JPH0780521A

JPH0780521A - 熱間板圧延機の圧下設定方法

Info

Publication number: JPH0780521A
Application number: JP5230194A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Ogawa; 茂小川; Masanari Yoshida; 勝成吉田
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1993-09-16
Filing date: 1993-09-16
Publication date: 1995-03-28
Anticipated expiration: 2015-09-18
Also published as: JP3088881B2

Abstract

(57)【要約】【目的】多段式の熱間板圧延機を用いた圧延操業にお
いて、圧下装置および圧延荷重測定装置の精度確保を格
別の方法で実施することにより、作業側および駆動側の
圧下装置の位置設定のバランスを最適値にし、その結
果、常に安定した通板作業を可能ならしめることを目的
とする。【構成】圧延荷重測定装置、および作業ロール、補強
ロールを有する多段式の熱間板圧延機において、ロール
間の接触部に潤滑油を供給した状態でロールを回転させ
ながら非圧延状態で圧下装置を操作して上下作業ロール
を接触せしめ、さらに圧下装置を締め込み、上下作業ロ
ール間に作用する荷重が作業側と駆動側に均等に配分さ
れるように、上記圧延荷重測定装置の出力に従って圧下
装置の零点調整を行った上で、作業側と駆動側の圧下装
置の設定をする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧延荷重測定装置を有
する熱間板圧延機を用いた圧延操業において、圧延前の
圧下設定に際して、作業側と駆動側の圧下設定値の差を
最適値にすることができる圧下設定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日では、板圧延機の圧下設定は基本的
にコンピュータによって図１４のようなアルゴリズムに
従って設定されている場合がほとんどであり、このとき
の作業側と駆動側の圧下設定値は基本的に左右同じ値で
ある。なお、以後の説明文で「左右」という表現をしば
しば用いるが、特に断らない限り、これは圧延機の駆動
側・作業側を意味するものとする。そして、これをオペ
レータが圧延材の通板状態を観察しながら安定した通板
状況が実現できるように変更しているというのが現時点
での操業形態であり、圧下設定値の左右差（以下ではレ
ベリングと称する）という点に関しては完全にオペレー
タ任せというのが実状である。このようなオペレータに
よる操作は、高度の熟練が必要とされるものである上、
定量的なデータに基づいていないため個人差があり、さ
らに事後処理であるため、通板事故や圧延材のウェッジ
・キャンバー等の発生を完全に防止することは不可能で
ある。

【０００３】また、圧下設定値の左右差の基準という意
味で重要なロール交換後の圧下装置の零点調整は、以下
の２種類の方法が採用されているのが通常である。圧延荷重測定装置の出力が左右同じになるように上下
作業ロールを接触せしめ締め込み（キスロール締め込
み）、その時点の圧下設定状態を零点とする。銅棒やアルミニウム板を上下作業ロール間で締め込
み、その左右の肉厚差からの圧下設定の零点を補正す
る。

【０００４】上記２種類の方法のうち、は非常に単純
明快であり、コンピュータによる自動化も容易な方法で
あるが、圧延荷重測定装置の出力の絶対値を使用するた
め、圧延荷重測定装置の零点および感度の較正が完全に
なされており、またキスロール締め込み時の圧延荷重測
定装置の出力に工業的に有意な外乱が入ることを防止し
ない限り最適な零点調整は不可能である。これを補正す
るために行われているのがの方法であるが、この方法
は手作業で時間を要する上、零点調整荷重近傍のロール
開度を最適化したとしても、一本一本の圧延材料毎に種
々の値をとる圧延荷重のすべてに対するレベリングの最
適化を行うことは不可能に近い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにレベリン
グ設定方法は、従来は、基本的にオペレータに全面的に
依存したものであり、定量的なデータに基づいた科学的
な設定方法というものは確立されていない。そこで、本
発明では、まず、圧延荷重測定装置を基準とした正確な
圧下装置の零点調整方法を開示し、さらに圧延機自身が
有する非対称性をも考慮した圧下設定方法を開示する。

【０００６】

【課題を解決するための手段および作用】上記課題を解
決するための本発明第一の要旨とするところは、圧延荷
重測定装置、および作業ロール、補強ロールを有する多
段式の熱間板圧延機の圧下設定方法において、ロール間
の接触部に潤滑油を供給した状態で、ロールを回転させ
ながら非圧延状態で圧下装置を操作して上下作業ロール
を接触せしめ、さらに圧下装置を締め込み、上下作業ロ
ール間に作用する荷重が作業側と駆動側に均等に配分さ
れるように、上記圧延荷重測定装置の出力に従って圧下
装置の零点調整を行った上で、作業側と駆動側の圧下装
置の設定をすることを特徴とする熱間板圧延機の圧下設
定方法にあり、

