JPS58157504A - ロ−ルクロス圧延方法 - Google Patents

ロ−ルクロス圧延方法

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JPS58157504A
JPS58157504A JP3873682A JP3873682A JPS58157504A JP S58157504 A JPS58157504 A JP S58157504A JP 3873682 A JP3873682 A JP 3873682A JP 3873682 A JP3873682 A JP 3873682A JP S58157504 A JPS58157504 A JP S58157504A
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JP
Japan
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roll
angle
rolls
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rolling
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JP3873682A
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English (en)
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JPS6051922B2 (ja
Inventor
Masumi Atsukawa
厚川 麻須美
Kanji Hayashi
寛治 林
Takao Kawanami
川並 高雄
Sadao Yasunaga
保永 定雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Nippon Steel Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B13/00Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/02Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally
    • B21B13/023Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally the axis of the rolls being other than perpendicular to the direction of movement of the product, e.g. cross-rolling

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、四段圧延機において過大なスラスト力の発生
を防止したロールクロス圧延方法に関するっ 圧延製品の板幅方向の犀み精度向上への要求に対し、現
状では圧延荷重によるロールの撓みを消去する方法とし
てロールにイニシャルクラウンを施すことで対処してい
る。この方法で板幅や板厚或いは板温度勢の圧延条件の
変化に対応するためには、多種多様のイニシャルクラウ
ンを有するロールが数多く必要となり、しかもロールの
交換による圧延機の稼動皐の低下を招来する欠点がある
これに対し、ワークロールベンディング法はロールの交
換を行うことなく&厚分布の制御を可能としたものであ
るが、ワークロールのロールネック強度の点からワーク
ロールに加え得るペンディング力に限界があり、充分な
板幅方向の厚み分布の修正能力に欠ける不具合があった
一方、ロールの回転軸を被圧延部材と平行状態のまま互
いに交叉するように傾斜させて圧延することにより、板
幅方向の厚み分布を修正するロールクロス法がその本来
の目的である板厚制御の点で有効であることが知られて
いる。例えば、特開昭53−7615Q号公報に開示さ
れた発明は、その原理を表す841図(−)及びその側
面を表す第1図(b)に示すように、被圧延部材1の板
厚形状の検出値に応じてワークロール2,3の回転軸(
軸心)を圧延進行方向と直角な方向に対してそれぞれ角
度Owだけ相互に逆方向に傾斜させるようにしている。
又、特開昭55−64908号公報に開示された発明祉
、その原理を表す第2図に示すように、ワークロール2
とそのバックアップロール4とを平行状態に維持すると
共にワークロール3とそのバックアップロール5とを平
行状態に維持し、これらt第1図(−1に示したように
相互に逆方向に傾斜させて被圧延部材1の板厚を制御す
るようにしている。
ところが、このロールクロス圧延においてはロールの回
転軸と平行な方向のスラスト力が発生するため、スラス
ト荷重を支えるために軸受勢の機構が大きなものとなり
、圧延条件によってはこのスラス)4mを受ける機構が
破損して重大な設備事故となる虞がある。従来、スラス
