JPS6366604B2 - - Google Patents
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- JPS6366604B2 JPS6366604B2 JP4363383A JP4363383A JPS6366604B2 JP S6366604 B2 JPS6366604 B2 JP S6366604B2 JP 4363383 A JP4363383 A JP 4363383A JP 4363383 A JP4363383 A JP 4363383A JP S6366604 B2 JPS6366604 B2 JP S6366604B2
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- Japan
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- roll
- oil
- rolling
- mineral oil
- hot
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
- B21B27/06—Lubricating, cooling or heating rolls
- B21B27/10—Lubricating, cooling or heating rolls externally
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
- B21B13/02—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally
- B21B13/023—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally the axis of the rolls being other than perpendicular to the direction of movement of the product, e.g. cross-rolling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Description
本発明は、上下ワークロールを微少角度で交叉
させた所謂クロスロール圧延機に生ずるスラスト
力の発生を抑制するロール潤滑方法及びかゝる機
能を具えた熱間ロール圧延機に関する。 上下のワークロールを微少角度で交叉させたク
ロスロール圧延機としては例えば特開昭55−
64908号公報に示す装置が公知であるが、この種
のロール圧延機では、特にロールキス時にワーク
ロールに大きなスラスト力が発生するので、ワー
クロールのスラスト軸受を強固にしなければなら
ない等の欠点があつた。 本発明は、かゝる従来発明における欠点を排除
することを目的とするもので、上下のワークロー
ルを微少角度で交叉させた熱間ロール圧延機にお
いて、低温では通常の潤滑効果を有するが高温で
は潤滑効果を有しない鉱物油を、冷却水の付着を
除去した位置でワークロール表面に噴霧させ、ス
ラスト力を軽減させることを特徴とするものであ
る。 一般にクロスロール圧延機では第１図、第２
図、第３図のグラフに示すようなスラスト係数μT
（スラスト力／圧下力）を生ずる。なお、本図は
特開昭55−64908号公報に示すようなペアークロ
ス式四段圧延機において熱間圧延を行つたもの
で、本図におけるクロス角θは圧延材の巾方向に
対するワークロール軸線の傾斜角、即ち上下ワー
クロールの交叉角の1/2を示す。 第１図から理解されるように、クロス角θを大
きくするとスラスト係数は大きくなるが、圧下率
に対しては、高圧下率になるにつれてスラスト係
数は低下しており、実用的な圧下率として20％〜
40％を想定すればスラスト係数は２〜６％程度に
なる。 一方、圧延材の板厚が薄くなると、圧延前後の
空転時において上下ワークロールをあらかじめ押
し付けたいわゆるロールキス状態が必要となる
が、この場合、圧延中とは異なつてワークロール
間でスラスト力を発生する。 第２図は、このロールキス状態におけるスラス
