KR101908872B1 - Rolling mill - Google Patents

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히데아키 후루모토
간지 하야시
아키라 사코
다다시 히우라
히데키 도나카
신야 가네모리
다러 순
췬 판
푸천 왕
궈화 쉬
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프리메탈스 테크놀로지스 재팬 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명에 관련된 압연기에서는, 유압 실린더 (17) (유압식 가압 수단) 의 유압 급배관 (19) 에 오리피스 (20) (축류부) 및 챔버 (21) (확대부) 를 형성하여, 오리피스 (20) 가 챔버 (21) 보다 유압 실린더 (17) 측에 배치되고, 오리피스 (20) 의 내경을 φ2.5 ㎜ 이상, 또한, 유압 급배관 (19) 의 내경에 대하여 15 ％ ∼ 85 ％ 의 크기로 함으로써, 밀 진동을 억제할 수 있다.In the rolling mill according to the present invention, the orifice 20 (axial flow portion) and the chamber 21 (expanded portion) are formed in the hydraulic feed pipe 19 of the hydraulic cylinder 17 (hydraulic pressurizing means) Is arranged on the side of the hydraulic cylinder 17 from the chamber 21 and the inner diameter of the orifice 20 is set to be not less than 2.5 mm and not more than 15% to 85% of the inner diameter of the hydraulic feeding pipe 19 , The mill vibration can be suppressed.

Description

압연기{ROLLING MILL}Rolling mill {ROLLING MILL}

본 발명은 압연기, 특히 열간 압연기의 압연 중에 발생하는 압연기의 진동을 억제하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for suppressing vibration of a rolling mill, which occurs during rolling of a rolling mill, especially a hot rolling mill.

열간 압연은, 압연 중에 밀 진동이 발생하는 경우가 있다. 밀 진동이란, 상하의 워크 롤 (WR) 이 역상으로 수평 방향 (압연 방향) 으로 진동하는 것을 가리킨다. 또한, 역상이란, 상측 WR 이 상류측으로 움직이면 하측 WR 은 하류측으로 움직이고, 반대로 상측 WR 이 하류측으로 움직이면 하측 WR 은 상류측으로 움직이는 것이다. 밀 진동은, 판두께의 변동이나 압연기의 각종 체결 볼트의 느슨해짐이나 배관 진동 등의 원인이 된다.In hot rolling, mill vibration sometimes occurs during rolling. The mill vibration means that the upper and lower work rolls WR are vibrated in opposite directions in the horizontal direction (rolling direction). The reverse phase means that when the upper side WR moves to the upstream side, the lower side WR moves to the downstream side, and conversely, when the upper side WR moves to the downstream side, the lower side WR moves to the upstream side. The mill vibration causes fluctuations in plate thickness, loosening of various fastening bolts of a rolling mill, vibration of piping, and the like.

종래에는, 정강성 (靜剛性) 에 주목하여 진동을 억제하고 있었다. 즉, 종래에는, 압연기의 하우징과 워크 롤 초크의 간극을 유압 실린더로 가압하여 없애 수평 방향의 정강성을 높이는 것을 고려하고 있었고, 또한, 그 연장선 상에서, 유압 실린더의 유압 급배관에 형성한 오리피스 (하기 특허문헌 1 참조) 의 직경 (오리피스 직경) 을 작게 하여 정강성을 높이고 있었다.Conventionally, vibration is suppressed by paying attention to static rigidity. That is, conventionally, the gap between the housing of the rolling mill and the work roll chock is removed by pressing the hydraulic cylinder to increase the static rigidity in the horizontal direction. Further, on the extension line, the orifice formed in the hydraulic feeding pipe of the hydraulic cylinder The diameter (orifice diameter) of the metal plate (see Patent Document 1 below) is reduced and the rigidity is increased.

일본 공개특허공보 2001-113308호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2001-113308

상기 서술한 바와 같이, 종래에는 정강성을 보다 높이는 수단으로서 오리피스 직경을 작게 하고 있었다 (약 φ2.0 ㎜ 또는 그 이하). 그러나, 오리피스 직경을 지나치게 작게 하면, 먼지가 막히거나 소정의 실린더 동작 속도가 나오지 않거나 하기 때문에 오리피스 직경을 작게 하기에도 한계가 있어, 실제로는 충분한 진동 억제 효과를 얻을 수 없다는 과제가 있었다.As described above, conventionally, the diameter of the orifice is made small (about 2.0 mm or less) as means for increasing the rigidity. However, if the diameter of the orifice is excessively small, dust may be clogged or a predetermined cylinder operation speed may not be obtained. Therefore, the diameter of the orifice is limited to be small, and in fact, sufficient vibration suppression effect can not be obtained.

그래서 본 발명에서는, 오리피스 직경을 지나치게 작게 하지 않고, 밀 진동을 억제할 수 있는 압연기를 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, the object of the present invention is to provide a mill capable of suppressing the mill vibration without making the diameter of the orifice too small.

