JPS6356302A - フランジを有する形材の圧延設備 - 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） この発明はフランジを有する、すなわちＨ形、溝形およ
びこれに類似の金属あるいは非金属製形材を圧延する設
備に関する。

（従来の技術） 現在製造されている形材はその種類、断面形状および寸
法が多岐にわたり、品種・サイズの数か非常に多いのか
特徴である。これらの多品種・多サイズの形材を製造す
るために、従来の圧延設備ては製品の品種・サイズごと
に対応して粗圧延から仕上圧延までを通じて使用される
圧延用ロールおよび圧延用ロールの付属物としてのガイ
ドは、原則的に専用として準備しなければならない。ま
た、ロール組替えの回数か多く、組替え時間の損失も大
きい。したかって、製品寸法の多様化や製造範囲の拡大
など需要家からのニーズに対しこれを満足させるために
はコスト高となり、簡単に対応てきないといった欠点を
もっている。

そこで、この発明の出願人は小ロットでも種々のサイズ
のＨ形鋼、溝型鋼、鋼矢板等を効率的にＶコイｌ’ｌＡ
Ｌ＋スニ−に−ｈ＜イをンーロでλτ舅Ｊｚ廣プ）土日
へＣ不１９−−（特願昭５８−７７３９１参照）。この
圧延装置は圧延ロールが斜行ロールとなっている。斜行
ロールはロール軸心の水平面投影線か圧延方向に直角な
面に対して所定のロールクロス角で傾斜し、かつ上下に
相対する斜行ロール対か左右に所定のロール開度をおい
て配置されている。そして、斜行ロールは上下の斜行ロ
ール対で材料のウェブの少なくともフランジ寄りの部分
を挟圧するとともに、各斜行ロールの外側面て材料のフ
ランジ内側を外側に向って押圧してウェブな幅方向に広
げるように材料を圧延する。

また、上記出願では粗圧延機、中間圧延機、斜行ロール
圧延機および仕上圧延機か順次配列された圧延設備を例
示している。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、−上記圧延設備では中間圧延機と仕」―圧延機
との間に配置される斜行ロール圧延機は１基であるため
次のような問題があった。すなわち、１基てのウェブ拡
幅量には、良好な製品を得るための幾何学的条件の制約
および圧延機の設計」二からの制約などから、自ずと上
限がありＪＩＳて規定されている通常のＨ形鋼の例では
ほぼＬｏｏｍ’ｓである。しかるに１００ｍｍ以」−の
拡幅量を−１−記の圧延ラインで確保できれば、粗圧延
機および中間圧延機のロール準備数を更に削減てきるこ
とになる。

また１基て拡幅てきる範囲ての使用の場合でも拡幅量が
上限値に近づくにつれて製品のフランジ倒れが増大し、
擦り傷も発生ずるようなる。したがって、これらを解消
するために付属装置の設置か必要になったり、また圧延
機の構造も大型化するなどの不利益を生ずる。

そこて、この発明は従来の圧延設備における−１−記欠
点を解消した、フランジを有する形材の圧延設備を提供
しようとするものである。

（問題点を解決するだめの手段） この発明のフランジを有する形材の圧延設備は、中間圧
延機と仕上圧延機との間に２基の斜行ロール圧延機かタ
ンデムに配置されている。

この圧延に供される圧延材の材質は、アルミニュウム合
金等の非鉄金属、鋼、あるいはプラスチックスなどの非
金属材料である。

（作用） 斜行ロール圧延機において、フランジに近いウェブ部分
を斜行ロールの周面て圧下することにより斜行力か発生
してウェブは拡幅されるとともに、フランジ内側面を斜
行ロールの外側面て押し拡げることによってもウェブは
拡幅される。これら二つのウェブ拡幅機能か、それぞれ
単独であるいは二つか共働してウェブ幅を拡げる。中間
圧延機と仕上圧延機との間に配置された２基の斜行ロー
ル圧延機が、ウェブの拡幅を分は合って中間材を圧延す
る。この結果、１基で拡幅回部な上限値を大幅に上まわ
る拡幅量を確保てき、しかもウェブは無理なく拡幅され
、フランジ倒れおよびすり疵も発生せず、ウェブ平坦度
も良好となる。

