JPH04190905A - 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］ 本発明は鉄鋼業や非鉄の分野において用いられ、鋼板等
の板材をロールの間に通して塑性変形を行うことにより
所望の板厚にするための圧延機に係り、特に形状修正お
よびクラウン修正手段を設けた圧延機に関する。

［従来の技術］ 従来の４段式圧延機を第８図〜第１１図に示す。この種
の圧延機は比較的小径の一対のワークロール１．２と、
これらを外側から挟むように配置された比較的大径のバ
ックアップロール３，４とを備え、これらはいずれもほ
ぼ等しい胴長に形成されて全長にわたって転接され、各
ロールｌ。

２．３．４の両ネック部を軸受け５，６，７．８にて支
持するとともに、これらをハウジング９に装着して構成
されている。また、ハウジング９には圧下シリンダ１０
が取り付けられ、縦列配置された軸受け５〜８間を圧下
することによって圧下刃をワークロール１，２間に与え
るようにしている。

このような圧延機のワークロール１，２間に被圧延材１
１を通過させて所望の板厚のストリップ材を得るのであ
るが、被圧延材１１の通過に伴ってワークロール１．２
の中央部が拡開され、両端軸受け５．６側より被圧延材
１１の通過中心側が外側に膨らんでしまういわゆるロー
ルベンディングが生じる。このため、前記バックアップ
ロール３．４はクラウン形状とされ、ワークロール１゜
２０ロールベンデイングを吸収するようにしている。

しかしながらクラウンを付したバックアップロール３，
４を用いても、被圧延材１１の性状や圧下量の違い等に
よってロールベンディング量が一義的に定まらないため
、実際上は第１２図に示すように、被圧延材１１の端部
厚さｈと中央部厚さＨの間に差（＝Ｈ−ｈ）が生じてお
り、圧延後のストリップ材の断面形状は両側縁にいわゆ
る耳伸びが発生した太鼓状断面となってしまう。このよ
うなことから、矩形断面のストリップ材を得るように各
種の提案がなされている。

従来のクラウン制御方法としてロールベンディング法が
知られている。これはロールネックにベンディングシリ
ンダを取り付け、ロールクラウンとワークロールの弾性
変形が打消すようにワークロールの圧下面が平坦になる
ように制御してクラウンを修正するように作用させるも
のである。すなわち、第１０図に示すように、ワークロ
ール１．２のネックに装着された軸受け５，６の間に両
ロッドタイプのベンディングシリンダ１２を配設し、こ
のシリンダ１２を伸縮させることにより両軸受け５，６
の間隔を調整することができるようになっており、ベン
ディング量に応じて被圧延材１１に発生しようとするク
ラウンを修正させるものである。これはワークロールベ
ンディング法であるが、その他にバックアップロールベ
ンディング法もある。

また、圧延ロール内に油室を設け、これに作用する油圧
を調節してワークロールのクラウンを変えるＶＣロール
法や、ワークロールを部分的に加熱膨張させてクラウン
を変えるヒートクラウン法、あるいはロールクーラント
を掛ける量を部分的に調節して膨張量を調節して行う方
法等が知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記ロールベンディング法によれば、即
応性および柔軟性に富んではいるものの、第１３図　（
ａ）、ｆｂ）に示すように、ワークロール１，２がバッ
クアップロール３，４の全面に拘束されているために、
ワークロールに充分な撓みを与えることが困難であり、
絶対能力に欠けるばかりか、被圧延材の板幅１強度、形
状等によりバックアップロールを組替えてそのクラウン
形状を変更する必要がある等の欠点がある。

また、ＶＣロール法ではワークロール構造の複雑化によ
って高価となり、保守も面倒となってしまう。更に、ヒ
ートクラウン法やロールクーラント法では、柔軟性があ
るものの応答性が極めて悪いという問題がある。

