JPS6341642B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は圧延機の控えロール、作業ロール、中
間ロール等として用いられる圧延機用ロールに関
する。

第１図に示す４段圧延機は現在最も広く使われ
ているが、この４段圧延機の欠点は圧延ロール
（控えロールａ、作業ロールｂ）の胴長に比較し
て狭幅の圧延板ｄを圧延すると図中２点鎖線ｅで
示す如く作業ロールｂが湾曲し板のクラウンが増
大する。従つて、斯かる板クラウン増大を防止す
るため、従来ロールにクラウンを与える方式が採
用されている。その一つの方法として、第２図に
示すように、ロール芯体ｆの外周にスリーブｇを
嵌着すると共に、前記ロール芯体ｆの中央部に油
圧室ｈを形成し、油圧室ｈに強制的に油圧力を掛
けてスリーブｇを膨らませることによりロールの
クラウンをコントロールする方法が知られてい
る。しかし斯かるロールの場合、第３図に示すよ
うに、相手のロールｉと接する部分のスリーブｇ
が撓み、しかもｊ部に高い応力が作用するので、
コールドミル等の軽荷重圧延には適しているが、
ホツトストリツプミルやプレートミル等の大荷重
圧延では使用できなかつた。

又、板クラウンの増大を防止するために、作業
ロールｂ軸端に離反方向の力を掛ける、所謂ベン
デイング制御も行われているが、ベンデイングの
作業が作業ロールｂと控えロールａとの接触部Ａ
に阻害されその効果が減少せしめられるという問
題がある（第１図参照）。

これらの欠点を解消すべくいくつかの改良がな
されており、その一つは第４図に示す６段圧延機
に於ける中間ロールｃをロールシフトさせる方式
である。然し、該方式では上記欠点は解消された
が、新たに以下に述べる欠点がでてきた。即ち、
ロール本数が増え且ロールの接触面圧力分布がロ
ール胴長方向で不均一となり、その最大値が大幅
に増えるためロールの消耗が激しく、ロール保守
の費用が増大した。更に、圧延機の構造が中心点
対称となるので、圧延板ｄが圧延機の中心からず
れると蛇行を起しやすい。

更に、より簡便な改良として第５図に示す如く
控えロールａの両端に大きなチヤンフアーをとり
作業ロールｂと控えロールａとがロール両端部で
接触しない様にした方式もある。然し、この方式
も狭幅の板に対してはよいが、板幅が広くなると
作業ロールｂ両端部が逃げて板幅端が厚くなりマ
イナスクラウンとなる欠点がある。

本発明は、上記実情に鑑みロールに改良を加
え、更に改良したロールを用いて圧延を行うこと
により上記した欠点を全て解消し、圧延精度の向
上、圧延能率の向上を図ることを目的とした圧延
機用ロールを提供すべく成したものである。

以下図面を参照しつつ本発明の実施例を説明す
る。

第６図は本発明の圧延機用ロールの全体を示す
半断面図、第７図はロール端部の詳細図、第８図
はロール中央部の詳細図である。

図中１はロール芯体、２は軸箱、３は軸受、４
は軸受押えプレート、５は軸受押えプレート４に
嵌合したオイルシールである。

ロール芯体１の外周に所要空間を保持してスリ
ーブ６を嵌装してスリーブ６によつてロール胴部
を構成すると共に、該スリーブ６とロール芯体１
との間の軸心方向中央部と両端部とを除く位置、
即ちクオーター部付近にスペーサリング７，７を
嵌着する。

又、スリーブ６の両端部６ａの内周面を所要の
テーパ面８に仕上げて、該スリーブ端部６ａのテ
ーパ面８とロール芯体１の端部外周面で囲繞形成
される円筒状空間に一対のテーパリング９，１０
を軸心方向移動可能に嵌装する。両テーパリング
９，１０の外周面はスリーブ端部６ａのテーパ面
８と契合可能なテーパ面となつており、テーパリ
ング９，１０の外周面の各スリーブ端側にはリン
グ溝を刻設してピストンリング１１，１１を嵌合
せしめ、内周面の反スリーブ端側にも溝を刻設し
てＯリング１２，１２を嵌込む。

前記スリーブ端部６ａのテーパ面８より更に軸
箱２側へ延出する部分には、テーパ面８より大径
の段差部を設けて、該段差部内面にネジ１３と刻
設する。又該段差部にはシールリング１４を嵌合
し、該シールリング１４と段差部端面間及びシー
ルリング１４とロール芯体１外周面間にＯリング
１５，１５を挾設し、更に該シールリング１４を
前記ネジ１３に螺着したリングナツト１６で固定
する。