【０００７】第二の発明の要旨とするところは、油圧方
式の作業ロールベンディング装置と、圧延荷重測定装
置、および作業ロール、補強ロールを有する多段式の熱
間板圧延機の圧下設定方法において、非圧延時に上下作
業ロール間ギャップ開の状態で、該作業ロールベンディ
ング装置によって上下作業ロールギャップを開く方向の
負荷を２水準以上与え、該作業ロールベンディング装置
の作動シリンダへの供給油の圧力測定装置によって検出
される油圧力と該作動シリンダの有効断面積と作動シリ
ンダの構成および数から計算されるロールベンディング
力と、圧下装置の負荷を測定する上記圧延荷重測定装置
の出力との対応関係を分析し、両者の相関関係より該圧
延荷重測定装置の零点または零点と感度の両方を較正
し、さらにロール間の接触部に潤滑油を供給した状態
で、ロールを回転させながら非圧延状態で圧下装置を操
作して上下作業ロールを接触せしめ、さらに圧下装置を
締め込み、上下作業ロール間に作用する荷重が作業側と
駆動側に均等に配分されるように、上記圧延荷重測定装
置の出力に従って圧下装置の零点調整を行った上で、作
業側と駆動側の圧下装置の設定をすることを特徴とする
熱間板圧延機の圧下設定方法にあり、

【０００８】第三の発明の要旨とするところは、圧延荷
重測定装置、および作業ロール、補強ロールを有する多
段式の熱間板圧延機の圧下設定方法において、ロール間
の接触部に潤滑油を供給した状態で、ロールを回転させ
ながら非圧延状態で圧下装置を操作して上下作業ロール
を接触せしめ、さらに圧下装置を締め込み、その途中経
過のうちの複数の時点において、作業側および駆動側の
圧下設定位置と圧延荷重測定装置の出力を同時に採取
し、各時点の条件に対応するロール系の変形特性を計算
して分離し、その結果として求められるハウジングおよ
び圧下系の変形特性の作業側・駆動側の非対称性のデー
タを使用して作業側および駆動側の圧下設定値の差を演
算することを特徴とする熱間板圧延機の圧下設定方法に
ある。

【０００９】図１には、第一の発明の圧下設定方法のア
ルゴリズムを示す。熱間板圧延機の通常の操業で行われ
ている圧下装置の零点調整作業と異なるのは、ロール間
の接触部に潤滑油を供給するという点である。これは、
次のような理由による。

【００１０】圧下装置の零点調整を、キスロール締め込
み時の圧延荷重測定装置の出力の左右差を基準として実
施するのは、圧延荷重測定装置の出力の左右差に上下作
業ロール間ギャップの対称性が反映されているという考
え方に基づいている。しかしながら、上下作業ロール軸
心がロール軸心を含む鉛直面内で平行であっても、水平
面内に投影したときのロール軸心が平行でない、すなわ
ちロールクロス状態になれば、ロールが回転するときの
周速度ベクトルが、図４に示すように、上下作業ロール
接触面において一致しなくなり、ロール軸方向に沿った
相対速度１７を生じる。この相対速度によってロール軸
方向のスラスト力が発生することになり、これがロール
チョックを介してキーパプレートあるいは圧下装置に伝
わってスラスト反力が発生し、このスラスト反力とロー
ル間に発生したスラスト力とによってモーメントを生
じ、このモーメントに釣り合うように圧延荷重測定装置
（以下ではロードセルと略称する）の出力に左右差が発
生することになる。

