JPS61269921A - 多パス圧延機 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、１スタンドで多パス圧延を行い得るようにし
た圧延機において、圧延材の蛇行を防止し圧延作業を安
定化させると共に、良好な形状の製品を提供し得る多パ
ス圧延方法及びその装置に関するものである。

［従来の技術］ 圧延作業においては、圧延中の条件によって圧延材がロ
ール中央に留まることができずに、５図に１点鎖線で示
すごとく圧延の進行と共にＯ−ル端部の方へ移動してし
まう現象が良く知られており、蛇行と呼ばれている。

ここで通常の圧延機における圧延材の蛇行について簡単
に説明すると、圧延機で圧延材を圧延する場合、材料の
幅方向の硬度差、幅方向のテーバ等、圧延材自体に求め
られる要因、又、圧延材の中心がロール中心とずれて進
入する（オフセンター）等の操業上の要因により、圧延
機の作業側、駆動側にかかる圧延荷重に不釣合いが生じ
、その結果、作業側と駆動側のロールギャップに差が生
じる。このため、圧延機入側における材料の引込み速度
はギャップの拡大した側の方が速くなる。その結果、圧
延材は入側で第５図に示すごとく進行方向く矢印Ｃ方向
）に対してギャップの広い側へ矢印ｅで示すように尻を
振るような格好で傾くことになり、傾いた圧延材ａは圧
延ロールｂの軸に直角に進むため、圧延ｖｉａは１点鎖
線で示すようにロールギャップの拡大している方向に横
ずれを起こし、ますますギャップは拡大して行く。この
ときのギャップの状態は第６図に示すようになり、矢印
ｒが蛇行方向である。このように、圧延材が一度蛇行を
起こすと、安定な状態に回復することができなくなる。

繊上のように圧延機の作業側と駆ｌ１ｌＪ側（ｌＸ下、
左右という）とでロールギャップに差が生じると、圧延
材は蛇行しはじめるので、蛇行を防止するためには、圧
延材の寄った側のロールギャップを狭めるような制御を
行なえば良いことがわかる。

一方最近、圧延材を周速の異なるワークロールに巻付け
て圧延を行うＲＤ　（Ｒｏｆｆｉｎｇ［）　ｒａｗｉｎ
ａ）圧延法が開発され、圧延機の小型化、ロール摩耗の
減少、菖張力鋼のごとき硬い材料。

の圧延、エツジドロップの減少等が図られている。又、
このＲＤ圧延法の改良として、１スタンドに周速の異な
るワークロールを３個以上配設し、該ワークロールに圧
延材を巻付けると共にワークロール間の各パスにおいて
圧延を行う１スタンド多パス圧延法、或いは上記ワーク
ロールに圧延材を巻付けず、各パス間で圧延を行う１ス
タンド多パス圧延法が提案されており、斯かる１スタン
ド多パス圧延法においては１スタンド１パス圧延法に比
較し、低い圧延荷重で高圧下圧延が可能であり、生産性
に優れ、しかも圧延ラインの小型化に適するという利点
を有する。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上述の１スタンド多パス圧延法において
も、１スタンド１パス圧延の場合と同様、圧延機の作業
側と駆動側でロールギャップに差が生じると圧延材は蛇
行し始め、一度蛇行を起こすと、安定な状態に回復する
ことが困難である。更に、ロールギャップの左右差は、
蛇行以外にも圧延材の形状不良の原因となる。

一方蛇行を防止するために、圧延機入側で圧延材に張力
を掛けることが考えられるが、冷間圧延の前工程では板
厚が厚いので張力を掛けるとすると非常に大きなパワー
を必要とし、試算によると例えば第１圧延パスで圧延材
とロールの不平行度が３０ａｍあると３　ｋｇ／　ａｕ
ａ２程度の後方張力を必要とし、板厚４ｍｍ、板幅１０
００ＩＩＩ１１板速度５００ｍｍ＋　／ｍ１ｒｒ、であ
れば、１０００Ｋ　Ｗもの動力が必要である。

