JPH10235412A - 圧延機および圧延方法 - Google Patents

圧延機および圧延方法

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JPH10235412A
JPH10235412A JP9360132A JP36013297A JPH10235412A JP H10235412 A JPH10235412 A JP H10235412A JP 9360132 A JP9360132 A JP 9360132A JP 36013297 A JP36013297 A JP 36013297A JP H10235412 A JPH10235412 A JP H10235412A
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rolling
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work
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健次郎 成田
Mitsuo Nihei
充雄 二瓶
Kenichi Yasuda
健一 安田
Takehiko Saito
武彦 斎藤
Yukio Hirama
幸夫 平間
Koji Sato
宏司 佐藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】中間ロールおよび作業ロールがクロスする形式
の６段圧延機において、ロールクロスに伴う過大なスラ
スト力の発生を抑止し、ロールクロスにより均質な板厚
分布を確保でき、良好な品質の板材を製造できるように
する。 【解決手段】一対の作業ロール２、一対の中間ロール
３、一対の補強ロール４が圧延スタンド５に備えられ、
補強ロール４はその軸線が板材１の進行方向に直交しか
つ水平面内で傾斜しないように設置され、中間ロール３
と作業ロール２は、それぞれの軸線が水平面内で補強ロ
ール４の軸線に対し互いに反対方向に傾斜（クロス）す
るように設置され、さらにロール表面には潤滑剤供給装
置６より潤滑剤が供給されるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は板材の圧延機および
圧延方法に係わり、特に良好な品質が求められる金属板
材の圧延に適した圧延機および圧延方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】板材の圧延の分野においては品質の向上
が常に求められており、その板材の寸法精度の向上を図
るべく種々の形式の圧延機が提案されてきた。例えば特
公昭５０−２４９０３号公報や特公昭５２−１７０１号
公報では、作業ロールと中間ロールと補強ロールとを圧
延スタンドに備える６段圧延機において、中間ロールを
クロスする圧延機と圧延方法が提案されている。この従
来技術によれば、中間ロールを水平面内で傾斜可能と
し、その傾斜角を変化させることによって板幅方向の板
厚分布を変化させることができるため、大幅な板厚分布
の制御能力向上が期待されている。また、作業ロールと
板材とが接触していない部分の補強ロールからの荷重を
軽減できるため、これにロールベンディングを併用する
ことにより板幅方向の板厚分布の修正が容易に、かつ短
時間で行えるとして期待されている。
【０００３】また、特開昭６１−２７９３０５号公報で
は、圧延ロールの胴部スリーブを軸方向へ移動可能とし
た特殊ロールを用い、ロールの軸方向移動とロールのク
ロスとを同時に行う技術が提案されており、６段圧延機
については、中間ロールと補強ロール、もしくは中間ロ
ールと作業ロールを一体としてクロスさせる圧延機が開
示されている。この従来技術によれば、上記の従来技術
と同じように圧延ロールを水平面内で傾斜可能として傾
斜角を変化させることにより、大幅な板厚分布の制御能
力向上が期待されている。
【０００４】更に、作業ロールがクロスする形式の６段
圧延機のスラスト力を低減する技術としては、特開平６
−３１３０４号公報に記載のものがある。この従来技術
では、６段圧延機の作業ロールをクロスして形状制御を
行うと共に、作業ロールに生じるスラスト力を計測しこ
のスラスト力を相殺するように中間ロールを逆方向にク
ロスするものである。
【０００５】一方、圧延ロールをクロスする形式の圧延
機として実用化されている例としては、例えば上作業ロ
ールと上補強ロールとのペアのロール組、及び下作業ロ
ールと下補強ロールとのペアのロール組をそれぞれ一体
としてクロスするペアクロス方式の４段圧延機が「三菱
重工技報Vol.21, No.6（1984年）」の第６１頁〜第６７
頁に報告されている。さらに、別の実用化された例とし
ては、作業ロールのみをクロス可能とし、ロール間に潤
滑剤を供給する潤滑剤供給装置を設けた４段圧延機が特
開平５−５０１１０号公報に開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】４段圧延機では、作業
ロールが駆動されるため比較的大径のロールが用いられ
るが、硬質材や薄板材の圧延を行うためには小径ロール
が適しており、この場合、多段圧延機や６段圧延機が用
いられることが多い。
【０００７】圧延ロールをクロスする形式の圧延機の従
来技術としては上記のように６段圧延機と４段圧延機が
あるが、現在、実用化に成功しているのはいずれも４段
圧延機であり、６段圧延機では実用化に成功した例はな
い。その理由は、圧延ロールをクロスする場合にはスラ
スト力の発生が問題となり、実用化にはスラスト力の低
減が不可欠となるからである。
【０００８】「三菱重工技報Vol.21, No.6（1984年）」
や特開平５−５０１１０号公報に記載されている４段圧
延機においては、いずれも作業ロールをクロスすること
により生ずる軸方向のスラスト力を低減するための特別
の工夫がなされている。
【０００９】すなわち、作業ロールをクロスすることに
より生ずる軸方向のスラスト力としては、作業ロールと
補強ロールの間で発生するスラスト力および作業ロール
と板材との間で発生するスラスト力があるが、このう
ち、ペアクロス方式の４段圧延機においては、作業ロー
ルに合わせて補強ロールを一体としてクロスすることに
より、作業ロールと補強ロールのロール間でのスラスト
力の発生を防止している。また、作業ロールのみをクロ
スする方式の４段圧延機では、ロール間に潤滑剤を供給
することにより作業ロールと補強ロールのロール間で発
生するスラスト力を減少させ、さらに板材と作業ロール
の間で発生するスラスト力により打ち消し合わせ、トー
タルとしての作業ロールに生じるスラスト力を低減して
いる。
【００１０】一方、６段圧延機を開示する特公昭５０−
２４９０３号公報や特公昭５２−１７０１号公報、特開
昭６１−２７９３０５号公報においては、圧延ロールを
クロスすることにより生ずる軸方向のスラスト力に関す
る議論（低減することの議論）は全くなされておらず、
ロールをクロスすることにより生ずる軸方向のスラスト
力を低減するための特別の工夫もなされていない。この
ため、圧延中に作業ロールや中間ロールに過大なスラス
ト力が発生して圧延の続行が不可能になる。
【００１１】特開平６−３１３０４号公報に記載の６段
圧延機では、作業ロールに生じるスラスト力を計測しこ
のスラスト力を相殺するように中間ロールを逆方向クロ
スするという工夫がなされている。しかし、本願発明者
等の検討によれば、中間ロールと作業ロールを逆方向に
クロスしただけでは実質的なスラスト力の低減は不可能
であり、やはり圧延中に作業ロールに過大なスラスト力
が発生して圧延の続行が不可能になることが判明した。
【００１２】また、特開平６−３１３０４号公報に記載
の６段圧延機で仮に特開平５−５０１１０号公報に記載
のようにロール間潤滑を用いたとしても、圧延中に何ら
かの原因で作業ロールのスラスト力が増大した場合、中
間ロールのクロス角を変更したのではスラスト力の低減
は難しいことが分かった。
【００１３】更に、特開平６−３１３０４号公報に記載
の６段圧延機では、作業ロールのクロス角を変更して板
材の形状制御をしているが、作業ロールのクロス角を変
更すると、作業ロールに発生するスラスト力が大きく変
化し、圧延機中心モーメントに変化を生じることにより
左右の圧延荷重に差を生じ、この左右の荷重差により板
厚分布の誤った修正を行う原因となることも判明した。
【００１４】本発明の第１の目的は、中間ロールおよび
作業ロールがクロスする形式の６段圧延機において、ロ
ールクロスに伴う過大なスラスト力の発生を抑止し、ロ
ールクロスにより均質な板厚分布を確保でき、良好な品
質の板材を製造できる圧延機および圧延方法を提供する
ことである。
【００１５】本発明の第２の目的は、中間ロールおよび
作業ロールがクロスする形式の６段圧延機において、圧
延中に作業ロールのスラスト力が増加してもこのスラス
ト力を確実に低減でき、しかも板厚分布の修正に伴う左
右の荷重差への影響を小さく抑え、ロールクロスにより
均質な板厚分布を確保でき、良好な品質の板材を製造で
きる圧延機および圧延方法を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】〔Ａ．本発明の解決手段お よびそれに付随する特徴〕 上
記課題を解決する本発明の解決手段及びそれに付随する
特徴は次のようである。
【００１７】（１）まず上記第１の目的を達成するため
に、本発明は、板材を圧延する一対の作業ロールと、前
記一対の作業ロールをそれぞれ支持する一対の中間ロー
ルと、前記一対の中間ロールをそれぞれ支持する一対の
補強ロールとを圧延スタンドに備えた圧延機において、
前記一対の補強ロールは、それらの軸線が水平面内で互
いに傾斜しないように設置され、前記中間ロールおよび
前記作業ロールは、それぞれの軸線が水平面内で前記補
強ロールの軸線に対し互いに反対方向に傾斜し得るよう
に設置され、かつ前記作業ロール、中間ロール、補強ロ
ールのロール表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置を
設けたものとする。
【００１８】（２）上記（１）において、好ましくは、
前記作業ロールに生じるスラスト力が過大にならないよ
うに前記作業ロールのクロス角を設定し、この作業ロー
ルのクロス角を考慮した上で前記板材が所望の板厚分布
になるように前記中間ロールのクロス角を設定する。
【００１９】（３）また上記（１）において、好ましく
は、前記板材の圧延方向に直角な方向に対し各作業ロー
ルがなす角度を作業ロールのクロス角と定義し、前記圧
延方向に直角な方向に対し各中間ロールがなす角度を中
間ロールのクロス角と定義するとき、前記作業ロールの
クロス角を０．２度以上に設定し、前記中間ロールのク
ロス角を作業ロールと反対方向に０．１度以上に設定す
る。
【００２０】（４）さらに上記（１）において、好まし
