JPH02247015A

JPH02247015A - 形鋼矯正機用ローラ

Info

Publication number: JPH02247015A
Application number: JP6651389A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Nakai; 豊中井; Suejiro Yoshino; 吉野　末次郎; Tsunao Kawanaka; 綱夫川中
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1989-03-18
Filing date: 1989-03-18
Publication date: 1990-10-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は形鋼の断面形状を矯正するための矯正機に使用
される形鋼矯正機用ローラに関する。

（従来の技術）形鋼はウェブとフランジが直交する断面形状が要求され
るため、矯正機を使用して圧延時の歪（たとえば、反り
、曲り、波打ち）を取り除いている。形鋼の矯正方法と
しては製品にくり返し曲げを与える方法が主であり、一
般に、第３図に概略を示したローラ矯正機が使用されて
いる。該ローラ矯正機は、ピンチローラ３５．３５の間
に上下それぞれ３〜５個の矯正機用ローラ２０が交互に
配列されたもので、通常、上下いずれか一方が駆動され
、他方はピンチローラ３５．３５によって送り込まれた
被矯正形鋼によって従動される。尚、図示していないが
、ピンチローラ３５．３５と下側両端に位置する矯正機
用ローラ２０の間には、通常、被矯正材を案内する。ガ
イドローラが配設される。

第４図および第５図は前記ローラ矯正機によってＨ形鋼
２４のウェブとフランジとの間の面角度を矯正する状態
を示している。矯正機用ローラ２０は、矯正用リング２
２．２２およびスペーサリング２３が、ロール軸２１に
、キー２８を介して着脱自在に装着され、デイスクリン
グ３０を介してナツト３１によって前記ロール軸２１に
固定されたものである。尚、矯正機用ローラには、上記
の他に、前記矯正用リング、スペーサリング頷とを、ス
リーブ外周面に装着、固定し、該スリーブをロール軸に
固定した構造のも、のも゛ある。

前記矯正機用ローラ２０の幅方向の寸法調整は、Ｈ形鋼
のフランジ内面間寸法に応じた適宜の幅のスペーサリン
グ２３を矯正用リング２２．２２の間に装着して行なう
。一方、上下方向の寸法調整はロル軸間距離を調整する
ことによって行われる。矯正機用ローラは上記寸法調整
を施すことによって各種寸法のＨ形鋼の矯正に使用され
る。

また、前記矯正用リング２２．２２は、Ｎｉグレン材や
高クロム鋳鉄材などの耐ＩＴ耗祠から成る外層２５と、
ダクタイル鋳鉄材などの強靭材から成る内層２６とが溶
着一体化されて形成されている。

（発明が解決しようとする課題）上述のように矯正用リング２２はロール軸２１にキー２
８を介して装着されている。第６図は第５図のキー止め
部分を拡大して示したものである。前記内層２６に形成
されたキー溝２７の側面２９は、ローラの回転または停
止の都度、繰り返して衝撃荷重を受ける。このため、図
中点線で示したように、キー溝側面２９が部分的に塑性
変形して周方向に拡がる、いわゆ・る１、「へたり」が
発生し易い問題がある。さらに、前記へたりが発生する
と、内層内周面とロール軸との間に「ガタ」が発生する
ため、内層内周面が摩耗して内形寸法が拡大し、「ガタ
」が助長される。

この場合、内層も外層と同様の耐摩耗材で形成すること
も考えられるが、耐摩耗材は硬度が高いので前記へたり
は防止できるが、既述のキー溝に繰り返し作用する衝撃
荷重のために、キー溝側面と底面との角にクラックが発
生し易く、そのうえ、高硬度材はクラックの進展が速い
ので、キー溝側面部分の欠は落ちや、場合によってはリ
ングそのものの割れにまで発展するおそれがあり、高硬
度材料は適用し難い。

本発明は上述の問題点に鑑みてなされたもので、キー溝
側面のクラックの発生のおそれがなく、しかも、キー溝
のへたりや内径寸法の拡大の発生が防止される。使用寿
命の長い矯正用リングを従供することを目ｎ勺としてい
る。

（発明が解決するだめの手段）上述の目的を達成するためになされた本発明は、耐摩耗
材からなる外層２に強靭材から成る内層３が溶着一体化
された矯正用リング１が、ロール軸にキーを介して着脱
自在に装着された形鋼矯正機用ローラにおいて、前記内層３の少なくともキー溝６内周面に母材との溶着
を容易にするための肉盛下部層４を介して高硬度強靭材
から成る肉盛硬化層５が肉盛溶接されていることを発明
の構成としている。

