JPH0377702A - ワークロール径可変の高荷重用多段圧延機 - Google Patents

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、ワークロールのロール径を変更自在とした高
荷重用多段圧延機に関する。

（従来の技術） 被圧延材を圧延する上下各１本のワークロールを、各々
２本の中間ロールを介して３本のバックアップロールで
支持するようにした１２段圧延機において、各バックア
ップロールを同径にした場合、荷重の偏りが起こり、軸
受寿命を早めるという問題があった。

そこで、このような問題を解決するために、バックアッ
プロールのロール径を、各々の負担圧延荷重に応じて異
ならせることにより、バックアップロールの軸受の耐久
性能を均一にしたものが提案されている（特開昭５７−
２０６５０７号公報参照）。

この従来のものは、単一径のワークロールを使用する多
段圧延機において、中央バックアップロールと両端バッ
クアップロールのロール径比を０．３〜０．７、好まし
くは０．４〜０．６に設定するものであった。

即ち、中央バックアップロールと両端バックアップロー
ルとのロール径比を種々変更して、ロール軸受の寿命を
求め、中央と両端のバックアップロールの寿命が略等し
くなるときのロール径比を、適正ロール径比として求め
るものであった。

（発明が解決しようとする課題） ところで、多段圧延機においては、ワークロールのロー
ル径を、少なくとも２種変更可能としたものがある。こ
のようなワークロール径可変の高荷重用多段圧延機にお
いて、各バックアップロールの寿命を略等しくするため
、適正なバックアップロール径比を定めるのに、前記従
来の技術をそのまま適用することができなかった。

即ち、前記従来の技術は、単一径のワークロールに対し
て、各バックアップロールのロール径比を定めるもので
あるが、ワークロールのロール径が変化すれば、各バン
クアップロールの負荷荷重が変化し、その適正ロール径
比も変るからである。

また、ワークロールの径を可変とする目的は、−台の圧
延機で生産性の向上と形状の改善とを行わせるためであ
る。

即ち、大径ロールを使用すると、高速圧延が可能であり
、良好な形状が得られ、かつ、安定した圧延が可能にな
る。

これは、大径ロールは熱容量が大きく、摩擦等により生
じる熱によるロールの昇温が小さく、結果的に被圧延材
に生じる熱の形状への影響が小さくなるためである。

また、小径ロールを使用すると、高圧下率が得られ、バ
ス回数の低減が可能になり生産性の向上が図れる。

これは、被圧延材にかかる圧延に必要な力が相対的に小
さくできるため、１バス当たりの圧下量を大きくとれる
ためである。

従って、例えばワークロール径可変の多段圧延機をリバ
ース圧延機として用い、６パスで製品を圧延する場合、
最初の１〜４パスを小径ワークロールを用いて高圧下率
で圧延し、最終の５〜６バスを大径ワークロールを用い
て良好な形状を得るようにしている。

即ち、ワークロール径可変の多段圧機においては、ワー
クロールのロール径が異なるのみならず、大径ワークロ
ールと小径ワークロールの使用頻度が異なるのである。

従って、前記バックアップロールのロール径比を求める
のに、単純に、大径ワークロールと小径ワークロールの
中間のロールを対象として、バックアップロールのロー
ル径比を定めるだけでは、適切な定め方とはいえなかっ
た。

そこで、本発明は、ワークロール径が変ること、及び、
異なる種類のワークロールの使用頻度が異なることを考
慮に入れ、バックアップロールの軸受寿命を略均−にす
るようにし、バックアップロール全体としての寿命が長
いワークロール径可変の高荷重用多段圧延機を提供する
ことを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、前記目的を達成するため、次の手段を講じた
。

即ち本発明のワークロール径可変の高荷重用１２段圧延
機の特徴とする処は、被圧延材１を圧延する上下各１本
のワークロール２を、各々２本の同径の中間ロール３．
４を介して３本のバッファ・ンブロール５，６．７で支
持すると共に、上下各ワークロール２のロール径を少な
くとも２種変更可能とした高荷重用１２段圧延機におい
て、 変更可能とされた前記ワークロール２のロール径のうち
最大の径を有するワークロール２のロール径が、前記中
間ロール３．４のロール径と略同径であるとともに、最
小の径を有するワークロール２のロール径と、２本の中
間ロール３，４を同時に支持する中央バックアップロー
ル５のロール径と、１本の中間ロール３又は４を支持す
る同径の両端バックアップロール６．７のロール径との
比が、（１：　４　：５．２　）　、（１：４．５　　
：５．２　’）、（１：４．５　　：５．７５）、（１
：４．２２：６　）及び（１：４：６）で囲まれる範囲
内である点にある。

