JPS5848244B2 - ロ−ル軸方向調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はロールを軸方向に調整する装置に関する。

一般に孔型を有する形鋼圧延装置等において、目標の製
品形状寸法を得るためには、ロールの半径方向位置のみ
ならず軸方向位置の設定およびその適正な保持或いは制
御が重要なことは衆知である。

このため従来ねじ、歯車、偏心軸等の機械的軸方向調整
装置が提案され、実用されてきた。

（例えば、実願昭３９−７７７６）公告昭４１−２５０
７３１かしながら、これら従来の装置ではその構成部品
間に必然的に存在するクリアランス（或いはガタ）のた
め、所謂バックラッシュが生じ、且つ、使用による摩耗
のため、このバックラッシュ量は経時変化し、調整に誤
差を生じさせるという欠陥を有し、しかも調整に長時間
を要するという欠点があった。

これらの欠点を除去する目的で、近年、ロールのスラス
ト軸受を往復可動ピストン型シリンダとする軸方向調整
装置が提案されている（特開昭５０．−２５４６５）。

しかしながら該提案（第１図）も、従来の欠点を除去し
うるものではなかった。

すなわち、第１図の構成図から明らかなように軸方向調
整用シリンダ２のチョツク１への連接、該シリンダのピ
ストン３とスラスト軸受箱４の連接、およびスラスト軸
受５のスラスト軸受箱４への締結はねじによって行なう
ため、不確実であり、一般にはクリアランスが残存し、
スラスト軸受５のクリアランスと共に、依然として、バ
ックラッシュの原因となっていた。

また、特にＨ形鋼等対称形材の圧延などの如く発生する
スラストの方向が不定で、スラストの大きさも変動する
ような場合には、構成部品間の面接触の低接触荷重域で
の過度特性から、この装置のスラストに対する剛性は低
く、寸法誤差の原因となっていた。

しかも、第１図の装置では、スラストの方向によって締
結ボルトに引張荷重が作用し、また、スラスト軸受箱等
のスリーブに引張或いは圧縮の軸荷重が作用するため、
発生する大圧延スラストに対して十分な強度をもつ必要
があり、また、シリンダを用いた従来式軸方向調整装置
においては、第１図に見る如《ロールの軸方向位置の検
出は、スラスト軸受箱ないしは、作動シリンダピストン
位置の検出によっていた。

すなわち、ロールとスラスト軸受の締結部品、スラスト
軸受、スラスト軸受箱およびスラスト軸受締結部品、ス
ラスト軸受箱と、作動シリンダの締結部品、ならびに該
シリンダとチョツク本体との連結部品等の間に存在する
クリアランスを検出し得ないため初期設定に誤差を生ず
る原因となっていた。

また、仮に第１図において、圧延中のロール軸方向位置
を制御しようとした場合でも前記構成部品間のクリアラ
ンスおよび圧延スラストによる弾性変形に伴なう変化量
を検出できないため、たとえ類推計算による補正を行な
った場合でも設備費の上昇のみならず制御誤差が大きく
なるという欠点があった。

特に類推計算による補正を行なわない場合は、その誤差
は１間以上に及ぶ場合があった。

本発明は、この欠点を除去し、初期設定誤差を著じるし
く縮少し、また、圧延中の制御精度を著じるし《向上す
る装置を提供するものである。

つまり本発明はロール軸方向調整装置であってより高精
度のロール軸方向位置設定ならびに制御が行なえる装置
を提供するものである。

以下本発明の詳細を一実施例にしたがって説明する。

第２図において、１は圧延ロール、２はロールチョツク
、３はラジアル反力を支持するラジアル軸受、４はスラ
スト反力を支持するスラスト軸受である。

このスラスト軸受４の内輪４ａはカラー８、９を介して
ナット１０、スクリュー１１、半割リング１２によって
ロール１に軸方向に隙間なく、固《締め付けられている
。

スラスト軸受４の外輪４ｂ、４’ｂは夫々シリンダ５、
５′のシリンダロツド５ａ、５’ａに接して軸方向に保
持され、シリンダロツド５ａ、５’ａはスリーブナット
６によって締め付けられ、スラスト軸受４をこれにより
把持する。