ト力と圧延条件との定量的な関係は充分把握されていな
かったため、単にスラスト荷重を受叶る機構を強大なも
のにする等の設計上の考慮がなされていたのみである。
その結果、圧延機の灸造コストの面で不合理となってい
る可能性が高く、シかもスラスト荷1を受ける機構が発
熱し易くて高速圧延を行うことが困難な場合が度々あっ
た。
ところで、第2図で示したロールクロス圧延方法により
銅板の熱間圧延をロールの傾斜角度0wと圧下率とを変
えながら行い、この時の圧下率とスラスト係数(圧下刃
に対するスラスト、カの割合)との関係を実験により求
めた所、第3図に示すようにロールの傾斜角 θWを大
きくするにつれてスラスト係数は大きくなるが、圧下率
を多くする程スラスト係数は小さくなることが判明した
つまり、実用的な圧下率として20%〜40%を想定す
ると、スラスト係数は2襲〜6s程度となるのである。
被圧延部材の板厚が薄くなると、圧延前後のロールの空
転時にこれらが当接した状態となるが、この場合にも圧
延中とは異なったスラスト力がワークロール間に発生す
る。このようにワークロールが接触した状態におけるロ
ールの傾斜角 θWとスラスト係数との関係を実験によ
り求めた所、第4図に示すよ、うにロールの傾斜角θW
を増加するに従って急激にスラスト係数が増大するが、
傾斜角〜が0.5度以上ではほぼ一定の値(約30チ強
)となることが判明した。
圧延中とワークロールが相互に接触した時とでスラスト
係数が大幅に異なる理由は、圧延中の被圧延部材がロー
ル間で先進すること及び剪断変形することにより圧延中
におけるスラスト力の方向や大きさが抑制されるためと
考えられるが、いずれにせよスラスト荷重を受ける機構
の設計に当っては、スラスト係数の大きなワークロール
相互の接触時を基準としなければならない。
このように従来のロールクロス圧延では、圧下刃の30
囁強のスラスト力に充分耐えられるような設計の軸受等
を使用する必要があるが、本朝はこのスラスト力を合理
的に軽減して軸受等の低コスト化を可能とするロールク
ロス圧延方法を提供することを目的とする。
ところで、tj85図(鳳)に示す四段圧延機における
ワークロール2,3の傾斜角に対してパンクアップロー
ル4,5の傾斜角を変えた場合、ワークロール2,3に
はこれらの間で発生するスラスト力FWの他にバックア
ップロール4,5からもスラスト力FBが負荷する。伸
も、ワークロール2゜3のスラスト荷重を受ける機構に
作用する力FはF=Fw十FB となるが、ロールの傾斜状態の平面を表す第5因(b)
に示すようにバックアップロール4,5の傾斜角をワー
クロール2,3の傾斜角θWよりもΔθだけ少なくする
と、FwとFBとの向きが逆となって互いに相殺される
結果、スラスト菊lを受ける機構へのスラスト力Fが軽
減化する。つまり、被圧延部材を圧延する一対のワーク
ロールのうちの一方の回転軸を前記被圧延部材と平行状
態のまま当該被圧延部材の圧延進行方向と直角な方向に
対して一定角F!L傾斜させると共に他方の前記ワーク
ロールの回転軸を前記一方のワークロールの回転軸の傾
斜方向と反対方向に当該一方のワークロールの傾斜角と
等しく傾斜させ、前記一方のワークロールに当接してこ
れを押圧する一方のバックアップロールの回転軸を前記
被圧延部材と平行状態のまま前記一方のワークロールの
傾斜角よ抄わずかに少ない傾斜角で傾斜させると共に前
記他方のワークロールに当接してこれを押圧する他方の
バックアップロールの回転軸を前記一方のバックアップ
ロールの回転軸の傾斜方向と反対方向に当該一方のバッ
クアップロールの傾斜角と略しく傾斜させたことを特徴
とする構成によって前述した本願発明6目的を達成し得
る。ここで、ワークロールの傾斜角は被圧延材の板厚形
状ら改善するのに必要な値であるが、本発明ではバック
アップロールにもスラスト力が負荷するため、このスラ
スト負荷を受ける機構を設けなければならない。しかし
、一般にバックアップロールはワークロールの二〜三倍
の径があるため、強良的に充分対応できる簡素なスラス
ト荷重を受ける機構を採用でき、ワークロールのような
不都合社主じない。
以下、本発明によるロールクロス圧延方法の一実施例に
ついて詳細に説明するが、圧延条件として圧延荷重を約
3000)ン、圧下牟を30%。
ロール間摩擦係数を0.3.ワークロール相互の接触時
の荷重を約1500トン・とじ、ワークロールの傾斜角
 θ貰を1度に設定した。一方、圧延中にワークロール
に負荷するスラスト力FBは(ワークロールのスラスト
係数μW−パック゛アップロールのスラスト係数μB)
x圧延荷重で表されるから、第3図よhewを5囁とし
て FB=(0,05−μB ) X 3000となる。又
、ワークロール相互が接触した状態でのワークロールに
負荷するスラスト力Fkは、声がロール間摩擦係数に等
しいことから Fk=(0,3−μB)X1500 となる。ワークロールへのスラスト荷重を受ける機構を
可能な限り簡素化する意味から、FB = Fk とするのが合理的であり、クラ11重の方向が逆でも使
