JPH0736921B2 - 圧延機のロ−ルオフセツト調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、作業ロールの軸心位置と補強ロールの軸心位
置とを可変にする必要がある圧延機のロールオフセット
調整位置に関する。

〔従来の技術〕

近年、硬度の高い特殊鋼の圧延や、薄板の圧延をおこな
うために、作業ロールが小径化する傾向にある。しか
し、作業ロールが小径化すると、圧延の際に作業ロール
が水平方向に撓む問題が生じる。そこで、被圧延材の進
行方向における作業ロールの軸心位置と補強ロールの軸
心位置とを異ならせ、その差（オフセット）の方向およ
びオフセット量を適正にすることにより、圧延中におけ
る作業ロールを安定化する方法が種々検討されてきた。
このオフセットを調整する装置として、従来は、実公昭
48−27227号公報に示されたものが一般に用いられてい
る。この実公昭48−27227号に記載のものは、上下の作
業ロールの軸受箱にシリンダを組み込み、このシリンダ
のピストンロッドをハウジングに連結し、このシリンダ
を操作することにより作業ロールの軸心位置を補強ロー
ルの軸心位置に対し被圧延材の入側または出側に任意に
選択できるようにしたものが開示してある。また、同じ
実公昭48−27227号公報に記載のものは、上下の作業ロ
ール軸受箱とハウジングとの間に楔を設け、この楔を油
圧シリンダによって上下動させることにより、前記シリ
ンダと同様に作業ロールの軸心位置を、補強ロールの軸
心位置に対し、被圧延材の入側または出側に任意に選択
配置できるようにしている例が示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記のシリンダにより作業ロールを水平方向
に移動させるオフセット調整装置は、各シリンダのスト
ロークエンドに作業ロールを停止させるようにしてお
り、移動量を任意の値に調整することについて何ら考察
されていなかった。このことは、楔を用いたものについ
ても同様である。ところが、被圧延材が通過する上下の
作業ロール間隙は、成品精度に影響を与える。そして、
上下の作業ロール間隙はオフセット量に影響されるた
め、圧延中に常時オフセット量を調整する必要がある。
したがって、実公昭48−27227号公報に記載のものは、
このオフセット量を常時調整する点を考慮していないた
め、高精度の成品を圧延する圧延機には適していない。
さらに、前記したオフセット調整装置は、軸受箱に設け
たシリンダまたは楔を操作するシリンダが、個々に調整
されるようになっているため、ストッパエンド以外の任
意の位置においてこれらのシリンダの動きを調整する場
合には、各シリンダ間において差が生ずることが考えら
れ、板形状にとって極めて重要なロール平行性を維持で
きない恐れがあった。

特開昭58−107208号公報には、同調シリンダを用いて複
数のシリンダの動作を同期させる例が示されている。し
かし同公報記載のものは、複雑な構成を要し、かつ、前
記シリンダのストロークを任意の位置で停止させる点に
ついては記載されていなかった。また、実開昭58−1890
10号にも、一対の圧下ジャッキの動作を同期させる例が
記載されているが、特開昭58−107208号公報記載のもの
と同様、圧下ジャッキの退縮動作を強制的にかつ同期し
て行わせるには複雑な構成を要し、かつ、該ジャッキの
ストロークを任意の位置で停止させる点については記載
されていなかった。

本発明は、上記従来技術の欠点を解消するためになされ
たもので、作業ロールの補強ロールに対するオフセット
量を任意に、かつ正確におこなうことができる圧延機の
ロールオフセット調整装置を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、一対の補強ロール間に配設した作業ロールを
回転自在に支持する軸受箱の、被圧延材の進行方向の一
側と他側との側面に当接させた案内部材と、それぞれ内
装されたピストンでシリンダヘッド側の高圧室と該ピス
トンのロッド側の背圧室に分けられた液圧室を有してな
り、前記各案内部材のそれぞれを、前記被圧延材の進行
方向に沿って進退させる液圧シリンダと；密閉された柱
状の空間と、該柱状の空間を軸方向に貫通しかつ軸方向
に進退可能に配設されたロッドと、該ロッドに固定され
て前記柱状の空間を二つの室に区画するピストンとを含
んでなり、該二つの室はそれぞれ互いに対向する前記液
圧シリンダの高圧室に連通されている同調作動機と；前
記ロッドの移動量を検出して移動量を示す信号を出力す
る移動量検出手段と；を有してなり、前記同調作動機
は、前記液圧シリンダのいずれか一方の高圧室に作動流
体を供給すると同時に、この一方の液圧シリンダに供給
したと同量の作動流体を対向する他方の液圧シリンダの
高圧室から取り入れるように構成されていることを特徴
とする圧延機のロールオフセット調整装置である。