また、本発明のワークロール径可変の高荷重用２０段圧
延機の特徴とする処は、被圧延材１を圧延する上下各１
本のワークロール１０を、各々２本の同径の第一中間ロ
ール１１．１２と３本の第二中間ロール１３．１４．１
５とを介して４本のバックアップロール１６．１７．１
８．１９で支持すると共に、上下各ワークロールＩＯの
ロール径を少なくとも２種変更可能とした高荷重用２０
段圧延機において、 変更可能とされた前記ワークロール１０のロール径のう
ち最大の径を有するワークロール１０のロール径が、前
記第一中間ロール１１．１２のロール径と略同径である
とともに、最小の径を有するワークロールｌＯのロール
径と、２本の第二中間ロール１３゜１４又は１４．１５
を同時に支持する同径の中央バックアップロール１７．
１８のロール径と、１本の第二中間ロール１３又は１５
を支持する同径の両端バックアップロール１６．１９の
ロール径との比が、　（ｌ：４：５．５）、（１：５：
５．５）、（１：　５　：５．８　）１：４．６　　：
６．５　）及び（１：　４　：　６．５）で囲まれる範
囲内である点にある。

（作　　用） 本発明の圧延機はリバース型として用いられる。

例えば、６バスで完成品を得る場合、初めの１〜４パス
は小径ワークロールを用い、最終５〜６バスは大径ワー
クロールを用いて圧延する。小径ロールを使用する目的
は、高圧下率を得ることであり、大径ロールを使用する
目的は、良好な形状を得ることと高速圧延のためである
。

また、純銅、黄銅等の銅合金、４２ニッケル合金等の軟
質材料の圧延に用いるときは、相対的に大径ロールの使
用頻度が高くなる。

そこで、大径ロールと小径ロールの使用頻度を統計的に
調査すると、大径ロールが２０〜３０％、小径ロールが
８０〜７０％であった。

従って、本発明においては、前記使用頻度に基づき、ロ
ール比を設定している。

本発明において、大径ワークロールのロール径を、中間
ロールのロール径に略等しくしたのは、次の理由による
。即ち、大径ワークロールを使用する目的である良好な
形状を得ることと高速圧延のためには、できるだけ大径
の方が良いが、中間ロール以上の径とすると、ロールの
座りの安定性を欠くこととなり、中間ロールとほぼ同径
とするのが限度である。

小径ワークロールのロール径は、特に限定されていない
が、両端のバックアップロール、中間ロール及び小径ワ
ークロールの軸心のなす角が１８０゜以下でなければ中
間ロールの飛び出しが発生することから、上記ロール配
置の配慮により、他のロール径との比が自動的に決まる
。この比は周知の値であるので、特に限定していないの
である。本発明においては、大径ロールは小径ロールの
約２（１，８〜２．０）倍と設定している。

バックアップロール径比を定めるに当り、小径ワークロ
ール径を基準としているのは次の理由による。

即ち、中央と両端のバックアップロール径の比のみでは
、バックアップロール径を任意に選定することかでき、
圧延機全体のロール配置を特定することができないので
、ワークロールを基準として、バックアップロール径比
を定めるようにしている。

また、基準となるワークロールを小径ワークロールとし
たのは、便宜上であり、大径ロールを基準としても、意
味するところは同じである。

中央バックアップロールと両端バックアップロールとの
径比は、小径ワークロールと大径ワークロールの双方の
使用を前提とした場合における、両バックアップロール
のベアリング寿命の均衡を図ることから決定される。

このうち、１１：６の径比に近い側にいくほど小径ロー
ルの使用比率が高い場合に有利であり、１　：４．５　
　：５．２の径比に近い側にいぐほど大径ロールの使用
比率が高い場合に有利である。

すなわち、もし両バックアップロールの径比が０．６７
　（１：　４　：　６）以下であると、中央バックアッ
プロールの寿命が両端バックアップロールの寿命に比し
て短くなり全体としてのバックアップロールの寿命が短
くなる。

また、もし両バックアップロールの径比が０．８７（１
：４．５　　Ｆ５．２）以下であると、両端バックアッ
プロールの寿命が中央バックアップロールの寿命に比し
て短くなり全体としてのバックアップロールの寿命が短
くなる。

また、ワークロールの径に対する両バックアップロール
の径の比は、中間ロールの径の制限から、ロールの飛び
出し等のロール配置の安定性から定められる。

即ち、ワークロールの径に対する中央バックアップロー
ルの径の比が（１：４）以下では、バックアップロール
の径が小さくなりすぎて、高荷重圧延ができなくなり、
（１：４．５）以上では、ロール配置の安定性が悪くな
るからである。

