JPH0615802U - 圧延機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高荷重圧延が可能で，被圧延材の耳伸びや中
伸び等のクラウン制御とエッジドロップ等の板端制御を
効率的に行ない，かつ圧延されたストリップ材の表面を
美麗に保つようにした圧延機とすること。 【構成】 被圧延材が通板される一対のワークロール
と，前記ワークロールを支持する２本１組のバックアッ
プロールを前記一対のワークロールの一方側に配設する
とともに，他方側にロール径が軸方向に不変となすバッ
クアップロールを配設する。前記２本１組のバックアッ
プロールのうち１本のバックアップロールをワークロー
ルに転接させつつ軸方向移動可能に一対のサポートロー
ルを組込んで設ける。他の１本のバックアップロールの
中央部を同ロール両側部より径大で，かつ軸方向移動不
可能な胴幅短尺を有した固着ロールとしてワークロール
に転接可能に配設する。さらに，前記バックアップロー
ルの固着ロールの幅寸法を常にサポートロールの内側寸
法より大きくする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は鉄鋼業や非鉄の分野において用いられ，鋼板等の板材をロールの間に 通して塑性変形を行なうことにより所望の板厚にするための圧延機に係り，特に 形状修正およびクラウン修正手段を設けた圧延機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に被圧延材の形状制御を行なわせるために，従来から各種の方法が提示さ れており，例えば４段式圧延機は図６に示すように，比較的小径の一対のワーク ロール１，２と，これらを外側から挟むように配置された比較的大径のバックア ップロール３，４とを備え，これらはいずれもほぼ等しい胴長に形成されて全長 にわたって転接させるようにし，ワークロール１，２の軸受間にベンディングシ リンダ５を取付けるようにしている。かかる圧延機に被圧延材６を通過させて所 望の板厚のストリップ材を得るのであるが，被圧延材６の通過に伴ってワークロ ール１，２の中央部が拡開され，圧延後の被圧延材６は中央部が厚く両側縁が薄 いいわゆる中高の断面形状となってしまうため，前記ベンディングシリング５を 作用させてワークロール１，２のネックを相互に拡大方向に駆動させることによ りワークロール１，２の圧下面が平坦になるように調整し，被圧延材６に発生す るクラウンを修正する形状制御をなすようにしている。

【０００３】 ところが，上記４段圧延機では形状制御機能に限界があり，特に被圧延材６の 側縁部分の肉厚が減少するエッジドロップへの対策には充分効果があるとはいえ なかった。このため，形状制御やクラウン制御効果を高めるべく，６段圧延機が 提案され，実際に使用されるに至っている（特開昭４７−２９２６０号公報）。 これは図７に示すように，ワークロール１，２とバックアップロール３，４の間 に中間ロール７，８を配設し，中間ロール７，８を軸方向にシフトさせることに より圧延力の分布を調整し，もって形状修正機能を向上させようとするものであ る。そして，特にロールベンディング力と中間ロール７，８のシフト量を調整す ることによりエッジドロップ対策に効果があるとする技術も提案されている（特 公昭５６−１４３６２号公報）。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら，上記従来の圧延機ではワークロール１，２や中間ロール７，８ がバックアップロール３，４の全面に拘束されているために，ワークロールに充 分なロールベンディングを与えることが困難であり，形状制御の絶対能力に欠け るばかりか，特に４段圧延機では被圧延材の板幅，強度，形状等によりバックア ップロールを組替えてそのクラウン形状を変更する必要がある等の欠点がある。 また，従来の６段圧延機では，中間ロールによるシフト方向が１方向に限定され てしまうため，クラウン制御を行なっても，被圧延材の断面が左右非対称となる ことは避けられず被圧延材の板幅方向に沿ううねりが発生することがあり，充分 な形状制御機能が得られるとはいえないものであった。また，中間ロールを被圧 延材の板幅より内側にシフトした場合中間ロールとワークロール間で接触する部 分と接触しない部分とができその箇所でロールの摩耗があ異るためアルミ，ステ ンレス等表面に光沢，色調等高度の美感が要求される材質に対しては被圧延材の 表面に上記接触部および非接触部の摩耗に起因するロールマークが現われ美感を 損ねる等の問題が生じる。しかも，ワークロール，中間ロールに転接するバック アップロールは全面接触となるため，バックアップ支点を任意に変更することが できず任意位置での形状制御ができないものとなっている。加えて，バックアッ プロールの保守面においても全面研磨を行なう必要があり，保守の困難性や中間 ロールのシフト機構により圧延機側方に充分な空間スペースを必要とする欠点も あった。