ト係数を求めたものである。 第２図から理解されるように、クロス角を増加
すると急にスラスト係数が増大し、0.5度以上で
一定となる。その値は、圧延中のスラスト係数に
比して非常に大きく最大30％程度となる。このよ
うに圧延中とロールキス時のスラスト係数の異な
る理由は、圧延中の板材がロール間で先進するこ
と、およびせん断変形することにより各々スラス
ト力の方向および力が抑制されることによるが、
いずれにせよスラスト受け機構の設計に当つて
は、値の大きいロールキス時が問題となる。 当然のことながらスラスト力の発生する基本的
要因は、ロールクロスに伴うロール間の相対すべ
りによる摩擦力であることから、この摩擦力の軽
減策がスラスト力の軽減につながる。従つて潤滑
油によりスラスト力を減少させることができる。
第３図に示す熱延油潤滑のスラスト係数はその一
例であり、無潤滑時に30％程度もあつたスラスト
係数をわずか６％程度に減少できる。ここで問題
となるのは、従来使用されている熱延油はあくま
で圧延中の荷重の軽減、圧延動力の軽減およびロ
ール寿命の延長を目的とし、高温の熱延材に対す
る潤滑効果を期待しているために、逆に圧延材の
かみ込み時スリツプによるミスロールや蛇行を誘
発することである。そこで、実操業においては圧
延中のみ熱延油を使用し、今問題としているロー
ルキス時には、熱延油がワークロールに付着しな
いよう油の供給バルブを開閉させることにより、
かみ込み不良等を防止している。従つて、従来使
用されている熱延油をそのままスラスト力の軽減
策として採用できないことになる。 本願はこのようなかみ込み時のトラブルを生じ
ることなく、ロールキス時のスラスト力を軽減す
る方法を提供するものである。その基本的考え方
は、熱延材に対する摩擦係数は大きく、比較的低
温のロール間には逆に摩擦係数が小さくなるよう
な特性を有する潤滑油を使用することにある。 逆にいえば、熱間圧延時には、潤滑作用がなく
（熱により潤滑性能が劣化する）熱延材のないロ
ールキス状態には潤滑性能の良い潤滑油を使用す
る。 このような特性をもつ潤滑油として種々調査し
た結果、鉱物油系が適していることがわかつた。
鉱物油系の油を使用すれば、ロールキス時には潤
滑性能が非常に良好であり、ロール間摩擦が小さ
くなる。したがつて、発生するスラスト力は小さ
い。 逆に熱間圧延材がロール間にはいり、圧延が開
始されると、油は被圧延材の熱により劣化し潤滑
性能が悪くなる。そのため通常の熱間潤滑油を使
用した場合に圧延材かみこみ時に生じるかみこみ
量の減少や蛇行等のトラブルを防止することがで
きる。 またこの時発生するスラスト力は、前述の通り
圧延材が緩衝材となるため、小さく実操業には全
く問題ない。 この関係を実験結果をもとに以下詳細に説明す
る。 まず第４図は、かみこみ限界量（かみこみ限界
角度）が潤滑油によりどのように変化するかを実
験により調べた結果である。 第４図から判るように、無潤滑時のかみこみ限
界角度αはα＝9.7゜であるのに対し熱延潤滑油の
場合には8.0゜であり著しく低下する。しかし鉱物
油の場合は9.6゜であり無潤滑時とほとんど同一で
ある。これは鉱物油を使用した場合、圧延材のか
みこみ時のスリツプや蛇行がないことを意味す
る。逆に通常の熱延潤滑油を使用すれば、かみこ
み時のスリツプや蛇行が生じやすいことが判る。 次にロールキス圧延（冷間圧延）時の潤滑効果
を第３図により説明する。 第３図はスラスト力を発生させるため故意に上
下ワークロールを交叉させスラスト力を発生させ
た実験結果であり、鉱物油と熱延潤滑油および水
潤滑との比較を調べたものである。図から明らか
なようにクロス角θを増していくと当然スラスト
力は増加していく。 ここでクロス角0.6゜の場合を例にとつて説明す
ると、水潤滑の場合μT＝22％であるのに対し、鉱
物油ではμT＝５％であり非常によい潤滑性能であ
ることが判る。また熱延用潤滑油の場合もμT＝５
％となり鉱物油と同一であり、その差は認められ
ない。 以上の結果から鉱物油を潤滑油として使用する
ことにより、スラスト力を発生するロールキス時
には潤滑性能がよく、熱間圧延時には潤滑性能が
劣化し、そのため通常の熱延用潤滑油の場合に生
じるかみこみ時のスリツプや蛇行等のトラブルが