更に、ロール径比が（１：４．５　　：５．７５）及び
（１：４．２２：　６）以上になると、中央バックアッ
プロールと両端バックアップロールが、互いニ干渉し、
ロールを配置することができなくなるため、この範囲を
除外している。

以上は、本発明の１２段圧延機についての作用説明であ
るが、２０段圧延機においても、その作用は同じである
。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図に示すものは、ワークロール径可変の高荷重用１
２段圧延機のロール配置図である。尚、同図においては
、被圧延材の上側と下側とで異なる使用状態が示されて
いる。即ち、上側は、ワークロールとして最小径のワー
クロールを用いた場合のロール配置を示し、下側は、最
大径のワークロールを用いた場合のロール配置を示して
いる。勿論、実際の使用状態では、特殊な場合を除き、
上下ワークロールのロール径は同径とされる。

前記圧延機は、被圧延材１を圧延する上下各１本のワー
クロール２を有する。この各ワークロール２は、上下各
２本の中間ロール３．４によって支持されている。この
２本の中間ロール３，４のロール径は同径とされている
。この各中間ロール３．４は、上下各３本のバックアッ
プロール５．６．７によって支持されている。

前記３本のバックアップロール５．６．７のうち、中央
のバックアップロール５は、前記２本の中間ロール３，
４．を同時に支持している。そして、両端の２本のバッ
クアップロール６．７は、１本の中間ロール３又は４を
支持している。この両端バックアップロール６．７のロ
ール径０□は同径とされている。また、中央バックアッ
プロール５のロール径り、と前記両端ロール径り、とは
異径とされている。

第２図に前記圧延機の縦断面を示すように、前記バック
アップロール５，６．７は、軸方向に複数個分割された
ベアリング型ロールであり、該ロール軸受は、スタンド
に取付けられたサドル８によって軸支されている。

前記ワークロール２は、最大径のものから最小径のもの
まで、無段階に組替え可能とされている。

ワークロール２の最大径は、前記中間ロール３．４と略
同じ径とされている。ワークロール２の最小径は、最大
径の約％とされている。

第３図に示すように、ワークロール２の最小口−ル径ト
、中央バックアップロール５のロール径と、両端バック
アップロール６．７のロール径との比は、　（１：　４
　：５．２　）　、（１：４．５　　：５．２　）、（
１：４．５　　：５．７５）、（１：４．２２：６）及
び（１：４：６）で囲まれる範囲内に設定されている。

第４図に、前記ロール径比を求めるためのバックアップ
ロール寿命線図が示されている。バックアップロールの
ロール寿命Ｌｈは、次式及び表１゜表２の条件で求めた
。

但し、Ｎ；　バックアップロールの回転数Ｃ；　バック
アップロールの負荷容量 Ｐ；　ワークロールの平均荷重 表１ 表２ 第４図において、点線ａ及びａ゛はワークロール２が４
０ｍの時の中央及び両端のバックアップロール５．５．
７のロール寿命、−点鎖線す及びｂ”はワークロール２
が８０＋＋ｎ＋＋の時の中央及び両端のバックアップロ
ール５．６．７のロール寿命である。

前記点線図ａ、ａ’、及びす、ｂ“から最適ロール径比
を求める方法は、前記特開昭５７−２０６５０７号公報
に開示の従来例である。

本発明においては、これらの点線図を用いるのではなく
、第４図に示す実線Ｃ及びＣ“を用いるのである。

即ち、実線Ｃ及びＣｏは、ワークロール２が４０ａｎの
時の荷重と、８０−の時の荷重を平均し、かつ、両ロー
ルの使用頻度を加味して、ワークロールの平均荷重Ｐを
求めて計算した中央及び両端のバックアップロール５．
６．７のロール寿命を夫々示している。

前記実線ＣとＣｏが交わる点において、中央及び両端の
バックアップロール５，６．７のロール寿命が均しくな
る。そこで、この点を中心として適切な範囲として、（
中央）／（両端）のロール径比を０．６７〜０．８７と
定めた。

そして、かかる範囲を、最小ワークロール径を基準とし
て表現すると、第３図の点Ａ、Ｂ、Ｃ１Ｄで囲まれる四
角形の範囲となる。゛しかし、三角形ＤＥＦで囲まれる
範囲は、中央バックアップロール５と両端バックアップ
ロール６．７が干渉して、実際使用することができない
範囲となるので除外する。