【００１１】図５は、下ロール側にロードセルを有する
４段圧延機で上下作業ロールがクロスした場合の例の説
明図であるが、作業側（ＷＳ）の作業ロールチョックが
下ロールが紙面手前側、上ロールが紙面向こう側になる
ようにロールクロスしており、ロール回転方向は側面図
に示すように上下作業ロール接触部の周速ベクトルが紙
面向こう側に向いている。この場合、下作業ロールには
作業側（ＷＳ）より駆動側（ＤＳ）に向かうスラスト力
１８が作用することになる。図５の例の場合、作業ロー
ルのみが圧延方向に垂直な方向に対してクロス角を有し
ていると仮定しているため、補強ロール〜作業ロール間
も相対的ロールクロスしており、このため上下作業ロー
ル接触面に発生したスラスト力は補強ロールに伝わり、
圧下装置あるいは補強ロールチョック、キーパプレート
を介してハウジングで支えられることになる。このとき
の反力としてのスラスト力は、ベクトル１９あるいはベ
クトル２０で表現される。従って、上下作業ロール間に
発生したスラスト力１８とこれらのスラスト反力１９あ
るいは２０は偶力を構成しモーメントを発生することと
なり、このモーメントはロードセル荷重の左右差と支点
間距離ａによって与えられるモーメントと釣り合うこと
になる。一般の熱間板圧延機では、図５に示したスラス
ト力のモーメントアームすなわちｈ_Bあるいはｈ_Lと支
点間距離ａは、同等か、ａがやや大きい程度であるか
ら、スラスト力と同程度のロードセル出力左右差を生じ
ることになる。

【００１２】以上説明してきたようにロール間クロスが
ある場合は、圧延材の板厚分布に相当する上下作業ロー
ル間ギャップが左右対称であっても、キスロール状態で
ロードセル出力に左右差を生じることになる。従って、
このロールクロス起因の荷重左右差を含めたまま、ロー
ドセルの出力が左右同一になるように圧下装置の零点調
整を実施すると、左右対称な板厚分布を得るという本来
の目的からは誤った零点調整を実施することになる。

【００１３】なお、この左右差はロール回転に起因する
ものであるから、ロールを回転しないでキスロール締め
込みを実施すれば回避できる。しかしながら、零点調整
荷重は圧延荷重起因の誤差をなるべく小さくするため実
操業で使用する圧延荷重に近い荷重を選ぶのが好まし
く、ロールを回転しないまま、そのような大荷重を負荷
することはベアリングやロールの耐久性から許されない
場合が多い。また、機構上静止状態で大荷重を負荷でき
ない油膜軸受を採用している場合、低荷重でキスロール
締め込みを実施しても、左右の油膜厚さに有意な誤差を
生じる場合もあり好ましくない。従って、零点調整時の
キスロール締め込みはロール回転状態で実施することが
通例となっており、本発明もこれを前提条件としてい
る。

【００１４】以上説明してきたようなロール間クロスが
生じないように、通常、ロールチョックはハウジングウ
ィンドウによって拘束されているが、ロールチョックと
ハウジングウィンドウの間には１〜２mm程度の隙間が存
在するのが通例である。これは圧延機の経年変化による
ものもあるが、ロール組み替えのためにも、ある程度の
隙間の存在は必要である。このような微小な隙間の範囲
で生じ得るロールクロス角は０．１゜以下の小さなもの
であるが、ロール間クロスによって発生するスラスト力
は、この程度のロールクロス角でもかなり大きいことが
わかっている。図６には、実験によって求めたロールク
ロス角とスラスト係数（スラスト力を締め込み荷重で除
して求められる値）の関係を示す。図６の水潤滑データ
によると、ロールクロス角０．０５°でもスラスト係数
は０．１以上になることがわかる。これは締め込み荷重
が１０００tonfの場合、１００tonf以上のスラスト力が
０．０５゜のクロス角で発生することを意味しており非
常に大きなモーメントが発生することがわかる。

【００１５】図６には水潤滑以外に、熱延潤滑油を用い
た０．１％エマルジョン潤滑、１．０％エマルジョン潤
滑の場合のデータも併せて示しているが、１．０％エマ
ルジョン潤滑の場合、０．０５゜のクロス角でもスラス
ト係数は０．０２程度に減少する。このようにロールキ
ス状態でのスラスト係数は潤滑を実施することにより大
幅に低減し、キスロール締め込み状態におけるロールク
ロス起因のロードセル出力の左右差も大幅に低減するこ
とがわかる。ところで非圧延状態すなわちロール空転時
はロール間スリップを避けるため潤滑油は使用せず圧延
時のみ潤滑油を供給するというのが従来の熱間圧延機の
操業方法であるが、圧下の零点調整のためのキスロール
締め込み時にも特にロール間接触部の潤滑を意識して潤
滑油を供給するというのが本発明のポイントである。こ
のようなキスロール締め込みによる零点調整作業（図１
の一点鎖線で囲まれた作業）は、ロール組み替え時ある
いはその後の非圧延時の適当な時期に実施するのが通常
であり、圧延材一本毎に実施する圧下設定作業（図１の
破線で囲まれた作業）よりは少ない頻度で十分である。

