JPH062282B2 - 連続式熱間圧延設備用クランク・ミル - Google Patents

連続式熱間圧延設備用クランク・ミル

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JPH062282B2
JPH062282B2 JP10900284A JP10900284A JPH062282B2 JP H062282 B2 JPH062282 B2 JP H062282B2 JP 10900284 A JP10900284 A JP 10900284A JP 10900284 A JP10900284 A JP 10900284A JP H062282 B2 JPH062282 B2 JP H062282B2
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crank
mill
rolling
roll
continuous hot
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正海 沖
博道 古西
孔平 高瀬
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
Sumitomo Metal Industries Ltd
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    • B21B15/00Arrangements for performing additional metal-working operations specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B31/00Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/16Adjusting or positioning rolls
    • B21B31/20Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis
    • B21B31/22Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis mechanically, e.g. by thrust blocks, inserts for removal
    • B21B31/28Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis mechanically, e.g. by thrust blocks, inserts for removal by toggle-lever mechanisms
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    • B21B9/00Measures for carrying out rolling operations under special conditions, e.g. in vacuum or inert atmosphere to prevent oxidation of work; Special measures for removing fumes from rolling mills

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、連続して熱間圧延を行う連続式熱間圧延設備
において、機能的にその主要部分を構成するクランク・
ミルに関するものである。
(ロ)従来技術 従来の熱間圧延においては、加熱後のスラブを1本ずつ
圧延ラインに供給し、スラブごとに粗圧延機と仕上圧延
機とで間欠圧延を行つていた。この方法では、圧延材が
圧延機を通過する際に、圧延材先端部がガイドやロール
に突掛つたり、後端部が圧延機を抜けるときに後端部の
形状や圧延条件によつて絞込みなどを発生し、ローツ損
傷等のトラブルを起こすことが多かつた。このようなト
ラブルを回避するためには、圧延速度を下げるなどの処
理が必要であり、また一旦トラブルが生じたときは、ラ
インの休止時間が増加し、ロール原単位の上昇を招くこ
とになる。また、圧延材の幅中央が圧延方向に突出して
幅狭となつて所定の板幅が得られずに切捨てられたり、
加えて圧延材の先端部は仕上ワーク・ロールの噛込み直
後およびダウンコイラ巻付け時の急激な張力立上りによ
り、一部幅が狭くなり、所定の幅が得られないことがあ
つた。
そこで、近年、このような問題点を解消する方法とし
て、粗圧延機の出側において先行圧延材の後端部と後行
圧延材の先端部とを重ね合せ、その側面を仮付け溶接し
