JPH069702U - 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，かつ圧証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上下に配設すると
ともに，前記各バックアップロールに一対のサポートロ
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，前記各々のサポートロール間の内側寸法が，
前後に対向する他方のサポートロールの幅寸法より小さ
くし，もって被圧延材の形状制御を行ない得るような構
成にする。

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ダ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異なるためアルミ，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郁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存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倍の偏心ひずみが生じるので高荷重可延には使 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， 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。また，エッジドロップの低減効果が大きく，上下ワ ークロールのプロフィールを２次曲線から複合曲線まで任意の形状に調整でき， ワークロール間で圧延されたストリップ材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上下に配設するとともに，前記各バックアップロ ールに，前記ワークロールに転接させ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，前記各々のサポートロール間の内側寸法を，前後に対向する 部分の他方のサポートロールの幅寸法より小さくし，もって被圧延材の形状制御 を行ない得るよう構成する。

【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，上下各々 の２本１組のバックアップロールにより支持される。各バックアップロールには 一対のサポートロールが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 ンデイ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】 しかも，２本１組のバックアップロールのサポートロールは最大板幅圧延時で も，前記一方のサポートロール間の内側寸法が，前後に対向する他方の胴幅短尺 のサポートロールの幅寸法より小さい状態になるように構成され，お互いにラッ プするように配設されているので，ワークロールに対するサポートロールの接触 は連続的に行なわれ，サポートロールの局部面圧が減圧されてワークロールの接 触摩耗は均一となり，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。

【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，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ユニ ット２９および下バックアップロールユニット３０と下バックアップロールユニ ット３１が平行に横架されている。

【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】 同様に，下バックアップロールユニット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 れらを下ワークロール２６に転接させるようにして圧延時のバックアップサポー トの一部をなすようにしている。さらに，上バックアップロールユニット２９は 上バックアップロールユニット２８と，また，下バックアップロールユニット３ １は下バックアップロールユニット３０とそれぞれ同一の構成をなしている。

【００１５】 前記サポートロール３４Ｒ，３４Ｌ，３５Ｒ，３５Ｌは図４に上バックアップ ロールユニット２８，２９について代表して示したように，バックアップシャフ ト３２に遊嵌可能に装着するとともに，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が配設されており，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】 また，図５に示すように，２組の上バックアップロールユニット２８，２９を 構成するバックアップシャフト３２，３３に一対のサポートロール３４Ｒ，３４ Ｌおよび３５Ｒ，３５Ｌがそれぞれ回転かつ軸方向に摺動移動できるようになっ ており，サポートロール３４Ｒ，３４Ｌ間の内側寸法が，他方のサポートロール ３５Ｒ，３５Ｌの個々の幅寸法より小さい状熊で被圧延材２３の形状制御を行な う。すなわち，サポートロール３４Ｒ，３４Ｌ，３５Ｒ，３５Ｌの各々の幅寸法 は全てＹとし，さらに，一対のサポートロール３４Ｒ，３４Ｌまたは３５Ｒ，３ ５Ｌ間の内側寸法をＸとすると，最大板幅Ｗの被圧証材２３を圧延してストリッ プ材を得るときも，例えば，サポートロール３４Ｒ，３４Ｌと対向するサポート ロール３５Ｌとは少なくとも長さ２Ｌだけラップするように配設された構成とな っている。逆にサポートロール３５Ｒ，３５Ｌと対向するサポートロール３４Ｒ も前記同様に少なくとも長さ２Ｌだけラップするように配設されている。なお， 下バックアップロールユニット３０，３１も上バックアップロールユニット２８ ，２９と同様の構成となっている。

【００１７】 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２８，２９および下バックアップロールユニット３０，３１のそれぞれのネ 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。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およびロールバラン スシリンダ１０１が組込まれている。