くは、前記作業ロール及び前記中間ロールのうち少なく
とも一方に、ベンディング力を付与するロールベンダー
をさらに備える。
【００２１】（５）上記（４）において、好ましくは、
前記ロールベンダーとして、前記作業ロールに水平方向
に曲げ力を与える作業ロールベンダーを備える。
【００２２】（６）また上記（１）において、好ましく
は、前記作業ロール及び前記中間ロールのうち少なくと
も一方を軸方向に移動させることが可能なロール移動装
置をさらに設ける。
【００２３】（７）また上記（１）から（６）におい
て、好ましくは、前記潤滑剤は鉱物油を基油とする潤滑
油であり、かつ熱間で圧延を行う。
【００２４】（８）さらに上記（１）から（６）におい
て、好ましくは、前記作業ロールに冷却水を供給する冷
却水供給装置と、前記作業ロールに近接する位置に設け
られ前記冷却水が前記中間ロールに付着するのを防止す
るための冷却水遮蔽部材とをさらに有し、かつ熱間で圧
延を行う。
【００２５】（９）また上記（１）から（６）におい
て、前記作業ロールにクーラントを供給するクーラント
供給装置をさらに有し、前記潤滑剤は前記作業ロール用
のクーラントと油質もしくは濃度を異にする潤滑剤であ
り、かつ冷間で圧延を行うこともできる。
【００２６】（１０）さらに上記（１）から（６）にお
いて、前記作業ロールにクーラントを供給するクーラン
ト供給装置と、前記作業ロールに近接する位置に設けら
れ前記クーラントが前記中間ロールに付着するのを防止
するためのクーラント遮蔽部材とをさらに有し、かつ冷
間で圧延を行っても良い。
【００２７】（１１）また上記第２の目的を達成するた
めに、本発明は、板材を圧延する一対の作業ロールと、
前記一対の作業ロールをそれぞれ支持する一対の中間ロ
ールと、前記一対の中間ロールをそれぞれ支持する一対
の補強ロールとを圧延スタンドに備えた圧延機におい
て、前記一対の補強ロールは、それらの軸線が水平面内
で互いに傾斜しないように設置され、前記中間ロールお
よび前記作業ロールは、それぞれの軸線が水平面内で前
記補強ロールの軸線に対し互いに反対方向に傾斜し得る
ように設置され、かつ前記作業ロール、中間ロール、補
強ロールのロール表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装
置と、前記作業ロールの軸方向スラスト力を計測する作
業ロールスラスト力計測装置と、許容可能なスラスト力
を設定するスラスト力設定装置と、前記スラスト力設定
装置からの設定値と前記スラスト力の計測値を比較演算
して前記作業ロールのクロス角の変更量を求める作業ロ
ールクロス角演算装置と、前記作業ロールのクロス角の
変更量に応じて前記中間ロールのクロス角の変更量を求
める中間ロールクロス角演算装置と、前記作業ロールク
ロス角演算装置からの信号を受けて前記作業ロールのク
ロス角を変更する作業ロールクロス角変更装置と、前記
中間ロールクロス角演算装置からの信号を受けて前記中
間ロールのクロス角を変更する中間ロールクロス角変更
装置とを設けたものとする。
【００２８】（１２）上記（１１）において、好ましく
は、前記作業ロールクロス角演算装置は、前記スラスト
力の計測値が前記スラスト力設定装置からの設定値より
大きいときこの設定値との差分が小さくなるように前記
作業ロールのクロス角の変更量を求め、前記中間ロール
クロス角演算装置は、前記作業ロールのクロス角の変更
量による前記板材の板厚分布の変化分を打ち消すように
前記中間ロールのクロス角の変更量を求める。
【００２９】（１３）また上記（１１）において、好ま
しくは、前記板材の圧延方向に直角な方向に対し各作業
ロールがなす角度を作業ロールのクロス角と定義し、前
記圧延方向に直角な方向に対し各中間ロールがなす角度
を中間ロールのクロス角と定義するとき、前記作業ロー
ルクロス角演算装置は、前記作業ロールのクロス角が
０．２度以上となる範囲で作業ロールのクロス角の変更
量を求め、前記中間ロールクロス角演算装置は、前記中
間ロールのクロス角が作業ロールと反対方向に０．１度
以上となる範囲で中間ロールのクロス角の変更量を求め
る。
【００３０】（１４）また、上記第１の目的を達成する
ために、本発明は、一対の作業ロールと、前記一対の作
業ロールをそれぞれ支持する一対の中間ロールと、前記
一対の中間ロールをそれぞれ支持する一対の補強ロール
とを圧延スタンドに備えた圧延機を用い、板材を圧延す
る圧延方法において、前記一対の補強ロールを、それら
の軸線が水平面内で互いに傾斜しないように設置し、前
記中間ロールおよび前記作業ロールを、それぞれの軸線
が水平面内で前記補強ロールの軸線に対し互いに反対方
向に傾斜し得るように設置し、かつ前記作業ロール、中
間ロール、補強ロールのロール表面に潤滑剤を供給しな
がら圧延を行うものとする。
【００３１】（１５）上記（１４）において、好ましく
は、前記板材の圧延に際して、前記作業ロールに生じる
スラスト力が過大にならないように前記作業ロールのク
ロス角を設定し、この作業ロールのクロス角を考量した
上で前記板材が所望の板厚分布になるように前記中間ロ
ールのクロス角を設定する。
【００３２】（１６）また上記（１４）において、好ま
しくは、前記板材の圧延方向に直角な方向に対し各作業
ロールがなす角度を作業ロールのクロス角と定義し、前
記圧延方向に直角な方向に対し各中間ロールがなす角度
を中間ロールのクロス角と定義するとき、前記板材の圧
延に際して、前記作業ロールのクロス角を０．２度以上
に設定し、前記中間ロールのクロス角を作業ロールと反
対方向に０．１度以上に設定する。
【００３３】（１７）さらに上記（１４）において、好
ましくは、前記作業ロール及び前記中間ロールのうち少
なくとも一方にベンディング力を付与して圧延する。
【００３４】（１８）上記（１７）において、好ましく
は、前記作業ロールに与えるベンディング力として、水
平方向の曲げ力を付与して圧延する。
【００３５】（１９）また上記（１４）において、好ま
しくは、前記作業ロール及び前記中間ロールのうち少な
くとも一方を軸方向に移動させて圧延する。
【００３６】（２０）さらに上記（１４）から（１９）
において、好ましくは、前記作業ロールにクーラントを
供給し、前記潤滑剤として前記作業ロール用のクーラン
トと油質もしくは濃度を異にする潤滑剤を用い、かつ冷
間で圧延する。
【００３７】（２１）また上記（１４）から（１９）に
おいて、好ましくは、前記作業ロールにクーラントを供
給し、前記作業ロールに近接する位置にクーラント遮蔽
部材を設けて前記クーラントが前記中間ロールに付着す
るのを防止し、かつ冷間で圧延する。
【００３８】（２２）さらに上記第２の目的を達成する
ために、本発明は、一対の作業ロールと、前記一対の作
業ロールをそれぞれ支持する一対の中間ロールと、前記
一対の中間ロールをそれぞれ支持する一対の補強ロール
とを圧延スタンドに備えた圧延機を用い、板材を圧延す
る圧延方法において、前記一対の補強ロールを、それら
の軸線が水平面内で互いに傾斜しないように設置し、前
記中間ロールおよび前記作業ロールを、それぞれの軸線
が水平面内で前記補強ロールの軸線に対し互いに反対方
向に傾斜し得るように設置し、かつ前記作業ロール、中
間ロール、補強ロールのロール表面に潤滑剤を供給しな
がら圧延を行うと共に、前記作業ロールの軸方向スラス
ト力を計測し、このスラスト力の計測値と前もって設定
しておいた値とを比較し、その差分に応じ作業ロールの
クロス角を変更し、この作業ロールのクロス角の変更量
に応じて前記中間ロールのクロス角を変更するものとす
る。
【００３９】（２３）上記（２２）において、好ましく
は、前記作業ロールのクロス角の変更は、前記スラスト
力の計測値が前記スラスト力設定装置からの設定値より
大きいときこの設定値との差分が小さくなるように行
い、前記中間ロールのクロス角の変更は、前記作業ロー
ルのクロス角の変更量による前記板材の板厚分布の変化
分を打ち消すように行う。
【００４０】（２４）また上記（２２）において、好ま
しくは、前記板材の圧延方向に直角な方向に対し各作業
ロールがなす角度を作業ロールのクロス角と定義し、前
記圧延方向に直角な方向に対し各中間ロールがなす角度
を中間ロールのクロス角と定義するとき、前記作業ロー
ルクロス角の変更は、前記作業ロールのクロス角が０．
２度以上となる範囲で行い、前記中間ロールのクロス角
の変更は、前記中間ロールのクロス角が作業ロールと反
対方向に０．１度以上となる範囲で行う。
【００４１】〔Ｂ．本発明の作用原 理〕上記解決手段を
採用した本発明の作用原理は次のようである。
【００４２】前述したように、現在、ロールをクロスす
る形式の圧延機で実用化に成功しているのはいずれも４
段圧延機であり、６段圧延機では実用化に成功した例は
ない。４段圧延機では作業ロールが駆動されるため大径
のロールが用いられるが、硬質材や薄板材の圧延を行う
ためには小径ロールが適しており、その場合には６段圧
延機が用いられることが多い。
【００４３】本願発明者等が検討した結果、６段圧延機
において中間ロールをクロスする場合と、４段圧延機に
おいて作業ロールをクロスする場合とでは、スラスト力
の発生するメカニズムが本質的に異なっており、従来の
６段圧延機では、圧延中にロールに過大なスラスト力が
発生して圧延の続行が不可能になるという可能性がある
ことが判明した。以下、このことについて図１から図７
を用いて説明する。
【００４４】４段圧延機（比較例１ ） 図１は４段圧延機で作業ロールのみをクロスした場合の
スラスト力発生メカニズムを説明する図である。作業ロ
ール１０２をクロスさせて圧延を行うと、作業ロール１
０２（速度ＶW）と板材１０１（速度ＶS）の接触面で速
度差ΔＶWSの相対滑りを生じ、作業ロール１０２と補強
ロール１０４（速度ＶB）の接触面で速度差ΔＶWBの相
対滑りを生じる。この相対滑りの抵抗として、作業ロー
ル１０２と板材１０１の接触面でスラスト力ＦWSが生
じ、作業ロール１０２と補強ロール１０４の接触面でス
ラスト力ＦWBを生じる。図１より、作業ロール１０２の
みをクロスする場合にはＦWSとＦWBは必ず逆向きに働く
ため、作業ロール１０２のスラスト力は補強ロール１０
４のスラスト力よりは必ず小さくなる。すなわち、補強
ロール１０４のスラスト力はＦWB、作業ロール１０２の
スラスト力はＦWS−ＦWBとなる。
【００４５】図２に４段圧延機の作業ロールをクロスし
た場合の作業ロールと補強ロール間に生ずるスラスト力
の特性の一例を示す。図において、縦軸のμは生じたロ
ール軸方向のスラスト力を圧延荷重で割った値（スラス
ト係数と呼ぶ）を表し、横軸は圧延方向に直角な線に対
する作業ロール１本のクロス角を表している。スラスト
係数はいろいろな条件によって異なるが水潤滑の場合を
μW、油を水に混入したエマルジョンの場合をμeで表
し、比較のため板と作業ロール間のスラスト力μpを同
図内に記す。
【００４６】図２において、水潤滑の場合のスラスト係
数μWは約３０％にも達し、このような過大なスラスト
