JPS58157508A - 遊星型傾斜ロ−ル圧延機のロ−ルヘツド構造 - Google Patents

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】 この発明は遊星型傾斜ロール圧延機のロールヘッド構造
、特に円錐ロールが取着されるロールシャフトおよび傘
歯車が配設されるギヤシャフトの支持構造の改良に関す
る。

遊星型傾斜ロール圧延機の基本構造は、第１図に示すよ
うに、円形断面又はこれに近い多角形断面の圧延材への
周囲を、３本以上の円錐ロール１３が自転かつ公転して
圧延材への絞り加工を行なうように構成されており、円
錐ロール１３が先端に取着された０−ルシャフト１２を
ロータ２１に保持された３個以上の、個々のロールヘラ
−２− ド１内で圧延材Ａの傾斜軸線上に等間隔に配置し、ロー
タ２１は基礎上の固設ハウジング２２に対し中空シトフ
ト２３を介して回動自在に支承し、またロータ２１の駆
動は、主駆動装置により重織重相２４を介して行ない、
円錐ロール１３の駆動は、補助駆動ＨＨにより重織重相
２５を介して中空シ１？フト２３を回転させ、更に中空
シ１？フト２３の太陽歯車２６、これと噛合する遊星歯
車２７並びに重織ＩＩ相２８を介してロールシャフト１
２に連動させて行なっている。

ところで、従来のこの種圧延機のＯ−ルヘッドにおける
ギヤシャフトおよびロールシャフトの支持構造は、第２
図に示すように、円錐ロール１３゛を取着するロールシ
ャフト１２′がギヤシャフト３−に対しブツシュ３１お
よび３２により回動自在に支承されており、またギヤシ
ャフト３′内の所定位置にブツシュ３３および３４を介
して回動自在に支承された圧下スクリュー９′との螺合
関係によってロールシャフト１２′はスラスト方向に移
動して圧下調整が行なわれるように−３− 構成されている。一方、傘歯車４′が配設されるギヤシ
ャフト３′は、その基端部を補ラジアル軸受３５により
ロールヘッド１′に、またその先端部を主ラジアル軸受
３６によりロールヘッド１−に保持されたジャケット２
′にそれぞれ回動自在に支承されている。

そして、このような構造からなる遊星型傾斜ロール圧延
機の場合、高精度の圧延材を得るためには、円錐ロール
１３′のロールヘッド１′に対するラジアル方向の遊び
を最小にして、通常３つの円錐ロールの幾何学的関係を
正規の状態に保持する必要があるが、上記のような従来
の支持構造では、円錐ロール１３′のラジアル方向の遊
びは、前記主ラジアル軸受３６および２つのブツシュ３
１．３２によって決まり、特にロールシャフト１′の外
径と２つのブツシュ３１．３２の内径との差が問題にな
る。

しかも、円錐ロール１３′の圧下調整のため、ロールシ
ャフト１２′をスラスト方向に移動可能に構成する関係
上、ブツシュ３１．３２とロールシー　　４　− ャフト１２′間に適当な隙が必要であるが、ブツシュ（
スベリ軸受）の場合には構造上ラジアル軸受（コロガリ
軸受）に比べてかなり大きくなるので、円錐Ｏ−ル１３
−のラジアル方向の遊びもかなり大きかった。更に先端
部側のプツシ、１３１の面圧分布は不均一で、その円錐
ロール（先端）側にピークが生じる形態であるため、局
部的にブツシュ３１が摩損して耐久性を欠き、通常１力
月前後で交換しなければならなかった。またブツシュを
交換する場合には、上記したようにブツシュ３１．３２
とロールシャフト１２′間に適当な隙を設けなければな
らず、このために両者間の摺り合せ作業が必要になるが
、その作ｌｉ１は困難で熟練を要す上に作業時開が多く
かかるため、操作上のネックになっていた。

また、従来の圧延機の場合、ロールシャフト１２′が圧
延反力と遠心力による曲げ、圧縮並びに駆動トルクによ
る捩りを受けるので、強度部材にする必要があり、また
ギヤシャフト３−も圧延反力と遠心力による曲げ、引張
り並びに駆−５− 動トルクによる捩りを受けるので、ロールシャフトと同
等もしくはそれ以上の強度部材にする必要があるが、構
造上スペースに制限があり、非常にコンバク計な設計に
する必要があり、その結果、応力が極めて高い設計にな
るので高級な材質を使用する必要がありコストが高くな
る上に、構造が複雑で製造が困同である等の欠点があっ
た。

