JPS59127907A - 圧延機 - 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】 本発明は圧延機に係り、特に１組の補強ロールに対して
、２組の作業ロールを有する圧延機に関する。

従来の圧延機は、たとえば鋼板の圧延機においては、１
台の圧延機に１組の作業ロールを配するのが普通である
。この場合、圧下量の大きな圧延をするには１台の圧延
機を可逆的に使用してパス回数を増加して圧延するか、
あるいは複数台の圧延機を直列に配置したいわゆるタン
デム圧延機で連続的に圧延するかのいずれかの方法によ
っている。前者によれば設備費は安いが圧延能力が低く
作業能率が悪い。後者によれば設備費は高いが、圧延能
力は高く、作業能率もよい。

また、１組の作業ロールは使用しているうちに摩耗した
り表面が荒れるので適当量を圧延後、圧延機を停止して
作業ロールを交換しなければならず圧延能率が低下する
。まだ板圧延においては、作業ロールの犀耗や熱膨張に
よる胴長に沿ったロール径の変化すなわちロールプロフ
ィルの変化があるだめ、通常板幅の広いものから狭いも
のの順に圧延する必要があり、板幅によって圧延順が規
制され、生産計画の柔軟性を阻害する要因となっている
。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、作業
能率を向上できる圧延機を提供するにある。

本発明の要旨とするところは次のとおりである。

すなわち、１組の補強ロール間に２組の作業ロールを配
設した圧延機である。

第１図は、従来の４段圧延機のロール構成を示し、１組
の補強ロール２０間に、１組の作業ロール４が配設され
ている。これに対して本発明においては、４段圧延機を
例にとれば、１組の補強ロール２の間に２組の作業ロー
ル４．６を配設した構成になっており、第、２図い）に
おいては２組の作業ロール４．６が圧延材８を同時に圧
下する位置にあり、第２図のにおいては１組の作業ロー
ル４が圧延材８の圧下の位置に、他の１組の作業ロール
６け待機の位置にあることを示している。

本発明の詳細を４段圧延機の実施例により説明する。第
３図は実施例の側面図、第４図は第３図のＴＶ　−ＩＶ
線矢視断面図である。圧延機のノ・ウジングポスト１０
の間に補強ロール２が組込まれており、上補強ロール２
ａはチョック１２ａで支えられ、圧下装置１４を通して
圧延荷重がノ・ウジングポスト１０に伝えられる。−上
補強ロール２ａとチョック１２ａの自重はバランスシリ
ンダー１６により支持される。下補強ロール２ｂはチョ
ック１２ｂで支えられ、ロードセル１８を介してハウジ
ングポスト１０で保持されている。この上下の補強ロー
ル２ａ、２ｂの間に２組の作業ロール４ａ。

４ｂ、６ａ、　６ｂが配設されている。各組の作業ロー
ル４ａ、４ｂ、６ａ、６ｂはそれぞれの作業ロールチョ
ック２０ａ、２０ｂ、２２ａ、２２ｂで支えられ別々に
構成されている。チョック２０ａと２２ａおよびチョッ
ク２０ｂと２２ｂは互に側面の１方を接し、他方の側面
は作業ロール４．６を水平方向に移動させるだめの作業
ロール移動用シリンダー２４に取付けられた作業ロール
チョック抑え側板２６に接し保持されている。第３図は
作業ロール４ａ、４ｂが圧下位置に置かれ、作業ロール
６ａ、６ｂが待機位置にある場合であって、移動用シリ
ンダー２４ｂはストローク終端近くまで伸び、移動用シ
リンダー２４ａは逆にストローク始端近くになっている
。この位置においては作業ロール４ａ、４ｂは補強ロー
ル２　ａ、２　ｂに接しているが、待機の作業ロール６
ａ、６ｂは必ずしも補強ロール２ａ１２ｂに接する必要
はなく第３図に示される如く作業ロール６ａ、６ｂの重
量は補強ロールチョック１２ｂに組込れた油圧シリンダ
ーによ如上下するロール支持台２８ａによって支えられ
ている。なお圧下位置の上作業ロール４　ａ　ｌｄ　作
業ロール用バランスシリンダー３０により自重が支えら
れ上補強ロール２ａに押付けられている。