（実施例） 第１図はＨ形鋼製造の圧延設備の実施例を示している。

図面に示すように、圧延設備は粗圧延機、第１および第
２中間圧延機、第１および第２斜行ロール圧延機、なら
びに仕上圧延機が直列に配列されている。

粗圧延機ｌは通常の２重式往復圧延機であり、分塊圧延
または連続鋳造されたブルームあるいはＨ形相形鋼片を
往復粗圧延する。

第１および第２中間圧延機２．３は通常のユニバーサル
ミルである。これら中間圧延機２．３は粗圧延された材
料を往復圧延により中間の形状に仕上げる。

第１および第２斜行ロール圧延機４．５は、中間圧延さ
れた材料を最終製品寸法に近い形状に１パスで連続圧延
する。斜行ロール圧延機４．５のロール１１は、第２図
に示すようにロール軸心ｒの水平面投影線りが圧延方向
Ｒに直角な面Ｖに対してロールクロス角αで傾斜し、さ
らにロール軸心ｒは水平面Ｈに対してロール傾斜角βて
傾斜している。これら斜行ロール圧延機４．５の構造の
詳細については後て説明する。

仕上圧延機６は通常のユニバーサルミルてあり、材料を
１パスで最終製品寸法に仕−Ｌげる。

つぎに、第３図〜第６図を参照して上記斜行ロール圧延
機４．５について説明する。

第２図に示すように、地上に設置されたソールプレート
５５上に一対のシフトフレーム４０か圧延パスを挟み相
対するようにして載置されている。各シフトフレーム４
０は斜行ロール軸方向に、すなわち圧延バスに対して直
角方向に移動可能である。

ソールプレート５５の側方に幅設定用モータおよび減速
機５２が配置されており、これからスクリュウ軸５０が
ソールプレート５５内に延びている。スクリュ軸５０は
シフトフレーム４０に取り付けられた角形状のナツト５
１にはめ合っている。上記幅設定用モータを駆動すると
、シフトフレーム４０は互いに近寄り、あるいは遠ざか
り、ロール開度りが調整される。なお、油圧シリンダで
作動するクランプ装置５３によって、シフトフレーム４
０はソールプレート５５に固定される　（第６図参照）
。ロール開度りを調整する時には、クランプ装置５３は
解除しておく。

シフＩへフレーム４０上には垂直軸周りに回転自在にス
タンド１９か載置されている。スタンド１９の下部につ
オームホイール４１が設けられており、このつオームホ
イール４１は上記シフトフレーム４０に取り伺けられた
ロールクロス角設定モータ４３（第４図参照）により回
転駆動されるつオーム４２（第６図参照）にかみ合って
いる。ロールクロス角設定モータ４３を駆動すると、ス
タンド１９は垂直軸周りに回動し、ロールクロス角αが
調整される。なお、前記クランプ装置５３はスタンド１
９をシフトフレーム４０に固定する作用もする。

各スタンド１９には一対の斜行ロール１１が上下に相対
するように配置されており、ロール軸２７はチョック２
８．２９を介してスタンド１９に支持されている。スタ
ンド１９の上部と下部とにそれぞれ圧下モータ２１、つ
オーム２２、つオームホイール２３、圧ｆスクリュＺ４
、ナツト２５、クラッチ２６などからなる圧下装置が配
置されている。チョック２８．２９が圧下スクリュ２４
に対して円滑に摺動し傾斜てきるように、圧下スクリュ
２４とチョック２８．２９との間に球面座を介在させて
いる。なお、斜行ロール１１に加わる軸方向の力はチョ
ック２９を介してスタンド１９で支持される。