本発明は斯かる実情に鑑み、圧延材の蛇行を大きな動力
を用いることなく容易且つ確実に防止して圧延停止、圧
延材エツジ部の損傷、更には板破断等の不具合を除去し
、圧延の安定化を実現し、生産の高能率化、製品歩留り
の向上を図ることと共に形状の良好な製品を提供するこ
とを目的としてなしたものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明では、１スタンドに３本以上のワークロールを備
え該ワークロール中に圧延材を同時に２点以上で圧延す
るワークロールを少くとも１本以上含む圧延機において
、各圧延パスのうち少くとも１つのパスの作業側、駆動
側各々のロールギャップを直接的或いは間接的に検出し
、両者の出力を基に左右のギャップ差を求め、該ギャッ
プ差を基にその圧延パスにおけるロールギャップの作Ｄ
Ｗ４、Ｉ！ｌ動側の各々の間隔を調節して左右のロール
ギャップ差を目標とする値に略等しくなるようＩ＋Ｉｊ
　ｉＸＩ　している。

［作　　　用］ 従って本発明では、所定の圧延パスにおけるロールギャ
ップは左右のロールギャップ差が目標値内に収まるよう
制御され、その結果圧延材の蛇行及び形状不良が防止し
得られる。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明する
。

第１図は第２図に示す圧延機に適用される本発明の第１
実施例で、ハウジングポストのウィンド部ニハ、ロール
チョック１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ、３ａ。

３ｂ、４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂＪａ、６ｂが鉛直方向に
下からこの順序でしかもウィンドの鉛直方向に延在する
縁壁に沿って摺動自在に取付けられ、ロールチョック２
ａ、２ｂ　、　３ａ、３ｂ　、４ａ、４ｂ　、　５ａ、
５ｂには、ワークロール８，９，１０．１１が、又ロー
ルチョック１ａ。

１ｂ、　６ａ、６ｂにはバックアップロール７．１２が
回転自在に枢支されている。又ハウジングポスト下部機
材にはロールチョック１ａ、１ｂに圧下刃を作用させる
ようにしだ液圧シリンダ１３ａ、１・３ｂが配設され、
ハウジングポスト上部横材には、ロールチョック６ａ、
６ｂに圧下刃を作用させるようにした電動モーター（図
示せず）で駆動される圧下スクリュー１４ａ、　１４ｂ
が配設されている。

圧延材Ｓはワークロール８と９との間に形成された第１
０−ルギヤツプ１５に挿通され、ワークロール９に轡付
けられた侵ワークロール９と１０との間に形成された第
２０−ルギヤツプ１６に挿通され、更にワークロール１
０に巻付けられてワークロール１０と１１との間に形成
された第３０−ルギャップ１７に押通されるようになっ
ている。

又ロールチョック２ａ、３ａ　、　２ｂ、３ｂ間、ロー
ルチ３７り３ａ、４ａ　１３ｂ、４ｂ間、０−ルｆヨｙ
’）４ａ。

５ａ１４ｂ、Ｓｂ間には夫々液圧シＩＪ　ンＩＩ　１８
ａ、１８ｂ　。

１９ａ、１９ｂ　、　２０ａ、２０ｂが配設され、各ワ
ークロール８，９，１０．１１には所要のロールベンデ
ィングを掛は得るようになっている。

ロールチョック３ａ、３ｂには変位計２１ａ、２１ｂが
取付けられ、該変位計２１ａ、２１ｂの検出信号を比較
演算器２２へ送る得るようにし、該比較演算器２２から
の信号をリレー２３及び記憶回路２４で構成される目標
値設定回路２５の出力と比較演算器２６で比較し得るよ
うにし、比較演痺により得られた平行度偏差信号を平行
度制御１Ｕ４節器２７で処理して左右の平行度修正信号
として取出し、該平行度修正信号を第１０−ルギャップ
１５のロールバランス制御系２８ａ、２８ｂのベンディ
ングＩＩＩｗＪ器２９ａ、２９ｂに加え得るようにし、
ベンディングｉ、ｌＪ御器２９ａ、２９ｂからは、液圧
シリンダ１８ａ、１８ｂ　ヘ流入、流出する圧油量を制
御するサーボ弁３０ａ。

３０ｂへ指令信号を出力し得るようにし、圧力検出器３
１ａ、３１ｂ　ｔ”検出した液圧シ’）　ンＩｆ　１８
ａ、１８ｂ内の液圧をベンディング制御器２９ａ、２９
ｂヘフイードバツクし得るようにする。

