル中心間がｃだけずれると、ロール隙間ｇはｃ2／２
（Ｒ1＋Ｒ2)だけ離れるから、左右の圧下位置での隙間
差Ｇは下記となる。
【００９７】
【数２】
【００９８】この分だけ圧下スクリウ差Ｓdfをつける必
要がある。即ち、
【００９９】
【数３】
【０１００】数３で示される。大型ホットストリップミ
ルの一例としてＲ1＝７００／２＝３５０mm，Ｒ2 ＝１
５００／２＝７５０mm，Ｌ＝３０００mm,θ＝１.２゜と
すればｅをmmで表わして数４となる。
【０１０１】
【数４】
【０１０２】ｅに応じてＳdfを修正、即ち、圧下レベル
の修正を行うことは実用上出来ないので実用的に必要な
い程度にｅを小さくする必要がある。実操業の経験によ
れば、ホットストリップ仕上ミルの例で板厚の厚い層の
前段ミルでＳdfは０.０５mm、後段で０.０２５mm 程度
である。然る時許容される補強ロール中心のずれｅは前
段で±１mm，後段で±０.５mm となるが少ない程望まし
いことは云うまでもない。
【０１０３】なお、現在ホットストリップミルにおいて
はスケジュールフリー圧延が重要な要素となっており、
作業ロール７の摩耗分散のための作業ロールの軸方向シ
フトが大きな役割を果しておりクラウン制御能力と、こ
の摩耗分散の機能を併せ持つことが必要である。本実施
例は前述のように作業ロール７にかかる軸方向力を小さ
く出来るため作業ロールのシフト機構がシンプルに出来
る大きなメリットがある。
【０１０４】次にスラスト力によるジャッキに加わる力
の偏差について説明する。
【０１０５】図１７で圧延材からスラスト力Ｆ1 が加わ
り、ロール間でスラスト力Ｆ2 が作用すると、左右のジ
ャッキには荷重差ΔＱが生ずる。図１７よりΔＱを求め
ると
【０１０６】
【数５】
【０１０７】例えばＬ＝３０００mm，ＤW ＝７００mm，
ＤB ＝１５００mm、 Ｆ1＝Ｆ2＝０.０５×Ｐ、即ち５％のスラスト力とする
と
【０１０８】
【数６】
【０１０９】即ち、圧延荷重の２.４％ になる。スラス
ト力が１０％になれば、ΔＱは４.８％にも達すること
になる。
【０１１０】従って、スラスト力Ｆ1，Ｆ2、特にロール
間のスラスト力Ｆ2 を小さくすることは効果がある。
【０１１１】圧下力に差があると、蛇行修正は通常荷重
差を検出して、それを零にすべく、圧下を調整している
為に、これに悪い影響を及ぼすことになる。スラスト力
から、あらかじめ、この荷重差ΔＱを記憶して、上記の
蛇行修正を行なうことは出来るが、このスラスト力の変
動は、この蛇行修正の外乱となる為上記スラスト力は極
力小さくすることが望ましい。
【０１１２】次に上述した実施例である作業ロールクロ
ス式の４段圧延機における操作内容につき説明する。
【０１１３】図１及び図２において、圧延材９を圧延す
る作業ロール７の軸心は上下で互いに反対方向にθだけ
クロスしてし得るように油圧ジャッキ１０，１１で両側
から押圧されながら、通常の圧延中はその位置が保持さ
れる。作業ロール７のクロス角の設定方法について説明
すると、片側の油圧ジャッキ１０にはロッド１２を介し
て、センサ１３によりジャッキのストローク即ち作業ロ
ール７のチョック１６の位置が検出される様に構成され
ている。他方の油圧ジャッキ１１は減圧弁１５を経て必
要な押付力で作業ロール７のチョック１６を押圧してい
る。切換弁１４を開閉して、チョックの位置を適切なク
ロス角に設定すると、この切換弁１４を閉め切りとし
て、クロス位置を保持することができる。
【０１１４】一方、作業ロール７を保持する補強ロール
８は、通常の圧延中は、そのロールチョック１７が押板
１８を経て油圧ジャッキ１９により、スタンド２０の反
対側のウィンドウ面２０ａに押圧され、ガタのない状態
に保持される。作業ロール７のシフト装置につき説明す
ると、作業ロール７のチョック１６は移動ブロック２１
に保持され、その移動ブロック２１と同時にその中に内
蔵された油圧シリンダ２２により、固定フレーム２３に
案内され作業ロール７の軸方向にシフトされる。ここで