発生する惧れがないことが理解できる。 上述のように熱間圧延におけるロールキス時の
スラスト力軽減策として鉱物油によるロール潤滑
が効果的であるが、ここで問題となるのは付着性
の悪い鉱物油がロール冷却用として使用する多量
の冷却水により洗流されて、潤滑効果を失うこと
である。そこで、鉱物油の噴霧位置を、次に第５
図について説明する如く、水切り板の直後（上側
ワークロールでは水切り板の直下、下側ワークロ
ールでは水切り板の直上）に設けることにより冷
却水の影響を少くする必要がある。 第５図において、１は圧延材、２，２′は上下
のワークロール、３，３′は上下のバツクアツプ
ロール、４，４′は上下の圧延材ガイド、５，
５′は上下のロール冷却水ヘツダ、６，６′は上下
の水切り板、７，７′は鉱物油噴霧ノズルである。 水切り板６，６′は先端部がワークロール２，
２′の表面に接触するように支持され、水却水ヘ
ツダ５，５′よりワークロール２，２′に噴射され
た冷却水を掻落す。鉱物油噴霧ノズル７，７′よ
りワークロール２，２′の表面に潤滑油として鉱
物油が噴霧される。従つて鉱物油は、冷却水によ
り洗い流されることなく、ワークロール２，２′
の表面に付着しロール間潤滑剤として役立つ。 ワークロール２，２′に付着する油は、油の濃
度および水切り板６，６′とワークロール２，
２′との間隔によつても当然異なつてくる。その
ため油の濃度および水切り板とワークロールとの
間隔の両者について検討する実験を行つた。実験
は前述のように故意にスラスト力を発生させる圧
延を行い、スラスト力の大小で判定する方法によ
つた。第６図はこの実験結果を示すもので、油濃
度とスラスト係数（スラスト力／圧延荷重）の関
係であり、水切り板とワールロールとの間隔をパ
ラメータとしている。図より判るように水切り板
とワークロールとの間隔が０〜1.0mmの範囲でも
潤滑油濃度が２％になると、スラスト係数μT≒６
％に収まつている。 また油の付着量とスラスト力との関係を調べた
のが、第７図である。この図から判るようにワー
クロールへの油付着量が20mg／m2以上でスラスト
係数μTはμT≒4.5％であり、スラスト力軽減のた
めには最低20mg／m2の油がロールに付着する必要
がある。 この20mg／m2の油付着量を与える油濃度は第６
図から判るように２％エマルジヨンの潤滑状態で
充分満足できる。 本発明で使用する鉱物油としては、例えば次の
ものがある。
させた所謂クロスロール圧延機に生ずるスラスト
力の発生を抑制するロール潤滑方法及びかゝる機
能を具えた熱間ロール圧延機に関する。 上下のワークロールを微少角度で交叉させたク
ロスロール圧延機としては例えば特開昭55−
64908号公報に示す装置が公知であるが、この種
のロール圧延機では、特にロールキス時にワーク
ロールに大きなスラスト力が発生するので、ワー
クロールのスラスト軸受を強固にしなければなら
ない等の欠点があつた。 本発明は、かゝる従来発明における欠点を排除
することを目的とするもので、上下のワークロー
ルを微少角度で交叉させた熱間ロール圧延機にお
いて、低温では通常の潤滑効果を有するが高温で
は潤滑効果を有しない鉱物油を、冷却水の付着を
除去した位置でワークロール表面に噴霧させ、ス
ラスト力を軽減させることを特徴とするものであ
る。 一般にクロスロール圧延機では第１図、第２
図、第３図のグラフに示すようなスラスト係数μT
（スラスト力／圧下力）を生ずる。なお、本図は
特開昭55−64908号公報に示すようなペアークロ
ス式四段圧延機において熱間圧延を行つたもの
で、本図におけるクロス角θは圧延材の巾方向に
対するワークロール軸線の傾斜角、即ち上下ワー
クロールの交叉角の1/2を示す。 第１図から理解されるように、クロス角θを大
きくするとスラスト係数は大きくなるが、圧下率
に対しては、高圧下率になるにつれてスラスト係
数は低下しており、実用的な圧下率として20％〜
40％を想定すればスラスト係数は２〜６％程度に
なる。 一方、圧延材の板厚が薄くなると、圧延前後の
空転時において上下ワークロールをあらかじめ押
し付けたいわゆるロールキス状態が必要となる
が、この場合、圧延中とは異なつてワークロール
間でスラスト力を発生する。 第２図は、このロールキス状態におけるスラス