【００１６】さて、図１に示す方法で圧下装置の零点調
整を実施する場合、ロードセルの精度が非常に重要にな
る。そこで本願第二の発明では、図２にアルゴリズムを
示すようにロールベンディング装置を用いてロードセル
の較正を実施し、その精度補償を実施した後、本願第一
の発明の手続きに従って圧下装置の零点調整を実施し
て、圧下設定を行う方法を開示している。

【００１７】図７に典型的な熱間板圧延機の側面図の一
例を示す。図７の圧延機は４段圧延機であり、作業ロー
ル８−１，８−２を補強ロール９−１，９−２で支持し
ており、上補強ロール９−１は補強ロールバランス装置
６−１，６−２によってロードセル１および圧下装置１
２に押し付けられており圧下装置の移動に追随するよう
に構成されている。また、インクリース作業ロールベン
ディング装置２−１，２−２および３−１，３−２はロ
ールバランスの役割も兼ねており、作業ロールチョック
１０−１および１０−２を介して作業ロール８−１およ
び８−２を補強ロール９−１および９−２に押し付けて
いる。

【００１８】図７には、参考までにロールバランスと逆
方向の力を加えるディクリース作業ロールベンディング
装置４−１，４−２および５−１，５−２も図示してい
るが、本発明では、合力として上下作業ロールギャップ
を開く方向のロールベンディング力を負荷することを前
提としており、ディクリース作業ロールベンディング装
置は必須要件ではない。なお、図７の作業ロールベンデ
ィング装置は油圧方式であり、少なくともロードセル１
側の作業ロールベンディング装置２−１，２−２には、
作動シリンダに供給される作動油の圧力測定装置１４が
装備されていることを前提としている。

【００１９】このような圧延機において非圧延時に図７
のように上下作業ロールギャップを開いた状態でロール
ベンディング装置２−１，２−２によって２水準以上の
負荷を与え、圧力測定装置１４による油圧の実績値と作
動シリンダの有効断面積およびシリンダの本数から作業
ロールベンディング力を算出し、これとロードセル１に
よって測定される荷重との対応関係をデータとして得
る。ロールギャップを開いた状態では作業ロール胴部は
無負荷であり、作業ロールベンディング装置によって加
えられた荷重は、ロールおよびスピンドル等の重量分を
除いて、直接ロードセル１に伝達されることになる。従
って加えたロールベンディング力とロードセル１による
測定値は、ロールおよびスピンドル等の重量分のバイア
スを除いて、理想的には一致するべきであり、この観点
に立ってロードセル１の零点または零点と感度の両方を
較正するというのが本願第二の発明の構成要件となって
いるロードセル較正方法の基本的な考え方である。

【００２０】図８には実機ホットストリップミル仕上圧
延機のNo．６スタンドを用いて上記方法によって得られ
たデータの一例を示す。図８ではロールベンディング力
の負荷を５水準とり、負荷時および除荷時のデータをす
べてプロットしている。図では、ほとんど同じロールベ
ンディング力の値に対してロードセルの出力に有意差の
あるデータが見られるが、これは負荷時と除荷時の相違
であり、ロールチョックとハウジングとの摩擦力による
ヒステリシスが顕在化したものと考えられる。従来技術
の一つとして一定のロールバランス力を負荷してロード
セルの零点調整を行うという方法があるが、これによっ
てロードセルの零点をチェックする場合、図８に見られ
るようなヒステリシスの最大値がそのまま零点の誤差に
なる危険性がある。これに対して図８のように複数の負
荷水準に対するデータを採取し、例えば最小自乗法によ
ってこれを直線近似するというデータ処理を施すことに
より、このようなヒステリシスの影響を最小限にとどめ
ることが可能となる。

【００２１】また、一般に、圧力測定装置１４に使用さ
れる油圧回路の圧力センサーは、ロードセル１に比べる
とはるかに小形で安価であり、十分に精度チェックがな
された圧力センサーを定期的に交換したり、同じ油圧回
路に複数個のセンサーを導入してお互いに精度チェック
行うことも容易であり、精度管理が非常に容易なもので
ある。従って、これを用いて非常に高価で容易に交換で
きないロードセルの精度管理が可能となることの利点は
非常に大きい。