〔作用〕

上記のごとく構成した本発明においては作業ロール軸受
箱の被圧延材の進行方向一側と他側に配設した液圧シリ
ンダのいずれか一方、たとえば被圧延材出側の液圧シリ
ンダに作動流体を同調作動機を介して供給すると同時
に、この同調作動機により被圧延材入側の液圧シリンダ
から被圧延材出側の液圧シリンダに供給した作動流体量
と同量の作動流体を吐出させ、両液圧シリンダの作動量
を一致させて作業ロールを水平方向に移動させることに
より、任意のオフセット量を正確に、かつ容易に得るこ
とができるようにしたものである。

〔実施例〕

本発明に係る圧延機のロールオフセット調整装置の好ま
しい実施例を、添付図面にしたがって説明する。

第２図は、本発明に係るロールオフセット調整装置を備
えた４段圧延機の主要部を示す断面図である。

第２図において、ロールハウジング１の窓部12内には、
被圧延材14を圧延する上作業ロール16と下作業ロール18
とが配置してある。これら一対の作業ロール16,18は、
両端部、すなわち駆動側と作業側とに設けた作業ロール
チョック20,22に支持されている。作業ロールチョック2
0,22は、図示しない軸受を内蔵しており、作業ロール1
6,18を回転自在に支持するとともに、作業ロールのスラ
スト荷重を受けるようになっている。

作業ロール16,18の外側には、上下の補強ロール24,26が
作業ロール16,18に接して設けてある。これら補強ロー
ル24,26は、図示しない軸受を内蔵し、スラスト荷重を
受ける補強ロールチョック28,30に回転自在に支持され
ている。そして、作業ロール16,18は、補強ロール24,26
に対してαだけオフセットされている。すなわち、作業
ロール16,18の軸心と、補強ロール24,26の軸心とは、水
平方向（被圧延材の進行方向）においてずれており、後
述する理由により作業ロール16,18の軸心が補強ロール2
4,26の軸心より、αだけ被圧延材の出側に位置してい
る。

ハウジング10には、被圧延材の入側と出側とに窓部12に
突設したプロジェクトブロック32,34が固定してある。
各プロジェクトブロック32,34には、案内部材36,38が摺
動自在に挿入されている。そして、案内部材36,38は、
断面が略Ｔ字状に形成され、プロジェクトブロック32,3
4への挿入部が液圧シリンダ40,42となっている。液圧シ
リンダ40の液圧室は、ピストン44により、ピストンのシ
リンダヘッド側である高圧室48と、ピストンのロッド側
である背圧室52に区画され、液圧シリンダ42の液圧室
は、ピストン46により、ピストンのシリンダ側である高
圧室50とピストンのロッド側である背圧室54とに区画さ
れている。そして、ピストン44,46に設けたピストンロ
ッド56,58の先端は、ロールハウジング10に固定してあ
る。

