JPH02247016A

JPH02247016A - 形鋼矯正機用ローラ

Info

Publication number: JPH02247016A
Application number: JP6651489A
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２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３図および第４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、スペーサリングなどを、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の寸法調
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摩耗材から成る外層２５と、ク
リ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５図は第４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、く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
変形して周方向に広がる、いわゆる、「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」が発生ずるため
、内層内周面が摩耗して内径寸法が拡大し、「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、既述のキー溝にく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ンクが発
生し易く、そのうえ、高硬度材はクランクの進展が速い
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提供することを目的としている
。

（課題を解決するための手段）」二記目的を達成するために本発明は、曲り摩耗材から
成る外層２に強靭材から成る内層３が溶着−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は外層２に溶着される内層外周部４とキー溝
６が形成される内層内周部５とが溶着−体化されて形成
されており、前記内層内周部５はキーの当接によってキ
ー溝６が部分的に塑性変形するのを防止し得る高硬度強
靭材で形成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、矯正用リングの内層を、外層に溶着される
内層外周部と、キー溝が形成される内層内周部とから溶
着一体化して形成した。そして、内層内周部を高硬度強
靭材で形成したので、該内層内周部は、キー溝の部分的
な塑性変形（いわゆる、へたり）や、内層内周面の内径
寸法の拡大（いわゆる、ガタ）を防止できる耐摩耗性を
具備することができる。さらに、前記高硬度強靭材は上
述のような耐摩耗性を有すると共に適度な靭性も備えて
いるので、前記内層内周部はキー溝側面のクランクの発
生を防止できる強靭性も具備することができる。

前記内層内周部は、表面硬度がＨｓ４５〜５５の高硬度
強靭材で鋳造成形するのが好ましい。該内周部には上述
のように耐摩耗性のみならず強靭性の兼備が要求される
からである。

一方、前記内層外周部を強靭材で形成したので、前記内
層内周部に万一クランクが発生した場合にも、その進展
を阻止することができる。

（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。該矯正用リング１
は、既述の様に、スペーサリングと共にキーを介してロ
ール軸に、着脱自在に装着されると共にディスクンスリ
ングを介してロール軸にナツトによって固定されて、矯
正機用ローラを構成し、Ｈ形鋼の矯正に使用される。尚
、本実施例において、矯正用リングｌが装着される矯正
機用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形鋼の矯正を行なう外層２に、内層３が溶着一体化さ
れて形成されている。また、前記内層３は外層２内周面
に溶着される内層外周部４と、キー溝６が形成される内
層内周部５とが溶着一体化されて形成されている。

前記内層内周部５は高硬度強靭材で鋳造成形されており
、該高硬度強靭材は、キーの当接によってキー溝６に「
へたり」が発生するのを防止し得る耐摩耗性およびキー
溝６側面にクラックが発生しない強靭性を兼ね備えたも
ので、その表面硬度はＨｓ４５〜５５とされる。該高硬
度強靭材としては、たとえば、下記に示す組成（単位、
重量％）の高合金ダクタイル鋳鉄材を例示することがで
きる。

Ｃ：　３．０〜３．８％、　　Ｃｒ　：　０．２〜０．
６％Ｓｉ　：　１．８〜２．６％、　　Ｍｏ：０．１〜
０．６％Ｍｎ　：　０．３〜０．８％、　　Ｍｇ　：　
０．０３〜０．１５％Ｎｉ　：　１．５〜２．５％、　
　残部実質的にＦｅ前記内層外周部４には、キー溝６に
万一クラックが発生した場合にその進展を阻止できる様
に１、表面硬度がＨｓ３５〜４５程度の比較的安価な鋳
造材が使用される。前記鋳造材としては、たとえば、下
記に示す組成（単価、重量％）のダクタイル材を例示す
ることができる。

Ｃ：　３．０〜３．８％、　　Ｃｒ　：　０．２％以下
Ｓｉ　：　１．８〜２．６％、　　Ｍｏ　：　０．２％
以下Ｍｎ　：　０．３〜０．８％、　　Ｍｇ　：　０．
０３〜０．１５％Ｎｉ　：　０．５〜１．０％、　　残
部実質的にＦｅ前記外層２は従来と同様に耐摩耗材で鋳
造成形されており、表面硬度は、通常、１Ｉｓ６５〜８
０とされる。前記耐摩耗材としては、たとえばＮｉグレ
ン材、高クロム鋳鉄材などをの高硬度材を掲げることが
できる。