作業ロール７はクロスの為にチョック１６の位置が圧延
方向に寄り、その結果、移動ブロック２１もそれに対応
して回転する必要がある。その為、固定フレーム２３の
案内部は円筒座となっており、ロールクロスの動作に追
従可能となっている。
【０１１５】作業ロール７のロールクロスにより、ロー
ル間に生ずる相対スベリ速度ΔＶB （図９）により、補
強ロール８に摩耗が生ずるが、これを補償する為に図３
に示す如くロールグラインダ６を設けてある。このロー
ルグラインダ６は、駆動モータ２４と共に補強ロール８
の軸方向にロール表面を研磨しながらストロークし、ロ
ール表面をストレートあるいは適当なカーブに研磨す
る。ロール表面の潤滑状況について図５により説明す
る。作業ロールは冷却の為にクーラントがロール冷却ノ
ズル２，３によりかけられている。本発明の主眼である
ロール間のスラスト力を減少させる為に、適度な油分を
含んだ潤滑油が、潤滑剤供給ノズル１から、作業ロール
７と補強ロール８とのロール間の入口近傍に供給され
る。この潤滑油は、タンク２６よりポンプ２７により圧
送され、切換弁２８を経て、潤成剤供給ノズル１に供給
されている。従って、この切換弁２８を開閉することに
より、圧延材の尻抜，通板時の適当な時期に潤滑油の供
給を止めることができる。特に補強ロール８上の油分を
切る為に、出側にブラシローラ５を設けてある。このブ
ラシローラ５は、駆動モータ２９により駆動されてお
り、補強ロール８の組替時等の必要な時点で補強ロール
８が離される構造となっている。
【０１１６】尚、潤滑剤供給ノズル１からの潤滑油の供
給個所は図５に示す位置が最も望ましいが、他の位置、
例えば補強ロール８の円周上、に供給されて、最終的に
ロール間に潤滑油が供給されても同じ効果が得られる。
【０１１７】上述の説明から明らかなように、上記実施
例に係わる作業ロールクロス式４段圧延機は、作業ロー
ル単独のクロスにより生じる問題点を克服し、実用化を
達成できるわけである。
【０１１８】尚、本実施例の説明は、必要な機能を満た
す為の機構，構造について述べてあるが、他の類似の機
構で、本発明の狙う目的を達成できることは明らかであ
ろう。例えば、作業ロール７のクロスを油圧ジャッキで
行なっているが、ウォームジャッキあるいはウェッジ機
構等でも行ないうることは容易に理解されよう。
【０１１９】ところで上述した作業ロールクロス式４段
圧延機を既設の４段圧延機の改造によって実現する場合
も、圧延機のスタンド新製を伴なうことなく比較的簡単
に改造出来る。つまり、既設の圧延機のスタンド２０を
再利用するものであり、一対の作業ロール７と、これら
作業ロール７を夫々支持する一対の補強ロール８とを圧
延スタンド２０に備えた４段圧延機の改造方法において
は、前記作業ロール７のロールチョック１６に面した圧
延スタンド２０の位置に圧延材９の進行方向に駆動操作
可能な液圧装置である油圧ジャッキ１０，１１を設け
て、前記各作業ロール７の軸線が前記各補強ロール８の
軸線に対して交差すると共に、前記各作業ロール７がそ
のロール軸線を相互に交差するように、水平面内で前記
各補強ロール８に対してロール軸線が傾斜し得るように
改造し、更に圧延スタンド２０の作業ロール７のロール
軸方向に駆動操作可能な液圧装置である油圧シリンダ２
２を設けて、前記各作業ロール７のロールチョック１６
に係合して前記各作業ロール７をロール軸方向に移動し
得るように改造し、前記各作業ロール７と前記各補強ロ
ール８との間に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置１を設
けるように改造した、圧延機の改造方法である。
【０１２０】この様に改造することにより、よって既存
の圧延機のスタンド２０を利用して作業ロール７のみが
クロスする構成の圧延機を実現することが可能となる。
また、作業ロール７は圧延作業中にロール軸方向に移動
出来るので、スケジュールフリー圧延が可能となる。し
