JPH0616887B2 - 圧延機のロ−ル形状制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、圧延機のロール形状制御装置に係り、特にロ
ールにベンデイング力を付与するシリンダの油圧回路の
改良に関する。

〔発明の背景〕

第５図は、一般的な４段圧延機の概略構成図である。第
５図において、圧延機１０は、ミルハウジング１２の中
央部に上作業ロール１４と下作業ロール１６とが配置し
てある。上下の作業ロール１４，１６は、それぞれ上作
業ロール軸受１８と下作業ロール軸受２０とを介してミ
ルハウジング１２に回転自在に支持されている。上下の
作業ロール軸受１８，２０間には、ロール形状制御装置
を構成する油圧シリンダ２２が配設してある。油圧シリ
ンダ２２は、上下の作業ロール１４，１６の前後、およ
び軸方向両側に配設されている。各油圧シリンダ２２
は、特開昭53-10355号公報に示される如く、それぞれ一
対のピストン２４，２６と一対のピストンロツド２８，
３０を備えており、ピストン２４，２６間に作動油が導
かれ、上下の作業ロール１４，１６に軸受を介してベン
デイング力を付与できるようになつている。

上作業ロール１４の上部に接している上補助ロール３２
は、上補強ロール軸受３４を介してミルハウジング１２
に回転自在に支持されており、下作業ロール１６の下部
に接している下補助ロール３６は、下補強ロール軸受３
８を介してミルハウジング１２に回転自在に支持されて
いる。また、ミルハウジング１２の上部には、圧下装置
４０が設けられており、この圧下装置４０の発生する圧
下力が上補強ロール軸受３４、上補強ロール３２、上作
業ロール１４を介して上下の作業ロール１４，１６間を
通過する被圧延鋼帯４２に伝達され、被圧延鋼帯４２を
圧延できるようになつている。油圧シリンダ２２を作動
させる油圧回路は、第６図に示すごとくなつており、油
圧シリンダ２２のピストン側室４４に主配管４６が接続
され、ピストン側室４４が切換弁４８、圧力制御弁５０
を介して油圧源５２連通している。また、ロツド側室５
４は、配管５６が接続され、油圧源５２に連通してい
る。配管５６には、蓄圧器５８、リリーフ弁６０、減圧
弁６２が設けてあり、ピストン側室４４より圧力の小さ
な作動油がロツド側室５４に供給できるようになつてい
る。

上記のごとく構成してある従来の圧延機およびロール形
状制御装置は、次のごとくして操作される。

まず、図示しないロール位置調整装置により上下の作業
ロール１４，１６間の間隙が所定の値に設定される。こ
の間隙は、被圧延鋼帯４２が作業ロール１４，１６間に
噛み込まれ、圧下装置４０により被圧延鋼帯に所定の圧
下力を作用させたときに、ミルハウジング１２の伸びに
よる間隙の増大を考慮し、被圧延鋼帯４２の仕上がり厚
さが目標の値となるように設定される。また、各油圧シ
リンダ２２のピストン側室４４には、圧力制御弁５０に
より圧力調整をした作動油が供給され、ピストンロッド
２８，３０の先端部が上作業ロール軸受１８と下作業ロ
ール軸受２０と密着している。そして、ピストン２４，
２６の動きが止められ、油圧シリンダ２２の油量が変化
しないため、圧力制御弁５０の圧油の流量はほぼ全閉状
態にされ、設定圧力を保つようになる。

次に、被圧延鋼帯４２が作業ロール１４，１６間に噛み
込まれると、被圧延鋼帯４２は作業ロール１４，１６に
より圧延されるとともに、第７図に示すように油圧シリ
ンダ２２が作業ロール１４，１６にロールベンデイング
力Ｆを与え、形状制御がおこなわれる。なお、ピストン
側室４４に作動油を導き、圧力をかけた場合に生ずる反
力は蓄圧器５８に吸収される。また、ロツド側室５４に
低圧の作動油を供給することにより、ピストンロツド２
８，３０をシリンダ内に押し込めることができるととも
に、ロール組み換え時にシリンダ室内に水が入るのを防
止できるようになつている。

