WO2020235199A1 - Rolling mill, rolling method, and operation method for work roll - Google Patents

Rolling mill, rolling method, and operation method for work roll Download PDF

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WO2020235199A1
WO2020235199A1 PCT/JP2020/011785 JP2020011785W WO2020235199A1 WO 2020235199 A1 WO2020235199 A1 WO 2020235199A1 JP 2020011785 W JP2020011785 W JP 2020011785W WO 2020235199 A1 WO2020235199 A1 WO 2020235199A1
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WO
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work roll
roll
diameter
work
rolling
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Application number
PCT/JP2020/011785
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French (fr)
Japanese (ja)
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種浩 吉川
政宏 柳
貴大 鳥海
博一 渡利
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スチールプランテック株式会社
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B13/00Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/14Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories having counter-pressure devices acting on rolls to inhibit deflection of same under load; Back-up rolls
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/22Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B31/00Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/16Adjusting or positioning rolls
    • B21B31/20Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B35/00Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives

Definitions

  • the present invention relates to a rolling mill, a rolling method, and a work roll operation method.
  • a 4- to 6-stage rolling mill having two work rolls arranged on the upper side and the lower side across a plate passing line and at least one backup roll for each of the two work rolls. It is already well known (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to have a drive device capable of withstanding a high torque even when a work roll having a small diameter is used, a higher rolling reduction can be realized, and a higher rolling reduction ratio can be realized.
  • the purpose is to provide a rolling mill with reduced cost.
  • the main invention for achieving the above object includes two work rolls arranged on the upper side and the lower side with the through plate line in between, and at least one backup roll for each of the two work rolls.
  • the two work rolls have the same axial length and roll neck shape and can be interchanged with each other.
  • the two work rolls are provided with not the first work roll is one of the work rolls is driven to rotate, the second work roll is the other work roll is configured to be driven to rotate, the barrel length L 1 and the diameter of the first work roll
  • the ratio of D w1 (L 1 / D w1 ) satisfies 4.0 ⁇ L 1 / D w1 ⁇ 7.0, and the ratio of the body length L 2 of the second work roll to the diameter D w 2 (L 2 / D).
  • the rolling mill is characterized in that w2 ) satisfies 4.0 ⁇ L 2 / D w2 ⁇ 7.0.
  • the present invention it is possible to provide a rolling mill having a drive device that can withstand a high torque even when using a work roll having a small diameter, realizing a higher rolling reduction ratio, and suppressing costs.
  • FIG. 1 It is a side schematic of the rolling mill 1 which concerns on 1st Embodiment. It is sectional drawing for demonstrating the force applied to the work roll 10 at the time of rolling. It is an enlarged view of the X part of FIG. 1, and is the figure which showed the roll neck Rn of the work roll 10. It is a graph which showed the relationship between the maximum plate width of a rolling mill, the one-side drive waste diameter and the nominal diameter of a work roll 10. It is a table which showed each parameter with respect to the work roll new diameter Ds and the work roll waste diameter Dm determined based on the maximum plate width of each equipment specification. The horizontal axis of FIG.
  • a 4- to 6-stage rolling mill provided with two work rolls arranged on the upper side and the lower side across a plate passing line, and at least one backup roll is provided for each of the two work rolls.
  • the first work roll which is one of the two work rolls, has the same axial length and roll neck shape and can be interchanged with each other. Is not rotationally driven, and the second work roll, which is the other work roll, is rotationally driven, and the ratio of the body length L 1 to the diameter D w 1 of the first work roll (L 1 / D w 1 ).
  • Such a rolling mill be provided with an electric motor in which a rotating shaft is connected only to the second work roll.
  • the diameters of the two work rolls are in the range of 200 mm to 450 mm.
  • a rolling mill having a drive device capable of withstanding a high torque even when a work roll having a small diameter is used when the work roll diameter is between 200 mm and 450 mm and whose cost is suppressed is provided. It becomes possible.
  • the design maximum plate width of the material to be rolled in such a rolling mill is within the range of 900 mm to 2000 mm.
  • the ratio of the waste diameter of each of the two work rolls to the nominal diameter is 0.8 or more.
  • only the first work roll can be offset horizontally to the entry side in the rolling direction of the rolling mill by a predetermined offset amount. It is further desirable to further include a roll offset device and an offset amount control device configured to control the roll offset device so as to offset the first work roll toward the entrance side by the predetermined offset amount.
  • the horizontal force can be reduced, so that the work roll can be reduced in diameter and rolled with a higher rolling reduction ratio.
  • the rolling method using such a rolling mill includes rolling by offsetting the first work roll horizontally to the entry side in the rolling direction of the rolling mill by the predetermined offset amount. ..
  • the horizontal force can be reduced, so that the work roll can be reduced in diameter and rolled with a higher rolling reduction ratio.
  • a plurality of roll spare parts having the same axial length and roll neck shape as the two work rolls are used in the rolling mill for a certain period of time and then removed.
  • two are taken out, one whose diameter ratio to the nominal diameter is larger than the predetermined reference value and the other which is smaller than the predetermined reference value.
  • the reference value is 0.9 in the method of operating the work roll of such a rolling mill. Further, it is desirable to abolish the first work roll when the ratio of the diameter of the first work roll to the nominal diameter (D w1 / D w1N ) becomes 0.8.
  • the rolling mill 1 is an apparatus for rolling a material 3 to be rolled and producing a strip-shaped (strip-shaped) material 3 to be rolled to a target plate thickness.
  • FIG. 1 is a schematic side view of the rolling mill 1 according to the first embodiment.
  • the horizontal direction (horizontal direction) of the paper surface is referred to as “axial direction”
  • the left side (right side) of the paper surface is referred to as “left (right)”
  • the vertical direction (vertical direction) of the paper surface is referred to as “vertical direction”.
  • the upper side (lower side) of is called “upper (lower side)”.
  • the “left” in FIG. 1 corresponds to the drive side in FIG. 9, which will be described later, and the "right” corresponds to the operation side.
  • the rolling mill 1 includes a work roll 10, a backup roll 12, a spindle 5, a drive unit 7, a housing 8, and a neck bearing (not shown).
  • the rolling mill 1 is a four-stage rolling mill 1, in which two work rolls 10 are arranged on the upper side and the lower side of the plate passing line, respectively, with respect to each of the two work rolls 10.
  • a backup roll 12 is provided.
  • the two work rolls 10 are a pair of upper and lower first work rolls 10a and a second work roll 10b, and a first work roll 10a is provided on the upper side and a second work roll 10b is provided on the lower side.
  • Neck bearings are fitted to the left and right ends of the first work roll 10a and the second work roll 10b in the axial direction, respectively, and the first work roll 10a and the second work roll 10b pass through the neck bearing. It is rotatably supported by a roll chock (not shown) provided in the housing 8.
  • the material 3 to be rolled passes through the gap between the rotatable first work roll 10a and the second work roll 10b and is rolled.
  • a drive unit 7 is connected to the left end of the second work roll 10b via a spindle 5. That is, the rotating shaft of the electric motor 7a is connected only to the second work roll 10b. In other words, of the two work rolls 10, the first work roll 10a, which is one work roll 10, is not rotationally driven, and the second work roll 10b, which is the other work roll 10, is rotationally driven. Has been done.
  • the second work roll 10b is rotated by the drive unit 7 to convey the material 3 to be rolled from the upstream side to the downstream side in the transfer direction, and the first work roll 10a conveys the material 3 to be rolled. It rotates due to the accompanying rotation.
  • the difference in operation causes a difference in the number of rotations of the first work roll 10a and the second work roll 10b during rolling. That is, the rotation speed of the first work roll 10a is smaller than the rotation speed of the second work roll 10b. Therefore, even if the first work roll 10a and the second work roll 10b are rolled with the same diameter (same state), depending on the difference in the neutral point (point where the speeds of the roll and the rolled material match) of the upper and lower work rolls. Since there is a region where the shear force due to friction between the roll and the material is canceled up and down, the rolling load and torque are reduced as compared with a general rolling mill driven by a vertical roll.
  • a body length L 1 of the first work roll 10a body length L 2 of the second work roll 10b are the same size, the roll neck Rn shape neck bearing of the right and left end portions is attached (see FIG. 3) is also the same is there. Therefore, it is possible to remove the first work roll 10a (second work roll 10b) and attach it to the second work roll 10b (first work roll 10a). That is, the first work roll 10a and the second work roll 10b have the same axial length and the shape of the roll neck Rn, and can be interchanged with each other.
  • the backup roll 12 is composed of a first backup roll 12a that backs up the first work roll 10a and a second backup roll 12b that backs up the second work roll 10b.
  • the first backup roll 12a (second backup roll 12b) comes into contact with the upper side (lower side) of the first work roll 10a (second work roll 10b), and during rolling, the first work roll 10a (second work roll 10a). It is a bending suppressing member for preventing the roll 10b) from bending upward (lower side).
  • the spindle 5 is a shaft member for transmitting the rotation of the drive unit 7 to the second work roll 10b, is a general cross-pin type universal joint (universal joint), and one end is connected to the drive unit 7. And the other end is connected to the second work roll 10b.
  • the drive unit 7 has an electric motor 7a, a gear coupling 7b, and a speed reducer 7c.
  • the electric motor 7a is a so-called motor that converts electric power into rotary motion, and is a power source that rotates the second work roll 10b during rolling.
  • the gear coupling 7b is a joint member that transmits the rotation of the electric motor 7a to the speed reducer 7c, and the speed reducer 7c is a device that reduces the rotation speed of the electric motor 7a to increase the torque.
  • the roll chock (not shown) provided in the housing 8 is a member for supporting the work roll 10 and the backup roll 12, and as described above, the work roll 10 is rotatably supported via the neck bearing. There is.
  • the neck bearing is a member for rotating the work roll 10 accurately and smoothly, and is formed so that only the shape of the roll neck Rn of the work roll 10 is fitted.
  • the ratio (L 1 / D w1 ) of the body length L 1 and the diameter D w 1 of the first work roll 10a satisfies 4.0 ⁇ L 1 / D w1 ⁇ 7.0
  • the second The first work roll 10a and the second work roll so that the ratio (L 2 / D w 2 ) of the body length L 2 and the diameter D w 2 of the work roll 10b satisfies 4.0 ⁇ L 2 / D w 2 ⁇ 7.0.
  • the barrel length L 2 of the body length L 1 and the second work roll 10b of the first work roll 10a are the same size, of rolling together the maximum strip width of the specification of the rolling equipment (in the rolling equipment).
  • the maximum plate width that can be rolled which is usually the same as the maximum plate width that can be rolled by the rolling mill 1).
  • it is a value obtained by adding about 100 mm to 150 mm to the maximum plate width.
  • 1400 mm including 150 mm is the value of the body length L 1 and the body length L 2 .
  • the diameter D w1 of the first work roll 10a and the diameter D w2 of the second work roll 10b are both worn and reduced during rolling. That is, the value of L 1 / D w1 (L 2 / D w2 ) at the time of rolling becomes a variable of the diameter D W1 (diameter D W2 ) because the body length L 1 (body length L 2 ) does not change at the time of rolling.
  • the minimum value is when the work roll 10 is new, and the maximum value is when the work roll 10 is discarded (when it is worn and the diameter becomes small and needs to be discarded).
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining the force applied to the work roll 10 during rolling.
  • the horizontal direction (horizontal direction) of the paper surface is referred to as the "transportation direction”, and one side (the other side) thereof is referred to as “upstream (downstream)” or “inside (outside)", and the vertical direction of the paper surface.
  • (Vertical direction) is called “vertical direction”
  • the upper side (lower side) is called “upper (lower)”.
  • the rolling reaction force Pr of the first work roll 10a acts from the center of the work roll contact arc length Lp toward the center of rotation of the first work roll 10a.
  • the vertical component of the rolling reaction force Pr of the first work roll 10a is supported by the first backup roll 12a, and the horizontal force Ph, which is a horizontal component of the rolling reaction force Pr, is supported by the work roll chock via the neck bearing. become.
  • the work roll contact arc length is shown as shown by the rolling reaction force (down arrow in FIG.
  • the rolling reaction force acts only in the vertical direction from a certain point between the center of Lp and the outlet of the contact arc length.
  • the above-mentioned horizontal force Ph is not generated. That is, compared to the case of rolling by a general rolling mill in which the upper and lower work rolls 10 are both driven, in the one-sided driving rolling as in the present embodiment, the generation of the horizontal force Ph reduces the diameter of the work roll 10. It becomes a barrier.
  • the horizontal force Ph of the rolling reaction force Pr is used as a guide when designing the diameter of the work roll 10.
  • the horizontal force Ph of the rolling reaction force Pr can be expressed by the following equation from the work roll contact arc length Lp and the rolling reaction force Pr.
  • the horizontal force Ph of the rolling reaction force Pr is simply the rolling force coefficient C, the average deformation resistance km, the plate width b, and the rolling amount, regardless of the diameter of the work roll 10. It can be expressed using ⁇ H.
  • the weakest portion referred to here is a portion of the work roll 10 during rolling where defects such as cracks are most likely to occur.
  • FIG. 3 is an enlarged view of part X of FIG. 1 and is a diagram showing a roll neck Rn of the work roll 10.
  • the weakest part of the work roll 10 exists in the roll neck Rn, and the stepped shoulder rounded part (FIG. 3) separated inward by the distance Ln from the center (Z in FIG. 3) in the axial direction of the neck bearing to the weakest part. Y).
  • the maximum bending force Fb acting on the roll chock can be expressed by the following equation from the experience value.
  • Stress concentration coefficient of the weakest part
  • Zn Cross-sectional coefficient of the weakest part
  • kn Diameter at the time of new work roll (nominal diameter) Ratio of diameter of the weakest part to D w1N ⁇ Calculation of one-sided drive waste diameter and nominal diameter >
  • the nominal diameter of the work roll means the diameter of the work roll when it is new before use, and the waste diameter of the work roll means when the work roll worn by use is discarded. It means the diameter of the work roll.
  • the one-sided drive waste diameter focuses on the horizontal force Ph generated during one-sided drive, sets the maximum bending force Fb to zero (using the horizontal force Ph during one-sided drive instead of the resultant force Fc in equation (3)).
  • the calculated waste diameter of the work roll 10, and the corresponding nominal diameter is the new diameter of the work roll 10 calculated from the one-side drive waste diameter. That is, the one-side drive waste diameter is calculated only by the horizontal force Ph generated at the time of one-side drive assuming that the maximum bending force Fb does not exist. Therefore, here, for convenience, it is referred to as "one-side drive" waste diameter. It is distinguished from the work roll waste diameter Dm (this waste diameter also considers the maximum bending force Fb), which will be described later.
  • the stress ⁇ n0 acting on the weakest part of the work roll 10 can be expressed by the following equation.
  • ⁇ n0 ⁇ ⁇ 1/4 ⁇ C ⁇ km ⁇ b 0 ⁇ ⁇ H ⁇ Ln 0 / ( ⁇ / 32 ⁇ (k 0 ⁇ Dmin 0 ) 3 ) ⁇ ⁇ ⁇ (5) k 0 : Ratio of the diameter of the weakest part to Dmin 0 If the one-sided drive waste diameter at the maximum plate width b x in the specifications of the rolling equipment is Dmin x , the stress acting on the weakest part of the work roll 10 ⁇ nx can be expressed by the following equation.
  • ⁇ nx ⁇ ⁇ 1/4 ⁇ C ⁇ km ⁇ b x ⁇ ⁇ H ⁇ Ln x / ( ⁇ / 32 ⁇ (k 0 ⁇ Dmin x ) 3 )
  • Dmin x / Dmin 0
  • the stress ⁇ n x can be expressed by the following equation using b 0 , Ln 0 , and Dmin 0. ..
  • ⁇ nx ⁇ ⁇ 1/4 ⁇ C ⁇ km ⁇ ⁇ b 0 ⁇ ⁇ H ⁇ ⁇ Ln 0 / ( ⁇ / 32 ⁇ (k 0 ⁇ ⁇ Dmin 0 ) 3 ) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ (6)
  • the maximum plate width b 0 1250 mm of the standard rolling equipment is set, and the allowable stress of a general forged steel roll is set with respect to the pass schedule mainly for hard materials (number of passes, rolling conditions in each pass, etc.). Is 22 kgf / mm 2 (216 MPa), and the standard abandonment diameter Dmin 0 of the rolling mill is calculated by the limit design to be 250 mm. Then, with this as a reference, FIG. 4 shows the one-side drive waste diameter Dmin x of each rolling equipment obtained from the maximum plate width b x of each rolling equipment.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between the maximum plate width of the rolling equipment and the one-side drive waste diameter and the nominal diameter of the work roll 10.
  • the horizontal axis shows the maximum plate width of the rolling mill, and the vertical axis shows the one-sided drive waste diameter and the nominal diameter when the diameter of the work roll 10 is taken.
  • the one-side drive waste diameter is shown by a solid line and the nominal diameter is shown by a broken line.
  • the maximum plate width (maximum plate width in the specifications of the rolling equipment) of the material 3 to be rolled to which the present invention is applied is 900 mm at the minimum and 2000 mm at the maximum. Rejection diameter and nominal diameter are calculated and shown. That is, the design maximum plate width of the material 3 to be rolled is in the range of 900 mm to 2000 mm.
  • the ratio of the waste diameter (minimum diameter) to the new diameter (maximum diameter) of the work roll 10 is changed from the conventional 0.9 or more based on the recent improvement results of the work roll surface hardness depth characteristics. Since it has been changed to 0.8 or more, the changed 0.8 is also applied to the ratio of the one-side drive waste diameter to the nominal diameter. That is, the nominal diameter of the work roll 10 is calculated by dividing the value of the one-side drive waste diameter of the work roll 10 obtained earlier by 0.8, and the calculation result is shown as a broken line in FIG.
  • the work roll waste diameter Dm and the work roll new diameter Ds are determined from the stress ⁇ n of the weakest part of the work roll 10 and the safety factor of the work roll 10.
  • the allowable stress of a general forged steel roll is set to 22 kgf / mm 2 (216 MPa) with respect to the pass schedule mainly composed of hard materials of each rolling equipment, and the maximum of the work roll 10 with respect to the resultant force Fc from the equation (3).
  • the stress ⁇ n of the weak part is obtained, and the work roll waste diameter Dm and the work roll new diameter Ds are determined so that the safety factor becomes a predetermined value or more (1.3 or more in this embodiment).
  • FIG. 5 is a table showing each parameter for the new work roll diameter Ds and the work roll waste diameter Dm determined based on the maximum plate width of each equipment specification.
  • nine examples 1 to 9 are described as application examples.
  • Application example 1 is a rolling mill having a maximum plate width of 1050 mm according to specifications, and application examples 2 to 4 are maximum plate widths according to specifications. 1250 mm rolling equipment, application examples 5 to 7 are rolling equipment having a maximum plate width of 1600 mm according to specifications, and application examples 8 and 9 are rolling equipment having a maximum plate width of 1850 mm according to specifications.
  • the procedure for determining the work roll waste diameter Dm and the work roll new diameter Ds will be described by taking Application Example 1 as an example.
  • the resultant force Fc is calculated from the parameters such as the plate width b (the plate width b of the material to be rolled 3 to be actually rolled), the rolling reduction amount ⁇ H, and the equations (1), (2), and (2-1). Then, the stress ⁇ n of the weakest part of the work roll 10 is calculated using the equation (3). Then, it is confirmed whether the stress ⁇ n of the weakest part of the work roll 10 is equal to or higher than a predetermined value with respect to the allowable stress of a general forged steel roll of 22 kgf / mm 2 (216 MPa), and the safety factor is determined. If it is equal to or more than a predetermined value, it can be said that the tentatively determined new work roll diameter Ds and work roll waste diameter Dm have no problem in terms of strength.
  • the diameter of the work roll 10 falls within the range of 200 mm to 450 mm as shown in Application Examples 1 to 9 of FIG. That is, the diameters of the two work rolls 10 are in the range of 200 mm to 450 mm.
