JPH032321Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 この考案は、ロール軸にスリーブを介してリン
グロールを取り付ける片持式圧延機のロールに関
するものである。

従来技術 線材、棒鋼圧延機において、片持式圧延機用リ
ングロールのロール軸への取付方法としては、従
来、ロール軸にテーパを設け、円筒穴のリングロ
ールとの軸間に内径テーパのスリーブを装入する
ことにより、リングロールをロール軸に固定して
取り付けており、円筒内面の摩擦力でリングロー
ルにトルク伝達を行なつている。

上記従来の構成とした場合、テーパスリーブを
装入することにより、リングロールの外周に大き
な引張り応力が生じ、伝達トルクを上昇させたい
時、リングの円と直角方向に割れが生じ易くな
る。また、リングロールを超硬ロールとする場
合、鋼製のロール軸及びスリーブと比較して熱膨
張が小さく（約１／２）、温度上昇により軸側の膨張 が大きくなるため、リングロールへの外部応力が
過大となりリングロールに割れが生じる。さら
に、リングロールを内面の摩擦力のみで内圧によ
りトルク伝達を行なつているため、超硬ロールの
応力限界により廃却するロール径が大きく、大半
がスクラツプになつてしまうため、超硬ロールが
かなり高価なものであることより、コストが高く
なる。かつ、内圧によりトルク伝達を行なうと共
に、上記したリングロールへの応力の問題とよ
り、装入するテーパスリーブの押付力に精度を必
要とし、押付力の調整が困難である等の種々の不
具合があつた。

考案の目的 この考案は、上記不具合を解消せんとするもの
であり、リングロールへのトルク伝達を主として
リングロールへ与える側部圧力で行なうように
し、内圧によるトルク伝達から生じる上記問題の
発生を防止し、かつ、リングロールのロール軸へ
の取付けと取外しとを同一のロール着脱工具によ
り簡単に行なうようにしたことをこの考案の主た
る目的とするものである。

考案の構成 この考案は、上記目的を達成するため、ロール
軸中心部に引張部材を設けると共に、リングロー
ルをその一側面と円周面に嵌合するテーパスリー
ブとリングロールの他側面に当接する押え座金と
で挾持して前以つて一体化したロールユニツトを
設けておく一方、上記引張部材のロール軸突出部
に着脱自在に取付けられると共に油圧シリンダを
内蔵し、かつ、外周部にナツトを螺嵌するロール
着脱工具を設け、上記ナツトの外周及び押え座金
の外周に菊型スプラインを形成する一方、これら
スプラインに摺動自在に外嵌係止する菊型スプラ
インを有する引抜リングを設け、上記ロールユニ
ツトをロール着脱工具に引抜リングを介して取付
けた状態でロール軸に押し込み、油圧シリンダで
引張部材に引張応力を与えながらロールユニツト
のテーパスリーブをロール軸に外嵌し芯合せしな
がら装入し、設定された圧油に応じて引張部材の
引張応力とロールユニツトの圧縮力とが均衡した
状態でロールの組込みを完了し、リングロールに
圧縮力による側部圧力を与え、その摩擦力で回転
トルクを伝達することを特徴とする片持式圧延機
のロールを提供するものである。

実施例 以下、この考案を図面に示す実施例により詳細
に説明する。

第１図に示す片持式圧延機において、１はロー
ル軸、２はロール軸１の軸芯部に沿つて穿設した
軸穴１ａ内に遊挿した丸棒状の引張部材、３はロ
ール軸１に着脱自在に取付けられるロールユニツ
トであり、リングロール４をテーパスリーブ５と
押付座金６とにより挾持した状態でボルト７によ
りあらかじめ一体化されている。８は上記ロール
ユニツト３をロール軸１に組込み及び分解するロ
ール着脱工具であり、ピストン９を内蔵した油圧
シリンダ１０と該油圧シリンダ１０の外周に螺嵌
するナツト１１とよりなる。１２はロールユニツ
ト３をロール着脱工具８と係止する引抜きリン
グ、２０はロール着脱工具８のシリンダ１０に着
脱自在に取付ける組替治具である。

上記引張部材２はその駆動側の端部をナツト１
３を介してネジ固定しロール軸１より抜けないよ
うにすると共に、他端のロール側はロール軸１の
先端より突出させ、該突出部に菊形スプライン１
４をネジ固定している。