本発明の目的は、上記従来の問題点に看目し、特に高速
圧延で刻々変化する条件に対応できる即応性を有し、広
範囲にわたるワークロールのクラウン制御機能をもたせ
ることができるとともに、特にワークロールの撓み制御
量を大幅に増大することができるようにした圧延機を提
供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明に係る圧延機は、圧
延材を圧下する一対のワークロールと、各ワークロール
に転接する一対のバックアップロールとを備え、各ロー
ルの両端軸受けをハウジングに取り付けるとともに、前
記一対のワークロール間の軸受は間隔を調整しクラウン
制御をなす加圧手段を前記ハウジングに組込んでなる圧
延機において、前記一方のバックアップロールはロール
軸方向に分離した短尺胴長の一対のサポートロールによ
り形成しつつこの分離サポートロールな回転可能に支持
しかつ軸方向摺動可能に支持するバックアップシャフト
に取り付けて構成し、上部バックアップシャフトと平行
に配設されたガイドシャフトに位置移動可能に装着され
前記分離ロール本体に係合するガイド部材を取り付ける
とともに、ハウジングにはガイドシャフトと直交する方
向に伸縮する伸縮ロッドを有する液圧駆動手段を設け、
前記伸縮ロッドを開脚リンク機構を介して前記同軸のガ
イド部材相互に連結することにより同軸の分離ロール間
隔を調整可能とし、他方のバックアップロールはロール
軸方向に分離し、かつ、固設された短尺胴長の一対のサ
ポートロールにより形成し、同軸の分離ロール間隔を調
整不可能としたものである。

［作用］ 上記構成によれば、被圧延材を直接圧下するワークロー
ルの撓みを抑制する各バックアップロールは、ロール軸
方向に分離された一対のサポートロールにより構成され
、ワークロールと各々部分的に転接して圧下刃をサポー
トする。上部バックアップロールにおいては、分離サポ
ートロールは軸方向に移動可能とされ、その位置移動を
行わせることにより曲げモーメント支点が変化し、ワー
クロールネックの加圧手段によるロールベンディング量
を加減調整することができる。このような分離ロールの
位置移動は、ハウジングに取り付けられだ液圧駆動手段
のロッドの伸縮動作に追随する開脚リンクの開閉によっ
て行われ、ロッドの伸縮により開脚リンクは開脚または
閉脚し、端部に連結された一対のガイド部材の間隔を変
化させ、もってガイド部材に係合された一対の分離ロー
ルの間隔が調整される。さらに、下部バックアップロー
ルでは、予め被圧延材の幅より外側に位置するサポート
ロールを配設する。したかって、上部サポートロールに
おいては、液圧駆動手段による伸縮動作にて一対の分離
サポートロールによって設定されるロールベンディング
支点が変化され、ワークロールの軸受は間に介在される
加圧手段による加圧力と独立または協働してロールベン
ディング量を迅速に調整でき、一方、下部バックアップ
ロールでは、被圧延材の幅寸法および形状に合わせて所
望の分離サポートロール間隔のものに設定されることに
よってロールベンディング支点が変化され、ロールベン
ディング量を迅速に調整でき、高速圧延でのクラウン制
御を的確に行わせることができる。特に分離ロールの位
置移動を液圧駆動手段とこれに連結される開脚リンクに
よって行わせるので、即応性が高（適正な位置制御が可
能となる。

［実施例］ 以下に、本発明に係る圧延機の具体的実施例を４段式圧
延機に適用した例に付き図面を参照して詳細に説明する
。

第１図〜第２図は実施例に係る４段式圧延機の全体構成
を示している。図示のように、門型のハウジング２０に
対して平行な一対の上下ワークロール２２．２４が互い
に転接可能に横架され、これらの間に被圧延材２６を通
板可能にしている。このような上下ワークロール２２．
２４の各背面側には上バツクアップロールユニット２８
と下バツクアツプロールユニット３０がやはり平行に横
架されている。

上バツクアップロールユニット２８はワークロール２２
と平行に配置されるバックアップシャフト３２を有し、
これにはロール軸方向の左右に分離され、胴長が短く形
成された一対のサポートロール３４Ｒ，３４Ｌが回転か
つ軸方向に摺動移動できるように取り付けられている。

この一対のサポートロール３４Ｒ，３４Ｌは前記上ワー
クロール２２に転接され、圧延時にワークロール２２の
バックアップサポートをなすものである。

同様に、下バツクアツプロールユニット３０も下部バッ
クアップロール３６と、これに装着される左右一対に分
離されたサポートロール３８Ｒ１３８Ｌを有し、下ワー
クロール２４に転接させるようにして圧延時のバックア
ップサポートをなすようにしている。また、前記サポー
トロール３４Ｒ，３４Ｌ、’３８Ｒ，３８ｔは、第３図
に上部ユニット２８について代表して示したように、回
転ベアリング４０を介してバックアップシャフト３２に
装着され、また両端面にスラストベアリング４２．４４
を配設して装着されている。