かも、潤滑剤供給装置１から作業ロール７と補強ロール
８との間に供給された潤滑剤の作用によって作業ロール
７に働くスラスト力は作業ロール７がクロスしても実用
上問題のない程度に低減可能にできるので、よって圧延
材９の板クラウン制御能力も十分発揮できる、作業ロー
ルがクロスする圧延機への改造を容易に行うことが可能
となるものである。
【０１２１】次に上述した作業ロールクロス式の４段圧
延機を熱間圧延設備に適用した実施例を図１８を用いて
説明する。
【０１２２】図１８において、熱間圧延設備の粗圧延機
６１と仕上圧延機６２との間に圧延材９を順次接合する
接合装置６３を備え、粗圧延機６１で圧延された圧延材
を接合装置６３で接合した後に仕上圧延機６２で連続し
て圧延する熱間圧延設備について、前記仕上圧延機６２
の少なくとも１つの圧延機として、一対の作業ロール７
と、これら作業ロール７を夫々支持する一対の補強ロー
ル８とを備え、前記補強ロール８は、そのロール軸線が
水平面内で傾斜しないように構成され、前記各作業ロー
ル７の軸線が該補強ロール８の軸線に対して交差すると
共に、各作業ロール７がそのロール軸線を相互に交差す
るように、水平面内で該補強ロール８に対してロール軸
線が傾斜し得るように構成され、しかも前記各作業ロー
ル７は、そのロール軸方向に移動可能に構成され、更に
前記各作業ロール７と補強ロール８との間に潤滑剤を供
給する潤滑剤供給装置１が設けられた圧延機を備えた構
成になっている。
【０１２３】従って、上記した構成を備えることによっ
て作業ロール７のみがクロスする構成の圧延機を実現す
ることが可能となる。
【０１２４】しかも前記各作業ロール７は、そのロール
軸方向に移動可能であることから、この作業ロール７は
圧延作業中にロール軸方向に移動出来、よってスケジュ
ールフリー圧延が可能となる。
【０１２５】その上、前記作業ロール７と補強ロール８
との間に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置１が設けられ
ていることから、この作業ロール７と補強ロール８との
間に供給された潤滑剤の作用によって作業ロール７に働
くスラスト力は作業ロールがクロスしても実現上問題の
ない程度に低減可能にでき、よって圧延材９の板クラウ
ン制御能力も十分発揮できる、作業ロールがクロスする
圧延機が実現する。
【０１２６】従って、この作業ロールがクロスする圧延
機を、粗圧延機で圧延された圧延材を仕上圧延機で連続
して圧延する熱間圧延設備の仕上圧延機として用いるこ
とが初めて実現し得るものとなる。
【０１２７】上述した実施例の圧延機によれば、従来の
ペアクロス式４段ミルに比し、極めて単純な構造でより
以上の板クラウン制御効果が得られる他、数々の利点を
有する。まずクロス方式の最大問題たる作業ロールにか
かるスラスト力を大幅に低減させスラスト軸受を簡素化
出来、作業ロールの小径化も可能とし、又、作業ロール
シフトの併用も容易となる。連続圧延になると圧延中作
業ロールシフトを行う必要がありこの点は重要である。
次にペアクロス方式では圧延中のクロス角変更は圧下装
置と補強ロールの軸受間の相対上りを必要とし更に複雑
な構造を余儀なくされるのに対し、本実施例では廻転ロ
ール同志のクロス角変更のため容易に、且つ、迅速に行
い得、連続圧延に好適である。又、ロール間の滑りによ
るロール摩耗が懸念されるが適切な潤滑油の採用により
大幅に低減出来、且つ、適用の容易な補強ロール用オン
ライングライダを採用すればその問題は改善される上
に、ロールの疲労層も除去することが出来、大作業を伴
なう補強ロール交換ピッチを大幅に延長することも可能
となる。
【０１２８】
【発明の効果】以上説明したように、第１番目の発明に
よれば、圧延材の板クラウン制御能力に優れ、作業ロー
ルに作用するスラスト力を簡単な構成で低減可能にし
た、作業ロールがクロスする圧延機が実現出来る。
【０１２９】第２番目の発明によれば、圧延材の板クラ
ウン制御能力に優れ、作業ロールに作用するスラスト力