図中３２は第２０−ルギャップ１６のロールバランス制
御系、３３は第３０−ルギヤツプ１７のロールバランス
制御系であり、運転開始時にはロールバランス制御系３
２では圧力制御弁３４を介して液圧シリンダ１９ａ、１
９ｂに所定の圧力の圧液を供給してワークロール１０を
所定位置に保持し得るようになっており、ロールバラン
ス制御系３３では圧力制御弁３５を介して液圧シリンダ
２０ａ、２０ｂに所定の圧力の圧液を供給してワークロ
ール１１をバックアップロール１２に押付は得るように
なっている。又３６は圧延機の作業側、３７は圧延機の
駆動側である。

今、圧延開始前の初Ｗ１設定時に、圧延材Ｓを通さない
状態で圧下スクリュー１４ａ、１４ｂを図示してない電
動モーターで駆動することにより下降させて荷重を印加
し、各ロールを接触させて左右の荷ｔｆｉ差が発生しな
いように作業側、駆動側の油圧圧下系Ａを調整する（一
般のこの操作をレベリングという）。

レベリングが終了したら目標値設定回路２５のリレー２
３をオンして記憶回路２４にそのときの比較演算器２２
の出力を記憶させる。これが第１０−ルギャップ１５の
平行度制御の目標値となる。

その後圧延材Ｓを第１図に示すように通し、圧下スクリ
ュー１４ａ、　１４ｂ及び圧下用の液圧シリンダ１３ａ
、１３ｂで荷重を掛け、第１、第２、第３０−ルギャッ
プ１５，１６．１７を設定して圧延を開始する。

圧延中は変位計２１ａ、２１ｂでワークロール９の上下
への変位量が連続的に検出され、その信号が比較演算器
２２で比較されて変位計２１８からの信号と２１ｂから
の信号の差が求められ、これによってワークロール９の
傾きすなわち第１０−ルギヤツプ１５の平行度が得られ
る。この平行度の信号は比較演算器２６で記憶回路２４
からの目標値と比較、演算され、その差が平行度制御調
節器２７へ入力され、平行度制ｔＩｌｌｖ１４節器２７
ではワークロール９のベンディング圧力制御系の圧力修
正ｆｌＡｐが求められ、ベンディングｔｉＩ１ｗ器２９
ａ。

２９ｂへ送られる。例えば第１０−ルギヤツプ１５の作
業側３６が広く駆動１１１３７が狭い状態にワークロー
ル９が傾いている場合には、ベンディング制御２Ｉｌ器
２９ａでは作業側ベンディング圧力初期設定ｉｉｉ　ｌ
）　ｗからＡｐが差し引かれ、ベンディングＩＩＩｔＩ
ＩＩ器２９ｂでは駆動側ベンディング圧力初期設定１１
ｐｗにＡｐが加算され、而してベンディング制御２ａ器
２９ａ、２９ｂからはＤｗ−ΔＤ％ｐＷ”Ａｐに対応し
た信号がサーボ弁３０ａ、３０ｂへ指令信号として与え
られる。このためサーボ弁３０ａ。

３０ｂにより液圧シリンダ１８ａ、１８ｂへ送られる圧
液量及び液圧シリンダ１８ａ、１８ｂから排出される圧
液量が制罪され、液圧シリンダ１８ａ　ＩＩでは圧力が
Ａｐだけ下降し、液圧シリンダ１８ｂ側では圧力がＡｐ
だけ上昇する。ワークロール９がワークロール８に対し
て平行になると、すなわち第１０−ルギヤツプ１５の左
右差がなくなると、ワークロール９の平行度偏差は零に
なり、サーボ弁３０ａ、３０ｂへは指令信号は与えられ
なくなる。

