JPS58209413A - タンデム圧延機におけるストリツプの走行調整方法およびその装置 - 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、タンデム圧延機におけるストリップの走行
調整装置およびその装置に関し、と（にストリップの＆
鴨方向の板厚分布の悪化をもたらすことなしに、圧延中
におけるストリップの蛇何の防止ない“しは修正を容易
に達成することができる走行―整方法をその実施に直接
使用する装置と共に提案しようとするものである タンデム式圧延たとえば熱間タンデム圧延において、圧
延中にストリップが板幅方向に移動し、サイドガイドと
の接触によりストリップが折れ曲がり、折れ曲がったま
まロールに噛み込まれるいわゆる絞り込みと呼ばれる事
故がしばしば発生する。この絞り込みが発生するとロー
ル間隙で局部的な圧延向轍の増大をきたし、ロール損傷
をまねくほか、さらにロールの傷が材料に転写されて絞
りきすと呼ばれる品質不良が生ずる。

この発明はかような絞り込み発生の原因となるストリッ
プの板一方向移動、すなわち蛇行の防止ならびに修正に
ついて発明者らが究明した開発成果を開示するものであ
ろう さて第１図ａおよびｂに代表的なタンデム用地磯を部分
平面およびＩＦ面で示す。ストリップｌは圧延スタンド
２により圧延される。各圧延スタンド間にはルーパー３
が設置されていて、このルーパー３は支点Ａを中心とし
て揺動することによりストリップｌに常時適切な張力を
与える。４はルーパー３の先端に取付けたルーパーロー
ルであり、ストリップ１と回転糀触する　また圧延スタ
ンド２０入側にはストリップ１のセンタリング１．夕よ
び圧延スタンド２のロール間隙へのガイドを司るサイド
ガイド６が設置されているーこのサイトガ−イド５はス
トリップ１の板幅に応じて適宜ヲ〔開閉できるよう、サ
イドガイド駆動装置（図示４略）により図中に矢印Ｂで
示した板部方向に進退移動ｏ（能に設置される。

ところでストリップの蛇行を修正する対策としては従来
、左右の圧下調整や左右のロールベンディング調整など
が行なわれてきた。かような修正法は、第２図に示した
ように、蛇行した側の圧下緻を大きくして板厚を薄くす
ることにより、図中矢印Ｃで示した方向にストリップ１
を移動させて蛇行を修正するものである。

しかしながら元来ストリップには板幅中心に対して左右
対称な板厚分布が要求されるのに対し、Ｅ記の如き蛇行
修正法では、必然的に板１一方向の板厚分布を悪化させ
る結果になっていたのである。

この発明は一ト配の間踊を有利に解決するもので、＆幅
方向の板厚分布を悪化させることなしに圧延中における
ストリップの蛇行の防止ないしは修正を容易に可能なら
しめたタンデム圧帆機における走行調整方法ならびにそ
の実施に直接使用する装置を提案するものである。

さて第８図に圧延機ロール間隙におけるストリップの圧
延状態を示す。図中記号Ｒ′は圧延による扁平状態にお
けるロール半径、αは噛み込み角、φは中立角、点りは
中立点であり、Ｈは入側板厚、ｈφは中立点での板厚、
ｈは出側板厚、ｖＲはロール周速、■１は入側圧延速度
、ｖｏは出側圧延速度、そしてσｆは前方張力、＃ｂは
後方張力である。中立点りにおいてはロール周速ＶＲと
圧延速度が一致し、中立点りより板厚の厚い入側では圧
延速度がロール周速へより遅く、一方中立点りより板厚
の薄い出側では圧延速度がロール周速ＶＲより速い、、
ロール周速九に対する出餉圧延速ｉＶ。の比は（１）式
に示す先進率Ｆｆで、また入９１１１圧延連雁■１の比
は（２）式に示す後進率Ｆｂでそれぞれ表わされる。

そして中立角φ、先進率Ｆｆ、後進率ａ’ｂは圧延条件
によってそれぞれ変化し一定値でない。第８図に示した
ところにおいて入側、中立点および出側の谷＆厚と圧延
速度との間には下記（８）式１式％（） の関係が成立するので、ロール周速ＶＲ、ロール半ｔ４
　Ｒ／、大輪板厚Ｈ１出側板＃ｈおよび中立角φが４．
かれば、人餉圧延速１ｉＶ１と出餉圧延速ｍｖ。