７はスペーサリングでスラスト軸受４のコロに過犬な締
め付け力が作用することを防止する。

該スペーサリング７は当初、スラスト軸受４のコロが丁
度クリアランスゼロかもし《は若干のクリアランスを持
つような寸法に製作され、圧延作業開始後、軸受温度が
上昇し定常状態に達したときに、コロが適正なプレスト
レス締め付けの状態となる如くするのが合目的的である
。

ヨーク１３はピン１４ａおよび１４ｂでチョツク２と係
合し、シリンダ５、テおよびスラスト軸受４をチョツク
２に係合せしめる。

１５はロール１の端部の位置を検出する位置検出器で、
１６は位置検出器１５の支持フレームである。

支持フレーム１６はチョツク２或いはヨーク１３に取付
けてもよいが、圧延スラストによる変位のない部分、例
えばハウジング本体に取付けるのがより合目的的である
。

次に、図の実施例にもとづいて、軸方向調整装置の装着
方法およびロール軸方向位置設定ならびに制御について
説明する。

先ず適当なスペーサリング７を有するスラスト軸受４０
両側にシリンダ５、５′を配置し、スリーブナット６に
よって締めつける。

スリーブナット６とシリンダロツド５ａおよび５’ａは
、スリーブナット６を回すことによって締めつげられる
如く逆ねじが切ってある。

そして、シリンダ５或いは５′によってスラスト軸受４
に適当なプレストレスを与えながらスリーブナット６を
回して締め付けることによりシリンダロツド５ａ、５’
ａ、スラスト軸受４は適当なプレストレスを与えられた
状態で、スリーブナット６によって一体化されることと
なる。

図ではシリンダロツド５ａ、５’ａとスリーブナット６
の係合を夫々ねじ結合としたが、その他、可能ないかな
る結合方法でもよい。

更にこの適正なプレストレス状態を保持するためにシリ
ンダロツド５ａ、５’ａとスリーブナット６を図示しな
い止めねじその他の適当な方法で回り止めるのがよい。

次いでカラー８、９をスラスト軸受内輪４ａに図示の如
く組み込みロール組替時にカラー８、９が該軸受４と一
体的に取外されるように例えば止めねじ等で該カラー８
、９を軸方向に連接させるのがよい。

但し、図示しないこのカラー８、９の連接は必ずしも行
なう必要はなく、本発明の本質とはなんら関係ない。

かくの如くシリンダ５、５′とスラスト軸受４を一体化
されたブロックとした後、ピン１４ａ、１４ｂのいずれ
かまたは両方を外し、ヨーク１３を開放し、チョツク２
内に該ブロックを図示の如く組み込みヨーク１３を閉じ
てピン１４ａ、１４ｂを装着する。

次いでロール１をチョツクに組み込みナット１０とスク
リュー１１Ｋよる内輪締付金具を装入し、半割りング１
２をロールの溝部に装着後、該締付金具１０、１１によ
って、ロール１とスラスト軸受内輪４ａを隙間なく、固
く締めつげる。

尚、ラジアル軸受３はロール１組込み前の適当な時期に
チョツク２に装着される。

か《の如く、軸方向調整装置を装着した後、シリンダ５
および５′に適当な圧力を付加する。

これにより、シリンダ５、５′とチョツク２およびヨー
ク１３ならびにヨーク１３と連結ピン１４ａ、１４ｂそ
してチョツク２０間のクリアランスは完全に消され、且
つ、適当なプレストレスにより各接触面の初期低荷重域
での低剛性部が消滅される。