  • the ratio L / D of the body length L and the diameter of the work roll 10 has a minimum value of L / Ds and a maximum value of L / Dm, and is within the range of L / Ds and L / Dm at the time of rolling. ..
  • the work roll waste diameter Dm is determined by the above-mentioned procedure, and the work roll new diameter Ds is set so that the ratio of the work roll waste diameter Dm and the work roll new diameter Ds is 0.8 or more.
  • the first work roll 10a and the second work roll 10b are used so as to satisfy 4.0 ⁇ L 1 / D w1 ⁇ 7.0 and 4.0 ⁇ L 2 / D w2 ⁇ 7.0. By such use, the strength of the work roll 10 is ensured.
  • the operation method of the work roll 10 will be described.
  • the first work roll 10a and the second work roll 10b have the same specifications (at least the body length and the shape of the roll neck Rn are the same) and can be replaced. Ten operation methods can be applied.
  • the surface of the work roll of the rolling mill becomes rough as it wears, so it is necessary to polish the surface after each use for a certain period of time. Therefore, in a rolling mill, many spare parts for work rolls are usually prepared, and they are numbered for each roll and managed by a roll shop facility.
  • the roll diameter varies due to the difference in the degree of wear of the work roll. Since it is known as an empirical value how much the work roll wears and the diameter decreases in proportion to the usage time, the number of each work roll (roll spare part) is associated with the usage time and a database is created. , The diameter of each work roll (roll spare part) is controlled by this.
  • two of the multiple roll spare parts are selected.
  • the one having the smaller diameter is replaced with the first work roll 10a, and the one having the larger diameter is replaced with the second work roll 10b.
  • the reference value is preferably about 0.9.
  • the first work roll when the ratio (D w1 / D w1N ) of the diameter D w1 of the first work roll 10a to the nominal diameter D w1N becomes 0.8. It is preferable to calculate the diameter of each roll including the first and second work rolls and roll spare parts based on the relationship (experience value) between the usage time and the degree of wear because the complexity of the equipment can be avoided.
  • the present invention is not limited to this method, and it is determined that the ratio (D w1 / D w1N ) of the diameter D w1 to the nominal diameter D w1N is 0.8 by directly measuring the diameter of the first work roll. You may.
  • the rolling mill 1 includes two work rolls 10 arranged on the upper side and the lower side of the plate passing line, and 1 for each of the two work rolls 10. It is a four-stage rolling mill 1 provided with a book backup roll 12, and the two work rolls 10 have the same axial length and the shape of the roll neck Rn and can be interchanged with each other. Of the work rolls 10, the first work roll 10a, which is one work roll 10, is not rotationally driven, and the second work roll 10b, which is the other work roll 10, is rotationally driven.
  • the ratio (L 1 / D w1 ) of the body length L 1 of the roll 10a to the diameter D w 1 satisfies 4.0 ⁇ L 1 / D w1 ⁇ 7.0, and the body length L 2 of the second work roll 10b. It is characterized in that the ratio of diameters D w2 (L 2 / D w 2 ) satisfies 4.0 ⁇ L 2 / D w2 ⁇ 7.0. Therefore, it is possible to provide a rolling mill 1 that can withstand a high torque even if a work roll 10 having a small diameter is used and whose cost is suppressed.
  • the rolling mill 1 in general, when both the upper and lower work rolls 10 are driven and rotated, only one side of the work roll 10 (second work roll 10b) is driven and rotated. Was to be driven and rotated. This eliminates the interference between the spindles at the top and bottom, creating a space to increase the spindle diameter, making it possible to increase the diameter and increase the spindle strength, withstand large torque, and rotate at high speed. It becomes possible to.
  • the tilt angle of the universal joint is about 8 ° to 10 ° at the maximum, which is larger than that of the gear spindle (tilt angle of about 1.5 ° at the maximum), a long spindle such as a gear spindle is used to secure the roll opening. Is no longer necessary, and it is possible to suppress the increase in size of the rolling mill.
  • the first work roll 10a and the second work roll 10b are set to work rolls 10 having the same specifications. That is, even if the specifications (diameter) are the same, the amount of wear of the upper and lower work rolls 10 is different, so that the above-mentioned effect of different diameter roll rolling can be obtained. Since the specifications are the same, the work roll, neck bearing, and neck seal are more than those of the general different diameter roll rolling mill (the specifications of the upper and lower work rolls are different) shown in Patent Document 1 (Patent No. 3290975). It is possible to reduce the types and number of spare parts (consumables) for operation such as.
  • the work roll 10 in the range of 4.0 ⁇ L 1 / D w1 ⁇ 7.0 and 4.0 ⁇ L 2 / D w2 ⁇ 7.0.
  • a large horizontal force Ph is generated and the strength of the work roll 10 is insufficient.
  • the work roll 10 has sufficient strength in any rolling equipment. It becomes possible to secure.
  • the ratio of the waste diameter (minimum diameter) of each work roll to the nominal diameter (maximum diameter, new diameter) is 0.8 or more.
  • the diameters of the two work rolls 10 are set to be within the range of 200 mm to 450 mm.
  • a rolling mill 1 in which the diameter of the work roll 10 is in the range of 200 mm to 450 mm, the drive device can withstand a high torque even if a small diameter work roll 10 is used, and the cost is suppressed. It becomes possible to do.
  • the maximum design plate width of the material 3 to be rolled is within the range of 900 mm to 2000 mm.
  • the drive device since the rolling equipment is designed within the range where the maximum plate width of the material 3 to be rolled is in the range of 900 mm to 2000 mm, the drive device should be able to withstand high torque even if the work roll 10 having a small diameter is used in such a range. It is possible to provide a rolling mill 1 whose cost is suppressed.
  • the diameter D w1 of the first work roll 10a is a method comprising rolling a smaller diameter than the diameter D w2 of the second work roll, the diameter D w2 of the second work roll 10b, the second work
  • the roll 10b is used at the second work roll position when the ratio (D w2 / D w2N ) to the nominal diameter (new diameter) D w2N is equal to or higher than the reference value, and the diameter D w1 of the first work roll 10a is the first work roll 10a.
  • the ratio (D w1 / D w1N ) to the nominal diameter (new diameter) D w1N is less than the standard value, the work roll is used up to the discarded diameter at the first work roll position.
  • the reference value may be appropriately set at a value of about 0.85 to 0.95, but it is better than the conventional method that was abolished when the ratio of the diameter to the nominal diameter became about 0.9. From the viewpoint of using the roll for a long time, it is preferable to set the reference value at 0.9 and use a roll spare part worn to a diameter smaller than this.
  • the first work roll 10a is always rolled in a state where the diameter is smaller than that of the second work roll 10b (different diameter roll rolling state). That is, according to the operation method of the work roll 10 according to the present embodiment, one-sided drive different-diameter roll rolling can always be performed, so that the effect of reducing the rolling load by one-side drive different-diameter roll rolling can be enhanced.
  • FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 2, and is a schematic cross-sectional view for explaining the force applied to the work roll 10 during offset rolling. Although the details will be described later using a calculation formula, it is possible to reduce the horizontal force generated in the work roll 10 by rolling the work roll 10 in an offset state.
  • the rolling mill 150 changes the offset amount in order to stably generate an optimum horizontal force on the work roll 10 for a wide range of pass schedules from soft materials to hard materials in each plate width.
  • An offset device 100 (corresponding to a roll offset device) and an offset control unit 130 (corresponding to an offset amount control device) are provided on the non-driven first work roll 10a of the rolling mill 1.
  • the rolling mill 150 in addition to the rolling mill 1, offsets only the first work roll 10a of the two work rolls 10 horizontally to the entry side in the rolling direction of the rolling mill 1 by a predetermined offset amount. It is configured to control the roll offset device (offset device 100) configured to enable the operation and the roll offset device (offset device 100) so as to offset the first work roll 10a to the entry side by a predetermined offset amount. It further includes an offset amount control device (offset control unit 130).
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the offset device 100
  • FIG. 9 is a view showing the offset control unit 130. Further, in FIG. 9, one side in the axial direction is referred to as a drive side, and the other side is referred to as an operation side.
  • the offset device 100 includes a first offset device 100a on the exit side operation side of the first work roll 10a, a second offset device 100b on the entry side operation side, and a third offset device 100c on the exit side drive side.
  • a fourth offset device 100d is provided on the entry side drive side.
  • the first offset device 100a to the fourth offset device 100d are the same type of devices.
  • FIG. 8 is an offset device 100 viewed from the operation side, and among the offset devices 100, the first offset device 100a and the second offset device 100b are shown.
  • the first offset device 100a includes a first position adjusting cylinder 102a, a first position detection sensor 104a, a first upper bending block 106a, a first project block 108a, a first bending cylinder 110a, and a first lower bending. It has a block 112a and.
  • the first position adjusting cylinder 102a moves (offsets) the first work roll 10a supported by the roll chock 9 to the entry side in the transport direction by pushing the roll chock 9 of the rolling mill 1 at the tip 102ae of the first cylinder. Further, the first position adjusting cylinder 102a is provided in the first upper bending block 106a (may be provided in the first project block 108a), and the first position adjusting cylinder 102a is on the opposite side of the first cylinder tip 102ae. A one-position detection sensor 104a is provided.
  • the first position detection sensor 104a is a sensor for detecting the position of the first position adjustment cylinder 102a, and is used for controlling the position of the tip 102ae of the first cylinder in the transport direction.
  • the first upper bending block 106a is provided on the first project block 108a so as to be movable in the vertical direction.
  • the roll chock 9 side of the first upper bending block 106a has a concave shape and is fitted with the convex shape of the opposite roll chock 9. That is, the first upper bending block 106a restrains the roll chock 9 in the vertical direction, and when the first upper bending block 106a moves in the vertical direction, the first work roll 10a moves in the vertical direction via the roll chock 9. .
  • first upper bending block 106a is connected to the first bending cylinder 110a provided in the first lower bending block 112a, and the first bending cylinder 110a is in the first lower bending block 112a. It can move up and down.
  • the first bending cylinder 110a moves the work roll 10 so as to oppose the bending of the work roll 10. Therefore, the above-mentioned maximum bending force Fb is generated in the work roll 10.
  • the horizontal force Fh 1 of the first work roll 10a generated by the offset can be expressed by the following equation.
  • FIG. 10 shows the results of calculating the horizontal force F 1 and the horizontal force F 2 under both conditions with and without offset using the above equation.
  • the left table of FIG. 10 is the result of calculation under the condition without offset, and the right table of FIG. 10 is the result of calculation under the condition with offset.
  • FIG. 10 is an example using a cold reversible rolling mill (a rolling mill that rolls from the entry side to the exit side and then rolls the next pass from the exit side to the entry side).
  • the horizontal forces F 1 and F 2 can be reduced to half or less as compared with the case where the offset is not performed.
  • the non-driving work roll 10 (first work roll 10a) of the work roll 10 is provided with an offset device 100 capable of changing the offset amount, and the non-driving work roll 10 (first work roll 10a) is provided.
  • the non-driving work roll 10 (first work roll 10a) is provided.
  • the rolling reduction ratio (rolling amount ⁇ H / entry side plate thickness H1) can be increased by offsetting.
  • a rolling method (rolling control) for offset rolling will be described with reference to FIGS. 8 and 9.
  • a rolling method (rolling control) in which the first work roll 10a is offset horizontally by a predetermined offset amount to the entry side in the rolling direction of the rolling mill 1 by using the rolling mill 150 will be described. To do.
  • the material 3 to be rolled is conveyed and rolled from the entry side (left side) to the exit side (right side) shown in FIGS. 8 and 9.
  • the offset control unit 130 includes a PI controller provided on the offset position control panel 132 corresponding to each of the first offset device 100a to the fourth offset device 100d, a control valve, and a cylinder pressure detection sensor. The same control is performed on the first offset device 100a to the fourth offset device 100d. Therefore, in the following, when the description of the first offset device 100a to the fourth offset device 100d is duplicated, only the first offset device 100a will be described, and the description of the other devices will be omitted (the reference numerals of the drawings are also omitted). ..
  • the first position adjusting cylinder 102a of the first offset device 100a on the output side operation side and the third position adjustment cylinder 102c of the third offset device 100c on the output side drive side are subjected to the first work roll.
  • the 10a is pushed toward the entry side, and the first work roll 10a is offset (moved) so as to be at a predetermined position on the entry side from the rotation center of the backup roll 12.
  • the gap between the second position adjusting cylinder 102b of the second offset device 100b on the entry side operation side and the roll chock 9 (Gap shown in FIG. 8) and the fourth position adjustment of the fourth offset device 100d on the entry side drive side
  • a gap between the cylinder 102d and the roll chock 9 is set. Since the offset device 100 is provided so as not to excessively restrain the rolling mill 1 during rolling, for example, the roll chock 9 is formed with a constant slight force based on the signal of the pressure detection sensor 122a of the piping system. It may be in contact.
  • the offset amount of the first work roll 10a is controlled to be a constant value.
  • the first PI controller 134a provided on the offset position control panel 132 has a position actual value (offset position) detected by the first position detection sensor 104a corresponding to the first position adjustment cylinder 102a, and a path schedule. Compares with the offset command value determined in advance from, and calculates whether the offset position deviates from the offset command value.
  • the position of the first position adjusting cylinder 102a is set by the first PI controller 134a via the first control valve 120a so that the deviation between the offset command value and the actual position value becomes zero. Control so that it becomes the offset command value.
  • the pressure detection sensor 122a functions as a monitor for monitoring whether or not the previously calculated horizontal force is correct, and is useful for correcting the offset command value.
  • the offset command value rolling load not only horizontal force F 1, F 2, the difference in tension of the rolled material 3 side out and entry side, the transmission force from the bearing friction torque of the backup roll 12, acceleration and deceleration It is determined in consideration of the inertial force of the backup roll 12 at that time.
  • the rolling mill 150 of the two work rolls 10, only the first work roll 10a is offset horizontally to the entry side in the rolling direction of the rolling mill 1 by a predetermined offset amount. It is configured to control the roll offset device (offset device 100) configured to be able to perform the rolling and the roll offset device (offset device 100) so as to offset the first work roll 10a to the entry side by a predetermined offset amount.
  • An offset amount control device offset control unit 130 is further provided, and the first work roll 10a is rolled by being offset horizontally by a predetermined offset amount on the entry side of the rolling mill 1 in the rolling direction. I decided.
  • the offset amount of the first work roll 10a can be changed for rolling, and the horizontal forces F 1 and F 2 can be reduced, so that the bending is suppressed and the diameter of the work roll 10 is reduced. Is possible. Further, as can be seen from the equations (9) and (11), if the horizontal forces F 1 and F 2 become smaller, the reduction amount ⁇ H per pass can be increased. That is, in one-sided driving rolling, the reduction rate (rolling amount ⁇ H / input side plate thickness H1) can be increased by offsetting the first work roll 10a to the entry side by a predetermined offset amount.
  • rolling is performed according to a wide range of pass schedules depending on the material, plate thickness, and plate width b of the material 3 to be rolled. It is necessary to increase the rolling amount ⁇ H of. That is, conventionally, when rolling by driving only one side of the work roll 10, a large horizontal force Ph is generated in the work roll 10, so that it is difficult to reduce the diameter of the work roll 10.
  • the first work roll 10a can be offset to the opposite side (entry side) of the rolling direction by the offset device 100 and the offset control unit 130, so that the horizontal force F 1 and F 2 can be made smaller, and the work roll 10 can be made smaller in diameter. It is possible to roll at a higher rolling ratio.
  • the first work roll 10a can be adjusted to an appropriate offset position according to each path schedule, so that the horizontal forces F 1 and F 2 can be further reduced, and the work can be further reduced.
  • the diameter of the roll 10 can be further reduced, and the roll 10 can be rolled at a higher reduction rate.
  • a horizontal force Ph acts on the first work roll 10a in the same direction as the rolling direction
  • the second work roll 10b Since a horizontal force Ph in the direction opposite to the rolling direction acts on the first work roll 10a, it is effective to offset only the first work roll 10a in the direction opposite to the rolling direction (entry side).
  • the offset amount e2 between the first work roll 10a and the second work roll 10b becomes zero, so that the horizontal forces F 1 and F 2
  • the horizontal force F 2 of the second work roll 10b increases because the effect of reducing the amount is small.
  • the effect of reducing the horizontal forces F 1 and F 2 is high. Since it is necessary to provide the offset device on the second work roll 10b side as well, the equipment cost and the maintenance cost of the equipment are increased, and the control system of the offset device is also complicated.
  • the non-driven work roll 10a is shown as an upper roll and the driven work roll 10b is shown as a lower roll, but the non-driven work roll 10a may be a lower roll and the driven work roll 10b may be an upper roll.
  • the rolling mill 1 has a four-stage configuration, but the present invention is not limited to this, and for example, a six-stage rolling mill in which an intermediate roll is provided between the work roll 10 and the backup roll 12 may be used. ..
  • the offset amount between the work roll 10 and the intermediate roll may be calculated instead of the work roll 10 and the backup roll 12.
  • the rolling equipment in which the material 3 to be rolled is rolled by one rolling mill has been described, but the present invention is not limited to this, and the reversing rolling equipment consisting of one or a plurality of stands, one or a plurality of stands. It can be applied to both a non-reversing rolling mill consisting of one and a tandem rolling mill consisting of one or more stands.
  • the work roll 10 of the rolling mill 1 is a type of rolling mill that does not shift in the axial direction, but a shift type rolling mill in which the work roll 10 shifts in the axial direction may also be used.
  • FIG. 11 is a diagram corresponding to FIG. 5, and is a table showing each parameter for the new work roll diameter Ds and the work roll waste diameter Dm determined in the shift type rolling mill
  • the body length L of the work roll 10 is a value obtained by adding about (maximum plate width ⁇ 0.12 to 0.14) to the maximum plate width (3 from the right in the table shown in FIG. 11). The shift amount of the column).

Abstract

This four- to six-stage rolling mill comprises two work rolls vertically disposed with a plate passing line therebetween, the two work rolls each being provided with at least one backup roll, the rolling mill being characterized in that: the two work rolls have the same axial length and the same shapes of roll necks and are thus replaceable with each other; the two work rolls are configured so that one work roll, that is a first work roll, is not rotationally driven and the other work roll, that is a second work roll, is rotationally driven; and the ratio (L1/Dw1) of the trunk length L1 and the diameter Dw1 of the first work roll satisfies 4.0≤L1/Dw1≤7.0, and the ratio (L2/Dw2) of the trunk length L2 and the diameter Dw2 of the second work roll satisfies 4.0≤L2/Dw2≤7.0.

Description

圧延機、並びに圧延方法及びワークロールの運用方法Rolling machine, rolling method and work roll operation method
 本発明は、圧延機、並びに圧延方法及びワークロールの運用方法に関する。 The present invention relates to a rolling mill, a rolling method, and a work roll operation method.
 通板ラインを挟んで上側と下側に配置された2本のワークロールを備え、2本のワークロールのそれぞれに対して少なくとも1本のバックアップロールが設けられた4~6段の圧延機は既に良く知られている(例えば、特許文献1及び特許文献2)。 A 4- to 6-stage rolling mill having two work rolls arranged on the upper side and the lower side across a plate passing line and at least one backup roll for each of the two work rolls. It is already well known (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
 そして、近年、自動車等の高強度化や軽量化を目的として、より硬い高張力鋼(引張強さが1300MPa以上の高張力鋼など)を圧延できる圧延機が求められている。そのため、従来よりも直径が小さい小径のワークロールを備えることにより、硬い材料をより高い圧下率で圧延することができ、且つ、かかる小径のワークロールを用いても高いトルクに耐えうる駆動装置を持つ圧延機が必要となっている。 In recent years, there has been a demand for a rolling mill capable of rolling harder high-strength steel (high-strength steel having a tensile strength of 1300 MPa or more, etc.) for the purpose of increasing the strength and weight of automobiles and the like. Therefore, by providing a work roll having a smaller diameter than the conventional one, a hard material can be rolled at a higher rolling ratio, and a drive device capable of withstanding a high torque even if the work roll having such a small diameter is used. You need a rolling mill to have.