とがわかり、さらに前掲した（１）式と（２）式より先
進率１４’ｆと恢＆率Ｆｂが求まる。

先羞率１４’ｆおよび後進率Ｆｂは下記（４）４に示す
圧−ト　率　１１ ならびに第８図に示した前方張力ｏｆ、後方張力σｂ　
ｉ（より変化ｊ−る。

次ｌに圧↑゛４Ａｒ、前方張力σヱ゛および抜方叛力σ
ｂを変化させた場合における中立角−１先進率！・ｆＩ
６よひ恢進率ト・ｂの変化傾向を示す。

（表１） ｔＲｌの関係から、第鴫図ａ、ｂおよびＣにそれぞれボ
したように左側の圧下率が大きい場合（ａ）、右側の前
方張力＃ｆが大きい場合（ｂ）、および左側の後方張力
ｇｂが大きい場合（Ｃ）には、左側の後進率が大きくな
る。

ここで左側の後進率が大きい場合の圧延状況を第６図に
基いて説明する。左側の後差率をＦｌ）Ｌ　’石−〇後
遵奉をＦ６□とすれば（５）式の不等式が成立する。

ｙｂＬ＞　ｙｂＲ−（５ｆ このときに−の人側出処速度ｖｉＬは下記（り式で、ま
た石側の入側圧延速度Ｖ１Ｒは下記（７）式でそれぞれ
表わされる。

ｖ　　＝ｖ　　−（］−ＦｂＬ）　　　−（ａ）ｉＬ　
　　　　Ｒ ｖ、　　＝　ｖ　−（１−ＦｂＲ）　　　−（７）ＩＲ
Ｒ よつ【入−におけるス）ｌツブの左右両側での速巌差Δ
■、は次式（８）で表わされる。

Δｖｉ−ｖｉＲ’ｉＬ　＝ｖＲ’　（ＦｂＬ　　’ｂＲ
）　　’　（８）従って第５図に示した入側の進み差Δ
ｊは（８）式の人−）連展産Δ■１を時間で積分するこ
とにより下記（９）式のとおりに表わされる。

このように入−ｊに進み差があると、入側のストリップ
は入側圧延速成の迷い側＠６図に示した例で６１−１へ
１頃く。この窪ぎ角をＩとすれば、ｌは（＋Ｕ）式で表
わされる１、ただしＷは板１−である。

入匈のストリップに囮さが生じると、ゆいたままロール
に噛み込まれるため、板幅中心の太軸圧延速度な■１と
すれば（］ｌ）式で表わされるａＩ＆Ｖａで蛇行が生じ
る。

このときの蛇行−１は蛇行速度Ｖδを時間で細分して次
式（１２）で表わされる。

（１２）式にホされるように圧延中におｒｊる一ヒイテ
はストリップのノ１右の後進率の差によって発’４−　
Ｊることがわかる。ところでかような後進率の変化は前
掲ｔＲ１に示したように圧下率ｒならびに前方張力＃ｆ
、後方張力σｂなどによって生じる。従ってストリップ
の蛇行を防止するためにはストリップの左右の圧下率ｒ
、繭方張力σｆおよび後方張力＃ｂな等しくすればよい
、また一旦蛇行が発生した場合はストリップの配布の圧
下率ｒ、前方張力σｆ、後方張力σｂなどを適νｎｃ変
更すること（こよって蛇行が修正できるのである。

前掲＃Ｉｃ２図に示した従来の左右の圧下ｇ＃整や左右
のべ／ディ７グ調贅による蛇行の修正は、ストリップの
／Ｌ右の圧下率な変更することによって左（□の後進率
を変更したわけである。

この発明は上１己した圧Ｆ卓、前方−廉力および後ｈ″
張力うち、ルーパーロールを使用して前方張力と後方張
力とをｖ４！１することにより蛇行の防止・修正な行う
ストリップの走行調整方法ならびにその実施に直接ｌ受
用する＃Ｃ置である。