【０００５】 さらに，図８に示すように出願人が最近開発し，特開平４−７１７０８号公報 に記載の上下のサポートロール９，１０，１１，１２を被圧延材の形状，板幅に 応じてバックアップロール３，４の軸方向に移動することによりロールベンディ ングとの併用により形状制御を行なう圧延機においては，上下のサポートロール が任意の位置に移動可能であるので前記６段圧延機と比べ格段に優れた圧延材の 形状制御能力が可能であるものの，やはり６段圧延機と同様にアルミ，ステンレ ス等の表面に光沢，色調等高度の美感が要求される材質に対してはサポートロー ルとワークロールの不連続接触の原因でロール摩耗が異なることに起因するロー ルマークが現われ美感を損ねる等の問題が生じる。

【０００６】 また，図９に示すようなクラスタタイプの圧延機も従来からあり，バックアッ プロール１３が多数の分割偏心ロール１４から構成されており偏心スリーブ１５ を調整することにより形状制御を行なうようになっている。しかし，このタイプ の圧延機は構造が複雑であるばかりでなく，各々の偏心ロール１４がローラベア リング１６で構成されているので各ロールの剛性が低く通常のソリッドロール（ バックアップロール１３と分割偏心ロール１４が相互に回動不可能に一体的に構 成されたロール）と較べて４〜５倍の偏平ひずみが生じるので高過重可延には使 用できない等の欠点がある。

【０００７】 本考案の目的は，上記従来の問題点に着目し，特に高速，高荷重圧延で刻々変 化する条件に対応できる即応性を有するとともに，圧延機の構造がシンプルであ り，特にワークロールのベンディング制御量を大幅に増大することができ，もっ て形状制御能力を向上させるとともに，エッジドロップの低減効果が大きく，ま た被圧延材の板幅方向における任意位置での形状制御を行なわせることができ， 被圧延材の板厚方向および板幅方向での対称制御が可能であるので被圧延材の精 度が向上する。さらに，被圧延材がワークロール間で圧延されたストリップ材の 表面の美感を損なわない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】

上記目的を達成するために，本考案に係る圧延機は，被圧延材が通板される一 対のワークロールと，前記ワークロールを支持する２本１組のバックアップロー ルを前記一対のワークロールの一方側で被圧延材の通板方向に対向して配設する とともに，他方側にロール径が軸方向に不変となすバックアップロールを配設し ，前記２本１組のバックアップロールのうち１本のバックアップロールを前記ワ ークロールに転接，かつ軸方向移動可能な一対のサポートロールを組込んで設け ，他の１本のバックアップロールの中央部を同ロール両側部より径大で胴幅短尺 を有した軸方向移動不可能な固着ロールとし前記ワークロールに転接可能に配設 し，前記固着ロールの幅寸法を常に前記サポートロールの内側寸法より大きくし た構成にする。

【０００９】

【作用】

上記構成によれば，被圧延材を直接圧下するワークロールの撓みは，２本１組 のバックアップロールにより支持される。この２本１組のバックアップロールの うち１本は一対のサポートロールを前記ワークロールに転接させつつ軸方向移動 可能に取付けてあるので被圧延材の板幅に従ってその位置移動を行なわせること ができ，またそれにより曲げモーメントの支点が変化しワークロールネック部に 設けたベンディング手段によりロールベンディング量を加減調整することができ るので形状制御能力が大幅に向上する。