特許第3290975号公報Japanese Patent No. 3290975 特許第4928653号公報Japanese Patent No. 4928653
 圧延機のワークロール径が小さくなると、ワークロール中心間距離が短くなるので、上下のワークロールの双方を回転駆動させる場合、双方のワークロールに接続するそれぞれのスピンドルの直径を小さくする必要がある。そのため、従来のクロスピンタイプのユニバーサルジョイントをスピンドルとして小径のワークロールに用いた場合、スピンドルの強度を高める(直径を大きくする)のに限界があり、高いトルク駆動に対するスピンドルの強度が確保できなかった。 As the work roll diameter of the rolling mill becomes smaller, the distance between the work roll centers becomes shorter. Therefore, when both the upper and lower work rolls are rotationally driven, it is necessary to reduce the diameter of each spindle connected to both work rolls. .. Therefore, when a conventional cross-pin type universal joint is used as a spindle for a work roll with a small diameter, there is a limit to increasing the strength of the spindle (increasing the diameter), and the strength of the spindle for high torque drive cannot be secured. ..
 スピンドルの強度を確保するため、従来のスピンドルよりも強度が高く高価なギヤスピンドルを用いた場合、コストが増大し、且つ、運転時の傾き角が最大1.5°程度(従来は最大8°から10°程度)しか取れないので、ロール開度を確保するために長さが必要となり、圧延機のコンパクト化を阻害する要因となっていた。さらに重要なことは、ワークロールが小径になるほど回転数が高くなり、スピンドル長さが長いため振動が大きくなって製品精度に影響を及ぼす問題が生ずることである。 When a gear spindle, which is stronger and more expensive than the conventional spindle, is used to secure the strength of the spindle, the cost increases and the tilt angle during operation is about 1.5 ° at the maximum (conventional, the maximum is 8 °). Since only about 10 ° can be obtained, a length is required to secure the roll opening, which is a factor that hinders the compactness of the rolling mill. More importantly, the smaller the diameter of the work roll, the higher the rotation speed, and the longer the spindle length, the larger the vibration, which causes a problem that affects the product accuracy.
 また、1台の電動機の動力を分配減速機により分配して双方のワークロールを駆動すると、トルク循環が発生して片側のスピンドルに過大なトルクが集中することがある。これを防ぐためには、厳格なロール径差管理が必要となっていた。 Also, if the power of one electric motor is distributed by a distribution reducer to drive both work rolls, torque circulation may occur and excessive torque may be concentrated on one spindle. In order to prevent this, strict roll diameter difference control was required.
 本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、小径のワークロールを用いても高いトルクに耐えうる駆動装置を持ち、より高い圧下率が実現可能、且つ、コストが抑制された圧延機を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to have a drive device capable of withstanding a high torque even when a work roll having a small diameter is used, a higher rolling reduction can be realized, and a higher rolling reduction ratio can be realized. The purpose is to provide a rolling mill with reduced cost.
 上記目的を達成するための主たる発明は、通板ラインを挟んで上側と下側に配置された2本のワークロールを備え、前記2本のワークロールのそれぞれに対して少なくとも1本のバックアップロールが設けられた4~6段の圧延機であって、前記2本のワークロールは、軸方向の長さ及びロールネックの形状が同一で互いに入れ替え可能であり、前記2本のワークロールのうち、一方のワークロールである第1ワークロールが回転駆動されず、他方のワークロールである第2ワークロールが回転駆動されるよう構成されており、前記第1ワークロールの胴長Lと径Dw1の比(L/Dw1)が4.0≦L/Dw1≦7.0を満たし、且つ前記第2ワークロールの胴長Lと径Dw2の比(L/Dw2)が4.0≦L/Dw2≦7.0を満たすことを特徴とする圧延機である。 The main invention for achieving the above object includes two work rolls arranged on the upper side and the lower side with the through plate line in between, and at least one backup roll for each of the two work rolls. The two work rolls have the same axial length and roll neck shape and can be interchanged with each other. Of the two work rolls, the two work rolls are provided with not the first work roll is one of the work rolls is driven to rotate, the second work roll is the other work roll is configured to be driven to rotate, the barrel length L 1 and the diameter of the first work roll The ratio of D w1 (L 1 / D w1 ) satisfies 4.0 ≤ L 1 / D w1 ≤ 7.0, and the ratio of the body length L 2 of the second work roll to the diameter D w 2 (L 2 / D). The rolling mill is characterized in that w2 ) satisfies 4.0 ≦ L 2 / D w2 ≦ 7.0.
 本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。 Other features of the present invention will be clarified by the description in the present specification and the accompanying drawings.
 本発明によれば、小径のワークロールを用いても高いトルクに耐えうる駆動装置を持ち、より高い圧下率を実現し、且つ、コストが抑制された圧延機を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a rolling mill having a drive device that can withstand a high torque even when using a work roll having a small diameter, realizing a higher rolling reduction ratio, and suppressing costs.
第1実施形態に係る圧延機1の側面概略図である。It is a side schematic of the rolling mill 1 which concerns on 1st Embodiment. 圧延時のワークロール10にかかる力を説明するための断面概略図である。It is sectional drawing for demonstrating the force applied to the work roll 10 at the time of rolling. 図1のX部の拡大図であり、ワークロール10のロールネックRnを示した図である。It is an enlarged view of the X part of FIG. 1, and is the figure which showed the roll neck Rn of the work roll 10. 圧延設備の最大板幅とワークロール10の片駆動廃却径及び公称径の関係を示したグラフである。It is a graph which showed the relationship between the maximum plate width of a rolling mill, the one-side drive waste diameter and the nominal diameter of a work roll 10. 各設備仕様の最大板幅に基づいて決定されたワークロール新品径Ds及びワークロール廃却径Dmに対する各パラメータを示した表である。It is a table which showed each parameter with respect to the work roll new diameter Ds and the work roll waste diameter Dm determined based on the maximum plate width of each equipment specification. 図4の横軸をワークロール10の胴長Lで表し、図5に示す適用例1~9のワークロール新品径Ds(三角点)及びワークロール廃却径Dm(丸点)、並びに胴長Lとワークロールの径の比率L/D=4とL/D=7をプロットした図である。The horizontal axis of FIG. 4 is represented by the body length L of the work roll 10, and the new work roll diameter Ds (triangulation point), the work roll waste diameter Dm (round point), and the body length of application examples 1 to 9 shown in FIG. It is the figure which plotted the ratio L / D = 4 and L / D = 7 of the diameter of L and the work roll. 第1ワークロール10aが入側にオフセットされた圧延時の第1ワークロール10aにかかる力を説明するための断面概略図である。It is sectional drawing for demonstrating the force applied to the 1st work roll 10a at the time of rolling which the 1st work roll 10a was offset to the entry side. オフセット装置100の断面図である。It is sectional drawing of the offset device 100. オフセット制御部130を示した図である。It is a figure which showed the offset control unit 130. オフセット有り無しの両条件で水平力F及び水平力Fを演算した結果である。This is the result of calculating the horizontal force F 1 and the horizontal force F 2 under both conditions with and without offset. ワークロールを軸方向にシフトするタイプの圧延機において、決定されたワークロール新品径Ds及びワークロール廃却径Dmに対する各パラメータを示した表である。It is a table which showed each parameter with respect to the determined work roll new diameter Ds and work roll waste diameter Dm in the type rolling mill which shifts a work roll in the axial direction. ワークロールを軸方向にシフトするタイプの圧延機において、横軸をワークロール10の胴長Lで表し、図11に示す適用例1~9のワークロール新品径Ds(三角点)及びワークロール廃却径Dm(丸点)、並びに胴長とワークロールの径の比率L/D=4とL/D=7をプロットした図である。In a rolling mill of the type that shifts the work roll in the axial direction, the horizontal axis is represented by the body length L of the work roll 10, and the new work roll diameters Ds (triangulation points) of the work rolls 1 to 9 shown in FIG. It is the figure which plotted the return diameter Dm (round point) and the ratio of the body length and the diameter of a work roll L / D = 4 and L / D = 7.
 本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。 At least the following matters will be clarified by the description in this specification and the attached drawings.
 通板ラインを挟んで上側と下側に配置された2本のワークロールを備え、前記2本のワークロールのそれぞれに対して少なくとも1本のバックアップロールが設けられた4~6段の圧延機であって、前記2本のワークロールは、軸方向の長さ及びロールネックの形状が同一で互いに入れ替え可能であり、前記2本のワークロールのうち、一方のワークロールである第1ワークロールが回転駆動されず、他方のワークロールである第2ワークロールが回転駆動されるよう構成されており、前記第1ワークロールの胴長Lと径Dw1の比(L/Dw1)が4.0≦L/Dw1≦7.0を満たし、且つ前記第2ワークロールの胴長Lと径Dw2の比(L/Dw2)が4.0≦L/Dw2≦7.0を満たすことを特徴とする圧延機。 A 4- to 6-stage rolling mill provided with two work rolls arranged on the upper side and the lower side across a plate passing line, and at least one backup roll is provided for each of the two work rolls. The first work roll, which is one of the two work rolls, has the same axial length and roll neck shape and can be interchanged with each other. Is not rotationally driven, and the second work roll, which is the other work roll, is rotationally driven, and the ratio of the body length L 1 to the diameter D w 1 of the first work roll (L 1 / D w 1 ). Satisfies 4.0 ≤ L 1 / D w1 ≤ 7.0, and the ratio (L 2 / D w 2 ) of the body length L 2 and the diameter D w 2 of the second work roll is 4.0 ≤ L 2 / D. A rolling mill characterized in that w2 ≤ 7.0 is satisfied.
 このような圧延機によれば、小径のワークロールを用いても高いトルクに耐えうる駆動装置にすることができ、且つ、コストが抑制された圧延機を提供することが可能となる。 According to such a rolling mill, it is possible to provide a rolling mill that can withstand a high torque even if a work roll having a small diameter is used and that the cost is suppressed.
 かかる圧延機であって、第2ワークロールのみに回転軸が接続された電動機を備えることが望ましい。 It is desirable that such a rolling mill be provided with an electric motor in which a rotating shaft is connected only to the second work roll.
 このような圧延機によれば、第2ワークロールのみが駆動回転する片側駆動の圧延機を容易に実現することが可能となる。 According to such a rolling mill, it is possible to easily realize a one-sided driving rolling mill in which only the second work roll is driven and rotated.
 かかる圧延機であって、前記2本のワークロールの径が、200mmから450mmの範囲内にあることが望ましい。 In such a rolling mill, it is desirable that the diameters of the two work rolls are in the range of 200 mm to 450 mm.
 このような圧延機によれば、ワークロール径が200mmから450mmの間において、小径のワークロールを用いても高いトルクに耐えうる駆動装置を持ち、且つ、コストが抑制された圧延機を提供することが可能となる。 According to such a rolling mill, a rolling mill having a drive device capable of withstanding a high torque even when a work roll having a small diameter is used when the work roll diameter is between 200 mm and 450 mm and whose cost is suppressed is provided. It becomes possible.
 かかる圧延機であって、圧延対象である被圧延材の設計上の最大板幅が、900mmから2000mmの範囲内にあることが望ましい。 It is desirable that the design maximum plate width of the material to be rolled in such a rolling mill is within the range of 900 mm to 2000 mm.
 このような圧延機によれば、ワークロール胴長が900mmから2000mmの間において、小径のワークロールを用いても高いトルクに耐えうる駆動装置にすることができ、且つ、コストが抑制された圧延機を提供することが可能となる。 According to such a rolling mill, when the work roll body length is between 900 mm and 2000 mm, it is possible to make a drive device that can withstand a high torque even if a work roll having a small diameter is used, and the cost is suppressed. It becomes possible to provide a machine.
 かかる圧延機であって、2本のワークロールのそれぞれの廃却径の公称径に対する比が0.8以上であることが望ましい。 In such a rolling mill, it is desirable that the ratio of the waste diameter of each of the two work rolls to the nominal diameter is 0.8 or more.
 このような圧延機によれば、ワークロールの長寿命化に寄与するとともに片側駆動異径ロール圧延による圧延荷重やトルクの低減効果を高めることが可能となる。 According to such a rolling mill, it is possible to contribute to extending the life of the work roll and to enhance the effect of reducing the rolling load and torque by one-sided drive different diameter roll rolling.
 かかる圧延機であって、前記2本のワークロールのうち、前記第1ワークロールのみを前記圧延機の圧延方向における入側に水平方向に所定のオフセット量でオフセットさせることができるよう構成されたロールオフセット装置と、前記所定のオフセット量だけ前記第1ワークロールを前記入側にオフセットさせるように前記ロールオフセット装置を制御するよう構成されたオフセット量制御装置と、をさらに備えることが望ましい。 In such a rolling mill, of the two work rolls, only the first work roll can be offset horizontally to the entry side in the rolling direction of the rolling mill by a predetermined offset amount. It is further desirable to further include a roll offset device and an offset amount control device configured to control the roll offset device so as to offset the first work roll toward the entrance side by the predetermined offset amount.
 このような圧延機によれば、水平力を小さくすることができるので、ワークロールの小径化とより高い圧下率による圧延が可能となる。 According to such a rolling mill, the horizontal force can be reduced, so that the work roll can be reduced in diameter and rolled with a higher rolling reduction ratio.
 かかる圧延機を用いた圧延方法であって、前記第1ワークロールを、前記圧延機の圧延方向における入側に水平方向に前記所定のオフセット量でオフセットさせて圧延を行うことを含むことが望ましい。 It is desirable that the rolling method using such a rolling mill includes rolling by offsetting the first work roll horizontally to the entry side in the rolling direction of the rolling mill by the predetermined offset amount. ..
 このような圧延方法によれば、水平力を小さくすることができるので、ワークロールの小径化とより高い圧下率による圧延が可能となる。 According to such a rolling method, the horizontal force can be reduced, so that the work roll can be reduced in diameter and rolled with a higher rolling reduction ratio.
 かかる圧延機のワークロールの運用方法であって、2本のワークロールと軸方向の長さ及びロールネックの形状が同一である複数のロール予備品を圧延機で一定期間使用してから取り外して保管することと、
 取り外して保管されている複数のロール予備品のうち、公称径に対する径の比が所定の基準値よりも大きなものと小さなものとの2本を取り出すことと、
 取り出した2本のロール予備品のうち、径の小さい方を第1ワークロールと交換し、径の大きい方を第2ワークロールと交換することが望ましい。
In the method of operating the work rolls of such a rolling mill, a plurality of roll spare parts having the same axial length and roll neck shape as the two work rolls are used in the rolling mill for a certain period of time and then removed. To keep and
Of the multiple roll spare parts that have been removed and stored, two are taken out, one whose diameter ratio to the nominal diameter is larger than the predetermined reference value and the other which is smaller than the predetermined reference value.
Of the two spare rolls taken out, it is desirable to replace the smaller diameter one with the first work roll and the larger diameter one with the second work roll.
 このような圧延機のワークロールの運用方法によれば、常に異径ロール圧延を行うことができるので、異径ロール圧延による圧延荷重やトルクの低減効果を高めることが可能となる。 According to the work roll operation method of such a rolling mill, different diameter roll rolling can always be performed, so that it is possible to enhance the effect of reducing the rolling load and torque by different diameter roll rolling.
 かかる圧延機のワークロールの運用方法であって、基準値が0.9であることが望ましい。また、第1ワークロールの径と公称径の比(Dw1/Dw1N)が0.8となった時点で第1ワークロールを廃却することが望ましい。 It is desirable that the reference value is 0.9 in the method of operating the work roll of such a rolling mill. Further, it is desirable to abolish the first work roll when the ratio of the diameter of the first work roll to the nominal diameter (D w1 / D w1N ) becomes 0.8.
 このような圧延機のワークロールの運用方法によれば、ワークロールの小径化に伴う不具合の発生を抑制しつつ、確実に常に異径ロール圧延を行うことができるので、異径ロール圧延による圧延荷重やトルクの低減効果を高めることが可能となるとともに、ワークロールの長期使用(長寿命化)によるコスト抑制の効果を得ることが可能となる。 According to the work roll operation method of such a rolling mill, it is possible to reliably and always perform different diameter roll rolling while suppressing the occurrence of defects due to the smaller diameter of the work roll. Therefore, rolling by different diameter roll rolling is performed. It is possible to enhance the effect of reducing the load and torque, and it is possible to obtain the effect of cost reduction by long-term use (longer life) of the work roll.
 ===第1実施形態===
 第1実施形態に係る圧延機1は、被圧延材3を圧延し、目的の板厚に圧延されたストリップ状(帯状)の被圧延材3を製造する装置である。
=== 1st Embodiment ===
The rolling mill 1 according to the first embodiment is an apparatus for rolling a material 3 to be rolled and producing a strip-shaped (strip-shaped) material 3 to be rolled to a target plate thickness.
 図1は、第1実施形態に係る圧延機1の側面概略図である。側面図においては、紙面の横方向(水平方向)を「軸方向」として紙面の左側(右側)を「左(右)」と呼び、紙面の縦方向(鉛直方向)を「上下方向」として紙面の上側(下側)を「上(下)」と呼ぶ。なお、当該図1における「左」は、後述する図9における駆動側に相当し、「右」は操作側に相当する。 FIG. 1 is a schematic side view of the rolling mill 1 according to the first embodiment. In the side view, the horizontal direction (horizontal direction) of the paper surface is referred to as "axial direction", the left side (right side) of the paper surface is referred to as "left (right)", and the vertical direction (vertical direction) of the paper surface is referred to as "vertical direction". The upper side (lower side) of is called "upper (lower side)". The "left" in FIG. 1 corresponds to the drive side in FIG. 9, which will be described later, and the "right" corresponds to the operation side.
 圧延機1は、図1に示すように、ワークロール10と、バックアップロール12と、スピンドル5と、駆動部7と、ハウジング8と、ネックベアリング(不図示)とを備えている。 As shown in FIG. 1, the rolling mill 1 includes a work roll 10, a backup roll 12, a spindle 5, a drive unit 7, a housing 8, and a neck bearing (not shown).
 また、圧延機1は、4段の圧延機1であって、2本のワークロール10が通板ラインを挟んで上側と下側に配置されており、2本のワークロール10のそれぞれに対して1本のバックアップロール12が設けられている。 Further, the rolling mill 1 is a four-stage rolling mill 1, in which two work rolls 10 are arranged on the upper side and the lower side of the plate passing line, respectively, with respect to each of the two work rolls 10. A backup roll 12 is provided.
 2本のワークロール10は、上下一対の第1ワークロール10aと第2ワークロール10bであり、上側に第1ワークロール10a、下側に第2ワークロール10bが設けられている。そして、第1ワークロール10a及び第2ワークロール10bの軸方向の左右両端部には、それぞれネックベアリングが嵌合しており、第1ワークロール10a及び第2ワークロール10bは、ネックベアリングを介して、ハウジング8に設けられたロールチョック(不図示)に回転可能に支持されている。被圧延材3は、この回転可能な第1ワークロール10a及び第2ワークロール10bの隙間を通過して圧延される。 The two work rolls 10 are a pair of upper and lower first work rolls 10a and a second work roll 10b, and a first work roll 10a is provided on the upper side and a second work roll 10b is provided on the lower side. Neck bearings are fitted to the left and right ends of the first work roll 10a and the second work roll 10b in the axial direction, respectively, and the first work roll 10a and the second work roll 10b pass through the neck bearing. It is rotatably supported by a roll chock (not shown) provided in the housing 8. The material 3 to be rolled passes through the gap between the rotatable first work roll 10a and the second work roll 10b and is rolled.
 第2ワークロール10bの左側端部には、スピンドル5を介して駆動部7が接続されている。すなわち、第2ワークロール10bのみに電動機7aの回転軸が接続されている。換言すれば、2本のワークロール10のうち、一方のワークロール10である第1ワークロール10aが回転駆動されず、他方のワークロール10である第2ワークロール10bが回転駆動されるよう構成されている。 A drive unit 7 is connected to the left end of the second work roll 10b via a spindle 5. That is, the rotating shaft of the electric motor 7a is connected only to the second work roll 10b. In other words, of the two work rolls 10, the first work roll 10a, which is one work roll 10, is not rotationally driven, and the second work roll 10b, which is the other work roll 10, is rotationally driven. Has been done.