【００２２】図８では、ロードセルの零点と感度の両方
を較正することを目的として直線の勾配も含めたデータ
の最小自乗近似を行っているが、零点のみを較正するの
が目的であれば図９のように勾配を１に固定した直線近
似を行えばよい。例えば、零点と感度両方の較正を行う
場合は、図８のデータの直線近似により次式が得られれ
る。Ｐ_W＝１．０３９Ｆ−５９．６ ……………………………（１）Ｐ_D＝１．０２２Ｆ−８２．９ ……………………………（２）ここで、Ｐ_W，Ｐ_Dはそれぞれ作業側および駆動側のロ
ードセルの出力値、Ｆはロールベンディング力であり単
位はともにtonfである。本発明では、Ｆの値は十分に較
正された正確な値であると考えるので、上下作業ロール
間に負荷される真の荷重を作業側および駆動側で評価し
た値をＱ_W，Ｑ_Dとするとき、式（１），（２）よりＱ
_W，Ｑ_Dは測定値Ｐ_W，Ｐ_Dより次の式によって求めら
れる。Ｑ_W＝（Ｐ_X＋５９．６）／１．０３９ ……………………（３）Ｑ_D＝（Ｐ_D＋８２．９）／１．０２２ ……………………（４）

【００２３】なお、このようにして測定・算出された圧
延中のＱ_W，Ｑ_Dの値にはロールベンディング力Ｆも含
まれているので、圧延材と作業ロールの間に作用してい
る真の荷重を推定したい場合は、Ｑ_W，Ｑ_Dの値からそ
れぞれその時点のロールベンディング力Ｆの測定値を差
し引けばよい。また、式（３），（４）のような演算を
行う代わりに、実質的に同様の感度およびバイアス調整
を電気的に行ってもよい。

【００２４】零点の較正のみを目的とする場合は、図９
の勾配を１に固定した直線近似より次式の関係が得られ
る。Ｐ_W＝Ｆ−５５．１ ………………………………………（５）Ｐ_D＝Ｆ−８０．４ ………………………………………（６）従って、ロールベンディング力を含む真の荷重Ｑ_W，Ｑ
_Dは測定荷重Ｐ_W，Ｐ_Dより次式によって求められる。Ｑ_W＝Ｐ_W＋５５．１ ………………………………………（７）Ｑ_D＝Ｐ_D＋８０．４ ………………………………………（８）

【００２５】以上の手続きでは、ロールおよびスピンド
ル等の重量に関しては一切触れていないが、物理的に
は、ロールベンディング力Ｆとロードセル１の検出値の
間には、ロールおよびスピンドル等の重量分のバイアス
が存在する筈である。しかしながら、この値はロール交
換を行わない限り一定であるので、上下作業ロール間に
作用する荷重を検出したいという圧延荷重検出の本来の
目的に従って、このバイアス分はロードセル自身のバイ
アス分で吸収するという考え方をとっている。もちろ
ん、ロールおよびスピンドル等の重量分を正確に考慮し
てロールベンディング力Ｆと真の荷重Ｑ_W，Ｑ_Dの関係
を記述することも可能であるが、その場合でも、上記手
続きの基本は同じである。

【００２６】ところで、上述の方法によってロードセル
の較正を行った後、ロール交換を実施した場合は、ロー
ルの重量分が異なるので、理論的には圧延荷重の零点は
ロールの重量差分だけ変化することになる。これに対処
するためには、ロール交換直後に再び上述の方法によっ
てロードセルの較正を行うべきである。このようにする
ことによってロール交換前と同等のロードセルの精度維
持が可能となる。

【００２７】以上のような手続きに従ってロードセルの
較正を行った上で、ロール間の接触部に潤滑油を供給し
た状態で、ロールを回転させながら非圧延状態で圧下装
置を操作して上下作業ロールを接触せしめ、さらに圧下
装置を締め込み、上下作業ロール間に作用する真の荷重
が作業側と駆動側に均等に配分されるように、上記圧延
荷重測定装置の出力に従って圧下装置の零点調整を行っ
た上で、作業側と駆動側の圧下装置の設定を実施するこ
とによって圧延板の通板性を著しく改善することが可能
となる。なお、以上のようなロードセルの較正作業は、
ロール組み替え毎に実施するのが好ましいが、ロールの
重量変化が非常に小さく、ロードセル出力の経年変化が
小さいと考えられる場合には頻度をさらに少なくしても
差し支えない。

