JPH065704U - 圧延機のバックアップロール装置 - Google Patents

圧延機のバックアップロール装置

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JPH065704U
JPH065704U JP5543392U JP5543392U JPH065704U JP H065704 U JPH065704 U JP H065704U JP 5543392 U JP5543392 U JP 5543392U JP 5543392 U JP5543392 U JP 5543392U JP H065704 U JPH065704 U JP H065704U
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JP
Japan
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roll
backup
rolls
work
support
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JP5543392U
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勝秀 木村
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Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 バックアップ支点を任意に変更できるととも
に,変更操作が容易で支点の位置決めが確実にできるバ
ックアップロール装置とする。 【構成】 圧延機のハウジングに回動支持されるバック
アップシャフト32の胴長の両側を中央円柱部より小径
で円柱状のシャフト部に,回転かつ軸方向に摺動移動可
能で中間ロール24に転接する一対の胴幅短尺の分離サ
ポートロール34R,34Lを,回転ベアリング40
R,40Lを介して装着する。さらに,前記サポートロ
ールをバックアップシャフト軸受内に設置した油圧シリ
ンダ81にて高速にて個別に軸方向移動可能な構成にす
るとともに,油圧シリンダとサポートロールの外方側面
に設けられた連結部のフレーム内にスラストベアリング
42R,42Lを配する。

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用いられ, 特に形状修正およびクラウン修正のためのロールベンディングを行なう際のバッ クアップをなすための装置に関する。
【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,比較的小径の一対のワークロールと,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 ,ワークロールの軸受間にベンディングシリンダを取付けるようにしている。
【0003】 このような圧延機に被圧延材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,被圧延材の通過に伴ってワークロールの中央部が拡開され,圧延後の 被圧延材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,前記バックアップロールにクラウンを形成するとともに,前記ベンディング シリンダを作用させてワークロール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の圧下面が平坦になるように調整し,被圧延材に発生するク ラウンを修正する形状制御をなすようにしている。
【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や中間ロールがバックアッ プロール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,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。しかも,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】 また,特開平4−71708号には,スラストベアリングが各サポートロール の両端面に配設されたものが開示されており,こうした構成では,一対のサポー トロールを内側に寄せた場合,内側に配設したスラストベアリング部がお互いに 干渉することになる。このため,狭幅の被圧延材に対してはロールベンディング 効果を充分に発揮できず,さらに,サポートロールの胴幅が長くとれないのでワ ークロールまたは中間ロールとサポートロール間のヘルツ応力が高くなりサポー トロール表面の損傷,寿命等に問題が生じるといった欠点もあった。
【0006】 本考案の目的は,上記従来の問題点に着目し,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,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るように,被圧延材の板幅方向におけるロールベンデ ィング支点を任意位置に迅速に設定して狭幅の被圧延材に対しても形状制御機能 をもたせることができ,さらにサポートロールの胴幅を長尺にして中間ロールま たはワークロールとサポートロール間のヘルツ応力を低減することでロール表面 の損傷を低減し高寿命とすることができる。特に変更操作が容易でベンディング 支点の位置決めが確実にできる圧延機のバックアップロール装置を提供すること にある。
