JPH091208A - クロスロール圧延機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧下力方向へのロールチョックの円滑な移動
と、ロールクロス時のロールチョックの円滑な旋回を保
証し、且つロールに作用するスラスト力を支持する簡略
な構造のクロスロール圧延機を提供する。 【構成】 クロスロール２１のロールチョック２６に、
圧下力を付与して圧延を行うクロスロール圧延機におい
て、ロールチョック２６の圧延方向前側および後側の側
面に曲率中心線を上下方向に向けた凸状の部分円筒面２
８を形成すると共に、この凸状の部分円筒面２８と対向
するハウジング２９側のブロック３０に、前記凸状の部
分円筒面２８と略同一曲率の凹状の部分円筒面３１を形
成する。そして、いずれか一方の部分円筒面３１を、ス
トロークボールベアリングの保持器に保持され転動自在
とされた多数の鋼球３１ｂの表面で形成される仮想部分
円筒面で構成し、該仮想部分円筒面を構成する鋼球３１
ｂの表面に他方の部分円筒面２８を転がり接触させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、クロスロール圧延機
に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧延製品の板幅方向の厚み精度に対する
要求が厳しくなっており、これに対応できる圧延機の一
つとして、ワークロールをわずかにクロスさせて圧延す
るクロスロール圧延機がある。

【０００３】このクロスロール圧延機では、ロールを水
平面内で旋回させる機構が必要であるのは勿論、旋回さ
せる際のハウジングとロールチョックの相対回動を許容
する機構と、ロールクロスによって生じる大きなスラス
ト力を支持する機構とが必要になる。

【０００４】図７は、特公昭６３−４２５２２号公報に
開示されている従来のクロスロール圧延機を示す。図に
おいて、１はワークロールまたはバックアップロール、
２は同ロール１に一体に設けたロールチョック、３はハ
ウジング、４はロールクロスのためにロールチョック２
を水平方向に変位させるプッシャバー、５はロールクロ
スの際にロールチョック２とハウジング３側の部材（こ
こではプッシャバー４）との間の相対回動を許容するチ
ョックライナ、６はプッシャガイドであり、プッシャバ
ー４でロールチョック２を動かすことにより、ロール１
の軸線が圧延方向と直交する方向に対して水平方向面内
で傾斜し、対向するロールに対してクロスするようにな
っている。７は、プッシャガイド６に矢印方向へ移動可
能に装着したチョッククランププレート、８はロールチ
ョック２にころがり軸受８ａを介して取り付けた車輪
で、ロールチョック２が、車輪８と転がり軸受８ａを介
してプッシャガイド６とチョッククランププレート７と
の間に支持され、それにより圧下力方向へのね滑らかな
移動が可能となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
クロスロール圧延機では、スラスト力を受ける機構にこ
ろがり軸受８ａを用いているので、スラスト力による圧
下力方向の摩擦力が大きくなって、圧下力のヒステリシ
スが大きくなるという問題は解消されるが、クロス制御
のためのロール旋回を許す機構（チョックライナ５）
と、スラスト力を受ける機構（チョッククランププレー
ト７、ころがり軸受８ａ、車輪８）とを別々に設け、特
にスラスト力を受ける機構をロールチョック２の外側に
突出して設けているので、構造が複雑化するという問題
があった。