上述の矯正用リング１の製造方法としては、たとえば、
下記の方法があり、簡便であるので本発明の実施に好適
である。

まず、遠心力鋳造法により外層材溶湯を遠心力鋳造鋳型
に鋳込んだ後、前記外層材の内周面の一部が未凝固状態
のときに、該外層材の内周面に内層外周部材溶湯を鋳込
む。さらに、前記内層外周部材の内周面の一部が未凝固
状態のときに、該外周部材の内周面に内層内周部材溶湯
を鋳込む。上記方法により、外層、内層外周部および内
層内周部が溶着一体化されて、矯正用リング素材を得る
。

上記鋳造成形に際して、内層内周部の鋳込み厚さは、リ
ング素材の仕上加工後の前記内周部の厚さが、キー溝の
深さＬの１．２〜２倍となる程度の厚さとするのが望ま
しい。前記内周部の厚さが十分でない場合には、高硬度
強靭材によってキー溝内面を十分にバックアップするこ
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、高価な高合金材を多量
に使用するので経済的でない。

前記矯正用リング素材は、機械加工後、通常、鋳造残留
応力を除去する歪取り熱処理が施された後、仕上加工が
施されて矯正用リングとされる。

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４００ｍｍφ、厚さ４０
陶、キー溝深さ２０ｍｍ、溝幅５０ｍｍ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外層材と内層材としてダクタイル
を用いた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、これを遠心力鋳造機上で回転する金型内に鋳込んだ
。この際、前記金型内面にはレジンサンドから成る塗型
剤を厚さ３ｍｍ塗布しており、該金型の回転数はＧＮｏ
、で１４０、注湯温度は１３１０　’Ｃであった。

■　外層材溶湯注湯後、外層の内周面側の一部が未凝固
状態のとき、外層内周面に第１表に示すダクタイル材か
ら成る内層外周部材溶湯を鋳込んだ。

■　内層外周部材溶湯注湯後、内層外周部の内周面の一
部が未凝固のとき、該外周部内周面に第１表に示す高合
金ダクタイル材から成る内層内周部材溶湯を鋳込んだ。

（次　　　葉） ■　上記各部材が完全に凝固した後、鋳型を解体し、矯
正用リング素材を取り出して機械加工を施した。

■　機械加工後、５００°Ｃで１０時間歪取り熱処理を
施した。その後仕上加工を施して矯正用リングを得た。

■　製品矯正用リングの各部の形成厚さおよび表面硬度
は第２表の通りであった。比較例として既述の実施例と
同一材から成る外層およびダクタイル材から成る内層か
ら溶着形成された矯正用リングの各部の硬度も併せて示
した。

第２表（注）実施例のキー溝深さは２０ｍｍである。

■　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め込んでＨ形鋼の矯正作業に
供した。

Ｈ型鋼を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
の場合５０．０４　ｍ＋ｎであったのに対し、比較例で
は５２．５ｍｍであり、本実施例の内層内周部のキー溝
のへたりに対する防止効果が認められた。

（発明の効果）本発明では、矯正用リングの内層を内層外周部および内
層内周部から構成し、内層内周部を高硬度強靭材で形成
したので、該内層内周部に内層内周面の拡大や、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）の発生を防止し得る耐摩耗性を有すると共に、キー
溝のクランクを防止し得る強靭性を兼備させることがで
きる。

また、前記内層外周部を強靭材で形成したので、上記内
層内周部に万一クランクが発生しても、その進展を阻止
することができる。

従って、長期間使用しても、内層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、経済性の高いものとすることが
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図はローラ矯正機の概略を示す説明図、第３図は
矯正機用ローラを示す一部断面説明図、第４図は第３図
の矯正用ローラのＡ−Ａ断面図、第５図は第４図の一部
拡大断面説明図である。 ■・・・矯正用リング、２・・・外層、３・・・内層、
４内層外周部、５・・・内層内周部、６・・・キー溝。第図第図１）Ｉ＋。図Ａ＋

Claims

【特許請求の範囲】

（１）耐摩耗材から成る外層（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）は外層（２）に溶着される内層外周部（
４）とキー溝（６）が形成される内層内周部（５）とが
溶着一体化されて形成されており、前記内層内周部（５
）はキーの当接によってキー溝（６）が部分的に塑性変
形するのを防止し得る高硬度強靭材で形成されているこ
とを特徴とする形鋼矯正機用ローラ。
（２）内層内周部の表面硬度がショア硬さで４５〜５５
であることを特徴とする請求項（１）記載の形鋼矯正機
用ローラ。