力には通常のチョックでは強度不足となり、チョック破
損の原因となる。また、このような過大なスラスト力に
耐え得るチョックは巨大なものとなり、設備が大型化す
るという不合理を生じる。
【００４７】一方、エマルジョンを用いてロール間潤滑
を行えば、スラスト係数μeを約８％程度に抑えること
ができるため、通常のチョックを用いて十分に対応でき
ることになる。
【００４８】また、ロール間潤滑を用いた場合、クロス
角０．０〜０．１度の範囲でロール間のスラスト係数μ
eは０〜６％と急増し、クロス角０．１〜１．２度の範
囲でスラスト係数μeは６〜８％と漸増する。一方、板
と作業ロール間のスラスト係数μpはクロス角の変化に
ほぼ比例し、クロス角０．０〜１．２度の範囲でスラス
ト係数は０〜１０％となる。
【００４９】以上より図１に示す４段圧延機にあって
は、特開平５−５０１１０号公報に記載のようにロール
間に潤滑剤を供給すると、補強ロール１０４のスラスト
力ＦWBは荷重の８％程度に抑えることができ、０．１度
以上の適切な範囲で作業ロール１０２のクロス角θWを
設定することにより作業ロール１０２のスラスト力ＦWS
−ＦWBを荷重の４％程度以下とすることができる。補強
ロール１０４は通常は直径が1500mm程度あり、補強ロー
ルチョックおよびベアリングも十分大きいため、荷重の
８％程度のスラスト力には十分に耐え得る。この時、作
業ロール１０２の直径を800mmと小さくしてもスラスト
力が同様に小さくなるため、作業ロール１０２は十分に
スラスト力に耐ることができる。
【００５０】このように４段圧延機において作業ロール
のみをクロスした場合には、作業ロールが板材から受け
るスラスト力と補強ロールから受けるスラスト力とは必
ず逆向きとなるため、作業ロールのスラスト力は補強ロ
ールのスラスト力より必ず小さくなり、さらにロール間
に潤滑剤を供給することによりスラスト力の値も小さく
保つことができる。
【００５１】６段圧延機（比較例２） ６段圧延機で中間ロールをクロスする場合には、４段圧
延機のように簡単にはスラスト力を低減できない。
【００５２】図３は特公昭５０−２４９０３号公報や特
公昭５２−１７０１号公報に記載の従来技術の例を示
し、６段圧延機で中間ロールのみをクロスさせて板材２
０１を圧延する場合のスラスト力発生メカニズムを説明
する図である。中間ロール２０３（速度ＶI）をクロス
させて圧延を行うと、中間ロール２０３と補強ロール２
０４（速度ＶB）の接触面で速度差ΔＶIBの相対滑りを
生じ、作業ロール２０２（速度ＶW）と中間ロール２０
３の接触面で速度差ΔＶWIの相対滑りを生じる。この相
対滑りの抵抗として、中間ロール２０３と補強ロール２
０４の接触面でスラスト力ＦIBが生じ、作業ロール２０
２と中間ロール２０３の接触面でスラスト力ＦWIが生じ
る。図３より、中間ロール２０３のみをクロスする場合
にはＦWIとＦIBは必ず逆向きに働くため、中間ロール２
０３のスラスト力は互いに打ち消し合って小さくなる。
従って、補強ロール２０４のスラスト力はＦIB、中間ロ
ール２０３のスラスト力はＦWI−ＦIB、作業ロール２０
２のスラスト力は−ＦWIとなる。
【００５３】ここで、従来技術ではロール間に潤滑材を
供給していないので、ロール間のスラスト力は荷重の３
０％以上にも達する大きな値となるため（図２のμW参
照）、補強ロール２０４のスラスト力ＦIB及び作業ロー
ル２０２のスラスト力−ＦWIは過大となり、このような
過大なスラスト力に耐え得る手段はなく、実用化は困難
となる。
【００５４】また、仮にロール間に潤滑剤を供給した場
合は、ロール間のスラスト力は荷重の８％程度に抑える
ことができるため（図２のμe参照）、補強ロール２０
４および作業ロール２０２のスラスト力ＦIB，−ＦWIは
いずれも荷重の８％程度となる。補強ロール２０４は通
常は直径が1400mm程度あり、補強ロールチョックおよび
ベアリングも十分大きいため、荷重の８％程度のスラス
ト力には十分に耐え得る。しかし、作業ロール２０２の
スラスト力も同じ８％であり、作業ロール２０２の直径
を600mm程度と小さくすると作業ロールチョックおよび
ベアリングも小さくなるため、上記のようなスラスト力
には耐えられなくなる。結局、作業ロールを小径化する
ことができなくなり、大径の作業ロールを使用せざるを
得なくなる。大径の作業ロールを用いると設備が大型化
し、製造コストが増加するいう好ましからざる問題を生
じることになる。また、大径の作業ロールを用いること
により板材との接触面積が増加するため接触面圧が下が
り十分な圧下が得られなくなり、圧延効率が低下すると
いった生産上好ましくない問題をも生じることになる。
【００５５】６段圧延機（比較例３） 図４は特開昭６１−２７９３０５号公報に記載の従来技
術の例を示し、６段圧延機で中間ロールと作業ロールを
一体としてクロスした場合のスラスト力発生メカニズム
を説明する図である。中間ロール３０３（速度ＶI）と
作業ロール３０２（速度ＶW）を一体としてクロスさせ
て圧延を行うと、中間ロール３０３と補強ロール３０４
（速度ＶB）の接触面で速度差ΔＶIBの相対滑りを生
じ、作業ロール３０２と板材３０１の接触面で速度差Δ
ＶWSの相対滑りを生じる。この相対滑りの抵抗として、
中間ロール３０３と補強ロール３０４の接触面でスラス
ト力ＦIBと作業ロール３０２と板材３０１の接触面でス
ラスト力ＦWSを生じる。従って、補強ロール３０４のス
ラスト力はＦIB、中間ロール３０３のスラスト力は−Ｆ
IB、作業ロール３０２のスラスト力はＦWSとなる。
【００５６】ここで、従来技術ではロール間に潤滑材を
供給していないので、ロール間のスラスト力は荷重の３
０％以上にも達する大きな値となるため、補強ロール３
０４のスラスト力ＦIB及び中間ロール３０３のスラスト
力−ＦIBは過大となり、このような過大なスラスト力に
耐え得る手段はなく、実用化は困難となる。
【００５７】また、仮にロール間に潤滑剤を供給した場
合は、ロール間のスラスト力は荷重の８％程度に抑える
ことができるため、補強ロール３０４と中間ロール３０
３のスラスト力ＦIB，−ＦIBは荷重の８％程度となり、
作業ロール３０２のスラスト力はクロス角θWにより異
なるがおよそ数％程度となる。補強ロール３０４は通常
は直径が1400mm程度あり、補強ロールチョックおよびベ
アリングも十分大きいため、荷重の８％程度のスラスト
力には十分に耐え得る。しかし、中間ロール３０３のス
ラスト力も同じ８％であり、中間ロール３０３の直径を
800mm程度に小さくするとロールチョックおよびベアリ
ングも小さくなるため、上記のようなスラスト力に耐え
られなくなる。結局、中間ロールを小径化することがで
きなくなり、大径の中間ロールを使用せざるを得なくな
る。大径の中間ロールを用いるとロールをクロスする装
置を含めた設備が大型化して圧延機が巨大化し、製造コ
ストが増加するいう好ましからざる問題を生じることに
なる。
【００５８】６段圧延機（比較例４） 図５は特開昭６１−２７９３０５号公報に記載の従来技
術の他の例を示し、６段圧延機で中間ロールと補強ロー
ルを一体としてクロスした場合のスラスト力発生メカニ
ズムを説明する図である。中間ロール４０３（速度
ＶI）と補強ロール４０４（速度ＶB）を一体としてクロ
スさせて圧延を行うと、中間ロール４０３と作業ロール
４０２（速度ＶW）の接触面で速度差ΔＶWIの相対滑り
を生じる。この相対滑りの抵抗として、中間ロール４０
３と作業ロール４０２の接触面でスラスト力ＦWIを生じ
る。従って、中間ロール４０３のスラスト力はＦWI、作
業ロール４０２のスラスト力はＦWIとなる。
【００５９】ここで、従来技術ではロール間に潤滑材を
供給していないので、ロール間のスラスト力は荷重の３
０％以上にも達する大きな値となるため、中間ロール４
０３のスラスト力ＦWI、作業ロール４０２のスラスト力
ＦWIは過大となり、このような過大なスラスト力に耐え
得る手段はなく、実用化は困難となる。
【００６０】また、仮にロール間に潤滑剤を供給した場
合は、ロール間のスラスト力は荷重の８％程度に抑える
ことができるため、作業ロール４０２と中間ロール４０
３のスラスト力ＦWI，ＦWIは荷重の８％程度となるが、
いずれもロール直径を小さくするとロールチョックおよ
びベアリングも小さくなるためスラスト力に耐えられな
くなる。結局、作業ロールと中間ロールを小径化するこ
とができなくなり、大径の作業ロールと中間ロールを使
用せざるを得なくなる。大径のロールを用いると設備が
大型化し、コストが増加するいう好ましからざる問題を
生じることになる。また、大径の作業ロールを用いるこ
とにより板材との接触面積が増加するため接触面圧が下
がり十分な圧下が得られなくなり、圧延効率が低下する
といった生産上好ましくない問題をも生じることにな
る。
【００６１】６段圧延機（比較例５） 図６は６段圧延機で作業ロールのみをクロスした場合の
スラスト力発生メカニズムを説明する図である。作業ロ
ール５０２のみをクロスさせて圧延を行うと、作業ロー
ル５０２（速度ＶW）と板材５０１（速度ＶS）の接触面
で速度差ΔＶＷＳの相対滑りを生じ、作業ロール５０２
と中間ロール５０３（速度ＶＩ）の接触面で速度差ΔＶ
WIの相対滑りを生じる。この相対滑りの抵抗として、作
業ロール５０２と板材５０１の接触面でスラスト力ＦWS
が生じ、作業ロール５０２と中間ロール５０３の接触面
でスラスト力ＦWIを生じる。図６より、作業ロール５０
２のみをクロスする場合にはＦWSとＦWIは必ず逆向きに
働くため、作業ロール５０２のスラスト力は中間ロール
５０３のスラスト力よりは必ず小さくなる。すなわち、
中間ロール５０３のスラスト力はＦWI、作業ロール５０
２のスラスト力はＦWS−ＦWIとなる。
【００６２】ここで、ロール間に潤滑材を供給しない場
合は、ロール間のスラスト力は荷重の３０％以上にも達
する大きな値となるため、中間ロール５０３のスラスト
力ＦWI、作業ロール５０２のスラスト力ＦWS−ＦWIは過
大となり、このような過大なスラスト力に耐え得る手段
はなく、実用化は困難となる。
【００６３】また、仮にロール間に潤滑剤を供給した場
合は、ロール間のスラスト力は荷重の８％程度に抑える
ことができるため、０．１度以上の適切な範囲で作業ロ
ール１０２のクロス角θWを設定することにより作業ロ
ール５０２のスラスト力ＦWS−ＦWIを荷重の４％程度以
下とすることができる。一方、中間ロール５０３のスラ
スト力ＦWIは荷重の８％程度であり、ロール直径を小さ
くするとロールチョックおよびベアリングも小さくなる
ためスラスト力に耐えられなくなる。結局、中間ロール
を小径化することができなくなり、大径の中間ロールを
使用せざるを得なくなる。大径のロールを用いると設備
が大型化し、コストが増加するいう好ましからざる問題
を生じることになる。
【００６４】６段圧延機（比較例６） 図７は特開平６−３１３０４号公報に記載の従来技術の
例を示し、６段圧延機であって、中間ロールと作業ロー