ところで、被圧延鋼帯４２が作動ロール１４，１６に噛
み込まれた瞬間を考えると、被圧延鋼帯４２に所定の圧
下力が作用し、被圧延鋼帯４２からの反力が上下の作業
ロール１４，１６、上下の補強ロール３２，３６を介し
て上下の作業ロール軸受１８，２０と上下の補強ロール
軸受３４，３８とに伝達され、ミルハウジグ１２に瞬時
に伸びを発生させる。ミルハウジング１２が伸びること
により、圧下装置４０、上補強ロール軸受３４、上補強
ロール３２、上作業ロール軸受１８、上作業ロール１４
がミルハウジング１２の伸びた分だけ上方に移動する。
また、ミルハウジング１２に装着した油圧シリンダ２２
がミルハウジング１２の下半分の伸び量に見合つて上方
に移動する。この結果、第５図に示すように、上下の作
業ロール軸受１８，２０とピストンロツド２８，３２の
先端との間に間隙δ₁，δ₂が生ずる。このため、油圧シ
リンダ２２によりピストンロツド２８，３０、作業ロー
ル軸受１８，２０を介して作業ロール１４，１６に与え
ていたロール形状制御のためのロールベンデイング力Ｆ
が消失する。

被圧延鋼帯４２が噛み込む前の圧力制御弁５０は、前記
したように油圧の流路がほぼ全閉状態となつており、ロ
ールベンデイング力Ｆの消失に伴い、油圧シリンダ２２
のピストン側室４４の内部および油圧シリンダ２２と圧
力制御弁５０との間の主配管４６の油圧が瞬時に低下
し、この油圧の低下が圧力制御弁５０にフイードバツク
されて圧力制御弁５０の流路が開き始め、圧力制御弁５
０以降の主配管４６と油圧シリンダ２２に作動油の供給
がおこなわれる。そして、油圧シリンダ２２に供給され
た作動油の油圧は、ピストン２４，２６を押し、ピスト
ンロツド２８，３０を外方に移動させて作業ロール軸受
箱１８，２０に密着させ、設定圧力に達することにより
消失したロールベンデイング力が回復する。この被圧延
鋼帯の噛み込み時におけるロールベンデイング力の変化
を第４図に示した。従来のロール形状制御装置において
は、圧力制御弁５０の作動遅れにより、ロールベンデイ
ング力の変化が第４図の２点鎖線に示すごとく変化し、
ロールベンデイング力の回復が大幅に遅れ、回復までの
時間が約0.5〜１秒にも達する場合がある。このロール
ベンデイング力が回復するまでの間は、ロール形状制御
能力が損なわれ、被圧延鋼帯４２の形状制御を不能にす
る時間となつている。したがつて、被圧延鋼帯４２の噛
み込み端は、形状制御がおこなわれないため、形状不良
となり、製品の歩止まりを低下させる。特に、厚板用熱
間圧延機においては、数秒（２〜５秒）程度で１パスを
終了するような被圧延鋼帯４２の長さが短い場合もあ
り、ロール形状制御能力の回復遅れが大きな問題とな
る。

〔発明の目的〕

本発明は、被圧延鋼帯の噛み込み時に、被圧延鋼帯から
の反力により、ミルハウジングが伸びるために生ずるロ
ールベンデイング力の消失を、短時間に回復させること
ができる圧延機のロール形状制御装置を提供することを
目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、油圧源からの作動油の圧力を調整する圧力調
整弁と、この圧力調整弁が圧力調整した作動油を蓄える
蓄圧器と、切換弁が設けてある補正配管を、圧力制御弁
と並列に主配管に接続し、被圧延鋼帯の噛み込む直前に
切換弁を開いて、シリンダと蓄圧器とを連通し、被圧延
鋼帯の噛み込みに伴うミルハウジングの伸びによりベン
デイング力が消失したときに、蓄圧器内の作動油をシリ
ンダに供給し、ピストンロツドを外方に移動させ、圧力
制御弁の作動遅れをカバーしてベンデイング力を早期に
回復できるようにしたものである。

〔発明の実施例〕

本発明に係る圧延機のロール形状制御装置の好ましい実
施例を、添付図面にしたがつて詳説する。なお、前記従
来技術において説明した部分に対応する部分について
は、同一の符号を付し、その説明を省略する。