案内部材36,38の先端面は、案内面となっており、作業
ロールチョック20,22の側面60に当接し、作業ロールチ
ョック20,22を上下方向に案内するとともに、作業ロー
ルチョック20,22の水平方向への移動の際のガイドとな
っている。また、案内部材36,38の先端部には、液圧シ
リンダ40,42の軸線に直交した方向に、それぞれ一対の
ベンディング用液圧シリンダ（ベンディングシリンダ）
62,64が組み込んである。これらベンディングシリンダ6
2,64の先端部は、作業ロールチョック20,22の端部に形
成した突部66,68に当接し、作業ロールチョック20,22を
介して作業ロール16,18にベンディング力を付与できる
ようになっている。下作業ロールチョック22の突部68下
端部には、車輪70が取り付けてある。この車輪70は、ロ
ール組み換えの際に、プロジェクトブロック32,34を介
してロールハウジング10に固定した組換レール72を転動
するようになっている。

上記のプロジェクトブロック32,34および案内部材36,38
は、第３図に示すように、ロールのロールを回転駆動す
る駆動モータ（図示せず）が配置されている側つまり駆
動側と、駆動側の反対側つまりロールの組替え作業が行
われる作業側とに、それぞれ設けてある（なお、作業側
における駆動側に設けた部材に相当する部材には、ａを
付してある）。作業側の下作業ロールチョック22aに
は、ロール軸方向の外側端部にも突部74が形成してあ
る。この突部74は、内側面が案内部材36a,38aに形成し
た段部76に当接している。そして、案内部材36a,38aに
は、クランプ部材78がボルト等により着脱自在または回
動可能に取り付けてある。このクランプ部材78は、作業
ロールチョック22aの突部を案内部材36a,38aの段部76と
共同して挾持し、作業ロール８の軸方向への移動を防止
している。

一方、駆動側の案内部材36,38には、配管脱着装置80が
固定してある。この配管脱着装置80は、下作業ロールチ
ョック22の外端面に突設した給油口82に接続しており、
可撓管84を介して接続されている給油管86からの潤滑油
を、作業ロールチョック22内の軸受に供給できるように
なっている。なお、上作業ロール側も第３図に示したと
同様の構造をなしている。

各案内部材に設けた液圧シリンダ40,40a,42,42aは、第
１図に示すように同調作動機である同調シリンダ88に接
続してある。同調シリンダ88は、シリンダ本体90の軸方
向に二つの圧油室が形成されており、各圧油室にシリン
ダ本体90を貫通している同調ロッド92に設けたピストン
94,96が配置してある。このピストン94,96は、各圧油室
をそれぞれ二つの室98,100と102,104に区画している。
そして、室98は管路106を介して液圧シリンダ40aの高圧
室48aと連通して、室100は管路106を介して液圧シリン
ダ42aの高圧室50aと連通している。また、室102は管路1
06を介して液圧シリンダ40の高圧室48と連通しており、
室104は管路106を介して液圧シリンダ42の高圧室50と連
通している。各液圧シリンダの高圧室と同調シリンダ88
の各室とを連通している管路106は、配管108を介して遮
断バルブユニット110に接続されており、この遮断バル
ブユニット110が配管112を介して液圧発生装置114に連
通している。

一方、各液圧シリンダ40,40a,42,42aの背圧室52,52a,5
4,54aは、それぞれ管路116を介して相互に接続されると
ともに、配管118により減圧ユニット120を介して液圧発
生装置114に接続されている。

前記した同調シリンダ88の同調ロッド92の一端には、ラ
ック122が設けてある。ラック122は、セルシン発振器12
4の回転軸に設けたピニオン126と噛み合っている。セル
シン発振器124と電気的に接続してある制御装置128は、
セルシン発振器124からの信号を受け、調整バルブユニ
ット130を制御する。

同調ロッド92の他側には、軸継手132を介して駆動シリ
ンダ134の駆動ロッド136が接続してある。駆動シリンダ
134の圧油室は、駆動ロッド136に設けたピストン138に
より第１圧油室140と、第２圧油室142とに区画されてい
る。これら第１および第２の圧油室140,142は、それぞ
れ調整バルブユニット130を介して液圧発生装置114に接
続してある。

なお、各液圧シリンダ40,40a,42,42aのそれぞれの液圧
室と、同調シリンダ88の液圧室の大きさはそれぞれ同じ
大きさであり、また、同調シリンダ88のピストン94,96
は、液圧シリンダ40,40a,42,42aの各ピストン44,44a,4
6,46aと同一寸法であり、同調ロッド92の太さはピスト
ンロッド56,56a,58,58aの太さと同一となっている。