상기 과제를 해결하는 제 1 발명에 관련된 압연기는,The rolling mill according to the first invention for solving the above-

하우징과,A housing,

상기 하우징에 지지된 상하 1 쌍의 워크 롤 초크와,A pair of upper and lower work roll chocks supported by the housing,

상기 상하 1 쌍의 워크 롤 초크에 각각 축 지지된 서로 대향하는 상하 1 쌍의 워크 롤과,A pair of upper and lower work rolls supported by the pair of upper and lower work roll chocks,

상기 워크 롤에 소정 압력을 작용시키는 압하 수단과,A pressing means for applying a predetermined pressure to the work roll,

상기 하우징에 있어서의 압연 방향 일방에 형성되어 상기 상하 1 쌍의 워크 롤 초크를 지지하는 상하 1 쌍의 제 1 지지 수단과,A pair of upper and lower first supporting means formed on one side of the housing in the rolling direction for supporting the pair of upper and lower work roll chocks,

상기 하우징에 있어서의 압연 방향 타방에 형성되어 상기 상하 1 쌍의 워크 롤 초크를 지지하는 상하 1 쌍의 제 2 지지 수단을 구비하고,And a pair of upper and lower second supporting means formed on the other side of the housing in the rolling direction for supporting the pair of upper and lower work roll chocks,

상기 제 1 지지 수단을 유압식 가압 수단으로 하여, 상기 상하 1 쌍의 워크 롤 초크를 수평 방향으로 가압 가능하게 함과 함께, 그 유압식 가압 수단의 헤드측의 유압 급배관에 축류부 및 확대부를 형성하여, 그 축류부가 그 확대부보다 그 유압식 가압 수단측에 배치되고,The first support means is used as a hydraulic pressurizing means so that the pair of upper and lower work roll chocks can be pressed in the horizontal direction and a vena contracta portion and an enlarged portion are formed in the hydraulic pressure supply pipe on the head side of the hydraulic pressurizing means , The axial flow portion is disposed closer to the hydraulic pressure means than the enlarged portion,

상기 축류부의 내경을 φ2.5 ㎜ 이상, 또한, 상기 유압 급배관의 내경에 대하여 15 ％ ∼ 85 ％ 의 크기로 하는 것을 특징으로 한다.The inner diameter of the vena contracta is φ2.5 mm or more, and the inner diameter of the oil pressure feed pipe is 15% to 85%.

상기 과제를 해결하는 제 2 발명에 관련된 압연기는,A rolling mill according to a second invention for solving the above-

상기 제 1 발명에 관련된 압연기에 있어서,In the rolling mill according to the first invention,

상기 확대부의 체적을 상기 유압식 가압 수단의 체적에 대하여 7 ％ ∼ 180 ％ 로 하는 것을 특징으로 한다.And the volume of the enlarged portion is set to 7% to 180% with respect to the volume of the hydraulic pressure means.

상기 과제를 해결하는 제 3 발명에 관련된 압연기는,A rolling mill according to a third invention for solving the above-

상기 제 1 또는 2 발명에 관련된 압연기에 있어서,In the rolling mill according to the first or second invention,

상기 유압 급배관에 있어서의 상기 축류부와 상기 유압식 가압 수단의 간격을 7 m 이하로 하는 것을 특징으로 한다.And the interval between the vena contracta portion and the hydraulic pressurizing means in the hydraulic pressure supply pipe is 7 m or less.

상기 과제를 해결하는 제 4 발명에 관련된 압연기는,A rolling mill according to a fourth invention for solving the above-

상기 제 1 내지 3 중 어느 하나의 발명에 관련된 압연기에 있어서,In the rolling mill according to any one of the first to third aspects of the invention,

상기 유압 급배관에 있어서의 상기 확대부와 상기 축류부의 간격을 3.5 m 이하로 하는 것을 특징으로 한다.And the interval between the enlarged portion and the vena contracta portion in the hydraulic pressure supply pipe is set to 3.5 m or less.

본 발명에 관련된 압연기에 의하면, 오리피스 직경을 지나치게 작게 하지 않고, 밀 진동을 억제할 수 있다.According to the rolling mill of the present invention, it is possible to suppress the mill oscillation without making the diameter of the orifice too small.

도 1 은, 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압연기의 개략도이다.
도 2 는, 종래의 압연기의 오리피스 직경과, 정강성, 감쇠비, 동강성 (動剛性) 의 관계를 각각 나타내는 그래프이다.
도 3 은, 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압연기의 오리피스 직경과, 정강성, 감쇠비, 동강성의 관계를 각각 나타내는 그래프이다.
도 4 는, 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압연기의 동강성에 관한 해석 모델 도면이다.
도 5 는, 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압연기의 가진력 및 워크 롤 변위를 나타내는 그래프이다.
도 6 은, 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압연기의 가진 주파수와 동강성의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7 은, 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압연기의 오리피스 직경과 동강성비의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 8 은, 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압연기의 챔버 체적과 동강성비의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 9 는, 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압연기의 실린더-오리피스간 거리와 동강성비의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 10 은, 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압연기의 오리피스-챔버간 거리와 동강성비의 관계를 나타내는 그래프이다.1 is a schematic view of a rolling mill according to a first embodiment of the present invention.
2 is a graph showing the relationship between the orifice diameter of a conventional rolling mill, the static stiffness, the damping ratio, and the dynamic rigidity.
3 is a graph showing the relationship between the orifice diameter, the stiffness, the damping ratio, and the dynamic rigidity of the rolling mill according to Example 1 of the present invention.
Fig. 4 is an analytical model diagram of rolling stability of a rolling mill according to Example 1 of the present invention. Fig.
5 is a graph showing excitation force and work roll displacement of a rolling mill according to Example 1 of the present invention.
Fig. 6 is a graph showing the relationship between the excitation frequency and torsional rigidity of the rolling mill according to Example 1 of the present invention. Fig.
7 is a graph showing the relationship between the orifice diameter and the dynamic strength ratio of the rolling mill according to Example 1 of the present invention.
8 is a graph showing the relationship between the chamber volume and the dynamic strength ratio of the rolling mill according to Example 1 of the present invention.
9 is a graph showing the relationship between the cylinder-orifice distance and the dynamic strength ratio of the rolling mill according to Example 1 of the present invention.
10 is a graph showing the relationship between the orifice-to-chamber distance and the dynamic strength ratio of the rolling mill according to Example 1 of the present invention.