を簡単な構成で低減すると共に、スケジュールフリー圧
延を可能にした、作業ロールがクロスする圧延機が実現
出来る。
【０１３０】第３番目の発明によれば、圧延材の板クラ
ウン制御能力に優れ、作業ロールに作用するスラスト力
を簡単な構成で低減可能にし、更に、作業ロールと補強
ロール間の過大なスラストの発生を防止できる、作業ロ
ールがクロスする圧延機が実現出来る。
【０１３１】第４番目の発明によれば、圧延材の板クラ
ウン制御能力に優れ、作業ロールに作用するスラスト力
を簡単な構成で低減すると共に、スケジュールフリー圧
延を可能にし、更に、作業ロールと補強ロール間の過大
なスラストの発生を防止できる、作業ロールがクロスす
る圧延機が実現出来る。
【０１３２】第５番目の発明によれば、圧延材の板クラ
ウン制御能力に優れ、作業ロールに作用するスラスト力
を簡単な構成で低減すると共に、スケジュールフリー圧
延を可能にした、作業ロールがクロスする圧延機を備え
た熱間圧延設備が実現出来る。
【０１３３】第６番目の発明によれば、圧延材の板クラ
ウン制御能力に優れ、作業ロールに作用するスラスト力
を簡単な構成で低減可能にした、作業ロールがクロスす
る圧延機の圧延方法が実現出来る。
【０１３４】第７番目の発明によれば、圧延材の板クラ
ウン制御能力に優れ、作業ロールに作用するスラスト力
を簡単な構成で低減すると共にスケジュールフリー圧延
を可能にした、作業ロールがクロスする圧延機の圧延方
法が実現できる。
【０１３５】第８番目の発明によれば、圧延材の板クラ
ウン制御能力に優れ、作業ロールに作用するスラスト力
を簡単な構成で低減可能にし、更に、圧延中にクラウン
変更を行い得ることを可能にした、作業ロールがクロス
する圧延機の圧延方法が実現できる。
【０１３６】第９番目の発明の目的は、圧延材の板クラ
ウン制御能力に優れ、作業ロールに作用するスラスト力
を簡単な構成で低減すると共にスケジュールフリー圧延
を可能にし、更に、圧延中にクラウン変更を行い得るこ
とを可能にした、作業ロールがクロスする圧延機の圧延
方法が実現できる。
【０１３７】第１０番目の発明によれば、圧延材の板ク
ラウン制御能力に優れ、作業ロールに作用するスラスト
力を簡単な構成で低減可能にした、作業ロールがクロス
する圧延機の改造方法が実現出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す作業ロールクロス４段
圧延機をロール軸方向から見た全体構造図である。
【図２】図１に表した作業ロールクロス４段圧延機にお
ける作業ロールの軸方向移動装置を示す構造図である。
【図３】圧延中にクロス角を変化した場合に板クラウン
が変化する実験結果を示す特性図である。
【図４】図１に表した作業ロールクロス４段圧延機に備
えた補強ロールのロールグラインダーを示す構造図であ
る。
【図５】図１に表した作業ロールクロス４段圧延機にお
けるロール潤滑油及びクーラントの供給状況を示す説明
図である。
【図６】作業ロールクロス４段圧延機における作業ロー
ルのクロス角と、作業ロールと補強ロール間のスラスト
係数、並びに作業ロールと圧延材間のスラスト係数との
関係を夫々示す特性図である。
【図７】本発明の一実施例である作業ロールクロス４段
圧延機のロール間にロール潤滑油を供給した状態下にお
ける作業ロールのクロス角と、作業ロールと補強ロール
間のスラスト係数、並びに作業ロールと圧延材間のスラ
スト係数との関係を夫々示す特性図である。
【図８】作業ロールクロス４段圧延機で作業ロールをク
ロスすることにより発生するスラスト力の方向を示す説
明図であり、ロールを垂直方向上方から見た状態の概略
図である。
【図９】作業ロールクロス４段圧延機で作業ロールをク
ロスすることにより発生するスラスト力の方向を示す説
明図であり、ロールを軸方向から見た状態の概略図であ
る。
【図１０】本発明の一実施例である作業ロールクロス４
段圧延機のロール間に供給される各種のロール潤滑油に
