JPH10272508A - 線材・棒鋼用圧延機のローラガイド装置及びガイド方法 - Google Patents

線材・棒鋼用圧延機のローラガイド装置及びガイド方法

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JPH10272508A
JPH10272508A JP7820697A JP7820697A JPH10272508A JP H10272508 A JPH10272508 A JP H10272508A JP 7820697 A JP7820697 A JP 7820697A JP 7820697 A JP7820697 A JP 7820697A JP H10272508 A JPH10272508 A JP H10272508A
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JP
Japan
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guide device
rolling
roller
roller guide
wire
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JP7820697A
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Inventor
Akira Kano
彰 狩野
Itsuhiro Shinkai
厳洋 新開
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication of JPH10272508A publication Critical patent/JPH10272508A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ローラガイト装置のアクチュエータの出力を制
御することにより、圧延中でも保持力を適宜に変えられ
るようにした線材・棒鋼用圧延機のローラガイド装置及
びガイド方法を提供する。 【解決手段】線材・棒鋼のサイジング圧延を行う圧延ス
タンドP2 の入側に設置するローラガイド装置10のア
クチュエータを油圧アクチュエータ16,16’とし、
揺動リンク13,13’を介してガイドローラ14,1
4’を材料Wに対して付勢する。油圧アクチュエータ1
6,16’に供給する油圧を調整することにより、ガイ
ドローラ14,14’の材料保持力を常に適正に維持し
つつロール孔型に誘導することが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、多ロール圧延機に
より線材・棒鋼をサイジング圧延するに際して、ロール
入口側で種々のサイズの線材・棒鋼を保持しロール孔型
に安定して誘導するローラガイド装置及びそのガイド方
法の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、条鋼材をサイジング圧延する方法
として、1スタンド毎に使用する圧延ロールの数によ
り、2ロール法、3ロール法、および4ロール法があ
る。各方法とも、素材条鋼材を対をなす圧延ロールによ
り、圧下方向を変えながら多スタンドによる複数パスで
圧延している。得られる製品条鋼の断面形状は、2ロー
ル法ではやや四角形に近い円に、3ロール法ではやや六
角形に近い円に、および4ロール法ではやや八角形に近
い円になり、各断面の最大径d1 と最小径d2 との間に
差(偏径差=d1 −d2 )を有している。良質の製品を
得るには、偏径差をできるかぎり小さくして真円度を確
保することがロール数のいかんにかかわらず必要であ
る。
【0003】いずれにしても線材・棒鋼のサイジング圧
延プロセスは多スタンドを通す複数パスのため、偏径差
を小さくするには、(1)スタンド間の材料詰まりを防
止して通材性を確保すると共に、(2)前スタンド出側
形状と次スタンド入側形状の位相ずれに伴う断面ねじれ
を防止する、ことが特に重要である。
【0004】しかして、高速線材圧延を行う場合は、直
径が5.5〜7.0mmといった小径の線材で「ねじ
れ」が生じやすい。また、同じ線材圧延であっても、1
00m/秒を越える高速圧延では振動が大きくねじれも
おき易い。
【0005】そこで、被圧延材を、圧延ロール孔型に正
しい姿勢で案内するべく、ロール入側に被圧延材の誘導
装置であるガイド装置が設置される。従来のガイド装置
としては、図5に示すようなフリクションガイド装置及
び図6に示すようなローラガイド装置がある。