この発明は上述の点に鑑みなされたもので、ギヤシャフ
トおよびロールシャフトの構造を変更して、ロールシャ
フトを主ラジアル軸受によって直接的に支持させること
により、円錐ロールのラジアル方向の遊びを小さくし、
圧延精度の向上を図ると共に、機能上ロールシャフトに
は圧延反力と圧延トルクを主に分担させ、またギヤシャ
フトには傘歯車からの伝達トルクを主に分担させるよう
にして機能の分離を図り、ギヤシャフトの負荷を軽減す
ることにより、構造を簡易化しかつ信頼性を高めたｉＩ
！星型傾斜ロール圧延機のロールヘッド構造を提供する
ことを−６− 目的としている。

以下、この発明の実施例を第３図に基づいて説明する。

１は０−夕２１に保持されるＬ］−ルヘッドで。

その先端にジャケット２が嵌着されている。３は筒状の
ギヤシャフトで、その中間部にＭＷ軸２７−の傘歯車に
噛合する傘歯車４をキー等を介し一体回転可能に配設し
、前記ロールヘッド１内においてギヤシャフト３の先端
部をジャケット２に第１補ラジアル軸受５により、また
そのｍ端部をロールヘット１に第２補ラジアル軸受６に
よりそれぞれ回動自在に支承すると共に、ギャシｔ・フ
ト３の先端部とジャケット２の基端部間にスラスト軸受
７を配装してギヤシャフト３をロールヘッド１およびジ
ャケット２に対しスラスト方向に固定する。また、ロー
ルシ１ｒノド１２の外周に傘歯車４からジャケット２に
向けてスカート８を延設し、逆スラスト方向の位置決め
とする。

９は圧延材Ａに対する円錐ロール１３の圧下位−７− 置を講１１するための圧下スクリューで、前記ギヤシャ
フト３内に嵌挿してギヤシャフト３に対し第１ブツシユ
１０により回動自在に支承すると共に、ロールヘッド１
の基端部に対し第２ブツシユ１１により回動自在に支承
する。

１２は円錐ロール１３をその先端に取着するロールシャ
フトで、前記ギヤシャフト３およびジャケット２内に嵌
挿し、ギヤシャフト３に対し第３ブツシュ１４若しくは
コロガリ軸受によりその軸心部に保持すると共に、スプ
ライン機構１５若しくはキー機構を介してギヤシャフト
３と一体回転可能にかつスラスト方向移動可能に配装し
、またジャケット２に対し主ラジアル軸受１６を介して
回動自在にかつスラスト方向移動可能に、すなわち主ラ
ジアル軸受１６の外輪１６ａをジャケット２に装着する
と共に、外輪１６ａに配装されたＯ−ラ１６ｂとの摺動
長（所要圧下量長さ）を外輪１６ａ幅より長く形成した
内輪１６ｃをロールシャフト１２に装着する。更に、ロ
ールシャフト１２を前記圧下スクリュー９に螺合させロ
ールへ−８− ラドに内臓された圧下ＩＩ！装置（図示せｆ）に配設さ
れたクラッチの操作を行い、圧下スクリ」−９の回転に
よりロールシャフト１２および円錐ロール１３をスラス
ト方向に移動可能に構成する。そして、几下スクリュー
９およびロールシャフト１２の軸心部を興通しでテンシ
ョンバー１１を配装し、このテンションバー１７の緊締
により円錐ロール１３、ロールシャフト１２を一体的に
固定ぐきるようにする。なお、１８はジ１１ケット２先
端に装着した主ラジアル軸受１６のカバーである。

次に上記実施例についてその作用態様を説明する。

ロールヘッド１は、第１図に示した圧延機について前記
したように、主駆動装置により重織重相２４を介して〇
−タ２１と共に回転し、また円錐ロール１３は、補助駆
動装置により重織重相２５を介して中空シフト２３を回
転し、更に太Ｆａ歯串２６、これと遊び歯車（図示せず
）を介して噛合する遊星歯車２７、並びに傘−型組２８
．４を介し−９− て０−ルシャフト１２と共に回転して圧延作業が行なわ
れるものである。

そして、円錐ロール１３に作用する圧延反力のうち、ラ
ジアル成分は主ラジアル軸受１６および第３ブツシユ１
４により支持されるが、その大部分を主ラジアル軸受１
６が分担することになり、またスラスト成分はスクリュ
ー９を介してギヤシャフト３に伝達され、スラスト軸受
７により支持される。

各構成部材の遠心力は、ラジアル成分およびスラスト成
分共に、それぞれ生ラジアル軸受１６、第３ブツシユ１
４、補ラジアル軸受５．６並びにスラスト軸受７により
支持される。

なお圧延作業時にロールシャフト１２は、圧延反力と遠
心力による曲げと圧縮並びに伝達トルクによる捩りを受
けるが、特に実施例の圧延機では、ギヤシャフト３は第
１ブツシユ１０と第２補ラジアル軸受６の装着中心位置
を一致させているため、圧延反力による曲げが生じない
、いいかえれば構成部材の遠心力による曲げと引張−１
０− リ（圧延反力による分も含む）並びにスプライン機構１
５と傘歯車４の配設位置を一致させることにより伝達ト
ルクによる剪断のみを分担することになる。