【００２８】さて、以上のようにロードセルを十分に較
正し、また圧下装置の零点調整を正確に実施した場合で
も、圧延機自身の変形特性に作業側と駆動側の非対称性
がある場合には、圧下装置の零点調整荷重と実際の圧延
荷重との差に起因するレベリング誤差を生じることにな
る。この問題に対する解決策が本願第三の発明であり、
そのアルゴリズムを図３に示す。この発明では、ロール
交換後から圧延作業に入るまで、あるいは圧延作業の切
れ目のアイドルタイム等の非圧延状態に、キスロール締
め込みテストを実施する。そしてその途中経過の複数の
時点において、作業側および駆動側の圧下設定位置とロ
ードセル出力を同時に採取する。この結果得られるデー
タは、作業側、駆動側の圧下設定値をそれぞれｇ_W，ｇ
_D、ロードセルの出力を作業側、駆動側それぞれＰ_W，
Ｐ_Dとするとき、次式のような関数関係の離散的表現と
解釈できる。ｇ_W＝ｇ_W（Ｐ_W，Ｐ_D） …………………………………（９）ｇ_D＝ｇ_D（Ｐ_W，Ｐ_D） ………………………………（１０）

【００２９】ところで式（９），（１０）は圧延機のデ
ータを採取するときも圧延荷重相当の大荷重までのデー
タが必要なため、ロールは回転した状態でキスロール締
め込みを実施するが、このとき上記したようなロール間
の微小クロスに起因するスラスト力がロードセル出力の
外乱となる可能性がある。従って、このデータを採取す
るときも、ロール間の接触部に潤滑油を供給することに
よって初めて正確なデータ採取を行うことが可能とな
る。

【００３０】上下ロールが接触した後の圧下設定値の変
化量は、その間上下作業ロール間のロールギャップは零
のままであるから、ロール・圧下系およびハウジングの
変形、すなわち圧延機全体の変形量を表していることに
なる。この変形量から、ロール系の変形量を計算・除外
すると、作業側および駆動側のハウジングおよび圧下系
の変形量Δ_O ^w，Δ_O ^Dが作業側および駆動側それぞれ
の負荷荷重Ｐ_W，Ｐ_Dの離散的関数として次式のように
表現できることになる。 Δ_O ^w＝Δ_O ^w（Ｐ_W） …………………………………（１１） Δ_O ^D＝Δ_O ^D（Ｐ_D） …………………………………（１２）

【００３１】式（１１），（１２）のように作業側およ
び駆動側の変形特性をそれぞれ独立に求めることができ
れば、主として弾性接触面の形状の非対称性に起因する
圧延機の非対称性も含めてハウジング・圧下系の変形特
性を実測データに基づいて推定できたことになり、式
（１１），（１２）のハウジングおよび圧下系の変形特
性に基づいて、圧延時の圧延荷重による上下作業ロール
間ギャップの変化量すなわちミルストレッチを計算し、
所定の板厚分布が得られるように作業側および駆動側の
圧下設定値を決定すればよい。

【００３２】以上のような作業を、補強ロール組み替え
毎に実施してハウジング・圧下系の変形特性の抽出を行
うことにより、ロール組み替えに伴う補強ロールチョッ
クと圧下スクリューあるいはライナーとの弾性接触面の
変形特性の変化を直ちに検出・補償することが可能とな
る。

【００３３】

【実施例】

実施例１図７に示すような作業ロール直径８００mm、補強ロール
直径１６００mm、圧下支点間距離２９４０mmの４段圧延
機を用いて、ロール組み替え後、水潤滑の状態で、ロー
ルを回転させながら非圧延状態で圧下装置を操作して上
下作業ロールを接触せしめ、さらに圧下装置を締め込
み、上下作業ロール間に作用する荷重が作業側と駆動側
で等しく５００tonfとなるように圧下装置を調整し、こ
の位置を圧下装置の零点とした。この零点を基準として
圧延を始めたところ、すべての圧延材料にかなり大きな
曲がりが発生した。そこで、再び非圧延状態にロードセ
ル荷重が左右５００tonfになるまでキスロール締め込み
を行った状態で熱間潤滑油の１．０％エマルジョンを供
給すると、左右のロードセル荷重に８７tonfの差を生じ
た。次に、この荷重差を解消するように再びロードセル
荷重が左右とも５００tonfとなるように圧下装置を操作
し、その点を圧下装置の零点として設定し直した。この
零点の再設定を実施した後の圧延操業では前述の圧延材
の曲がりはほぼ解消された。

