JPH0459124A

JPH0459124A - Ｈ形鋼の反り矯正用ローラ矯正機

Info

Publication number: JPH0459124A
Application number: JP16678590A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Omori; 大森　和郎; Tsuneo Seto; 瀬戸　恒雄
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1990-06-27
Filing date: 1990-06-27
Publication date: 1992-02-26
Anticipated expiration: 2014-03-08
Also published as: JP2865817B2

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Ｈ形鋼の反りを矯正するために用いるローラ矯
正機に関するものである。

〈従来の技術〉一般に、圧延Ｈ形鋼は同一垂直面内に軸心を存する上下
一対の水平ロールと、左右一対の垂直ロールを備えたユ
ニバーサルミルを用いて熱間圧延により製造される。

熱間圧延されたＨ形鋼はその後冷却されるが、この冷却
の過程で反りや曲がりを生しるため、通常はローラ矯正
機を用いて矯正を行う。

このローラ矯正機は、第８図、第９図に示すようにＨ形
鋼１の進行経路（矢印）に沿って上下交互に順次配置し
た水平ローラ２．３により、Ｈ形鋼１のウェブ１ａを押
圧し、ｉ７エブ１ａを介してフランジ１ｂに曲げ変形を
与えるものであり、Ｈ形１１ｉ１１の進行に伴い前記曲
げ変形が繰り返し付与されることで矯正が行われるもの
である。

このとき、水平ローラ２．３はできるだけウェブＩａの
フランジ１ｂとの接続部近傍を押し込むようにして、ウ
ェブには１尭みが生しないように配慮されている。しか
しながら、矯正時に発生する押し込み荷重が過度に大き
いとウェブが撓み、このために水平ローラ側のフランジ
が内側に倒れ、水平ローラ２．３の側面と接触してフラ
ンジに望性変形が生じ、矯正後に第１０図（ａ）に示す
如き面角度不良が残留する。

また、ウェブの剛性に比べて押し込み荷重が大きい場合
には第】Ｏ図ｆｂ）に示すようなウェブとフランジの接
続部の変形や、ウェブの曲がりが生しるため、十分な矯
正効果が得られていないのが実情である。

このようなＨ形鋼の矯正に関する問題点の対策として、
例えば特開昭５６−３００２７号、特開昭５６−１１９
６２４号、特開昭ｓ？　−１３７０２８号等が提案され
ている。

前記特開昭５６−３００２７号はミローラ矯正機の前方
、およびまたは後方に一対の水平ピンチロールと一対の
垂直ピンチロールを設置したものであり、また前記特開
昭５６−１１９６２４号は上下交互に配置した矯正ワー
クロールの少なくとも３個の間隔毎に左右竪ロールを配
設したものである。

さらに、前記特開昭５７−１３７０２８号は各矯正ロー
ラ側面にテーパを付けて、フランジの倒れを防止しよう
とするものである。

〈発明が解決しようとする課題〉ところが、前記特開昭５６−３００２７号、特開昭５６
１１９６２４号共に矯正ローラ（水平ローラ）の位置で
Ｈ形鋼のフランジを支持するものではないため、やはり
矯正時の押し込み荷重によりフランジが倒れて第１０図
に示す如き形状不良が発生し、矯正機の前方、あるいは
後方で、または矯正中の矯正ローラ間で垂直ローラによ
りフランジ外面を支持しても、前記フランジの倒れは完
全には修正できない。

また、前記特開昭５７−１３７０２８号では、矯正ロラ
の側面に付けたテーパにより、Ｈ形鋼のフランジを矯正
の押し込み荷重のために倒れる方向とは逆の方向に押し
戻すようにするものであるため、第１Ｏ図（ａ）に示す
如き形状不良が残留することがああり、またフランジ内
面に疵が発生することもあった６以上述べた如く、従来の技術はいずれもＨ形鋼の形状不
良の矯正のためには満足できるものとは言えなかった。

特に近年、建築用素材として圧延Ｈ形鋼に対する品質要
求の高まりとともに、フランジの厚さとウェブの厚さと
の比が大きい、いわゆる薄肉Ｈ形鋼が開発されたことに
もより、前記従来方式の矯正機では十分な矯正ができず
、ローラ矯正機による矯正後に行うプレス矯正の頻度が
益々増加し、納期管理上も大きな問題となっていた。