作業ロール４．６を水平方向に移動させ位置決めをする
作業ロール移動用シリンダー２４は第４図に示される如
くハウジングポスト１０に取付は固定されている。移動
用シリンダー２４の先端には作業ロール４．６のチョッ
ク２０，２２側面に接する作業ロール抑え側板２６が取
付けられている。作業ロール移動用シリンダー２４と抑
え側板２６は作業ロール４．６の両側の各チョック２０
．２２ごとに個別に設けられ、作業ロール４．６の水平
方向の移動と共に、ロール軸の圧延方向との傾きの調整
を可能としている。また、移動用シリンダー２４の押出
位置は、全ストローク範囲内の任意の位置で停止可能で
ある。

作業ロール４．６の開変調整は通常の如く主として圧下
装置１４にて行う。また作業ロール４．６の軸心と補強
ロール２の軸心との距離いわゆるオフセット量を調整す
ることによっても可能である。すなわち、移動用シリン
ダー２４を用いれば２組の作業ロール４．６のオフセッ
ト量が同時に変えられる。また２組の作業ロール４．６
のチョック２０．２２内に設けたオフセット調整用シリ
ンダー３２と移動用シリンダー２４を組合せることによ
り各組のオフセラ）ｆｌｔを個別に変え、従ってロール
間隙を個別に調整することができる。第３図において作
業ロール４ａ、４ｂのオフセット量を変えるには、オフ
セット調整用シリンダー３２を右方に押出すと共に移動
用シリンダー２４ｂを同量だけ右方に後退させればよい
。

ロールの駆動方法としては補強ロール駆動と作業ロール
駆動のいずれかによる。補強ロール駆動け、補強ロール
を駆動装置に結合し、補強ロールと作業ロール間の接触
摩擦によりトルクを伝達する方法であり従来から行われ
ている。

作業ロール駆動を第５図により説明する。すなわち各組
の作業ロール４．６は駆動軸３４の一端にユニバーサル
ジヨイント３５を介して接続する。

ビニオンスタンド３６はドライブモーター３８の回転を
カップリング４０を介してビニオンドライブ軸４２に取
込み、ビニオンドライブ軸４２にかみ合うピニオンギヤ
−４４により各組の作業ロール４．６に必要な方向の回
転を伝達する。

ビニオンスタンドのギヤー構成の一例を第６図に示した
が、ドライブモーター３８の回転をビニオンドライブ軸
４２に受け、ビニオンドライブ軸４２にかみ合うピニオ
ンギヤー４４−１．４４−２に伝達する。２つのビニオ
ンキャ４４−１．４４−２の回転方向はビニオンドライ
ブ軸４２と反対であるが互に同じ方向になる。これを下
作業ロール６ｂ、４ｂに伝達する。壕だビニオンドライ
ブ軸４２にかみ合う他のピニオンギヤ−４６にまた別の
ピニオンギヤ−４４−３，４４−４をかみ合わせるとこ
の２つのビニオンキャー４４−３．４４−４は同方向に
回転しビニオンドライブ軸４２と同方向となる。従って
２つのピニオンギヤー４４−１．４４−２と他の２つの
ピニオンギヤー４４−３．４４−４は回転方向が逆にな
る。ピニオンギヤ−４４−３，４４−４をそれぞれ上作
業ロール６　ａ。

４ａに接続すれば、各組の上下の作業ロール４ａ。

４ｂ、６ａ、６ｂの回転方向は逆になり、圧延に必要な
回転方向となり、２組の作業ロール４．６の圧延方向は
同じになる。なお各ピニオンギヤ−４４の径および歯数
は、通常各組の作業ロール４．６の上下の回転数が同一
になるように選択する。

ｆ 捷だ、減速比は通常忙１である。

上記の実施例は４段圧延機について説明したが６段圧延
機においても全く同様な構成とすることができる。この
場合には上記記載の補強ロールは中間ロールと読み変れ
ばよい。ただしこの場合においても圧下装置やロードセ
ルに関係するのは４段圧延機と同様に補強ロールである
。その他にっいては上記４段圧延機の実施例と同様であ
る８次に上記の構成を有する実施例における補強ロール
２の間に２組の作業ロール４．６の組入れ方法について
第３図に従って説、明する。まず上補強ロール２ａを上
限まで持上げ間隙を十分にとる。