ト係数を求めたものである。 第２図から理解されるように、クロス角を増加
すると急にスラスト係数が増大し、0.5度以上で
一定となる。その値は、圧延中のスラスト係数に
比して非常に大きく最大30％程度となる。このよ
うに圧延中とロールキス時のスラスト係数の異な
る理由は、圧延中の板材がロール間で先進するこ
と、およびせん断変形することにより各々スラス
ト力の方向および力が抑制されることによるが、
いずれにせよスラスト受け機構の設計に当つて
は、値の大きいロールキス時が問題となる。 当然のことながらスラスト力の発生する基本的
要因は、ロールクロスに伴うロール間の相対すべ
りによる摩擦力であることから、この摩擦力の軽
減策がスラスト力の軽減につながる。従つて潤滑
油によりスラスト力を減少させることができる。
第３図に示す熱延油潤滑のスラスト係数はその一
例であり、無潤滑時に30％程度もあつたスラスト
係数をわずか６％程度に減少できる。ここで問題
となるのは、従来使用されている熱延油はあくま
で圧延中の荷重の軽減、圧延動力の軽減およびロ
ール寿命の延長を目的とし、高温の熱延材に対す
る潤滑効果を期待しているために、逆に圧延材の
かみ込み時スリツプによるミスロールや蛇行を誘
発することである。そこで、実操業においては圧
延中のみ熱延油を使用し、今問題としているロー
ルキス時には、熱延油がワークロールに付着しな
いよう油の供給バルブを開閉させることにより、
かみ込み不良等を防止している。従つて、従来使
用されている熱延油をそのままスラスト力の軽減
策として採用できないことになる。 本願はこのようなかみ込み時のトラブルを生じ
ることなく、ロールキス時のスラスト力を軽減す
る方法を提供するものである。その基本的考え方
は、熱延材に対する摩擦係数は大きく、比較的低
温のロール間には逆に摩擦係数が小さくなるよう
な特性を有する潤滑油を使用することにある。 逆にいえば、熱間圧延時には、潤滑作用がなく
（熱により潤滑性能が劣化する）熱延材のないロ
ールキス状態には潤滑性能の良い潤滑油を使用す
る。 このような特性をもつ潤滑油として種々調査し
た結果、鉱物油系が適していることがわかつた。
鉱物油系の油を使用すれば、ロールキス時には潤
滑性能が非常に良好であり、ロール間摩擦が小さ
くなる。したがつて、発生するスラスト力は小さ
い。 逆に熱間圧延材がロール間にはいり、圧延が開
始されると、油は被圧延材の熱により劣化し潤滑
性能が悪くなる。そのため通常の熱間潤滑油を使
用した場合に圧延材かみこみ時に生じるかみこみ
量の減少や蛇行等のトラブルを防止することがで
きる。 またこの時発生するスラスト力は、前述の通り
圧延材が緩衝材となるため、小さく実操業には全
く問題ない。 この関係を実験結果をもとに以下詳細に説明す
る。 まず第４図は、かみこみ限界量（かみこみ限界
角度）が潤滑油によりどのように変化するかを実
験により調べた結果である。 第４図から判るように、無潤滑時のかみこみ限
界角度αはα＝9.7゜であるのに対し熱延潤滑油の
場合には8.0゜であり著しく低下する。しかし鉱物
油の場合は9.6゜であり無潤滑時とほとんど同一で
ある。これは鉱物油を使用した場合、圧延材のか
みこみ時のスリツプや蛇行がないことを意味す
る。逆に通常の熱延潤滑油を使用すれば、かみこ
み時のスリツプや蛇行が生じやすいことが判る。 次にロールキス圧延（冷間圧延）時の潤滑効果
を第３図により説明する。 第３図はスラスト力を発生させるため故意に上
下ワークロールを交叉させスラスト力を発生させ
た実験結果であり、鉱物油と熱延潤滑油および水
潤滑との比較を調べたものである。図から明らか
なようにクロス角θを増していくと当然スラスト
力は増加していく。 ここでクロス角0.6゜の場合を例にとつて説明す
ると、水潤滑の場合μT＝22％であるのに対し、鉱
物油ではμT＝５％であり非常によい潤滑性能であ
ることが判る。また熱延用潤滑油の場合もμT＝５
％となり鉱物油と同一であり、その差は認められ
ない。 以上の結果から鉱物油を潤滑油として使用する
ことにより、スラスト力を発生するロールキス時
には潤滑性能がよく、熱間圧延時には潤滑性能が
劣化し、そのため通常の熱延用潤滑油の場合に生