ロール傾斜角βを調整するには、ト記りラウチ２６を切
り離した状態で、圧下モータ２１を駆動する。これによ
り、斜行ロール１１より離れた側のつオーム２２、つオ
ームホイール２３．圧下スクリユ２４、ナツト２５を介
して、斜行ロール１１より離れた側のチョック２９が上
下移動し、ロール軸心か水平面Ｈに対して傾斜する。ま
た、ウェツ圧下量（斜行ロール１１のロールギャップ）
を調整するには、クラッチ２６は連結状態にしておき、
成品の厚みに応じて圧下モータ２１を駆動する。この駆
動力をつオームホイール２３、圧下スクリュ２４、ナツ
ト２５、チョック２８．　Ｚ！！を介してロール軸２７
へ伝え、ロール軸２７を平行のまま上下させる。

第３図および第４図に示すように、ソールプレート５５
の側方にメインモータ６０か配置されている。圧延動力
はこのメインモータ６０から減速ｆｉ６１を介して動力
伝達軸６３へ伝えられ、さらに動力伝達軸６３からビニ
オン６４、歯車６５、ユニバーサルスピンドル７Ｉ、ロ
ール軸２７、斜行ロール１１へと順次伝達される。動力
伝達軸６３とビニオン６４は、たとえばすべりキーによ
りロール軸方向に摺動可能である。また、ユニバーサル
スピンドル７１は先端のわに口継手７３を介してロール
軸２７に連結されており、後端のわに口継手７３を介し
て筒袖６７に連結されている。なお、第３図に示すよう
に、動力伝達軸６３は地上あるいはソールプレート５５
上に設置されており、固定なものである。そして、ビニ
オン６４および歯車６５を内蔵した分配歯車装置はシフ
トフレーム４０に取付けられており、斜行ロール幅に応
じてスタンド１９と共にソールプレート５５上をロール
軸方向に移動可能である。

第５図に示すように、ユニバーサルスピンドル７１の後
端のわに口継手７３にキー７５は筒軸６７に設りられた
キー溝６８に軸方向に移動自在にはめ合っている。また
、後端のわに口継手７３は軸方向に関し所定の位置に油
圧シリンダ７８により位置決め可能である。さらに、ユ
ニバーサルスピンドル７Ｊは両端のわに口継手７３によ
り傾動自在である。シフ１〜フレーム４０に積載された
スタンＩ＝：１９の分配歯車装鐙に対する位置関係ば、
斜行ロール１１のロールクロス角αおよびロール傾斜角
βにより変化する。

しかし、この変化による偏心および偏角は上記ユニバー
サルスピンドル７１の運動でもって吸収され、動力は円
滑に伝達される。なお、角度αおよびβの大きさによっ
てはユニバーサルジヨイント７１の代りに等速ホールジ
ヨイントを使用する。

斜行ロール圧延機１基てＪＴＳ製品寸法Ｈ７００ｘ２７
０を製造する粗、中間圧延用ロール群を用いて同じ＜　
Ｈ７５０ｘ　２７０　、および１１８圓×２７０の製品
をつくる場合について説明する。

まずＨ７００ｘ２７０は当圧延機によるウェツ拡幅は必
要な〈従来通りの方法で製造した。次ぎにＩ＋　７５０
×２７０の場合は当圧延機てのウェブ拡幅量は５０ｍ１
１でよく製品品質上とくに問題はなく製造てきた。