対する作業ロールのクロス角と、補強ロールに生じるロ
ール摩耗量との関係を夫々示す特性図である。
【図１１】潤滑油の温度による潤滑性（＝摩擦係数）の
実験結果を示す図である。
【図１２】図１１の実験結果を説明する説明図であり、
ロールを軸方向から見た状態の概略図である。
【図１３】作業ロール及び補強ロールにロール潤滑油及
びクーラントの供給状況を示す概略図である。
【図１４】潤滑油の供給を止めた後でも潤滑性が保持さ
れることを示す実験結果を示す説明の図である。
【図１５】作業ロールクロス４段圧延機で作業ロールを
クロスすることにより生じる補強ロールの軸心のずれの
影響を示す説明図であり、ロール軸心を垂直方向上方か
ら見た状態の概略図である。
【図１６】作業ロールクロス４段圧延機で作業ロールを
クロスすることにより生じる補強ロールの軸心のずれの
影響を示す説明図であり、ロールを軸方向から見た状態
の概略図である。
【図１７】作業ロールクロス４段圧延機で作業ロールの
クロスにより発生したスラスト力にづ基いて圧延機の操
作側と駆動側の油圧ジャッキに加わる力の差異を示す概
略説明図である。
【図１８】本発明の一実施例を示す作業ロールクロス４
段圧延機を仕上圧延機に採用した熱間圧延設備の全体概
略構成図である。
【符号の説明】
１…潤滑剤供給ノズル、２，３…ロール冷却ノズル、６
…ロールグラインダ、７…作業ロール、８…補強ロー
ル、９…圧延材、１０，１１…油圧ジャッキ、１２…ロ
ッド、１３…センサ、１４…切換弁、１５…減圧弁、１
６…作業ロールチョック、１７…補強ロールチョック、
１８…押し板、１９…油圧ジャッキ、２０…スタンド、
２０ａ…ウィンドウ面、２１…移動ブロック、２２…油
圧シリンダ、２３…固定フレーム、２４…駆動モータ、
２６…タンク、２７…ポンプ、２８…切換弁、２９…駆
動モータ、３０…プロジェクトブロック、３１…パイロ
ットチェックバルブ、３２…スクレーパ、４０…作業ロ
ールクロス角制御器、５０…潤滑性制御器、６１…粗圧
延機、６２…仕上圧延機、６３…接合装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂中 孝雄 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 芳村 泰嗣 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 安田 健一 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 加賀 慎一 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】一対の作業ロールと、これら作業ロールを
    夫々支持する一対の補強ロールとを圧延スタンドに備え
    た圧延機において、 前記補強ロールは、そのロール軸線が水平面内で傾斜し
    ないように構成され、 前記作業ロールは、そのロール軸線が該補強ロールの軸
    線に対して交差すると共に、前記作業ロールがそのロー
    ル軸線を相互に交差するように、水平面内で前記補強ロ
    ールに対してそのロール軸線が傾斜し得るように構成さ
    れ、 前記作業ロールと補強ロールとの間に潤滑剤を供給する
    潤滑剤供給装置が設けられたことを特徴とする圧延機。
  2. 【請求項２】一対の作業ロールと、これら作業ロールを
    夫々支持する一対の補強ロールとを圧延スタンドに備え
    た圧延機において、 前記補強ロールは、そのロール軸線が水平面内で傾斜し
    ないように構成され、 前記作業ロールは、そのロール軸線が該補強ロールの軸
    線に対して交差すると共に、前記作業ロールがそのロー
    ル軸線を相互に交差するように、水平面内で前記補強ロ
    ールに対してロール軸線が傾斜し得るように構成され、 更に前記作業ロールは、そのロール軸方向に移動可能に
