JPH0428466B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、アーバーの外周に分割スリーブを
挿通し、焼嵌めその他遊嵌等の手段により接続し
てなる複合ロールの分割スリーブ取付構造に関す
るものである。

従来の技術 円胴部分と、これを両端で軸支持するネツクと
から基本的に構成されるロールは、その用途に応
じて、円胴部分とネツクとを一体的に形成した
１本もののロールと、アーバーの外周にスリー
ブを挿通してなるいわゆる複合ロールとに大別さ
れる。そしてこの複合ロールは、例えば連続鋳造
設置における高温のスラブ鋳片を挟圧引抜きする
ためのピンチロールや、スラブの熱間搬送用ロー
ルとして好適に使用されている。具体的には、第
１図に示す連続鋳造設置において、タンデイツシ
ユ１０からモールド１２に注入された要綱は、外
被のみが凝固したスラブ鋳片１４となつて垂下
し、この高温スラブ鋳片１４は、一連のサポート
ロール１６、ガイドロール１８およびピンチロー
ル２０の共作用下に安定的に送出されるようにな
つている。

これらのロールは、高温のスラブ鋳片１４に接
触することにより表面温度が600〜850℃程度にま
で上昇するので、従来は第２図に示すように、ロ
ール本体をなすアーバー２２の外周に、マルテン
サイト系ステンレス鋼やクロム・モリブテン鋼等
の耐熱合金を材質とする１本もののスリーブ２４
を外挿し、焼嵌め等の接続を行なつた複合ロール
が使用されている。なおこの複合ロールでは、ス
リーブ２４の表面が高温に晒されて膨張するが、
アーバー２２はその中心に穿設した通孔２６を介
して冷却水が貫流していて余り温度上昇しないの
で、両者間に担当の温度差が生じ、熱膨張の大き
いスリーブ２４はアーバー２２に対する締付力が
低下する事態が生ずる。このため、第２図の破線
で示す円形部分Ａにおいて、第３図ａ〜ｄに示す
ように、スリーブ２４の一端部をアーバー２２に
対して溶接２８、ピン止め３０その他ねじ止め３
２により固定し、該スリーブ２４の他端部はフリ
ーとして、スリーブウ２４が長手方向に伸縮し得
るよう構成してある。

このようにして従来の複合ロールでは、スリー
ブのアーバーに対する長手方向の伸縮を許容する
設計にはなつているが、実際にはスリーブ２４
は、前述の如く高温の連鋳スラブに接触して高温
に晒され、またガイドロール群は、冷却水のスプ
レーにより強制急冷されて温度の昇降変化が激し
い。しかも、スリーブ２４のアーバー２２に対す
る伸縮も、その長手方向全域に亘つて均一に行な
われるとは限らないため、スリーブが中央部分で
膨らむフクレ現象を呈したり、またヒートクラツ
クを生じたりする難点があつた。殊にピンチロー
ル群では、スラブ鋳片の厚みを均一にするためロ
ール間隔の微調節を行ない、最適の圧下力となる
よう調整されているが、このピンチロールに前記
したフクレ現象を生じるとスラブ鋳片自体の品質
に悪影響を及ぼすことは明らかである。

また、前記連続鋳造設備のように高温の熱影響
を受ける個所での使用以外にも、長尺の複合ロー
ルが過酷な作業環境で使用される場合がある。こ
の場合スリーブが均一に摩耗せず片減りするとき
は、その都度長尺のスリーブ全体を交換するのは
極めて不経済であるので、その片減りした個所の
み補修できれば便利である。

そこで、このような構成に応えるものとして、
例えば実公昭48−34893号、特開昭55−88919号、
実開昭57−132758号および特開昭58−6719号の各
公報には、ロール軸の外周に複数個の分割スリー
ブ乃至リングを被せてなる複合ロールが提案され
ている。このときは、該複合ロールを前述したス
ラブ鋳片の挟圧引抜き用ピンチロールに使用し、
高温の熱応力に晒された場合でも、夫々のスリー
ブが軸方向に適宜移動し得るので、スリーブが中
央部分で膨らむフクレ現象を呈したり、ヒートク
ラツクを生じたりすることがない。また過酷な作
業環境で使用されても、スリーブ全体を交換する
必要はなく、その片減りした分割スリーブだけを
交換補修すればよいので経済的である。

発明が解決すべき課題 分割スリーブからなる複合ロールは、それ自体
としては、単一のスリーブをアーバーに外挿した
形式のものに比して、前述の如く大きな利点を有
していることは明らかである。しかし夫々の分割
スリーブを取付ける構造としては、前記先行技術
の何れにも共通する如く、隣接し合う各スリーブ
の端縁部を波状、斜行状その他段部状に形成し
て、これらを相互に噛合させる形態のものに限ら
れている。このように個々のスリーブに、波状、
斜行状その他段部状等の噛合部を形成し、かつ隣
接するスリーブにも、前記噛合部と対応する形状
の噛合部を形成することは、その製造工程からみ
ると著しく煩雑でしかも高い精度を要し、従つて
工程数が増大すると共に製造コストが嵩む要因と
もなつている。