上記した上下ワークロール２２．２４のネック部分と、
上部バックアップロールユニット２８のバックアップシ
ャフト３２のネック部分には、第２図に示すように、軸
受け４６，４８．５０が取り付けられ、さらに、下部バ
ックアップロールユニット３０の下部バックアップロー
ル３６のネック部分には、軸受け５２が取り付けられ、
これらをハウジング２０に縦列配置して取り付けている
。そして、ハウジング２０の下部位置には圧下シリンダ
５４が装備されており、これを駆動することにより所定
の圧延圧力をワークロール２２゜２４間に発生させるよ
うにしている。

このような構成において、上述した上バツクアップロー
ルユニット２８の分離サポートロール３４Ｒ，３４Ｌは
、ロール軸方向に移動することにより位置調整ができ、
下バツクアツプロールユニット３０の分離サポートロー
ル３８Ｒ，３８Ｌは下部バックアップロール３６に固設
されているため、ロール軸方向に移動不可能となってい
る。

上バツクアップロールユニット２８の分離サポートロー
ル３４Ｒ，３４Ｌの位置調整のために、サポートロール
３４Ｒ，３４Ｌにはガイド部材としてのロールガイド５
６Ｒ，５６Ｌが係合されている。第３図は上バツクアッ
プロールユニット２８への装着例を示している。図示の
ように、バックアップシャフト３２の両端軸受け５０間
に渡し掛けられる２本のガイドシャフト５８がバックア
ップシャフト３２と平行に取り付けられている。共通の
軸受け５０に対してバックアップシャフト３２とガイド
シャフト５８を取り付けることにより、両シャフト３２
．５８の平行度を保持されている。このガイドシャフト
５８に対し前記ロールガイド５６Ｒ，５６Ｌが取り付け
られており、これはガイドシャフト５８を貫通させ、サ
ポートロール３４Ｒ，３４Ｌと干渉しないように形成さ
れたスライドケーシング６０Ｒ，６０Ｌを備えている。

そして、スライドケーシング６０Ｒ。

６０Ｌにはサポートロール３４Ｒ，３４Ｌの両端面に向
けて延長され、ロール３４Ｒ，３４Ｌの両端面に取り付
けられているスラストベアリング４２．４４を挟持する
スラストベアリングサポート６２．６４が取り付けられ
ている。スラストベアリングサポート６２．６４は各々
第３図（ｂ）に示したように、直接スラストベアリング
４２゜４４に当接されるドーナツ盤状の押えプレート６
６と、これを外面から補強支持するブラケット６８によ
って形成されている。押えプレート６６はバックアップ
シャフト３２を干渉しないように貫通させている。した
がって、各サポートロール３４Ｒ，３４Ｌは各々ロール
ガイド５６Ｒ１５６Ｌをガイドシャフト５８に沿って軸
方向に移動させることに伴って、サポートロール３４Ｒ
１３４Ｌをバックアップシャフト３２の軸方向に摺動移
動させることができる。

ここで、サポートロール３４Ｒ，３４Ｌの位置移動を適
正に行わせる駆動手段がバックアップロールユニット２
８に設けられている。これは被圧延材２６の幅寸法なら
びに板形状に応じて一対の分離サポートロール３４Ｒ，
３４Ｌの位置を、相互にワークロール２２の外周面に沿
って軸方向に接近させたり離反させるもので、ハウジン
グ２０に取り付けられる液圧駆動手段としての油圧シリ
ンダ装置７０と、これにより脚の開閉動作がなされる開
脚リンク機構７２によって構成されている。すなわち、
上バツクアップロールユニット２８について、第３図（
ａ）に示したように、ハウジング２０の上梁部材の中央
部に油圧シリンダ装置７０を取り付けており、これは圧
油の給排によりロッド７４を前記バックアップシャフト
３２およびガイドシャフト５８側に向けられこれらと直
交する方向に伸縮動作されるように固定配置されている
。また、この伸縮ロッド７４の先端には、２本の等長リ
ンク部材を回転自在に連結して逆Ｖ字状に配設され、そ
の開き角度を可変とした開脚リンク機構７２が接続され
ている。そして、開脚リンク機構７２の各リンク部材の
先端を左右のロールガイド５６Ｒ，５６Ｌのスライドケ
ーシング６０Ｒ，６０Ｌにそれぞれ連結しているのであ
る。開脚リンク機構７２の開脚平面はガイドシャフト５
８と平行な面とされ、油圧シリンダ装置７０の駆動によ
りロッド７４を伸縮させることにより、リンク部材の開
脚角度が変更され、これに伴ってロールガイド５６Ｒ，
５６Ｌ、ひいては一対のサポートロール３４Ｒ，３４Ｌ
を相互に離反させたり、あるいは接近させることができ
る。