以上のごとく構成した実施例の作用は、次のとおりであ
る。

被圧延材14の進行方向が、第２図において矢印150に示
すごとく、右から左方向に向っている場合、作業ロール
16,18の軸中心位置は、補強ロール24,26の軸中心位置よ
りαだけ被圧延材の出側にオフセットされている。これ
は、次の理由による。第４図に示すように、作業ロール
16,18は、補強ロール24,26から圧延荷重Ｐの分力Ｆによ
り、被圧延材14の出側に向けて押し出される力を受けて
いる。また、作業ロール16,18は、補強ロール24,26から
の圧延トルクＴにより矢印の方向に回転させられてお
り、この圧延トルクによる接線力Ｑが圧延荷重Ｐの分力
Ｆと逆方向に作用している。そこで、オフセット量αを
適切に選択することにより、分力Ｆと接線力Ｑとが釣り
合い、作業ロール16,18の水平撓み量を、板形状に影響
を与えない最小値に調整することが可能となる。

次に、上記実施例に係るロールオフセット調整装置の初
期設定方法につき説明する。

まず、被圧延材出側の駆動側および作業側の案内部材3
8,38aの先端面（案内摺動面）をロールハウジング10の
基準に対して平行にし、仮固定する。次に、被圧延材の
入側に設けた各案内部材36,36aの先端面を、作業ロール
チョック20,22を介して案内部材38,38aに対向させ、入
側と出側の案内部材の先端面間の距離を、作業ロールチ
ョック20,22が被圧延材14の進行方向に直交した方向
に、円滑に摺動可能な最小の値となるように配置する。
この案内部材間の距離は、任意に設定することができ、
したがって作業ロールチョックと案内部材との間の間隙
の必要量に応じて選択することができる。ただし、その
値は、圧延作業に影響のない値であることは当然であ
る。

次に、遮断バルブユニット110を操作し、配管108、管路
106を介して液圧シリンダ40aの高圧室48aと同調シリン
ダ88の室98とに、作動流体である圧油を所定の圧力で供
給し、充満させる。以下、同様にして各液圧シリンダの
高圧室と同調シリンダ88の各室とに圧油を充満させ、各
高圧室48,48a,50,50aと室98,100,102,104との空気やガ
ス等の気体を完全に除去し、かつ各液圧室の圧力を所定
の同じ値にし、遮断バルブユニット110を閉じる。これ
により、各液圧シリンダの高圧室と同調シリンダ88の室
とからなる四つの独立した閉じた液圧回路が構成され
る。このとき、各液圧シリンダ40,40a,42,42aの背圧室5
2,52a,54,54aには、減圧ユニット120により減圧され
た、液圧発生装置114からの低圧の圧油が供給され、各
ピストン44,44a,46,46aに背圧を作用させる。

上記の操作を終了した後は、各案内部材36,36a,38,38a
の仮固定を解除する。この解除をおこなった状態におい
ても、各案内部材36,36a,38,38aの先端面の平衡性は、
前記した各閉じられた液圧回路に洩れが生じない限り維
持される。そして、各案内部材の仮固定を解除した後、
駆動シリンダ134の第１圧油室140に、調整バルブユニッ
ト130を介して液圧発生装置114から高圧の圧油を供給す
る。これにより、駆動ロッド136が第１図の左方向に移
動し、同調シリンダ88の同調ロッド92を左方向に移動さ
せる。このため、同調ロッド88の室100,104内の圧油が
排出され、排出された圧油は液圧シリンダ42,42aの高圧
室50,50aに供給される。これと同時に、同調シリンダ88
の室98,102の容積が拡大し、液圧シリンダ40,40aの高圧
室48,48a内の圧油を液圧シリンダ42,42aに供給したと同
量だけ吸引する。この結果、被圧延材出側の液圧シリン
ダ42,42a、すなわち案内部材38,38aが第１図の右方向
（被圧延材入側）に移動するとともに、この移動量と同
量だけ被圧延材入側の液圧シリンダ40,40a、すなわち案
内部36,36aが右方向に移動する。従って、作業ロールチ
ョック20,22は、各案内部材に挾まれて被圧延材入側
に、各案内部材の移動量だけ移動する。