また作業ロール移動用シリンダー２４は後退限まで下げ
、ロール支持台２８も下限まで下げる。次に新しい作業
ロール４．６け上下ロールを１組にして組替装置または
組替治具を吊上げたクレーンによシ作業ロールチョック
抑え側板２６に沿って補強ロール２間に挿入し、ロール
支持台２８の上に載せる。次に各作業ロール４．６を駆
動装置に接続し、チョッククランプ板４８によって作業
ロールチョック２０．２２を作業ロールチョック抑え側
板２６にクランプする。チョッククランプ板４８は作業
ロールチョック２０．２２の上下動は自由でロール軸方
向の移動を抑制すると共に、作業ロール移動用シリンダ
ー２４が後退するときにチョック２０．２２を挾持して
一緒に後退する。

作業ロール４を圧下位置にセットするにはロール支持台
２８ｂを押上げ下作業ロール４ｂの下端が下補強ロール
２ｂの上端と水平に並ぶ位置に停止する。移動用シリン
ダー２４ｂを押出して作業ロール４の下チョック２０ｂ
がロール支持台２８ｂの上を水平方向に滑動し、下作業
ロール４ｂを下補強ロール２ｂに接触させる。さらに移
動用シリンダー２４を押出せば下作業ロール４ｂは下補
強ロール２ｂ上を回転し、１組のチョック２０は他の組
のチョック２２に接触する。この位置で各組ノ作業ロー
ルチョック２０．２２のバランスシリンダー３０を押上
げ、上作業ロール４ａを持上げ上補強ロール２ａに押付
ける。作業ロール移動用シリンダー２４の油圧を解除し
油路を閉じて外力により移動用シリンダー２４が移動し
ないようにする。この後、圧下装置１４により上作業ロ
ール４ａを押下げて圧延に必要なロール間隙を設定すれ
ばよい。ドライブモーター３８を回転すれば圧下位置の
作業ロール４も、待機位置の作業ロール６も同時に回転
する。こうして圧下位置の作業ロール４により圧延が行
われ、待機位置の作業ロール６はその間冷却水により冷
却される。作業ロール４．６の切替には、まず移動用シ
リンダー２４ａを押出し方向に油圧をかけ、ロール支持
台２８ａを下降させながら、作業ロール移動用シリンダ
ー２４ｂを後退させると、２組の作業ロール４．６は左
から右に水平移動し、この時作業ロール４ｂけ補強ロー
ル２ｂに接し々から移動する。作業ロール６が所定の圧
下位置に達すると、移動用シリンダー２４ａ、２４ｂの
油圧を解除し、チョック２０．２２とロールチョック抑
え側板２６ａ１２６ｂ間の力を除き外圧により移動用シ
リンダー２４が移動しないようにして、ロール支持台２
８ｂを押上げて、作業ロール４０重量を支持する。

こうして作業ロール６が圧下位置に、作業ロール４が待
機位置にセットされる。この後圧下装置１４によりロー
ル間隙を調整し圧延する。このように作業ロー　ル４．
６の切替は移動用シリンダー２４により行われるので、
短時間で行うことが可能で、１本の圧延材を圧延後火の
圧延材をかみ込むまでの遊び時間すなわち圧延のアイド
ル時間（１１） （ホットストリップの圧延では最短で１０〜２０秒）内
で行うことができる。

擾だ、２１１ｉＩ」の作業ロール４．６を第２図＜Ａ）
に示す如く同時に圧下に使用するように配置するには、
補強ロール２の軸心の左右に同一オフセットで作業ロー
ル４．６を配置すればよい。第３図の配置を起点として
説明すれば、ロール支持台２８ａを下げて作業ロール６
ｂを補強ロール２ｂに接触させる。次に作業ロール移動
用シリンダー　２４ａを押出し、移動用シリンダー２４
ｂを後退させ作業ロール４ｂは補強ロール２ｂに接触し
ながら右に移動し、作業ロール６ｂも補強ロール２ｂに
接触しながら右に移動する。各組の作業ロール４．６の
オフセットが同一になった後移動用シリンダー２４ａ、
２４ｂの油圧を解除し、油路を閉鎖する。

２組のｆＩ４０−ル４．６のオフセットを同一にすれば
、ロール径が同一の場合にはロール間隙は同一に々る。

圧下装置１４により２組の作業ロール４．６のロール間
隙を所定計に同時に調整する。

なお作業ロール４．６別のロール間隙をＭＩ７ｆｌ　整
する（１２） 必要があれば、オフセット調整用シリンダー３２を押出
して行えばよい。すなわち作業ロール６のロール間隙を
他の作業ロール４より大きくするにハ、　作業ロールチ
ョック２２のオフセット調整用シリンダー３２を右に押
出せばよい。壕だ小さくするトキにハ、作業ロールチョ
ック２０のオフセット調整用シリンダー３２を左に押出
せばよい。