ルの軸線を逆方向に、即ち補強ロールの軸線に対し互い
に反対方向に傾斜するようにクロスさせた場合のスラス
ト力発生メカニズムを説明する図である。中間ロール６
０３（速度ＶI）と作業ロール６０２（速度ＶW）を逆方
向にをクロスさせて圧延を行うと、中間ロール６０３と
補強ロール６０４（速度ＶB）の接触面で速度差ΔＶIB
の相対滑りを生じ、作業ロール６０２と中間ロール６０
３の接触面で速度差ΔＶWIの相対滑りを生じ、作業ロー
ル６０２と板材６０１の接触面で速度差ΔＶWSの相対滑
りを生じる。この相対滑りの抵抗として、中間ロール６
０３と補強ロール６０４の接触面でスラスト力ＦIB、作
業ロール６０２と中間ロール６０３の接触面でスラスト
力ＦWI、作業ロール６０２と板材６０１の接触面でスラ
スト力ＦWSを生じる。図７より、中間ロール６０３と作
業ロール６０２を逆方向にクロスした場合には、中間ロ
ール６０３に生じるＦWIとＦIBは必ず逆向きに働き、作
業ロール６０２に生じるＦWSとＦWIも必ず逆向きに働く
ため、補強ロール６０４のスラスト力はＦIBとなるが、
中間ロール６０３のスラスト力はＦWI−ＦIB、作業ロー
ル６０２のスラスト力はＦWS−ＦWIとなる。
【００６５】ここで、従来技術ではロール間に潤滑材を
供給していないので、ロール間のスラスト力は荷重の３
０％以上にも達する大きな値となるため、作業ロール６
０２のスラスト力ＦWS−ＦWIは過大となり、このような
過大なスラスト力に耐え得る手段はなく、実用化は困難
となる。
【００６６】また、特開平６−３１３０４号公報にあっ
ては、６段圧延機の作業ロールのクロス角を変更して形
状制御を行うと共に、作業ロールに生じるスラスト力を
計測しこのスラスト力を相殺するように中間ロールを逆
方向にクロスしている。このため、仮にロール間潤滑を
用いたとしても、次のような問題がある。
【００６７】図２を用いて説明したように、ロール間潤
滑を用いた場合、クロス角０．０〜０．１度の範囲でロ
ール間のスラスト係数μeは０〜６％と急増し、クロス
角０．１〜１．２度の範囲でスラスト係数μeは６〜８
％と漸増する。一方、板と作業ロール間のスラスト係数
μpはクロス角の変化にほぼ比例し、クロス角０．０〜
１．２度の範囲でスラスト係数は０〜１０％となる。
【００６８】圧延中に何らか原因で板クラウンが変化し
た場合、特開平６−３１３０４号公報のように作業ロー
ルのクロス角を変更して板クラウンを修正することは可
能である。しかし、上記のように板と作業ロール間のス
ラスト力はクロス角に比例して大きく変化する（クロス
角変化０．１度当たりスラスト係数は０．８３％の変化
となる）ため、上下作業ロールに生じるスラスト力の変
化によって圧延スタンドに作用する圧延機中心モーメン
トに変化を生じる。
【００６９】一般的に圧延機には、左右の圧延荷重を検
出する荷重計が設置され、この荷重計で検出された左右
の圧延荷重の差が許容範囲を越えると左右の圧延荷重が
バランスするよう圧下装置を作動させ、板材の板厚を左
右対称になるように制御している。上記のようにスラス
ト力の変化で圧延機中心モーメントが変化すると、左右
の圧延荷重も変化し、左右の荷重差が計測され、板材の
圧延は対称に行われていたにも係わらず非対称と誤認さ
れ、誤った修正を行う原因にもなる。
【００７０】また、作業ロールを小径化する場合には、
ロール間のスラスト力と板間とスラスト力を打ち消し合
わし作業ロールに働くスラスト力を小さくするため、作
業ロールのクロス角は０．２度程度以上にする必要があ
る（後述）。この場合、作業ロールに対する中間ロール
の交差角は０．２以上となる。
【００７１】この状態で、圧延中に何らか原因で作業ロ
ールのスラスト力が増加した場合、特開平６−３１３０
４号公報に記載のようにスラスト力を計測し、中間ロー
ルのクロス角を変えてロール間スラスト力の増加により
スラスト増加分を打ち消そうとしても、０．２以上の交
差角の範囲では中間ロールと作業ロール間のスラスト力
の変化は小さく（クロス角変化０．１度当たりスラスト
係数は０．１８％の変化となる）、スラスト力の低減は
困難となる。結局、作業ロールを小径化することができ
なくなり、大径の作業ロールを使用することになる。大
径の作業ロールを用いると設備が大型化し、コストが増
加するいう好ましからざる問題を生じることになる。ま
た、大径の作業ロールを用いることにより板材との接触
面積が増加するため接触面圧が下がり十分な圧下が得ら
机なくなり、圧延効率が低下するといった生産上好まし
くない問題をも生じることになる。
【００７２】以上のように、従来の６段圧延機において
は、圧延ロールをクロスすることにより生ずる軸方向の
スラスト力に関する考慮が十分になされておらず、圧延
中にロールに過大なスラスト力を発生したり、スラスト
力の予期しない増加に対応できず、強度上の問題や、安
定な圧延を行う上での問題を生じ、そのため未だ実用に
至っていない。
【００７３】６段圧延機（本発明の第１の目的に係わる
コンセプト） 以上のような従来技術に対し、本発明では比較例６の６
段圧延機に、更にロール表面に潤滑剤を供給する潤滑剤
供給装置を設け、ロール間潤滑を行っている。このよう
にロール間潤滑を行うと、図２で説明したようにロール
間のスラスト力は荷重の８％程度に抑えることができ、
このため適切な範囲で作業ロール６０２のクロス角θW
と 中間ロール６０３のクロス角θIを設定すると、中間
ロール６０３のスラスト力ＦWI−ＦIBを問題無い程度に
低い値とすることができ、かつ作業ロール６０２のスラ
スト力ＦWS−ＦWIを荷重の５％程度以下とすることがで
きる。
【００７４】すなわち、本発明では、上記のスラスト係
数の変化特性を踏まえ、作業ロールのクロス角は作業ロ
ールに生じるスラスト力が過大にならないように設定
し、この作業ロールのクロス角を考慮した上で板材が所
望の板厚分布になるように中間ロールのクロス角を設定
するものであり、より具体的には作業ロールのクロス角
を０．２度以上に設定し、中間ロールのクロス角を作業
ロールと反対方向に０．１度以上に設定する。
【００７５】作業ロールを小径化する場合には、ロール
間のスラスト力と板間とスラスト力を打ち消し合わし作
業ロールに働くスラスト力を小さくするため、作業ロー
ルのクロス角は０．２度程度以上にする必要があること
は前述した。これは次の理由による。
【００７６】作業ロールのクロス角が０．２度以上の範
囲では、板と作業ロール間のスラスト係数は２％以上と
なる。この場合、作業ロールに対する中間ロールの交差
角も０．２以上となるため、中間ロールと作業ロール間
のスラスト係数は７％〜８％となる。このため、作業ロ
ールのスラスト力ＦWS−ＦWIは荷重の５％程度以下とな
る。
【００７７】従って、作業ロールのクロス角を０．２度
以上に設定すれば、作業ロール６０２のスラスト力ＦWS
−ＦWIを荷重の５％程度以下とすることができる。
【００７８】一方、中間ロールにあっては、補強ロール
及び作業ロールに対して共にロール間接触となる。ここ
で、ロール間潤滑を用いた場合、クロス角０．１度以上
の範囲ではロール間接触のスラスト係数μeは６〜８％
と微増するだけである。また、中間ロールを作業ロール
と逆方向にクロスした場合、中間ロールのクロス角を
０．１度以上に設定すれば、作業ロールと中間ロールの
交差角も必ず０．１度以上になり、上記のように作業ロ
ールのクロス角を０．２度以上に設定した場合は、作業
ロールと中間ロールの交差角は０．３度以上となる。よ
って、中間ロールのクロス角を０．１度以上に設定すれ
ば、補強ロールに対するスラスト係数と作業ロールに対
するスラスト係数はほぼ同程度の値となり、補強ロール
及び作業ロールでの接触面でのスラスト力は打ち消し合
って、中間ロール６０３のスラスト力ＦWI−ＦIBを問題
無い程度に低い値とすることができる。
【００７９】また、クロス角０．１度以上の範囲ではロ
ール間のスラスト係数の変化は少ないので、クロス角
０．１以上の範囲では中間ロールのクロス角をどの値に
設定しても作業ロールでのスラスト力の変動はほとんど
生じず、作業ロールのクロス角を考慮して最適のクロス
角を設定し、板材の板厚分布を自由に調整することがで
きる。
【００８０】以上により本発明においては、中間ロール
および作業ロールがクロスする形式の６段圧延機におい
て、ロールクロスに伴う過大なスラスト力の発生を抑止
することができ、良好な板材を安定して圧延することが
可能となると共に、スラスト力が増加してロールクロス
が制限され板厚分布が不均一になったり、板材の品質を
悪化させるなどの不都合を生じることが無くなり、良好
な品質の板材を製造できる。
【００８１】６段圧延機（本発明の第２の目的に係わる
コンセプト） また、本発明では、圧延中に何らか原因で作業ロールの
スラスト力が増加した場合、作業ロールのクロス角を変
更してスラスト力を減らし、かつこの作業ロールのクロ
ス角の変更量に応じて中間ロールのクロス角を変更す
る。また、作業ロールクロス角の変更は、作業ロールの
クロス角が０．２度以上となる範囲で行い、中間ロール
のクロス角の変更は、中間ロールのクロス角が作業ロー
ルと反対方向に０．１度以上となる範囲で行う。
【００８２】前述したように、ロール間潤滑を用いた場
合、クロス角０．１度以上の範囲ではロール間のスラス
ト係数の変化は少なく（クロス角変化０．１度当たりス
ラスト係数は０．１８％の変化となる）、中間ロールの
クロス角を変えて板クラウンを修正してもスラスト力に
与える影響は小さく、圧延機に発生する左右の荷重差は
小さいため、板材の形状の誤った修正を行う原因となり
にくい。よって、通板圧延中に作業ロールのクロス角の
変更により板厚分布（板クラウン又は板形状）が変化し
ても、中間ロールクロスにより板厚分布の修正は容易に
行うことが可能となる。
【００８３】一方、板と作業ロール間スラスト係数はク
ロス角０．０〜１．２度の範囲でスラスト係数は０〜１
０％となり、変化幅は１０％と大きい。従って、圧延中
に何らか原因で作業ロールのスラスト力が増加した場合
は、作業ロールのクロス角を変更することにより確実に
スラスト力を低減できる。また、作業ロールのクロス角
が０．２度以上の範囲では、前述したように作業ロール
のスラスト力を荷重の５％程度以下とすることができ、
かつ中間ロールのスラスト力も問題無い程度に低い値と
することができるので、作業ロールのクロス角が０．２
度以上となる範囲でクロス角を変更すれば、通常圧延時
においても作業ロール及び中間ロールに生じるスラスト
力が過大となることはない。
【００８４】従って、本発明においては、中間ロールお
よび作業ロールがクロスする形式の６段圧延機におい
て、圧延中に作業ロールのスラスト力が増加してもこの
スラスト力を確実に低減でき、しかも板厚分布の修正に
伴う左右の荷重差への影響が小さく抑えられるようにな
り、ロールクロスにより均質な板厚分布を確保でき、良
好な品質の板材を製造できる。
【００８５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施形態