【００１０】 さらに，他の一方のバックアップロールは固着ロール（バックアップロールの 中央部分が同ロール両側より径大で，かつ軸方向移動不可能な胴幅短尺を有した ロール）であるから充分な剛性を持っており高圧延荷重を支持することができる 。 しかも，この２本１組のバックアップロールは最大板幅圧延時でも，固着ロー ルの幅寸法を常にサポートロールの内側寸法より大きくなるように構成されてお 互いにラップするように配置されているので，ワークロールに対するバックアッ プロールの接触は連続的に行なわれる。このために，バックアップロールの固着 ロール部分とサポートロール部分の局部面圧が減圧され，ワークロールの接触磨 耗は均一となり，圧延材の美感を損なうようなロールマークの発生を防止できる 。

【００１１】

【実施例】

以下に，本考案に係る圧延機の具体的実施例を図面を参照して詳細に説明する 。

【００１２】 図１〜図３は実施例に係る圧延機の全体構成を示している。図示のように，門 型のハウジング２０に対して平行な一対の上下ワークロール２４，２６が互いに 転接可能に横架され，これらの間に被圧延材２３を通板可能にしている。このよ うな上下ワークロール２４，２６に並列してこれらを上下から挟み込むようにし て転接される２組の上バックアップロールユニット２８，上バックアップロール ２９および下バックアップロール３０が平行に横架されている。下バックアップ ロール３０のロール径は軸方向に不変となす一本のロールから構成されている。

【００１３】 上バックアップロールユニット２８は図４に示されているように，ワークロー ル２４と平行に配置されるバックアップシャフト３２を有し，これにはロール軸 方向の左右に分離され，胴長が被圧延材２３の板幅より短く形成された一対のサ ポートロール３４Ｒ，３４Ｌが回転かつ軸方向に摺動移動できるように取付けら れている。この一対のサポートロール３４Ｒ，３４Ｌは前記上ワークロール２４ に転接され，圧延時に上ワークロール２４のバックアップサポートの一部をなす ものである。

【００１４】 また，上バックアップロール２９は単一のロールのみで構成されており，中央 部分が同ロール両側より径大で，かつ軸方向移動不可能な胴幅短尺の固着ロール ２９ａを有した構成となっている。このため中央部分に充分な剛性を持っており 高圧延荷重を支持することができる。また，図５に示すように，被圧延材２３の 通板方向に対向する上バックアップロール２９の固着ロール２９ａの幅寸法を， 上バックアップロールユニット２８を構成する上バックアップシャフト３２に沿 って軸方向に移動自在なサポートロール３４Ｒ，３４Ｌの内側寸法より大きい状 態で被圧延材２３の形状制御を行なうように構成されている。すなわち，固着ロ ール２９ａの幅寸法をＹとし，サポートロール３４Ｒ，３４Ｌの内側寸法をＸと すると，最大板幅Ｗの被圧延材２３を圧延してストリップ材を得る際，必ずＹ− Ｘ＝２Ｌの適宜な長さ分だけラップするように配設された構成となっている。

【００１５】 前記サポートロール３４Ｒ，３４Ｌを遊嵌可能にバックアップシャフト３２に 装着するとともに，サポートロール３４Ｒ，３４Ｌの外方側面にスラストベアリ ングである深溝型玉軸受４２Ｒ，４２Ｌが配置されており，バックアップシャフ ト軸受５０に内蔵された油圧シリンダ５６Ｒ，５６Ｌにてバックアップシャフト ３２の軸方向に移動可能である。符号９０はジャバラであり，スライド部をスケ ール，異物，圧延油等より保護している。なお，８８はローラベアリングである 。