じるかみこみ時のスリツプや蛇行等のトラブルが
発生する惧れがないことが理解できる。 上述のように熱間圧延におけるロールキス時の
スラスト力軽減策として鉱物油によるロール潤滑
が効果的であるが、ここで問題となるのは付着性
の悪い鉱物油がロール冷却用として使用する多量
の冷却水により洗流されて、潤滑効果を失うこと
である。そこで、鉱物油の噴霧位置を、次に第５
図について説明する如く、水切り板の直後（上側
ワークロールでは水切り板の直下、下側ワークロ
ールでは水切り板の直上）に設けることにより冷
却水の影響を少くする必要がある。 第５図において、１は圧延材、２，２′は上下
のワークロール、３，３′は上下のバツクアツプ
ロール、４，４′は上下の圧延材ガイド、５，
５′は上下のロール冷却水ヘツダ、６，６′は上下
の水切り板、７，７′は鉱物油噴霧ノズルである。 水切り板６，６′は先端部がワークロール２，
２′の表面に接触するように支持され、水却水ヘ
ツダ５，５′よりワークロール２，２′に噴射され
た冷却水を掻落す。鉱物油噴霧ノズル７，７′よ
りワークロール２，２′の表面に潤滑油として鉱
物油が噴霧される。従つて鉱物油は、冷却水によ
り洗い流されることなく、ワークロール２，２′
の表面に付着しロール間潤滑剤として役立つ。 ワークロール２，２′に付着する油は、油の濃
度および水切り板６，６′とワークロール２，
２′との間隔によつても当然異なつてくる。その
ため油の濃度および水切り板とワークロールとの
間隔の両者について検討する実験を行つた。実験
は前述のように故意にスラスト力を発生させる圧
延を行い、スラスト力の大小で判定する方法によ
つた。第６図はこの実験結果を示すもので、油濃
度とスラスト係数（スラスト力／圧延荷重）の関
係であり、水切り板とワールロールとの間隔をパ
ラメータとしている。図より判るように水切り板
とワークロールとの間隔が０〜1.0mmの範囲でも
潤滑油濃度が２％になると、スラスト係数μT≒６
％に収まつている。 また油の付着量とスラスト力との関係を調べた
のが、第７図である。この図から判るようにワー
クロールへの油付着量が20mg／m2以上でスラスト
係数μTはμT≒4.5％であり、スラスト力軽減のた
めには最低20mg／m2の油がロールに付着する必要
がある。 この20mg／m2の油付着量を与える油濃度は第６
図から判るように２％エマルジヨンの潤滑状態で
充分満足できる。 本発明で使用する鉱物油としては、例えば次の
ものがある。
【表】
Ａ、Ｂは付着性と熱消失性を考慮して低粘度鉱
物油を採用しており、Ｃは境界潤滑性向上のため
脂肪酸を、さらにＤはエマルジヨン安定性向上を
図つて乳化剤を添加したものである。 また鉱物油噴霧ノズルの形式としては例えば1/
４KB0680を２〜３Kg／cm2の噴霧圧で使用すると
好結果が得られる。 以上詳細に説明したように、本発明によるとロ
ールキス時のスラスト力が小さく、且つ圧延材か
み込みの良好な熱間クロスロール圧延機を実現す
ることができる。
物油を採用しており、Ｃは境界潤滑性向上のため
脂肪酸を、さらにＤはエマルジヨン安定性向上を
図つて乳化剤を添加したものである。 また鉱物油噴霧ノズルの形式としては例えば1/
４KB0680を２〜３Kg／cm2の噴霧圧で使用すると
好結果が得られる。 以上詳細に説明したように、本発明によるとロ
ールキス時のスラスト力が小さく、且つ圧延材か
み込みの良好な熱間クロスロール圧延機を実現す
ることができる。
第１図は熱間圧延中のスラスト係数を示すグラ
フ、第２図は無潤滑ロールキス時のスラスト係数
を示すグラフ、第３図はロールキス時スラスト係
数の潤滑剤による変化を示すグラフ、第４図は圧
延材のかみ込み限界角度を示すグラフ、第５図は
本発明による潤滑装置の実施例を示す。第６図は
潤滑油濃度とロールキス時スラスト係数とを示す
グラフ、第７図はワークロール油付着量とロール
キス時スラスト係数とを示すグラフである。 第５図において、１……圧延材、２，２′……
ワークロール、４，４′……圧延材ガイド、６，
６′……水切り板、７，７′……鉱物油噴霧ノズ
ル。
フ、第２図は無潤滑ロールキス時のスラスト係数
を示すグラフ、第３図はロールキス時スラスト係