【０００６】本発明は、上記事情を考慮し、圧下力方向
へのロールチョックの移動と、ロールクロス時のロール
チョックの旋回を許容し、且つロールに作用するスラス
ト力を支持する機構の簡略化を図ったクロスロール圧延
機を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、水平
面内で旋回させられることにより圧延方向と直交する方
向にクロスさせられるクロスロールのロールチョック
に、圧下力を付与して圧延を行うクロスロール圧延機に
おいて、前記ロールチョックの圧延方向前側および後側
の側面に曲率中心線を上下方向に向けた凸状の部分円筒
面を形成すると共に、この凸状の部分円筒面と対向する
ハウジング側部材に、凸状の部分円筒面と略同一曲率の
凹状の部分円筒面を形成し、前記いずれか一方の部分円
筒面を、保持器に保持され転動自在とされた多数の鋼球
の表面で形成される仮想部分円筒面で構成し、該仮想部
分円筒面を構成する鋼球の表面に他方の部分円筒面を転
がり接触させたことを特徴とする。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１記載のクロス
ロール圧延機において、前記クロスロールの旋回中心を
一方のロールチョックとし、該旋回中心を前記凸状の部
分円筒面の曲率中心としたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】請求項１の発明では、ロールクロスの際のロー
ルチョックとハウジング側部材との相対回動が、ロール
チョックの凸状の部分円筒面と凹状の部分円筒面の組み
合わせで許容される。また、圧延時にクロスロールに作
用するスラスト力は、ロールチョックの凸状の部分円筒
面から凹状の円筒面に伝わり、ハウジング側部材に受け
止められる。その際、両部分円筒面が転がり接触してい
るので、大きなスラスト力を受けながらも、小さな摩擦
力でロールチョックを圧下力方向に変位させることがで
きる。

【００１０】請求項２の発明では、ロールの旋回中心と
凸状および凹状の部分円筒面の曲率中心を一致させたの
で、旋回中心とする方のロールチョック側での軸方向変
位はなく、凸状および凹状の部分円筒面が相互に全面接
触する。従って、安定した状態でロールを旋回させるこ
とができると共に、確実にスラスト力を受け止めること
ができる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。図１、図２はこの発明の圧延機の一実施例の
全体構成を示し、図３はワークロールのクロス状態の説
明図、図４はロールチョック支持機構の水平断面図、図
５は同ロールチョック支持機構に用いるストロークボー
ルベアリングの斜視図、図６はロールチョック支持機構
の側面図である。

【００１２】この実施例の圧延機（クロスロール圧延
機）２０は、上下ワークロール２１、２２と、上下バッ
クアップロール２３、２４とを備えた４段圧延機として
構成されており、上下ワークロール２１、２２のみを僅
かにクロスさせて圧延するワークロールクロスミルとさ
れている。

【００１３】この圧延機２０では、上下ワークロール２
１、２２を僅かにクロスさせるためのクロス機構２５と
して、各ワークロール２１、２２の両端部のロールチョ
ック２６、２６ａ、２７、２７ａのうち互いに逆方向の
一方のロールチョック２６、２７ａのみを中心に旋回さ
せてクロスするようにしてる。この圧延機２０では、図
３（ｂ）に示すように、上下ワークロール２１、２２を
クロスさせると、上下ワークロール２１、２２を平行状
態にしてクロス角０とした場合の中心（ミル中心Ｏ）か
ら偏心量ｅだけ偏心した点がクロス中心Ｏｃとなること
になる。

【００１４】このような一方のロールチョック２６、２
７ａのみを旋回中心にしてクロスさせるクロス機構２５
について上ワークロール２１の場合で説明する。

【００１５】上ワークロール２１のクロス機構２５で
は、両端のロールチョック２６、２６ａのうち一方のロ
ールチョック２６のみを旋回中心とするようにしてあ
り、ロールチョック支持機構として、図４に示すよう
に、ロールチョック２６のライン方向前後の側面がそれ
ぞれ曲率中心軸（旋回中心と一致）を上下に向けた凸状
の部分円筒面２８で構成されている。一方、ハウジング
２９の圧延方向前後には一対のブロック３０が配置さ
れ、これら一対のブロック３０の先端に、前記凸状の部
分円筒面２８と略同一曲率の凹状の部分円筒面３１が形
成されている。

【００１６】この場合の凹状の部分円筒面３１は、図５
に示すように、ストロークベアリング３１Ｓの保持器３
１ａに保持された多数の鋼球３１ｂの表面で形成される
仮想円筒面（鋼球３１ｂの内接円筒面）で構成されてい
る。