第１図は、本発明に係る圧延機のロール形状制御装置の
実施例を示す概略構成図である。

第１図において、油圧シリンダ２２と油圧源５２とを連
通する主配管４６には、切換弁４８と圧力制御弁５０と
が設けてある。そして、主配管４６には、切換弁４８、
圧力制御弁５０と並列に補助配管６４が接続され、この
補助配管６４に圧力調整弁である減圧弁６６、蓄圧器６
８、方向切換弁７０、逆止弁７２が直列に接続してあ
る。また、主配管４６には、圧力スイツチや圧力伝送器
等からなる圧力センサ７４が設けてある。

上記のごとく構成した実施例の作用は、次の通りであ
る。

前記従来技術において述べたごとく、上下の作業ロール
１４，１６の間隙が所定の値に設定される。そして、サ
ーボ弁、比例電磁式圧力制御弁又は電動圧力制御弁等か
らなる圧力制御弁が、目標とするロールベンデイング力
を得られるように設定され、油圧源５２からの作動油が
主配管４６により、切換弁４８を介して油圧シリンダ２
２のピストン側室４４に供給される。これにより、ピス
トン２４，２６、ピストンロツド２８，３０、作業ロー
ル軸受１８，２０を介して作業ロール１４，１６にロー
ルベンデイング力が与えられ、ロール形状制御がおこな
われる。一方、油圧源５２の作動油の一部は、減圧弁６
６により所定の圧力に調整され、蓄圧器６８に蓄えられ
る。減圧弁６６が調整する油圧は、圧力制御弁５０が制
御する油圧よりやや低く設定することが望ましい。方向
切換弁７０は、被圧延鋼帯４２が上下の作業ロール１
４，１６に噛み込まれる直前まで油圧シリンダ２２と蓄
圧器６８との連通を遮断しており、蓄圧器６８内の作動
油が流出するのを防止している。

圧延機１０が駆動され、被圧延鋼帯４２が前進してくる
と、第２図に示すごとく被圧延鋼帯４２が噛み込み直前
であることが検出され、図示しない制御装置に入力され
る。この作動ロール１４，１６が被圧延鋼帯４２を噛み
込む寸前であることは、目視により、被圧延鋼帯４２を
搬送するローラの負荷変動（電動機の負荷変動）を検出
することにより、または光センサによる被圧延鋼帯４２
の先端を検出すること等により知ることができる。

次に、図示しない制御装置は、方向切換弁７０を切り換
え、油圧シリンダ２２と蓄圧器６８とを連通する。方向
切換弁７０が開かれると、その直後に被圧延鋼帯４２が
作業ロール１４，１６に噛み込まれ、前記したごとくミ
ルハウジング１２に伸びが生じて上作業ロール軸受１８
等が上方へ移動する。そして、蓄圧器６８内に貯えられ
ていた油圧が方向切換弁７０、逆止弁７２を介して補助
配管６４から主配管４６内に入り、油圧シリンダ２２の
ピストン側室４４に供給される。これにより、ピストン
２４，２６、ピストンロツド２８，３０が作業ロール軸
受１８と油圧シリンダ２２との移動に追従し、作業ロー
ル軸受１８，２０との間に間隙を生じることなく密着を
保つ。

一方、圧力センサ７４は、主配管４６内の圧力が所定の
圧力より低下したことを検知すると、圧力制御弁５０に
圧力上昇指令を与える。圧力制御弁５０は、ピストン側
室４４内の圧力が設定圧力になるように上昇させ、ロー
ルベンデイング力を早急に回復させる。なお、主配管４
６の油圧が蓄圧器６８の油圧より大きくなると、逆止弁
７２により作動油が蓄圧器６８側に逆流するのを防止す
るため、圧力制御弁５０によつて供給する作動油がロー
ルベンデイング力の早急な回復に役立つ。

