JPS6028562B2 - 棒線用圧延機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、榛線用圧延機に関する。

以下の説明においては棒線用圧延機に関して説明を進め
て行くが、本発明は樺の圧延にも適用し得る。

線材の圧延は、延伸圧延とも云われ、大きな延伸を伴な
う圧延である。

現在の代表的な鋼材用圧延機では、１００〜１２仇駁の
ピレツトから５５肌◇の線材へ総延伸５００以上の圧延
を、ダイアモンド、スクエア、オーバル、ラウンド等の
孔型ロールを用いて２０〜３０パスの熱間連続圧延方式
により行なっている。この熱間連続圧延の最終パスでは
圧延速度は、最高５０〜７仇ｈ／ｓｅｃに達する。近年
、ェネルギ事情のひっ迫等から、線材圧延においても、
圧延効率を高めることへの追及がなされ、孔型方式、圧
延機型式の面で、大きな変貌を遂げた。たとえば、１６
肋Ｊのゲージから５．５側めへ圧延する仕上圧延機系が
ブロックミル化された。このブロックミルは約１叶台の
圧延機を１つのベース上に設置し、それぞれの圧延機の
ロールの駆動を共通駆動機構により行なうとともに、ロ
ール材質面の改善からロールの小径化を計ってコンパク
トな圧延機ブロックを形成した点にその特徴がある。ブ
ロックミルにおいては、ロール径を小さくしたことによ
り、延伸効率が向上し、１０パスの平均延伸率が１．２
５／パスと、それまでの１．２０ノパスを上まわるよう
になった。

一方、ロール組替えの簡便化等圧延作業における作業性
の向上を狙って、片持ち方式の支持機構としたものもあ
る。

しかしながら、上に述べた従来の線材圧延機においては
、ロールの小型化に限界があり、パス当りの延伸を格段
に向上させるには新しい技術的手段が必要である。

この発明は、コンパクトでかつ作業性にすぐれた線材圧
延ラインを得ることを目的としてなされたものでその特
徴とする処は、軸万向の一端が回転駆動源に接続される
とともに駆動側のみに軸受部を有し、該軸受部が圧延機
枠によって支承され、その耳同部に１以上の孔型を刻設
されたワークロールと、上記圧延機枠の上部及び下部に
圧下装置を有し、該圧下装置に接して設けたバックアッ
ププレート内に回動自在に両持支持した複数のバックア
ップロールとを有し、且つ該複数のバックアップロール
の胴部を上記ワークロールの８岡部に当接せしめて該ワ
ークロールの半径方向からの圧下力を伝達するとともに
圧延反力を支承するようにしたことを特徴とする棒線用
圧延機にある。

以下に、この発明を詳細に説明する。圧延ラインをコン
パクトなものにするためには、パス当りの延伸を従来水
準のものより飛躍的に高い水準にする必要がある。

この発明では、パス当りの延伸を飛躍的に高めることな
らびに延伸効率を高める手段としてワークロール径を圧
延実行面から許容される極限まで小径化するようにした
。ワークロールを小径化するに際して、たとえばロール
材質を炭化タングステンとするといった材質面からのア
プローチでは、飛躍的な小径化は計れない。

何故ならば、圧延反力をワークロール軸受部で支承する
限り軸受部は相応する強度を有することが必要であり、
そのことから軸受部は大きくならざるを得ず従ってワー
クロールを軸受部寸法によってその直径が定められた小
径化に限界がある。この発明では、ワークロールにもた
らされる圧延反力を軸受部で支承するのではなく、ワー
クロール胸部に当接して回転する複数のバックアップロ
ールで支承するようにした。

このようにすることによってワークロール径は、圧延機
構造の起因する小径化への限界が取り除かれ、圧延実行
面から許容される極限まで４・蚤化できる。

一方、ワークロールの交換を容易にすること、ならびに
圧延機の構造を簡素にし、かつコンパクトにするために
、ワークロールを片持支持構造とした。

即ちワークロールは、一方のみに軸受部を有し、その麹
頚部はさらに延在して回転駆動源に連結されるように構
成されている。

ワークロールの軸万同一端部の軸受部は、圧延反力を支
承するに相応する強度を有する必要はなく、回転駆動さ
れるために圧延機枠に対して回転自在に構成されるだけ
で充分であり、従ってワークロールの小径化への限界要
因とはならない。

以下にこの発明を好ましい一実施例に基づてさらに詳細
に説明する。まず圧延機の構造について説明する。

第１図はワークサイドから見た本発明の圧延機の構造を
示したもので、無駆動のバックアップロール２１，２２
を上下に各々２本ずつ設置し、ワークロール１１，１２
を各々上方、下方で支持する方式である。