【００１６】 上記した上下ワークロール２４，２６のネック部，上バックアップロールユニ ット２８，上バックアップロール２９および下バックアップロール３０のネック 部分には，図２に示すように，軸受４６，４７，５０，５２が取付けられ，これ らをハウジング２０に縦列配置して取付けてある。そして，ハウジング２０の下 部位置には圧下シリンダ５４が装備されており，これを駆動することにより所定 の圧延圧力をワークロール２４，２６間に発生させるようにしている。

【００１７】 このように構成された圧延機の動作は次のようになる。圧延前に被圧延材２３ の板幅に合わせてサポートロール３４Ｒ，３４Ｌの位置を予め決定しておく。こ の場合，上サポートロール３４Ｒ，３４Ｌのワークロール２４への転接位置は被 圧延材２３の側部に重合するような位置に設定する。この初期設定は，サポート ロール３４Ｒ，３４Ｌの位置調整用油圧シリンダ５６Ｒ，５６Ｌを駆動し，予め 設定されている位置に移動させる。これにより一対の上サポートロール３４Ｒ， ３４Ｌの間隔が所望の間隔に設定される。その後，ロールベンディング用装置１ ００およびロールバランス用シリンダ１０１を使用し，ワークロール２４，２６ および上サポートロール３４Ｒ，３４Ｌおよび下バックアップロール３０を軽く 接触させておく。

【００１８】 この初期設定が終了した後，ワークロール２４，２６間に被圧延材２３を通板 する。これにより被圧延材２３は所望の板厚に圧延されてストリップ材として出 るが，この形状判定を目視あるいはセンサロールによる接触方式，光や磁気を利 用した非接触方式によって行なう。この判定により耳伸びや中伸びが発生した場 合には，油圧シリンダ５６Ｒ，５６Ｌを作動させて対となっている上サポートロ ール３４Ｒ，３４Ｌを相互に近接するように，あるいは離反するように位置移動 させることにより，ワークロール２４，２６に作用する曲げモーメント量を調整 し，形状異常の発生を抑制し，矩形のストリップ材を得ることができる。

【００１９】 このような実施例の圧延機によれば，ワークロール２４，２６のベンディング 支点を自由に変更できるので，従来の全面接触型のバックアップロールに拘束さ れることなくロールベンディング効果を充分に発揮させることができる。また， 上サポートロール３４Ｒ，３４Ｌの位置を個別に変更することができるので，板 幅方向での任意の位置での形状制御が可能となる。したがって，被圧延材２３の 中伸び，耳伸びなどの形状不良の他に，両者が複合した複合伸びの形状不良に対 しての制御が可能となる利点が得られる。

【００２０】 また，上バックアップロール２９の固着ロール２９ａの幅寸法をＹとし，サポ ートロール３４Ｒ，３４Ｌの内側寸法をＸとすると，最大板幅Ｗの被圧延材２３ を圧延してストリップ材を得るときも（Ｙ−Ｘ＝）２Ｌだけラップするように配 置されているので，ワークロール２４に対する上バックアップロールユニット２ ８および上バックアップロール２９の接触は連続的に行なわれ，ストリップ材の 美感を損なうロールマークの発生を防止することができる。

【００２１】 さらに，サポートロール３４Ｒ，３４Ｌの位置を左右で対称に行なわせること ができるので，形状制御は被圧延材２３の板幅方向で対称制御が可能となり，優 れた精度のストリップ材（圧延製品）を得ることができる。また，上バックアッ プロールユニット２８のサポートロール３４Ｒ，３４Ｌがバックアップシャフト ３２と同軸的に装着されているので，図９に示すようなベアリングタイプの分割 偏心ロールと違い剛性が高く高荷重圧延にも使用できる。

【００２２】 加えて，サポートロール３４Ｒ，３４Ｌの位置を板幅により自由に調整できる ので，ワークロール２４と板幅端部との接触面をロールベンディングとの併用に よってより滑らかにすることができ，エッジドロップ防止効果が高いものとなる 。