て圧延材相互を接合し、連続圧延する方法が提案されて
いる。しかし、この方法では圧延材の接合部が他の部分
より厚くなるので、次の仕上圧延機に急激な負荷変動が
かかり、板厚にバラツキが生じる。その上、仮付け部分
の結合力が弱く、圧延トラブルが多発する欠点があつ
た。
このような欠点を改善するために、粗圧延機と仕上圧延
機の間で、先行圧延材の後端部と後行圧延材の先端部を
重ね合せ、該重ね合せ部を圧着接合し、連続圧延を行う
方法が提案されている。
例えば、特公昭54−39195号公報には、平面工具
を有するプレスによる圧着接合が記載されている。ま
た、特公昭56−45712号公報には、ドラムに設け
た圧着体により圧着接合を行うロータリ・プレス圧着接
合設備が開示されている。しかし、これらの従来技術は
充分満足できる接合方法および装置を提供するものでは
なく、以下に述べる欠点を有している。
上述した特公昭54−39195号公報に記載の方法で
は、大重量となるプレスを圧延材に同期して走行制御す
ることが必要となり、実生産設備にはコスト上の聞題が
生じる。さらに、特公昭56−45712号公報に記載
の方法では、重合部の接合はドラムの極めて狭い部分の
圧着体で行う必要があり、一方、圧延材の走行速度はた
えず変動しており、ドラムの同期制御が極めて難しく、
同期の少しの乱れによる接合不可や、かみ込み不良によ
る突つかけ等が発生する場合がある。
そのため、本発明者等は、上記問題点を解決し、先行圧
延材の後端部と後行圧延材の先端部とを円滑かつ迅速に
接合することによつて能率の向上を図り、同時に製品の
品質を向上させる連続式熱間圧延設備を既に開発した
(特願昭59−40240号)。
(ハ)発明の目的 本発明の目的は、前述したような連続式熱間圧延設備に
おいて不可欠の構成要素となるクランク・ミルの具体的
構成を提供し、高能率な連続式熱間圧延作業の実現化を
一層容易にすることにある。
(ニ)発明の構成 特願昭59−40240に係る「連続式熱間圧延設備」
は、圧延ライン上における粗圧延機と仕上圧延機との間
にクランク・ミルを組込んで先行材と後行材との端部相
互を、接合させるものであり、その際、圧着接続と圧延
とを同時に行わせることによつて、強力、等厚かつ迅速
な接合を行わせるようにしたことに特徴がある。以下、
本発明の説明に先立ち、前記特願昭59−40240号
の設備構成と作用とを第1図によつて概略的に説明す
る。
先願の前記設備は、粗圧延機Aの最終スタンドと仕上圧
延機Hとの間に、圧延ラインにそつて組込まれるもので
ある。まず、粗圧延機Aの出側の最も上流の位置に材料
検出器Bを設置し、以下、下流側に向かつて順次第1の
メジヤリング・ロールC、ピンチ・ロールD、鼻上げロ
ールE、クランク・ミルF、第2のメジヤリンク・ロー
ルGを所定の間隔で設置し、これら一連の機構を制御部
Iによつて連係的に作動させるようにしたものである。
材料検出器Bで圧延材先端の通過を検出し、制御部Iか
らそれぞれのロールに作動指令を行う。第1のメジヤリ
ング・ロールCで後行材の送り速度v1を検出し、同時に
第2のメジヤリング・ロールGで先行材の速度v2を検出
し、その結果から後行材をピンチ・ロールDで増速させ
つつ鼻上げロールEで後行材の先端部を鼻上げ成形し、
クランク・ミルFの位置で先行材の後端部に後行材の先
端部を係合させ、その重り合つた所をクランク・ミルF
によつて圧着接合し、これによつて先行材と後行材とを
一体に連結させると共に、接合部の板厚を他部と同様の
厚みに圧延させるようにしたものである。
本発明においては、前述の連続式圧延設備において最も
重要な役割を持たされているクランク・ミルFについて
の具体的構成を明らかにするものである。
前述のように、本発明のクランク・ミルは、先後両材料
の端部を圧下によつて接合する作業と、接合した部分を
さらに他の一般部分と同程度の厚みに圧延する作業とを
同時に行うことが必要であり、しかも望ましくは、材料
の送り速度に同調させて迅速に、かつ、確実にこの作業
を行わせることが必要である。本クランク・ミルにおい
ては、上下ワーク・ロールの少なくとも一方のロールを
駆動ロールとするが、これに加えて前述の要求を満足さ
せるために、上下ロールの少なくとも一方、例えば上ロ
ールを昇降自在に構成し、この昇降ロール作動機構に早
戻り機構と、圧下力を増大させるためのトツグル・ジヨ
イント機構とを設けることが好ましい。
第2図および第3図において本発明の一つの態様を説明
する。クランク・ミルは、フレーム1内に上下1対のワ
ーク・ロール2を設ける。このうちの上ロール2を回転
自在に支持するロール・チヨツク3を昇降自在にし、駆
動モータ40からの駆動力を、フライ・ホイール41
