JPS586566B2 - 圧延機油圧圧下装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、板厚を制御するため油圧シリンダを介しロー
ルギャップを制御する圧延機油圧圧下装置に関するもの
である。

冷問および熱間の圧延機は、板厚精度の向上ならびに規
格外圧延製品の減少のために、電動圧下に代って油圧圧
下が使用される傾向にある。

これら゛従来の油圧圧下装置には、単動シリンダまたは
ラムとジャッキとを組合せたものがほとんどあり、３方
向弁でこれを制御するのが通例であった。

第１図は従来の油圧圧下の圧延装置を示し、スタンド１
の内側には、上下のバックロール６，７を案内するチョ
ツク２，３を有し、更にワークロール８，９を支持する
チョツク４，５を設けている。

下側のチョツク３、下側のワークロール９支持用のチョ
ツク５を上下に動かし、ワークロール８，９間のロール
ギャップを制御するために、ラム１１、シリンダ１２か
らなるジャッキの油圧圧下装置を有している。

ラム１１の動きは、３方向形のサーボ弁１５で制御する
。

圧延力計１０および変位計１３からなるセンサーよりの
値を取り込み、コントローラ１６で演算処理してサーボ
弁１５を作動させ、圧油を配管１４を介しシリンダ１２
内に導入する。

このような単動シリンダ構造においては種々の問題があ
り、十分な板厚精度をあげることがむづかしく、また速
応性が十分でなく、オフゲージ、即ち、規格外圧延製品
を減少することが困難であった。

それは、（１）圧延荷重が変動する場合において、ラム
１１の上昇および下降に対するサーボ弁の流量特性が一
致せず、応答を早く精度をよくすることができない。

詳述すれば、ｐ５を油圧の元圧、ｐをジャッキ圧とする
とき、ラム１１の上昇する対し、ラム１１の下降する場
合の流量ＱＤは、ＱＤ■Ｖ丁となり、ｐ≒ｐｓ／２の場
合のみ、ＱＵ：ＱＤとなる。

ｐは圧延荷重によって大幅に異なるから、ｐ≠ｐｓ／２
であり、ＱＵ≠ＱＤとなる。

（２）ラム１１の上昇の場合は、圧油が強制的にジャッ
キに入れられるのでラム１１は摩擦に抗して動き易くな
るが、ラム１１の下降の場合には、ラム１１またはチョ
ツク３，５がこじれたりした場合には円滑に動かない。

第２図は従来のラム構造の詳細を示したものであり、パ
ッキング２０によりラム１１の外周とシリンダ１２の内
径を封塞している。

上記（１）（２）のために応答特性、制御性は悪い力に
左右されてしまうので、十分な特性が出ないと云うこと
になる。

これを解消するために、第３図に示す如き油圧圧下装置
が既に広く知られている。

第３図において、シリンダ１２の上部のピストン１１Ａ
端面部に上部圧力室２３を設け、上部圧力室２３の面積
ｓ２を下部圧力室２４の面積Ｓ１の１０％前後に形成す
ることによりある程度のピストン１１Ａの押下げを図る
ものである。

Ｗは荷重である。

第４図は４方向サーボ弁１７を示し、１８．１９は上部
圧力室２３、下部圧力室２４にそれぞれ連通する圧油給
排口、２５は弁体で、弁棒２９に弁２５ａ，２５ｂ，２
５ｃを固着し形成されている。

２６は油圧源連通口，２７，２８は排油口である。

弁棒２９は、第１図に示す圧延力計１０および変位形１
３のセンサーからの信号に基づいて制御され、弁体２５
が矢印方向に動くことにより、圧油給排口１８，１９を
圧油源連通口２６、排油口、２７，２８に連通する。

今、油孔２１，２２から４力向サーボ弁１７を介しピス
トン１１Ａの制御を行うとき、上部圧力室２３の面積ｓ
２側の流量は小さいから、系全体の流量ゲインは、ほぼ
下部圧力室２４の面積ｓ１側できまる。

ｐ１は下部圧力室２４の圧力、ｐ２は上部圧力室２３の
圧力である。

ｐ，＝２１０ｋｇ／ｃＭで、圧延荷重の平均圧箱＝Ｗ／
３１＝５０ｋｇ／ｃｍ２，σ＝ｓ１／ｓ２＝１０とする
く流量ゲインが異り、単動シリンダと動作は大差がなく
なる。

若しσ＝ｓ１／ｓ２＝４とし、上下の受圧面積を量ゲイ
ンはやや接近する。

しかし、流量ゲイン不一致による制御性の悪さはさけら
れない。

本発明の目的は、ロールギャップを制御する油圧シリン
ダの制御性を改善し板厚精度を向上しオフゲージを減少
できる圧延機油圧圧下装置を提供することにある。

本発明は、板厚を制御するための油圧シリンダを、ほぼ
平均的な圧延荷重を支持する単動シリンダと主として変
動圧延荷重を制御するための複動シリンダから形成し、
上記複動シリンダの上部圧力室および下部圧力室のピス
トン端面を単動シリンダより大きな圧延力を有するよう
に形成するとともに、上部圧力室及び下部圧力室に圧油
が連動して給排される手段を設け、圧延荷重を、平均的
圧延荷重と変動圧延荷重とに分けて制御可能に構成した
ものである。