【0007】
【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のバックアップロール装置は ,圧延材を圧下する一対のワークロールと,各ワークロールに転接する一対の中 間ロールと,さらに中間ロールに転接するバックアップロールとを備え,各ロー ルの両端軸受をハウジングに取付けるとともに,前記一対のワークロールと中間 ロール間のそれぞれの軸受間隔を調整しクラウン制御をなす加圧手段を前記ハウ ジングに組込んでなる圧延機において,前記各バックアップロールの胴長の両側 を中央円柱部より小径の円柱状をなし,前記円柱状のロール軸方向に分離した胴 幅短尺の一対の分離サポートロールを装着し,この分離サポートロールを軸方向 摺動可能に支持するバックアップロールであって,バックアップシャフトを前記 ハウジングで固定支持し,かつ分離サポートロールを装着するとともにバックア ップシャフト外周面と分離サポートロール内周面間に回転ベアリングを介して装 着し,バックアップシャフト軸受内に設置した油圧シリンダと前記分離サポート ロールの外方側面に設けられた連結部のフレーム内にスラストベアリングを配し た構成にする。
【0008】
【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撓みを抑制する各バ ックアップロールの機能は,ワークロールまたは中間ロールに転接されロール軸 方向に分離されている一対のサポートロールおよびこれを装着しているバックア ップシャフトにより発揮され,ワークロールの圧下力をサポートする。そしてこ れら一対の分離サポートロールは軸方向に個別に移動可能とされ,その位置移動 を行なわせることにより曲げモーメント支点が変化し,ワークロールネックまた は中間ロールネックに設けたベンディング手段によるロールベンディング量を加 減調整することができる。したがって,サポートロールの位置移動により全体的 なベンディング量か制御され,被圧延材のクラウン等の形状制御が可能となり, しかも曲げモーメント支点を任意に変化させることができるので,形状制御能力 が大幅に向上する。
【0009】 特にこの考案では分離サポートロールに回転ベアリングを内蔵しており,バッ クアップシャフトは円筒状に構成されているために構造が簡単であり,バックア ップシャフトの断面性能を大きくし,かつ,前記シャフトの撓みを最小にするこ とができるのでサポートロールの位置がどの位置であっても,サポートロールの 内周面に均一な固定荷重が加わり,安定してサポートロールを保持でき,これに よりベンディング支点を確実に設定することができる。また,バックアップシャ フトの断面性能が大きいのでバックアップに支持力を充分もたせることができ, 圧延荷重を高く設定することができるものとなっている。また,バックアップシ ャフトの軸方向のスラスト力を受けるため,スラストベアリングとしての深溝型 玉軸受が各分離サポートロールの外方側面に配設されているので前記分離サポー トロールの内側に寄せることができ狭幅の被圧延材に対してもロールベンディン グ効果を充分に発揮できる。また,サポートロールの胴幅を長尺にとれるので中 間ロールまたはワークロールとサポートロール間のヘルツ応力が低減しロール表 面の損傷を防止でき,かつロール寿命も長くなる。
【0010】
【実施例】
以下に,本考案に係る圧延機のバックアップロール装置の具体的実施例を図面 を参照して詳細に説明する。
【0011】 図4〜図5は実施例に係るバックアップロール装置を備えた圧延機の全体構成 を示している。この圧延機は,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21,22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21,2 2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一対の中間ロール 24,26がハウジング20に横架されている。中間ロール24,26はワーク ロール21,22の直径より大径に形成されて圧下力を伝達するようになってい るが,特にその胴長は被圧延材23の板幅以上に設定し,かつワークロール21 ,22の胴長より短くなるように設定している。したがって,ハウジング20に 組込んだ状態では,中間ロール24,26がワークロール21,22と全面接触 状態となるが,ワークロール21,22の端部が図4に示したように中間ロール 24,26の端部から所定長さLだけはみ出るように設定されるものとなってい る。
【0012】 また,このようなロール列に加えて,中間ロール24,26を挟み込むように それらの上下位置には上バックアップロール装置28と下バックアップロール装 置30がやはり平行に横架されている。