シリンダ２２のロールベンデイング力が回復した後は、
方向切換弁７０が切り換えられ、油圧シリンダ２２と蓄
圧器６８との連通が遮断されて、圧力制御弁５０よりロ
ールベンデイング力を小さい方向に制御する場合などに
おいて、蓄油器６８から油圧が供給され、応答が遅れる
ことのないようにされる。この本実施例による被圧延鋼
帯４２の噛み込み時におけるロールベンデイング力の変
化を第４図の実線に示した。

図から明らかなように、本実施例においては、ロールベ
ンデイング力の回復時間Ｔ_２が約0.1〜０．２秒と従来
の回復時間Ｔ_１の0.5〜１秒より大幅に短縮することが
できる。しかも、ロールベンデイング力の変化量を小さ
くでき、被圧延鋼帯の噛込端形状を良好にすることがで
きる。すなわち、被圧延鋼帯４２の噛み込み後は、ロー
ル形状制御能力が速やかに回復し、被圧延鋼帯４２のエ
ツジドロツプの発生量を最小限に抑えることができ、歩
留まりの向上を図ることができる。しかも、圧延時にお
いては、蓄圧器６８が主配管４６と遮断されているた
め、圧力制御弁５０によるシリンダ２２の圧力調整の応
答性を悪化させることがなく、良好なロール形状制御を
おこない得る効果がある。

第３図は、本発明に係る圧延機のロール形状制御装置の
他の実施例を示す概略構成図である。本実施例は、圧力
調整弁として前記実施例の減圧弁６６に代えて、比例電
磁式圧力制御弁又は電動減圧弁等の遠隔制御式圧力制御
弁７６を設けたものである。このように遠隔制御式圧力
制御弁７６を用いることにより、設定圧力を圧力制御弁
５０の目標設定圧力とほぼ同じ圧力に任意に設定するこ
とが可能であり、ロールベンデイング力の回復時間をさ
らに短縮することができる効果を得られる。

〔発明の効果〕

以上に説明したごとく、本発明によれば、被圧延鋼帯の
作業ロールへの噛み込み時における、ベンデイング力の
消失を早期に回復することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る圧延機のロール形状制御装置の実
施例を示す概略構成図、第２図は前記実施域の被圧延鋼
帯噛み込み時における作用を示す流れ図、第３図は本発
明に係る圧延機のロール形状制御装置の他の実施例を示
す概略構成図、第４図は実施例と従来のロール形状制御
装置との被圧延鋼帯の噛み込み時におけるロールベンデ
イング力の変化を示す比較図、第５図はロール形状制御
装置を備えた圧延機の概略構成図、第６図は従来の圧延
機のロール形状制御装置の概略構成図、第７図はロール
形状制御装置によるロールベンデイング力の作用点を示
す概念図である。 １０……圧延機、１２……ミルハウジング、１４……上
作業ロール、１６……下作業ロール、１８……上作業ロ
ール軸受、２０……下作業ロール軸受、２２……油圧シ
リンダ、４６……主配管、５０……圧力制御弁、６４…
…補助配管、６６……減圧弁、６８……蓄圧器、７０…
…方向切換弁、７２……逆止弁、７４……圧力センサ、
７６……遠隔制御式圧力制御弁。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧延機のロールにベンデイング力を付与す
   るシリンダと、このシリンダに主管路を介して作動油を
   供給する油圧源と、前記主管路に設けられ、前記作動油
   の油圧を制御する圧力制御弁とを有する圧延機のロール
   形状制御装置において、前記主管路に前記圧力制御弁と
   並列接続した補助配管と、この補助配管に設けられ、前
   記油圧源からの作動油の圧力調整を行う圧力調整弁と、
   この圧力調整弁が圧力調整した作動油を蓄える蓄圧器
   と、前記補助配管に設けられ、前記蓄圧器と前記シリン
   ダとを連通・遮断する切換弁とを設けたことを特徴とす
   る圧延機のロール形状制御装置。
2. 【請求項２】前記補助配管は、前記切換弁と前記シリン
   ダとの間に逆止弁を有していることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の圧延機のロール形状制御装置。
3. 【請求項３】前記圧力調整弁は、遠隔制御式圧力調整弁
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２
   項に記載の圧延機のロール形状制御装置。
4. 【請求項４】前記主配管は、圧力センサを有しているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のい
   ずれか１項に記載の圧延機のロール形状制御装置。