 つまり、圧延時において、第2ワークロール10bは、駆動部7により回転し、被圧延材3を搬送方向の上流側から下流側へ搬送し、第1ワークロール10aは、被圧延材3の搬送に伴う連れ回りによって回転する。 That is, at the time of rolling, the second work roll 10b is rotated by the drive unit 7 to convey the material 3 to be rolled from the upstream side to the downstream side in the transfer direction, and the first work roll 10a conveys the material 3 to be rolled. It rotates due to the accompanying rotation.
 かかる作動の違いは、圧延時の第1ワークロール10aと第2ワークロール10bの回転数に違いを生じさせる。すなわち、第1ワークロール10aの回転数のほうが、第2ワークロール10bの回転数よりも小さくなる。したがって、第1ワークロール10aと第2ワークロール10bが仮に同じ直径(同じ状態)で圧延を行う場合でも、上下ワークロールの中立点(ロールと圧延材料の速度が一致する点)位置の違いによって、ロールと材料間の摩擦によるせん断力が上下で相殺される領域があるため、一般的な上下ロール駆動の圧延機に比べて圧延荷重やトルクが減少する特性がある。 The difference in operation causes a difference in the number of rotations of the first work roll 10a and the second work roll 10b during rolling. That is, the rotation speed of the first work roll 10a is smaller than the rotation speed of the second work roll 10b. Therefore, even if the first work roll 10a and the second work roll 10b are rolled with the same diameter (same state), depending on the difference in the neutral point (point where the speeds of the roll and the rolled material match) of the upper and lower work rolls. Since there is a region where the shear force due to friction between the roll and the material is canceled up and down, the rolling load and torque are reduced as compared with a general rolling mill driven by a vertical roll.
 第1ワークロール10aの胴長Lと第2ワークロール10bの胴長Lは、同じ寸法であり、左右両端部のネックベアリングが取り付けられるロールネックRnの形状(図3参照)も同じである。そのため、第1ワークロール10a(第2ワークロール10b)を取り外して第2ワークロール10b(第1ワークロール10a)に取り付けることが可能となっている。すなわち、第1ワークロール10aと第2ワークロール10bは、軸方向の長さ及びロールネックRnの形状が同一で互いに入れ替え可能となっている。 A body length L 1 of the first work roll 10a body length L 2 of the second work roll 10b are the same size, the roll neck Rn shape neck bearing of the right and left end portions is attached (see FIG. 3) is also the same is there. Therefore, it is possible to remove the first work roll 10a (second work roll 10b) and attach it to the second work roll 10b (first work roll 10a). That is, the first work roll 10a and the second work roll 10b have the same axial length and the shape of the roll neck Rn, and can be interchanged with each other.
 バックアップロール12は、第1ワークロール10aをバックアップする第1バックアップロール12aと、第2ワークロール10bをバックアップする第2バックアップロール12bと、で構成されている。第1バックアップロール12a(第2バックアップロール12b)は、第1ワークロール10a(第2ワークロール10b)の上側(下側)に接触し、圧延の際に、第1ワークロール10a(第2ワークロール10b)が上側(下側)へ撓まないようにするための撓み抑制部材である。 The backup roll 12 is composed of a first backup roll 12a that backs up the first work roll 10a and a second backup roll 12b that backs up the second work roll 10b. The first backup roll 12a (second backup roll 12b) comes into contact with the upper side (lower side) of the first work roll 10a (second work roll 10b), and during rolling, the first work roll 10a (second work roll 10a). It is a bending suppressing member for preventing the roll 10b) from bending upward (lower side).
 スピンドル5は、駆動部7の回転を第2ワークロール10bへ伝達するための軸部材であり、一般的なクロスピンタイプのユニバーサルジョイント(自在継手)であって、一方の端が駆動部7と接続され、他方の端が第2ワークロール10bと接続されている。 The spindle 5 is a shaft member for transmitting the rotation of the drive unit 7 to the second work roll 10b, is a general cross-pin type universal joint (universal joint), and one end is connected to the drive unit 7. And the other end is connected to the second work roll 10b.
 駆動部7は、電動機7aと、ギヤカップリング7bと、減速機7cと、を有している。電動機7aは、電力を回転運動に変換する所謂モータであって、圧延の際に第2ワークロール10bを回転させる動力源である。ギヤカップリング7bは、電動機7aの回転を減速機7cに伝達する継手部材であり、減速機7cは、電動機7aの回転速度を減速してトルクを増大させる装置である。 The drive unit 7 has an electric motor 7a, a gear coupling 7b, and a speed reducer 7c. The electric motor 7a is a so-called motor that converts electric power into rotary motion, and is a power source that rotates the second work roll 10b during rolling. The gear coupling 7b is a joint member that transmits the rotation of the electric motor 7a to the speed reducer 7c, and the speed reducer 7c is a device that reduces the rotation speed of the electric motor 7a to increase the torque.
 ハウジング8に設けられたロールチョック(不図示)は、ワークロール10及びバックアップロール12を支持するための部材であって、上述したように、ネックベアリングを介してワークロール10を回転可能に支持している。 The roll chock (not shown) provided in the housing 8 is a member for supporting the work roll 10 and the backup roll 12, and as described above, the work roll 10 is rotatably supported via the neck bearing. There is.
 ネックベアリングは、ワークロール10を正確かつ滑らかに回転させるための部材であり、ワークロール10のロールネックRnの形状のみが嵌合するように形成されている。 The neck bearing is a member for rotating the work roll 10 accurately and smoothly, and is formed so that only the shape of the roll neck Rn of the work roll 10 is fitted.
 <<<ワークロール10の使用方法>>>
 次に、ワークロール10の使用方法について説明する。本実施形態においては、第1ワークロール10aの胴長Lと径Dw1の比(L/Dw1)が4.0≦L/Dw1≦7.0を満たし、且つ、第2ワークロール10bの胴長Lと径Dw2の比(L/Dw2)が4.0≦L/Dw2≦7.0を満たすように、第1ワークロール10aと第2ワークロール10bを使用する。
<<< How to use work roll 10 >>>
Next, how to use the work roll 10 will be described. In the present embodiment, the ratio (L 1 / D w1 ) of the body length L 1 and the diameter D w 1 of the first work roll 10a satisfies 4.0 ≦ L 1 / D w1 ≦ 7.0, and the second The first work roll 10a and the second work roll so that the ratio (L 2 / D w 2 ) of the body length L 2 and the diameter D w 2 of the work roll 10b satisfies 4.0 ≤ L 2 / D w 2 ≤ 7.0. Use 10b.
 前述したように、第1ワークロール10aの胴長L及び第2ワークロール10bの胴長Lは同じ寸法であり、共に圧延設備の仕様上の最大板幅(その圧延設備で圧延することができる最大板幅のことで、通常、圧延機1で圧延することができる最大板幅と同じとなる)に基づいて決定される。一般的には、最大板幅に100mm~150mm程度加えた値であり、例えば、最大板幅1250mmの場合、150mmを加えた1400mmが、胴長L及び胴長Lの値となる。 As described above, it barrel length L 2 of the body length L 1 and the second work roll 10b of the first work roll 10a are the same size, of rolling together the maximum strip width of the specification of the rolling equipment (in the rolling equipment The maximum plate width that can be rolled, which is usually the same as the maximum plate width that can be rolled by the rolling mill 1). Generally, it is a value obtained by adding about 100 mm to 150 mm to the maximum plate width. For example, in the case of a maximum plate width of 1250 mm, 1400 mm including 150 mm is the value of the body length L 1 and the body length L 2 .
 そして、第1ワークロール10aの径Dw1及び第2ワークロール10bの径Dw2は、圧延時において共に摩耗して小さくなる。つまり、圧延時のL/Dw1(L/Dw2)の値は、胴長L(胴長L)が圧延時に変わらないので、径DW1(径DW2)の変数となり、ワークロール10の新品時が最小値、ワークロール10の廃却時(摩耗して径が小さくなり廃棄が必要となった時)が最大値となる。 Then, the diameter D w1 of the first work roll 10a and the diameter D w2 of the second work roll 10b are both worn and reduced during rolling. That is, the value of L 1 / D w1 (L 2 / D w2 ) at the time of rolling becomes a variable of the diameter D W1 (diameter D W2 ) because the body length L 1 (body length L 2 ) does not change at the time of rolling. The minimum value is when the work roll 10 is new, and the maximum value is when the work roll 10 is discarded (when it is worn and the diameter becomes small and needs to be discarded).
 したがって、4.0≦L/Dw1≦7.0及び4.0≦L/Dw2≦7.0を満たすように第1ワークロール10aと第2ワークロール10bを使用するとは、ワークロール10の新品時から廃却時までのL/Dw1(L/Dw2)が上記範囲内(すなわち、4.0以上7.0以下)となるようにワークロール10を使用することである。以下では、かかる事項について、具体的に説明する。 Therefore, using the first work roll 10a and the second work roll 10b so as to satisfy 4.0 ≤ L 1 / D w1 ≤ 7.0 and 4.0 ≤ L 2 / D w2 ≤ 7.0 means that the work Use the work roll 10 so that L 1 / D w1 (L 2 / D w 2 ) from when the roll 10 is new to when it is discarded is within the above range (that is, 4.0 or more and 7.0 or less). Is. In the following, such matters will be specifically described.
 <ワークロール10にかかる力>
 ワークロール10の最弱部における応力の計算をするため、先ずは、圧延時のワークロール10にかかる力を算出する。図2は、圧延時のワークロール10にかかる力を説明するための断面概略図である。断面図においては、紙面の横方向(水平方向)を「搬送方向」とし、その一方側(他方側)を「上流(下流)」又は「入側(出側)」と呼び、紙面の縦方向(鉛直方向)を「上下方向」とし、その上側(下側)を「上(下)」と呼ぶ。
<Force applied to work roll 10>
In order to calculate the stress at the weakest part of the work roll 10, first, the force applied to the work roll 10 during rolling is calculated. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining the force applied to the work roll 10 during rolling. In the cross-sectional view, the horizontal direction (horizontal direction) of the paper surface is referred to as the "transportation direction", and one side (the other side) thereof is referred to as "upstream (downstream)" or "inside (outside)", and the vertical direction of the paper surface. (Vertical direction) is called "vertical direction", and the upper side (lower side) is called "upper (lower)".
 本実施形態においては、第2ワークロール10bのみを駆動させ、第1ワークロール10aは無駆動なので、第1ワークロール10aには圧延反力によるトルクが発生しない。つまり、第1ワークロール10aの圧延反力Prは、図2に示すように、ワークロール接触弧長Lpの中央から第1ワークロール10aの回転中心の方向へ働く。 In the present embodiment, since only the second work roll 10b is driven and the first work roll 10a is not driven, torque due to the rolling reaction force is not generated in the first work roll 10a. That is, as shown in FIG. 2, the rolling reaction force Pr of the first work roll 10a acts from the center of the work roll contact arc length Lp toward the center of rotation of the first work roll 10a.
 この第1ワークロール10aの圧延反力Prの垂直成分は、第1バックアップロール12aに支えられ、圧延反力Prの水平成分である水平力Phは、ネックベアリングを介してワークロールチョックで支えられることになる。 The vertical component of the rolling reaction force Pr of the first work roll 10a is supported by the first backup roll 12a, and the horizontal force Ph, which is a horizontal component of the rolling reaction force Pr, is supported by the work roll chock via the neck bearing. become.
 なお、駆動回転するワークロール10には、圧延反力によるトルクが発生するので、図2の第2ワークロール10bに示す圧延反力(図2の下矢印)のように、ワークロール接触弧長Lpの中央と接触弧長出口間のある地点から上下方向にのみ圧延反力が働く。 Since torque is generated in the work roll 10 that is driven and rotated due to the rolling reaction force, the work roll contact arc length is shown as shown by the rolling reaction force (down arrow in FIG. The rolling reaction force acts only in the vertical direction from a certain point between the center of Lp and the outlet of the contact arc length.
 したがって、第1ワークロール10a及び第2ワークロール10bが共に回転駆動する場合、上記した水平力Phは発生しない。すなわち、上下のワークロール10が共に駆動する一般的な圧延機による圧延の場合に比べて、本実施形態のような片側駆動の圧延においては、水平力Phの発生がワークロール10の小径化の障壁となる。 Therefore, when both the first work roll 10a and the second work roll 10b are rotationally driven, the above-mentioned horizontal force Ph is not generated. That is, compared to the case of rolling by a general rolling mill in which the upper and lower work rolls 10 are both driven, in the one-sided driving rolling as in the present embodiment, the generation of the horizontal force Ph reduces the diameter of the work roll 10. It becomes a barrier.
 そのため、ワークロール10が片側のみ駆動する場合、ワークロール10の径を設計する際の目安として、圧延反力Prの水平力Phが用いられる。そして、圧延反力Prの水平力Phは、ワークロール接触弧長Lp及び圧延反力Prから次式で表すことができる。 Therefore, when the work roll 10 is driven only on one side, the horizontal force Ph of the rolling reaction force Pr is used as a guide when designing the diameter of the work roll 10. The horizontal force Ph of the rolling reaction force Pr can be expressed by the following equation from the work roll contact arc length Lp and the rolling reaction force Pr.
 ワークロール接触弧長:Lp
  Lp=√((DW1+Dw2)/2/2・ΔH)
    =1/2・√((DW1+Dw2)・ΔH)
  ΔH:1パスあたりの圧下量。入側板厚H1-出側板厚H2の値。
Work roll contact arc length: Lp
Lp = √ ((D W1 + D w2 ) / 2/2 · ΔH)
= 1/2 ・ √ ((D W1 + D w2 ) ・ ΔH)
ΔH: Reduction amount per pass. Value of entry side plate thickness H1-exit side plate thickness H2.
 圧延反力:Pr
  Pr=C・km・b・√(1/2・DW1・ΔH)
  C:摩擦係数、張力等による圧下力係数
  km:被圧延材3の平均変形抵抗
  b:被圧延材3の板幅(軸方向の寸法)
 圧延反力Prの水平力:Ph
  Ph=1/2・Lp/DW1・2・Pr
    =1/2・√((DW1+Dw2)・ΔH)/DW1・Pr
    =1/2・√((DW1+Dw2)・ΔH)/DW1・C・km・
     b・√(1/2・DW1・ΔH)
 第1ワークロール10aと第2ワークロール10bの直径を同じ寸法(Dw1=DW2)とすると、圧延反力Prの水平力Phは次式で表すことができる。
Rolling reaction force: Pr
Pr = C ・ km ・ b ・ √ (1/2 ・ D W1・ ΔH)
C: Friction coefficient, rolling force coefficient due to tension, etc. km: Average deformation resistance of the material to be rolled b: Plate width of the material to be rolled 3 (dimensions in the axial direction)
Horizontal force of rolling reaction force Pr: Ph
Ph = 1/2 ・ Lp / D W1・ 2 ・ Pr
= 1/2 ・ √ ((D W1 + D w2 ) ・ ΔH) / D W1・ Pr
= 1/2 ・ √ ((D W1 + D w2 ) ・ ΔH) / D W1・ C ・ km ・
b ・ √ (1/2 ・ D W1・ ΔH)
Assuming that the diameters of the first work roll 10a and the second work roll 10b are the same (D w1 = D W2 ), the horizontal force Ph of the rolling reaction force Pr can be expressed by the following equation.
  Ph=1/2・C・km・b・ΔH ・・・(1)
 上記(1)式に示すように、圧延反力Prの水平力Phは、簡易的にはワークロール10の径によらず、圧下力係数C、平均変形抵抗km、板幅b、及び圧下量ΔHを用いて表すことができる。
Ph = 1/2 ・ C ・ km ・ b ・ ΔH ・ ・ ・ (1)
As shown in the above equation (1), the horizontal force Ph of the rolling reaction force Pr is simply the rolling force coefficient C, the average deformation resistance km, the plate width b, and the rolling amount, regardless of the diameter of the work roll 10. It can be expressed using ΔH.
 <ワークロール10の最弱部における応力>
 次に、ワークロール10の最弱部の応力を求める。ここでいう最弱部とは、圧延時のワークロール10において、最も亀裂等の不具合が発生しやすい部分のことである。
<Stress at the weakest part of the work roll 10>
Next, the stress of the weakest part of the work roll 10 is obtained. The weakest portion referred to here is a portion of the work roll 10 during rolling where defects such as cracks are most likely to occur.
 図3は、図1のX部の拡大図であり、ワークロール10のロールネックRnを示した図である。ワークロール10の最弱部は、ロールネックRnに存在し、ネックベアリングの軸方向における中心(図3のZ)から最弱部までの距離Lnだけ内側に離れた段付き肩丸み部(図3のY)となる。 FIG. 3 is an enlarged view of part X of FIG. 1 and is a diagram showing a roll neck Rn of the work roll 10. The weakest part of the work roll 10 exists in the roll neck Rn, and the stepped shoulder rounded part (FIG. 3) separated inward by the distance Ln from the center (Z in FIG. 3) in the axial direction of the neck bearing to the weakest part. Y).
 そして、ワークロール10が片側のみ駆動する場合、水平力Phの半分(ワークロール10が左右のロールチョックで支持されているので半分となる)と、最大ベンディング力Fb(ワークロール10の圧延時の撓みを抑制するためにかけられる力)の合力Fcがワークロール10の最弱部に作用する。 When the work roll 10 is driven only on one side, half of the horizontal force Ph (half because the work roll 10 is supported by the left and right roll chocks) and the maximum bending force Fb (deflection of the work roll 10 during rolling). The resultant force Fc (force applied to suppress) acts on the weakest part of the work roll 10.
 ロールチョックに作用する最大ベンディング力Fbは、経験値から次式で表すことができる。 The maximum bending force Fb acting on the roll chock can be expressed by the following equation from the experience value.
  Fb=1/4・Dw1 2 ・・・(2)
 ロールチョックに作用する合力Fcは、次式で表すことができる。
Fb = 1/4 · D w1 2 ... (2)
The resultant force Fc acting on the roll chock can be expressed by the following equation.
  Fc=√((Ph/2)+Fb) ・・・(2-1)
    =√((Ph/2)+(1/4・Dw1
 ワークロール10の最弱部に作用する応力σは、次式で表すことができる。
Fc = √ ((Ph / 2) 2 + Fb 2 ) ・ ・ ・ (2-1)
= √ ((Ph / 2) 2 + (1/4 · D w1 2 ) 2 )
The stress σ n acting on the weakest part of the work roll 10 can be expressed by the following equation.
  σ=α・Fc・Ln/Zn
    =α・√((Ph/2)+(1/4・Dw1 )・Ln/
    (π/32・(kn・Dw1) ・・・(3)
  α:最弱部の応力集中係数
  Zn:最弱部の断面係数
  kn:ワークロール新品時の径(公称径)Dw1Nに対する最弱部の直径の比
 <片駆動廃却径及び公称径の算出>
 次に、ワークロール10の径の設計において、ワークロール10の径の目安となる片駆動廃却径と公称径を求める。本明細書においては、ワークロールの公称径とは、使用前の新品時のワークロールの径を意味し、ワークロールの廃却径とは、使用することで摩耗したワークロールを廃却する際のワークロールの径を意味している。
σ n = α ・ Fc ・ Ln / Zn
= Α ・ √ ((Ph / 2) 2 + (1/4 ・ D w1 2 ) 2 ) ・ Ln /
(Π / 32 ・ (kn ・ D w1 ) 3 ) ・ ・ ・ (3)
α: Stress concentration coefficient of the weakest part Zn: Cross-sectional coefficient of the weakest part kn: Diameter at the time of new work roll (nominal diameter) Ratio of diameter of the weakest part to D w1N <Calculation of one-sided drive waste diameter and nominal diameter >
Next, in designing the diameter of the work roll 10, the one-side drive waste diameter and the nominal diameter as a guideline for the diameter of the work roll 10 are obtained. In the present specification, the nominal diameter of the work roll means the diameter of the work roll when it is new before use, and the waste diameter of the work roll means when the work roll worn by use is discarded. It means the diameter of the work roll.