上記ロールユニツト３では、リングロール４の
左右両側面４ａ，４ｂに内方拡がりのテーパを持
たせると共に、該リングロール４の円周面４ｃに
もテーパをもたせる一方、該リングロール４に内
嵌するテーパスリーブ５の外周面５ａにもテーパ
をもたせると共にロール側にリングロール内側面
と当接するようにテーパ加工したつば５ｂを設け
ており、かつ、円周面５ｃはロール軸１と丁度外
嵌するように設定している。リングロール４の他
側面４ｂと当接させる押付座金６の内側面６ａに
もテーパを設けると共に、外端部に円周部に突出
した段部６ｂを設けている。上記リングロール
４、テーパスリーブ５及び押付座金６よりなるロ
ールユニツト３は、テーパスリーブ５にリングロ
ール４及び押付座金６を外嵌し、リングロール４
の両側面をテーパスリーブ５のつば部５ｂと押付
座金６の側面６ａとで挾持した状態で組み立て、
押付座金６の段部６ｂよりテーパスリーブ５の段
部へボルト７をネジ込み、締付けることによりあ
らかじめ一体化している。かつ、上記テーパスリ
ーブ５の円周面の外端部及び押付座金６の段部６
ｂの円周面にスプライン５ｄ，６ｃを形成する一
方、ロール軸１の外周面外端に上記スプライン５
ｄ，６ｃと噛み合うスプライン１ｂを形成し、ロ
ール軸１とロールユニツト３のトルク伝達を行な
うようにしている。

上記ロール着脱工具８では、シリンダ１０の中
心部にスプライン１０ａを設けた軸穴１０ｂを設
け、該スプライン１０ａを引張部材２に固定する
菊形スプライン１４と摺動自在に噛み合せて外嵌
するようにしており、かつ、ロール側内端面１０
ｃに開口した環状の溝１０ｄを形成し、該溝１０
ｄに環状のピストン９を装入すると共に、該溝１
０ｄより反ロール側外端面１０ｅに設けた圧油口
１０ｆに連通した油圧通路１０ｇを設けて、上記
圧油口１０ｆを油圧回路（図示せず）と接続可能
としている。また、該シリンダ１０の外周面には
ネジ１０ｈを設け、ナツト１１を取り付けてい
る。上記ナツト１１の外周面の内端部には菊形ス
プライン１１ａを設けると共に、上記押付座金６
の外周面の外端部にも菊形スプライン６ｄを形成
する一方、上記引抜リング１２の円周面に上記ス
プライン６ａ及び１１ａと摺動自在に噛み合うメ
ス型の菊形スプライン１２ａを形成し、引抜リン
グ１２をそのスプライン１２ａと６ｄ，１１ａを
噛み合して外嵌した後、ナツト１１側へ移動後に
スプラインの巾だけリング１２を回転させること
により引抜リング１２が押付座金６から抜けない
ようにしている。

つぎに、ロールの組込み方法について説明す
る。あらかじめ一体化されたロールユニツト３を
ロール着脱工具８に引抜リング１２を介して取付
けた後、ロール着脱工具８に取り付けられた組替
治具２０により、ロールユニツト３及びロール着
脱工具８をロール軸１側へ移動し、ロールユニツ
ト３をテーパスリーブ５をロール軸１へ外嵌して
いくと共に、シリンダ１０のスプライン１０ａを
引張部材２に固定した菊形スプライン１４と第２
図中にイで示すスキマが出来るまで押し込み、そ
の後、シリンダ１０をスプライン１０ａの巾だけ
回転させ、ロール着脱工具８を引張部材２より抜
けないようにする。次に、ナツト１１をゆるめ、
引抜リング１２をナツト１１側へずらせる。つい
で、圧油口１０ｆに油圧ホース（図示せず）を接
続し、溝１０ｄに圧油を送り加工し、ピストン９
を押圧する。ピストン９はシリンダ１０の端面１
０ｃより出て引張部材２を矢印X₁方向にのばし、
ナツト１１と押付座金６との間にスキマロが出じ
る。ついで、該スキマロがなくなるまでナツト１
１を締め、その後、圧油を抜くと引張部材２が縮
み、ロールユニツト３のテーパスリーブ５がロー
ル軸１に圧入され、スリーブ５の端部５ｇはロー
ル軸１に外嵌した部材２１に圧接される。さら
に、再度、上記操作を繰り返し、ピストン９の加
圧、ナツト１１の締め、圧油を抜く動作を行なう
と設定された圧力の圧油に応じた引張り応力が引
張部材２に残り、ナツト１１、押付座金６、リン
グロール４、テーパスリーブ５と圧縮力とバラン
スした状態で静止する。上記ロールユニツト３の
ロール軸１への組込み時、テーパスリーブ５のテ
ーパ部５ａの押し込みによりリングロール４の内
面テーパ部４ｃとのスキマをなくし、ロール軸１
とリングロール４との芯合せが行なわれる。

上記の如く、リングロール４をロール軸１に対
して取り付けることにより、ロール軸１が回転さ
れると、先端のスプライン１ｂとテーパスリーブ
５及び押付座金６のスプライン５ｄ，６ｃを介し
てロールユニツト３へ伝達され、リングロール４
の両側面４ａ，４ｂとテーパスリーブ５及び押付
座金６との接触部ハ，ニでの摩擦力によりリング
ロール４へ伝達され、リングロール４は主として
圧縮力により側部圧力により回転される。また、
リングロール４の円周面とテーパスリーブ５の外
周面との接触部ホにおける内圧にても回転力が伝
達される。

