JPH0691307A - 圧延機および圧延方法 - Google Patents

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ワ
ークロールおよび可動スリーブロール移動装置付圧延機
とする。 【構成】 圧延機ハウジングに回動支持されるバックア
ップシャフトの外周に軸方向に移動可能な可動スリーブ
ロールを一対の中間ロールの上下に配するとともに、中
間ロールを相互に軸方向に移動可能に配する。被圧延材
の側部と中間ロール直胴側端部とが重合するように中間
ロールを離反する。さらに可動スリーブロールも相互に
軸方向に離反させ被圧延材の側部に重合させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明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、特に板厚精度を保持し、かつ形状修正および
クラウン修正の可能な圧延機および圧延方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】一般に被圧延材の板厚制御および形状制
御を行わせるために、従来から各種の方法が提示されて
おり、例えば図８に示すような４段式圧延機は、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
５、６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２３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２３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２３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５、６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２３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】

【発明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がバックアップロー
ル５、６の全面に拘束されているために、ワークロール
１、２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２３の板幅、強度、形状等により
バックアップロール５、６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。

【０００５】また、近年図９に示すごとく中間ロール
３、４をシフトし形状制御を行う６段圧延機が提案され
ているが、ワークロール１、２およびバックアップロー
ル５、６を相互に移動させずに中間ロール３、４のみを
離反する方向に移動する方法であるために、被圧延材２
３が上下ワークロール１、２と上下中間ロール３、４お
よび上下バックアップロール５、６によって被圧延材２
３の板幅と同等幅の共通支持面をもって拘束された際、
前記板幅から外れた位置でワークロール１、２が中間ロ
ール３、４とバックアップロール５、６によって拘束さ
れる部分が生じることになる。このために、ワークロー
ル１、２は強制的に曲げ荷重を受け圧延精度の高い形状
制御を行うことはできないという欠点がある。

【０００６】また、特開昭５１−１０３０５８号公報お
よび特開昭５２−９７３５３号公報には図１０に示すご
とく４段圧延機のバックアップロール５、６にスリーブ
７、８を板幅に応じた位置に設置することによって板の
クラウンを制御する方法が提案されている。しかしなが
ら、これらの方法においては、ワークロール１、２を相
互に移動させずにスリーブ７、８のみを離反する方向に
移動する方法ゆえに、上下ワークロール１、２と上下ス
リーブ７、８および被圧延材２３が、被圧延材２３の板
幅と同等幅の共通支持面をもって拘束された際、前記板
幅から外れた位置でワークロール１、２がスリーブ７、
８によって拘束される部分が生じるために、ワークロー
ル１、２は強制的に曲げ荷重を受け圧延精度の高い形状
制御を行うことができないものとなっている。

【０００７】本発明の目的は、上記従来の問題点に着目
しなされたもので、被圧延材の板幅により中間ロールと
可動スリーブロールを相互に軸方向に離反させて被圧延
材の側部に各中間ロールと可動スリーブロールの直胴側
端部を重合させることでワークロールは被圧延材と同幅
分だけ拘束されることでワークロールに生じるたわみを
最小とする圧延機および圧延方法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、本発明に係る第１の発明では、被圧延材が通板され
る一対のワークロールと、少なくとも一つのワークロー
ルに転接される中間ロールと、この中間ロールに転接さ
れるバックアップロールを設け、前記バックアップロー
ルを胴長の一部を中央部より軸端に向かってテーパ状に
設けたバックアップシャフトと、前記バックアップシャ
フトと同一のテーパ内面を有するとともに、複数に分割
され前記バックアップシャフトに装着せしめて軸方向移
動可能に設けたセグメント部材と、さらに前記セグメン
ト部材の外周にあって軸方向移動可能に装着された可動
スリーブロールを半径方向に拡げて可動スリーブロール
を任意の位置に固定する構成とし、前記中間ロールを回
転支持する軸受と一体的に軸方向に移動させる中間ロー
ル移動装置を前記中間ロールの軸方向側端部に配設した
構成にする。また、第２の発明では、被圧延材の圧延時
に、上部中間ロールの直胴側端部と同方向の下部可動ス
リーブロールの側端部を前記被圧延材の一方の側部に重
合させるとともに、下部中間ロールの直胴側端部と同方
向の上部可動スリーブロールの側端部を前記圧延機の他
方の側部に重合させるようにして被圧延材の形状制御を
行わせるようにした。