 片駆動廃却径は、片側駆動の際に生じる水平力Phに焦点を当て、最大ベンディング力Fbをゼロとして((3)式の合力Fcの代わりに片側駆動時の水平力Phを用いて)演算したワークロール10の廃却径であり、これに対応する公称径は、片駆動廃却径から演算したワークロール10の新品径である。すなわち、片駆動廃却径は、最大ベンディング力Fbが存在しないものとして片側駆動時に発生する水平力Phのみにより計算されたものであるので、ここでは、便宜上「片駆動」廃却径と呼び、後述するワークロール廃却径Dm(この廃却径は、最大ベンディング力Fbも考慮されたものである)とは区別している。 The one-sided drive waste diameter focuses on the horizontal force Ph generated during one-sided drive, sets the maximum bending force Fb to zero (using the horizontal force Ph during one-sided drive instead of the resultant force Fc in equation (3)). The calculated waste diameter of the work roll 10, and the corresponding nominal diameter is the new diameter of the work roll 10 calculated from the one-side drive waste diameter. That is, the one-side drive waste diameter is calculated only by the horizontal force Ph generated at the time of one-side drive assuming that the maximum bending force Fb does not exist. Therefore, here, for convenience, it is referred to as "one-side drive" waste diameter. It is distinguished from the work roll waste diameter Dm (this waste diameter also considers the maximum bending force Fb), which will be described later.
 (3)式の合力Fcの代わりに水平力Phを用いると次式となる。 If the horizontal force Ph is used instead of the resultant force Fc in the formula (3), the following formula is obtained.
  σ=α・Ph/2・Ln/(π/32・(kn・Dw1
    =α・1/4・C・km・b・ΔH・Ln/
    (π/32・(kn・Dw1) ・・・(4)
 そうしたら、(4)式を用いて、基準の圧延設備のσと、ある圧延設備のσと、が同じ値となるときの、基準の圧延設備のワークロール10の片駆動廃却径と、ある圧延設備のワークロール10の片駆動廃却径と、の関係性を導き出す(係数として算出する)。
σ n = α · Ph / 2 · Ln / (π / 32 · (kn · D w1 ) 3 )
= Α ・ 1/4 ・ C ・ km ・ b ・ ΔH ・ Ln /
(Π / 32 ・ (kn ・ D w1 ) 3 ) ・ ・ ・ (4)
Soshitara, (4) using a formula, and sigma n of the reference rolling equipment, and sigma n of a rolling equipment, but when the same value, migraine driving waste却径work roll 10 of the reference rolling equipment And the one-sided drive waste diameter of the work roll 10 of a certain rolling equipment is derived (calculated as a coefficient).
 基準の圧延設備の仕様上の最大板幅bのときの片駆動廃却径をDminとすると、ワークロール10の最弱部に作用する応力σn0は、次式で表すことができる。 Assuming that the one-side drive waste diameter when the maximum plate width b 0 in the specifications of the standard rolling equipment is Dmin 0 , the stress σ n0 acting on the weakest part of the work roll 10 can be expressed by the following equation.
  σn0=α・1/4・C・km・b・ΔH・Ln
    (π/32・(k・Dmin) ・・・(5)
  k:Dminに対する最弱部の直径の比
 ある圧延設備の仕様上の最大板幅bのときの片駆動廃却径をDminとすると、ワークロール10の最弱部に作用する応力σnxは、次式で表すことができる。
σ n0 = α ・ 1/4 ・ C ・ km ・ b 0・ ΔH ・ Ln 0 /
(Π / 32 ・ (k 0・ Dmin 0 ) 3 ) ・ ・ ・ (5)
k 0 : Ratio of the diameter of the weakest part to Dmin 0 If the one-sided drive waste diameter at the maximum plate width b x in the specifications of the rolling equipment is Dmin x , the stress acting on the weakest part of the work roll 10 σ nx can be expressed by the following equation.
  σnx=α・1/4・C・km・b・ΔH・Ln
    (π/32・(k・Dmin
 ここで、β=b/b=Ln/Ln、γ=Dmin/Dminとすると、応力σnxをb、Ln、及びDminを用いて次式で表すことができる。
σ nx = α ・ 1/4 ・ C ・ km ・ b x・ ΔH ・ Ln x /
(Π / 32 ・ (k 0・ Dmin x ) 3 )
Here, if β = b x / b 0 = Ln x / Ln 0 and γ = Dmin x / Dmin 0 , the stress σ n x can be expressed by the following equation using b 0 , Ln 0 , and Dmin 0. ..
  σnx=α・1/4・C・km・βb・ΔH・βLn
    (π/32・(k・γDmin)・・・(6)
 そして、次式が成り立つとき、(5)式と(6)式が同一となる。すなわち、基準の圧延設備のワークロール10とある圧延設備のワークロール10の強度(ワークロール10の最弱部の応力)が等しくなる。
σ nx = α ・ 1/4 ・ C ・ km ・ βb 0・ ΔH ・ βLn 0 /
(Π / 32 ・ (k 0・ γDmin 0 ) 3 ) ・ ・ ・ (6)
Then, when the following equation holds, the equations (5) and (6) are the same. That is, the strength of the work roll 10 of the standard rolling equipment and the work roll 10 of a certain rolling equipment (stress of the weakest part of the work roll 10) are equal.
  β=γ
  γ=β2/3=(b/b2/3 ・・・(7)
 そうすると、既知の値である、基準の圧延設備の片駆動廃却径Dminと、基準の圧延設備の最大板幅bと、ある圧延設備の最大板幅bと、γ=Dmin/Dminの関係式と、(7)式とから、ある圧延設備におけるワークロール10の片駆動廃却径Dmin(基準の圧延設備の片駆動廃却径Dminと同等の強度を有する片駆動廃却径Dmin)を算出することができる。換言すれば、片駆動方式の各設備仕様のワークロール廃却径は、それぞれの最大板幅比の2/3乗で決定すれば、ワークロールの基本的な強度を確保できることが分かる。
β 2 = γ 3
γ = β 2/3 = (b x / b 0 ) 2/3 ... (7)
Then, the known values of the one-sided drive waste diameter Dmin 0 of the standard rolling equipment, the maximum plate width b 0 of the standard rolling equipment, the maximum plate width b x of a certain rolling equipment, and γ = Dmin x / From the relational expression of Dmin 0 and the equation (7), the one-side drive waste diameter Dmin x of the work roll 10 in a certain rolling equipment (one-side drive having the same strength as the one-side drive waste diameter Dmin 0 of the standard rolling equipment). The waste diameter Dmin x ) can be calculated. In other words, it can be seen that the basic strength of the work roll can be secured if the work roll waste diameter of each equipment specification of the one-side drive system is determined by the 2/3 power of each maximum plate width ratio.
 具体的な数値としては、基準の圧延設備の最大板幅b=1250mmとし、硬質材主体のパススケジュール(パス回数及び各パスでの圧延条件等)に対して一般的な鍛鋼ロールの許容応力を22kgf/mm(216MPa)として、限界設計により基準の圧延設備の廃却径Dminを求めると250mmとなる。そして、これを基準として各圧延設備の片駆動廃却径Dminを各圧延設備の最大板幅bより求めたものを図4に示す。 As a specific numerical value, the maximum plate width b 0 = 1250 mm of the standard rolling equipment is set, and the allowable stress of a general forged steel roll is set with respect to the pass schedule mainly for hard materials (number of passes, rolling conditions in each pass, etc.). Is 22 kgf / mm 2 (216 MPa), and the standard abandonment diameter Dmin 0 of the rolling mill is calculated by the limit design to be 250 mm. Then, with this as a reference, FIG. 4 shows the one-side drive waste diameter Dmin x of each rolling equipment obtained from the maximum plate width b x of each rolling equipment.
 図4は、圧延設備の最大板幅とワークロール10の片駆動廃却径及び公称径の関係を示したグラフである。横軸に圧延設備の最大板幅、縦軸にワークロール10の径を取った場合の片駆動廃却径と公称径について、片駆動廃却径を実線、公称径を破線で示している。 FIG. 4 is a graph showing the relationship between the maximum plate width of the rolling equipment and the one-side drive waste diameter and the nominal diameter of the work roll 10. The horizontal axis shows the maximum plate width of the rolling mill, and the vertical axis shows the one-sided drive waste diameter and the nominal diameter when the diameter of the work roll 10 is taken. The one-side drive waste diameter is shown by a solid line and the nominal diameter is shown by a broken line.
 なお、本発明が適用される被圧延材3の最大板幅(圧延設備の仕様上の最大板幅)は、最小で900mm、最大で2000mmとなるので、図4にはかかる範囲の片駆動廃却径と公称径を算出して示している。すなわち、圧延対象である被圧延材3の設計上の最大板幅が、900mmから2000mmの範囲内にある。 The maximum plate width (maximum plate width in the specifications of the rolling equipment) of the material 3 to be rolled to which the present invention is applied is 900 mm at the minimum and 2000 mm at the maximum. Rejection diameter and nominal diameter are calculated and shown. That is, the design maximum plate width of the material 3 to be rolled is in the range of 900 mm to 2000 mm.
 また、本実施形態においては、ワークロール10の廃却径(最小径)と新品径(最大径)の比を、近年のワークロール表面硬度深さ特性の改善成果から従来の0.9以上から0.8以上に変更しているので、片駆動廃却径と公称径の比にも、変更後の0.8を適用している。すなわち、ワークロール10の公称径は、先に求めたワークロール10の片駆動廃却径の値を0.8で割ることで算出し、かかる算出結果が図4に破線として示されている。 Further, in the present embodiment, the ratio of the waste diameter (minimum diameter) to the new diameter (maximum diameter) of the work roll 10 is changed from the conventional 0.9 or more based on the recent improvement results of the work roll surface hardness depth characteristics. Since it has been changed to 0.8 or more, the changed 0.8 is also applied to the ratio of the one-side drive waste diameter to the nominal diameter. That is, the nominal diameter of the work roll 10 is calculated by dividing the value of the one-side drive waste diameter of the work roll 10 obtained earlier by 0.8, and the calculation result is shown as a broken line in FIG.
 そして、このようにワークロール10の廃却径と新品径の比を変更することで、従来に比べて、ワークロール原単位の向上(ワークロール10の長寿命化によるコストの抑制)の効果と、片駆動異径ロール圧延による圧延荷重やトルクの低減効果(上下のワークロール10の直径が異なる状態で圧延することを異径ロール圧延といい、片駆動異径ロール圧延は、同径ロール圧延に比べて、同じ圧下量ΔHに対してワークロール10の圧延荷重やトルクが低くなる)と、を得ることが可能となる。 By changing the ratio between the waste diameter of the work roll 10 and the new diameter in this way, the effect of improving the basic unit of the work roll (suppressing the cost by extending the life of the work roll 10) can be obtained. , Effect of reducing rolling load and torque by single-drive different-diameter roll rolling (Rolling with different diameters of upper and lower work rolls 10 is called different-diameter roll rolling, and single-drive different-diameter roll rolling is same-diameter roll rolling. The rolling load and torque of the work roll 10 are lower with respect to the same reduction amount ΔH).
 <ワークロール10の径の決定>
 次に、ワークロール10の最弱部の応力σとワークロール10の安全率からワークロール廃却径Dm及びワークロール新品径Dsを決定する。具体的には、各圧延設備の硬質材主体のパススケジュールに対して、一般的な鍛鋼ロールの許容応力を22kgf/mm(216MPa)とし、(3)式から合力Fcに対するワークロール10の最弱部の応力σを求め、安全率が所定の値以上(本実施形態では1.3以上)になるように、ワークロール廃却径Dm及びワークロール新品径Dsを決定する。
<Determination of the diameter of the work roll 10>
Next, the work roll waste diameter Dm and the work roll new diameter Ds are determined from the stress σ n of the weakest part of the work roll 10 and the safety factor of the work roll 10. Specifically, the allowable stress of a general forged steel roll is set to 22 kgf / mm 2 (216 MPa) with respect to the pass schedule mainly composed of hard materials of each rolling equipment, and the maximum of the work roll 10 with respect to the resultant force Fc from the equation (3). The stress σ n of the weak part is obtained, and the work roll waste diameter Dm and the work roll new diameter Ds are determined so that the safety factor becomes a predetermined value or more (1.3 or more in this embodiment).
 図5は、各設備仕様の最大板幅に基づいて決定されたワークロール新品径Ds及びワークロール廃却径Dmに対する各パラメータを示した表である。図5の表では、適用例として1~9の9件の例を記載しており、適用例1が仕様上の最大板幅1050mmの圧延設備、適用例2~4が仕様上の最大板幅1250mmの圧延設備、適用例5~7が仕様上の最大板幅1600mmの圧延設備、適用例8と9が仕様上の最大板幅1850mmの圧延設備である。以下では、適用例1を例に挙げて、ワークロール廃却径Dm及びワークロール新品径Dsを決定する手順を説明する。 FIG. 5 is a table showing each parameter for the new work roll diameter Ds and the work roll waste diameter Dm determined based on the maximum plate width of each equipment specification. In the table of FIG. 5, nine examples 1 to 9 are described as application examples. Application example 1 is a rolling mill having a maximum plate width of 1050 mm according to specifications, and application examples 2 to 4 are maximum plate widths according to specifications. 1250 mm rolling equipment, application examples 5 to 7 are rolling equipment having a maximum plate width of 1600 mm according to specifications, and application examples 8 and 9 are rolling equipment having a maximum plate width of 1850 mm according to specifications. In the following, the procedure for determining the work roll waste diameter Dm and the work roll new diameter Ds will be described by taking Application Example 1 as an example.
 先ず、ワークロール10の片駆動廃却径を確認する。適用例1の圧延設備において圧延できる被圧延材3の最大板幅は1050mmなので、図4の横軸が1050mmの位置における実線の縦軸の値(ワークロール10の片駆動廃却径)を見ると220mm程度であることが分かる。ワークロール廃却径Dmは、これを目安として下回らないように決定すれば良いので、ワークロール廃却径Dmを225mmと仮決定する。そうしたら、ワークロール廃却径Dmを0.8で割って、ワークロール新品径Dsを280mmと仮決定する。 First, check the one-sided drive waste diameter of the work roll 10. Since the maximum plate width of the material 3 to be rolled that can be rolled in the rolling equipment of Application Example 1 is 1050 mm, the value on the vertical axis of the solid line at the position where the horizontal axis of FIG. It can be seen that it is about 220 mm. Since the work roll waste diameter Dm may be determined so as not to fall below this as a guide, the work roll waste diameter Dm is tentatively determined to be 225 mm. Then, the work roll waste diameter Dm is divided by 0.8 to tentatively determine the new work roll diameter Ds as 280 mm.
 次に、板幅b(実際に圧延する被圧延材3の板幅b)、圧下量ΔH等のパラメータと、(1)式、(2)式、(2-1)式より合力Fcを算出し、(3)式を用いてワークロール10の最弱部の応力σを算出する。そして、ワークロール10の最弱部の応力σが一般的な鍛鋼ロールの許容応力を22kgf/mm(216MPa)に対して安全率が所定の値以上であるかを確認し、安全率が所定の値以上であれば、仮決定したワークロール新品径Ds及びワークロール廃却径Dmは、強度的には問題が無いといえる。 Next, the resultant force Fc is calculated from the parameters such as the plate width b (the plate width b of the material to be rolled 3 to be actually rolled), the rolling reduction amount ΔH, and the equations (1), (2), and (2-1). Then, the stress σ n of the weakest part of the work roll 10 is calculated using the equation (3). Then, it is confirmed whether the stress σ n of the weakest part of the work roll 10 is equal to or higher than a predetermined value with respect to the allowable stress of a general forged steel roll of 22 kgf / mm 2 (216 MPa), and the safety factor is determined. If it is equal to or more than a predetermined value, it can be said that the tentatively determined new work roll diameter Ds and work roll waste diameter Dm have no problem in terms of strength.
 かかる手順で各圧延設備のワークロール新品径Ds及びワークロール廃却径Dmを決定すると、図5の適用例1~9に示すようにワークロール10の径は200mmから450mmの範囲に収まる。すなわち、2本のワークロール10の径が、200mmから450mmの範囲内にある。 When the new work roll diameter Ds and the work roll waste diameter Dm of each rolling equipment are determined by this procedure, the diameter of the work roll 10 falls within the range of 200 mm to 450 mm as shown in Application Examples 1 to 9 of FIG. That is, the diameters of the two work rolls 10 are in the range of 200 mm to 450 mm.
 また、各圧延設備の胴長L(本発明の胴長Lと胴長Lは同じ寸法となるので、以下、胴長L及び胴長Lを胴長Lともいう)とワークロール新品径Dsとの比率L/Dsと、各圧延設備の胴長Lとワークロール廃却径Dmとの比率L/Dmを算出すると、図5に示す表の右側の2列に示す数値となる。なお、胴長Lとワークロール10の径の比率L/Dは、L/Dsが最小値、L/Dmが最大値であり、圧延時において、L/DsとL/Dmの範囲内にある。 Further, (since the cylinder length L 1 and barrel length L 2 of the present invention is the same size, or less, the cylinder length L 1 and barrel length L 2 also referred to as barrel length L) cylinder length L of the rolling equipment and the work roll When the ratio L / Ds with the new diameter Ds and the ratio L / Dm between the body length L of each rolling equipment and the work roll waste diameter Dm are calculated, the values shown in the two columns on the right side of the table shown in FIG. 5 are obtained. .. The ratio L / D of the body length L and the diameter of the work roll 10 has a minimum value of L / Ds and a maximum value of L / Dm, and is within the range of L / Ds and L / Dm at the time of rolling. ..
 図6は、図4の横軸をワークロール10の胴長Lで表し、図5に示す適用例1~9のワークロール新品径Ds(三角点)及びワークロール廃却径Dm(丸点)、並びに胴長Lとワークロールの径の比率L/D=4とL/D=7をプロットした図である。 In FIG. 6, the horizontal axis of FIG. 4 is represented by the body length L of the work roll 10, and the new work roll diameter Ds (triangulation point) and the work roll waste diameter Dm (round point) of the application examples 1 to 9 shown in FIG. , And the ratio L / D = 4 and L / D = 7 of the body length L and the diameter of the work roll are plotted.
 図6に示すように、前述した手順でワークロール廃却径Dmを決定し、ワークロール廃却径Dmとワークロール新品径Dsの比が0.8以上になるようにワークロール新品径Dsを決定すると、全てのワークロール新品径Ds(三角点)及びワークロール廃却径Dm(丸点)がL/D=4~7の範囲内(L/D=4とL/D=7のグラフの間)に収まる。 As shown in FIG. 6, the work roll waste diameter Dm is determined by the above-mentioned procedure, and the work roll new diameter Ds is set so that the ratio of the work roll waste diameter Dm and the work roll new diameter Ds is 0.8 or more. Once determined, all work roll new diameters Ds (triangular points) and work roll waste diameters Dm (round points) are within the range of L / D = 4 to 7 (L / D = 4 and L / D = 7). It fits in between).
 このように、4.0≦L/Dw1≦7.0及び4.0≦L/Dw2≦7.0を満たすように第1ワークロール10aと第2ワークロール10bが使用され、かかる使用によりワークロール10の強度が確保される。 In this way, the first work roll 10a and the second work roll 10b are used so as to satisfy 4.0 ≤ L 1 / D w1 ≤ 7.0 and 4.0 ≤ L 2 / D w2 ≤ 7.0. By such use, the strength of the work roll 10 is ensured.
 <<<ワークロール10の運用方法>>>
 次に、ワークロール10の運用方法について説明する。第1実施形態においては、第1ワークロール10aと第2ワークロール10bが同じ仕様(少なくとも胴長の寸法及びロールネックRnの形状が同じ)であって入れ替え可能であるので、以下に示すワークロール10の運用方法を適用することができる。
<<< Operation method of work roll 10 >>>
Next, the operation method of the work roll 10 will be described. In the first embodiment, the first work roll 10a and the second work roll 10b have the same specifications (at least the body length and the shape of the roll neck Rn are the same) and can be replaced. Ten operation methods can be applied.