    構成され、 前記作業ロールと補強ロールとの間に潤滑剤を供給する
    潤滑剤供給装置が設けられたことを特徴とする圧延機。
  3. 【請求項３】一対の作業ロールと、これら作業ロールを
    夫々支持する一対の補強ロールとを圧延スタンドに備え
    た圧延機において、 前記補強ロールは、そのロール軸線が水平面内で傾斜し
    ないように構成され、 前記作業ロールは、そのロール軸線が該補強ロールの軸
    線に対して交差すると共に、前記作業ロールがそのロー
    ル軸線を相互に交差するように、水平面内で前記補強ロ
    ールに対してそのロール軸線が傾斜し得るように構成さ
    れ、 前記作業ロールと補強ロールとの間に潤滑剤を供給する
    潤滑剤供給装置が設けられ、 前記作業ロールに近接する位置に該作業ロールの冷却水
    が前記補強ロールに侵入するのを防止する為の部材が設
    けられていることを特徴とする圧延機。
  4. 【請求項４】一対の作業ロールと、これら作業ロールを
    夫々支持する一対の補強ロールとを圧延スタンドに備え
    た圧延機において、 前記補強ロールは、そのロール軸線が水平面内で傾斜し
    ないように構成され、 前記作業ロールは、そのロール軸線が該補強ロールの軸
    線に対して交差すると共に、前記作業ロールがそのロー
    ル軸線を相互に交差するように、水平面内で前記補強ロ
    ールに対してロール軸線が傾斜し得るように構成され、 更に前記作業ロールは、そのロール軸方向に移動可能に
    構成され、 前記作業ロールと補強ロールとの間に潤滑剤を供給する
    潤滑剤供給装置が設けられ、 前記作業ロールに近接する位置に該作業ロールの冷却水
    が前記補強ロールに侵入するのを防止する部材が設けら
    れていることを特徴とする圧延機。
  5. 【請求項５】請求項１乃至４のいずれかに記載の圧延機
    において、 前記補強ロールは、圧延スタンドのウィンドウの一方の
    側面に設けた液圧装置から発生する力が押板部材を介し
    て該補強ロールのロールチョックに作用させて該ウィン
    ドウの他方の側面に該ロールチョックが接触状態に押圧
    可能となるように構成されていることを特徴とする圧延
    機。
  6. 【請求項６】請求項１乃至４のいずれかに記載の圧延機
    において、 前記潤滑剤として、鉱物油を基油とする潤滑油を用いる
    ことを特徴とする圧延機。
  7. 【請求項７】請求項１乃至４のいずれかに記載の圧延機
    において、 前記補強ロールの表面を研削する研削装置を前記補強ロ
    ールの軸方向に移動可能に設置したことを特徴とする圧
    延機。
  8. 【請求項８】請求項１乃至４のいずれかに記載の圧延機
    において、 前記潤滑剤供給装置からの潤滑剤の供給を圧延条件に応
    じて制御する制御装置を設けたことを特徴とする圧延
    機。
  9. 【請求項９】熱間圧延設備の粗圧延機と仕上圧延機との
    間に圧延材を接合する接合装置を備え、粗圧延機で圧延
    された圧延材を仕上圧延機で連続して圧延する熱間圧延
    設備において、 前記仕上圧延機として、一対の作業ロールと、これら作
    業ロールを支持する一対の補強ロールとを備え、前記補
    強ロールは、そのロール軸線が水平面内で傾斜しないよ
    うに構成され、前記作業ロールは、そのロール軸線が前
    記補強ロールの軸線に対して交差すると共に、前記作業
    ロールがそのロール軸線を相互に交差するように、水平
    面内で該補強ロールに対してロール軸線が傾斜し得るよ
    うに構成され、しかも前記各作業ロールは、そのロール
    軸方向に移動可能に構成され、更に前記作業ロールと補
    強ロールとの間に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置が設
    けられた圧延機を備えたことを特徴とする熱間圧延設