を、図８〜図１０を参照しながら説明する。
【００８６】図８は本実施形態の６段圧延機を示す図で
あり、図９は中間ロールと中間ロールに付与されるスラ
スト力との関係を模式的に示す図であり、図１０は作業
ロールと作業ロールに付与されるスラスト力との関係を
模式的に示す図である。
【００８７】図８に示すように、本実施形態の６段圧延
機は、一対の作業ロール２、一対の中間ロール３、一対
の補強ロール４が圧延スタンド５に備えられ、補強ロー
ル４はその軸線が板材１の進行方向に直交しかつ水平面
内で傾斜しないように設置され、中間ロール３と作業ロ
ール２は、それぞれの軸線が水平面内で補強ロール４の
軸線に対し互いに反対方向に傾斜（クロス）するように
設置され、さらにロール表面には潤滑剤供給装置６より
潤滑剤が供給されるようになっている。
【００８８】潤滑剤供給装置６は補強ロール４と中間ロ
ール３とのロール間に潤滑剤を供給するように取り付け
られている。潤滑剤供給装置６より供給された潤滑剤
は、中間ロール３に補強ロール４および作業ロール２が
それぞれ接触しているため、接触部分を介してそれぞれ
のロール表面に付着する。
【００８９】また、作業ロール２のクロス角は０．２度
以上、好ましくは０．３〜１．５度程度の範囲に設定さ
れ、中間ロール３のクロス角は０．１度以上（作業ロー
ル２に対する交差角でみて０．３度以上）、好ましくは
０．３〜１．２度程度の範囲に設定されている。
【００９０】以上のように構成した本実施形態において
は、作業ロール２及び中間ロール３のロール表面に潤滑
剤が供給されるため、補強ロール４と中間ロール３の接
触面のスラスト力、中間ロール３と作業ロール２の接触
面のスラスト力は荷重の約８％程度のスラスト力に低減
される。
【００９１】補強ロール４は大径のロールであって大型
のチョック７で支持されており、荷重の約８％程度のス
ラスト力には十分に耐え得る。
【００９２】また、図９に示すように、中間ロール３は
補強ロール４と接触してスラスト力ＦＢを受けるが、作
業ロール２に対してもクロスしているため、作業ロール
２より反対方向のスラスト力ＦＩを受ける。このため、
中間ロール３の径は補強ロール４と比較して小さく、そ
のチョックも小さくなるが、補強ロール４および作業ロ
ール２での接触面のスラスト力ＦＢ，ＦＩはほぼ同じ大
きさで互いに逆向きの力となるため、総和としてのスラ
スト力ＦＢ−ＦＩは２つのスラスト力が打ち消し合って
問題のない程度に小さな力となる。
【００９３】更に、図１０に示すように、作業ロール２
は中間ロール３と接触してスラスト力ＦＩを受けるが、
中間ロール３と反対方向にクロスしていることにより、
板材１より反対方向のスラスト力ＦＰを受け、総和とし
てのスラスト力ＦＩ−ＦＰは上記の荷重の約８％よりさ
らに小さくなる。
【００９４】すなわち、前述したように、本発明者等の
検討により、ロールとロールの傾斜接触で生じるスラス
ト力と、板材とロールの傾斜接触で生じるスラスト力と
では、スラスト力発生の形態が異なることが明らかとな
っている。圧延方向に直角な方向に対するロール１本の
水平面内での傾斜角をクロス角と定義すれば、ロールと
ロールの傾斜接触の場合にはクロス角を大きくするとス
ラスト力は増加するが、クロス角が０．２〜０．４度程
度になるとスラスト力は荷重の８％程度の値に飽和し、
それ以降はクロス角をいくら大きくしてもスラスト力は
あまり増加しない。板材とロールの傾斜接触の場合は、
クロス角を大きくするとスラスト力は直線比例的に増加
し、クロス角が０．８〜１．０度程度でスラスト力は荷
重の８％程度となる。
【００９５】本実施形態では、作業ロール２のクロス角
は０．３〜１．５度程度、中間ロール３のクロス角の範
囲は０．３〜１．２度程度に設定されている。これによ
り作業ロールと中間ロールのスラスト係数は両方とも
０．５％以下とすることができる。この場合の板クラウ
ンの制御能力は、作業ロールのみを単独でクロス場合の
クロス角である０．３〜２．２度程度に相当し、極めて
大きな制御範囲となって板クラウンの制御能力が大幅に
増大する。
【００９６】以上のような本実施形態によれば、中間ロ
ール３と作業ロール２を、それぞれの軸線が水平面内で
補強ロール４の軸線に対し互いに反対方向にクロスする
ように設置し、さらにロール表面に潤滑剤供給装置６よ
り潤滑剤を供給するようにしたので、中間ロールと作業
ロールをクロスさせて圧延を行う際に問題となるスラス
ト力発生を抑止でき、良好な板材を安定して圧延するこ
とが可能となる。また、過大なスラスト力の発生でロー
ルクロスが制限され板厚分布が不均一になったり、板材
の品質を悪化させるなどの不都合を生じることが無く、
均質な板厚分布を確保でき、良好な品質の板材を製造で
きる。
【００９７】次に、本発明の第２の実施形態を、図１１
を参照しながら説明する。但し、図１１においては、板
材を省略してあり、かつ図８と同等の部材には同じ符号
を付してある。
【００９８】図１１に示すように、補強ロール４はその
軸線が板材１の進行方向に直交しかつ水平面内で傾斜し
ないように設置され、中間ロール３と作業ロール２は、
それぞれの軸線が水平面内で補強ロール４の軸線に対し
互いに反対方向に傾斜（クロス）するように設置され、
さらに作業ロール２の端部にはそのロールにベンディン
グ力を付与する作業ロールベンダー８が設置されてい
る。また、ロール表面には潤滑剤供給装置６より潤滑剤
が供給されるようになっている。
【００９９】本実施形態でも、中間ロール３と作業ロー
ル２を逆方向にクロスしかつロール間潤滑を用いたの
で、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【０１００】また、本実施形態によれば、中間ロール３
をクロスすることにより作業ロール２と板材とが接触し
ていない部分の補強ロール４からの荷重を軽減できるた
め、作業ロールのベンディング効果は中間ロール３をク
ロスしない時に較べて増加する。このため、作業ロール
ベンダー８を併用することにより、エッジドロップと呼
ばれる板材端部の板厚分布修正が可能となる。また、作
業ロールベンダー８として油圧式のものを用いることに
より、板幅方向および板厚分布の修正が圧延中にも容易
かつ短時間で行え、一層均質な板厚分布を確保でき、良
好な品質の板材を製造できるという長所がある。
【０１０１】図１１に示した実施形態では、垂直方向に
ベンディング力を付与する一般的なロールベンダー８を
用いたが、作業ロールが小径であることを利用し水平方
向にベンディング力を付与する作業ロールベンダーを用
いることもできる。図１２はこのような作業ロールベン
ダー８２を設置した実施形態を示す。図１２（ａ）に示
すように、作業ロールクロスシリンダー８３により作業
ロール２のクロス位置が定められ、この状態で作業ロー
ルベンダー８２により水平方向にベンディング力を付与
すると、特にロール端部付近において作業ロール２の軸
心の変化（たわみ）が生じる。この軸心の変化（たわ
み）を図１２（ｂ）に示す。作業ロール２の軸心が変化
すると、ロール端部付近におけるロールギャップも同様
に変化を生じるため、このことを利用して板材端部の板
厚分布の修正が可能となる。
【０１０２】次に、本発明の第３の実施形態を、図１３
を参照しながら説明する。但し、図１３においても、板
材を省略してあり、図８と同等の部材には同じ符号を付
してある。
【０１０３】図１３に示すように、補強ロール４はその
軸線が板材１の進行方向に直交しかつ水平面内で傾斜し
ないように設置され、中間ロール３と作業ロール２は、
それぞれの軸線が水平面内で補強ロール４の軸線に対し
互いに反対方向に傾斜（クロス）するように設置され、
さらに中間ロール３の端部にはそのロールにベンディン
グ力を付与する中間ロールベンダー９が設置されてい
る。中間ロール３も小径であるので、中間ロールベンダ
ー９として図１２（ａ）の作業ロールベンダー８２と同
様、水平方向にベンディング力を付与するものを用いて
も良い。また、ロール表面には潤滑剤供給装置６より潤
滑剤が供給されるようになっている。
【０１０４】本実施形態でも、中間ロール３と作業ロー
ル２を逆方向にクロスしかつロール間潤滑を用いたの
で、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【０１０５】また、本実施形態によれば、中間ロールベ
ンダー９の併用により、中間ロール３のクロス角設定に
誤差が生じた場合にもこれを補正することができる。す
なわち、クロス角設定の誤差による垂直方向のギャップ
への影響部分を、中間ロールベンダー９で中間ロール３
を垂直方向に曲げることにより補正すれば良く、これに
より中間ロール３のクロス角設定誤差を容易に補正でき
る。従って、板幅方向および板厚分布の修正が圧延中に
も容易かつ短時間で行え、一層均質な板厚分布を確保で
き、良好な品質の板材を製造できるという長所がある。
【０１０６】次に、本発明の第４の実施形態を、図１４
を参照しながら説明する。但し、図１４においても、板
材を省略してあり、図８と同等の部材には同じ符号を付
してある。
【０１０７】図１４に示すように、補強ロール４はその
軸線が板材１の進行方向に直交しかつ水平面内で傾斜し
ないように設置され、中間ロール３と作業ロール２は、
それぞれの軸線が水平面内で補強ロール４の軸線に対し
互いに反対方向に傾斜（クロス）するように設置され、
さらに作業ロール２を軸方向に移動可能とする作業ロー
ル移動装置１０が設置されている。また、ロール表面に
は潤滑剤供給装置６より潤滑剤が供給されるようになっ
ている。
【０１０８】本実施形態でも、中間ロール３と作業ロー
ル２を逆方向にクロスしかつロール間潤滑を用いたの
で、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【０１０９】また、中間ロールと作業ロールとをクロス
させて圧延を行う際には、特に作業ロールの胴長方向中
央部での荷重負荷が大きく、金属疲労などが中央部に集
中しやすくなりがちである。本実施形態によれば、作業
ロール２を作業ロール移動装置１０で軸方向に移動可能
としているため、長時間の圧延においても荷重の負荷を
分散することができ、金属疲労の集中を排除して作業ロ
ールの寿命を延ばすことができる。
【０１１０】次に、本発明の第５の実施形態を、図１５
を参照しながら説明する。但し、図１５においても、板
材を省略してあり、図８及び図１１と同等の部材には同
じ符号を付してある。
【０１１１】図１５に示すように、補強ロール４はその
軸線が板材１の進行方向に直交しかつ水平面内で傾斜し
ないように設置され、中間ロール３と作業ロール２は、
それぞれの軸線が水平面内で補強ロール４の軸線に対し
互いに反対方向に傾斜（クロス）するように設置されて
いる。さらに、中間ロール３を軸方向に移動可能とする
中間ロール移動装置１１が設置され、作業ロール２の端
部にはそのロールにベンディング力を付与する作業ロー