数の潤滑剤による変化を示すグラフ、第４図は圧
延材のかみ込み限界角度を示すグラフ、第５図は
本発明による潤滑装置の実施例を示す。第６図は
潤滑油濃度とロールキス時スラスト係数とを示す
グラフ、第７図はワークロール油付着量とロール
キス時スラスト係数とを示すグラフである。 第５図において、１……圧延材、２，２′……
ワークロール、４，４′……圧延材ガイド、６，
６′……水切り板、７，７′……鉱物油噴霧ノズ
ル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 上下のワークロールを微少角度で交叉させた
熱間ロール圧延機のロール潤滑方法において、低
温では通常の潤滑効果を有するが高温では潤滑効
果を有しない鉱物油を、冷却水の付着を除いた位
置でワークロール表面に噴霧させることを特徴と
するロール潤滑方法。 ２ 上下のワークロールを微少角度で交叉させた
熱間ロール圧延機において、先端部をワークロー
ルに接触するように設けられた水切り板と、圧延
材の径路を挾んで設けられた圧延機ガイドとの間
に、ワークロール表面に潤滑油として鉱物油を塗
布する鉱物油噴霧ノズルを配設したことを特徴と
する熱間ロール圧延機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4363383A JPS59169608A (ja) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | 熱間圧延機のロ−ル潤滑方法および同圧延機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4363383A JPS59169608A (ja) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | 熱間圧延機のロ−ル潤滑方法および同圧延機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59169608A JPS59169608A (ja) | 1984-09-25 |
| JPS6366604B2 true JPS6366604B2 (ja) | 1988-12-21 |
Family
ID=12669260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4363383A Granted JPS59169608A (ja) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | 熱間圧延機のロ−ル潤滑方法および同圧延機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59169608A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61206502A (ja) * | 1985-03-08 | 1986-09-12 | Nisshin Steel Co Ltd | 異周速圧延制御方法 |
| US5524465A (en) * | 1991-03-29 | 1996-06-11 | Hitachi, Ltd. | Work rolls crossing type mill, rolling system and rolling method |
| DE102004025058A1 (de) * | 2004-05-18 | 2005-12-08 | Sms Demag Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung und/oder Schmierung von Walzen und/oder Walzgut |
-
1983
- 1983-03-16 JP JP4363383A patent/JPS59169608A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59169608A (ja) | 1984-09-25 |
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