【０００９】

【作用】上記構成によれば、被圧延材を直接圧下する上
下ワークロールは回動支承するのみで軸方向への移動は
不可能とされ、さらに、中間ロールおよび可動スリーブ
ロールは相互に軸方向に離反移動可能となっている。こ
うした圧延機を用いて被圧延材を圧延する場合には、ま
ず中間ロールを相互に離反させ、各中間ロールの直胴側
端部を被圧延材の側部に重合させる。次いで、下可動ス
リーブロールは上中間ロールと同方向に移動させるとと
もに、上可動スリーブロールも下中間ロールと同方向に
移動させ、それぞれの被圧延材の側部と重合する。こう
したことにより、ワークロールに作用する荷重（被圧延
材と接触するワークロールの接触面が上下で同一とな
る）は上下で同一幅となり上下で相互に打消し合うので
ワークロールのたわみは最小となる。

【００１０】

【実施例】以下に本発明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。

【００１１】図１〜図２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２
１、２２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が設けられ、
これら中間ロール２４、２６の上下にはさらにバックア
ップロールユニット２８、３０が配設されハウジング２
０に横架されている。

【００１２】上バックアップロールユニット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３
２を有し、これには可動スリーブロール３４が軸方向に
摺動移動できるように取付けられている。この可動スリ
ーブロール３４は前記上中間ロール２４に転接され、圧
延時にワークロール２１のバックアップサポートをなす
ものである。同様に、下バックアップロールユニット３
０もバックアップシャフト３６と、これに装着された可
動スリーブロール３８を有し、これらを下中間ロール２
６に転接させるようにして圧延時のバックアップサポー
トをなすようにしている。

【００１３】上記した上下ワークロール２１、２２と上
下中間ロール２４、２６および上下バックアップロール
ユニット２８、３０のバックアップシャフト３２、３６
のネック部分には、図２に示すように、軸受４６、４
７、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。

【００１４】図３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の可動スリーブロール３４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。バックアップシャフト３２は軸受
５０に回転支持されており、シャフト外面は中央部より
端側に向かって外径が順次縮小されたテーパ面が形成さ
れている。シャフト３２の外周面には円周方向に４分割
されテーパ内面を有したセグメント７６Ｒ、７６Ｌがシ
ャフト３２の軸方向移動可能に装着されている。また、
シャフト３２の胴長端部には油圧シリンダ１３０Ｒ、１
３０Ｌが装着されておりセグメント７６Ｒ、７６Ｌを軸
方向に移動することによってセグメント７６Ｒ、７６Ｌ
を半径方向に拡げて可動スリーブロール３４を所望する
任意の位置に固定することが可能となっている。ここ
で、ロータリ継手１３１Ｒ、１３１Ｌは図示しない油圧
装置より圧油を油圧シリンダ１３０Ｒ、１３１Ｌへ供給
する。

【００１５】このような構成において、上述した上バッ
クアップロールユニット２８の可動スリーブロール３４
および下バックアップロールユニット３０の可動スリー
ブロール３８の各々はロール軸方向に移動することによ
り位置調整が可能となっている。この位置調整のために
圧延機ハウジング入・出側に可動スリーブロール３４、
３８の軸方向に沿ってスリーブロール移動装置２０１、
２０２、２０３、２０４が設置されている。

【００１６】この移動装置は図５および図６の上部スリ
ーブロール移動装置２０２に代表的に示すように、チル
チングシャフト２０５がハウジング２０間に軸受２０６
にて保持されている。チルチングシャフト２０５上には
ローラアーム２０７がチルチングシャフト２０５の軸方
向に移動しないようにキーで固定されている。また、前
記ローラアーム２０７には、ガイド用ローラ２０８およ
びローラ駆動装置２０９が設置されており、適宜に回転
すると、駆動軸２１０を介してガイド用ローラ２０８が
回動し、続いてガイド用ローラ２０８と接している可動
スリーブロール３４が軸方向に移動するように構成され
ている。

【００１７】チルチングシャフト２０５はハウジング２
０に取付けられた油圧シリンダ２１１のロッド２１１ａ
を伸縮することによって回動し、次いでチルチングシャ
フト２０５の回動に伴ってローラアーム２０７が開閉す
ることでガイド用ローラ２０８で各可動スリーブロール
３４、３８を開放したり挟持したり可能な構造となって
いる。また、ハウジング２０には中間ロール２４、２６
のベンディング用の中間ロールベンディング装置１００
が組込まれている。

【００１８】また、中間ロール２４、２６は図４に示す
ようにハウジング２０に軸受４８、４９を配設したまま
で中間ロール２４、２６のみを相互に軸方向に移動自在
な構成となっている。中間ロール２４、２６を軸方向に
移動する中間ロール移動装置３００は同じものが上中間
ロール２４および下中間ロール２６にそれぞれ配設して
ある。前記中間ロール移動装置３００は、油圧シリンダ
３２２およびロータリシリンダ３２３から構成されてい
る。上中間ロール２４の細径部２４ａには軸受４８Ｒ、
４８Ｌが装着され、この軸受４８Ｒ、４８Ｌの外周部に
嵌合されたライナ３０６（３０６Ｒ、３０６Ｌ）とハウ
ジング２０側に嵌合されたライナ３０５（３５０Ｒ、３
０５Ｌ）とが接して配されている。なお、符号３２０は
スリーブ、３２１はベアリングをそれぞれ示す。