各移動部材の移動量は、同調シリンダ88の同調ロッド92
の移動量として検出される。すなわち、同調シリンダ88
の液圧室およびピストン、同調ロッドは、各液圧シリン
ダと同寸法に形成されており、同調シリンダ88の同調ロ
ッド92の移動量は、各液圧シリンダ40,40a,42,42aの移
動量に等しい。そして、同調ロッド92が移動すると、同
調ロッド92の一端部に設けたラック122がピニオン126を
回転させ、セルシン発振器124がピニオン126の回転に同
調した信号を制御装置128に入力する。制御装置128は、
セルシン発振器124の信号により、各案内部材、すなわ
ち作業ロール16,18の位置を検知し、調整バルブユニッ
ト130を介して駆動シリンダ134を制御し、作業ロール1
6,18を所定の位置に停止させる。これにより、作業ロー
ル16,18は、補強ロール24,26に対して所定量だけオフセ
ットされることになる。

作業ロール16,18を被圧延材の出側方向に移動させる場
合には、前記とは逆に駆動シリンダ134の第２圧油室142
に圧油を供給することにより、前記と同様にしておこな
うことができる。

上記のように、本実施例によれば、同調シリンダ88を介
して作業ロールの被圧延材入側と出側とに設けた各シリ
ンダを同時に操作し、しかもその操作量を同じにするこ
とができるため、各シリンダ間における操作量の偏差を
なくすことができる。したがって、従来のロールオフセ
ット調整装置のごとく各シリンダ間の操作のばらつきに
よるロールの平行度のずれに基づく、板形状の不良の発
生をなくすことができる。しかも、各案内部材の圧延材
の通板方向に沿う移動を、駆動シリンダ134を用いてお
こなうため、正確な位置決めと、迅速な移動をおこなう
ことができ、数十mmのオフセット量であっても、数秒以
内に調整をすることができる。この結果、補強ロール2
4,26の被圧延材入側または出側に作業ロール16,18のオ
フセットを切り換える必要がある可逆式圧延機の性能を
向上することができる。

すなわち、コイル状の板状を取り扱う可逆式圧延機にお
いては、被圧延材14の通板方向の切き換えがおこなわれ
る。この通板方向の切り換えにともない、作業ロール1
6,18のオフセット位置も切り換える必要がある。その切
換時間は、一般に30秒以内であるのが通常であり、切換
時間の短いほど、高効率、高精度の圧延機とされてい
る。これは、オフセット切り換えの時間が長いと、生産
稼動率が低下するばかりでなく、小径の作業ロールを使
用する圧延機においては、その熱容量が比較的小さいた
め、作業ロール16,18の温度変化によりサーマルクラウ
ンが変化し、被圧延材14の圧延が良好におこなえなくな
ったり、先端部の形状の不良範囲が増大する等の不具合
を生じ、形状制御の厳しい被圧延材を圧延することがで
きない。したがって、本実施例のごとく、駆動シリンダ
134によりオフセットの切り換えを簡単、迅速におこな
うことができると、高精度の可逆式圧延機が得られ、か
つ自動化を図ることが容易となる。

また、本実施例においては、セルシン発振器124、同調
ロッド92を介して各案内部材36,36a,38,38aの位置、す
なわち作業ロール16,18の位置を検出し、制御できるよ
うになっているため、作業ロール16,18の圧延機中心位
置へのセンタリング（オフセット零）も容易である。そ
して、遮断バルブユニット110を操作することにより、
各案内部材と作業ロール軸受箱との間の間隔を、ロール
組替交換作業に必要な大きさに容易に調整することがで
きる。