本発明は前述した従来の技術の課題に鑑み、圧延Ｈ形鋼
の反りを矯正するにあたって、ウェブとフランジとの接
続部の変形、フランジの倒れや曲かりによる形状不良を
防止するだめに開発されたＨ形鋼の反り矯正用ローラ矯
正機を提供することを目的とする。

〈Ｌ！題を解決するための手段〉本発明は、Ｈ形鋼の進行経路に沿ってｉｌＨ形鋼のウェ
ブを押圧する水平ローラを上下交互に配置したＨ形鋼の
反り矯正用コーラ矯正機において、前記水平ローラの外
周面が前記Ｈ形鋼のウェブ表面と圧接する範囲内で該Ｈ
形鋼の両側フランジ外面を押圧するための垂直ローラを
前記水平コーラ毎に配設することにより、さらに、前記
垂直ローラが、前記水平ローラの軸心方向と直角な垂直
面内でＨ形鋼の進行方向に傾動可能にすることにより前
記従来の技術における課題を解決したものである。

〈作　用〉Ｈ形鋼のローラ矯正機は、−Ｃ的には第６図に示す如く
Ｈの状態で行われる０本発明のローラ矯正機にあっては
この場合、水平ローラ２．３でウェブ１ａを押し込むと
同時に垂直ローラ４．５をＨ形鋼の両側フランジ１ｂ、
１「の外面に接触、押圧し、水平ローラ２．３がウェブ
１ａを押し込むことによって生じるフランジ１ｂ、１ｂ
の倒れを防止する。

すなわち、第６図（ａ）に示す如く、水平ローラ２．３
のウェブ押し込み力（以下矯正力という）Ｆａによりフ
ランジには矢印で示すモーメントが作用し、水平ローラ
がウェブの上側の場合は下側フランツが、水平ローラが
ウェブの下側の場合は上側フランジが開く方向に倒れよ
うとするが、第６回（ｂ）に示す如くこれを垂直ローラ
４．５で拘束するため、フランジの倒れは生しない。

また、垂直ローラ４．５でフランジｌｂ、１ｂを拘束し
ているのでウェブ１ａとフランジ１ｂ、１ｂとの垂直方
向の相互位置が維持され易く、ひいてはウェブ１ａの剛
性を高めることになり、矯正時に生しるフランジの曲げ
荷重を十分に付与することが可能となるので一層の矯正
効果を得ることができる。

すなわち、第６ＣＩ！］（ａ）に示すようにフランジの
拘束がない場合には、ウェブ１ａζフランジ１ｂ、１ｂ
との接続部Ｂは両端支持梁の自由端に相当するため、図
中Ａ点を水平ローラ３．４で押し込むと、ウェブｌａの
撓みおよび曲げ応力が大きくなる。したがって、矯正荷
重Ｆａがウェブ１ａの曲げ剛性よりも大きいとウェブと
フランジとの接続部の変形あるいはウェブの曲げ変形が
生じる。

これに対して、第６図（ｂ）に示すように垂直ローラ４
．５でフランジ１ｂ、１ｂを拘束した場合は、ウェブと
フランジの接続部Ｂは両端固定梁の固定端に相当するた
め、図中のＡ点を水平ローラ２．３で押し込んだときの
ウェブの撓みおよび曲げ応力は、前記垂直ローラを用い
ない場合よりも小さくなり、前述の如くウェブの変形を
抑制しながらフランジに十分な曲げ変形を付与すること
が可能となる。

今、第６図（ａ）の場合を両端自由支持梁、（ｂ）の場
を両端固定梁と仮定し、ウェブに変形が生じない限界曲
げモーメントをＭｏとして、それぞれにおけるＡ点での
最大矯正力Ｆを求めると次の如くなる。

第６図（ａ）の場合Ｆａ＝Ｍｏ／ｌ。

第６図（ｂ）の場合Ｆ　ｂ＝　Ｍａｘｌ　／　ｌ　ｚ” 上記２式を比較しても明らかなように、垂直ローラを設
置することによって同一断面剛性を有するＨ形鋼に対し
て、より大きな矯正力を加えてもウェブが変形すること
はない。