ルベンダー８が設置されている。また、ロール表面には
潤滑剤供給装置６より潤滑剤が供給されるようになって
いる。
【０１１２】本実施形態でも、中間ロール３と作業ロー
ル２を逆方向にクロスしかつロール間潤滑を用いたの
で、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【０１１３】また、本実施形態によれば、中間ロール３
を中間ロール移動装置１１で軸方向に移動可能とし、か
つ作業ロール２に作業ロールベンダー８を備えたので、
作業ロールベンダー８が効果を及ぼす領域を変えること
ができる。すなわち、中間ロール３のクロス角を変化さ
せることにより、板材中央部のボディークラウンを制御
し、中間ロール３の軸方向移動量を変化させることによ
り作業ロールベンダー８による効果を板材端部のみに限
定的に与えたり、或いは板材の中央側にまで与えたりす
ることができる。このため、エッジドロップ制御や複合
伸びの制御など複雑な板幅方向板厚分布の修正が容易に
行え、均質な板厚分布を確保でき、良好な品質の板材を
製造できるという長所がある。
【０１１４】以上、第１から第５の実施形態について説
明してきたが、本発明は熱間圧延、冷間圧延のいずれに
も適用可能であり、第１から第５の実施形態も熱間圧
延、冷間圧延のいずれの場合にも成り立つものである。
しかし、熱間圧延においては比較的長さの短いスラブ板
材やバー材を圧延することが多く、このような場合、板
材先端部の噛み込みが数多く繰り返されるため、噛み込
み時にスリップしないよう注意する必要がある。すなわ
ち、潤滑剤の潤滑性が高い場合には板材とロールの間に
も容易にスリップを生じるため、噛み込み不良を引き起
こす原因となる。従って、熱間圧延に用いる潤滑剤とし
てはロール間で高い潤滑性を示すが、一方で板材とロー
ル間では潤滑性が低いという一見矛盾するような性能が
要求される。しかし、ロール間の温度が100℃以下であ
り、板材の温度が約1000℃という高温であることを考慮
すれば、低温で潤滑性が高く高温で潤滑性が低い性能を
持った潤滑剤を適用すれば良いことになる。
【０１１５】図１６に本発明者等が行った潤滑剤の試験
結果を示す。油脂系の潤滑剤（０．５％濃度）を用いた
場合には温度の高低によって摩擦係数の変化は少ない
が、鉱物油系の潤滑剤（２％濃度）を用いた場合には温
度の高低によって摩擦係数は大きく変化する。つまり、
鉱物油系の潤滑剤がまさに上記の条件（ロール間で高い
潤滑性を示し、板材とロール間では低い潤滑性を示すと
言う条件）を満たし、熱間圧延におけるロール間の潤滑
剤として適することがわかる。このように熱間圧延にお
いては、潤滑剤として鉱物油を基油とする潤滑油を用い
ることにより、ロール間の潤滑性を確保した上で、噛み
込み時のスリップによる噛み込み不良を防止し、安定し
た圧延を行うことができる。
【０１１６】次に、本発明の第６の実施形態を、図１７
を参照しながら説明する。但し、図１７において、図８
と同等の部材には同じ符号を付してある。
【０１１７】図１７に示すように、補強ロール４はその
軸線が板材１の進行方向に直交しかつ水平面内で傾斜し
ないように設置され、中間ロール３と作業ロール２は、
それぞれの軸線が水平面内で補強ロール４の軸線に対し
互いに反対方向に傾斜（クロス）するように設置されて
いる。また、作業ロール２に冷却水を吐出する冷却水供
給装置２１が備えられ、作業ロール２に近接する位置に
冷却水供給装置２１からの冷却水が中間ロール３に飛散
および付着するのを防止するためのスクレーバ（冷却水
遮蔽部材）３２が設置されている。さらに、ロール表面
には潤滑剤供給装置６より潤滑剤が供給されるようにな
っている。
【０１１８】本実施形態でも、中間ロール３と作業ロー
ル２を逆方向にクロスしかつロール間潤滑を用いたの
で、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【０１１９】また、本実施形態によれば、作業ロール２
に近接する位置にスクレーバ２２を設置し、冷却水供給
装置２１から吐出される大量の作業ロール用冷却水が中
間ロール３に飛散、付着したり、或いはロール間に進入
するのを防止することができる。このため、冷却水量を
低減する必要が無くなって作業ロール２の冷却が十分に
行え、焼き付きなどの圧延不良を防止できる。また、サ
ーマルクラウンの過大な成長も防止できるため、一層均
質な板厚分布を確保でき、良好な品質の板材を製造でき
るという長所がある。
【０１２０】次に、本発明の第７の実施形態を、図１８
を参照しながら説明する。但し、図１８において、図８
と同等の部材には同じ符号を付してある。
【０１２１】前述の第６の実施形態（図１７）では熱間
圧延に本発明を適用した場合について説明したが、冷間
圧延では接合機の導入により連続的に板材が供給され、
連続圧延が行われることが多い。このような冷間圧延の
場合、作業ロールは常に圧延状態におかれるためにサー
マルクラウンが大きくなり易く、これを防止するために
は冷却能力の高いクーラントが必要となる。冷却能力の
高いクーラントとしては水の含有量を多くする方法が安
価で簡単である。しかし、このようなクーラントを本発
明のロール間の潤滑剤として利用しようする場合には、
水の含有量が多くロール表面への付着力が低下し易くな
るため、潤滑剤としてあまり適当ではなくなる。本実施
形態はこのことを考慮して、ロール間の潤滑剤として作
業ロール用のクーラントと油質もしくは濃度を異にする
ものを用いるものである。
【０１２２】図１８に示すように、補強ロール４はその
軸線が板材１の進行方向に直交しかつ水平面内で傾斜し
ないように設置され、中間ロール３と作業ロール２は、
それぞれの軸線が水平面内で補強ロール４の軸線に対し
互いに反対方向に傾斜（クロス）するように設置されて
いる。また、作業ロール２にクーラントを吐出するクー
ラント供給装置２３が備えられ、ロール表面には潤滑剤
供給装置６より潤滑剤が供給されるようになっている。
潤滑剤供給装置６より供給される潤滑剤としては、クー
ラント供給装置２３より供給されるクーラントと油質も
しくは濃度を異にする潤滑剤を用いる。さらに本実施形
態では、作業ロール２に近接する位置にスクレーバ（ク
ーラント遮蔽部材）２４を設置することも可能であり、
これによってクーラントが中間ロール３に飛散、付着し
たり、或いはロール間に進入するのを防止することが可
能となる。
【０１２３】本実施形態でも、中間ロール３と作業ロー
ル２を逆方向にクロスしかつロール間潤滑を用いたの
で、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【０１２４】また、本実施形態によれば、潤滑剤供給装
置６より供給される潤滑剤として、クーラント供給装置
２３より供給されるクーラントと油質もしくは濃度を異
にする潤滑剤を用いるので、高いクーラントの冷却能力
を確保しつつ、ロール間の潤滑剤として潤滑能力の高い
有効なものを用いることができる。
【０１２５】また、作業ロール２に近接する位置にスク
レーバ２４を設置することにより、クーラント装置２３
から吐出されるクーラントが中間ロール３に飛散、付着
したり、或いはロール間に進入するのを防止することが
できる。このため、クーラントを低減する必要が無くな
って作業ロール２の冷却が十分に行え、焼き付きなどの
圧延不良を防止できる。また、サーマルクラウンの過大
な成長も防止できるため、一層均質な板厚分布を確保で
き、良好な品質の板材を製造できるという長所がある。
【０１２６】本発明の第８の実施形態を、図１９を参照
しながら説明する。但し、図１９において、図８と同等
の部材には同じ符号を付してある。
【０１２７】図１９において、補強ロール４はその軸線
が板材１の進行方向に直交しかつ水平面内で傾斜しない
ように設置され、中間ロール３と作業ロール２は、それ
ぞれの軸線が水平面内で補強ロール４の軸線に対し互い
に反対方向に傾斜（クロス）するように設置されてい
る。また、ロール表面に潤滑剤供給装置６より潤滑剤が
供給されるようになっている。
【０１２８】また、本実施形態の６段圧延機は、作業ロ
ール２の軸方向スラスト力を計測する作業ロールスラス
ト力計測装置３１と、許容可能なスラスト力を設定する
スラスト力設定装置３２と、スラスト力設定装置３２か
らの設定値とスラスト力の計測値の値を比較演算し、作
業ロール２のクロス角の変更量を求める作業ロールクロ
ス角演算装置３３と、作業ロール２のクロス角の変更量
に応じ、中間ロール３のクロス角の変更量を求める中間
ロールクロス角演算装置３５と、作業ロールクロス角演
算装置３３からの信号を受け作業ロール２のクロス角を
変更する作業ロールクロス角変更装置３４と、中間ロー
ルクロス角演算装置３５からの信号を受け中間ロール３
のクロス角を変更する中間ロールクロス角変更装置３６
とを備えている。
【０１２９】また、作業ロール２のクロス角は０．２度
以上に設定され、中間ロール３のクロス角は０．１度以
上（作業ロール２に対する交差角でみて０．３度以上）
に設定され、作業ロールクロス角演算装置３３は、作業
ロール２のクロス角が０．２度以上となる範囲で作業ロ
ール２のクロス角の変更量を求め、中間ロールクロス角
演算装置３５は、中間ロール３のクロス角が０．１度以
上となる範囲で中間ロール３のクロス角の変更量を求め
る。
【０１３０】作業ロール２の軸方向スラスト力を作業ロ
ールスラスト力計測装置３１により計測し、スラスト力
の計測値とスラスト力設定装置３２で前もって設定して
おいた値とを作業ロールクロス角演算装置３３で比較演
算する。比較演算処理は以下のようになる。
【０１３１】スラスト力設定装置３２の設定値Ｆsfから
計測したスラスト力の値Ｆsmを引けば修正すべきスラス
ト力ΔＦsが得られる。もし、計測したスラスト力Ｆsm
が設定値Ｆsf より小さい場合は以下の処理は不要とな
り、特に処理は行わない。
【０１３２】作業ロール２に生じるスラスト力Ｆsはロ
ール間に生じるスラスト力Ｆrと板とロールに生じるス
ラスト力Ｆpで次のように表される。
【０１３３】 Ｆs＝ Ｆr − Ｆp （１） ＦrとＦpは圧延荷重Ｐrと図２で示したロール間のスラ
スト係数μe、板と作業ロール間のスラスト係数μpを用
いて次のように表される。
【０１３４】 Ｆr＝μe・ Ｐr （２） Ｆp＝μp・ Ｐr （３） ロール間のスラスト係数μeを小さくすべく潤滑剤供給
装置６によりロール表面にエマルジョンなどの潤滑剤を
供給しているが、クロス角０．１〜１．２度の範囲でス
ラスト係数は６〜８％となり変化幅は2%しかない。この
ため、前述したように中間ロール３のクロス角を変えて
もスラスト力に与える影響は小さい。一方、板と作業ロ
ール間のスラスト係数μpはクロス角０．０〜１．２度
の範囲でスラスト係数は０〜１０％となり、変化幅は10
％と大きい。さらに板と作業ロール２のクロス角θと板
と作業ロール間のスラスト係数μpはほぼ比例関係にあ
るため、次のように表せる。