−（なわちこの発明の祇ｌは、圧延スタンド間にルーバ
ーをそなえたタンデム圧延機において、該スタンド間を
走何するストリップの板１陥方向移動に応じ、該ルーパ
ーのルーパーロールを垂直面内で傾斜させてストリップ
の板一方向の張力分布を調整することを％徴とするタン
デム圧延Ｈ＆におけるストリップの走行ｖ！４！）方法
である。

またこの発明の第２は、圧延スタンド間で該スタンド間
を走行するストリップの板幅方向移動を検知する蛇行検
出器ならびに該ストリップに張力を付与するルーパーお
よびその制御系統が１．なり、該ルーパーにはその先端
に垂直面内で１０Ｊ能に支持したルーパーロールをもう
け、セして制卸系統には、蛇行検出器からの信号に応じ
てルーパーロールの＃ｌ斜角度を算出する演算器および
算出傾斜角度にルーパーロールをｍｌＲさせる制飾装−
なもうけたことを％倣とするタンデム圧勉愼におけるス
トリップの走行調整装置である。

この発明法では、圧延スタンド間を走行するストリップ
の左右の後方張力と後段スタンドのに右の前方張力とを
一定に保持することによって直行の発生を未然に防止し
、またかようなｔｌｔｌＪ　ｍにもかかわらずたとえば
ストリップの左右の圧下率の急旅な変化などＫよって蛇
行が発生した場合には、ルーパーロールな画ｔｈ面内で
傾斜させてストリップの左右の張力分布を変更すること
Ｋよって蛇行な修正するのである。

ここに前ｍ第５図からも明らかなように、蛇行は後進率
の小さい側へのストリップの移動である。

よって蛇行を修正するためには、ストリップの蛇ｆＩを
生じた鉤の後進率を大きく、すなわち蛇行を生じた側の
一方張力を大きくすればよく、このためには、第６図に
示したようにストリップｌが蛇何した側でルーパーロー
ル４をＬ方に押上げればよい。そして蛇行が普正された
ならばルーパーロール番の唄きを元にもどして丙びスト
リップｌのノ［右の後方張力と後段スタンドの左右の前
方張力とを一定にすることにより蛇行の再発を防止する
のである。

なお第７図に図解したように、ルーパーロール番によっ
て圧延スタンドＥの一方張力を変更すれば必７Ｉへ的に
スタンドＦの前方張力も変更されることになるが、中立
角、先進率および後進率は、前方張力変化よりも後方張
力変化の影響のほうなより強く受けるため、実際上の支
障はほとんどない。

次にこの発明法の実施に直接使用するストリップの走行
調整装＆について説明する。

まず第８図ａ、ｂにルーパーロール唄斜装置なそなえる
ルーパーを平面および正面で、また弔υ図には第８図ａ
のＧ矢視を示す。ルーパー８は支点Ａ４１１′中心に揺
動し、ルーパー８の先ｖＪに設置されたルーパーロール
４がス）　ＩＪツブに回転按すすることにより該ストリ
ップ１に適切な張力を′付加する。ルーパーロール４は
駆！ｋｌＩｖ装置を持だな〜・が關速で圧延されるスト
リップｌとの接触により烏速回転する。

さてルーパーロール４の一方の軸受箱７の外六面はその
一部が球面をなしていて、内六面が同じ曲率の球面をな
す軸受箱支持器８に嵌入さ第１ている。この軸受箱支持
器８は第８図ｂＫ示すように部材８ａ　、　８．　ｂと
により構成され、こねらの部材８ａ、８ｂはホルト９に
よって連結される。また軸受箱支持器８はルーパー８に
固定されたハウジ／グＩＯＫ装入されていて、キーパ−
プレート１１によりルーパーロール軸方向の動きを拘束
されていると同時に、軸受箱支持４８の下部に配置した
押Ｅげ用の油圧シリンダ１２ａによって垂直ｌ内で上、
下動可能に設置されている。さらに軸受箱支持器８を油
圧シリンダー１２ａＫ押しつけるため、バネによるバラ
ンス装（ｉｌｌ　８　ａが設置されている。