【００１７】従って、ハウジング２９に設置された圧延
方向前後のブロック３０の先端の凹状の部分円筒面（鋼
球３１ｂの内接円筒面）３１でロールチョック２６の凸
状の部分円筒面２８が挟まれた状態で支持され、ロール
チョック２６を旋回中心として、上ワークロール２１が
クロスできることになる。また、鋼球３１ｂの表面に凸
状の部分円筒面２８がころがり接触することになるの
で、ロールチョック２６は圧下力方向にも円滑に変位可
能となる。

【００１８】このように上ロールチョック２６の中心Ｏ
Ｌを旋回中心として、上ワークロール２１をクロスさせ
るため、もう一方のロールチョック２６ａには、例えば
図３（ａ）に示すように、圧延方向前後の側面に凸状の
部分円筒面３２が形成されている。また、ハウジング２
９の圧延方向前後に一対のブロック３３が配置され、ハ
ウジング２９に取り付けたガイド３４に沿って圧延方向
前後に各ブロック３３が移動できるようになっている。
そして、これらブロック３３の先端にそれぞれ凸状の部
分円筒面３２と当接する平坦面３５が形成してある。さ
らに、ハウジング２９には、圧延方向前後のブロック３
３を移動するための移動調整機構３６として、アクチュ
エータ３７が取り付けられ、それぞれのアクチュエータ
３７の連結軸３７ａの先端にブロック３３が連結されて
いる。

【００１９】これにより、ロールクロスに伴うロール軸
方向の変位を、平坦面３５と凸状の部分円筒面３２との
摺動で吸収することができる。この場合、実際の圧延で
は、クロス角度が小さく、ロール軸長が長いことから、
軸方向変位は微小である。従って、平坦面３５の代わり
に、凸状の部分円筒面３２より曲率の大きな凹状曲面を
設け、接触面積を広げて支持の安定化を図っても実用上
の問題は生じない。また、実際には、ラジアル軸受のイ
ンナーレースのクリアランスである程度の軸方向移動を
吸収することができるあるので、凹状の曲面の曲率を凸
状の部分円筒部３２の曲率と略等しく設定しても実用上
差しつかえない。そのようにした場合、よりクロス状態
においてロールチョック２６ａを安定支持できることに
なる。

【００２０】上記の構成により、移動調整機構３６のア
クチュエータ３７の連結軸３７ａを伸縮してブロック３
３を圧延方向前後に移動すると、ブロック３３の平坦面
３５を介してワークロール２１の一方のロールチョック
２６ａが移動され、このロールチョック２６ａの移動に
よって、他方のロールチョック２６の中心ＯＬで、ワー
クロール２１の旋回が生じ、上ワークロール２１がクロ
スされる。

【００２１】同様にして下ワークロール２２について
も、上ワークロール２１と逆のロールチョック２７ａの
中心ＯＲを中心に旋回するように、ロールチョック２７
ａが、ロールチョック側の部分円筒面とブロック側の部
分円筒面で旋回可能に支持されている。そして、他方の
ロールチョック２７を支持するブロックにアクチュエー
タを連結し、これを操作することで、下ワークロール２
２をクロスさせることができるようになっている。

【００２２】こうすることで、上下ワークロール２１、
２２の４つのロールチョック２６、２６ａ、２７、２７
ａのうち、互いに反対側に位置する片方のロールチョッ
ク２６、２７ａのみに移動調整機構３６を構成するアク
チュエータ３７を設けるだけの簡単な構造でロールクロ
スを実現することができる。