【０１３５】 μp＝Ｃp・θ＋Ｄ （４） ここで、Ｃpは比例定数、Ｄは初期常数である。作業ロ
ールクロス角の変化分Δθによるロール間のスラスト係
数μeの変化は小さいため無視すると、作業ロールクロ
ス角の変化分Δθとスラスト力の変化分ΔＦsの関係
は、近似的に次のように表せる。
【０１３６】 ΔＦs＝ ―Ｐr・ Ｃp・Δθ （５） （５）式より修正すべきスラスト力ΔＦsに対する修正
すべき作業ロールクロス角の変化分Δθは次のよう求ま
る。
【０１３７】 Δθ＝ ―ΔＦs ／（Ｐr・Ｃp） （６） 作業ロールクロス角変更装置３４では作業ロールクロス
角演算装置３３からの信号を受けて作業ロールのクロス
角を変更する。これにより過大なスラスト力は修正され
る。上述の説明ではスラスト係数μpの変化は無視した
が、この少ない影響をさらに考慮しても同様なことが可
能であり、本発明と発明の本質を異にするものではな
い。
【０１３８】中間ロールクロス角演算装置３５では作業
ロールクロス角演算装置３３からの信号を受けて、中間
ロール３のクロス角の変更量ΔθIを求める。
【０１３９】板材の板クラウンの変化分ΔＣｈと作業ロ
ールクロス角の変化分Δθ、中間ロールクロス角の変化
分ΔθIの関係は一般に次式のように表される。
【０１４０】 ΔＣｈ＝（∂Ｃｈ／∂θ）・Δθ＋（∂Ｃｈ／∂θI）・ΔθI （７） ここで、Ｃｈは板クラウン、θは作業ロールクロス角、
θIは中間ロールクロス角を表す。係数（∂Ｃｈ／∂
θ）と係数（∂Ｃｈ／∂θI）は前もって計算もしくは
実験より求めておけば良い。
【０１４１】（７）式でΔＣｈ＝０とおけば次式が得ら
れる。
【０１４２】 ΔθI＝−（∂Ｃｈ／∂θ）・Δθ／（∂Ｃｈ／∂θI） （８） （８）式は作業ロールクロス角の変化分Δθによる板ク
ラウン変化を打ち消すための、等価な中間ロールクロス
角の変化分ΔθIを表している。
【０１４３】中間ロールクロス角変更装置３６では中間
ロールクロス角演算装置３５からの信号を受け中間ロー
ル３のクロス角を変更する。これにより作業ロールクロ
ス角の変化分Δθによる板クラウン変化を無くして板材
品質を良好に保つことができる。
【０１４４】前述したごとく、本実施形態では作業ロー
ル２のクロス角が０．２度以上となる範囲で作業ロール
２のクロス角を変更し、中間ロール３のクロス角が０．
１度以上となる範囲で中間ロール３のクロス角を変更す
るので、中間ロール３は補強ロール４に対するクロス角
は０．１度以上で用い、作業ロール２に対するクロス角
は０．３度以上で用いる。また、前述したようにロール
間のスラスト係数は、クロス角０．１度以上でスラスト
係数の変化が少なく安定する。このため、中間ロールク
ロス角変更装置３６で中間ロールクロス角演算装置３５
からの信号を受け中間ロール３のクロス角を変更するこ
とにより、より安定にスラスト力の発生を抑止でき、板
厚分布の修正に伴う左右の荷重差への影響も小さく抑え
られ、さらに板材品質を良好に保つことができる。
【０１４５】このように本実施形態によれば、中間ロー
ル３と作業ロール２を逆方向にクロスしかつロール間潤
滑を用いたので、第１の実施形態と同様の効果が得られ
ると共に、圧延中に何らかの原因で作業ロールのスラス
ト力が増加した場合でもスラスト力を確実に低減でき、
しかも板厚分布の修正に伴う左右の荷重差への影響を小
さく抑え、さらに板材品質を良好に保つことができる。
【０１４６】
【発明の効果】本発明によれば、良好な板材を安定して
圧延することが可能となると共に、過大なスラスト力の
発生でロールクロスが制限され板厚分布が不均一になっ
たり、板材の品質を悪化させるなどの不都合を生じるこ
とが無く、均質な板厚分布を確保でき、良好な品質の板
材を製造できる。
【０１４７】また、圧延中に何らかの原因で作業ロール
のスラスト力が増加した場合でもスラスト力を確実に低
減でき、しかも板厚分布の修正に伴う左右の荷重差への
影響を小さく抑え、さらに板材品質を良好に保つことが
できる。
【０１４８】さらに作業ロールに作業ロールベンダーを
設置するので、板幅方向および板厚分布の修正が容易か
つ短時間で行え、均質な板厚分布を確保でき、良好な品
質の板材を製造できる。
【０１４９】また中間ロールに中間ロールベンダーを設
置するので、中間ロールのクロス角設定の誤差を容易に
補正でき、従って板幅方向および板厚分布の修正が容易
かつ短時間で行え、均質な板厚分布を確保でき、良好な
品質の板材を製造できる。
【０１５０】また作業ロールを軸方向に移動可能とする
ので、作業ロールに生じる胴中央部への荷重の集中を排
除でき、金属疲労の分散が可能となる。このため、作業
ロールの寿命を延ばすことができる。
【０１５１】また中間ロールを軸方向に移動可能とし、
しかも作業ロールに作業ロールベンダーを設置するの
で、エッジドロップ制御や複合伸びの制御など複雑な板
幅方向および板厚分布の修正が容易に行え、均質な板厚
分布を確保でき、良好な品質の板材を製造できる。
【０１５２】さらに本発明によれば、作業ロールに近接
する位置に冷却水供給装置を設置するので、大量の作業
ロール用冷却水が中間ロールに飛散、付着したり、或い
は進入するのを防止することができる。このため、冷却
水量を低減する必要が無くなって作業ロール２の冷却が
十分に行え、焼き付きなどの圧延不良を防止できる。ま
た、サーマルクラウンの過大な成長も防止できるため、
均質な板厚分布を確保でき、良好な品質の板材を製造で
きる。
【０１５３】また、ロール間の潤滑剤として、作業ロー
ル用のクーラントと油質もしくは濃度を異にする潤滑剤
を用いるので、高いクーラントの冷却能力を確保しつ
つ、ロール間の潤滑剤として潤滑能力の高い有効なもの
を用いることができる。さらにこの場合、作業ロールに
近接する位置にクーラント遮蔽部材を設置することによ
り、クーラントが中間ロールに飛散、付着したり、或い
はロール間に進入するのを防止することができる。この
ため、クーラントを低減する必要が無くなって作業ロー
ルの冷却が十分に行え、焼き付きなどの圧延不良を防止
できる。また、サーマルクラウンの過大な成長も防止で
きるため、均質な板厚分布を確保でき、良好な品質の板
材を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】４段圧延機で作業ロールのみをクロスした場合
のスラスト力発生メカニズムを説明する図である。
【図２】作業ロールに負荷されるスラスト係数の特性を
示す図である。
【図３】６段圧延機で中間ロールのみをクロスさせて板
材を圧延する場合のスラスト力発生メカニズムを説明す
る図である。
【図４】６段圧延機で中間ロールと作業ロールを一体と
してクロスした場合のスラスト力発生メカニズムを説明
する図である。
【図５】６段圧延機で中間ロールと補強ロールを一体と
してクロスした場合のスラスト力発生メカニズムを説明
する図である。
【図６】６段圧延機で作業ロールのみをクロスした場合
のスラスト力発生メカニズムを説明する図である。
【図７】６段圧延機で中間ロールと作業ロールの軸線
を、補強ロールの軸線に対し互いに反対方向に傾斜する
ようにクロスさせた場合のスラスト力発生メカニズムを
説明する図である。
【図８】本発明の第１の実施形態による圧延機を示す図
であって、中間ロールと作業ロールを補強ロールの軸線
に対し互いに反対方向に傾斜するようにクロスさせた６
段圧延機を示す図である。
【図９】中間ロールと中間ロールに付与されるスラスト
力との関係を模式的に示す図である。
【図１０】作業ロールと作業ロールに付与されるスラス
ト力との関係を模式的に示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態による圧延機を示す
図である。
【図１２】（ａ）は水平方向にベンディング力を付与す
る作業ロールベンダーの機構を示す図であり、（ｂ）は
その作業ロールベンダーによる作業ロールの軸心の変化
（たわみ）を示す図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態による圧延機を示す
図である。
【図１４】本発明の第４の実施形態による圧延機を示す
図である。
【図１５】本発明の第５の実施形態による圧延機を示す
図である。
【図１６】油脂系の潤滑剤および鉱物油系の潤滑剤の、
温度の高低による摩擦係数の変化を示す図である。
【図１７】本発明の第６の実施形態による圧延機を示す
図である。
【図１８】本発明の第７の実施形態による圧延機を示す
図である。
【図１９】本発明の第８の実施形態による圧延機を示す
図である。
【符号の説明】
１ 板材 ２ 作業ロール ３ 中間ロール ４ 補強ロール ５ ハウジング ６ 潤滑剤供給装置 ７ チョック ８ 作業ロールベンダー ８ａ 作業ロールクロスシリンダー ９ 中間ロールベンダー １０ 作業ロール移動装置 １１ 中間ロール移動装置 ２１ 冷却装置 ２２ スクレーバ ２３ クーラント装置 ２４ スクレーバ ３１ 作業ロールスラスト力計測装置 ３２ スラスト力設定装置 ３３ 作業ロールクロス角演算装置 ３４ 作業ロールクロス角変更装置 ３５ 中間ロールクロス角演算装置 ３６ 中間ロールクロス角変更装置
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ２１Ｂ 27/10 Ｂ２１Ｂ 27/10 Ｄ 29/00 29/00 Ａ 31/16 31/16 37/00 ＢＢＨ 45/02 ３１０ 37/28 37/00 ＢＢＨ 45/02 ３１０ １１６Ｊ (72)発明者 斎藤 武彦 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内 (72)発明者 平間 幸夫 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内 (72)発明者 佐藤 宏司 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】板材を圧延する一対の作業ロールと、前記
    一対の作業ロールをそれぞれ支持する一対の中間ロール
    と、前記一対の中間ロールをそれぞれ支持する一対の補
    強ロールとを圧延スタンドに備えた圧延機において、 前記一対の補強ロールは、それらの軸線が水平面内で互
    いに傾斜しないように設置され、 前記中間ロールおよび前記作業ロールは、それぞれの軸
    線が水平面内で前記補強ロールの軸線に対し互いに反対
    方向に傾斜し得るように設置され、 かつ前記作業ロール、中間ロール、補強ロールのロール
    表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置を設けたことを
    特徴とする圧延機。
  2. 【請求項２】請求項１記載の圧延機において、前記作業
    ロールに生じるスラスト力が過大にならないように前記
    作業ロールのクロス角を設定し、この作業ロールのクロ
    ス角を考慮した上で前記板材が所望の板厚分布になるよ