【００１９】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の幅に合わせて、上
中間ロール２４および下中間ロール２６をそれぞれ中間
ロール移動装置３００を用いて、予め左右離反方向に移
動させておく。次いで上下可動スリーブロール３４、３
８も上下中間ロール２４、２６に合わせて予め左右離反
方向に移動させる。すなわち、上中間ロール２４と下可
動スリーブロール３８を同方向に、また、下中間ロール
２６と上可動スリーブロール３４とを前記上中間ロール
２４と下可動スリーブロール３８とは逆方向に揃って予
め移動させておく。

【００２０】この場合、一方、上中間ロール２４の右側
胴長端部と下可動スリーブロール３８の右側胴長端部を
被圧延材２３の右側端部に揃えるように重合させ、他
方、上可動スリーブロール３４の左側胴長端部と下中間
クロール２６の左側胴長端部を被圧延材２３の左側端部
にそれぞれ揃えるように重合させておく。

【００２１】この初期設定は中間ロールベンディング装
置１００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、可動スリーブロール３４、３８と中間ロ
ール２４、２６が接触しないように可動スリーブロール
３４および３８を所定の位置に保持する。しかる後、油
圧シリンダ２１１を使用しスリーブロール移動装置２０
１、２０２、２０３、２０４を作動させ可動スリーブロ
ール３４および３８を挟持する。そしてバックアップシ
ャフト３２、３６の端部の油圧シリンダ１３０を作動さ
せ縮限としセグメント７６と可動スリーブロール３４、
３８間に隙間を構成する。

【００２２】このようにして可動スリーブロール３４、
３８をバックアップシャフト３２、３６からフリーにし
ておき、ガイド用ローラ２０８を駆動モータ２０９によ
って左右に移動させ、可動スリーブロール３４、３８を
バックアップシャフト３２、３６上の任意の位置に移動
させるのである。所定の位置に移動させた後、今度は逆
に油圧シリンダ１３０を作動させ伸限としセグメント７
６を移動させ半径方向に拡大させることにより、可動ス
リーブロール３４、３８を所望する位置に固定させる。

【００２３】これによって位置移動した可動スリーブロ
ール３４、３８の内周面は加圧されバックアップシャフ
ト３２、３６と一体になって位置決めされるのである。
この後は油圧シリンダ機構１３０の油圧をロックしてお
き、可動スリーブロール３４、３８の位置保持を行わせ
ることができる。これにより一対の可動スリーブロール
３４および３８の間隔が所望の間隔に設定される。その
後、中間ロールベンディング装置１００およびロールバ
ランス用シリンダを用いて中間ロール２４、２６を可動
スリーブロール３４、３８に軽く接触させておく。

【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。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、油圧シリンダ機構１３０や駆動モータ２０９を作動
させて対となっている可動スリーブロール３４および３
８を相互に軸方向に位置移動させ、中間ロールベンディ
ング装置１００によりワークロール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。

【００２５】図７に示すような実施例の上下中間ロール
２４、２６および可動スリーブロール３４、３８の各シ
フト機構を備えた圧延機では、上下ワークロール２１、
２２は軸方向に相互にシフトせずに、上下中間ロール２
４、２６および可動スリーブロール３４、３８に被圧延
材２３と同一幅（上下中間ロール２４、２６を相互に軸
方向にシフトして各中間ロール２４、２６を離反させる
とともに、可動スリーブロール３４、３８も上下中間ロ
ール２４、２６同様に離反させる。すなわち、上中間ロ
ール２４の右側胴長端部と下可動スリーブロール３８の
右側胴長端部を被圧延材２３の右側端部に揃えるように
重合させ、他方、下中間ロール２６の左側胴長端部と上
可動スリーブロール３４を被圧延材２３の左側端部に重
合させることにより、上下ワークロール２１、２２は被
圧延材２３の板幅分だけ上下対称に接触する）の荷重が
作用し互いに上下で打消し合うため、ワークロール２
１、２２のたわみを最小にすることが可能となり、板厚
変動の生じないストリップ材（圧延製品）を得ることが
できる。