ロールギャップの左右差をなくし平行にすることにより
圧延材Ｓの蛇行が阻止され、形状不良が防止される。

第３図は本発明の第２実施例で、本実施例では第１０−
ルギヤツプ１５及び第３０−ルギヤツブ１７で平行度制
御を行うようにした例である。

図中３８ａ、３８ｂはロールチョック４ａ、４ｂに取付
けた変位計、３９は左右の変位計３８ａ、３８ｂで検出
した信号の差を比較演算する比較演算器、４２はリレー
４０及び記憶回路４１で構成される目標値設定回路、４
３は比較演算器３９からの信号と目標値設定回路４２か
らの信号の偏差を求める比較演算器、４４は比較演算器
４３からの信号に対応してロールバランス１１１Ｉ御系
４５ａ、４Ｓｂのベンディング１ｌＩＩｔＩｌ器４６ａ
、４６ｂへ圧力修正信号を出力する平行度制御Ｘ１１節
器、４７ａ、４７ｂはベンディング制御器４６ａ。

４６ｂからの指令信号に応じて液圧シリンダ２０ａ。

２０ｂへ流入、流出する圧液量を１ｌｉ１１１１Ｉする
サーボ弁、４８ａ、４８ｂは圧力検出器である。

圧延時の操作順序は第１実施例の場合と全く同じである
。例えば第３０−ルギヤツプ１１の作業側が狭く駆動側
が広い状態にワークロール１０が傾いている場合は、作
業側のロールギャップを拡大し、駆動側のロールギャッ
プを狭めるように左右のベンディング圧力を変更するよ
う制御が行われる。

第４図は本発明の第３実施例で、本実施例では第１、第
２、第３０−ルギャップ１５，１６．１７の全ギャップ
を平行度１１ＮＸＩするようにした例である。

図中５１ａ、５１ｂはロールチョック３ａ、３ｂに取付
けた変位計、５２ａ、５２ｂは変位計５１ａ、３８ａ　
、　５１ｂ。

３８ｂで検出された信号を比較演算しくｑるようにした
比較演算器、５３は比較演算器５２ａ、５２ｂからの信
号の偏差を求める比較演算器、５６はリレー５４及び記
憶回路５５で構成される目標値設定回路、５７は比較演
算器５３からの信号と目標Ｗｉ設定回路５６からの信号
の偏差を求める比較演算器、５８は比較演算器５１から
の信号の対応して油圧圧下系Ａの圧下制御器５９ａ、５
９ｂへ圧下修正信号を出力する平行度制ｔｌＩｌｌ調節
器、６０ａ、６０ｂは圧下制御器５９ａ、５９ｂからの
指苓信号に応じて液圧シリンダ１３ａ、１３ｂへ流入、
流出する圧液量を制御するサーボ弁、６１ａ、６１ｂは
油圧シリンダ１３ａ、１３ｂのラム変位量を検出する変
位計、６２ａ、６２ｂは変位計２１ａ、５１ａ　、２１
ｂ、５１ｂからの信号を比較演算し比較演算器２２へ出
力する比較演算器である。

本実施例においてはワークロール９．１０が夫々自由に
上下へ移動し得るため変位計５１ａ、３８ａ、Ｓｌｂ、
３８ｂで検出された信号は比較演算器５２ａ。

５２ｂで比較演算されてワークロール９．１０の上下へ
の変動量差が求められ、この変動ｆｆｉ差が比較演算器
５３で比較演算されて第２０−ルギヤツプ１６の左右の
平行度が求められる。この平行度の信号は比較演算器５
７で記憶回路５５からの目標値と比較演算され、その差
が平行度１Ｉ１１ｉｌｌ調節器５８へ出力され、平行ｆ
ｉυ１ｔｌｌｌｌ１節器５８では第２０−ルギヤツプ１
６の平行度ｙｉ整のために圧下Ｍｉｌｌ系Ａの位置修正
量が求められ、圧下ＩＩＩ　１ｍ器５９ａ。

５９ｂを介してサーボ弁６０ａ、６０ｂに指令信号が出
力される。このためサーボ弁ｅｏａ、ｓｏｂは液圧シリ
ンダ１３ａｙ１３ｂへ流入、流出する圧液量をＩＩＩｗ
Ｊし、これによって第２０−ルギヤツプ１６の平行度制
御が行われる。例えば第２０−ルギヤツプ１６の作業側
が狭く駆動側が広い状態にワークロール９が傾いている
場合は、液圧シリンダ１３ａのラムを下降させ液圧シリ
ンダ１３ａのラムを同邑上袢させる。