본 발명에 관련된 압연기는, 발명자의 예의 검토에 의해, 적정한 챔버를 형성함으로써 감쇠비가 오리피스 직경에 의해 변화하는 특성을 알아내어, 정강성 및 감쇠비로부터 구해지는 동강성에 주목한 결과, 밀 진동 억제의 관점에서 오리피스 직경에 적정한 범위가 있음을 알아낸 것이다. 또, 챔버 용량에 있어서도 적정한 범위가 있는 것 또한 알아낸 것이다. 이하, 본 발명에 관련된 압연기에 대해, 실시예에서 도면을 이용하여 설명한다.The inventors of the present invention have studied the examples of the rolling mill according to the present invention to find out the characteristics in which the damping ratio changes with the diameter of the orifice by forming a suitable chamber and pay attention to the toughness determined from the static stiffness and the damping ratio, And that there is an appropriate range for the orifice diameter. It has also been found out that there is a suitable range for the chamber capacity. Hereinafter, the rolling mill according to the present invention will be described with reference to the drawings in the embodiment.

[실시예 1][Example 1]

본 발명의 실시예 1 에 관련된 압연기에 대해, 먼저, 도 1 을 이용하여 설명한다. 도 1 은, 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압연기의 개략도이다.First, a rolling mill according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 1 is a schematic view of a rolling mill according to a first embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예 1 에 관련된 압연기는, 도 1(a) 에 나타내는 바와 같이, 하우징 (11), 워크 롤 (12), 워크 롤 초크 (13), 백업 롤 (14), 백업 롤 초크 (15), 압하 수단 (16), 유압 실린더 (17) (유압식 가압 수단, 제 1 지지 수단), 하우징 라이너 (18) (제 2 지지 수단), 유압 급배관 (19), 오리피스 (20) (축류부), 챔버 (21) (확대부), 및 유압원 (22) 을 구비한다.1 (a), the rolling mill according to the first embodiment of the present invention includes a housing 11, a work roll 12, a work roll chock 13, a backup roll 14, a backup roll choke 15 A hydraulic cylinder 17 (a hydraulic pressurizing means, a first supporting means), a housing liner 18 (a second supporting means), a hydraulic pressure feed pipe 19, an orifice 20 , A chamber 21 (enlarged portion), and a hydraulic pressure source 22.

상하 1 쌍의 워크 롤 초크 (13) 는, 하우징 (11) 에 지지되어 있다.The upper and lower pairs of work roll chocks 13 are supported by the housing 11.

상하 1 쌍의 워크 롤 (12) 은 서로 대향하고 있고, 상하 1 쌍의 워크 롤 초크 (13) 에 각각 축 지지되어 있다.The pair of upper and lower work rolls 12 are opposed to each other and are supported by a pair of upper and lower work roll chocks 13, respectively.

상하 1 쌍의 백업 롤 (14) 은, 상하 1 쌍의 백업 롤 초크 (15) 에 각각 축 지지되어 있고, 상하 1 쌍의 워크 롤 (12) 에 각각 대향하고 있다.The pair of upper and lower backup rolls 14 are respectively supported by a pair of upper and lower backup roll chocks 15 and opposed to the pair of upper and lower work rolls 12 respectively.

압하 수단 (16) 은, 백업 롤 (14) 을 통해 워크 롤 (12) 에 소정 압력을 작용시키고 있다.The depressing means 16 applies a predetermined pressure to the work roll 12 via the back-up roll 14.

상하 1 쌍의 유압 실린더 (17) 는, 하우징 (11) 에 있어서의 압연 방향 일방에 형성되어 상하 1 쌍의 워크 롤 초크 (13) 를 지지하고, 또한, 상하 1 쌍의 워크 롤 초크 (13) 를 수평 방향으로 가압 가능하게 한다.The pair of upper and lower hydraulic cylinders 17 are formed at one side in the rolling direction of the housing 11 to support a pair of work roll chocks 13 in the up and down direction and also support a pair of upper and lower work roll chocks 13, In the horizontal direction.

상하 1 쌍의 하우징 라이너 (18) 는, 하우징 (11) 에 있어서의 압연 방향 타방에 형성되어 상하 1 쌍의 워크 롤 초크 (13) 를 지지하고 있다.The pair of upper and lower housing liners 18 are formed on the other side in the rolling direction of the housing 11 to support a pair of upper and lower work roll chocks 13.