【００２３】また、ワークロールクロスの際に旋回中心
ＯＬ、ＯＲとするロールチョック２６、２７ａおよび移
動調整機構３６を設けた他方のロールチョック２６ａ、
２７にそれぞれ凸状の部分円筒面２８、３２が形成さ
れ、これと当接する一方のブロック３０に凹状の部分円
筒面３１が形成され、他方のブロック３３に平坦面３５
が形成されているから、ロールクロスが円滑にできる。
特に、旋回中心側のロールチョック支持機構の凹状の部
分円筒面３１は、ストロークボールベアリング３１Ｓの
鋼球３１ｂの仮想部分円筒面で構成されており、相手側
の凸状の部分円筒面２８が鋼球３１ｂの表面にころがり
接触しているので、旋回が円滑に行われると共に、ワー
クロール２１、２２の圧下力方向への移動も円滑に行う
ことができる。

【００２４】この圧延機２０では、こうして上下ワーク
ロール２１、２２をクロスさせて圧延を行うが、圧延に
伴ってスラスト力が発生するので、これを支持する必要
がある。そのための機構として、ロールからロールチョ
ックにスラスト力を伝えるスラスト力支持機構４０が設
けられている。

【００２５】このスラスト力支持機構４０は、上下ワー
クロール２１、２２のロールクロスの際に旋回中心とす
る一方のロールチョック２６、２７ａ内に設けられる
が、ここでは上ワークロール２１のロールチョック２６
を例に説明すると、例えば図２および図４に示すよう
に、ワークロール２１の端部にフランジ状のスラストカ
ラー４１が形成され、その前後面にロールチョック２６
に支持されたローラ式のスラスト軸受４２が接触して転
動するように装着してあり、ワークロール２１に加わる
スラスト力がロールチョック２６に伝わるようになって
いる。

【００２６】このスラスト力支持機構４０では、スラス
ト力は、スラスト軸受４２からロールチョック２６に伝
達される。そして、ロールチョック２６に伝達されたス
ラスト力は、ロールチョック２６の部分円筒面２８およ
びブロック３０の部分円筒面（鋼球３１ｂの表面）３１
を介して、ブロック３０に伝達され、ブロック３０が設
置されるハウジング２９に伝達されて、最終的に支持さ
れる。つまり、部分円筒面２８、３１が、ロールチョッ
ク２６からブロック３０にスラスト力を伝える機構を構
成している。このため、ロールチョック２６の外側に大
きなアームなどの支持機構を設ける事なく、簡単な構造
となる。その際、両部分円筒面２８、３１が転がり接触
しているので、大きなスラスト力を受けながらも、小さ
な摩擦力でロールチョックを圧下力方向に変位させるこ
とができ、圧下力のヒステリシスの影響を受けずに、精
度の良い板厚制御ができる。

【００２７】この圧延機２０では、さらに上下ワークロ
ール２１、２２のロール交換を容易にするため、また上
下ワークロール２１、２２のクロス中心Ｏｃを、クロス
角０とした状態のミル中心Ｏと一致させた状態で圧延す
ることも可能にして圧延条件の多様化にも対応するた
め、ロールクロスの旋回中心となるロールチョック２
６、２７ａにも移動調整機構４５が設けられている。

【００２８】この移動調整機構４５では、例えば図２、
図３に示すように、ハウジング２９に圧延方向前後のブ
ロック３０を移動するためのアクチュエータ４６が取り
付けられ、それぞれのアクチュエータ４６の連結軸４６
ａの先端にブロック３０が連結されている。

【００２９】従って、移動調整機構４５のアクチュエー
タ４６の連結軸４６ａを伸縮してブロック３０を圧延方
向前後に移動すると、ブロック３０の凹状の部分円筒面
３１を介してワークロール２１の一方のロールチョック
２６の凸状の部分円筒面２８が押され、このロールチョ
ック２６の移動によってワークロール２１の旋回が生
じ、上下ワークロール２１、２２のクロス中心Ｏｃをミ
ル中心Ｏと一致させることができる。