 圧延機のワークロールは、使用して摩耗が進むと表面が荒れてくるため、一定期間使用する毎に表面を研磨する必要がある。そのため、通常、圧延工場ではワークロールの予備品が多く用意され、それらはロール毎に番号が付与されてロールショップ設備で管理される。 The surface of the work roll of the rolling mill becomes rough as it wears, so it is necessary to polish the surface after each use for a certain period of time. Therefore, in a rolling mill, many spare parts for work rolls are usually prepared, and they are numbered for each roll and managed by a roll shop facility.
 新品のワークロールを第1ワークロール10aと第2ワークロール10bとして取り付けて圧延を開始した後、ある使用時間を経た時点では、ワークロールの摩耗度の違いによりロール径にバラつきが生ずる。ワークロールは、使用時間に比例してどの程度摩耗して径が減少するかが経験値として知られているため、各ワークロール(ロール予備品)の番号と使用時間が関連付けされてデータベース化され、これによって各ワークロール(ロール予備品)の径が管理されている。 After a new work roll was attached as the first work roll 10a and the second work roll 10b and rolling was started, after a certain period of use, the roll diameter varies due to the difference in the degree of wear of the work roll. Since it is known as an empirical value how much the work roll wears and the diameter decreases in proportion to the usage time, the number of each work roll (roll spare part) is associated with the usage time and a database is created. , The diameter of each work roll (roll spare part) is controlled by this.
 操業期間を経て新品から廃却径近くのロールまで広く分布した時点では、複数のロール予備品のうち、公称径に対する径の比が所定の基準値よりも大きなものと小さなものとの2本を取り出し、取り出した2本のロール予備品のうち、径の小さい方を第1ワークロール10aと交換し、径の大きい方を第2ワークロール10bと交換する。かかる基準値は、0.9程度とすることが好ましい。 When the rolls are widely distributed from new products to rolls with a diameter near the abandoned diameter after the operation period, two of the multiple roll spare parts, one with a diameter ratio to the nominal diameter larger than the predetermined reference value and the other with a smaller diameter, are selected. Of the two roll spare parts taken out, the one having the smaller diameter is replaced with the first work roll 10a, and the one having the larger diameter is replaced with the second work roll 10b. The reference value is preferably about 0.9.
 また、第1ワークロール10aの径Dw1と公称径Dw1Nとの比(Dw1/Dw1N)が0.8となった時点で当該第1ワークロールを廃却することが好ましい。第1、第2ワークロール及びロール予備品を含む各ロールの径は、使用時間と摩耗の度合いとの関係(経験値)に基づいて計算することが、設備の複雑化を避けられるため好ましい。但し、本発明はこの方法に限られず、第1ワークロールの径を直接測定して径Dw1と公称径Dw1Nとの比(Dw1/Dw1N)が0.8となったことを判断してもよい。 Further, it is preferable to dispose of the first work roll when the ratio (D w1 / D w1N ) of the diameter D w1 of the first work roll 10a to the nominal diameter D w1N becomes 0.8. It is preferable to calculate the diameter of each roll including the first and second work rolls and roll spare parts based on the relationship (experience value) between the usage time and the degree of wear because the complexity of the equipment can be avoided. However, the present invention is not limited to this method, and it is determined that the ratio (D w1 / D w1N ) of the diameter D w1 to the nominal diameter D w1N is 0.8 by directly measuring the diameter of the first work roll. You may.
 ===第1実施形態の有効性について===
 上述したとおり、第1実施形態に係る圧延機1は、通板ラインを挟んで上側と下側に配置された2本のワークロール10を備え、2本のワークロール10のそれぞれに対して1本のバックアップロール12が設けられた4段の圧延機1であって、2本のワークロール10は、軸方向の長さ及びロールネックRnの形状が同一で互いに入れ替え可能であり、2本のワークロール10のうち、一方のワークロール10である第1ワークロール10aが回転駆動されず、他方のワークロール10である第2ワークロール10bが回転駆動されるよう構成されており、第1ワークロール10aの胴長Lと径Dw1の比(L/Dw1)が4.0≦L/Dw1≦7.0を満たし、且つ、第2ワークロール10bの胴長Lと径Dw2の比(L/Dw2)が4.0≦L/Dw2≦7.0を満たすことを特徴とする。そのため、小径のワークロール10を用いても高いトルクに耐えうる駆動装置にすることができ、且つ、コストが抑制された圧延機1を提供することが可能となる。
=== About the effectiveness of the first embodiment ===
As described above, the rolling mill 1 according to the first embodiment includes two work rolls 10 arranged on the upper side and the lower side of the plate passing line, and 1 for each of the two work rolls 10. It is a four-stage rolling mill 1 provided with a book backup roll 12, and the two work rolls 10 have the same axial length and the shape of the roll neck Rn and can be interchanged with each other. Of the work rolls 10, the first work roll 10a, which is one work roll 10, is not rotationally driven, and the second work roll 10b, which is the other work roll 10, is rotationally driven. The ratio (L 1 / D w1 ) of the body length L 1 of the roll 10a to the diameter D w 1 satisfies 4.0 ≦ L 1 / D w1 ≦ 7.0, and the body length L 2 of the second work roll 10b. It is characterized in that the ratio of diameters D w2 (L 2 / D w 2 ) satisfies 4.0 ≦ L 2 / D w2 ≦ 7.0. Therefore, it is possible to provide a rolling mill 1 that can withstand a high torque even if a work roll 10 having a small diameter is used and whose cost is suppressed.
 近年、自動車等の高強度化や軽量化を目的として、従来よりも直径が小さい小径のワークロール10を高いトルクでも駆動させることができる圧延機が求められている。しかしながら、従来の方法では、スピンドルの強度不足、圧延機の大型化、高速圧延時の振動、トルク循環の問題等が発生していた。 In recent years, for the purpose of increasing the strength and weight of automobiles and the like, there has been a demand for a rolling mill capable of driving a work roll 10 having a smaller diameter than the conventional one with a high torque. However, in the conventional method, problems such as insufficient strength of the spindle, upsizing of the rolling mill, vibration during high-speed rolling, and torque circulation have occurred.
 これに対し、第1実施形態に係る圧延機1においては、第一に、一般的には上下のワークロール10の両方を駆動回転させるところ、ワークロール10の片側(第2ワークロール10b)のみを駆動回転させることとした。これにより、上下でのスピンドル同士の干渉が無くなるので、スピンドル直径を大きくするスペースが生まれ、直径を大きくしてスピンドル強度を高めることが可能となり、大トルクに耐えられ、且つ、高速回転可能なスピンドルとすることが可能となる。 On the other hand, in the rolling mill 1 according to the first embodiment, first, in general, when both the upper and lower work rolls 10 are driven and rotated, only one side of the work roll 10 (second work roll 10b) is driven and rotated. Was to be driven and rotated. This eliminates the interference between the spindles at the top and bottom, creating a space to increase the spindle diameter, making it possible to increase the diameter and increase the spindle strength, withstand large torque, and rotate at high speed. It becomes possible to.
 また、スピンドルの強度を確保するための高価な特殊ギヤスピンドルタイプではなく、低廉な一般のクロスピンタイプのユニバーサルジョイントを用いることができるので、コストを抑制することが可能となる。 Also, since it is possible to use an inexpensive general cross-pin type universal joint instead of the expensive special gear spindle type for ensuring the strength of the spindle, it is possible to suppress the cost.
 また、ユニバーサルジョイントの傾き角は、最大8°~10°程度とギヤスピンドル(傾き角最大1.5°程度)に比べて大きいので、ロール開度を確保するためにギヤスピンドルのような長いスピンドルが必要なくなり、圧延機の大型化を抑制することが可能となる。 Further, since the tilt angle of the universal joint is about 8 ° to 10 ° at the maximum, which is larger than that of the gear spindle (tilt angle of about 1.5 ° at the maximum), a long spindle such as a gear spindle is used to secure the roll opening. Is no longer necessary, and it is possible to suppress the increase in size of the rolling mill.
 また、第2ワークロール10bのみを駆動させて圧延するので、トルク循環が発生せず、厳格な上下ワークロールの径差管理が不要となる。 Further, since only the second work roll 10b is driven for rolling, torque circulation does not occur and strict diameter difference management between the upper and lower work rolls becomes unnecessary.
 第二に、第1ワークロール10a及び第2ワークロール10bを同じ仕様のワークロール10とした。つまり、同じ仕様(直径)でも、上下のワークロール10の摩耗量が異なるので、上述した異径ロール圧延の効果を得ることが可能となる。そして、同じ仕様なので、特許文献1(特許第3290975号公報)に示されている一般的な異径ロール圧延機(上下のワークロールの仕様が異なる)よりも、ワークロール、ネックベアリング、ネックシール等の操業予備品(消耗品)の種類と個数を減らすことができる。 Second, the first work roll 10a and the second work roll 10b are set to work rolls 10 having the same specifications. That is, even if the specifications (diameter) are the same, the amount of wear of the upper and lower work rolls 10 is different, so that the above-mentioned effect of different diameter roll rolling can be obtained. Since the specifications are the same, the work roll, neck bearing, and neck seal are more than those of the general different diameter roll rolling mill (the specifications of the upper and lower work rolls are different) shown in Patent Document 1 (Patent No. 3290975). It is possible to reduce the types and number of spare parts (consumables) for operation such as.
 第三に、ワークロール10を4.0≦L/Dw1≦7.0及び4.0≦L/Dw2≦7.0の範囲で使用することとした。第1実施形態に係る圧延機1のように、第2ワークロール10bのみを駆動させて圧延すると、大きな水平力Phが発生してワークロール10の強度不足が問題となるが、ワークロール10を4.0≦L/Dw1≦7.0及び4.0≦L/Dw2≦7.0を満たすようにして使用することにより、どの圧延設備においてもワークロール10に十分な強度を確保することが可能となる。 Thirdly, it was decided to use the work roll 10 in the range of 4.0 ≤ L 1 / D w1 ≤ 7.0 and 4.0 ≤ L 2 / D w2 ≤ 7.0. When rolling is performed by driving only the second work roll 10b as in the rolling mill 1 according to the first embodiment, a large horizontal force Ph is generated and the strength of the work roll 10 is insufficient. By using it so as to satisfy 4.0 ≤ L 1 / D w1 ≤ 7.0 and 4.0 ≤ L 2 / D w2 ≤ 7.0, the work roll 10 has sufficient strength in any rolling equipment. It becomes possible to secure.
 また、第1実施形態においては、それぞれのワークロールの廃却径(最小径)の公称径(最大径、新品径)に対する比を0.8以上とした。 Further, in the first embodiment, the ratio of the waste diameter (minimum diameter) of each work roll to the nominal diameter (maximum diameter, new diameter) is 0.8 or more.
 つまり、ワークロールの長寿命化に寄与するとともに片側駆動異径ロール圧延による圧延荷重やトルクの低減効果を高めることが可能となる。 That is, it is possible to contribute to extending the life of the work roll and to enhance the effect of reducing the rolling load and torque by one-sided drive different diameter roll rolling.
 また、第1実施形態においては、2本のワークロール10の径が、200mmから450mmの範囲内にあることとした。 Further, in the first embodiment, the diameters of the two work rolls 10 are set to be within the range of 200 mm to 450 mm.
 つまり、ワークロール10の径が200mmから450mmの範囲内において、小径のワークロール10を用いても高いトルクに耐えうる駆動装置にすることができ、且つ、コストが抑制された圧延機1を提供することが可能となる。 That is, there is provided a rolling mill 1 in which the diameter of the work roll 10 is in the range of 200 mm to 450 mm, the drive device can withstand a high torque even if a small diameter work roll 10 is used, and the cost is suppressed. It becomes possible to do.
 また、第1実施形態においては、圧延対象である被圧延材3の設計上の最大板幅が、900mmから2000mmの範囲内にあることとした。 Further, in the first embodiment, the maximum design plate width of the material 3 to be rolled is within the range of 900 mm to 2000 mm.
 つまり、被圧延材3の最大板幅が900mmから2000mmの範囲内で圧延設備が設計されるので、かかる範囲内において、小径のワークロール10を用いても高いトルクに耐えうる駆動装置にすることができ、且つ、コストが抑制された圧延機1を提供することが可能となる。 That is, since the rolling equipment is designed within the range where the maximum plate width of the material 3 to be rolled is in the range of 900 mm to 2000 mm, the drive device should be able to withstand high torque even if the work roll 10 having a small diameter is used in such a range. It is possible to provide a rolling mill 1 whose cost is suppressed.
 また、第1実施形態においては、第1ワークロール10aの径Dw1は、第2ワークロールの径Dw2より小径で圧延することと、第2ワークロール10bの径Dw2は、第2ワークロール10bの公称径(新品径)Dw2Nとの比(Dw2/Dw2N)が基準値以上で第2ワークロール位置で使用し、第1ワークロール10aの径Dw1は第1ワークロール10aの公称径(新品径)Dw1Nとの比(Dw1/Dw1N)が基準値未満で第1ワークロール位置で廃却径まで使用するワークロールの運用方法とした。基準値は0.85~0.95程度の値で適宜設定すればよいが、公称径に対する径の比が0.9程度となった時点で廃却していた従来の方法と比較してより長くロールを使用する観点から、基準値を0.9で設定し、これよりも小さい径まで摩耗したロール予備品も使用するようにすることが好ましい。 
 かかるワークロール10の運用方法によると、常に第1ワークロール10aの方が第2ワークロール10bよりも直径が小さい状態(異径ロール圧延状態)で圧延が行われる。
 つまり、本実施形態に係るワークロール10の運用方法によると、常に片駆動異径ロール圧延を行うことができるので、片駆動異径ロール圧延による圧延荷重の低減効果を高めることが可能となる。
In the first embodiment, the diameter D w1 of the first work roll 10a is a method comprising rolling a smaller diameter than the diameter D w2 of the second work roll, the diameter D w2 of the second work roll 10b, the second work The roll 10b is used at the second work roll position when the ratio (D w2 / D w2N ) to the nominal diameter (new diameter) D w2N is equal to or higher than the reference value, and the diameter D w1 of the first work roll 10a is the first work roll 10a. When the ratio (D w1 / D w1N ) to the nominal diameter (new diameter) D w1N is less than the standard value, the work roll is used up to the discarded diameter at the first work roll position. The reference value may be appropriately set at a value of about 0.85 to 0.95, but it is better than the conventional method that was abolished when the ratio of the diameter to the nominal diameter became about 0.9. From the viewpoint of using the roll for a long time, it is preferable to set the reference value at 0.9 and use a roll spare part worn to a diameter smaller than this.
According to the operation method of the work roll 10, the first work roll 10a is always rolled in a state where the diameter is smaller than that of the second work roll 10b (different diameter roll rolling state).
That is, according to the operation method of the work roll 10 according to the present embodiment, one-sided drive different-diameter roll rolling can always be performed, so that the effect of reducing the rolling load by one-side drive different-diameter roll rolling can be enhanced.
 ===第2実施形態===
 第1実施形態においては、オフセット無し(ワークロール10の回転中心とバックアップロール12の回転中心の搬送方向における位置が同じ位置。図2に示す位置関係)であったが、第2実施形態においては、図7に示すように、オフセット有り(第1ワークロール10aの回転中心及び第2ワークロール10bの回転中心の少なくとも一方がバックアップロール12の回転中心の搬送方向における位置と異なる位置)で圧延が行われる。
=== Second embodiment ===
In the first embodiment, there was no offset (the positions of the rotation center of the work roll 10 and the rotation center of the backup roll 12 in the transport direction are the same. The positional relationship shown in FIG. 2), but in the second embodiment, , As shown in FIG. 7, rolling is performed with an offset (at least one of the rotation center of the first work roll 10a and the rotation center of the second work roll 10b is different from the position of the rotation center of the backup roll 12 in the transport direction). Will be done.
 図7は、図2に対応する図であり、オフセットされた圧延時のワークロール10にかかる力を説明するための断面概略図である。なお、詳細は計算式を用いて後述するが、ワークロール10がオフセットされた状態で圧延が行われることにより、ワークロール10に生じる水平力を低減させることが可能となる。 FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 2, and is a schematic cross-sectional view for explaining the force applied to the work roll 10 during offset rolling. Although the details will be described later using a calculation formula, it is possible to reduce the horizontal force generated in the work roll 10 by rolling the work roll 10 in an offset state.
 第2実施形態に係る圧延機150は、各板幅における軟質材から硬質材まで多岐に渡るパススケジュールに対して、安定して最適な水平力をワークロール10に生じさせるため、オフセット量を変更することができるオフセット装置100(ロールオフセット装置に相当)及びオフセット制御部130(オフセット量制御装置に相当)が、圧延機1の非駆動の第1ワークロール10aに設けられている。 The rolling mill 150 according to the second embodiment changes the offset amount in order to stably generate an optimum horizontal force on the work roll 10 for a wide range of pass schedules from soft materials to hard materials in each plate width. An offset device 100 (corresponding to a roll offset device) and an offset control unit 130 (corresponding to an offset amount control device) are provided on the non-driven first work roll 10a of the rolling mill 1.
 つまり、圧延機150は、圧延機1に加えて、2本のワークロール10のうち、第1ワークロール10aのみを圧延機1の圧延方向における入側に水平方向に所定のオフセット量でオフセットさせることができるよう構成されたロールオフセット装置(オフセット装置100)と、所定のオフセット量だけ第1ワークロール10aを入側にオフセットさせるようにロールオフセット装置(オフセット装置100)を制御するよう構成されたオフセット量制御装置(オフセット制御部130)と、をさらに備えている。 That is, the rolling mill 150, in addition to the rolling mill 1, offsets only the first work roll 10a of the two work rolls 10 horizontally to the entry side in the rolling direction of the rolling mill 1 by a predetermined offset amount. It is configured to control the roll offset device (offset device 100) configured to enable the operation and the roll offset device (offset device 100) so as to offset the first work roll 10a to the entry side by a predetermined offset amount. It further includes an offset amount control device (offset control unit 130).
 図8は、オフセット装置100の断面図であり、図9は、オフセット制御部130を示した図である。また、図9においては、軸方向の一方側を駆動側と呼び、他方側を操作側と呼ぶ。 FIG. 8 is a cross-sectional view of the offset device 100, and FIG. 9 is a view showing the offset control unit 130. Further, in FIG. 9, one side in the axial direction is referred to as a drive side, and the other side is referred to as an operation side.
 オフセット装置100は、図9に示すように、第1ワークロール10aの出側操作側に第1オフセット装置100a、入側操作側に第2オフセット装置100b、出側駆動側に第3オフセット装置100c、入側駆動側に第4オフセット装置100dを有している。そして、第1オフセット装置100a乃至第4オフセット装置100dは同種の装置である。 As shown in FIG. 9, the offset device 100 includes a first offset device 100a on the exit side operation side of the first work roll 10a, a second offset device 100b on the entry side operation side, and a third offset device 100c on the exit side drive side. A fourth offset device 100d is provided on the entry side drive side. The first offset device 100a to the fourth offset device 100d are the same type of devices.
 したがって、以下では、第1オフセット装置100a乃至第4オフセット装置100dの説明が重複する場合、第1オフセット装置100aについて説明し、他の装置の説明は省略する(図面の符号についても省略する)。なお、図8は、操作側からみたオフセット装置100であり、オフセット装置100のうち、第1オフセット装置100aと第2オフセット装置100bが示されている。 Therefore, in the following, when the description of the first offset device 100a to the fourth offset device 100d is duplicated, the first offset device 100a will be described and the description of the other devices will be omitted (the reference numerals of the drawings are also omitted). Note that FIG. 8 is an offset device 100 viewed from the operation side, and among the offset devices 100, the first offset device 100a and the second offset device 100b are shown.
 第1オフセット装置100aは、第1位置調整シリンダ102aと、第1位置検出センサ104aと、第1上側ベンディングブロック106aと、第1プロジェクトブロック108aと、第1ベンディングシリンダ110aと、第1下側ベンディングブロック112aと、を有している。 The first offset device 100a includes a first position adjusting cylinder 102a, a first position detection sensor 104a, a first upper bending block 106a, a first project block 108a, a first bending cylinder 110a, and a first lower bending. It has a block 112a and.