第５図に示すものは、ワークロール径可変の高荷重用２
０段圧延機のロール配置図である。

この２０段圧延機は、圧延材１を圧延する上下各１本の
ワークロール１０を有する。各ワークロール１０は２本
の第一中間ロール１１．１２によって支持されている。

この２本の第一中間ロール１１．１２のロール径は同一
とされている。前記２本の第一中間ロール１１．１２は
３本の第二中間ロール１３．１４．１５によって支持さ
れている。この３本の第二中間ロール１３．１４．１５
のうち、中央のロール１４はその両側のロール１３．１
５より径が小さく、両側のロール１３．１５は同径とさ
れている。前記３本の第二中間ロール１３．１４．１５
は、４本のバックアップロール１６．１７゜１８、１９
によって支持されている。４本のバックアップロール１
６．１７．１８．１９のうち、中央２本は同径とされ、
かつ、左右両端の２本も同径とされている。

前記ワークロール１０のロール径は変更自在とされてお
り、その最大径は、第一中間ロール１１．１２のロール
径と時間−とされている。その他の条件は、前記１２段
圧延機と同じである。

そして、ワークロール１０の最小ロール径と、中央バッ
クアップロール１７．１８のロール径と、両端バックア
ップロール１６．１９のロール径との比は、（１：　４
　：５．５）、（１７５：５．５）、（１：５：５．８
）、（１：４．６　　：６．５　＞及び（１：　４　：
６．５）で囲まれる範囲に設定されている。

即ち、この範囲は、第６図に示す五角形ＧＨＩＪＫで囲
まれる範囲である。この範囲の求め方は、前記１２段圧
延機の場合と同しである。この２０段圧延機のロール径
の一例を表３に示す。

表　　　３ 尚、本発明は、前記各実施例に限定されるものではない
。

（発明の効果） 本発明によれば、ワークロールのロール径を変更使用す
るにも拘らず、各バックアップロールのロール寿命を均
等化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るワークロール径可変の高荷重用１
２段圧延機のロール配置図、第２図は同縦断面図、第３
図はロール径比の範囲を示すグラフ、第４図はロール寿
命線図、第５図は本発明に係るワークロール径可変の高
荷重用２０段圧延機のロール配置図、第６図はロール径
比の範囲を示すグラフである。 ■・・・被圧延材、２・・・ワークロール、３，４・・
・中間Ｃ）−）Ｌｔ、５・・・中央バックアップロール
、６．７・・・両端バックアップロール、１０・・・ワ
ークロール、１１．１２・・・第一中間ロール、１３，
１４．１５・・・第二中間ｏ−ル、１７、１８・・・中
央バックアップロール、１６．１９・・・両端バックア
ンプロール。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被圧延材（１）を圧延する上下各１本のワークロ
   ール（２）を、各々２本の同径の中間ロール（３）（４
   ）を介して３本のバックアップロール（５）（６）（７
   ）で支持すると共に、上下各ワークロール（２）のロー
   ル径を少なくとも２種変更可能とした高荷重用１２段圧
   延機において、 変更可能とされた前記ワークロール（２）のロール径の
   うち最大の径を有するワークロール（２）のロール径が
   、前記中間ロール（３）（４）のロール径と略同径であ
   るとともに、最小の径を有するワークロール（２）のロ
   ール径と、２本の中間ロール（３）（４）を同時に支持
   する中央バックアップロール（５）のロール径と、１本
   の中間ロール（３）又は（４）を支持する同径の両端バ
   ックアップロール（６）（７）のロール径との比が、（
   １：４：５．２）、（１：４．５：５．２）、（１：４
   ．５：５．７５）、（１：４．２２：６）及び（１：４
   ：６）で囲まれる範囲内であることを特徴とするワーク
   ロール径可変の高荷重用１２段圧延機。
2. （２）被圧延材（１）を圧延する上下各１本のワークロ
   ール（１０）を、各々２本の同径の第一中間ロール（１
   １）（１２）と３本の第二中間ロール（１３）（１４）
   （１５）とを介して４本のバックアップロール（１６）
   （１７）（１８）（１９）で支持すると共に、上下各ワ
   ークロール（１０）のロール径を少なくとも２種変更可
   能とした高荷重用２０段圧延機において、 変更可能とされた前記ワークロール（１０）のロール径
   のうち最大の径を有するワークロール（１０）のロール
   径が、前記第一中間ロール（１１）（１２）のロール径
   と略同径であるとともに、最小の径を有するワークロー
   ル（１０）のロール径と、２本の第二中間ロール（１３
   ）（１４）又は（１４）（１５）を同時に支持する同径
   の中央バックアップロール（１７）（１８）のロール径
   と、１本の第二中間ロール（１３）又は（１５）を支持
   する同径の両端バックアップロール（１６）（１９）の
   ロール径との比が、（１：４：５．５）、（１：５：５
   ．５）、（１：５：５．８）、（１：４．６：６．５）
   及び（１：４：６．５）で囲まれる範囲内であることを
   特徴とするワークロール径可変の高荷重用２０段圧延機
   。