しかしＨ８圓×２７０の場合は１００ｍｍのウェツ拡幅
か必要て、製品にはフランジ倒れおよび擦り傷か生じ、
これらを解消するだめの種々の対策を必要とし経済的に
不利益を招いた。次ぎに、同じＨ形鋼製品群を本発明の
斜行ロール圧延機２基を用いて製造する場合について説
明する。Ｈ８００ｘ２７０の場合は上記と回しであるか
、）１７５０ｘ　２７０　、およびＨ８００ｘ２７０の
場合は、第１基と第２基の斜行ロールを用いて、それぞ
れで３５＋ａｍとｌ　５＋＋ｎ＋の合計５０１１Ｉ１１
、および６０ｎ＋ｍと４０ｍｍの合計１．００＋ｎｍを
拡幅した。その結果フランジ倒れや擦り傷は大幅に軽減
され上記のような対策は全く必要なく極めて良好な製品
を得ることができた。

さらに、本性の場合は第１の圧延機で、８５１１ＩＩ１
１拡幅し引きつずいて第２の斜行圧延機て６５ｍｍ拡幅
し、合計１５０ｍｍを拡幅することにより、Ｈ８５０ｘ
２７０のＨ形鋼製品をも良好な製品品質を保ちつつ製造
する事がてきた。その結果、ウェブ幅の異なる４水準の
Ｈ形鋼シリーズを何れの場合も、１Ｍｆ類の粗、中間圧
延機群のロールを用いて製造できることになり、その経
済的利益は極めて大きい。

なお、ウェブ拡幅後は水平ロール胴幅なインラインて可
変てきる専用のユニバーサルミル、すなわち仕上げ圧延
機を経て最終製品となる。

以」二、Ｈ形鋼の圧延設備について説明したか、この発
明はフランジを有する他の形状の形材、たとえば溝形鋼
、■形鋼、鋼矢板などの圧延についても同様に適用てき
る。勿論、熱間鋼材以外のアルミニウムやプラスチック
などの圧延についてもこの発明は利用可能である。

（発明の効果） この発明によれば、粗圧延機および中間圧延機の準備ロ
ール数を大幅に削減しても、種々のサイズのフランジを
有する形鋼な経済的に、効率的に生産することかてきる
。また、製品にフランジ倒れおよびすり疵は発生も軽微
におさえることかてき、かつ、ウェブ平坦度もきわめて
良好である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すもので、Ｈ形調圧延設
備の全体構成図、第２図は上記圧延設備の一部を構成す
る斜行ロール圧延機のロールの姿勢を説明する斜視図、
第３図〜第５図はそれぞれ」二記斜行ロール圧延機に一
例を示すもので、第３図は正面図、第４図は第３図のモ
面図、第５図は一部詳細正面図、および第６図は圧延機
基部の拡大断面側面図である。 １−・・粗圧延機、２，３・・・中間圧延機、４，５・
・・斜行ロール圧延機、６・・・什」−圧延機、１１・
−・斜行ロール、１９・・・スタン１〜．２１・・・圧
下モータ、２４・−・圧下スクリュウ、２７・・・ロー
ル軸、４０・・・シフトフレーム、４３・・・ロールク
ロス角設定モータ、５０・・・スクリュウ軸、５２・・
・幅設定用モータ、５５・・・ソールプレート、６０・
・・メインモータ、α・・・ロールクロス角、β・・・
ロール傾斜角、Ｌ・・・ロール開度、ｒ・・・ロール軸
心、Ｓ・・・圧延材料。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 粗圧延機、中間圧延機、斜行ロール圧延機および仕上圧
   延機が順次配列され、前記斜行ロール圧延機は上下に相
   対する斜行ロール対で材料のウェブの少なくともフラン
   ジ寄りの部分を挟圧するとともに、各斜行ロールの外側
   面で材料のフランジ内側を外側に向って押圧してウェブ
   を幅方向に広げるように、ロール軸心の水平面投影線が
   圧延方向に直角な面に対して所定のロールクロス角で傾
   斜し、かつ上下の斜行ロール対が左右に所定のロール開
   度をおいて配置された形材圧延設備において、前記中間
   圧延機と仕上圧延機との間に２基の前記斜行ロール圧延
   機がタンデムに配置されたことを特徴とするフランジを
   有する形材の圧延設備。