 第1位置調整シリンダ102aは、第1シリンダ先端102aeで圧延機1のロールチョック9を押し込むことにより、ロールチョック9に支持された第1ワークロール10aを搬送方向の入側に移動させる(オフセットさせる)。また、第1位置調整シリンダ102aは、第1上側ベンディングブロック106a内に設けられており(第1プロジェクトブロック108a内に設けられていても良い)、第1シリンダ先端102aeの反対側には、第1位置検出センサ104aが設けられている。 The first position adjusting cylinder 102a moves (offsets) the first work roll 10a supported by the roll chock 9 to the entry side in the transport direction by pushing the roll chock 9 of the rolling mill 1 at the tip 102ae of the first cylinder. Further, the first position adjusting cylinder 102a is provided in the first upper bending block 106a (may be provided in the first project block 108a), and the first position adjusting cylinder 102a is on the opposite side of the first cylinder tip 102ae. A one-position detection sensor 104a is provided.
 第1位置検出センサ104aは、第1位置調整シリンダ102aの位置を検出するためのセンサであり、第1シリンダ先端102aeの搬送方向における位置を制御するために用いられる。 The first position detection sensor 104a is a sensor for detecting the position of the first position adjustment cylinder 102a, and is used for controlling the position of the tip 102ae of the first cylinder in the transport direction.
 第1上側ベンディングブロック106aは、第1プロジェクトブロック108aに上下方向に移動可能に設けられている。そして、第1上側ベンディングブロック106aのロールチョック9側は、凹み形状をしており、対向するロールチョック9の凸形状と嵌め合わされている。つまり、第1上側ベンディングブロック106aは、ロールチョック9を上下方向に拘束しており、第1上側ベンディングブロック106aが上下方向に移動すると、ロールチョック9を介して第1ワークロール10aが上下方向に移動する。 The first upper bending block 106a is provided on the first project block 108a so as to be movable in the vertical direction. The roll chock 9 side of the first upper bending block 106a has a concave shape and is fitted with the convex shape of the opposite roll chock 9. That is, the first upper bending block 106a restrains the roll chock 9 in the vertical direction, and when the first upper bending block 106a moves in the vertical direction, the first work roll 10a moves in the vertical direction via the roll chock 9. ..
 また、第1上側ベンディングブロック106aは、第1下側ベンディングブロック112a内に設けられた第1ベンディングシリンダ110aと接続されており、第1ベンディングシリンダ110aは、第1下側ベンディングブロック112a内において、上下方向に移動可能である。 Further, the first upper bending block 106a is connected to the first bending cylinder 110a provided in the first lower bending block 112a, and the first bending cylinder 110a is in the first lower bending block 112a. It can move up and down.
 つまり、第1ベンディングシリンダ110aが上下方向に移動すると、第1上側ベンディングブロック106a及びロールチョック9を介して第1ワークロール10aが上下方向に移動する。 That is, when the first bending cylinder 110a moves in the vertical direction, the first work roll 10a moves in the vertical direction via the first upper bending block 106a and the roll chock 9.
 そして、圧延時において、第1ベンディングシリンダ110aは、ワークロール10の撓みに対抗するようにワークロール10を移動させる。そのため、ワークロール10には、上記した最大ベンディング力Fbが発生する。 Then, at the time of rolling, the first bending cylinder 110a moves the work roll 10 so as to oppose the bending of the work roll 10. Therefore, the above-mentioned maximum bending force Fb is generated in the work roll 10.
 次に、図7を用いてオフセット有り圧延における水平力の低減効果について説明する。図7に示すように、第2実施形態においては、非駆動の第1ワークロール10aの回転中心が接触するロールの回転中心(第1バックアップロール12a及び第2ワークロール10bの回転中心)に対して入側へオフセットした状態で圧延が行われる。 Next, the effect of reducing the horizontal force in rolling with offset will be described with reference to FIG. 7. As shown in FIG. 7, in the second embodiment, with respect to the rotation center of the roll (the rotation center of the first backup roll 12a and the second work roll 10b) that the rotation center of the non-driven first work roll 10a contacts. Rolling is performed in a state of being offset to the entry side.
 そして、オフセットにより発生する第1ワークロール10aの水平力Fhは、次式で表すことができる。 The horizontal force Fh 1 of the first work roll 10a generated by the offset can be expressed by the following equation.
  Fh=Pr・(2・e1/(Db+Dw1
            -2・e2/(Dw1+Dw2)) ・・・(8)
  Db:第1バックアップロール12aの直径
  e1:第1ワークロール10aと第1バックアップロール12aのオフセット量
  e2:第1ワークロール10aと第2ワークロール10bのオフセット量
 ワークロール10には、張力、接触するロールからの慣性力や摩擦力等も働くが、前述した圧延反力Prの水平力Phとオフセットによる水平力Fhが主に働くので、第1ワークロール10aに作用する水平力Fは、(1)式と(8)式を合計して次式で表すことができる。
Fh 1 = Pr · (2 · e1 / (Db 1 + D w1 ))
-2 ・ e2 / (D w1 + D w2 )) ・ ・ ・ (8)
Db 1 : Diameter of the first backup roll 12a e1: Offset amount of the first work roll 10a and the first backup roll 12a e2: Offset amount of the first work roll 10a and the second work roll 10b The work roll 10 has tension. Inertial force, frictional force, etc. from the contacting rolls also work, but since the horizontal force Ph 1 of the rolling reaction force Pr and the horizontal force Fh 1 due to the offset mainly work, the horizontal force F 1 acting on the first work roll 10a. Can be expressed by the following equation by summing the equations (1) and (8).
  F=Ph+Fh
    =1/2・C・km・b・ΔH+Pr・(2・e1/(Db+Dw1
     -2・e2/(Dw1+Dw2)) ・・・(9)
 また、オフセットにより発生する第2ワークロール10bの水平力Fhは、次式で表すことができる。
F 1 = Ph + Fh 1
= 1/2 ・ C ・ km ・ b ・ ΔH + Pr ・ (2 ・ e1 / (Db 1 + D w1 ))
-2 ・ e2 / (D w1 + D w2 )) ・ ・ ・ (9)
Further, the horizontal force Fh 2 of the second work roll 10b generated by the offset can be expressed by the following equation.
  Fh=Pr・(2・(e1+e2)/(Db+Dw2
            +2・e2/(Dw1+Dw2)) ・・・(10)
  Db:第2バックアップロール12bの直径
 第2ワークロール10bにおいても、水平力Phと水平力Fhが主に働く力となるので、第2ワークロール10bに作用する水平力Fは、(1)式と(10)式を合計して次式で表すことができる。
Fh 2 = Pr · (2 · (e1 + e2) / (Db 2 + D w2 ))
+2 ・ e2 / (D w1 + D w2 )) ・ ・ ・ (10)
Db 2 : Diameter of the second backup roll 12b Even in the second work roll 10b, the horizontal force Ph and the horizontal force Fh 2 are mainly acting forces, so that the horizontal force F 2 acting on the second work roll 10b is ( The equations 1) and (10) can be summed up and expressed by the following equation.
  F=-Ph+Fh
    =-1/2・C・km・b・ΔH+Pr・(2・(e1+e2)/
     (Db+Dw2)+2・e2/(Dw1+Dw2)) ・・・(11)
 図10は、上式を用いて、オフセット有り無しの両条件で水平力F及び水平力Fを演算した結果である。図10の左表が、オフセット無しの条件で演算した結果であり、図10の右表が、オフセット有りの条件で演算した結果である。なお、図10は、冷間可逆式圧延機(入側から出側に圧延したら、次のパスの圧延は、出側から入側に圧延する圧延機)を用いた例である。
F 2 = -Ph + Fh 2
= -1 / 2 ・ C ・ km ・ b ・ ΔH + Pr ・ (2 ・ (e1 + e2) /
(Db 2 + D w2 ) + 2 · e2 / (D w1 + D w2 )) ・ ・ ・ (11)
FIG. 10 shows the results of calculating the horizontal force F 1 and the horizontal force F 2 under both conditions with and without offset using the above equation. The left table of FIG. 10 is the result of calculation under the condition without offset, and the right table of FIG. 10 is the result of calculation under the condition with offset. In addition, FIG. 10 is an example using a cold reversible rolling mill (a rolling mill that rolls from the entry side to the exit side and then rolls the next pass from the exit side to the entry side).
 図10の左表に示すように、オフセット無しの条件においては、奇数パス(入側から出側へ圧延する)、偶数パス(出側から入側へ圧延する)で正負が逆転する大きな水平力が発生している。 As shown in the table on the left of FIG. 10, under the condition without offset, a large horizontal force in which the positive and negative directions are reversed in odd-numbered passes (rolling from the entry side to the exit side) and even-numbered passes (rolling from the exit side to the entry side). Is occurring.
 これに対し、図10の右表に示すように、第1ワークロール10aのオフセット量をパス毎に変化させたオフセット有りの条件においては、オフセット無しに比べて、水平力F、Fが半分以下に低減している。 On the other hand, as shown in the right table of FIG. 10, under the condition with offset in which the offset amount of the first work roll 10a is changed for each pass, the horizontal forces F 1 and F 2 are higher than those without offset. It has been reduced to less than half.
 つまり、各パスの圧延で第1ワークロール10aを入側の適切な位置にオフセットさせることにより、オフセットさせない場合に比べて、水平力F、Fを半分以下にすることができる。そして、(2)式に示す最大ベンディング力Fb=26.4トン(259kN)との合力Fcは、(2-1)式より、√(26.4+(11.0/2))=27.0トン(265kN)となり、合力Fcの増加を最大ベンディング力Fbの2%程度の増加にまで抑制することが可能となる。 That is, by offsetting the first work roll 10a to an appropriate position on the entry side in the rolling of each pass, the horizontal forces F 1 and F 2 can be reduced to half or less as compared with the case where the offset is not performed. Then, the resultant force Fc with the maximum bending force Fb = 26.4 tons (259 kN) shown in the equation (2) is √ (26.4 2 + (11.0 / 2) 2 ) from the equation (2-1). = 27.0 tons (265 kN), and it is possible to suppress the increase in the resultant force Fc to an increase of about 2% of the maximum bending force Fb.
 換言すると、ワークロール10のうちの非駆動側のワークロール10(第1ワークロール10a)に、オフセット量を変更することのできるオフセット装置100を設け、非駆動のワークロール10(第1ワークロール10a)の回転中心を接触するロールの回転中心(本実施形態では第1バックアップロール12aと第2ワークロール10bの回転中心)に対して入側の適切な位置にオフセットさせて圧延することにより、各パスにおいてワークロール10の外力を抑制することができ、安定した圧延が可能となる。 In other words, the non-driving work roll 10 (first work roll 10a) of the work roll 10 is provided with an offset device 100 capable of changing the offset amount, and the non-driving work roll 10 (first work roll 10a) is provided. By rolling by offsetting the rotation center of the roll that contacts the rotation center of 10a) to an appropriate position on the entry side with respect to the rotation center of the roll (the rotation center of the first backup roll 12a and the second work roll 10b in the present embodiment). The external force of the work roll 10 can be suppressed in each pass, and stable rolling becomes possible.
 また、水平力Fが小さくなれば、1パス当たりの圧下量ΔHを大きくすることができる。すなわち、片側駆動の圧延においては、オフセットすることにより、圧下率(圧下量ΔH/入側板厚H1)を大きくすることができる。 Further, if the horizontal force F 1 becomes smaller, the reduction amount ΔH per pass can be increased. That is, in one-sided driving rolling, the rolling reduction ratio (rolling amount ΔH / entry side plate thickness H1) can be increased by offsetting.
 なお、オフセット量e1=-4.5mm、e2=4.5mmは、第1ワークロール10aのみを入側へ4.5mm移動させ、第2ワークロール10bは、バックアップロール12と搬送方向において回転中心が同じ位置にあること(オフセットしていない)を示している。 When the offset amounts e1 = −4.5 mm and e2 = 4.5 mm, only the first work roll 10a is moved 4.5 mm to the entry side, and the second work roll 10b is the center of rotation with the backup roll 12 in the transport direction. Indicates that they are in the same position (not offset).
 次に、図8、図9を用いてオフセット有り圧延の圧延方法(圧延制御)について説明する。具体的には、圧延機150を用いて、第1ワークロール10aを圧延機1の圧延方向における入側に水平方向に所定のオフセット量でオフセットさせて圧延を行う圧延方法(圧延制御)について説明する。以下の説明においては、図8、図9に示す入側(左側)から出側(右側)へ向けて被圧延材3が搬送されて圧延することとする。 Next, a rolling method (rolling control) for offset rolling will be described with reference to FIGS. 8 and 9. Specifically, a rolling method (rolling control) in which the first work roll 10a is offset horizontally by a predetermined offset amount to the entry side in the rolling direction of the rolling mill 1 by using the rolling mill 150 will be described. To do. In the following description, the material 3 to be rolled is conveyed and rolled from the entry side (left side) to the exit side (right side) shown in FIGS. 8 and 9.
 オフセット制御部130は、第1オフセット装置100a乃至第4オフセット装置100dのそれぞれに対応した、オフセット位置制御盤132に設けられたPIコントローラと、制御弁と、シリンダ圧力検出センサと、を有しており、第1オフセット装置100a乃至第4オフセット装置100dに対してそれぞれ同様な制御を行う。したがって、以下では、第1オフセット装置100a乃至第4オフセット装置100dの説明が重複する場合、第1オフセット装置100aのみについて説明し、他の装置の説明は省略する(図面の符号についても省略する)。 The offset control unit 130 includes a PI controller provided on the offset position control panel 132 corresponding to each of the first offset device 100a to the fourth offset device 100d, a control valve, and a cylinder pressure detection sensor. The same control is performed on the first offset device 100a to the fourth offset device 100d. Therefore, in the following, when the description of the first offset device 100a to the fourth offset device 100d is duplicated, only the first offset device 100a will be described, and the description of the other devices will be omitted (the reference numerals of the drawings are also omitted). ..
 先ず、圧延開始前に、出側操作側の第1オフセット装置100aの第1位置調整シリンダ102aと、出側駆動側の第3オフセット装置100cの第3位置調整シリンダ102cとが、第1ワークロール10aを入側へ押し込んで、バックアップロール12の回転中心より入側の所定の位置となるように、第1ワークロール10aをオフセット(移動)させる。 First, before the start of rolling, the first position adjusting cylinder 102a of the first offset device 100a on the output side operation side and the third position adjustment cylinder 102c of the third offset device 100c on the output side drive side are subjected to the first work roll. The 10a is pushed toward the entry side, and the first work roll 10a is offset (moved) so as to be at a predetermined position on the entry side from the rotation center of the backup roll 12.
 そうしたら、入側操作側の第2オフセット装置100bの第2位置調整シリンダ102bとロールチョック9との隙間(図8に示すGap)と、入側駆動側の第4オフセット装置100dの第4位置調整シリンダ102dとロールチョック9との隙間が設定される。かかる隙間は、圧延時において、オフセット装置100が圧延機1を過度に拘束しないように設けられるので、例えば、配管系統の圧力検出センサ122aの信号に基づいて、一定の軽微な力でロールチョック9に接触していてもよい。 Then, the gap between the second position adjusting cylinder 102b of the second offset device 100b on the entry side operation side and the roll chock 9 (Gap shown in FIG. 8) and the fourth position adjustment of the fourth offset device 100d on the entry side drive side A gap between the cylinder 102d and the roll chock 9 is set. Since the offset device 100 is provided so as not to excessively restrain the rolling mill 1 during rolling, for example, the roll chock 9 is formed with a constant slight force based on the signal of the pressure detection sensor 122a of the piping system. It may be in contact.
 そして、上記の設定後には圧延が開始され、圧延時においては、第1ワークロール10aのオフセット量が一定値になるように制御される。具体的には、オフセット位置制御盤132に設けられた第1PIコントローラ134aが、第1位置調整シリンダ102aに対応した第1位置検出センサ104aから検出された位置実績値(オフセット位置)と、パススケジュールから予め決められているオフセット指令値とを比較し、オフセット位置がオフセット指令値からずれていないか演算する。 Then, after the above setting, rolling is started, and at the time of rolling, the offset amount of the first work roll 10a is controlled to be a constant value. Specifically, the first PI controller 134a provided on the offset position control panel 132 has a position actual value (offset position) detected by the first position detection sensor 104a corresponding to the first position adjustment cylinder 102a, and a path schedule. Compares with the offset command value determined in advance from, and calculates whether the offset position deviates from the offset command value.
 オフセット位置がオフセット指令値からずれていた場合、第1PIコントローラ134aは、オフセット指令値と位置実績値との偏差がゼロとなるよう第1制御弁120aを介して第1位置調整シリンダ102aの位置がオフセット指令値になるように制御する。圧力検出センサ122aは、前もって演算した水平力が正しいかどうか監視するためのモニターとして機能しオフセット指令値の補正に役立てる。 When the offset position deviates from the offset command value, the position of the first position adjusting cylinder 102a is set by the first PI controller 134a via the first control valve 120a so that the deviation between the offset command value and the actual position value becomes zero. Control so that it becomes the offset command value. The pressure detection sensor 122a functions as a monitor for monitoring whether or not the previously calculated horizontal force is correct, and is useful for correcting the offset command value.
 なお、オフセット指令値は、圧延荷重、水平力F、Fだけではなく、入側と出側の被圧延材3の張力の差、バックアップロール12の軸受摩擦トルクからの伝達力、加速減速時のバックアップロール12の慣性力等を考慮して決定される。 The offset command value rolling load, not only horizontal force F 1, F 2, the difference in tension of the rolled material 3 side out and entry side, the transmission force from the bearing friction torque of the backup roll 12, acceleration and deceleration It is determined in consideration of the inertial force of the backup roll 12 at that time.
 ===第2実施形態の有効性について===
 上述したとおり、第2実施形態に係る圧延機150は、2本のワークロール10のうち、第1ワークロール10aのみを圧延機1の圧延方向における入側に水平方向に所定のオフセット量でオフセットさせることができるよう構成されたロールオフセット装置(オフセット装置100)と、所定のオフセット量だけ第1ワークロール10aを入側にオフセットさせるようにロールオフセット装置(オフセット装置100)を制御するよう構成されたオフセット量制御装置(オフセット制御部130)と、をさらに備えることとし、第1ワークロール10aを、圧延機1の圧延方向における入側に水平方向に所定のオフセット量でオフセットさせて圧延を行うこととした。
=== About the effectiveness of the second embodiment ===
As described above, in the rolling mill 150 according to the second embodiment, of the two work rolls 10, only the first work roll 10a is offset horizontally to the entry side in the rolling direction of the rolling mill 1 by a predetermined offset amount. It is configured to control the roll offset device (offset device 100) configured to be able to perform the rolling and the roll offset device (offset device 100) so as to offset the first work roll 10a to the entry side by a predetermined offset amount. An offset amount control device (offset control unit 130) is further provided, and the first work roll 10a is rolled by being offset horizontally by a predetermined offset amount on the entry side of the rolling mill 1 in the rolling direction. I decided.
 そのため、第1ワークロール10aのオフセット量を変更して圧延することができるようになり、水平力F、Fを小さくすることができるので、撓みが抑制されワークロール10を小径化することが可能となる。また、(9)式、(11)式から分かるように、水平力F、Fが小さくなれば、1パス当たりの圧下量ΔHを大きくすることができる。すなわち、片側駆動の圧延においては、所定のオフセット量だけ第1ワークロール10aを入側にオフセットすることにより、圧下率(圧下量ΔH/入側板厚H1)を大きくすることができる。 Therefore, the offset amount of the first work roll 10a can be changed for rolling, and the horizontal forces F 1 and F 2 can be reduced, so that the bending is suppressed and the diameter of the work roll 10 is reduced. Is possible. Further, as can be seen from the equations (9) and (11), if the horizontal forces F 1 and F 2 become smaller, the reduction amount ΔH per pass can be increased. That is, in one-sided driving rolling, the reduction rate (rolling amount ΔH / input side plate thickness H1) can be increased by offsetting the first work roll 10a to the entry side by a predetermined offset amount.