【００３４】図５に示した圧下支点距離ａ＝２９４０mm
と、スラスト力ｆを補強ロールのキーパプレートで受け
た場合のモーメントアームｈ_B＝１６００mmを用いる
と、モーメントの釣合条件より０．５Ｐ_df・ａ＝ｆ・ｈ_B ………………………………（１３）が成立する。従って、当初の水潤滑状態と潤滑油を供給
した状態とのロードセル荷重の左右差Ｐ_df＝８７tonf
は、スラスト力の変動に換算すると８０tonfに相当し、
このスラスト力が原因でロードセル荷重に外乱が入って
いたものと推定される。このように、圧下装置の零点設
定のためのキスロール締め込みテストは潤滑油を供給し
ながら実施することが重要であることがわかる。

【００３５】実施例２図１０は、実機ホットストリップミル仕上圧延機No．７
スタンド（４段圧延機）において図２に示したロードセ
ルの較正方法に従って、ロールベンディング力とロード
セルの対応関係のデータを採取したものである。図１０
では、ロードセルの零点調整のみを目的として勾配を１
に固定した直線近似を行っているが、これらの近似直線
より、真の荷重Ｑ_W，Ｑ_Dは次式で計算される。Ｑ_W＝Ｐ_W＋９０．５ ………………………………（１４）Ｑ_D＝Ｐ_D＋５９．７ ………………………………（１５）

【００３６】これに対して同じ圧延機で半年後に採取し
たデータを図１１に示しているが、これより次の補正式
を得る。Ｑ_W＝Ｐ_W＋５９．６ ………………………………（１６）Ｑ_D＝Ｐ_D＋１３１．１ ………………………………（１７）

【００３７】従って、式（１４）〜（１７）の補正を行
わない場合、作業側と駆動側の圧延荷重差としては、半
年の間に（９０．５−５９．７）−（５９．６−１３
１．１）＝１０２．３tonfの変化があったことになる。
このような変化をそのままにしてロードセル出力を基準
として圧下装置の零点調整を行い、レベリング設定を実
施した場合、通板作業に深刻な悪影響を与えることは明
らかであり、圧延荷重の正確な零点調整は非常に重要で
あることがわかる。

【００３８】実施例３図１２は、キスロール締め込みテストによって得られた
圧下設定値と測定荷重の関係の一例であり、図１３は図
１２のデータよりロール系の変形を分離して、ハウジン
グ・圧下系の変形特性を抽出したものである。なお、図
１３では、作業側および駆動側それぞれのハウジングお
よび圧下系の変形特性を、左右のロードセルの出力の合
計として定義される圧延荷重と対応づけるため、縦軸は
それぞれの測定荷重を２倍して圧延荷重として表現して
いる。図１３のデータによると、圧延荷重が１０００to
nf変化した場合のハウジング・圧下系の変形量の左右差
（作業側−駆動側）は−５８μｍとなっており、ハウジ
ング・圧下系の変形特性に無視できない左右差があり、
図１３のデータに基づいてこれを補正することが重要で
あることがわかる。

【００３９】

【発明の効果】本発明の板圧延機の圧下設定方法を用い
ることにより、常に最適なレベリング設定を実現でき、
その結果、通板時の事故はほとんど皆無の状態となり、
作業率および歩留りを大きく向上させることが可能とな
り、また、圧延材の板厚ウェッジやキャンバー等の寸法
精度上の欠陥も大きく改善することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願第一の発明の熱間板圧延機の圧下設定方法
のアルゴリズムを示す図。

【図２】本願第二の発明の熱間板圧延機の圧下設定方法
のアルゴリズムを示す図。

【図３】本願第三の発明の熱間板圧延機の圧下設定方法
のアルゴリズムを示す図。

【図４】ロールクロスを生じた場合のロールと周速ベク
トルの関係を示す平面図。

【図５】代表的な熱間板圧延機である４段圧延機の上下
作業ロールが微小角だけクロスした場合の正面図および
側面図。

【図６】実験で求めたロールクロス角とスラスト係数
（スラスト力を締め込み荷重を除した値）の関係を３種
類の潤滑状態に対して整理した図。

【図７】代表的な熱間板圧延機である４段圧延機の側面
を示す模式図。

【図８】実機ホットストリップミル仕上圧延機No．６ス
タンドにおいて無負荷時にロールベンディング力を加
え、圧延荷重測定装置の出力との対応関係をプロット
し、データを最小自乗法により直線近似した図。

【図９】図８と同じデータに対して、データを勾配１の
直線で近似した図。

【図１０】実施例の対象とした実機ホットストリップミ
ル仕上圧延機No．７スタンドにおいて無負荷時にロール
ベンディング力を加え、圧延荷重測定装置の出力との対
応関係をプロットし、データを勾配１の直線で近似した
図。