【００２３】 さらに，板幅方向に対称に制御する構成となっているので，被圧延材２３が通 板時に蛇行することがなく，安定して通板特性が得られる効果がある。

【００２４】 なお，上記実施例では５段圧延機に適用した例を示したが，図１０（１）およ び図１０（２）に示す中間ロールを備えた圧延機にも適用できる。さらに，上バ ックアップロールユニット２８と上バックアップロール２９の軸受５０は一体構 造となっているが，各々分割構造にしてもよいことは言うまでもない。また，上 記実施例では，サポートロール３４Ｒ，３４Ｌを油圧シリンダ５６Ｒ，５６Ｌに よってバックアップシャフト３２の軸方向に移動しているが，これに限定せず電 動モータ，油圧モータ等を用いてもよい。

【００２５】

【考案の効果】

以上説明したように，本考案に係る圧延機は，被圧延材が通板される一対のワ ークロールと，前記ワークロールを支持する２本１組のバックアップロールを前 記一対のワークロールの一方側で被圧延材の通板方向に対向して配設するととも に，他方側にロール径が軸方向に不変となすバックアップロールを配設し，前記 ２本１組のバックアップロールのうち１本のバックアップロールを前記ワークロ ールに転接，かつ軸方向移動可能な一対のサポートロールを組込んで設け，他の １本のバックアップロールの中央部を同ロール両側部より径大で胴幅短尺を有し た軸方向移動不可能な固着ロールとし前記ワークロールに転接可能に配設し，前 記固着ロールの幅寸法を常に前記サポートロールの内側寸法より大きくしたこと により，特に高速圧延で刻々変化する条件に対応できる即応性を有するとともに ，特にワークロールのベンディング制御量を大幅に増大することができ，もって 形状制御能力を向上させ得る。加えて，一対のサポートロールと，対向する上バ ックアップロールは常時ラップしているので上ワークロールに対する２本１組の バックアップロールの接触は連続的に行なわれ，ワークロールの摩耗は均一とな るのでストリップ材の美感を損なうようなロールマークの発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係る圧延機の正面図である。

【図２】同圧延機の側面図である。

【図３】同圧延機のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】同圧延機上バックアップロール部の要部拡大断
面図である。

【図５】同圧延機上ワークロール支持部の要部拡大図で
ある。

【図６】従来の４段式圧延機の模式図である。

【図７】従来の６段式圧延機の模式図である。

【図８】従来のシフト式サポートロール圧延機の模式図
である。

【図９】従来のクラスタ式圧延機の模式図である。

【図１０】本実施例の装置が搭載可能な他の圧延機の例
である。

【符号の説明】

２０ ハウジング ２３ 被圧延材 ２４，２６ ワークロール ２８ 上バックアップロールユニット ２９ 上バックアップロール ２９ａ 固着ロール ３０ 下バックアップロール ３２ バックアップシャフト ３４Ｒ，３４Ｌ サポートロール ４６，４７，５０，５２ 軸受 ５４ 圧下シリンダ ５６Ｒ，５６Ｌ 油圧シリンダ ８８ ローラベアリング １００ ロールベンディング用装置 １０１ ロールバランス用シリンダ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被圧延材が通板される一対のワークロー
   ルと，前記ワークロールを支持する２本１組のバックア
   ップロールを前記一対のワークロールの一方側で被圧延
   材の通板方向に対向して配設するとともに，他方側にロ
   ール径が軸方向に不変となすバックアップロールを配設
   し，前記２本１組のバックアップロールのうち１本のバ
   ックアップロールを前記ワークロールに転接，かつ軸方
   向移動可能な一対のサポートロールを組込んで設け，他
   の１本のバックアップロールの中央部を同ロール両側部
   より径大で胴幅短尺を有した軸方向移動不可能な固着ロ
   ールとし前記ワークロールに転接可能に配設し，前記固
   着ロールの幅寸法を常に前記サポートロールの内側寸法
   より大きくしたことを特徴とする圧延機。