【0013】 上バックアップロール装置28は中間ロール24と平行に配置されるバックア ップシャフト32を有し,このバックアップシャフト32の中央部には一定の胴 幅短尺状の円柱部32aがバックアップシャフト32と分離不可能に一体的に構 成されている。また,前記円柱部32a以外のバックアップシャフト32の両側 は円柱部32aより細径のシャフト部32bを有しており,ここに一対の分離サ ポートロール34R,34Lが軸方向に摺動移動できるように取付けられている 。この一対の分離サポートロール34R,34Lは前記上中間ロール24に転接 されており,さらに,バックアップシャフト中央円柱部32aは圧延時のワーク ロール21および中間ロール24のバックアップサポートをなすものである。
【0014】 同様に,下バックアップロール装置30もバックアップシャフト36と,これ に装着される左右一対に分離されたサポートロール38R,38Lを有し,これ らを下中間ロール26に転接され,バックアップシャフト中央円柱部36aにて 圧延時のバックアップサポートをなすものである。
【0015】 また,前記サポートロール34R,34L,38R,38Lは,図1に上バッ クアップロール装置28について代表して示したように回転ベアリング40L, 40Rを介してバックアップシャフト32に装着され,その外端面にスラストベ アリング42L,42Rが配設されている。なお,符号45L,45Rは回転ベ アリングの内輪である。バックアップシャフト32の両端はキー50aを介して 軸受50に回動不可能に固定支持されている。
【0016】 上記した上下ワークロール21,22および中間ロール24,26のネック部 分と,上下バックアップロール装置28,30のバックアップシャフト32,3 6のネック部分には,図5に示すように,軸受46,47,48,49,50, 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いる。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21,22間に発生させるよ うにしている。
【0017】 このような圧延機において,本実施例に係るバックアップロール装置28,3 0の具体的構成を図1〜図3を参照して説明する。図1は上部バックアップロー ル装置28を示しており,この装置28の分離サポートロール34R,34Lの 各々はロール軸方向に摺動移動することにより位置調整ができるようになってい る。この位置移動のために,サポートロール34R,34Lには駆動部材として の油圧シリンダ81,82がバックアップシャフト32の軸受50内に形成され ているのである。さらに,サポートロール34R,34Lが接触している中間ロ ール24との間の摩擦力によってその移動時にサポートロール34R,34Lが 傾動しないように設定されており,各油圧シリンダ81,82に圧油を給排する ことによって油圧シリンダ81,82とサポートロール34間の連結部のフレー ムであるスラストベアリングサポート62(62L,62R)を押引きし,軸方 向にサポートロール34R,34Lを移動させることができる。
【0018】 このような構成は下部バックアップロール装置30においても同様となってい る。なお,符号90は蛇腹であり,スライド部にスケール,異物,および圧延油 等が入り込まないように保護されている。また,ハウジング20にはワークロー ルベンディング装置100と中間ロールベンディング装置200が組込まれてお り,これを図6に示す。
【0019】 まず,ワークロールベンディング装置100は,上部ロールベンディング用ロ ッド102,下部ロールベンディング用ロッド104,およびロールベンディン グ用シリンダブロック106,およびピストン108から構成されている。上部 ロールベンディング用ロッド102の下端部はピストン108に固着され,上端 部が上部ワークロール軸受46と接離自在に配設されている。また,下部ロール ベンディング用ロッド104は逆に上端部がピストン108に固着され,下端部 が下部ワークロール軸受47と接離自在になっている。シリンダブロック106 のボア部107には前記ピストン108が内蔵され,両ピストン108の中間に 位置してボア部107には小径の連通孔110が設けられ,ここに図示しない圧 油供給装置から圧油を導入すると,ロールベンディング用ロッド102,104 は互いに離反し,上下ワークロール21,22の各軸受46,47を各々中間ロ ール24,26の軸受48,49側に押圧するように作用する。
【0020】 同様に,中間ロールベンディング装置200は,前記シリンダブロック106 に対し前記ボア部107と独立したボア部207が穿設され,これに一対のピス トン208を摺動可能に装着している。各ピストン208には上部ロールベンデ ィング用ロッド202,下部ロールベンディング用ロッド204が連結され,こ れらのロッド202,204の先端をシリンダブロック106から突出させて中 間ロール軸受48,49に当接可能としている。このボア部207にも中央部に 小径の連通孔210が設けられ,ここに前記圧油供給装置から圧油を導入するこ とによりロールベンディング用ロッド202,204は互いに離反し,中間ロー ル24,26の各軸受48,49を各々上下バックアップロールユニット28, 30の軸受50,52側に押圧するように作用する。
【0021】 なお,前記ロールベンディング用シリンダブロック106と上下ワークロール 軸受46,47との摺動面には,各々ライナ112,114を貼着し,シリンダ ブロック106への圧油供給時にこの摺動面にて滑動させ,ワークロール軸受4 6,47とシリンダブロック106の摺動抵抗を低減させるようにしている。