と、同軸上のギヤ42と、このギヤ42に噛合うメイン
ギヤ43とから成る動力伝達機構4によつてクランク5
に伝え、このクランク5を中心とするクランク機構によ
つて上ロール2を昇降作動させるようにしてある。
ロール・チヨツク3を昇降させるクランク機構の一態様
を第4図および第5図に示す。メインギヤ43と共に回
転するクランク5の偏心軸51には、ほぼ三角形状にな
された中間部材6が遊転自在に取付けられている。この
中間部材6には揺動リンク7の一端と、連杆8の一端と
がそれぞれ別々の離れた位置に枢着されている。揺動リ
ンク7の他端はフレーム1に枢着固定されており、ま
た、連杆8の他端はロール・チヨツク3を吊保持したジ
ヨイント・リンク9の連結点に枢結されている。
ジヨイント・リンク9は上部リンク91と下部リンク9
2とから成り、上部リンク91の上端はフレームの一部
Pへ揺動自在に固定され、また、下部リンク92の下端
にはロール・チヨツク3を枢結している。上下の両リン
ク91、92は両者の全長のほぼ中間部地点で枢着連結
され、この枢結点が連杆8に押動されて折曲げられるこ
とにより吊長さが変化してロール・チヨツク3の位置を
上下に昇降移動させるようになつている。
本装置におけるクランク機構の動作原理の1つを第6図
および第7図に示す。クランク5の偏心軸51が円軌道
50上を旋回するにつれて中間部材6も順次クランク5
と共に固定軸0の周囲を変位しながら、旋回移動する。
中間部材6には揺動リンク7と連杆8とが枢結されてい
るので旋回時の揺動姿勢は一定の変動範囲に規制される
が、この旋回動作によつて連杆8に一定の進退運動を与
えることになる。そして、最も押出された状態(第8図
(A)においてはジヨイント・リンク9を最大に折り曲げ
てロール・チヨツク3を最上点に引き上げ、また、最も
引き付けた状態(第4図)においては、ジヨイント・リ
ンク9を直線状にしてロール・チヨツク3を最下点に降
下させる。第6図に示すように、中間部材6の旋回によ
つて連杆8を押動し、これによつてジヨイント・リンク
9を作動させるこの構成は一種のトツグル・ジヨイント
機構を構成するものであるから、ジヨイント・リンク9
が直線状となる最下点状態においては、上ロール2の圧
下力は単なる降下圧以上に倍加される。
クランク5の回転に伴なつて中間部材6が位置変動し、
連杆8を押し引き、ジヨイント・リンク9と折曲げ度合
を変化させ、これによつて上ロール2を昇降させる前記
一連の代表動作を作図して示すと、第7図にようにな
る。すなわち、クランク5が実線の位置にあるとき、そ
れに連動する中間部材6、連杆8、リンク91、92が
実線位置になり、したがつて上ロール2は最下点に位置
する(第4図)。
次にクランク5が1/4回転して偏心軸51が二点鎖線
の位置に回転すると、これに連結する各部材が二点鎖線
の位置に連動して、最終の上ロール2が二点鎖線の位置
まで最大に上昇する(第8図(A))。
さらに、クランク5が1/4回転して破線の位置に至る
と、各部材も破線に示す位置に連動し、上ロール2は破
線の位置までやや下降する(第8図(B))。
クランク5がさらに1/4回転して一点鎖線の位置に至
ると各部材も一点鎖線の位置に連動し、ジヨイント・リ
ンク9はほぼ直線状態に近づき、上ロール2は最下点直
前の位置に来(第8図(C))。
クランク5がさらに1/4回転して再び実線の位置に達
すると、前述のようにジヨイント・リンクが最も延び切
つた状態になり、上ロール2は再び最下点の位置に上昇
する(第4図)。このとき、材料の圧着接合がなされ
る。
上述したことから明らかなように、上ロール2は第4図
から第8図(A)に移動するさいに早戻りとなる。また、
第8図(B)から第4図に上ロール2が移動するさいには
遅い速度で倍力が付与されることになる。
したがつて、本発明のクランク・ミルにおいては、圧着
接合過程では一定の圧下時間と倍圧をかけて、ゆつくり
と速度コントロールを行いつつ圧接と圧延を行い、圧下
作業が完了すると上ロール2は素早く原位置に上昇して
次の圧下作業に備えることができる。
(ホ)実施例 加熱炉から抽出した厚み270mm×幅1600mmの2本
のスラブ(1250℃)を通常の圧延ラインにおける6
スタンドから成る粗圧延機によつて厚み30mmまで圧下
したのち、鼻上げロールEで30mm鼻上げした。その
後、圧接面をN2圧入無酸化雰囲気チヤンバJ内でワイヤ
・ブラシKで全幅にわたつて長さ方向に50mm長さの脱
スケール処理した。このとき、各粗バーの温度は950
〜1000℃であつた。先行材はこのとき0.75m/secで
仕上圧延機に送られていたので、ピンチ・ロールCによ
つて速度制御して後行材トツプを係合させ、重ね代30
mmを保たせてクランク・ミルF直近の位置で重ね合わせ