【0006】前者は、入側にラッパ状の案内部Gがあ
り、被圧延材料Wの進行は直線状の中空孔を有するガイ
ド内筒部Gnで案内するだけの簡単な構造である。この
ため、材料のねじれに対する拘束性は全くない。
【0007】これに対して後者は、材料Wをガイドロー
ラ3で挟んで保持するものであり、ローラ外周面に形成
されているローラ孔型を材料形状に見合ったものとする
ことで材料表面を拘束して、断面ねじれを防止する。こ
のローラガイド装置をオンライン化したものが特開平8
一229609号公報に開示されている。このものは図
7に示すように、中間部に支点(固定ピン)1をもつ揺
動リンク2の一端側にガイドローラ3を備えており、他
端部に設けたアクチュエータとしてのバネ4でガイドロ
ーラ3を材料wに対し付勢するようになっていて、ガイ
ドホルダ5で支持されている。このローラガイド装置に
よれば、ガイドローラ3に進入してくる材料Wの径変化
に対応して、ガイドローラ3のローラ間隙を自動調整で
きる利点がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】線材・棒鋼工場で圧廷
スタンド間に設置されるガイド装置に要求される機能と
しては、 1)案内性 2)断面拘束牲 が重要であるが、さらに設備的な機能として 3)高速耐久性 4)ガイド保持力の可変化 5)ガイド可能材料径の範囲 6)ガイドのコンパク化 が大きな比重を占める。
【0009】しかしながら、図5に示すフリクションガ
イドは、材料wを拘束するものがないため、材料wがね
じれ易い。また、ガイド内径と材料径の間隔が案内性に
大きく影響するので、材料径の変更時にフリクションガ
イドをいちいち適合するサイズのものに交換することを
余儀なくされ、生産性低下をきたすという問題がある。
【0010】また、図7に示す従来のローラガイト装置
は、バネ4で付勢してガイドローラ3を材料wに対し押
し付けるようになっており、材料径とガイドの保持力と
の関係は、バネ4と揺動リンク2との幾何学的・力学的
条件によって一義的に決まるバネ定数で決定される。し
たがって図8に示すように、材料径dが変化するとガイ
ドの保持力Fが変化する。すなわち、材料径によって拘
束の効果が異なるから、場合によっては拘束力が不足し
て材料に発生するねじれモーメントに打ち勝つことがで
きなくなり、材料がねじれて偏径差が大きくなるという
問題がある。
【0011】具体的には、バネ式ガイド装置はバネを変
えない限り保持力が変えられないため、ねじれが発生し
ても対策が取れない。特に、製品径が5.5〜7.0m
mといった広いサイズ範囲を同じバネで対処すると、圧
延サイズが変わったときにねじれ易くなる。かといっ
て、一番細くてねじれ易い線径5.5mmに合わせてバ
ネ定数を大きくしておくと、線径7.0mmではバネ定
数過大で線材表面に傷が入り易いという問題がある。
【0012】そこで、本発明は、このような従来の問題
点に着目してなされたものであり、ローラガイト装置の
アクチュエータを油圧式にすることにより、圧延中でも
保持力を適宜に変えられるようにした線材・棒鋼用圧延
機のローラガイド装置及びガイド方法を提供することを
目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項1に係る発明は、線材・棒鋼のサイジング圧
延を行う圧延機の入側に設置され、アクチュエータで付
勢されたガイドローラにより線材・棒鋼を保持してロー
ル孔型に誘導するローラガイド装置において、前記アク
チュエータが油圧アクチュエータであることを特徴とす
る。
【0014】また、請求項2に係る発明は、上記請求項
1に係る発明である線材・棒鋼用圧延機のローラガイド
装置において、支軸を挟んで一方の側に前記ガイドロー
ラを有するとともに、他方の側に油圧作用部を配設して
ある。
【0015】請求項3に係る発明は、上記請求項1また
は請求項2に係る発明である線材・棒鋼用圧延機のロー
ラガイド装置において、前記圧延機が4ロール圧延機で
あることを特徴とする。
【0016】また、請求項4に係るガイド方法の発明
は、上記請求項1〜請求項3に係る発明であるローラガ
イド装置に備えたねじれ検出手段により検出した圧延中
の被圧延材のねじれ量に応じて油圧アクチュエータの油
圧を制御し、ガイドローラの保持力を変えることを特徴
とする。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図1,図2は、この発明の一実施形
態を模式的に示したもので、図1はローラガイド装置の
要部側面図、図2は図1の一部を拡大した側面図であ
る。