なお、垂直ローラのフランジ押圧位置が水平ローラのウ
ェブ押圧位置からずれた場合には、フランジの剛性に応
して該フランジの拘束効果が低下するので、十分な効果
を得るためには垂直ローラの軸心は第７図に示すように
水平ローラ２．３の外周面がＨ形鋼のウェブ１ａ表面に
圧接している範囲Ｘの中に存在する必要がある。

ここで、水平ローラの外周面がＨ形鋼のウェブ表面に圧
接している範囲とは、両者が接触している部分の長さの
５０％とし、幾何学的に求め得るが、垂直ローラの軸心
を水平ローラの軸心と同一垂直面内になるよう設置する
のが最ぢ効果的である。

上記においては、垂直口＝うにより水平ローラ外周面が
Ｈ形鋼のウェブ表面を圧接している範囲のＨ形鋼の両フ
ランジ外面を押圧するようにしているが、さらに本発明
では垂直ローラの軸心を、水平ローラの軸心方向と直角
な垂直面内でＨ形鋼の進行方向に傾動可能にする。

例えば、垂直ローラの軸心を垂直面に対してθ°傾斜さ
せた場合、垂直ローラのフランジ押圧力Ｆ、によってフ
ランジ外面に水平ローラのウェブ押圧方向の力Ｆ１が作
用する。この力Ｆ、は垂直ローラのフランジ押圧力ＦＨ
と、フランジ外面と垂直ローラ表面間の摩擦係数μによ
って決まり、下式で求められる。

Ｆ、＝μ×Ｆ、Ｉここで、摩擦係数μはフランジ外面と垂直ローラ表面間
の滑り率ε（−ｔａｎθ）に依存する値である。

したがって、ウェブの押下げ量を等しくしたときに、ウ
ェブに作用する力はＦ。たけ小さくなり、ウェブの変形
が起こりにくくなζ。

なおまた、このように垂直ローラの軸心を傾斜させるこ
とにより、前記したフランジの拘束力が増大する効果も
ある。

〈実施例〉第１１ｉＪならびに第２図に本発明の第１の実施例を示
し、第３図〜第５図は他の実施例を示す。

第１図において、２　ａ　〜２　ｇ、　３　ａ〜３　ｇ
はＨ形ｍｌのウェブ】ａを押圧する水平ローラでＨ形＃
ｉ４１の進行経路に沿って上下交互に順次配置しである
。

そして、４ａ〜４ｇ、５ａ〜５ｇはＨ形鋼１の両側フラ
ンジ１ｂ、１ｂの外面を押圧する垂直ローラであり、こ
の例ではその軸心が水平ローラの軸心と同一な垂直面内
で、かつ垂直状態で各水平ローラ毎に配設しである。

第２図は第１図の■−ｒ矢視による一部断面を示す正面
図で、水平ローラ２．３がウェブの上側にある場合を示
すが、水平ローラがウェブの下側にある場合は概ね本図
を倒立させた状態となるため説明を省略する。

図において、１０はローラ矯正機の機体フレームを示し
、水平ローラ２．３はシリンダ！１により片持支持され
、ユニバーサルスピンドル■２を介して図示省略した駆
動装置により回転駆動される。

１３は圧下装置でギャードモータ１４により駆動され、
圧下ねじ１５をチョック１１に接続し、水平ローラ２．
３のウェブ押し込み量が調整可能となっている。

このような構成はこれにこだわるものではなく、従来使
用されているローラ矯正機と変わるものではない。

４．５は垂直ローラで、保持部材１６．１６により回転
自在に保持されている。また】７．１７は摺動ブロック
で、保持部材１６．１６をそれぞれ固設するとともに油
圧シリンダ１Ｂ、１８により水平方向に機体フレーム１
０に設けた開口１９．１９内を移動可能に構成されてい
る。すなわち、油圧シリンダ１８を作動させることによ
り垂直ローラ４．５が摺動ブロツクＩ７．１７、保持部
材１６．１Ｇを介してＨ形鋼の両側フランジ外面に接離
自在となって、必要な押圧力でフランジ外面を押圧する
゛ことができる。