오리피스 (20) 및 챔버 (21) 는, 유압 실린더 (17) 의 헤드측의 유압 급배관 (19) 에, 오리피스 (20) 가 챔버 (21) 보다 유압 실린더 (17) 측에 배치되도록 형성되어 있다. 또, 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압연기는, 도 1(b) 와 같이, 유압 급배관 (19) 으로부터 배관을 분기시켜 챔버 (21) 를 배치해도 된다.The orifice 20 and the chamber 21 are formed so that the orifice 20 is arranged on the hydraulic cylinder 17 side of the chamber 21 in the hydraulic pressure supply pipe 19 on the head side of the hydraulic cylinder 17 . In the rolling mill according to the first embodiment of the present invention, as shown in Fig. 1 (b), the chamber 21 may be disposed by branching the pipe from the hydraulic pressure feed pipe 19. [

이하, 오리피스 직경 (오리피스 (20) 의 내경) 에 대해 설명한다.Hereinafter, the orifice diameter (inner diameter of the orifice 20) will be described.

본 발명의 실시예 1 에 관련된 압연기는, 밀 진동의 억제로서 압연기의 수평 방향의 동강성을 높이는 것에 주목한 것이다. 이 동강성 (Kd) 은, 2 × 정강성 (K) × 감쇠비 (ζ) 로 나타낸다.The rolling mill according to the first embodiment of the present invention focuses attention on enhancing the dynamic rigidity of the rolling mill in the horizontal direction by suppressing the mill vibration. The dynamic rigidity (K d ) is represented by 2 × static rigidity (K) × damping ratio (ζ).

도 2 는, 종래의 압연기의 정강성, 감쇠비, 동강성과, 오리피스 직경의 관계를 각각 나타내는 그래프이다. 도 3 은, 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압연기의 정강성, 감쇠비, 동강성과, 오리피스 직경의 관계를 각각 나타내는 그래프이다. 도 2(a) 및 도 3(a) 는, 정강성과 오리피스 직경의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 2(b) 및 도 3(b) 는, 감쇠비와 오리피스 직경의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 2(c) 및 도 3(c) 는, 동강성과 오리피스 직경의 관계를 나타내는 그래프이다.2 is a graph showing the relationship between the static stiffness, the damping ratio, the dynamic strength and the orifice diameter of a conventional rolling mill. 3 is a graph showing the relationship between the stiffness, damping ratio, dynamic strength and orifice diameter of the rolling mill according to Example 1 of the present invention. 2 (a) and 3 (a) are graphs showing the relationship between the stiffness and the orifice diameter. Fig. 2 (b) and Fig. 3 (b) are graphs showing the relationship between the damping ratio and the orifice diameter. Fig. 2 (c) and Fig. 3 (c) are graphs showing the relationship between the dynamic strength and the orifice diameter.

도 2(a) (b) 에 나타내는 바와 같이, 종래에는, 오리피스 직경에 상관없이 감쇠비는 일정하다는 개념으로부터, 정강성 및 동강성은, 오리피스 직경을 작게 할수록 커진다고 생각하고 있었다. 그러나, 발명자의 예의 검토에 의해, 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이 적정한 챔버를 형성함으로써, 감쇠비가 오리피스 직경에 의해 변화되는 특성을 알아내었다.As shown in Figs. 2 (a) and 2 (b), conventionally, the concept that the damping ratio is constant irrespective of the orifice diameter is considered to increase as the orifice diameter decreases. However, by examining the examples of the inventors, it was found out that the characteristics in which the damping ratio varies with the diameter of the orifice by forming a proper chamber as shown in Fig. 3 (b).

즉, 도 3(a) (b) 에 나타내는 바와 같이, 오리피스 직경을 작게 하면 정강성은 커지지만, 유압 급배관 (19) 내의 오일이 오리피스 (20) 를 흐르기 어려워져 감쇠비는 작아진다. 한편, 오리피스 직경을 크게 하면 정강성은 낮아지지만, 유압 급배관 (19) 내의 오일이 오리피스 (20) 를 흐르기 쉬워져 감쇠비는 높아진다.3 (a) and 3 (b), when the orifice diameter is reduced, the static rigidity is increased, but the oil in the hydraulic pressure supply pipe 19 hardly flows through the orifice 20 and the damping ratio is reduced. On the other hand, if the diameter of the orifice is increased, the static rigidity is lowered. However, the oil in the hydraulic pressure supply pipe 19 easily flows through the orifice 20, and the damping ratio is increased.

그리고, 도 3(c) 에 나타내는 바와 같이, 소정 범위의 오리피스 직경 (후술) 으로 설정하면, 동강성이 특히 향상되는 것을 알 수 있었다.As shown in Fig. 3 (c), when the orifice diameter is set to a predetermined range (described later), the dynamic rigidity is particularly improved.

단, 종래에는, 유압 급배관 (19) 에 오리피스 (20) 만을 형성한 상태에서는, 도 2(a) (b) 에 나타내는 바와 같이, 오리피스 직경을 확대해도 감쇠비는 일정해진다는 개념으로부터, 정강성에만 주목하여 오리피스 직경을 작게 (약 φ2.0 ㎜ 또는 그 이하) 하고 있었다.However, conventionally, in a state where only the orifice 20 is formed in the hydraulic feed pipe 19, as shown in Figs. 2 (a) and 2 (b), from the concept that the damping ratio becomes constant even if the orifice diameter is increased, The diameter of the orifice was made small (about 2.0 mm or less).