前記テーパリング９，１０が嵌装された空間は
油密状態としてあり、テーパリング９，１０の反
軸箱側、テーパリング９，１０間、テーパリング
１０とシールリング１４間には夫々第１油室１
７、第２油室１８、第３油室１９が形成され、該
油室１７，１８，１９には夫々ロール芯体１に穿
設され図示しない油圧源と接続する油路２０，２
１，２２が連通する。

第７図中、２３，２４はテーパリング９の内外
面に刻設した螺旋溝であり、螺旋溝２３は第２油
室１８へ連通し、螺旋溝２４は第１油室１７へ連
通している。更に２５，２６はテーパリング１０
の内外面に刻設した螺旋溝であり、螺旋溝２５は
第３油室１９へ連通し、螺旋溝２６は第２油室１
８へ連通している。

尚、第７図に於いて上半部はテーパリング９，
１０がスリーブ端部６ａのテーパ面８に契合した
状態、即ちテーパリング９，１０の嵌合状態がス
リーブ端部６ａとロール芯体１間に噛込んだ状態
を示し、下半部はテーパ面８と僅かに隙間が生じ
その嵌合状態が遊合状態であることを示してい
る。

一方、ロール芯体１の中央部外周面とスリーブ
６の中央部６ｂ内周面とで囲繞形成される円筒状
空間に油密室２７を形成し、該油密室２７には、
ロール芯体１内より中央部に油路２８を、又両端
部に油路２９，３０を夫々導設し、更に油密室２
７には、夫々外側へ向けて広がるテーパ面をもつ
た一対のテーパリング３１，３２を対向配置し
て、前記油路２９，３０又は２８から圧油供給に
より軸心方向に近接・離反移動し得るよう構成
し、且つ油密室２７に位置するスリーブ中央部６
ｂの内壁部には、テーパリング３１，３２と同一
テーパ角のテーパ面３３を設け、しかもテーパリ
ング３１，３２が油密室２７内にて最も離反した
位置で、テーパリング３１，３２とテーパ面３３
との間に僅かな隙間が形成されるようにする。

尚、テーパリング３１，３２の内外面にもテー
パリング９，１０と同様な螺旋溝が刻設してあ
る。

上記構成のロールに於いて、第１油室１７に圧
油を供給するとテーパリング９，１０が軸箱２側
へ移動して、テーパリング９，１０は遊合状態と
なり（第７図下半図）、第２油室１８のみへ圧油
を供給するとテーパリング９のみが反軸箱側へ移
動し契合状態となる。又、第２油室１８へ圧油を
供給すると共に該圧油より更に高圧の圧油を第３
油室１９へ供給すればテーパリング９及び１０は
共に反軸箱側へ移動して契合状態（第７図上半
図）となる。

ここで各油室１７，１８，１９へ供給された圧
油はテーパリング９，１０に軸心方向への力を与
えると共に螺旋溝２３，２４，２５，２６へ流入
してテーパリング９，１０とロール芯体１、スリ
ーブ端部６ａ間の潤滑をし、スリーブ端部６ａ及
びテーパリング９，１０を拡大して、軸心方向の
動きをより容易にする。

斯かるロールを圧延機に組込み使用した場合、
テーパリング９，１０が遊合状態となつている時
はスリーブ端部６ａに作用した圧下力はロール芯
体１端部に伝達されない為、テーパリング９，１
０が共に遊合状態の時は圧延力を伝達し得る実効
ロール胴長はl₀であり、テーパリング９のみが契
合状態となつている時は該部分については圧下力
が伝達されるので実効ロール胴長はl₁となり、更
に両テーパリング９，１０を契合状態とした時は
実効ロール胴長はl₂となる。

更にテーパリング９，１０を契合させる場合油
圧による押圧力をより大きくしてやり契合深さを
変えてやれば、テーパリング９，１０の楔効果に
よつてスリーブ端部６ａが第７図において仮想線
で示すように膨張してロールのプロフイルを変化
させることができ、圧延板の形状制御能力を一層
増大させることが可能である。

又、ロールの中央部においては、油路２９，３
０を閉じて油路２８より油密室２７内に圧油を供
給すると、その油圧力によつてスリーブ６の中央
部６ｂ、即ちロール表面のプロフイルが第８図に
おいて仮想線で示すように膨らみ、ロールにクラ
ウンが形成される。従つてこの状態では、従来と
同様に軽荷重圧延が可能となる。