上記側圧による伝達トルクTtと内圧による伝
達トルクTrは、下記の通りである。

T〓＝πμBδ（R₂ ²＋R₁ ²／R₂ ²−R₁ ²×１／E₁＋１／E₂
＋γ₁／E₁＋γ₂／E₂） 但し、第４図に示す如く、 Ｐ：引張部材２による押圧力 μ：リングロール４、スリーブ５、押付座金
６間の摩擦係数 δ：テーパスリーブ５の押し込みによるγ₁部
におけるしめ代 E₁：テーパスリーブ５の縦弾性係数 E₂：リングロール４の縦弾性係数 γ₁：テーパスリーブ５のポアソン比 γ₂：リングロール４のポアソン比 全体の伝達トルクＴは、Ｔ＝Tt＋Trとなる。

尚、内圧による伝達トルクは、リングロール４
が超硬ロールの場合、熱膨張係数が鋼の約１／２で あり、温度上昇によりしめ代が大きくなると共
に、引張応力が圧縮応力に比べて小さいので、Ｔ
≧0.5Tr（Tr＝0.1〜0.5T）に選定するのが好まし
い。

上記したトルク伝達時、ナツト１１による押付
力のため、リングロール４に与えられる圧縮力は
ゆるむことはない。また、引張部材２は伝達トル
クによる伸縮がなく、安定した締付力が得られ
る。

ロールユニツト３をロール軸１より分割する場
合は、ロール着脱工具８の圧油口１０ｆに油圧ホ
ースを接続し、加圧した状態で、ナツト１１を弛
め、引抜リング１２を第５図に示す如くセツト
し、油圧を抜き、再度ナツト１１を弛めれば、ロ
ール軸１よりテーパスリーブ５、押付座金６と共
にリングロール４が抜け、シリンダ１０を回転さ
せると引張部材２より抜き取ることができ、ロー
ル着脱工具８とロールユニツト３とを同時に取外
すことができる。

効 果 以上の説明より明らかなように、この考案に係
る片持式圧延機のロールによれば、ロール軸中心
部に引張部材を設け、油圧シリンダを内蔵したロ
ール着脱工具により、引張部材に引張応力を与え
た該引張応力とバランスする押付座金とテーパス
リーブの圧縮力によりリングロールに側部圧力を
与え、リングロールを側部圧力による摩擦力によ
り主として回転トルクを伝達しているため、従来
の如きリングロールを内面の摩擦力のみでトルク
伝達をする場合に生じるリング割れ等の問題は生
じない。かつ、リングロールが超硬ロールとした
場合、側部圧力により回転力を伝達すれば、その
応力は圧縮となり材料上も適しており、比較的小
径まで高トルクを伝達することができ、ロール原
単位が小さくてすみ、コスト的に有利となる。

また、ロール着脱工具によりロールユニツトを
ロール軸へ組み込み及び取付けを簡単に行うこと
ができると共に、テーパスリーブをリングロール
とロール軸間に設けているため芯合せを容易に行
うことができる。かつ、ロール軸に与える傷損度
が少ない等の種々の利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る圧延機全体の一部断面
側面図、第２図は第１図の要部拡大断面図、第３
図は第２図のＸ矢視図、第４図は伝達トルクの説
明図、第５図は分解の操作断面図である。 １……ロール軸、２……引張部材、３……ロー
ルユニツト、４……リングロール、５……テーパ
スリーブ、６……押付座金、８……ロール着脱工
具、９……ピストン、１０……シリンダ、１１…
…ナツト、１２……引抜リング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ロール軸中心部に引張部材を設けると共に、左
   右両側面及び円周面を円錐断面としたリングロー
   ルと該リングロールの一側面と円周面に嵌合した
   テーパスリーブと他側面に当接した押付座金とを
   予め組み立てたロールユニツトを設け、該ロール
   ユニツトを上記ロール軸に着脱するためのロール
   着脱工具とを設け、該ロール着脱工具はロール軸
   より突出する引張部材とスプライン係合する油圧
   シリンダと、該油圧シリンダに螺嵌するナツト
   と、ナツトの外周に設けたスプライン及び上記ロ
   ールユニツトの押付座金の外周に設けたスプライ
   ンと係合する引抜リングとよりなり、上記引張部
   材を油圧シリンダで引張応力を与えてナツトで締
   め付けることによりロールユニツトに圧縮力を与
   えてロール軸に組み込み、リングロールを両側か
   らの側部圧力で主として回転力を伝達する構成と
   したことを特徴とする片持式圧延機のロール。