 冷間圧延、特にタンデムミルにおいては、被圧延材3の材質、板厚、板幅bにより多岐に渡るパススケジュールで圧延され、更に、パス数が少ないので、ワークロールを小径化して1パスあたりの圧下量ΔHを大きくする必要がある。つまり、従来においては、ワークロール10の片側のみを駆動させて圧延すると、ワークロール10に大きな水平力Phが発生するので、ワークロール10の小径化が困難であった。 In cold rolling, especially in a tandem mill, rolling is performed according to a wide range of pass schedules depending on the material, plate thickness, and plate width b of the material 3 to be rolled. It is necessary to increase the rolling amount ΔH of. That is, conventionally, when rolling by driving only one side of the work roll 10, a large horizontal force Ph is generated in the work roll 10, so that it is difficult to reduce the diameter of the work roll 10.
 これに対し、圧延機150は、オフセット装置100とオフセット制御部130により、第1ワークロール10aを圧延方向と逆側(入側)にオフセットさせて圧延することができるので、水平力F、Fを小さくすることができ、ワークロール10を小径化することが可能となる。さらにより高い圧下率で圧延することが可能となる。 On the other hand, in the rolling mill 150, the first work roll 10a can be offset to the opposite side (entry side) of the rolling direction by the offset device 100 and the offset control unit 130, so that the horizontal force F 1 and F 2 can be made smaller, and the work roll 10 can be made smaller in diameter. It is possible to roll at a higher rolling ratio.
 更に、かかるオフセット量を変更可能とすることにより、第1ワークロール10aを各パススケジュールに応じた適切なオフセット位置に調整できるので、更に水平力F、Fを小さくすることができ、ワークロール10をより一層小径化すること、より高い圧下率で圧延することが可能となる。 Further, by making the offset amount changeable, the first work roll 10a can be adjusted to an appropriate offset position according to each path schedule, so that the horizontal forces F 1 and F 2 can be further reduced, and the work can be further reduced. The diameter of the roll 10 can be further reduced, and the roll 10 can be rolled at a higher reduction rate.
 また、水平力F、Fを小さくすることにより、ワークロール10の強度、ネックベアリングの強度等を相対的に高めることになるので、ワークロール10とネックベアリングの長寿命化も期待することができる。 In addition, by reducing the horizontal forces F 1 and F 2 , the strength of the work roll 10 and the strength of the neck bearing are relatively increased, so it is expected that the life of the work roll 10 and the neck bearing will be extended. Can be done.
 また、第2実施形態のように第2ワークロール10bのみが駆動する片側駆動の圧延機150においては、第1ワークロール10aに圧延方向と同じ方向に水平力Phが働き、第2ワークロール10bに圧延方向とは逆向きの水平力Phが働くので、第1ワークロール10aのみ圧延方向とは逆向き(入側)にオフセットすることが有効である。 Further, in the one-sided driving rolling mill 150 in which only the second work roll 10b is driven as in the second embodiment, a horizontal force Ph acts on the first work roll 10a in the same direction as the rolling direction, and the second work roll 10b Since a horizontal force Ph in the direction opposite to the rolling direction acts on the first work roll 10a, it is effective to offset only the first work roll 10a in the direction opposite to the rolling direction (entry side).
 例えば、第1ワークロール10aと第2ワークロール10bを同時にオフセットした場合には、第1ワークロール10aと第2ワークロール10bとのオフセット量e2がゼロとなるので、水平力F、Fの低減効果が少なく、第2ワークロール10bの水平力Fは増加してしまう。 For example, when the first work roll 10a and the second work roll 10b are offset at the same time, the offset amount e2 between the first work roll 10a and the second work roll 10b becomes zero, so that the horizontal forces F 1 and F 2 The horizontal force F 2 of the second work roll 10b increases because the effect of reducing the amount is small.
 また、第1ワークロール10aを圧延方向と逆側(入側)に第2ワークロール10bを圧延方向(出側)にオフセットした場合には、水平力F、Fの低減効果は高いが、第2ワークロール10b側にもオフセット装置を設ける必要があるので、設備費とかかる設備のメンテナンス費が増加し、オフセット装置の制御システムも複雑化してしまう。 Further, when the first work roll 10a is offset to the opposite side (entry side) of the rolling direction and the second work roll 10b is offset to the rolling direction (outside), the effect of reducing the horizontal forces F 1 and F 2 is high. Since it is necessary to provide the offset device on the second work roll 10b side as well, the equipment cost and the maintenance cost of the equipment are increased, and the control system of the offset device is also complicated.
 ===その他の実施形態===
 以上、上記実施形態に基づき本発明に係る圧延機1及び圧延機150を説明したが、上記した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
=== Other embodiments ===
Although the rolling mill 1 and the rolling mill 150 according to the present invention have been described above based on the above-described embodiment, the above-described embodiment of the present invention is for facilitating the understanding of the present invention, and the present invention is the above-described embodiment. It is not limited to the form. The present invention can be modified and improved without departing from the spirit thereof, and it goes without saying that the present invention includes an equivalent thereof.
 上記実施形態では、非駆動のワークロール10aを上ロール、駆動するワークロール10bを下ロールで示したが、非駆動のワークロール10aを下ロール、駆動するワークロール10bを上ロールとしてもよい。また、圧延機1は4段の構成であったが、これに限るものではなく、例えば、ワークロール10とバックアップロール12との間に中間ロールを設けた6段の圧延機であってもよい。かかる場合のオフセット量は、ワークロール10とバックアップロール12ではなく、ワークロール10と中間ロールとのオフセット量を演算すればよい。 In the above embodiment, the non-driven work roll 10a is shown as an upper roll and the driven work roll 10b is shown as a lower roll, but the non-driven work roll 10a may be a lower roll and the driven work roll 10b may be an upper roll. Further, the rolling mill 1 has a four-stage configuration, but the present invention is not limited to this, and for example, a six-stage rolling mill in which an intermediate roll is provided between the work roll 10 and the backup roll 12 may be used. .. For the offset amount in such a case, the offset amount between the work roll 10 and the intermediate roll may be calculated instead of the work roll 10 and the backup roll 12.
 また、上記実施形態では、被圧延材3が1台の圧延機により圧延される圧延設備を説明したが、これに限るものではなく、1又は複数スタンドからなる逆転式圧延設備、1又は複数スタンドからなる非逆転式圧延設備、及び1又は複数スタンドからなるタンデム式圧延設備のいずれにも適用可能である。 Further, in the above embodiment, the rolling equipment in which the material 3 to be rolled is rolled by one rolling mill has been described, but the present invention is not limited to this, and the reversing rolling equipment consisting of one or a plurality of stands, one or a plurality of stands. It can be applied to both a non-reversing rolling mill consisting of one and a tandem rolling mill consisting of one or more stands.
 また、上記実施形態では、圧延機1のワークロール10が軸方向にシフトしないタイプの圧延機であったが、ワークロール10が軸方向にシフトするシフトタイプの圧延機でもよい。 Further, in the above embodiment, the work roll 10 of the rolling mill 1 is a type of rolling mill that does not shift in the axial direction, but a shift type rolling mill in which the work roll 10 shifts in the axial direction may also be used.
 図11は、図5に対応する図であり、シフトタイプの圧延機において、決定されたワークロール新品径Ds及びワークロール廃却径Dmに対する各パラメータを示した表であり、図12は、図6に対応する図であり、シフトタイプの圧延機において、横軸をワークロール10の胴長Lで表し、図11に示す適用例1~9のワークロール新品径Ds(三角点)及びワークロール廃却径Dm(丸点)、並びに胴長とワークロールの径の比率L/D=4とL/D=7をプロットした図である。なお、シフトタイプの圧延機において、ワークロール10の胴長Lは、最大板幅に(最大板幅×0.12~0.14)程度を加えた値(図11に示す表の右から3列目のシフト量)となる。 FIG. 11 is a diagram corresponding to FIG. 5, and is a table showing each parameter for the new work roll diameter Ds and the work roll waste diameter Dm determined in the shift type rolling mill, and FIG. 12 is a diagram. 6 is a diagram corresponding to FIG. 6, in which the horizontal axis is represented by the body length L of the work roll 10 in the shift type rolling mill, and the new work roll diameter Ds (triangulation point) and the work roll of the application examples 1 to 9 shown in FIG. It is the figure which plotted the waste diameter Dm (round point) and the ratio L / D = 4 and L / D = 7 of the body length and the diameter of a work roll. In the shift type rolling mill, the body length L of the work roll 10 is a value obtained by adding about (maximum plate width × 0.12 to 0.14) to the maximum plate width (3 from the right in the table shown in FIG. 11). The shift amount of the column).
 シフトタイプの圧延機においても、上記実施形態と同様にワークロール廃却径Dmを決定し、ワークロール廃却径Dmとワークロール新品径Dsの比が0.8以上になるようにワークロール新品径Dsを決定する。そうすると、シフトタイプの圧延機においても、図12に示すように、ワークロール廃却径Dm及びワークロール新品径Dsが、胴長とワークロールの径の比率L/D=4~7の範囲内に収まることとなる。 Also in the shift type rolling mill, the work roll waste diameter Dm is determined in the same manner as in the above embodiment, and the work roll new work roll is made so that the ratio of the work roll waste diameter Dm and the work roll new diameter Ds is 0.8 or more. Determine the diameter Ds. Then, even in the shift type rolling mill, as shown in FIG. 12, the work roll waste diameter Dm and the work roll new diameter Ds are within the range of the ratio L / D = 4 to 7 of the body length and the work roll diameter. Will fit in.
1 圧延機
3 被圧延材
5 スピンドル
7 駆動部
7a 電動機
7b ギヤカップリング
7c 減速機
8 ハウジング
9 ロールチョック
10 ワークロール
10a 第1ワークロール
10b 第2ワークロール
12 バックアップロール
12a 第1バックアップロール
12b 第2バックアップロール
w1 第1ワークロールの径
w2 第2ワークロールの径
Ds(Dw1N) ワークロール新品径
Dm ワークロール廃却径
L ワークロールの胴長
 第1ワークロールの胴長
 第2ワークロールの胴長
Lp ワークロール接触弧長
b 板幅
km 平均変形抵抗
Fb 最大ベンディング力(ベンド力)
Fc 合力
σ 最弱部の応力
L/D 胴長と径の比
L/Ds 胴長と径の比の最小値
L/Dm 胴長と径の比の最大値
Db 第1バックアップロールの径
Db 第2バックアップロールの径
H1 入側板厚
H2 出側板厚
ΔH 圧下量
Pr 圧延反力
Ph 片駆動方式による水平力
Fh 第1ワークロールに作用するオフセットによる水平力
Fh 第2ワークロールに作用するオフセットによる水平力
 第1ワークロールに作用する水平力
 第2ワークロールに作用する水平力
Ln ロールネックベアリング中心から最弱部までの距離
kn ワークロール新品時の直径(公称径)に対する最弱部の直径の比
Rn ロールネック
e1 第1ワークロールと第1バックアップロールのオフセット量
e2 第2ワークロールと第2バックアップロールのオフセット量
100 オフセット装置(ロールオフセット装置)
100a 第1オフセット装置
100b 第2オフセット装置
100c 第3オフセット装置
100d 第4オフセット装置
102a 第1位置調整シリンダ
102b 第2位置調整シリンダ
102c 第3位置調整シリンダ
102d 第4位置調整シリンダ
102ae 第1シリンダ先端
104a 第1位置検出センサ
106a 第1上側ベンディングブロック
108a 第1プロジェクトブロック
110a 第1ベンディングシリンダ
112a 第1下側ベンディングブロック
120a 第1制御弁
122a 第1シリンダ圧力検出センサ
130 オフセット制御部(オフセット量制御装置)
132 オフセット位置制御盤
134a 第1PIコントローラ
150 圧延機
1 Roller 3 Rolled material 5 Spindle 7 Drive 7a Electric motor 7b Gear coupling 7c Reducer 8 Housing 9 Roll chock 10 Work roll 10a 1st work roll 10b 2nd work roll 12 Backup roll 12a 1st backup roll 12b 2nd backup Roll D w1 Diameter of the first work roll D w2 Diameter of the second work roll Ds (D w1N ) New diameter of the work roll Dm Waste diameter of the work roll L Body length of the work roll L 1 Body length of the first work roll L 2 No. 2 Work roll body length Lp Work roll contact arc length b Plate width km Average deformation resistance Fb Maximum bending force (bending force)
Fc resultant force σ n Weakest stress L / D Body length to diameter ratio L / Ds Body length to diameter ratio minimum value L / Dm Body length to diameter ratio maximum value Db 1 Diameter of first backup roll Db 2 Diameter of the second backup roll H1 Inlet side plate thickness H2 Outer side plate thickness ΔH Reduction amount Pr Rolling reaction force Ph Horizontal force by one-side drive method Fh 1 Horizontal force by offset acting on the first work roll Fh 2 For the second work roll Horizontal force due to the offset acting F 1 Horizontal force acting on the first work roll F 2 Horizontal force acting on the second work roll Ln Roll neck Distance from the center to the weakest part kn Diameter of new work roll (nominal diameter) Rn roll neck e1 offset amount of the first work roll and the first backup roll e2 offset amount of the second work roll and the second backup roll 100 offset device (roll offset device)
100a 1st offset device 100b 2nd offset device 100c 3rd offset device 100d 4th offset device 102a 1st position adjustment cylinder 102b 2nd position adjustment cylinder 102c 3rd position adjustment cylinder 102d 4th position adjustment cylinder 102ae 1st cylinder tip 104a 1st position detection sensor 106a 1st upper bending block 108a 1st project block 110a 1st bending cylinder 112a 1st lower bending block 120a 1st control valve 122a 1st cylinder pressure detection sensor 130 Offset control unit (offset amount control device)
132 Offset position control panel 134a 1st PI controller 150 Roller

Claims (10)

  1.  通板ラインを挟んで上側と下側に配置された2本のワークロールを備え、前記2本のワークロールのそれぞれに対して少なくとも1本のバックアップロールが設けられた4~6段の圧延機であって、
     前記2本のワークロールは、軸方向の長さ及びロールネックの形状が同一で互いに入れ替え可能であり、
     前記2本のワークロールのうち、一方のワークロールである第1ワークロールが回転駆動されず、他方のワークロールである第2ワークロールが回転駆動されるよう構成されており、
     前記第1ワークロールの胴長Lと径Dw1の比(L/Dw1)が4.0≦L/Dw1≦7.0を満たし、且つ前記第2ワークロールの胴長Lと径Dw2の比(L/Dw2)が4.0≦L/Dw2≦7.0を満たすことを特徴とする圧延機。
    A 4- to 6-stage rolling mill provided with two work rolls arranged on the upper side and the lower side across the plate passing line, and at least one backup roll is provided for each of the two work rolls. And
    The two work rolls have the same axial length and roll neck shape and can be interchanged with each other.
    Of the two work rolls, the first work roll, which is one work roll, is not rotationally driven, and the second work roll, which is the other work roll, is rotationally driven.
    The ratio (L 1 / D w1 ) of the body length L 1 of the first work roll to the diameter D w 1 satisfies 4.0 ≦ L 1 / D w1 ≦ 7.0, and the body length L of the second work roll A rolling mill characterized in that the ratio of 2 to the diameter D w2 (L 2 / D w 2 ) satisfies 4.0 ≤ L 2 / D w 2 ≤ 7.0.
  2.  請求項1に記載の圧延機であって、
     前記第2ワークロールのみに回転軸が接続された電動機を備えることを特徴とする圧延機。
    The rolling mill according to claim 1.
    A rolling mill comprising an electric motor in which a rotating shaft is connected only to the second work roll.
  3.  請求項1又は2に記載の圧延機であって、
     前記2本のワークロールの径が、200mmから450mmの範囲内にあることを特徴とする圧延機。
    The rolling mill according to claim 1 or 2.
    A rolling mill characterized in that the diameters of the two work rolls are in the range of 200 mm to 450 mm.
  4.  請求項1~3のいずれか一項に記載の圧延機であって、
     圧延対象である被圧延材の設計上の最大板幅が、900mmから2000mmの範囲内にあることを特徴とする圧延機。
    The rolling mill according to any one of claims 1 to 3.
    A rolling mill characterized in that the design maximum plate width of the material to be rolled is in the range of 900 mm to 2000 mm.
  5.  請求項1~4のいずれか一項に記載の圧延機であって、
     前記2本のワークロールのそれぞれの廃却径の公称径に対する比が0.8以上であることを特徴とする圧延機。
    The rolling mill according to any one of claims 1 to 4.
    A rolling mill characterized in that the ratio of the waste diameter of each of the two work rolls to the nominal diameter is 0.8 or more.
  6.  請求項1~5のいずれか一項に記載の圧延機であって、
     前記2本のワークロールのうち、前記第1ワークロールのみを前記圧延機の圧延方向における入側に水平方向に所定のオフセット量でオフセットさせることができるよう構成されたロールオフセット装置と、
     前記所定のオフセット量だけ前記第1ワークロールを前記入側にオフセットさせるように前記ロールオフセット装置を制御するよう構成されたオフセット量制御装置と、
    をさらに備えることを特徴とする圧延機。
    The rolling mill according to any one of claims 1 to 5.
    Of the two work rolls, only the first work roll is configured to be offset horizontally to the entry side in the rolling direction of the rolling mill by a predetermined offset amount, and a roll offset device.
    An offset amount control device configured to control the roll offset device so as to offset the first work roll to the entry side by the predetermined offset amount.
    A rolling mill characterized by further providing.
  7.  請求項6に記載の圧延機を用いた圧延方法であって、
     前記第1ワークロールを、前記圧延機の圧延方向における入側に水平方向に前記所定のオフセット量でオフセットさせて圧延を行うことを含むことを特徴とする圧延方法。
    The rolling method using the rolling mill according to claim 6.
    A rolling method comprising rolling the first work roll horizontally offset to the entry side in the rolling direction of the rolling mill by the predetermined offset amount.
  8.  請求項1~6のいずれか一項に記載の圧延機のワークロールの運用方法であって、
     前記2本のワークロールと軸方向の長さ及びロールネックの形状が同一である複数のロール予備品を前記圧延機で一定期間使用してから取り外して保管することと、
     前記取り外して保管されている前記複数のロール予備品のうち、公称径に対する径の比が所定の基準値よりも大きなものと小さなものとの2本を取り出すことと、
     前記取り出した2本の前記ロール予備品のうち、径の小さい方を前記第1ワークロールと交換し、径の大きい方を前記第2ワークロールと交換することと、
    を含むワークロールの運用方法。
    The method for operating a work roll of a rolling mill according to any one of claims 1 to 6.
    A plurality of roll spare parts having the same axial length and roll neck shape as the two work rolls are used in the rolling mill for a certain period of time, and then removed and stored.
    Of the plurality of spare roll parts that have been removed and stored, two of the spare parts having a diameter ratio to a nominal diameter larger than or smaller than a predetermined reference value are taken out.
    Of the two spare rolls taken out, the one having the smaller diameter is replaced with the first work roll, and the one having the larger diameter is replaced with the second work roll.
    Work role operation method including.
  9.  請求項8に記載のワークロールの運用方法であって、
     前記所定の基準値が0.9であることを特徴とするワークロールの運用方法。
    The work role operation method according to claim 8.
    A work roll operation method characterized in that the predetermined reference value is 0.9.
  10.  請求項8又は9に記載のワークロールの運用方法であって、
     前記第1ワークロールの径と公称径の比(Dw1/Dw1N)が0.8となった時点で当該第1ワークロールを廃却すること、を更に含むことを特徴とするワークロールの運用方法。
    The work roll operation method according to claim 8 or 9.
    A work roll characterized by further including abolishing the first work roll when the ratio of the diameter to the nominal diameter (D w1 / D w1N ) of the first work roll becomes 0.8. Operation method.
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