第２図は圧延方向から見た正面図で、ワークロールは片
持ち方式である。第３図は第１図と同様、ワークサイド
から見た側面図で、ワークロールの庄下装置を示してい
る。以下、構造の詳細について説明する。第１図乃至第
３図においてハウジング３に圧延材を通過させる貫通孔
ｌａ，ｌｂを設け、この部分の圧延材を案内するガイド
装置（図示していない）を取り付けることができる。

ハウジングの上部及び下部には圧下スクリュー４とネジ
結合されたムツターが内蔵され、さらにその上部及び下
部に圧下装置５ａ，５ｂを取り付けている。圧下装置５
の内にはスクリュー４に移動自在に装着されているウオ
ームホイル１８が内蔵されスクリュー４の先端にはバッ
クアップフレーム２ａが圧下臼７及び押え金具８を介し
て取り付けられ圧下装置５ａ及び圧下スクリュー４によ
り上下動可能な構造となっている。上部バックアップフ
レーム２ａ内には上部バックアップロール２１が軸１５
、軸受２０により回転自在に支持されて、そのバックア
ップロールは上部ワークロール１１に接触するようにセ
ットされている。上部ワークロールは駆動軸９に着脱自
在に装着されクランブ装置１０‘こより固定されている
。駆動軸９は軸受箱１３に回転自在に鞠支され、駆動側
の軸９′には駆動用のスピンドルを連結する構造となっ
ている。下部ワークロ−ル１２も下部バックアップフレ
ーム２ｂに回転自在に内蔵されたバックアップロール２
２．に接触するようにセットされている。その他の構成
は上部と同じである。上部、下部のワークロールユニッ
ト（ロール、軸受箱、駆動鞠）は軸受箱１３，１４に固
設されたヨーク２７とスクリュー３０がネジ結合され、
スクリュー軸３０を回転させると、上部軸受箱１３と下
部軸受箱１４は反対の向きに作動する構造にしてあるの
で、ワークロール１１，１２のロールギャップの調整が
可能となっている。

スクリュー軸３川ま入側と出側に配置し、庄下減速機１
９のゥオーム軸２８を回転駆動することによりスクリュ
ー軸３０が回転できるように構成されている。尚入側と
出側の同期は連結軸１７によって行なわれている。本実
施例ではバックアップロールの上、下動をスクリュー方
式で行なっているが油圧シリンダー方式でも良く、更に
スクリュ−と油圧シリンダーのコンビネーションタイプ
でも良い。

次に作動について説明する。

ロールギャップ調整方法はセットされた状態で開にする
場合はウオーム減速機１９のウオーム軸２８を閉になる
方向に回転しスクリュー軸３０を閉になる方向に回転さ
せ、軸受箱１３。

１４を閉の方向に作動させ、ロールを所定の位置にセッ
トする。

その後バックアップロール２１，２２とワークロール１
１，１２の間隔が開くので、ウオームホィル１８、圧下
スクリュ−４の回転駆動によりバックアップフレームを
下降してお互いのロールが接触するようにセットする。
ロールを関の方向でセットする場合は、先にバックアッ
プロールを逃がしてから、上記の方法の逆動作を行なえ
ばセットできる。所定のロールギャップにセットした後
、ロールを回転させ、圧延するが、バックアップロール
２１，２２により支持すると、ワークロール１１，１２
には、圧延材の反力とバックアップロールの反力が逆向
きに作用するため、曲げモーメントは相殺され、ワーク
ロールの小径化が可能になる。ロールの組替はバックア
ップロール２１，２２を開方向に逃がしてからワークロ
ールクランプ１０，１０ａを外すことにより容易にワー
クサイドよりロールの交換ができる。ワークロールは連
続圧延中に圧延材に作用する前、後方張力、・或いは圧
縮力によって圧延方向に力を受けても、バックアップロ
ールに挟まれる形で保持されるため、全く変位すること
なく、安定した圧延が可能となる。

また、ワークロールとバックアップロールの間の接触圧
力も２点で支持されるから半分になり、ロール耐用の面
からも有利となる。バックアップロール方式にした最大
の理由は従来の２重ロール方式では１パス当りの高延伸
圧延に伴って発生する圧延荷重に耐えるベアリングが現
状技術では限界がありベアリングサイズの大きいものを
採用せざるを得ず、必然的にロール径も大きくなり、目
標のロール小蓬化の達成が困難になるためである。

しかるに、本発明のバックアップロール方式によれば、
圧延中にワークロールに加わる圧延荷重は、バックアッ
プロールで、全て受けとめることが可能でワークロール
の直径はかけ込み性、圧延中のスリップ等の圧延操業面
から許容される極限のロール径まで小径化が可能となる
。もちろん、ワークロールの駆動は必須の条件となるか
ら圧延トルクに十分耐えるロール径が必要であるが、ロ
ールの小径化は圧延トルクを減少させるため、駆動のた
めのロール径は比較的小径で済みむしろ前記かみ込み角
等による制約が優先するのが普通である。