第２０−ルギャップ１６のυ１１１１中には、第１０−
ルギヤツプ１５及び第３０−ルギヤツプもその影響を受
ける。このため第１０−ルギャップの制御系では変位計
５１ａ、２１ａ　、　５１ｂ、２１ｂの検出信号が比較
演算器６２ａ、６２ｂへ送られ、該比較演算ｆｉ６２ａ
、６２ｂで第１０−ルギャップ１５の左右各々の変動ｍ
差が求められ、この変動量差が比較演算器２２で比較演
算されて左右のロールギャップ平行度が求められ、これ
を基に第１０−ルギヤツプ１５の平行制御が行われる。

又第３０−ルギヤツプ１７の制御系では、第２実施例と
全く同じに第３０−ルギヤツプ１７の平行度ＩＩＩｗＪ
が行われる。

上記第１、第２、第３実施例中同−のものには同一の符
号が付しである。

なお、本発明の実施例においては、圧延材をワークロー
ルに巻付ける場合について説明したが、圧延材をワーク
ロールの前接に引出し、ワークロールに巻付けることな
く圧延し得るよう　４゜にしても良いこと、８１１０回
路はハードウェアではなくコンピュータを使用したソフ
トウェアで構成しても良いこと、平行度制御調節器は例
えば単なる増幅回路すなわち比例ゲインを使う回路或い
は比例及び微分回路、又は比例、微分及び積分回路等圧
延外乱等の種類に応じて適宜使い分けるようにすること
もひきること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内で種々変更を加え得ること、等は勿論である。

［発明の効果］ 本発明の多パス圧延方法及びその装置によれば、圧延材
の蛇行を防止して圧延の安定化を実現でき、又その結果
圧延材の蛇行による事故が防止できて稼働率が向上し、
更に高張力を掛けて蛇行を防止する場合にように大動力
を必要としないので、省エネルギー化に貢献でき、ロー
ルギャップの左右差をなくすことにより圧延材の形状不
良を防止できる、等積々の優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の説明図、第２図は第１図
の側面図、第３図は本発明の第２実施例の説−因、第４
図は本発明の第３実施例の説明図、第５図及び第６図は
圧延材に蛇行が生じる場合の原理の説明図である。 図中８．９，１０．１１はワークロール、１３ａ、１３
ｂ。 １８ａ、１８ｂ、１９ａ、１９ｂ、２０ａ、２０ｂは液
圧シリンダ、２１ａ、２１ｂ、３８ａ、３８ｂ、！ｌ＋
１ａ、Ｓｌｂは変位計、２２，２６，３９゜４３．５２
ａ、５２ｂ、５３，５７，６２ａ、６２ｂは比較演算器
、２５゜４２．５６は目標ｉ！！設定回路、２７，４４
．５８は平行度制御調節器、２９ａ、２９ｂ、４６ａ、
４６ｂ　ハペンティンク制御器、３０ａ、３０ｂ、４７
ａ、４７ｂ、６０ａ、６０ｂはサーボ弁、５９ａ、５９
ｂは圧下制御器を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）１スタンドに３本以上のワークロールを備え該ワー
   クロールにより圧延材を同時に２点以上で圧延するよう
   にした圧延方法において、各圧延パスのうち少くとも１
   つのパスの作業側、駆動側各々のロールギャップを直接
   的或いは間接的に検出し、両者の出力を基に左右のギャ
   ップ差を求め、該ギャップ差に応じてその圧延パスにお
   けるロールギャップの作動側、駆動側の各々の間隔を調
   節して左右のロールギャップ差を目標とする値に略等し
   くなるよう制御することを特徴とする多パス圧延方法。 ２）１スタンドに３本以上のワークロールを備え該ワー
   クロールにより圧延材を同時に２点以上で圧延するよう
   にした圧延機において、各圧延パスのうち少くとも１つ
   のパスの作業側、駆動側各々に設けられロールギャップ
   を直接的或いは間接的に検出する検出器と、該両検出器
   の出力信号の差を演算してロールギャップ差を求める装
   置と、該ロールギャップ差に応じて作業側、駆動側のロ
   ールギャップを独立に変えることのできる制御装置とを
   設けたことを特徴とする多パス圧延機の圧延装置。