発明の目的 本発明は、前述した従来技術に係る分割スリー
ブを備える複合ロールに内在している課題に鑑
み、これを好適に解決するべく提案されたもので
あつて、少ない工程で分割スリーブをアーバーに
簡単に取付け得る構造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 前記課題を克服し、所期の目的を達成するため
本発明は、アーバーと、このアーバーに外挿され
て軸方向に整列する複数個の分割スリーブとから
なり、夫々の分割スリーブは隣接し合うスリーブ
との間に所定の膨張代を有している複合ロールの
分割スリーブ取付構造において、 前記軸方向に整列するスリーブ群の少なくとも
中間に位置する分割スリーブは、その一方の円周
端縁部に所要間隔で複数のキー溝が穿設されると
共に他方の円周端縁部には前記キー溝に対し所要
の位相角で対応的に複数のキー溝が穿設され、 前記アーバー３８の周面に固定したキーに前記
分割スリーブの各キー溝を臨ませることにより、
該アーバーに対し円周方向への回動不能に取付け
ると共に、 前記キー溝は、対応の各キーいに対しスリーブ
軸方向の所要遊びを有して、前記分割スリーブに
アーバーに対する長手方向の摺動を許容したこと
を特徴とする。

実施例 次に、本発明に係る複合ロールのう分割スリー
ブ取付構造につき、好適な実施例を挙げて、添付
図面を参照しながら以下説明する。第４図は、本
発明に係る複合ロール３４の一実施例を示す一部
切欠側面図、第５図は、第４図に示す複合ロール
の斜視図である。図示の複合ロール３４は、中心
軸方向に冷却水貫流用の通孔３６を穿設したアー
バー３８と、このアーバー３８の外周に挿通した
複数個の分割スリーブ４０ａ〜４０ｎとから基本
的に構成されている。すなわちスリーブは、第４
図の場合、第１スリーブ４０ａ、中間に位置する
第２スリーブ４０ｂおよび第３スリーブ４０ｃの
３つのセグメントに分割され、これら複数個の分
割スリーブは、夫々隣接し合う各スリーブ間に所
定の膨張代ｇが形成される配列となつている。

この膨張代ｇの寸法は、スリーブ４０に固有の
熱膨張系数、上昇温度限界その他該スリーブ４０
とアーバー３８との温度膨張差等を考慮して、具
体的に最適値が決定される。また各スリーブの材
質は、当該ロールが使用される作業環境に応じて
適切なものが採用され、前述した連続鋳造設備に
使用する場合は、マルテンサイト系ステンレス鋼
やクロム・モリブテン鋼等の耐熱合金が好適な材
質とされる。

また複数個のスリーブ４０ａ〜４０ｃの夫々
は、アーバー３８の両長手方向に摺動可能でかつ
円周方向には回動不能となるよう、該アーバー３
８に、後述するキー溝およびキーの組合わせをも
つて取付けられている。この場合、「各セグメン
トとしての分割スリーブ４０がアーバー３８の両
長手方向に摺動可能」とは、該分割スリーブ４０
が高温上昇して熱膨張した際に、該スリーブがア
ーバー３８の両長手方向に沿つて前記膨張代ｇを
狭める方向に伸張可能であることを指称し、分割
スリーブ４０がアーバー３８に対して両長手方向
に常に自由にスライドし得る状態で遊嵌されてい
ることを意味するものではない。

夫々の分割スリーブ４０をアーバー３８に安定
的に接続する手段として、本実施例では、アーバ
ー３８に固定したキー４２と、各スリーブ端部に
設けたキー溝４４とによるキー結合を使用してい
る。例えば、第４図および第５図において、分割
スリーブ４０ａの一方の円周端縁部には180°間隔
で２つのキー溝４４ａが穿設され、また他方の円
周端縁部には前記キー溝４４ａに対し90°の位相
角をもつて、同じく180°間隔で２つのキー溝４４
ｂが穿設されている。

そしてこのスリーブ４０ａをアーバー３８の外
周に挿通した後、各キー溝４４ａ，４４ｂの対応
個所において、キー４２ａ，４２ｂをアーバー３
８にボルト締めその他溶接等の手段で固定するこ
とにより、分割スリーブ４０ａをアーバー３８に
対し、円周方向に鋼、回動不可能となるよう取付
けることができる。この場合に前記キー溝４４
ａ，４４ｂは、対応の各キー４２ａ，４２ｂに対
しスリーブ軸方向に所要の遊びを有しており、従
つて前記分割スリーブ４０にアーバー３８に対す
る両長手方向の摺動を許容するようになつてい
る。また他の分割スリーブ４０ｂ，４０ｃも、同
様の手段によりキー結合されている。なおキー４
２の形状は、第６図ａ〜ｃに示す如く、円形、長
円形その他多角形等に適宜選択して、特定個所に
応力が集中するのを回避するのが望ましい。