た。
その後、クランク・ミルFの圧下位置に到達するまでピ
ンチ・ロールCの制御によつて両材の送り速度を同期さ
せると共に、N2を圧入している無酸化雰囲気の密閉チヤ
ンバ内を移送し、クランク・ミルにより走間で圧接して
圧接部を30mmの厚みとした。このときのクランク・ミ
ルの圧力は22Kg/m2、荷重は1100トンであつた。
この圧延材を仕上圧延工程で通常圧延したところ、破断
を生ずることなく連続的な圧延を行うことができ、厚み
2mm×幅1600mmの鋼帯を得る熱間圧延工程を完了す
ることができた。
なお、圧下作業後のロールの早戻り動作を特に必要とし
ない場合、または、大きなトルクでの圧下作業を特に必
要としない場合は、第6図に図示される中間部材6およ
び揺動リンク7を有しないトグルリンク機構(第10図
参照)、または、偏心軸若しくは偏心歯車を使つたクラ
ンク機構(第11図参照)をロール昇降作動機構として
使用しても本発明の目的は達成される。
(ヘ)効果 本発明のクランク・ミルは、熱間鋼帯の接合に適した構
造を備えているので、他の関連装置と連係して強力かつ
迅速に接合を行うことができる。しかも、接合のために
ライン停止を行う必要もないので、極めて能率的であ
る。また、接合部が他部にくらべて厚くなることがない
ので、仕上圧延工程で負荷変動のかかることがなく、圧
延トラブルや板厚のバラツキを生ずることがない。さら
に、本発明のクランク・ミルは上下ワーク・ロールの一
方の昇降させながら圧着接合および圧延を行うために、
第9図に示すかみこみ角度βを小さくすることが容易で
あり、かみこみ角度βが大きい場合に生じ易い突つかけ
等のトラブル防止が可能である。また、ワーク・ロール
外周のどの部分でも圧下が可能であり、圧下開始時のか
みこみ角度βを広範囲に選定することができるため、昇
降側のワーク・ロール下降開始のタイミングが多少ずれ
たとしても、圧下開始のかみこみ角度βが多少変化する
だけであり、圧着接合に関しては何ら問題なく確実な圧
着接合ができる。
以上述べたように、本発明のクランク・ミルは連続式熱
間圧延設備に具備するクランク・ミルとして極めて有効
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のクランク・ミルを備えた連続式熱間圧
延設備を全体構成を概成を概略的に示す説明図。第2図
は本発明に係るクランク・ミルの1つの態様を示す側面
図。第3図は第2図をIII−III方向からみた正面図。第
4図は本発明装置の要部となるクランク機構の一態様を
拡大して示す部分図。第5図は第4図をV−V方向から
みた図面。第6図は本発明における要部機構の1つの原
理図。第7図は要部機構の動作過程を示す説明図。第8
図は本発明のクランク・ミルの要部における各動作過程
の説明図。第9図は本発明のクランク・ミルの圧下開始
時におけるかみこみ角度の説明図。第10図、および第
11図は本発明のロール昇降作動機構の他の態様を示す
図である。 1:フレーム 2 :ワーク・ロール 3:ロール・チヨツク 4 :動力伝達機構 5:クランク軸 6 :中間部材 7:揺動リンク 8:連杆 9:ジヨイント・リンク 10:先行圧延材 11:後行圧延材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古西 博道 愛媛県新居浜市惣開町5番2号 住友重機 械工業株式会社新居浜製造所内 (72)発明者 高瀬 孔平 東京都千代田区大手町2丁目2番1号 住 友重機械工業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】粗圧延機最終スタンドと仕上圧延機との間
    に組込まれ先行圧延材の後端部と後行圧延材の先端部を
    接合する連続式熱間圧延設備に用いる鋼板圧着用クラン
    ク・ミルにおいて、上下ワーク・ロールの少なくとも一
    方を駆動ロールとし、前記上下ワーク・ロールの少なく
    とも一方を昇降自在にするクランク機構を設け、前記ワ
    ーク・ロールの周速を材料速度に同期させて連続駆動
    し、前記昇降用クランク機構を作動させるモータおよび
    動力伝達機構を設け、先行材の後端部と後行材の先端部
    との重ね合せられた部分に対して圧着接合動作と圧延動
    作とを同時に施すようにしたことを特徴とした連続式熱
    間圧接設備用クランク・ミル。
JP10900284A 1984-05-29 1984-05-29 連続式熱間圧延設備用クランク・ミル Expired - Lifetime JPH062282B2 (ja)

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