【００３０】また、この圧延機２０では、上下のワーク
ロール２１、２２をクロスさせて圧延を行うだけでな
く、ロールベンディングを行うことができるようになっ
ており、例えば上ワークロール２１の一端のロールチョ
ック２６を図４および図６（図４の右側面）に示すよう
に、ロールチョック２６とブロック３０との間にロール
ベンディング用の流体圧シリンダ５０が上下方向に配置
してあり、例えば作動流体としての作動油の供給によっ
てロールチョック２６を上下方向に変位させることによ
り、上ワークロール２１を撓ませることができるように
なっている。このワークロールベンディングを行った場
合は、ワークロールクロスと組み合わせることで、一層
板厚分布の制御が広範囲にできるようになる。

【００３１】なお、上記実施例では、上下のワークロー
ル２１、２２のみをクロスさせる場合を示したが、バッ
クアップロールについても、ワークロールの場合と同様
の機構を設けることで、上下ワークロールと独立した状
態でクロスさせることができる。これによれば、ワーク
ロールとの接触状態を変えることで、ワークロール２
１、２２に加わる荷重分布を変えるなどして圧延条件の
多様化を図ることができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、ロールチョックに設けた凸状の部分円筒面とハ
ウジング側部材に設けた凹状の部分円筒面で、ロールチ
ョックとハウジング側部材の相対回動を許容し、かつ両
部分円筒面の組み合わせでスラスト力も受けるので、両
方の機能が一つの機構で達成され、構造が単純化する。
また、前記両部分円筒面が鋼球によりころがり接触して
いるので、大きなスラスト力を受けながらも、小さな摩
擦力でロールチョックを圧下力方向に変位させることが
でき、圧下力のヒステリシスの影響を受けずに、精度の
良い板厚制御ができる。

【００３３】請求項２の発明によれば、ロール旋回の程
度によらず、凸状および凹状の円筒面が全面接触するの
で、ロール旋回の安定性と、スラスト支持力の高さを同
時に維持できる。また、クロスするロールの旋回中心を
一方のロールチョックとしたので、ロール中心を旋回中
心とする場合に比べてクロス機構を簡単な構造にするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の側面図である。

【図２】同実施例のワークロール上での水平断面図であ
る。

【図３】同実施例のワークロールのクロス状態の説明図
である。

【図４】同実施例のロールチョック力支持機構の水平断
面図である。

【図５】同ロールチョック支持機構に用いられるストロ
ークボールベアリングの斜視図である。

【図６】同ロールチョック支持機構の側面図である。

【図７】従来のクロスロール圧延機の水平断面図であ
る。

【符号の説明】

２０ 圧延機 ２１ 上ワークロール ２２ 下ワークロール ２６ ロールチョック ２８ 凸状の部分円筒面 ２９ ハウジング ３０ ブロック（ハウジング側部材） ３１ 凹状の部分円筒面 ３１ａ 保持器 ３１ｂ 鋼球

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平面内で旋回させられることにより圧
   延方向と直交する方向にクロスさせられるクロスロール
   のロールチョックに、圧下力を付与して圧延を行うクロ
   スロール圧延機において、 前記ロールチョックの圧延方向前側および後側の側面に
   曲率中心線を上下方向に向けた凸状の部分円筒面を形成
   すると共に、この凸状の部分円筒面と対向するハウジン
   グ側部材に、前記凸状の部分円筒面と略同一曲率の凹状
   の部分円筒面を形成し、 前記いずれか一方の部分円筒面を、保持器に保持され転
   動自在とされた多数の鋼球の表面で形成される仮想部分
   円筒面で構成し、該仮想部分円筒面を構成する鋼球の表
   面に他方の部分円筒面を転がり接触させたことを特徴と
   するクロスロール圧延機。
2. 【請求項２】 前記クロスロールの旋回中心を一方のロ
   ールチョックとし、該旋回中心を前記凸状の部分円筒面
   の曲率中心としたことを特徴とする請求項１記載のクロ
   スロール圧延機。