【0018】先ず装置構成を説明すると、この実施形態
のローラガイド装置10は、例えば2基の4ロール圧延
スタンドP1 ,P2 を用いた線材・棒鋼の2パスサイジ
ング圧延プロセスにおいて、第2圧延スタンドP2 のハ
ウジングHの入側に設置してある。そのローラガイド装
置10のガイドホルダ11の開口部分である材料導入口
11aの上下に、支点ピン12,12’を介して、揺動
リンク13,13’が上下対称に揺動自在に支承されて
いる。各揺動リンク13,13’の先端部(圧延ロール
R側)には、それぞれガイドローラ14,14’がロー
ラ外周面を対向させて支軸Sを介し回転自在に取り付け
られている。これら相対する両ガイドローラ14,1
4’のローラ間隙は、揺動リンク13,13’が支点ピ
ン12,12’を軸に上下揺動(シーソ運動)すること
で、最大間隔から最少間隔の範囲で変化可能である。揺
動リンク13,13の後端部(圧延スタンドの入側)に
は、油圧作用部としての油圧受面15,15’が形成し
てある。図2に示すように、揺動リンク13(13’)
の支点ピン12(12’)は、ガイドローラ14の支軸
Sと油圧受面15との間の長さをa:bに内分する位置
にある。
【0019】そして、ガイドホルダ11の材料導入口1
1aの外面に、揺動リンク13,13の油圧受面15,
15’に対応させて、油圧シリンダ16,16’が上下
一対に配置されており、被圧延材料Wの進行方向(矢符
号X)に対して垂直に立設されている。この油圧シリン
ダ16,16’には、共通の油圧ユニット17からの油
圧配管18が接続されている。
【0020】油圧シリンダ16,16’は、ガイドロー
ラ14,14’を種々のサイズの材料wに対し常に適正
に付勢するアクチュエータとして機能する。次に、作用
を述べる。
【0021】上記ガイド装置10を適用して例えば線材
をサイジング圧延する場合、油圧ユニット17からの油
圧を制御することで、材料サイズが変更になっても、変
更後のサイズに適応した大きさに容易に保持力を設定で
きる。すなわち、油圧ユニット17から供給される油圧
により、油圧シリンダ16,16’からシリンダ有効断
面積×油圧力に等しい押圧力Pが出力されて、揺動リン
ク13,13の油圧受面15,15’に負荷される。す
ると、ガイドローラ14,14’からは、てこの原理に
より F=(b/a)P で表される大きさの保持力Fが出力される。そしてこの
保持力Fで材料Wを押さえて保持しつつ圧延ロールRの
ロール孔型へ正確に誘導する。
【0022】圧延中に材料Wの径寸法が変わっても、サ
イズに合わせて予め定めた所要の保持力をガイドローラ
14,14’から出力する大きさに油圧ユニット17か
ら油圧シリンダ16,16’に供給する油圧を調整する
ことにより、常時材料Wの径に見合った適正な保持力を
保ちながらサイジング圧延することが可能である。
【0023】なお、図示しないが、第1段圧延スタンド
1 と第2段圧延スタンドP2 との間に、材料Wのねじ
れ量を検出する「ねじれ検出手段」を設置し、そのねじ
れ検出手段により検出された圧延中のねじれ量に応じ
て、油圧ユニット17から油圧シリンダ16,16’に
供給する油圧を自動制御して保持力を加減することによ
り、ねじれを低減することができる。
【0024】本発明の効果を検証するために、ローラガ
イド装置10を4ロール圧延機スタンドP2 の入側に装
着して、入側径5.5mmの線材Wをサイジング量0〜
1mm、圧延速度100m/秒の条件でサイジング圧延
した結果を、従来のバネ式ローラガイド装置(図7参
照)と比較して図3に示す。
【0025】この実験から、従来のバネ式ローラガイド
装置の場合は、圧延サイズが5.4〜5.0mmへと小
さくなるほど、材料ねじれ角が0°から30°までほぼ
直線的に増大しているのに、本発明の油圧式ローラガイ
ド装置の場合は材料ねじれは殆ど発生しないことが明ら
かになった。
【0026】なお、上記実施形態例では、ガイド装置1
0を第2パス目の圧延機に設置した場合を説明したが、
条件次第で第1パス目の圧延機に設定しても良い。ま
た、ローラガイド装置10のガイドローラ14,14’
を常に閉じ気味にしておくために、油圧シリンダ16,
16’に図4に示すように圧縮コイルバネ20を内装
し、油圧が供給されない状態においても当該バネ20の
弾性力で揺動リンク13,13の油圧受面15,15’
に押圧力を負荷するようにしてもよい。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
〜請求項3に係るローラガイド装置によれば、油圧アク
チュエータでガイドローラを付勢するから、進入してく