次いで該シリンダ５、５′を作動せしめてゼロ点調整を
行ない、位置検出器１５の出力値とシリンダ５、５′の
作動によって目標位置にロールを設定する。

ただし、この間、シリンダ５、５′の圧力値は前記、付
加圧力に保持される。

圧延中の制御については、初期設定状態で両シリンダ内
の液を封入するのみでもよいが、１５の検出器出力値に
よりシリンダ５、５′を作動せしめて、ロール端位置を
一定に制御するか、更には、シリンダ５、５′の出力値
等から圧延スラストカを算出し、この値と軸方向剛性特
性値とからロール孔型を目標位置に制御する位置制御量
を算出し、この値と検出器１５の出力とによってシリン
ダ５、５′を作動制御することにより、より正確な圧延
材形状寸法を得ることができる。

尚シリンダ５、５′の作動は図示しない各シリンダの液
流入口からの作動液の出入によって行なわれることは云
うまでもない。

特に、図示の如く、ロール端部の位置を直接検出器１５
によって検出する如く構成すると、例えば第１図の特開
昭５０−２５４６５の如く、スラスト軸受箱の位置等の
間接的検出の場合のような、一般に低剛性で且つパック
ラッシュなどが存在し、検出誤差の原因となる構成部品
を何ら経由せず、直接的にロール端部の位置を検出する
ため、極めて高精度である。

すなわち検出器の検出にいたる経路で圧延スラストに関
連する部分はロール孔型からロール端部までのロール自
身の変位のみであり、その剛性特性値は極めて簡単且つ
確実に求められるのみならず、その変位量は微少であり
、般には無視してもさしつかえない程度である。

したがって、一般には図示の如《構成し、位置検出器１
５によりシリンダ５、５′をロール端位置一定となる如
く制御することにより、十分な圧延材形状寸法が得られ
ることとなる。

以上述べた如《、高精度のロール軸方向位置制御が可能
となり良好な圧延材形状寸法が得られることとなり、そ
の結果は極めて大きいものがある。

なお、本発明は上記説明に用いた実施例に何ら限定され
るものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲におい
て、いかなる構成、いかなるバリエーションをも含むも
のである。

例えば、第２図の例では、スラスト軸受として、スラス
トコ口軸受の場合を示したが、何らこれに限るものでは
なく、スラスト荷重を負担しつる軸受なら何であっても
よく、また、過大締付防止用のスペーザリングは無くて
もよい。

また、シリンダ５、５′をシリンダロツド５ａ、５’ａ
とスリーブナット６によって係合した例を示したが、シ
リンダ５、５′を夫々図示と逆向きに組み込み、即ち５
ｂＪ５′ｂがスラスト軸受４に接する如くし、この５ｂ
、５’ｂを４をはさんで係合せしめる如く構戒し、５ａ
、５’ａがチョツク２とヨーク１３に係合する如くして
もよい。

また、ヨーク１３をピン１４ａ、１４ｂによって、チョ
ック２と係合した場合を示したが、何らこれに限るもの
ではなく、ねじ止め、ボルト止めその他、可能なあらゆ
る方法でもよくシリンダ５、５′と軸受４のブロックを
係合せしめるものであればよい。

更に、図示の例ではラジアル軸受用チョック２内に軸方
向調整装置を内蔵する場合を示したが、ラジアル軸受用
チョツクとは別個にスラスト軸受チョツク２を構威して
もよい。

また、位置検出器はギャップセンサ、差動トランス等非
接触型、接触型を問わず、位置を検出するものであれば
、いかなる型式のものでもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のシリンダを用いたロール軸方向調整装置
の要部の断面図、第２図は本発明のロール軸方向調整装
置の一実施例の要部の断面図。 １：ロール、４：スラスト軸受、５、５′：シリンダ、
６：スリーブナット、１５：位置検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ロールを回動自在に軸支し、ロールの軸方向位置を
   設定するスラスト軸受を配設したロール軸方向調整装置
   において、該スラスト軸受のそれぞれ両側に該軸受の軸
   方向に相対向する如く出力する別個の液圧シリンダを配
   置し、該両シリンダを前記軸受の外周側で連接したこと
   を特徴とするロール軸方向調整装置。