一万ルーパーロール壱の他方の軸受箱１４はルーパーに
固定されたハウジング１６に装入されていて、押上げ用
の油圧シリンダ１２ｂとバネによるバランス装［１８ｂ
が設置されているのは他端と同じである。そしてルーパ
ーロール４は左右の油圧シリンダ１２ａと１２ｂとＫよ
る押上げ菫の違いにより、第９図に示す支点Ｉおよび工
′を中心として垂直面内で所望の角直に傾斜させること
ができる。

次にこの発明装置を用いて蛇行の修正を行う場合につき
具体的ＫＢ５Ｌ明する。

第１０図に制御系統な示すが、と（にルーツ＜−ロール
は前掲第８図におけるＨ矢視で示した。第１０図におい
て１２ａとＩｇｂは前記押上げ用の油圧シリンダ、１６
ａ、１６ｂおよび１６ｃは（・すれも電磁切換弁、１７
ａ、１７ｂは圧力針、１８は電気・油圧サーボ弁、１９
は油圧源、２０は油タンク、そして２１と２２は油圧配
電である。

さて蛇行が発生してない場合は、電磁切換弁１６ａと１
６ｂは閉止しておき、電磁切換弁１６ｃのみ開いておく
。この状態では押上げ用油圧シリンダ１２ａと１２ｂは
配管２２によって１魅されているので、油圧シリンダー
２ａと１２ｂの押Ｆげ力は常に等しい。よって蛇行が発
生してない場合はこの状態に保持することによりストリ
ップの左右の後方ｌ成力と後段スタンドのに右の前方張
力を一定にすることができる、 このとき演算器２８は圧力１１１７ａによる圧力Ｐ　と
圧力計１７ｂによる圧力ＰＲとを入力して乎り 介して電気油圧サーボ弁１８にＰを出力し、電気油圧サ
ーボ弁１８は入力値に基づき配管ｇｌ内の油圧を圧力Ｐ
Ｋ保持しておく。

６は光学的な蛇行検出器であり、前掲第７図にボしたよ
うに圧延スタンド入側に設置されてストリップの蛇行を
検出する。この蛇行検出器６は蛇行を検出すると制御輪
＠２６と演算器［２７へ蛇行の発生と蛇行の方向を連続
的に出力する。制御＠ｔ１１２Ｂでは蛇行検出器６から
の４ｓ号を入力すると、表２に従って電磁切換弁１６ａ
、１６ｂおよび１６ｃの切換えを行う。

（表ｇ） よってストリップが蛇行した側の油圧シリンダが電気油
圧サーボ弁１８と連絡されたことになる。

このとき上記したように配管２１は圧力ｐ　（−＝１６
ａあるいは１ｔｌｂを開いても油出のＷ、　＆な変動は
ない。

演絆装［２７では圧力ｇｉ１７ａから圧力ＰＬを゛、圧
力計１７ｂから圧力ＰＲを人力するだけでなく、蛇行検
出器６から蛇行の発生と蛇行の方向を入力すると六８の
関係に従って、すなわち蛇行が発生した側と反対側の油
圧シリンダーの圧力Ｐ８を出力するのである。

２８は圧延ライン全体を制御する計算機であり、蛇行が
検知されたならば演算器［２９に板サイズ、変形抵抗を
出力する。演算器＠２９では板サイズ・変形抵抗によっ
て予め決定しである左右シリンダ＋　　Ｐ の圧力比ａ（、、ｔ）を出力する。ここにＰｌは圧勉材
が蛇行した側の油圧シリンダの油圧であり、Ｐ、は前述
したとおり反対側の油圧シリンダの油圧である。演算器
δＯでは、演算器［２７より蛇訂した側とは反河側の油
圧Ｐ２を、また演算装置２＆ｌまり上ｍｌα＋なそれ梗
−ね入力して（１８）弐によりＰ□を已１鼻し、 Ｐ　　＝　Ｐ　−ａ”　　　　　　−−−−（１８）１
　　　　　ｓ 制御切換装置２５を介して電気油圧サーボ升１８にＰｌ
な出力する。電気油圧サーボ弁１８は人力値に基づき蛇
行した側の油圧シリンダの油圧をＰＩＫｌｌｔｌＪ＠す
る。制御切換装置２５は演算装置３０からＰｏが入力さ
れると、演算器［２８からのＰは連断し、演算装置８０
からのＰｌを電気油圧サーボ弁１８に出力するしくみと
する。