그러나, 챔버 (21) 를 설치함으로써, 상기 서술한 바와 같이 오리피스 직경을 확대하면 감쇠비가 향상되는 것을 알 수 있었다. 따라서, 본 실시예에서는, 챔버 (21) 를 형성한 다음에, 오리피스 직경과 감쇠비, 즉 동강성에 주목하여, 보다 진동 억제 효과를 증대시킬 수 있는 오리피스 직경의 적정한 범위를 알아낸 것이다.However, by providing the chamber 21, it has been found that the damping ratio is improved by enlarging the orifice diameter as described above. Therefore, in this embodiment, after the chamber 21 is formed, attention is paid to the orifice diameter and the damping ratio, that is, the dynamic rigidity, and an appropriate range of the orifice diameter which can further increase the vibration suppression effect is found.

또, 유압 실린더 (17) 로부터 밸브 스탠드까지 거리가 있고, 또한 오리피스 (20) 에 의해 직경이 좁혀지고 있기 때문에, 오리피스 (20) 만을 형성했다고 하더라도 유압 급배관 (19) 내의 오일이 흐르기 어려운 상황이 되어, 감쇠비가 높아지지 않게 된다.In addition, since the distance from the hydraulic cylinder 17 to the valve stand and the diameter is narrowed by the orifice 20, even if only the orifice 20 is formed, the oil does not easily flow in the hydraulic pressure supply pipe 19 So that the damping ratio is not increased.

그러나, 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압연기에서는, 유압 급배관 (19) 에 있어서, 챔버를 오리피스 (20) 의 출측에 설치하고 있음으로써 압력 차이를 발생시키고, 오리피스 (20) 에 오일을 흐르게 함으로써 감쇠비를 향상시킬 수 있다.However, in the rolling mill according to the first embodiment of the present invention, since the chamber is provided on the outlet side of the orifice 20 in the hydraulic pressure feed pipe 19, a pressure difference is generated and oil is caused to flow through the orifice 20 The damping ratio can be improved.

또, 챔버 (21) 에 있어서도, 동강성의 관점에서 소정 범위의 용량 (후술) 으로 설정하면, 동강성이 특히 향상되는 것을 알아내었다.It has also been found that the dynamic rigidity of the chamber 21 is particularly improved by setting the capacity to a predetermined range (to be described later) from the standpoint of dynamic strength.

이하, 동강성이 특히 향상되는 오리피스 직경의 범위를 구한다.Hereinafter, the range of the diameter of the orifice in which the dynamic rigidity is particularly improved is obtained.

도 4 는, 동강성의 시뮬레이션 모델 도면이다. 도 4 중의 A 는 오리피스 (20), B 는 유압 급배관 (19), K1 은 하우징의 스프링 정수, K 는 모델 전체에 있어서의 정강성, c 는 구조물의 감쇠 계수, D 는 하우징 (11), E 는 워크 롤 (12) 과 워크 롤 초크 (13), F 는 유압 실린더 (17), P 는 유압 펌프를 각각 모델화한 것이다. 워크 롤 (12) 과 워크 롤 초크 (13) 의 운동 방정식, 그리고, 오리피스 (20) 에는 압력 차이에 의해 유량이 결정되는 특성을 추가하였다.4 is a simulation model diagram of dynamic rigidity. In Fig. 4, A represents the orifice 20, B represents the hydraulic pressure supply pipe 19, K1 represents the spring constant of the housing, K represents the static rigidity of the entire model, c represents the damping coefficient of the structure, D represents the housing 11, E is a work roll 12, a work roll chock 13, F is a hydraulic cylinder 17, and P is a hydraulic pump model. The equation of motion of the work roll 12 and the work roll chock 13 and the characteristic of the orifice 20 that the flow rate is determined by the pressure difference are added.

도 4 로부터, 운동 방정식은 하기 식 (1) (2) 로 나타낸다.From Fig. 4, the equation of motion is expressed by the following equations (1) and (2).

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112017017800446-pct00001
Figure 112017017800446-pct00001

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure 112017017800446-pct00002
Figure 112017017800446-pct00002

또한, 동강성 Kd 는 하기 식 (3) 으로 나타낸다.The dynamic rigidity K d is expressed by the following equation (3).

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure 112017017800446-pct00003
Figure 112017017800446-pct00003

상기 식 (1) 로부터, 가진력 f0 과 워크 롤 변위 X 의 관계는, 도 5 의 그래프에 나타내는 바와 같이 된다.From the above equation (1), the relationship between the excitation force f 0 and the work roll displacement X becomes as shown in the graph of Fig.

그리고, 가진 주파수 ω 마다의 워크 롤 변위 X 를 계산하여, 가진력 f0 과 워크 롤 변위 X 의 비를 산출 (상기 식 (3)) 한다. 단, 이 비의 값은, 도 6 에 나타내는 바와 같이 가진 주파수 ω 의 값에 따라 변화한다.Then, the work roll displacement X for each exciting frequency? Is calculated, and the ratio of the exciting force f 0 to the work roll displacement X is calculated (equation (3)). However, the value of this ratio varies according to the value of the exciting frequency? As shown in Fig.