一方、油路２８をフリーとし、油路２９，３０
より油密室２７内に圧油を供給すると、テーパリ
ング３１，３２が互に近接する方向に移動する。
この移動によつてテーパリング３１，３２のテー
パ面がスリーブ中央部６ｂの内壁テーパ面３３を
押接し、楔作用によりロール表面のプロフイルが
同様に仮想線で示すように膨らみ、ロールにクラ
ウンが形成される。このロールクラウンは、前述
した油圧力による場合と外観的には同じである
が、この場合、スリーブ６の中央部６ｂとロール
芯体１との間にはテーパリング３１，３２が直接
介在しているので、中実ロールと同等になる。従
つて、従来使用できなかつた大荷重圧延に使用す
ることができる。

尚、前記のようにして中実ロールとして使用す
る場合、テーパリング３１，３２の位置調整によ
つてスリーブ中央部６ｂの膨らみを制御すること
は勿論である。

更に、スリーブ中央部６ｂの膨らまし方として
は、あらかじめ油路２８より油圧力を掛けて膨ら
ましておいた後にテーパリング３１，３２を近接
させるようにしてもよく、又中実状態とした後に
更に油路２８より油圧力を掛けるようにすること
もできる。

而して、前記ロールを圧延機に組込み圧延する
場合、圧延する板幅、形状等に応じてテーパリン
グ９，１０，３１，３２の契合、遊合を適宜行う
ことにより、圧延精度の向上を図ることができ
る。又前記ロールに作業ロールベンデイングを併
用することも可能であり、この場合、圧延精度が
更に向上する。

第９図は本発明の他の実施例を示すもので、テ
ーパリング３１，３２のテーパ角よりスリーブ中
央部６ｂのテーパ面３３角度を若干大きくしたも
のであり、この方式とした場合には、第１０図イ
〜ニに示す如く、スリーブ中央部６ｂの表面、即
ちロール表面のプロフイルを中央部から徐々に膨
らますようにすることができる。

第１１図は本発明の更に他の実施例を示すもの
で、一つのテーパリング３１又３２のみにて中央
部のロールプロフイルを膨らませることができる
ようにしたものである。但しこの場合、油路２８
は不要となる。又同様に、端部においてもテーパ
リング９又は１０のみを使用する方式も可能であ
る。

尚、前記実施例においては、スリーブ６の両端
部６ａ内周面と中央部６ｂ内周面にテーパ面８，
３３を夫々設けたが、端部６ａ及び中央部６ｂの
内周面をフラツトとし、ロール芯体１の外周面対
応個所にテーパ面を設けても、或いは両者にテー
パ面を設けてもよい。その他本発明の要旨を逸脱
しない限り種々変更を加え得ることは勿論であ
る。

以上述べた如く本発明によれば、 (i) 作業ロール、控えロール、中間ロールの実効
ロール胴長を変化させ（圧延力の負荷状態を変
化させ）作業ロールの湾曲状態を制御できる、 (ii) 板クラウンを最適な値に制御でき歩留向上、
精度向上、省エネルギーが図れる、 (iii) 作業ロールを組替えることなく多種類の板幅
の圧延板が圧延でき圧延機の稼動率が大幅に向
上する、 (iv) 圧延荷重状態は左右対称であるので圧延板が
中心よりずれて蛇行することがない、 (v) 中実のクラウンロールとして使用し得るの
で、軽荷重から大荷重に亘る幅広い圧延に採用
することができる、 等の優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の圧延機の概略説明図、第２図は
従来のクラウンロールの概略図、第３図は従来の
クラウンロールの使用状態の説明図、第４図及び
第５図は圧延機の他の例を示す概略図、第６図は
本発明の圧延機用ロールの全体を示す半断面図、
第７図は同前ロール端部の詳細図、第８図は同前
ロール中央部の詳細図、第９図及び第１０図は本
発明の圧延機用ロールの他の実施例を示し、第９
図はロール中央部の断面図、第１０図イ〜ニはロ
ールプロフイルの変化を示す図、第１１図は本発
明の更に他の実施例を示すロール中央部の断面図
である。 １…ロール芯体、６…スリーブ、６ａ…スリー
ブ端部、６ｂ…スリーブ中央部、７…スペーサリ
ング、８…テーパ面、９，１０…テーパリング、
１４…シールリング、１７，１８，１９…油室、
２０，２１，２２…油路、２７…油密室、２８，
２９，３０…油路、３１，３２…テーパリング、
３３…テーパ面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ロール芯体にスペーサリングを介しスリーブ
   を嵌着して、ロール芯体とスリーブとの間の軸心
   方向中央部と両端部とに夫々円筒状空間を形成す
   ると共に、該各円筒状空間を形成するロール芯体
   の外周面又はスリーブの内周面の少なくとも一方
   を所要のテーパ面と成し、且つ前記各円筒状空間
   内に、前記スリーブを径方向に膨縮させるための
   テーパリングを液圧により軸心方向移動可能に嵌
   装して成ることを特徴とする圧延機用ロール。