用可能とするためには +1’Bl = IFkl であれば良い。従って、 1(0,05−μB)X30001 = l (0,3
−μ5)X15001から μB4−0.133 となればよい。そこで、バックアップロールのスラスト
係数と第5図(b)に示すワークロールに対するバック
アップロールの傾斜角の差Δθとの関係を実験により求
めた所、第6図に示すようになり、μB=0.133 
に対応するΔθとして約0.05度なる角度に設定すれ
ば良いことが判断される。この結果、ワークロール相互
が接触する際のスラスト力Fkは F’k = (03−0,133)X1500=240
   ()  ン) となるが、第2図で示したロールクロス法ではFk−0
,3x1500 冨450   ()ン) となり、スラスト力Pkの大幅な削減が11能である。
なお、第1図で示したロールクロス法で鉱ワークロール
相互が接触する際のスラスト力がOとなるものの、圧延
中のスラスト力FRはμBがロール間摩擦係数と等しく
なるため、 FB =1(0,0s−o、a )X30001=75
0    ()  シ〆 ) となって、本実施例の約3倍ものスラスト力FBが発生
し、設計上の対応が著しく(ホ)麹となる。
このように本発明のロールクロス圧延方法によると、バ
ックアップロールの傾斜角をワークロールの傾斜角より
もわずかに少なくしてワークロールに負荷するスラスト
力の軽減を図ったため、ワークロールに対するスラスト
軸受吟の低コスト化と相俟って圧延機自体の設計上の制
約が少なくなり、被圧延部材の板厚制御を良好に行うこ
とが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図(−)は従来のロールクロス圧延方法の作業原理
を表す平面図、第1図(b)tjその側面図、第2図は
従来の別なロールクロス圧延方法の作業原理を表す正面
図、第3図はワークロールの傾斜角を変えた場合の圧下
率とスラスト係数との関係を表すグラフ、第4図はワー
クロール相互を接触させた時のワークロールの傾斜角と
スラスト係数との関係を表すグラフ、第5図(−)は本
発明によるロールクロス圧延方法のスラスト力の方向を
表す正面図、第5図(b)はその作業原理を表す平面図
、第6図はワークロール及びバックアップロールの傾斜
角差とスラスト係数との関係を表すグラフであり、図中
の符号で2.ltクワ−ロール、 4、Sitバックアップロール、 Fはワークロールに負荷するスラスト力、Fwはワーク
ロール間で発生するスラスト力、FBはワークロールと
バックアップロールとの間で発生するスラスト力、 θwFiワークロールの傾斜角、 Δθはワークロールの傾斜角とバックアップロールの傾
斜角との差である。 も1図 (0) (b) も2(8) も3図 圧下率(勾 も4図 傾斜角θw([ 弔5図 氾6図 ロール傾斜角差Δθ (度)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 被圧延部材を圧延する一対のワークロール、のりもの一
    方の回転軸を前記被圧延部材と平行状態のまま当該被圧
    延部材の圧延進行方法と直角な方向に対して一定角度傾
    斜させると共に他方の前記ワークロールの回転軸を前記
    一方のワークロールの回転軸の傾斜方向と反対方向に当
    該一方のワークロールの傾斜角と等しく傾斜させ、前記
    一方のワークロールに当接してこれを押圧する一方のバ
    ックアップロールの回転軸を前記被圧延部材と平行状態
    のまま前記一方のワークロールの傾斜角よりわずかに少
    ない傾斜角で傾斜させると共に1記他方のワークロール
    に当接してこれを押圧する他方のパンクアップロールの
    回転軸を前記一方のバックアップロールの回転軸の傾斜
    方向と反対方向に当該一方のパックアンプロールの傾斜
    角と等しく傾斜させたことを特徴とするロールクロス圧
    延方法。
JP3873682A 1982-03-11 1982-03-11 ロ−ルクロス圧延方法 Expired JPS6051922B2 (ja)

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JPS6051922B2 JPS6051922B2 (ja) 1985-11-16

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Cited By (6)

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US5365764A (en) * 1991-12-27 1994-11-22 Hitachi, Ltd. Cross rolling mill, cross rolling method and cross rolling mill system
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