以下本発明の一実施例を図面により説明する。

従来と同部品は同符号で示す。

第５図において、油圧シリンダ３１は、受圧面積が等し
い複動シリンダ３０と圧延荷重の平均値を支持する単動
シリンダ３４とを一体に形成している。

複動シリンダ３０にはロツド３３Ａ，３３Ｂ，ピストン
３２を組合せ、上部圧力室２３、下部圧力室２４の受圧
部の面積は等しく、ピストン３２の上下面の圧延力は単
動シリンダ３４のそれより大きくしてある。

そして、ロツド３３Ａ，３３Ｂの摺動部分はパッキン４
１．４２で封塞されている。

上部圧力室２３、下部圧力室２４は油孔３８，３９を経
て第４図に示した４方向サーボ弁１７の圧油給排口１８
，１９に連通している。

４０は油孔３８，３９を途中で連通ずるクロスポート絞
りである。

単動シリンダ３４はロンド３３Ｂを嵌入したものであり
、圧力室４３により荷重支持を行う。

そして、圧力室４３に圧力制倒弁４４とアキュムレータ
３６とからなる圧力調節器３７に配管３５により連通し
ている。

次に作用について説明する。

ます、予測される平均圧延荷重により、圧力制御弁４４
から圧力室４３に圧油を導入する。

同時にサーボ弁１７により位置サーボを構成して置く。

ここで、位置サーボの構成できる条件は、元圧ｐｓとす
るとき、ｐ２＝ｐＳとして、上部圧力室２３、下部圧力
室２４の受圧面積をそれぞれＳとし、単動シリンダ３４
の受圧面積ｓｍ、圧延荷重の平均圧ｐｍの時、ｓｐ２＞
ｓｍ ｐｍとなればよい。

これは適正な設計により十分に満足できる。

この状態にてロールギャップを設定し待機する。

通板時においては、Ｗ≒ｐｒｎ ｓｍとなるから、サー
ボ弁は変動荷重ΔＷのみを制御すればよい。

下部圧力室２４の圧力ｐ１と上部圧力室２３の圧力ｐ２
との平均値は、ほぼ等しく（≒ｐｓ／２）なるため、押
上げ、押下げでの流量ゲインは等しくなり、サーボ系は
理想的な動作をするに至る。

実際の圧延においては、平均的圧延荷重が設定値となる
可能性があり、また、通板時に熱的条件の変化によって
徐々に変化する。

この場合は、圧延力計の値により、圧力制御弁の設定圧
を徐々に変化せしめることが可能であり、すべての圧延
条件に対して本圧下系は理想的に動作する。

上記実施例においては、複動シリンダで制御する変動荷
重の平均値を単動シリンダの平均的な圧延荷重とした場
合について述べたが、複動シリンダで制御する上限値ま
たは下限値の圧延荷重を単動シリンダで支持するように
してもよい。

上記のように本実施例の圧延機油圧圧下装置は、圧延荷
重を、平均的圧延荷重と変動圧延荷重とに分けて制闘可
能に構成し、正常な板厚状態では釣り合せておき、厚板
の変動があった場合の変動荷重のみを上部圧力室及び下
部圧力室を有する複動シリンダにより調整するようにし
たので、圧下装置に対称性を与え、チョツクの上下方向
の移動を円滑に行わせて高精度の板厚の達成を可能なら
めることによりオフゲージを減少することができる。

また、油圧シリンダに復元性を与えピストンに円滑な動
きを与えることができる。

以上記述した如く本発明の圧延機油圧圧下装置は、ロー
ルギャップを制御する油圧シリンダの制御性を改善し、
板厚精度を向上しオフゲージを減少することができる効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の油圧圧下の圧延機の一部を断面で示した
正面図、第２図は第１図の油圧シリンダの詳細図、第３
図は第１図の油圧シリンダの他の従来例の詳細図、第４
図は４方向サーボ弁の要部断面図、第５図は本発明の圧
延機油圧圧下装置の一実施例を示す油圧制薗部分の一部
を断面で示した正面図である。 １７・・・４力向サーボ弁、２３・・・上部圧力室、２
４・・・下部圧力室、３０・・・複動シリンダ、３１・
・・油圧シリンダ、３２・・・ピストン、３４・・・単
動シリンダ、３７・・・圧力調節器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 板厚を制御するため油圧シリンダを介しロールギャ
   ップを制御する圧延機油圧圧下装置において、上記油圧
   シリンダを、ほぼ平均的な圧延荷重を支持するための単
   動シリンダと、主として変動圧延荷重を制研するための
   複動シリンダとから形成し、上記複動シリンダの上部圧
   力室及び下部圧力室のピストン端面を同面積に形成し、
   かつ、単動シリンダより大きな圧延力を有するように形
   成するとともに、上記上部圧力室及び上記下部圧力室に
   圧油が連動して給排される手段を設け、圧延荷重を、平
   均的圧延荷重と変動圧延荷重とに分けて制御可能に構成
   したことを特徴とする圧延機油圧圧下装置。 ２ 上記単動シリンダが圧力調節器を有し、上記複動シ
   リンダが、センサーからの信号に基づいて制御される４
   方向サーボ弁を介し上記上部圧力室及び上記下部圧力室
   に圧油を給排されてロールギャップを制御するように形
   成されている特許請求の範囲第１項記載の圧延機油圧圧
   下装置。