このように、分割スリーブ４０の両円周端縁部
に穿設されるキー溝４４および対応のキー４２
は、順次千鳥状に所定の位相角をもつて配列する
のが好ましく、その実施例を第７図ａ〜ｃに示
す。

すなわち第７図ａは、キー溝４４ａ，４４ｂが
90°の位相角をもつて千鳥配列される例を示すも
のであつて、前述した第４図および第５図にも示
されている。また第７図ｂは120°間隔で３つのキ
ー溝４４ａが、一方のスリーブ円周端縁部に穿設
され、これに対し他方のスリーブ円周端縁部に
は、60°の位相角をもつて同様に120°間隔で３つ
のキー溝４４ｂが穿設されている状態を示す。更
に第７図ｃは、90°間隔で４つのキー溝４４ａが
穿設され、これに対し45°の位相角をもつて同様
に90°間隔で４つのキー溝４４ｂが穿設されてい
る状態を示している。なお第４図に示す如く、キ
ー４２の頂部は、分割スリーブ４０の表面レベル
より下方に位置するよう設定されることは勿論で
ある。

また、第４図に示す実施例では、３つ存在する
分割スリーブ４０ａ〜４０ｃの何れもがキー結合
されて、アーバー３８に対し両長手方向にい摺動
可能となるよう構成されている。しかしながら本
発明では、このように全ての分割スリーブが両長
手方向に摺動可能であることが要件ではなく、複
数個のスリーブ中、少なくとも中間に位置するス
リーブだけがアーバーの両長手方向に摺動可能で
かつ円周方向には回動不能となるよう、キー結合
で取付けられていればよい。例えば第８図に示す
ように、アーバー３８の各端部近傍に位置する分
割スリーブ４０ａ，４０ｃの一方の円周端縁部
を、溶接４６によりアーバー３８に固定し、その
中間に位置する分割スリーブ４０ｂのみがキー結
合されて、両長手方向に摺動可能に取付けられる
構成としてもよいことは勿論である。

更に、スリーブ４０が肉厚の場合は、第９図に
示すように、スリーブ円周端縁部に穿設されるキ
ー溝４４を切欠溝としないで有底溝とすることも
できる。この場合は、キー溝４４がスリーブ４０
の外周に切欠溝として露呈しないので、連続鋳造
設備におけるニツピングロール等に採用すれば、
スラブ鋳片の表面に溝跡をつけることがなく、好
適である。

発明の効果 以上に説明した如く、本発明に係る分割スリー
ブ取付構造は、スリーブ群の少なくとも中間に位
置する分割スリーブの一方の円周端縁部に所要間
隔で複数のキー溝を穿設すると共に、他方の円周
端縁部に所要の位相角で対応的に複数のキー溝を
穿設し、該スリーブを前記アーバーに外挿して、
前記夫々のキー溝にキーを臨ませると共に、該キ
ーをアーバーに固定するものである。従つて従来
のものに比して製造工程が著しく軽減され、また
高い精度を不要として製造コストを低く抑制し得
る等の有益な利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、連続鋳造設備におけるロール群の概
略説明図、第２図は、従来技術に係る複合ロール
の縦断面図、第３図ａ〜ｄは、第２図に破線で示
す円形部分Ａの拡大断面図、第４図は、本発明に
係る分割スリーブ取付構造の一実施例の一部切欠
側面図、第５図は、第４図に示す複合ロールの斜
視図、第６図ａ〜ｃは、キーの断面形状を示す説
明図、第７図ａ〜ｃは、千鳥配列されるキー溝の
説明図、第８図は、本発明の別実施例を示す側面
図、第９図は、肉厚のスリーブをアーバーに接続
する場合のキー結合の別実施例を示す斜視図であ
る。 ３８……アーバー、４０……スリーブ、４２…
…キー、４４……キー溝、ｇ……膨張代。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アーバー３８と、このアーバー３８に外挿さ
   れて軸方向に整列する複数個の分割スリーブ４０
   とからなり、夫々の分割スリーブ４０はり隣接し
   合うスリーブ４０との間に所定の膨張代ｇを有し
   ている複合ロールの分割スリーブ取付構造におい
   て、 前記軸方向に整列するスリーブ群の少なくとも
   中間に位置する分割スリーブ４０は、その一方の
   円周端縁部に所要間隔で複数のキー溝４４ａが穿
   設されると共に他方の円周端縁部には前記キー溝
   ４４ａに対し所要の位相角で対応的に複数のキー
   溝４４ｂが穿設され、 前記アーバー３８の周面に固定したキー４２，
   ４２に、前記分割スリーブ４０の各キー溝４４
   ａ，４４ｂを臨ませることにより、該アーバー３
   ８に対し円周方向への回動不能に取付けると共
   に、 前記キー溝４４ａ，４４ｂは、対応の各キー４
   ２，４２に対しスリーブ軸方向の所要遊びを有し
   て、前記分割スリーブ４０にアーバー３８に対す
   る長手方向の摺動を許容した ことを特徴とする複合ロールの分割スリーブ取付
   構造。