上記の説明から明らかな如く、圧下位置は２つの作業ロ
ール４．６が必ずしも補強ロール２の軸心から同一距離
でなくともよく、適当なオフセット位置でよい。また待
機位置もロール支持台２８に作業ロールチョック２０．
２２が乗る位置で々くともよく、作業ロール４．６の自
重は下補強ロール２ｂに接触させて保持し、ロール間隙
は圧延材を圧下しないようガ間隔であればよい。

作業ロール−４，６の組替は、まづ各作業ロール４．６
をそれぞれのロール支持台２８に載る位置に移動させる
。第３図の例においては、作業ロール６は既にロール支
持台２８ａの上にあるので、他の作業ロール４について
説明する。１ず作業ロール用バランスシリンダー３０の
油圧を解除し上作業ロール４ａを下げる。その後移動用
シリンダー２４ｂを後退させて作業ロール４をチョック
クランプ板４８でかかえて下作業ロール４ｂを下補強ロ
ール２ｂに接触させ、右方に移動させてロール支持台２
８ｂに載せる。しかる後適当な組替装置によって上下の
作業ロール４ａ、４ｂをロール軸方向に引出せばよい。

上記の如き構成を有する本発明の圧延機は１台の圧延機
に２組の作業ロールを組込み切替使用できるので、ロー
ル組替回数け１／２　に減少［７，１回の組替時間はホ
ットストリップ仕上圧延機を例にとれば、従来の４段圧
延機においては２０分／回であるのに対し、本発明の圧
延機においては組替ロール本数が倍に力るが、組替装置
等により２組の作業ロールを同時に行えば（通常の圧延
機では各スタンドを同時に実施する）１回当り５分程度
の増加となり、結局−日の組替時間で考えると、従来の
圧延機で１日６回とすれば本発明の圧延機では１日３回
で済み、組替による圧延停止は次の如くになり、この分
だけ圧延作業能率が向−ヒする。

減少時間−２０分／回×６回／日−２５分／回×３回／
日−４５分／日 減少率＝４５分／１２０分＝３７．５％また板１本圧延
する毎に作業ロールを切替使用すると通常の１０−ル・
サイクル分圧延した後では、１組の作業ロールで１０−
ル・サイクル分正価した場合に比して、各組の作業ロー
ルの圧延分は、はぼ１／２であるから、ロール摩耗量は
ほぼ１／２になる。まだ１組の作業ロールが圧延中、他
の組の作業ロールは待機位置で冷却されるので、１組の
作業ロールで継続圧延する場合に比して、冷却時間は非
常に長くなる。たとえば、平均の圧延時間を９０秒／本
、板と板のあき時間を１５秒とすれば、１組の作業ロー
ルによる継続圧延では、冷却時間は、板１本圧延するご
とに１５秒であるのに対し、２組の作業ロールを交互に
切替圧延する場合は、９０＋１５＝１０５秒となり、約
７倍になる。作業ロールの冷却による湿度降下は、冷却
時間と共には５′指数関数的に増大する（ｅ７キ（１５
） １０００倍）ので、作業ロール温度けはソ水温近くにな
る理屈であるが、実際には待磯冷却中に圧延中の板から
熱放射を受けるので、水温に等しくけ々らない。この結
果作業ロールのサーマルクラウンは、非常に小さくなり
、１例では、１２０本圧娘後膨張量は約４２０μｍに対
し、交互切替圧延では、１６０μｍで約１／３となり、
また圧延の進行と共に増大する割合も小さくなる。作業
ロール径：　８００　酔φ、圧延時間：９０秒、あき時
１ｉ−１１：　１５秒の圧延条件において、作業ロール
の継続使用と１本毎に交互切替使用した場合を比較して
圧延本数によるロールの熱膨張量を第７図に示したが、
交互切替使用の方が熱膨張量は著しく少ない。このよう
に交互に切替使用すればロール摩耗は半減し、ロールの
温間が低下し、・サーマルクラウンが小さくなる結果、
ロール組替回数は半分゛　μ下になると共に、ロールの
表面荒れが少なくなり、板のクラウン変化が減少するな
どの波及効果を生ずる。特に、連鋳と熱間圧延との連続
化の場合、材料温度が低下しがちであり、仕上り温変し
く１６） ベルの維持のだめ、仕上圧延機入側の板厚を厚くする傾
向にあるので、特に前段スタンドの圧延荷重増大による
ロールの温度上昇と而荒れが問題になるときに、ロール
の冷却が十分性λ−る本方法は、非常に有効である。