また、ハウジング２０にはロールベンディング装置９０
が組込まれており、第４図に示すように、上部ロールベ
ンディング用ロッド９２、下部ロールベンディング用ロ
ッド９４、およびロールベンディング用シリンダ９６、
およびピストン９８から構成されている。

上部ロールベンディング用ロッド９２の下端部はピスト
ン９８に固着され、上端部が上部ワークロール軸受け４
６と接離自在に配設されている。

また、下部ロールベンディング用ロッド９４は逆に上端
部がピストン９８に固着され、下端部が下部ワークロー
ル軸受け４８と接離自在になっている。シリンダ９６の
中央部には、小径の連通孔１００が設けられ、ここに図
示しない圧油供給装置から圧油を導入すると、ロールベ
ンディング用ロッド９２，９４は互いに離反し、上下ワ
ークロール２２．２４の各軸受け４６．４８を各々バッ
クアップロールユニット２８．３０の軸受け５０．５２
側に押圧するように作用する。

また、ロールベンディング用シリンダ９６と上下ワーク
ロール軸受け４６．４８との摺動面には、各々ライナ１
０２，１０４を貼着し、シリンダ９６への圧油供給時に
この摺動面にて滑動し、ワークロール軸受け４６．４８
を押し開き、前記サポートロール３４，３８とワークロ
ール２２゜２４との当接箇所を支点として曲げモーメン
トが作用しやすいようにしている。これにより、ワーク
ロール２２．２４による圧延時におけるワークロール圧
延面プロフィールが矯正されて平坦面となるように調整
される。

なお、圧下シリンダ５４は、第５図に示したように、ヘ
ッド１０６を内蔵し、圧延時には図示しない圧油供給装
置から圧下シリンダ５４内に圧油を導入することにより
、ヘッド１０６を上昇させるようにしている。ヘッド１
０６の動作は下部バックアップロールユニット３０の下
部バックアップロール軸受け５２を押上げ、この圧下刃
は下部サポートロール３８Ｒ，３８Ｌ、下部ワークロー
ル２４、軸受け４８、ロールベンディング装置９０、軸
受け４６、上部ワークロール２２、上部サポートロール
３４Ｒ，３４Ｌ、上部バックアップシャフト軸受け５ｏ
、ハウジング２０に伝達されて、所望の圧延力を発生さ
せるのである。

このように構成された圧延機の動作は次のようになる。

圧延前に被圧延材２６の幅に合わせてサポートロール３
４Ｒ，３４Ｌおよび３８Ｒ，３８Ｌの位置を予め決定し
ておく。この場合、サポートロール３４，３８のワーク
ロール２２．２４への転接位置は被圧延材２６に重合し
ない位１に設定する。

この初期設定が終了した後、ワークロール２２゜２４間
に被圧延材２６を通板する。これにより被圧延材２６は
所望の板厚に圧延されてストリップ材として出るが、こ
の形状判定を目視あるいはセンサロールによる接触方式
、光や磁気を利用した非接触方式によって行う。この判
定により耳伸びや中伸びが発生した場合には、上バツク
アップロールユニット２８においては、ハウジング２０
に取り付けた油圧シリンダ７０への圧油給排を行い、開
脚リンク機構７２を作動させて対となっているサポート
ロール３４Ｒ，３４Ｌを相互に近接するようにあるいは
離反するように位置移動させるとともに、下バツクアツ
プロールユニット３０においては、被圧延材２６の幅寸
法に応じ、サポートロール３４Ｒ，３４Ｌによって設定
されるロールベンディング支点と同一位置にサポートロ
ール３８Ｒ，３８Ｌを有したものを取り付けて、ワーク
ロール２２．２４に作用する曲げモーメント量を調整し
、形状異常の発生を抑制し、矩形のストリップ材を得る
ことができる。

第６図〜第７図に上下ワークロール２２．２４のプロフ
ィールがサポートロール３４，３８の位置調節によるペ
ンディング力の大きさによってどのように推移するかの
実験結果を示す。

第６図はロール径６００ｍｍ、圧延力６００ｔｏｎ、サ
ポートロール間距離を１４００ｍｍに設定し、ロールペ
ンディング力をＯ〜１２５ｔｏｎまで調整した場合の上
部ワークロール２２のプロフィールの変化を示す。

第７図はロール径６００ｍｍ、圧延力６００ｔｏｎ、サ
ポートロール間距離を１６００ｍｍに設定し、ロールペ
ンディング力をＯ〜１２５ｔｏｎまで調整した場合の上
部ワークロール２２のプロフィールの変化を示したもの
である。