更に、円錐ロール１３の圧下位置調整は、テンションバ
ー１７を締めた状態で、定位置固定の圧下スクリュー９
に対し、これと螺合関係にあるロールシャフト１２を所
定方向に微速回転させることによりロールシャフト１２
が所定のスラスト方向に摺動して行なわれる。

以上説明したように、この発明の遊星型傾斜ロール圧延
機におけるロールヘッド構造は、ギヤシャフトおよびロ
ールシャフトの従来の★積構造を変更し、ロールシャフ
トを直接、主ラジアル軸受によりロールヘッドのジャケ
ットに虫承すると共に、主ラジアル軸受の内輪とロール
の間で摺動させてロールシャフトをスラスト方向へ移動
できるようにしたから、次のような効果を奏する。

ａ）プツシ、ユによりロールシャフトを支持して−１１
− いた従来の構造に比べてラジアル方向の遊びが小さくな
り、圧延精度が向上する。

ｂ）圧下位１ｕｌｌ整の際、ロールシャフトが軸受の内
輪とローラ間で摺動するので、従来のブツシュに対する
摺動に比べてロールシャフトの移動がスムーズに行なわ
れる。

Ｃ）主ラジアル軸受の面圧分布の不均等を軸受の設計や
サイズの選定等により修正することができるため、局部
的な摩損が防止され耐久性が向上する。

ｄ）主ラジアル軸受の定期的な交換は必要であるが、従
来のようなブツシュの交換作業が不要になるため摺り合
わせ作業を行なわなくてすみ、交換作業が従来よりも簡
単になると共に、ブツシュに比べて主ラジアル軸受の寿
命は極めて長くなるため、交換時期が延長され、メイン
テナンスが容易になる。

ｅ）ロールシャフトを直接、主ラジアル軸受により支持
するので、従来の構造と比べると設置スペースに余裕が
できロールシャフト−１２− の外径をかなり大きくできるため、ロールシャフトの剛
性を高めることができる。

ｆ）主としてロールシャフトは圧延反力と圧延トルクを
分担し、ギヤシャフトは傘歯車からの伝達トルクと圧延
反力および遠心ツノのスラスト成分を分担して機能か分
離されることにより、ギヤシャフトのＩＩ造を簡素化で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は遊星型傾斜ロール圧延機の基本構造を示す全体
説明図、第２図は従来のロールヘッド構造を示す要部拡
大断面図、第３図は本発明のロールヘッド構造の実施例
を示す要部拡大断面図である。 １・・・ロールヘッド、　　　２・・・ジャケット、３
・・・ギヤシャフト、　　４・・・傘歯車、５・・・第
１補ラジアル軸受、 ６・・・第２補ラジアル軸受、７・・・スラスト軸受、
８・・・スカート、　　　−９・・・圧下スクリュー、
−１３− １０・・・第１ブツシユ、　１１・・・第２ブツシユ、
１２・・・ロールシャフト、１３・・・円錐ロール、１
４・・・第３ブツシユ、　１５・・・スプライン機構、
１６・・・主ラジアル軸受、１６ａ・・・外輪、１６ｂ
・・・ローラ、　　　１６Ｃ・・・内輪、１７・・・テ
ンションバー、１８・・・軸受カバー、２１・・・ロー
タ、２７′・・・遊星軸、２８・・・傘歯車。 特許出願人代理人氏名 −１４＝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 固設ハウジングに対し回動自在に支承したロータに３個
   以上のロールヘッドを保持し、該ロールヘッド内に円錐
   ロールを先端に取着しだロールシャフトを圧延材の傾斜
   軸線上に配置し、前記各円錐ロールを太ｒａｍ串と噛合
   する遊星歯車並びに傘＃１重相に連動して圧延材の周囲
   に自転かつ公転させ、圧延材を絞り加工するようにした
   遊星型傾斜ロール圧延機において、前記傘ｔｈ重相の一
   方が配設されたギヤシャフトをＯ−ルヘッドおよび該ロ
   ールヘッドの先端に嵌着したジャケットにそれぞれラジ
   アル軸受を介して回動自在に支承すると共に、該ジャケ
   ットとギヤシャフト閣にスラスト軸受を配装しｌスラス
   ト方向の所定位置に支持し、 前記ロールシャフトの先端部を、内輪の幅を該ロールシ
   ャフトの所要圧下１１長さだけ外輪の暢−１− より延長した主ラジアル軸受を介して前記ジャゲットに
   回動自在に支持すると共に、その基端部を前記ギヤシャ
   フト内にブツシュ若しくは軸受を介して支持し、 また前記ロールシャフトは前記主ラジアル軸受の内輪と
   ローラの摺動によりスラスト方向に移　　　　　　１動
   できるように構成したことを特徴とする遊星型傾斜ロー
   ル圧延機のロールヘッド構造。