壕だ別の切替方法として、板幅に応じた使い方ができる
。す々わち圧延順には、板幅のもどり（狭幅→広幅）の
規制があるが、２組の作業ロールの各組について見れば
、幅もどりがないように切替使用するのである。板幅も
どり規制の厳しい圧延スケジュールの場合は、従来の圧
延機では第８図のような板幅もどりのあるスケジュール
は組めないが、本発明の圧延機においては２組の作業ロ
ールを切替使用する場合は、各組の作業ロールにとって
、板幅もどりが生じないように割当てることができる。

すなわち従来の圧延順に対する板幅もとり規制が各組の
ロール毎の板幅もとり規制に緩和されることになり、圧
延スケジュール組みが容易となり、連鋳との同期化、連
続化が行いやすくなる。

また２組の作業ロールにそれぞれ異々つだ機能を持たせ
、切替使用することにより、圧延作業の自由度を増加す
ることができる。例えば厚板用のリバース圧延機におい
て、１組は平ロール、他の１組は膨出状平頂部を設けた
ロールとすることにより、後者のロールにより板幅中央
部を局部的に強圧することで鋼塊内部の鋳巣の圧着いわ
ゆるざく圧着ができる。その後平ロールに切替えて通常
の減厚圧延を行えば、１台の圧延機で２つの機能が果せ
る。これを従来の４段圧延機１台で行うとすればロール
組替によらねばならず、その間板の保熱も必要とするの
で、圧延能率が低下しエネルギーロスも大きい。ざ〈圧
着の専用圧延機を設けると能率の低下はなくなるが、圧
延機１台分の設備台を余分に必要とする。本発明の圧延
機は２組の作業ロールを有するが、従来に比し設備費の
増加は単に５％程度であｔ）、その作業能率の向−Ｆと
設備費抑制の効果は著しいものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の４段圧延機の構成を示す断面図、第２図
（Ａ）、（Ｂ）はいずれも本発明の４段圧延機の構成を
示す断面図で、前者は２組の作業ロールを圧下に使用し
た場合、後者は１組の作業ロールを圧下に使用した場合
である。第３図は本発明実施例の圧延機の側面図、第４
図は第３図のＩＶ−ＩＶ　線矢視水平断面図、第５図は
本発明実施例の駆動系を示す平面図、第６図は本発明実
施例のビニオンワ スタンドのギヤー構成を示す断面図、第妾図は本圧延機
における作業ロールの継続使用と交互切替使用の場合の
ロール熱膨張量を示す線図、第８図は本発明の作業ロー
ル切換使用の場合の板幅と圧延順との関係を示すグラフ
である。 ２（２ａ、２ｂ）・・・補強ロール ４（４ａ、４ｂ）、６（６ａ１６ｂ）・・・作業ロール
８・・・圧延材 １０・・・ハウジングポスト １２（１２ａ、１２ｂ）・・・補強ロールチョック１４
・・・圧下装置 １６・・・補強ロール用バランスシリンター１８・・・
ロードセル （１９） ２０　（２０ａ、２０ｂ）、２２（２２ａ１２２ｂ）・
・・作業ロールチョック ２４　（２４ａ、２４．ｂ）・・・作業ロール移動用シ
リンダー２６　（２６ａ、２６　ｂ　）・・・作業ロー
ルチョック抑え側板２８　（２８ａ、２８　ｂ　）　−
・ｏ　−ル支持台代理人　弁理士　　中　路　武　雄 （２０） 圧井本社 第７　ｆ！１ ４０− 第８図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）１組の補強ロール間に２組の作業ロールを配設し
   たことを特徴とする圧延機。
2. （２）前記作業ロールの少くとも１組は前記補強ロール
   との接触位置を調整可能である特許請求の範囲の第１項
   に記載の圧延機。
3. （３）前記作業ロールの１組は圧下位置に他の１組は待
   機位置に配設し交互に移動し切替可能である特許請求の
   範囲の第１項に記載の圧延機。
4. （４）前記作業ロールは２組とも圧下位置に配設した特
   許請求の範囲の第１項に記載の圧延機。