【0022】 なお,圧下シリンダ54は,図5に示したように,ヘッド116を内蔵し,圧 延時には図示しない圧油供給装置から圧下シリンダ54内に圧油を導入すること により,ヘッド116を上昇させるようにしている。ヘッド116の動作は下部 バックアップロールユニット30のバックアップシャフト軸受52を押上げ,こ の圧下力は下部サポートロール38R,38L,下部中間ロール26,下部ワー クロール22,上部ワークロール21,上部中間ロール24,上部サポートロー ル34R,34L,上部バックアップシャフト軸受50,ハウジング20に伝達 されて,所望の圧延力を発生させるのである。
【0023】 このように構成された圧延機の動作は次のようになる。 圧延前に披圧延材23の幅に合せてサポートロール34R,34Lおよび38 R,38Lの位置を予め決定しておく。この場合,サポートロール34,38の ワークロール21,22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。その後ロールベンディング用ロッド102,202および図示さ れていないロールバランス用シリンダを使用し,ワークロール21,22,中間 ロール24,26およびサポートロール34,38を軽く接触させておく。そし て,その後にサポートロール34,38の位置調整用油圧シリンダ81,82を 駆動し,予め設定されている位置に移動させる。これにより一対のサポートロー ル34R,34L,および38R,38Lの間隔が所望の間隔に設定される。
【0024】 この初期設定が終了した後,ワークロール21,22間に被圧延材23を通板 する。被圧延材23の通板時には,サポートロール34,38はワークロール2 1,22を介してバックアップシャフト32,36と中間ロール24,26間に それぞれ圧接される。
【0025】 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81,82を作動させて対となっているサポートロール34R ,34Lおよび38R,38Lを相互にまたは単独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中間ロール24,26を通じてワークロ ール21,22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。このとき,中間ロールベンディング 装置200によるベンディング力を加減調整することにより,中間ロール24, 26のベンディング量が制御されるので,サポートロール34R,34Lおよび 38R,38Lの位置移動量との相互作用により,大きな形状修正機能を発揮さ せることができる。すなわち,サポートロール34R,34Lおよび38R,3 8Lの位置移動により修正領域を調整し,中間ロールベンディング装置200に より修正量を調整することができるのである。
【0026】 また被圧延材23にエッジドロップが発生している場合には,ワークロールベ ンディング装置100によるワークロール21,22のベンディング力を制御す る。ワークロール21,22は中間ロール24,26より両端が突出しているの で,ベンディング装置100に圧油を供給することにより,ロッド102,10 4が突出し,中間ロール24,26の端縁からのはみ出し部分が主として大きく 曲げられ,エッジドロップを制御するように作用する。もちろんワークロール2 1,22にも剛性があるので,中間ロール24,26に対してベンディング力が 伝達される。
【0027】 このような実施例の圧延機によれば,ワークロール21,22または中間ロー 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,上下サポートロール34R,34Lおよび38R, 38L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。
【0028】 さらに,ワークロールベンディング装置100と中間ロールベンディング装置 200を備えているので,板全幅形状制御は中間ロールベンディングで行なわせ ,エッジドロップ等の板端部の形状制御はワークロールベンディングで行なわせ ることができるので,制御操作が非常に容易になる。また,サポートロール34 R,34Lおよび38R,38Lの位置を上下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の板厚方向および板幅方向で対称制御が可能 となり,優れた精度の圧延製品を得ることができる。
【0029】 加えて,サポートロール34R,34Lおよび38R,38L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21,22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。また中間ロール24,26を設けているので,ワ ークロール21,22の直径を小径にできるので,圧延荷重面積を小さくし,も って高圧下圧延ができるものとなり,ワークロール21,22の撓み量およびロ ール偏平変形を低減することができる。さらに,板厚および板幅方向ともに対称 に制御も可能な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,安定した通板特性が得られる効果がある。