さらに、本実施例においては、駆動側の案内部材36,38
に駆動側の作業ロール軸受箱に設けた給油口82と給油配
管86とを可撓管84を介して接続してあるため、作業ロー
ルが被圧延材の通板方向に沿って移動したとしても、給
油洩れ等を生じない。

なお、圧延中に被圧延材14の破断やロールの破損等の不
測の事故が発生することがあり、このような場合には、
作業ロールチョック20,22にしばしば異常な荷重が作用
し、作業ロールチョック20,22の側面を損傷することが
ある。そこで、本実施例の第１図に示した各液圧シリン
ダ40,40a,42,42aの閉じられた液圧回路に、たとえば遮
断弁ユニット110の２次側に、所定の圧力が作用したと
きに作動する安全弁を内蔵設置しておけば、チョック側
面に異常な荷重が作用したときにこの安全弁が作動し、
閉じられた減圧回路の圧油を外部に逃すため、作業ロー
ルチョックの側部および各案内部材の先端面の損傷を防
止することができる。

前記実施例においては、可逆式圧延機について説明した
が、他の圧延機についても適用することができる。ま
た、前記実施例においては４段式圧延機について説明し
たが、第５図に示すように作業ロール16,18と補強ロー
ル24,26との間に、中間駆動ロール152,154を配置した６
段圧延機の作業ロールのオフセット調整装置としても使
用することができる。そして、オフセットの効果を作業
ロールのオフセットと同様に発揮させることができる中
間ロール152,154のオフセット量の調整装置としての適
用することができる。

〔発明の効果〕

以上に説明したごとく、本発明によれば、イ．簡易な構
成で、作業ロールの軸受箱の被圧延材入り側と出側とに
設けた案内部材を進退させる液圧シリンダを同時に、か
つ同量だけ駆動でき、オフセット量を、迅速にかつロー
ルの平行度のずれを生ずることなく、調整することがで
きる、ロ．オフセット量を任意の値に容易に調節でき
る、などの効果が得られる。

【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オフセット調整装
置の実施例を示す油圧回路の説明図、第２図は本発明の
実施例に係るロールオフセット調整装置を備えた圧延機
の要部説明図、第３図は第２図のIII−III線に沿う断面
図、第４図はロールオフセット量と圧延荷重との関係説
明図、第５図は本発明の実施例に係るロールオフセット
調整装置を６段圧延機に適用した場合の説明図である。 14……被圧延材、16,18……作業ロール、20,22,22a……
作業ロールチョック、24,26……補強ロール、36,36a,3
8,38a……案内部材、40,40a,42,42a……液圧シリンダ、
88……同調作動機（同調シリンダ）、110……遮断バル
ブユニット、114……液圧発生装置、120……減圧ユニッ
ト、124……セルシン発振器、128……制御装置、130…
…調整バルブユニット、134……駆動シリンダ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の補強ロール間に配設した作業ロール
   を回転自在に支持する軸受箱の、被圧延材の進行方向の
   一側と他側との側面に当接させた案内部材と；それぞれ
   内装されたピストンでシリンダヘッド側の高圧室と該ピ
   ストンのロッド側の背圧室とに分けられた液圧室を有し
   てなり、前記各案内部材のそれぞれを、前記被圧延材の
   進行方向に沿って進退させる液圧シリンダと； 密閉された柱状の空間と、該柱状の空間を軸方向に貫通
   しかつ軸方向に進退可能に配設されたロッドと、該ロッ
   ドに固定されて前記柱状の空間を二つの室に区画するピ
   ストンとを含んでなり、該二つの室はそれぞれ互いに対
   向する前記液圧シリンダの高圧室に連通されている同調
   作動機と； 前記ロッドの移動量を検出して移動量を示す信号を出力
   する移動量検出手段と； を有してなり、 前記同調作動機は、前記液圧シリンダのいずれか一方の
   高圧室に作動流体を供給すると同時に、この一方の液圧
   シリンダに供給したと同量の作動流体を対向する他方の
   液体シリンダの高圧室から取り入れるように構成されて
   いることを特徴とする圧延機のロールオフセット調整装
   置。