る被圧延材の寸法に応じて油圧を調整することにより、
それらガイドローラの間隙を自動的に調整することがで
きるから、被圧延材のサイズ変更毎に圧延の停止・再開
を繰り返す必要がなくなり、その結果、通材性及び生産
性が向上するという効果を奏する。
【0028】特に、請求項3に係る発明にあっては、圧
延ロール孔型がラウンド−ラウンドの2パス方式とされ
る4ロール圧延機に適用したことにより、従来寸法精度
の点では有利であるが「ねじれ」が起こり易い傾向が是
正されて、寸法精度が良好で且つ「ねじれ」も防止され
るという効果が得られる。
【0029】また、請求項4に係る線材・棒鋼のガイド
方法によれば、ねじれ検出手段で検出したねじれ量に応
じてローラガイド装置の油圧アクチュエータの油圧を制
御してガイドローラの保持力を変えるため、被圧延材の
全長にわたりサイズの変更如何にかかわらず常に適正な
保持力でねじれを是正しながら連続してガイドすること
ができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のガイド装置の一実施形態を模式的に示
す側面図である。
【図2】図1の要部拡大図である。
【図3】本発明のガイド装置の効果を検証した試験結果
のグラフである。
【図4】油圧アクチュエータの他の例の断面図である。
【図5】従来のガイド装置の一例の断面図である。
【図6】従来のガイド装置の他の例の説明図である。
【図7】従来のガイド装置の他の例の説明図である。
【図8】従来のガイド装置における材料径とガイド保持
力との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
W 被圧延材料 10 ローラガイド装置 11 ガイド本体 12 支軸(支点ピン) 12’ 支軸(支点ピン) 13 揺動リンク 13’ 揺動リンク 14 ガイドローラ 14’ ガイドローラ 16 油圧アクチュエータ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 線材・棒鋼のサイジング圧延を行う圧延
    機の入側に設置され、アクチュエータで付勢されたガイ
    ドローラにより線材・棒鋼を保持してロール孔型に誘導
    するローラガイド装置において、 前記アクチュエータが油圧アクチュエータであることを
    特徴とする線材・棒鋼用圧延機のローラガイド装置。
  2. 【請求項2】 支軸を挟んで一方の側に前記ガイドロー
    ラを有するとともに、他方の側に油圧作用部を配設して
    なる請求項1記載の線材・棒鋼用圧延機のローラガイド
    装置。
  3. 【請求項3】 前記圧延機が4ロール圧延機であること
    を特徴とする請求項1または2記載の線材・棒鋼用圧延
    機のローラガイド装置。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれか記載のロー
    ラガイド装置に備えたねじれ検出手段により検出した圧
    延中の被圧延材のねじれ量に応じて油圧アクチュエータ
    の油圧を制御し、ガイドローラの保持力を変えることを
    特徴とする線材・棒鋼用圧延機のローラガイド装置にお
    ける線材・棒鋼のガイド方法。
JP7820697A 1997-03-28 1997-03-28 線材・棒鋼用圧延機のローラガイド装置及びガイド方法 Pending JPH10272508A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100876184B1 (ko) * 2002-10-21 2008-12-31 주식회사 포스코 선재 횡행 가이드장치
CN102319822A (zh) * 2011-09-20 2012-01-18 天津市福鼎机电设备有限公司 用于输送钢筋的夹送装置
JP2012240104A (ja) * 2011-05-23 2012-12-10 Kobe Steel Ltd 圧延材の捻転発生の検出方法、圧延材の捻転抑制方法及びこれらの方法が採用される圧延機
KR101490615B1 (ko) * 2013-08-22 2015-02-05 주식회사 포스코 선재 연연속압연 가이드장치

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CN102319822A (zh) * 2011-09-20 2012-01-18 天津市福鼎机电设备有限公司 用于输送钢筋的夹送装置
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