그래서, 가진 주파수 ω 의 값에 따라 변화하는 가진력 f0 과 워크 롤 변위 X 의 비 중의 최소값을 동강성 Kd 로서 구한다. 즉, 동강성 Kd 는, 가진 주파수 ω 마다 가진력 f0 을 부여하여, 가진력 f0 과 워크 롤 변위 X 의 비의 최소값으로서 나타내고, 진동시의 움직임을 결정하는 값이 된다.Therefore, the dynamic rigidity K d is obtained as the minimum value of the ratio of the excitation force f 0 and the work roll displacement X, which varies according to the value of the excitation frequency ω. That is, the dynamic rigidity K d is expressed as a minimum value of the ratio of the excitation force f 0 to the work roll displacement X by giving the excitation force f 0 at each exciting frequency ω, and is a value for determining the motion at the time of vibration.

상기 서술한 바와 같이 하여 오리피스 직경마다 동강성 Kd 를 구한 결과, 도 7(a) (b) 에 나타내는 결과가 되었다.The dynamic rigidity K d was determined for each orifice diameter as described above, and the results shown in Figs. 7 (a) and 7 (b) were obtained.

도 7(a) 는, 오리피스 직경과 동강성비의 관계를 나타내는 그래프이고, 도 7(b) 는, 오리피스 직경의 유압 급배관 (19) 내경에 대한 비 (오리피스 직경의 배관 내경비) 와 동강성비의 관계를 나타내는 그래프이다. 또한, 도 7(a) 는, 유압 급배관 (19) 의 내경 (배관 내경) 이 φ18 ㎜ 인 경우이다. 또, 동강성비란, 오리피스 직경이 0, 즉 유압 실린더가 완전히 밀봉된 상태인 경우의 동강성에 대한 비를 가리킨다 (도 8 ∼ 9 도 동일).7A is a graph showing the relationship between the orifice diameter and the dynamic stiffness ratio. Fig. 7B is a graph showing the relationship between the ratio of the orifice diameter to the inner diameter of the hydraulic pressure supply pipe 19 (the ratio of the orifice diameter to the inner diameter of the pipe) Of FIG. 7 (a) shows a case in which the inner diameter of the hydraulic pressure supply pipe 19 (pipe inner diameter) is 18 mm. The steel strength ratio refers to the ratio of the orifice diameter to the steel strength when the hydraulic cylinder is completely sealed (see FIGS. 8 to 9).

도 7(a) (b) 에 나타내는 바와 같이, 종래에는 약 φ2.0 ㎜ 이하로 설계되어 있던 오리피스 직경을 반대로 크게 설계함으로써, 동강성비가 보다 향상되는 것을 알아내었다. 특히, 도 7(a) 에서는, 오리피스 직경 2.5 ㎜ 및 15 ㎜ 에 변곡점을 갖고, 2.5 ㎜ 이상 15 ㎜ 이하에서는 동강성비가 급상승되어 있고, 도 7(b) 에서는, 오리피스 직경의 배관 내경비가 0.15 (15 ％) 및 0.85 (85 ％) 에 변곡점을 갖고, 15 ％ 이상 85 ％ 이하에서는 동강성비가 급상승되어 있다.As shown in Figs. 7 (a) and 7 (b), conventionally, the design of the orifice diameter, which is designed to be about 2.0 mm or less, is designed to be large inversely. Particularly, in Fig. 7 (a), the orifice diameter has an inflection point of 2.5 mm and 15 mm, and when the width is 2.5 mm or more and 15 mm or less, the dynamic strength ratio rises sharply. In Fig. 7 (b), the ratio of the orifice diameter (15%) and 0.85 (85%), respectively, and when the ratio is 15% or more and 85% or less, the dynamic strength ratio rises sharply.

또, 오리피스 직경 φ2.5 ㎜ 이상으로 하면, 종래의 문제점이었던 먼지 막힘도 잘 발생하지 않게 된다.When the diameter of the orifice is more than 2.5 mm, dust clogging, which is a conventional problem, does not occur.

따라서, 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압연기에서는, 오리피스 직경을 φ2.5 ㎜ 이상, 또한, 배관 내경비 15 ％ ∼ 85 ％ 의 크기로 한다. 또한, 이때 동강성비는 1.2 이상으로 향상된다.Therefore, in the rolling mill according to the first embodiment of the present invention, the diameter of the orifice is set to a size of? 2.5 mm or more, and the inside diameter of the pipe is 15% to 85%. At this time, the dynamic strength ratio is improved to 1.2 or more.

또, 챔버 (21) 의 용량에 대해서도 동강성비와의 관계를 구한 결과, 도 8(a) (b) 에 나타내는 바와 같이 되는 것을 알아내었다.As a result of the relationship between the capacity of the chamber 21 and the dynamic strength ratio, the results are shown in Figs. 8 (a) and 8 (b).

도 8(a) 는, 챔버 (21) 의 용량 (챔버 체적) 과 동강성비의 관계를 나타내는 그래프이고, 도 8(b) 는, 챔버 체적의 유압 실린더 (17) 체적에 대한 비 (챔버 체적의 실린더 체적비) 와 동강성비의 관계를 나타내는 그래프이다.8A is a graph showing the relationship between the capacity (chamber volume) and the dynamic strength ratio of the chamber 21 and FIG. 8B is a graph showing the ratio of the chamber volume to the hydraulic cylinder 17 volume Cylinder volume ratio) and dynamic strength ratio.