【図１１】図１０と同じ圧延機で図８のデータ採取の半
年後に同様のデータを採取し、データを勾配１の直線で
近似した図。

【図１２】キスロール締め込みテストによって得られた
圧下設定値と圧延荷重測定装置による測定荷重の関係の
図を作業側（ＷＳ）・駆動側（ＤＳ）別個に示した図。

【図１３】図１２のデータからロール系の変形を計算・
分離することにより得られるハウジング・圧下系の変形
特性を、ハウジング・圧下系変形量と圧延荷重の関係で
ＷＳ・ＤＳ別個に示した図。

【図１４】熱間板圧延機の従来の圧下設定方法のアルゴ
リズムを示す図である。

【符号の説明】

１圧延荷重測定装置２−１，２−２インクリース作業ロールベンディ
ング装置３−１，３−２インクリース作業ロールベンディ
ング装置４−１，４−２ディクリース作業ロールベンディ
ング装置５−１，５−２ディクリース作業ロールベンディ
ング装置６−１，６−２補強ロールバランス装置７−１，７−２補強ロールバランス装置８−１，８−２作業ロール９−１，９−２補強ロール１０−１，１０−２作業ロールチョック１１−１，１１−２補強ロールチョック１２圧下装置１３ハウジング１４作業ロールベンディング装置作動
油圧測定装置１５上ロールの上下ロール接触面にお
ける周速ベクトル１６下ロールの上下ロール接触面にお
ける周速ベクトル１７上下ロール接触面における相対速
度ベクトル１８下作業ロールに作用するスラスト
力ベクトル１９下補強ロールチョックを介して反
力として作用するスラスト力ベクトル２０ミル下部にある圧延荷重測定装置
（ロードセル）に反力として作用するスラスト力ベクト
ル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧延荷重測定装置、および作業ロール、
補強ロールを有する多段式の熱間板圧延機の圧下設定方
法において、ロール間の接触部に潤滑油を供給した状態
で、ロールを回転させながら非圧延状態で圧下装置を操
作して上下作業ロールを接触せしめ、さらに圧下装置を
締め込み、上下作業ロール間に作用する荷重が作業側と
駆動側に均等に配分されるように、上記圧延荷重測定装
置の出力に従って圧下装置の零点調整を行った上で、作
業側と駆動側の圧下装置の設定をすることを特徴とする
熱間板圧延機の圧下設定方法。
【請求項２】油圧方式の作業ロールベンディング装置
と、圧延荷重測定装置、および作業ロール、補強ロール
を有する多段式の熱間板圧延機の圧下設定方法におい
て、非圧延時に上下作業ロール間ギャップ開の状態で、
該作業ロールベンディング装置によって上下作業ロール
ギャップを開く方向の負荷を２水準以上与え、該作業ロ
ールベンディング装置の作動シリンダへの供給油の圧力
測定装置によって検出される油圧力と該作動シリンダの
有効断面積と作動シリンダの構成および数から計算され
るロールベンディング力と、圧下装置の負荷を測定する
上記圧延荷重測定装置の出力との対応関係を分析し、両
者の相関関係より該圧延荷重測定装置の零点または零点
と感度の両方を較正し、さらにロール間の接触部に潤滑
油を供給した状態で、ロールを回転させながら非圧延状
態で圧下装置を操作して上下作業ロールを接触せしめ、
さらに圧下装置を締め込み、上下作業ロール間に作用す
る荷重が作業側と駆動側に均等に配分されるように、上
記圧延荷重測定装置の出力に従って圧下装置の零点調整
を行った上で、作業側と駆動側の圧下装置の設定をする
ことを特徴とする熱間板圧延機の圧下設定方法。
【請求項３】圧延荷重測定装置、および作業ロール、
補強ロールを有する多段式の熱間板圧延機の圧下設定方
法において、ロール間の接触部に潤滑油を供給した状態
で、ロールを回転させながら非圧延状態で圧下装置を操
作して上下作業ロールを接触せしめ、さらに圧下装置を
締め込み、その途中経過のうちの複数の時点において、
作業側および駆動側の圧下設定位置と圧延荷重測定装置
の出力を同時に採取し、各時点の条件に対応するロール
系の変形特性を計算して分離し、その結果として求めら
れるハウジングおよび圧下系の変形特性の作業側・駆動
側の非対称性のデータを使用して作業側および駆動側の
圧下設定値の差を演算することを特徴とする熱間板圧延
機の圧下設定方法。