このようにして蛇行検出器６が蛇行を検出している間は
、油圧シリンダ１６ａと１６ｂの油圧の比をα　に保つ
ように制御する。

そして蛇行が修正されたならば、前掲表８にボしたよう
に電磁切換弁の切換え、すなわち切侠升１６ａと１６ｂ
を閉じ、１６ｃを開く切換えな何−）てストリップのｌ
ｉ右の張力分布を再び一定にして新たな蛇行の発生を防
ＩＦするのである。

なお圧延材に与える全張力は前掲第８図の支点人を中心
として揺動する機構により、上述した制御系統とは別の
制御系統によって制御される。

かくしてこの発明に従って蛇行の制御を何っだところ、
ストリップの蛇′ｆｒｔは大幅に減少し、紋り込みの発
生はほとんどなかった。

以上述べたようにこの発明によれば、タンデム式圧延に
おいて、ルーパーロールを垂１面内で細糾させてストリ
ップの板幅方向の張力分布を調整することＫより、スト
リップの板幅方向にわたる板厚分布を悪化させることな
しにストリップの蛇行の防止ないしは修正が各局に達成
でき、４４利で、＄ｌる、

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂはそれぞれ代表的なタンデム圧延機の部分
平面図および部分正面図、 第２図は従来法に従うストリップの蛇ｆＴ廖止装領の説
明図、 第８図は圧蛾ロールｔＵｊ障におけるス）　ＩＪツゾの
Ｈ−延状痩を示す断面図、 第４図ａ、ｂおよびＣはそれぞれストリソ７′の後曲率
に及はす圧゛１率、前方引更力ｔ、ｉよび恢ｈ・最内の
影響を示した図、 第５図は板幅方向で恢遜単が異なる＠合にｊｊけるスト
リップの蛇−ｒ−ｒ現象の解明図、第６図はルーパーロ
ールの細斜による板幅方向の張力分布の変動を示し２だ
図、 第７図はルーパを含むタンデム圧延機のｈｕ　Ｓす１ヒ
面図、 第８図ａ、ｂはでねぞれこの発明に係るルーバーの平面
図′ぢよび１Ｆ面図、 ４Ｓ　９１！−：Ｉは第８図ａのａ−ａ矢視図、そり、
（第１θ図はこの発明装−”の好ＩＩ！Ｉ夫地例を小し
、たフローナヤートで身、る。 １・・・ストリップ、２・・・圧延スタンド、δ・・・
ルーパー、４・・・ルーツく一ロール、６・°・虹ｆ丁
検出器、１２ａ、１２ｂ−油圧シリ／り−１；４　；（
、２７、２９、３０・・・演′１ｉ４器、２５・・・制
釘切換装−１２６・・・制御装置。 待針Ｉｌｌ願人　　川幅１製駄杯式会社第１図 （ａ） （［）） 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 漬 第７図 第８図 （ａ） （１））

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　圧延スタンド間にルーパーをそなえたタンデム圧延
   機において、該スタンド間を走行するストリップの板一
   方向移動に応じ、該ルーパーのルーパーロールを垂直面
   内で鎖側させてストリップの板一方向の張力分布を調整
   することを％倣とするタンデム圧延機におけるストリッ
   プの走行ＦＡ整方法 ＆　　７１１１：延スタンド間で該スタンド間を走行す
   るストリップの板幅方向移動を検知する蛇行検出器なら
   びに該ストリップに張力を付与するルーパーおよびその
   制御系統からなり、岐ルーパーにはその先端に１１１内
   で１１６　ｄ　ｌ’Ｊ　＃ヒ（Ｃ支持したルーパーロー
   ルをもうけ、そして制御系統には、虹何検出器からの信
   号に応じてルーパーロールの傾斜角度を算出する（１１
   ｈおよび算出傾斜角度にルーパーロールを傾斜させる制
   御装置をもうけたことを特徴とするタンデム圧延機にお
   けるストリップの走行調整装置。