    備。
  10. 【請求項１０】一対の作業ロールと、これら作業ロール
    を支持する一対の補強ロールとを備えた圧延機の圧延方
    法において、 圧延中は前記作業ロールと補強ロールとの間に潤滑剤を
    供給させた状態で、前記作業ロールのみがその軸線を前
    記補強ロールの軸線に対して交差すると共に、 前記作業ロールがそのロール軸線を相互に交差するよう
    に水平面内で前記補強ロールに対して前記作業ロールの
    軸線の傾斜を制御して、圧延材の板クラウンを制御する
    ことを特徴とする圧延方法。
  11. 【請求項１１】一対の作業ロールと、これら作業ロール
    を支持する一対の補強ロールとを備えた圧延機の圧延方
    法において、 圧延中は前記作業ロールと補強ロールとの間に潤滑剤を
    供給させた状態で、前記作業ロールのみがその軸線を前
    記補強ロールの軸線に対して交差すると共に、 前記作業ロールがそのロール軸線を相互に交差するよう
    に水平面内で前記補強ロールに対して前記作業ロールの
    軸線の傾斜量を制御すると共に、前記作業ロールのロー
    ル軸方向の移動量を制御して、圧延材の板クラウンを調
    節することを特徴とする圧延方法。
  12. 【請求項１２】一対の作業ロールと、これら作業ロール
    を支持する一対の補強ロールとを備えた圧延機の圧延方
    法において、 圧延中に前記作業ロールと補強ロールとの間に潤滑剤を
    供給させた状態で、前記作業ロールのみがその軸線を前
    記補強ロールの軸線に対して交差すると共に、 前記作業ロールがそのロール軸線を相互に交差するよう
    に水平面内で前記補強ロールに対して前記作業ロールの
    軸線の傾斜を制御し、 更に、圧延中に前記作業ロールの交差角を変更して圧延
    材の板クラウンを制御することを特徴とする圧延方法。
  13. 【請求項１３】一対の作業ロールと、これら作業ロール
    を支持する一対の補強ロールとを備えた圧延機の圧延方
    法において、 圧延中は前記作業ロールと補強ロールとの間に潤滑剤を
    供給させた状態で、前記作業ロールのみがその軸線を前
    記補強ロールの軸線に対して交差すると共に、 前記作業ロールがそのロール軸線を相互に交差するよう
    に水平面内で前記補強ロールに対して前記作業ロールの
    軸線の傾斜量を制御すると共に、前記作業ロールのロー
    ル軸方向の移動量を制御し、 更に、圧延中に前記作業ロールの交差角を変更して圧延
    材の板クラウンを調節することを特徴とする圧延方法。
  14. 【請求項１４】請求項９乃至１３のいずれかに記載の圧
    延方法において、 前記圧延材の尻抜け時は前記潤滑剤の供給を停止するよ
    うにしたことを特徴とする圧延方法。
  15. 【請求項１５】一対の作業ロールと、これら作業ロール
    を支持する一対の補強ロールとを圧延スタンドに備えた
    圧延機を改造する圧延機の改造方法において、 前記作業ロールのロールチョックに面した圧延スタンド
    の位置に圧延材の進行方向に駆動操作可能な液圧装置を
    設けて、前記作業ロールの軸線が前記補強ロールの軸線
    に対して交差すると共に、前記作業ロールがそのロール
    軸線を相互に交差するように、水平面内で前記補強ロー
    ルに対してロール軸線が傾斜し得るように改造し、 更に圧延スタンドに該作業ロールのロール軸方向に駆動
    操作可能な液圧装置を設けて、前記作業ロールのロール
    チョックに係合して前記作業ロールをロール軸方向に移
    動し得るように改造し、 前記作業ロールと補強ロールとの間に潤滑剤を供給する
    潤滑剤供給装置を設けるように改造したことを特徴とす
    る圧延機の改造方法。
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