なお無負荷時或いは圧延が遂行されている時も上、下の
ワークロール間に、間隙を保つことは自在である。

このように構成した棒線用圧延機を用いて線材を圧延し
た結果を第４図に示す。

このときの圧延では、直径４５．６側◇の丸鋼を出発材
料として、１５．２肌ぐの丸棒へオーバル→オーバル孔
型方式で下表の如く圧延した。第４図のａ図、ｂ図、ｃ
図に示すように、１パス当りの平均延伸が１．４４／パ
スと極めて高い水準であった。それにもかかわらず、圧
延荷重トルクは大幅に減少している。４５．６職◇から
１５．２肋仇こ圧延するのに、従釆技術では１０パスが
必要であったけれどもこの発明になる棒線用圧延機を用
いた圧延では、パス当り延伸が高水準であるため６バス
で済んだ。

また延伸効率も、第４図ａに示すように従来の圧延機に
よる圧延に比し格段の高い水準となった。

更に、この圧延機を数台まとめて共通駆動、又は単独駆
動と共通駆動の組合わせ、又は単独駆動にして、一合の
基磐の上に設置した、いわゆるブロックミルにして使用
することも自在で、その場合、水平ロールと垂直ロール
を交互に配列したＨＶ型、或いは、ロール軸を水平軸に
対し±４５ｏずつ交互に猿斜させたＸ型にすることも可
能である。

また、ワークロール対の一方のみから圧延トルクを与え
、他方は回転しているだけである形式のミル、或はワー
クロール対の一方のみを駆動する片側駆動形式のミル、
さらにはワークロール対のロール周速を対間で相違させ
て圧延する、異周速ミルにも勿論この発明では利用でき
る。

この発明になる棒線用圧延機は、以上述べたように構成
し、かつ作用せしめるようにしたから０１１パス当りの
延伸を飛躍的に高めることができる。

‘２’延伸効率を向上させ得る。‘３｝片持ちロール支
持機構としたことにより、ロール交換作業が簡素かつ容
易になるとともに作業性が向上する、等の効果があり、
従ってパス回数を大幅に減少させ得、圧延機設置スペー
ス、圧延機総重量等の大幅削減が計れ圧延設備のコンパ
クト化を可能にするとともに圧延作業面でも極めて有利
なミルである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の圧延機の構造を示す側面図、第２図は
その正面図、第３図はワークロールの圧下装置を示す側
面図、第４図ａは従来圧延法と本発明の伸び効率を示し
た図、同ｂ図は圧延荷重を示した図、同ｃ図は圧延トル
クを示した図である。 ｌａ，ｌｂ・・・材料通過用貫通孔、２ａ，２ｂ・・・
上、下バックアップロールフレーム、３…ハウジング、
４・・・バックアップロール圧下スクリュー、５ａ，５
ｂ・・・上、下圧下装置、６・・・ムッター、７・・・
圧下日、８・・・押え金具、９・・・ワークロール駆動
軸、９′…ワークロール駆動軸９のスピンドルとの連結
部分、１０，１０ａ・・・上、下ワークロールクランプ
装置、１１，１２…上、下ワークロール、１３，１４…
上、下ワークロール軸受箱、１５…バックアップロール
軸、１６…ワークロール駆動軸のハウジング、１７・・
・ワークロール圧下装置の入側、出側の連結軸、１８・
・・バックアップロール圧下用ウオームホイル、１９・
・・ワークロール圧下減速機、２０・・・バックアツプ
ロ−ル軸受、２１，２２…上、下バックアップロール、
２７ａ，２７ｂ…上、下ワークロールのヨーク、２８…
ワークロール圧下用ウオーム軸、３０・・・ワークロー
ル圧下スクリュー、５０・・・ワークロール、５１・・
・／ゞツクアツプロール、５２…ノゞツクアツプフレー
ム、５３…ハウジング、５５…バックアップロール圧下
減速機、５６・・・バックアップロール圧下スクリュー
。 第１図 第２図 第３図 第４図 位） 第４図 （ｂ） 第４図 （Ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 軸方向の一端が回転駆動源に接続されるとともに駆
   動側のみに軸受部を有し、該軸受部が圧延機枠によつて
   支承され、その胴部に１以上の孔型を刻設されたワーク
   ロールと、上記圧延機枠の上部及び下部に圧下装置を有
   し、該圧下装置に接して設けたバツクアツププレート内
   に回動自在に両持支持した複数のバツクアツプロールと
   を有し、且つ該複数のバツクアツプロールの胴部を上記
   ワークロールの胴部に当接せしめて該ワークロールの半
   径方向からの圧下力を伝達するとともに圧延反力を支承
   するようにしたことを特徴とする棒線用圧延機。