【0030】 なお,上記実施例では中間ロール24,26を備えた6段圧延機に適用した例 を示したが,図7(1)に示す4段圧延機のバックアップロールに適用すること ができ,同図(2)のようなワークロール21,22の直径を中間ロール24, 26より大径にしたものにも適用できる。また,同図(3)のようなクラスタ圧 延機のバックアップロールにも適用できる。もちろん,図示しないが,上部のみ に実施例のバックアップロール装置を備えた圧延機など,他の特殊構造の任意の 圧延機に適用することができるのはいうまでもない。また,上記実施例では一対 のサポートロール34R,34Lまたは38R,38Lの適用例を示したが,3 個および4個など複数個のサポートロール34,38を配置した圧延機に適用す ることも可能である。また,上記実施例ではスラストベアリングとしてボールベ アリングを使用しているが,クロスローラベアリング等を使用してもよい。
【0031】
【考案の効果】
以上説明したことからも明らかなように,本考案における圧延機のバックアッ プロール装置においては,圧延材を圧下する一対のワークロールと,各ワークロ ールに転接する一対の中間ロールと,さらに中間ロールに転接するバックアップ ロールとを備え,各ロールの両端軸受をハウジングに取付けるとともに,前記一 対のワークロールと中間ロール間のそれぞれの軸受間隔を調整しクラウン制御を なす加圧手段を前記ハウジングに組込んでなる圧延機において,前記各バックア ップロールの胴長の両側を中央円柱部より小径の円柱状をなし,前記円柱状のロ ール軸方向に分離した胴幅短尺の一対の分離サポートロールを装着し,この分離 サポートロールを軸方向摺動可能に支持するバックアップロールであって,バッ クアップシャフトを前記ハウジングで固定支持し,かつ分離サポートロールを装 着するとともにバックアップシャフト外周面と分離サポートロール内周面間に回 転ベアリングを介して装着し,バックアップシャフト軸受内に設置した油圧シリ ンダと前記分離サポートロールの外方側面に設けられた連結部のフレーム内にス ラストベアリングを配したことにより,一対のサポートロールをお互いに寄せる ことができ,狭幅の被圧延材に対してもロールベンディング効果を充分に発揮で きる。さらに,サポートロールの胴幅を長尺にできるため,中間ロールまたはワ ークロールとサポートロール間のヘルツ応力が低減し,ロール表面の損傷を防止 でき,かつロール寿命も長くなる等の特徴がある。また,サポートロールを油圧 シリンダによって駆動させるので,形状制御効果が高く,特に油圧シリンダをサ ポートロールの接触摩擦による影響で傾転することを防止させるように設定でき るので,迅速な形状制御能力を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案に係る圧延機のバックアップシャフト装
置の要部断面正面図である。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【図3】図1のB−B線断面図である。
【図4】実施例に係る圧延機の正面図である。
【図5】同圧延機の側面図である。
【図6】同圧延機のロールベンディング装置の断面図で
ある。
【図7】実施例バックアップロール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 21,22 ワークロール 23 被圧延材 24,26 中間ロール 28,30 バックアップロールユニット 32,36 バックアップシャフト 34R,34L,38R,38L サポートロール 40R,40L 回転ベアリング 42R,42L スラストベアリング 45R,45L 回転ベアリング内輪 46,47,48,49,50,52 軸受 54 圧下シリンダ 81,82 油圧シリンダ 88 ローラベアリング 100 ワークロールベンディング装置 200 中間ロールベンディング装置

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧延材を圧下する一対のワークロール
    と,各ワークロールに転接する一対の中間ロールと,さ
    らに中間ロールに転接するバックアップロールとを備
    え,各ロールの両端軸受をハウジングに取付けるととも
    に,前記一対のワークロールと中間ロール間のそれぞれ
    の軸受間隔を調整しクラウン制御をなす加圧手段を前記
    ハウジングに組込んでなる圧延機において,前記各バッ
    クアップロールの胴長の両側を中央円柱部より小径の円
    柱状をなし,前記円柱状のロール軸方向に分離した胴幅
    短尺の一対の分離サポートロールを装着し,この分離サ
    ポートロールを軸方向摺動可能に支持するバックアップ
    ロールであって,バックアップシャフトを前記ハウジン
    グで固定支持し,かつ分離サポートロールを装着すると
    ともにバックアップシャフト外周面と分離サポートロー
    ル内周面間に回転ベアリングを介して装着し,バックア
    ップシャフト軸受内に設置した油圧シリンダと前記分離
    サポートロールの外方側面に設けられた連結部のフレー
    ム内にスラストベアリングを配したことを特徴とする圧
    延機のバックアップロール装置。
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