【００１８】 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 の板幅に合わせて上部サポートロール３４Ｒ，３４Ｌ，３５Ｒ，３５Ｌおよび下 部サポートロール３８Ｒ，３８Ｌ，３９Ｒ，３９Ｌの位置を決定しておく。この 場合，上部サポートロール３４Ｌ，３５Ｒおよび下部サポートロール３８Ｌ，３ ９Ｒのワークロール２４，２６への転接位置は被圧証材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３４，３５，３８，３９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部サポートロール３４Ｒ，３４Ｌ，３５Ｒ，３５ Ｌおよび一対の下部サポートロール３８Ｒ，３８Ｌ，３９Ｒ，３９Ｌ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装置１００およびロールバランス用シリンダ１０ １を使用し，ワークロール２４，２６および上下サポートロール３４，３５，３ ８，３９を軽く接触させておく。

【００１９】 この初期設定が終了した後，ワークロール２４，２６間に被圧征材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，対となっている上部サポー トロール３４Ｒ，３４Ｌと３５Ｒ，３５Ｌおよび下部サポートロール３８Ｒ，３ ８Ｌと３９Ｒ，３９Ｌ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。

【００２０】 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， 上部サポートロール３４Ｒ，３４Ｌ，３５Ｒ，３５Ｌおよび下部サポートロール ３８Ｒ，３８Ｌ，３９Ｒ，３９Ｌ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，上下ワークロー ル２４，２６両側のプロフィールを２次曲線から複合曲線まで任意の形状に調整 できるので，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。

【００２１】 また，上バックアップロールユニット２８，２９のサポートロール３４Ｌ，３ ４Ｒ，３５Ｌ，３５Ｒおよび下バックアップロールユニット３０，３１のサポー トロール３８Ｌ，３８Ｒ，３９Ｌ，３９Ｒはお互いにラップするように配置され ているので，上下ワークロール２４，２６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ので圧延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。

【００２２】 サポートロール３４，３５および３８，３９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２８，２９のサポートロール３４Ｒ， ３４Ｌおよび３５Ｒ，３５Ｌがバックアップシャフト３２，３３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。

【００２３】 加えて，サポートロール３４，３５および３８，３９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２４，２６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。

【００２４】 さらに，板厚および板幅方向とも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，安定した通板特性が得られる効果が ある。

【００２５】 なお，実施例では６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，上記実施 例では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ユニット２９ の軸受５０は一体構造とし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，軸受５２についても同様である。さらに，上記実施例ではサポート ロール３４，３５，３８，３９を油圧シリンダ５６によって各バックアップシャ フト３２，３３，３６，３７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。

【００２６】

【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上下に配設するとともに，前記各バックアップロールに ，前記ワークロールに転接させ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，前記各々のサポートロール間の内側寸法を，前後に対向する部分の 他方のサポートロールの幅寸法より小さくし，もって被圧延材の形状制御を行な い得るよう構成したことにより，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。また，エッジドロップの 低減効果が大きく，上下ワークロールの両側のプロフィールを２次曲線から複合 曲線まで任意の形状に制御でき，さらに，上下の各サポートロールを被圧延材の 板厚および板幅方向ともに対称に制御する構成となっているのでストリップ材の 製品精度が向上する。加えて，各々４個のサポートロールは常時ラップしている 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ワーク ロールの摩耗は均一となるので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。さらに，サポートロールはソリッドロールであるので剛性が高く 高荷重圧延にも使用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ユニット部の要
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段圧延機の模式図である。

【図７】従来の６段圧延機の模式図である。

【図８】従来のサポートロールシフト式圧延機の模式図
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】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 ２８，２９ 上バックアップロールユニット ３０，３１ 下バックアップロールユニット ３２，３３，３６，３７ バックアップシャフト ３４Ｒ，３４Ｌ，３５Ｒ，３５Ｌ 上部サポートロール ３８Ｒ，３８Ｌ，３９Ｒ，３９Ｌ 下部サポートロール ４２Ｒ，４２Ｌ スラストベアリング 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装置 １０１ ロールバランス装置 Ｘ サポートロール間の内側寸法 Ｙ サポートロールの幅寸法 Ｗ 被圧延材の最大板幅

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上下に配設する
   とともに，前記各バックアップロールに，前記ワークロ
   ールに転接させ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，前記各々のサポートロール間の内
   側寸法を，前後に対向する部分の他方のサポートロール
   の幅寸法より小さくしたことを特徴とする圧延機。