（作　　用）本発明では、内層の少なくともキー溝内周面に、母材と
の溶着を容易にするための肉盛下部層を介して、高硬度
強靭材から成る肉盛硬化層を肉盛溶接したので、キー溝
内周面に耐摩耗体が付与され、キー溝の「へたり」の発
生を防止することができる。このため、内層内周面の内
径寸法の拡大も防止することができる。

さらに、前記肉盛硬化層を形成する高硬度強靭材は、上
述の耐摩耗性に加えて、適度な靭性も備えているので、
キー溝側面のクラックの発生も防止することができる。

尚、万一クランクが発生した場合でも、肉層は強靭材で
形成しているため、クラックの進展を阻止することがで
きる。

前記肉盛硬化層は、少なくともキー溝内周面に形成すれ
ばよいので、肉盛作業が容易で、肉盛材の使用量も少な
くてすみ、経済性に優れている。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の実施例に係る矯正用リング１の軸方向
に垂直な断面を示したものである。

尚、上記矯正用リング１が装着される矯正機ローラの構
成は、既述の従来例と同様である。

前記矯正用リング１は、外周面がＨ形鋼と接すると共に
Ｈ形鋼の矯正を行う外層２に、キー溝６が形成される内
層３が溶着一体化されて形成されている。第２図は前記
キー溝部分を拡大して示したもので、キー溝６の内周面
には、母材との溶着を容易にするための肉盛−下部層４
を介して、肉盛硬化層５が肉盛溶接されている。

前記肉盛硬化層５は、高硬度強靭材を肉盛溶接して形成
されたもので、キーの当接によってキ溝６にへたりが発
生するのを防止し得る耐摩耗性と、キー溝６コーナーに
クラックが発生しない強靭性とを兼備したものである。

前記性質を有する肉盛溶接材料としては、たとえばＪ　
Ｉ　Ｓに規定しである各種硬化肉盛用溶接棒（Ｃｒ系鋼
、Ｃｒ−ＭＯ系鋼など）を例示することができる。

また、キー溝内周面に前記肉盛硬化層５を溶接肉盛する
際に、母材となる鋳鉄材料は、一般鋼材などに比べて溶
接性が極めて劣る。このため、肉盛硬化層５と母材との
溶着を容易にすることを目的として、前記硬化層５の肉
盛溶接前に、鋳鉄材（母材）と溶接性の良好な溶接材料
から成る肉盛下部層４を、キー溝内周面に下盛り溶接す
る。該下部層４としては、たとえば、ＪＩＳに規定され
た各種鋳鉄用被覆アーク溶接棒材を例示することができ
、ごれらの中から肉盛硬化層５との間の溶接性を加味し
たうえで、適宜選択使用するのが望ましい。

前記外層２及び内層３は、従来と同様に、それぞれ耐摩
耗材および強靭材から成り、たとえば、遠心力鋳造法に
よって鋳造成形されると共に溶着一体化されてリング素
材を形成する。該リング素材は、機械加工後、通常、歪
取り熱処理が施され、さらに、キー溝内周面に上述の肉
盛下部層および肉盛硬化層が肉盛溶接された後、仕上加
工が施されて矯正用リングとされる。

前記肉盛下部層および肉盛硬化層の肉盛り厚さの合計ａ
は、矯正用リングの大きさにより適宜の厚さとされるが
キー溝深さもの０．５〜１．０倍程度とするのが望まし
い。肉盛厚さが十分でない場合には、肉盛硬化層によっ
てキー溝内周面に所期の耐摩耗性及び強靭性を具備させ
ることができないため、キー溝に作用する衝撃荷重によ
って、キー溝にへたりやクラックが発生し易くなる。一
方、過大な厚さとした場合には、肉盛作業が困難である
ばかりでなく、高価な硬化肉盛用溶接材を多量に使用す
るので経済的でない。

一方、肉盛下部層は、既述の様に肉盛硬化層と母材との
溶着を容易にするために設けるものであるから、その肉
盛厚さは、上述の肉盛厚さの合計ａのＡ以下に止めてお
くのが好ましい。

尚、本実施例ではキー溝内周面にのみ肉盛硬化層を溶接
肉盛する場合について述べたが、これに限るものでなく
、キー溝内周面を含む内層内周面に肉盛硬化層を溶接肉
盛してもよいのはもちろんである。