    うに前記中間ロールのクロス角を設定したことを特徴と
    する圧延機。
  3. 【請求項３】請求項１記載の圧延機において、前記板材
    の圧延方向に直角な方向に対し各作業ロールがなす角度
    を作業ロールのクロス角と定義し、前記圧延方向に直角
    な方向に対し各中間ロールがなす角度を中間ロールのク
    ロス角と定義するとき、前記作業ロールのクロス角を
    ０．２度以上に設定し、前記中間ロールのクロス角を作
    業ロールと反対方向に０．１度以上に設定したことを特
    徴とする圧延機。
  4. 【請求項４】請求項１記載の圧延機において、前記作業
    ロール及び前記中間ロールのうち少なくとも一方に、ベ
    ンディング力を付与するロールベンダーをさらに備えた
    ことを特徴とする圧延機。
  5. 【請求項５】請求項４記載の圧延機において、前記ロー
    ルベンダーとして、前記作業ロールに水平方向に曲げ力
    を与える作業ロールベンダーを備えたことを特徴とする
    圧延機。
  6. 【請求項６】請求項１記載の圧延機において、前記作業
    ロール及び前記中間ロールのうち少なくとも一方を軸方
    向に移動させることが可能なロール移動装置をさらに設
    けたことを特徴とする圧延機。
  7. 【請求項７】請求項１から６のうちいずれか１項記載の
    圧延機において、前記潤滑剤は鉱物油を基油とする潤滑
    油であり、かつ熱間で圧延を行うことを特徴とする圧延
    機。
  8. 【請求項８】請求項１から６のうちいずれか１項記載の
    圧延機において、前記作業ロールに冷却水を供給する冷
    却水供給装置と、前記作業ロールに近接する位置に設け
    られ前記冷却水が前記中間ロールに付着するのを防止す
    るための冷却水遮蔽部材とをさらに有し、かつ熱間で圧
    延を行うことを特徴とする圧延機。
  9. 【請求項９】請求項１から６のうちいずれか１項記載の
    圧延機において、前記作業ロールにクーラントを供給す
    るクーラント供給装置をさらに有し、前記潤滑剤は前記
    作業ロール用のクーラントと油質もしくは濃度を異にす
    る潤滑剤であり、かつ冷間で圧延を行うことを特徴とす
    る圧延機。
  10. 【請求項１０】請求項１から６のうちいずれか１項記載
    の圧延機において、前記作業ロールにクーラントを供給
    するクーラント供給装置と、前記作業ロールに近接する
    位置に設けられ前記クーラントが前記中間ロールに付着
    するのを防止するためのクーラント遮蔽部材とをさらに
    有し、かつ冷間で圧延を行うことを特徴とする圧延機。
  11. 【請求項１１】板材を圧延する一対の作業ロールと、前
    記一対の作業ロールをそれぞれ支持する一対の中間ロー
    ルと、前記一対の中間ロールをそれぞれ支持する一対の
    補強ロールとを圧延スタンドに備えた圧延機において、 前記一対の補強ロールは、それらの軸線が水平面内で互
    いに傾斜しないように設置され、 前記中間ロールおよび前記作業ロールは、それぞれの軸
    線が水平面内で前記補強ロールの軸線に対し互いに反対
    方向に傾斜し得るように設置され、 かつ前記作業ロール、中間ロール、補強ロールのロール
    表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置と、 前記作業ロールの軸方向スラスト力を計測する作業ロー
    ルスラスト力計測装置と、 許容可能なスラスト力を設定するスラスト力設定装置
    と、 前記スラスト力設定装置からの設定値と前記スラスト力
    の計測値を比較演算して前記作業ロールのクロス角の変
    更量を求める作業ロールクロス角演算装置と、 前記作業ロールのクロス角の変更量に応じて前記中間ロ
    ールのクロス角の変更量を求める中間ロールクロス角演
    算装置と、 前記作業ロールクロス角演算装置からの信号を受けて前
    記作業ロールのクロス角を変更する作業ロールクロス角
    変更装置と、 前記中間ロールクロス角演算装置からの信号を受けて前
    記中間ロールのクロス角を変更する中間ロールクロス角
    変更装置とを設けたことを特徴とする圧延機。
  12. 【請求項１２】請求項１１記載の圧延機において、前記
    作業ロールクロス角演算装置は、前記スラスト力の計測
    値が前記スラスト力設定装置からの設定値より大きいと
    きこの設定値との差分が小さくなるように前記作業ロー
    ルのクロス角の変更量を求め、前記中間ロールクロス角
    演算装置は、前記作業ロールのクロス角の変更量による
    前記板材の板厚分布の変化分を打ち消すように前記中間
    ロールのクロス角の変更量を求めることを特徴とする圧
    延機。
  13. 【請求項１３】請求項１１記載の圧延機において、前記
    板材の圧延方向に直角な方向に対し各作業ロールがなす
    角度を作業ロールのクロス角と定義し、前記圧延方向に
    直角な方向に対し各中間ロールがなす角度を中間ロール
    のクロス角と定義するとき、前記作業ロールクロス角演
    算装置は、前記作業ロールのクロス角が０．２度以上と
    なる範囲で作業ロールのクロス角の変更量を求め、前記
    中間ロールクロス角演算装置は、前記中間ロールのクロ
    ス角が作業ロールと反対方向に０．１度以上となる範囲
    で中間ロールのクロス角の変更量を求めることを特徴と
    する圧延機。
  14. 【請求項１４】一対の作業ロールと、前記一対の作業ロ
    ールをそれぞれ支持する一対の中間ロールと、前記一対
    の中間ロールをそれぞれ支持する一対の補強ロールとを
    圧延スタンドに備えた圧延機を用い、板材を圧延する圧
    延方法において、 前記一対の補強ロールを、それらの軸線が水平面内で互
    いに傾斜しないように設置し、 前記中間ロールおよび前記作業ロールを、それぞれの軸
    線が水平面内で前記補強ロールの軸線に対し互いに反対
    方向に傾斜し得るように設置し、 かつ前記作業ロール、中間ロール、補強ロールのロール
    表面に潤滑剤を供給しながら圧延を行うことを特徴とす
    る圧延方法。
  15. 【請求項１５】請求項１４記載の圧延方法において、前
    記板材の圧延に際して、前記作業ロールに生じるスラス
    ト力が過大にならないように前記作業ロールのクロス角
    を設定し、この作業ロールのクロス角を考量した上で前
    記板材が所望の板厚分布になるように前記中間ロールの
    クロス角を設定することを特徴とする圧延方法。
  16. 【請求項１６】請求項１４記載の圧延方法において、前
    記板材の圧延方向に直角な方向に対し各作業ロールがな
    す角度を作業ロールのクロス角と定義し、前記圧延方向
    に直角な方向に対し各中間ロールがなす角度を中間ロー
    ルのクロス角と定義するとき、前記板材の圧延に際し
    て、前記作業ロールのクロス角を０．２度以上に設定
    し、前記中間ロールのクロス角を作業ロールと反対方向
    に０．１度以上に設定することを特徴とする圧延方法。
  17. 【請求項１７】請求項１４記載の圧延方法において、前
    記作業ロール及び前記中間ロールのうち少なくとも一方
    にベンディング力を付与して圧延することを特徴とする
    圧延方法。
  18. 【請求項１８】請求項１７記載の圧延方法において、前
    記作業ロールに与えるベンディング力として、水平方向
    の曲げ力を付与して圧延することを特徴とする圧延方
    法。
  19. 【請求項１９】請求項１４記載の圧延方法において、前
    記作業ロール及び前記中間ロールのうち少なくとも一方
    を軸方向に移動させて圧延することを特徴とする圧延方
    法。
  20. 【請求項２０】請求項１４から１９のうちいずれか１項
    記載の圧延方法において、前記作業ロールにクーラント
    を供給し、前記潤滑剤として前記作業ロール用のクーラ
    ントと油質もしくは濃度を異にする潤滑剤を用い、かつ
    冷間で圧延することを特徴とする圧延方法。
  21. 【請求項２１】請求項１４から１９のうちいずれか１項
    記載の圧延方法において、前記作業ロールにクーラント
    を供給し、前記作業ロールに近接する位置にクーラント
    遮蔽部材を設けて前記クーラントが前記中間ロールに付
    着するのを防止し、かつ冷間で圧延することを特徴とす
    る圧延方法。
  22. 【請求項２２】一対の作業ロールと、前記一対の作業ロ
    ールをそれぞれ支持する一対の中間ロールと、前記一対
    の中間ロールをそれぞれ支持する一対の補強ロールとを
    圧延スタンドに備えた圧延機を用い、板材を圧延する圧
    延方法において、 前記一対の補強ロールを、それらの軸線が水平面内で互
    いに傾斜しないように設置し、 前記中間ロールおよび前記作業ロールを、それぞれの軸
    線が水平面内で前記補強ロールの軸線に対し互いに反対
    方向に傾斜し得るように設置し、 かつ前記作業ロール、中間ロール、補強ロールのロール
    表面に潤滑剤を供給しながら圧延を行うと共に、 前記作業ロールの軸方向スラスト力を計測し、このスラ
    スト力の計測値と前もって設定しておいた値とを比較
    し、その差分に応じ作業ロールのクロス角を変更し、こ
    の作業ロールのクロス角の変更量に応じて前記中間ロー
    ルのクロス角を変更することを特徴とする板材の圧延方
    法。
  23. 【請求項２３】請求項２２記載の圧延方法において、前
    記作業ロールのクロス角の変更は、前記スラスト力の計
    測値が前記スラスト力設定装置からの設定値より大きい
    ときこの設定値との差分が小さくなるように行い、前記
    中間ロールのクロス角の変更は、前記作業ロールのクロ
    ス角の変更量による前記板材の板厚分布の変化分を打ち
    消すように行うことを特徴とする圧延方法。
  24. 【請求項２４】請求項２２記載の圧延方法において、前
    記板材の圧延方向に直角な方向に対し各作業ロールがな
    す角度を作業ロールのクロス角と定義し、前記圧延方向
    に直角な方向に対し各中間ロールがなす角度を中間ロー
    ルのクロス角と定義するとき、前記作業ロールクロス角
    の変更は、前記作業ロールのクロス角が０．２度以上と
    なる範囲で行い、前記中間ロールのクロス角の変更は、
    前記中間ロールのクロス角が作業ロールと反対方向に
    ０．１度以上となる範囲で行うことを特徴とする圧延
    機。
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