【００２６】なお、上記実施例では可動スリーブロール
３４、３８の固定にウエッジタイプのセグメント７６
Ｒ、７６Ｌを使用しているが、バックアップシャフト３
２、３６そのものを油圧によって拡縮することにより可
動スリーブロール３４、３８をバックアップシャフト３
２、３６に固定してもよい。また、バックアップシャフ
ト３２、３６の外周面と可動スリーブロール３４、３８
の内周面間に一定の隙間を設けた構成とし、移動装置を
設けて可動スリーブロール３４、３８を軸方向に移動す
る構成としてもよい。さらに、上下中間ロール２４、２
６と可動スリーブロール３４、３８をそれぞれ相互に軸
方向に離反し、上下中間ロール２４、２６および可動ス
リーブロール３４、３８の反対側の直胴端部と被圧延材
２３の側部が揃うように設定しているが、被圧延材２３
の被圧延中に蛇行することを考えれば、板幅より１００
〜２００ｍｍ外側に上下中間ロール２４、２６の直胴端
部を離反して設定してもほぼ同様な効果が得られる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したことからも明らかなよう
に、本発明に係る第１の発明では、被圧延材が通板され
る一対のワークロールと、少なくとも一つのワークロー
ルに転接される中間ロールと、この中間ロールに転接さ
れるバックアップロールを設け、前記バックアップロー
ルを胴長の一部を中央部より軸端に向かってテーパ状に
設けたバックアップシャフトと、前記バックアップシャ
フトと同一のテーパ内面を有するとともに、複数に分割
され前記バックアップシャフトに装着せしめて軸方向移
動可能に設けたセグメント部材と、さらに前記セグメン
ト部材の外周にあって軸方向移動可能に装着された可動
スリーブロールを半径方向に拡げて可動スリーブロール
を任意の位置に固定する構成とし、前記中間ロールを回
転支持する軸受と一体的に軸方向に移動させる中間ロー
ル移動装置を前記中間ロールの軸方向側端部に配設した
ことにより、圧延中に被圧延材が蛇行しても中間ロール
ならびに可動スリーブロールを相互の位置調整とロール
ベンディング力をわずかに調整するだけで圧延製品の形
状制御が容易に行える。また、第２の発明では、被圧延
材の圧延時に、上部中間ロールの直胴側端部と同方向の
下部可動スリーブロールの側端部を前記被圧延材の一方
の側部に重合させるとともに、下部中間ロールの直胴側
端部と同方向の上部可動スリーブロールの側端部を前記
圧延機の他方の側部に重合させるようにして被圧延材の
形状制御を行わせることにより、上下ワークロールに作
用する荷重が上下で同一となりワークロールのたわみを
最小にすることができ、フラットな圧延製品が可能とな
り、板厚精度を向上させることができるという優れた効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明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】実施例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４】図２をＡ−Ａからみた平面断面図である。

【図５】同圧延機のスリーブロール移動装置の要部拡大
図である。

【図６】図５の側面図である。

【図７】本発明の実施例に係る圧延機の模式図である。

【図８】従来の４段圧延機の模式図である。

【図９】従来のシフト式６段圧延機の模式図である。

【図１０】従来のシフト式４段圧延機の模式図である。

【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 ３４、３８ 可動スリーブロール ４６、４７、４８、４９、５０、５２ 軸受 ５４ 圧下シリンダ ７６Ｒ、７６Ｌ セグメント １００ 中間ロールベンディング装置 １３０Ｒ、１３０Ｌ 油圧シリンダ １３１ ロータリ継手 ２０１、２０２、２０３、２０４ スリーブロール移動
装置 ２０５ チルチングシャフト ２０８ ガイド用ローラ ２０９ ローラ駆動装置 ３００ 中間ロール移動装置 ３２２ 油圧シリンダ ３２３ ロータリシリンダ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
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、少なくとも一つのワークロールに転接される中間
   ロールと、この中間ロールに転接されるバックアップロ
   ールを設け、前記バックアップロールを胴長の一部を中
   央部より軸端に向ってテーパ状に設けたバックアップシ
   ャフトと、前記バックアップシャフトと同一のテーパ内
   面を有するとともに、複数に分割され前記バックアップ
   シャフトに装着せしめて軸方向移動可能に設けたセグメ
   ント部材と、さらに前記セグメント部材の外周にあって
   軸方向移動可能に装着された可動スリーブロールを半径
   方向に拡げて可動スリーブロールを任意の位置に固定す
   る構成とし、前記中間ロールを回転支持する軸受と一体
   的に軸方向に移動させる中間ロール移動装置を前記中間
   ロールの軸方向側端部に配設したことを特徴とする圧延
   機。
2. 【請求項２】 被圧延材の圧延時に、上部中間ロールの
   直胴側端部と同方向の下部可動スリーブロールの側端部
   を前記被圧延材の一方の側部に重合させるとともに、下
   部中間ロールの直胴側端部と同方向の上部可動スリーブ
   ロールの側端部を前記圧延機の他方の側部に重合させる
   ようにして被圧延材の形状制御を行わせることを特徴と
   する圧延方法。