上述の各肉盛層の肉盛溶接は、既述の肉盛溶接材料の溶
接が可能な溶接方法、例えば、アーク溶接、ガス溶接な
どから適宜の方法を選択することができる。特に、ＴＩ
Ｇ溶接は作業性が良く、溶接施工が容易であるので好ま
しい。

尚、本実施例ではウェブとフランジを有するＨ形鋼を矯
正対象としたが、本発明の矯正対象はこれに限るもので
はなく、溝形鋼や山形鋼などの形鋼でもよい。

以下に、外径８４０胴φ、内径４００　ｍｍφ、厚さ４
０ｍｍ、キー溝深さ２０ｍｍ、溝幅５０ｍの矯正用リン
グについて、具体的実施例を掲げて説明する。尚、比較
例として実施例と同一の材料で形成し、キー溝内周面に
肉盛硬化層を溶接していない矯正用リングも製造した。

■　外層材溶湯として第１表に示すＮｉ−グレン材を用
い、内層材溶湯として同表に示すダクタイル材を用いて
、遠心力鋳造法によって外層および内層を鋳造成形する
と共に両者を溶着一体化してリング素材を形成した。

第　　　１　　　表１・ ■　■で得たリング素材を機械加工した後、歪取り熱処
理を施した。

■　上記リング素材のキー溝内周面に第２表に示したＮ
ｉ−Ｆｅ系溶接ｔ４’（ＪＩＳ　　ＤＦＣＮｉＦｅ）を
用いて、ＴＩＧ溶接によって肉盛下部層を肉盛溶接した
。このとき形成した肉盛下部層の肉盛厚さは４　ｍｍで
あった。

■　次に、前記肉盛下部層の内周面に、第２表に示した
硬化肉盛用材（Ｊ　Ｉｓ　　ＤＦ２ＡＢ）を用いて、同
じ＜ＴＩＧ溶接によって肉盛硬化層を肉盛溶接した。こ
のとき形成した肉盛硬化層の肉盛厚さは６岨であった。

また、該硬化層の表面硬度はＩｌ　ｓ　５０であったの
に対し、比較例の内層の表面硬度は１Ｉｓ４１であった
。

第　　２　　表 ■　上記キー溝内周面、その他を仕上加工して矯正用リ
ングを得た。

■　以上のようにして得た矯正用リングをスペーサリン
グなどと共にロール軸に組み立てて矯正機用ローラを得
た。該ローラを矯正機に組み込んでＨ形鋼の矯正作業に
供した。

Ｈ形鋼を約３０万ｔｏｎ矯正後、キー溝の溝幅の最大値
を測定したところ、当初５０ｍｍであった溝幅が、本実
施例のローラの場合、５０．０５ｍｍであったのに対し
、比較例では５２．５＋ｎｍであり、本実施例の肉盛硬
化層のへたりに対する防止硬化が認められた。

（発明の効果）本発明では、矯正用リングの内層の少なくともキー溝内
周面に、高硬度強靭材から成る肉盛硬化層を肉盛溶接し
たので、該内周面に耐摩耗性と強靭性が付与され、キー
の当接によるキー溝の部分的な塑性変形（いわゆる、へ
たり）の発生や、内層内周面の内径寸法の拡大が防止さ
れ、キー溝にクラックが発生するおそれもない。

従って、長期間使用しても、キー溝にへたりやクランク
が生じ難い、使用寿命の極めて長い矯正用リングを提供
することができるので、該リングを組み込んだ矯正機用
ローラも使用寿命が長く、経済性に優れたものとするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る矯正用リングの縦断面図
、第２図は第１図の一部拡大断面図、第３図はローラ矯
正機の概略を示す説明図、第４図は矯正機用ローラを示
す一部断面説明図、第５図は第４図の矯正用ローラのＡ
−Ａ断面図、第６図は第５図の一部拡大断面説明図であ
る。１・・・矯正証リング、２・・・外層、３・・・内層、
４肉盛下部層、５・・・肉盛硬化層、６・・・キー溝。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）耐摩耗材からなる外層（２）に強靭材から成る内
層（３）が溶着一体化された矯正用リング（１）が、ロ
ール軸にキーを介して着脱自在に装着された形鋼矯正機
用ローラにおいて、前記内層（３）の少なくともキー溝（６）内周面に母材
との溶着を容易にするための肉盛下部層（４）を介して
高硬度強靭材から成る肉盛硬化層（５）が肉盛溶接され
ていることを特徴とする形鋼矯正機用ローラ。