여기에서, 실린더 체적이란, 실린더 직경과 스트로크에 의해 결정되는 용량으로 정의하였다. 구체예로는, 유압 실린더 사이즈가 D250 ㎜ (헤드 직경)/d230 ㎜ (로드 직경) × 90 ㎜ 스트로크인 경우, 실린더 체적 Vc = (π／4) × 252 × 9 (㎤) 가 되어, 약 4.4 리터가 된다. 따라서, 후술하는 바와 같이, 챔버 체적이 0.3 리터 ∼ 8.0 리터에서는, 챔버 체적의 실린더 체적비가 0.07 ∼ 1.8 이 된다.Here, the cylinder volume is defined as the capacity determined by the cylinder diameter and the stroke. Specific examples are, a hydraulic cylinder size is the D250 ㎜ (head diameter) / d230 ㎜ (rod diameter) when × 90 ㎜ stroke, the cylinder volume Vc = (π / 4) × 25 2 × 9 (㎤), about 4.4 liters. Therefore, as will be described later, when the chamber volume is 0.3 to 8.0 liters, the chamber volume ratio of the chamber volume becomes 0.07 to 1.8.

도 8(a) 에 나타내는 바와 같이, 챔버 체적 0.3 리터 이상에서 동강성비가 1.2 이상, 최대 3.0 정도까지 향상된다. 즉, 도 8(b) 에 나타내는 바와 같이, 챔버 체적의 실린더 체적비 0.07 이상에서 동강성비가 1.2 이상, 최대 3.0 정도까지 향상된다.As shown in Fig. 8 (a), when the chamber volume is 0.3 liters or more, the dynamic strength ratio is improved to 1.2 or more and 3.0 or more. That is, as shown in Fig. 8 (b), when the chamber volume ratio of the chamber is 0.07 or more, the toughness ratio is improved to 1.2 or more and 3.0 or more.

또한, 도 8(a) 에 있어서의 챔버 체적이 8.0 리터보다 큰 값, 즉, 도 8(b) 에 있어서의 챔버 체적의 실린더 체적비가 1.8 보다 큰 값에 대해서는, 그래프가 포화 상태가 되어 동강성비는 거의 향상되지 않게 되므로, 그 이상 챔버 체적을 크게 하더라도 대폭적인 효과의 증대로는 되지 않음을 알아내었다.8 (a) is larger than 8.0 liters, that is, when the cylinder volume ratio of the chamber volume in Fig. 8 (b) is larger than 1.8, the graph becomes saturated and the ratio It is found that the increase in the volume of the chamber is not increased to a great extent.

따라서, 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압연기에서는, 챔버 체적의 실린더 체적비를 0.07 이상 1.8 이하 (즉, 7 ％ 이상 180 ％ 이하) 로 한다. 또한, 이때 동강성비는 1.2 이상이 된다.Therefore, in the rolling mill according to the first embodiment of the present invention, the volume ratio of the cylinder volume of the chamber is 0.07 or more and 1.8 or less (i.e., 7% or more and 180% or less). At this time, the steel strength ratio is 1.2 or more.

또, 유압 실린더 (17) 와 오리피스 (20) 간의 거리 (실린더-오리피스간 거리) 에 대해서도 동강성비와의 관계에 대해 추구한 결과, 도 9 의 그래프에 나타내는 바와 같이, 실린더-오리피스간 거리가 7.0 m 이하이면, 동강성비는 1.2 이상이 되는 것을 알아내었다.As a result of pursuing the relationship between the hydraulic cylinder 17 and the orifice 20 (the distance between the cylinder and the orifice), the relationship between the cylinder and the orifice was 7.0 m or less, the dynamic strength ratio is 1.2 or more.

따라서, 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압연기에서는, 실린더-오리피스간 거리를 7.0 m 이하로 한다.Therefore, in the rolling mill according to the first embodiment of the present invention, the distance between the cylinder and the orifice is set to 7.0 m or less.

또한, 오리피스 (20) 와 챔버 (21) 간의 거리 (오리피스-챔버간 거리) 에 대해서도 동강성비와의 관계에 대해 추구한 결과, 도 10 의 그래프에 나타내는 바와 같이, 오리피스-챔버간 거리가 3.5 m 이하이면, 동강성비는 1.2 이상이 되는 것을 알아내었다.As a result of pursuing the relationship between the orifice 20 and the chamber 21 (the distance between the orifice and the chamber), the relationship between the orifice 20 and the chamber 21 was investigated. As a result, Or less, the dynamic strength ratio is found to be 1.2 or more.

따라서, 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압연기에서는, 오리피스-챔버간 거리를 3.5 m 이하로 한다.Therefore, in the rolling mill according to the first embodiment of the present invention, the orifice-to-chamber distance is set to 3.5 m or less.