この結果から理解できるように、ロールペンディング力
およびサポートロールの位置によりワークロールの撓み
量を任意に変更することができ、もってストリップ材の
断面調整が可能であることが判明する。したがって、広
範囲に形状制御ができるクラウン制御能力を持たせるこ
とができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、ワークロールの
バックアップサポート部位を任意に変更することによっ
て迅速かつ広範囲にわたってクラウン制御を行わせるこ
とができ、製品形状の修正が極めて容易に実現すること
ができる。

特に、本発明では、上バツクアップロールユニットでは
圧延時のバックアップをなす分離サポートロールの位置
移動を、ハウジングに取り付けられガイドシャフトと直
交する方向に伸縮する伸縮ロッドを有する液圧駆動手段
と、これにより開脚角度を可変とした開脚リンク機構と
によって同軸に配置された一対の分離ロール間隔を調整
可能としているので、的確に位置移動を行わせ、移動速
度も速くすることができ、かつ、下バツクアツプロール
ユニットでは被圧延材の幅寸法に合わせて所望のサポー
トロールを選ぶだけでよいので、形状修正機能を迅速に
行わせ、かつ精芒な位置制御によるクラウン制御を行わ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る圧延機の正面図、第２図
はその側面図、第３図（ａ）は上部サポートロール部の
要部拡大断面図、第３図（ｂ）は同図（ａ）の側面断面
図、第４図はロールベンディング装置の断面図、第５図
は圧延機の軸受けが装着されたハウジングの断面図、第
６図および第７図はサポートロールの位置移動に伴うロ
ール撓み量の特性図、第８図は従来の４段式圧延機の正
面図、第９図は同側面図、第１０図は圧延機の軸受けが
装着されたハウジングの要部断面図、第１１図はロール
ベンディング装置の断面図、第１２図はロール撓みを示
す模式図、第１３図はクラウンの増加および減少状態の
模式図である。 ２０・・・・・・ハウジング、 ２２．２４・・・・・・ワークロール、２６・・・・・
・被圧延材、 ２８．３０・・・・・・バックアップロールユニット、
３２・・・・・・バックアップシャフト、３４Ｒ，３４
Ｌ、３８Ｒ，３８Ｌ・・・・・サポートロール、 ３６・・・・・下部バックアップロール、４０・・・・
・回転ベアリング、 ４２．４４・・・・・・スラストベアリング、４６．４
８，５０．５２・・・・・・軸受け、５４・・・・・圧
下シリンダ、 ５６Ｒ，５６Ｌ・・・・・・ロールガイド、５８・・・
・・・ガイドシャフト、 ６０・・・・・・スライドケーシング、７０・・・・・
・油圧シリンダ装置、 ７２・・・・・・開脚リンク機構、 ７４・・・・・・ロッド、 ９０・・・・・・ロールベンディング装置。 特許出願人　　宇部興産株式会社 第１図 第２図 第４図 第５図 第６図 第７図 ストリップ材の幅（ｍｍ） 第８図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図 第１３図 （ａ）　　　　　　（ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 圧延材を圧下する一対のワークロールと、各ワークロー
   ルに転接する一対のバックアップロールとを備え、各ロ
   ールの両端軸受けをハウジングに取り付けるとともに、
   前記一対のワークロール間の軸受け間隔を調整しクラウ
   ン制御をなす加圧手段を前記ハウジングに組込んでなる
   圧延機において、 前記一方のバックアップロールはロール軸方向に分難し
   た短尺胴長の一対のサポートロールにより形成しつつこ
   の分離サポートロールを回転可能に支持しかつ軸方向摺
   動可能に支持するバックアップシャフトに取り付けて構
   成し、上部バックアップシャフトと平行に配設されたガ
   イドシャフトに位置移動可能に装着され前記分離ロール
   本体に係合するガイド部材を取り付けるとともに、ハウ
   ジングにはガイドシャフトと直交する方向に伸縮する伸
   縮ロッドを有する液圧駆動手段を設け、前記伸縮ロッド
   を開脚リンク機構を介して前記同軸のガイド部材相互に
   連結することにより同軸の分離ロール間隔を調整可能と
   し、他方のバックアップロールはロール軸方向に分離し
   、かつ、固設された短尺胴長の一対のサポートロールに
   より形成し、同軸の分離ロール間隔を調整不可能とした
   ことを特徴とする圧延機。