이상, 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압연기에 대해 설명하였다. 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압연기는, 도 1, 2 에 있어서는 오리피스 (20) 및 챔버 (21) 를 유압 급배관 (19) 의 헤드측에만 형성하도록 하였지만, 추가로 로드측에도 오리피스 및 챔버를 형성해도 된다. 또, 유압 급배관 (19) 로드측에는, 오리피스만을 형성하고 챔버는 형성하지 않도록 해도 된다. 어느 쪽이든 오리피스 (20) 및 챔버 (21) 의 효과는 변하지 않는다.The rolling mill according to the first embodiment of the present invention has been described above. 1 and 2, the orifice 20 and the chamber 21 are formed only on the head side of the hydraulic pressure feed pipe 19 in the rolling mill according to the first embodiment of the present invention. In addition, the orifice and the chamber are formed on the rod side . Further, only the orifice may be formed on the rod side of the hydraulic pressure supply pipe 19, and the chamber may not be formed. Either way, the effect of the orifice 20 and the chamber 21 remains unchanged.

본 발명의 실시예 1 에 관련된 압연기는, 상기 서술한 구성으로 함으로써, 오리피스 직경을 지나치게 작게 하지 않고, 밀 진동을 억제할 수 있는 것이다.The rolling mill according to the first embodiment of the present invention is capable of suppressing the mill oscillation without making the diameter of the orifice too small.

산업상 이용가능성Industrial availability

본 발명은, 압연기, 특히 열간 압연기의 압연 중에 발생하는 압연기의 진동을 억제하는 장치로서 바람직하다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is preferable as an apparatus for suppressing vibration of a rolling mill generated during rolling of a rolling mill, particularly a hot rolling mill.

11 : 하우징
12 : 워크 롤
13 : 워크 롤 초크
14 : 백업 롤
15 : 백업 롤 초크
16 : 압하 수단
17 : 유압 실린더
18 : 하우징 라이너
19 : 유압 급배관
20 : 오리피스
21 : 챔버
22 : 유압원11: Housing
12: Work roll
13: Work roll choke
14: Backup Roll
15: Backup roll choke
16: Depressing means
17: Hydraulic cylinder
18: Housing liner
19: Hydraulic piping
20: Orifice
21: chamber
22: Hydraulic source

Claims (4)

하우징과,
상기 하우징에 지지된 상하 1 쌍의 워크 롤 초크와,
상기 상하 1 쌍의 워크 롤 초크에 각각 축 지지된 서로 대향하는 상하 1 쌍의 워크 롤과,
상기 워크 롤에 소정 압력을 작용시키는 압하 수단과,
상기 하우징에 있어서의 압연 방향 일방에 형성되어 상기 상하 1 쌍의 워크 롤 초크를 지지하는 상하 1 쌍의 제 1 지지 수단과,
상기 하우징에 있어서의 압연 방향 타방에 형성되어 상기 상하 1 쌍의 워크 롤 초크를 지지하는 상하 1 쌍의 제 2 지지 수단을 구비하고,
상기 제 1 지지 수단을 유압식 가압 수단으로 하여, 상기 상하 1 쌍의 워크 롤 초크를 수평 방향으로 가압 가능하게 함과 함께, 그 유압식 가압 수단의 헤드측의 유압 급배관에 축류부 및 확대부를 형성하여, 그 축류부가 그 확대부보다 그 유압식 가압 수단측에 배치되고,
상기 축류부의 내경을 φ2.5 ㎜ 이상 φ15 ㎜ 이하, 또한, 상기 유압 급배관의 내경에 대하여 15 ％ ∼ 85 ％ 의 크기로 하는 것을 특징으로 하는 압연기.A housing,
A pair of upper and lower work roll chocks supported by the housing,
A pair of upper and lower work rolls supported by the pair of upper and lower work roll chocks,
A pressing means for applying a predetermined pressure to the work roll,
A pair of upper and lower first supporting means formed on one side of the housing in the rolling direction for supporting the pair of upper and lower work roll chocks,
And a pair of upper and lower second supporting means formed on the other side of the housing in the rolling direction for supporting the pair of upper and lower work roll chocks,
The first support means is used as a hydraulic pressurizing means so that the pair of upper and lower work roll chocks can be pressed in the horizontal direction and a vena contracta portion and an enlarged portion are formed in the hydraulic pressure supply pipe on the head side of the hydraulic pressurizing means , The axial flow portion is disposed closer to the hydraulic pressure means than the enlarged portion,
Wherein the inner diameter of the vena contracta is φ2.5 mm or more and φ15 mm or less, and the inner diameter of the oil pressure feed pipe is 15% to 85%. 제 1 항에 있어서,
상기 확대부의 체적을 상기 유압식 가압 수단의 체적에 대하여 7 ％ ∼ 180 ％ 로 하는 것을 특징으로 하는 압연기.The method according to claim 1,
And the volume of the enlarged portion is set to 7% to 180% with respect to the volume of the hydraulic pressure means. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 유압 급배관에 있어서의 상기 축류부와 상기 유압식 가압 수단의 간격을 0 m 초과 7 m 이하로 하는 것을 특징으로 하는 압연기.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the interval between the vena contracta portion and the hydraulic pressurizing means in the hydraulic pressure supply pipe is more than 0 m and not more than 7 m. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 유압 급배관에 있어서의 상기 확대부와 상기 축류부의 간격을 0 m 초과 3.5 m 이하로 하는 것을 특징으로 하는 압연기.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein a distance between the enlarged portion and the vena contracta portion in the hydraulic pressure supply pipe is set to be more than 0 m and not more than 3.5 m.
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