なお、２０は摺動ブロック１７．１７の４隅を案内する
ライナーであり、また２１．２Ｉは油圧シリンダ１８．
１８のロッドヘッド１８’　、１８’　と接続するため
のブラケットを示す。

このように構成したローラ矯正機を第１図の如く配置し
て、水平ローラ２ａ〜２ｇ、３ａ〜３ｇの各々、および
垂直ローラ４ａ〜４ｇ、５ａ〜５ｇのそれぞれの位置を
設定した後、Ｈ形鋼を矢印方向に送り込んでその曲がり
を矯正する。

第３図〜第５図は本発明の他の実施例であり、第３図に
示すように垂直ローラ４ａ〜４ｇ、５ａ〜５ｇがＨ形鋼
１の進行方向にθ°傾動可能となっていること以外は第
１図と変わるところはないので第１図、第２図と同一構
成部材には同一符号を付けて説明を省略する。

第４図の実施例においては保持部材１６’　＝　１６’
に軸部２２．２２をそれぞれ延長して設けてあり、該軸
部２２．２２は摺動ブロック１７’　、１７’に設けた
軸孔のブンシュ２３に嵌挿されてい拳。そして、この軸
部２２．２２の外端面にはさちに別体の軸２４．２４が
ポルト２９（第５図参照）で取り付けである。また軸２
４．２４はその嵌合部２５．２５を前記軸部２２．２２
に嵌入させるとともにキー２６．２６により、軸部２２
．２２、すなわち保持部材１６’　、１６’　とは回転
不能な如く強固に一体化させである。

２７．２７は傾動用アームであり、垂直ローラ４．５を
最大限１１形鋼のフランジ側に移動させたときにも、後
述する傾動シリンダ等が機体フレーム１゜と干渉しない
ように摺動ブロック１７’　、１７’から離して軸２４
．２４に固設する。

第５図は第４図の■−■矢視圓で、傾動アーム２７はそ
の先端を油圧シリンダ２８のロッドヘッド２８′に接続
しである。そして２１′　はブラケット２１の一方の側
を延長した油圧シリンダ２８の取付部を不している。

この実施例において、油圧シリンダ２８を作動させ、傾
動アーム２７を介して軸２４、保持部材２２を１頃動さ
せることにより、垂直ローラ４．５を必要な角度（θ°
）、Ｈ形鋼の進行方向に傾動させることができる。

なお、この傾動は手動であらかじめ設定してお（ことも
できるものである。

この実施例においても第１実施例と同様にしてＨ形鋼の
矯正を行う。

なお、上述説明においては例えば圧下装置の駆動源にギ
ャードモータを使用し、また垂直ローラの各調整用駆動
源として油圧シリンダを使用したがこれは他の駆動手段
を利用することももちろん可能で、さらに水平ローラの
押し込み量の調整は機体フレームに対して相対的に行っ
たが、これについても機体フレーム自体を垂直ローラと
ともに昇降させることもできる。

〈発明の効果〉本発明によるＨ形鋼の反り矯正用ローラ矯正機は、上述
の如く構成しであるため、従来のウェブを押し込むだけ
でフランジに曲げ変形を付与してＨ形鋼の反りを矯正す
る場合に比べ、より大きなウェブ押し込み量で矯正する
ことが可能となる。

すなわち、水平ローラ毎に垂直ローラを配設し、矯正中
にフランジを垂直に保持することによって、水平ローラ
でウェブを押し込んだときのウェブの曲げ剛性を高める
ことが可能となるため、ウェブにより大きな矯正力を作
用させることができ、高い矯正効果が得られると同時に
フランジが拘束されることがら該フランジの倒れを防止
することが可能となる。

さらに、フランジの厚さとウェブの厚さの比が大きい、
いわゆる薄肉Ｈ形鋼に対してより効果的であり、従来方
式のローラ矯正機で矯正不可能なサイズのＨ形鋼でも矯
正可能となり、プレスによる矯正負荷も大幅に低減でき
るとともに納期管理も容易になる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の実施例を示す図面で、第１図
は第１の実施例における概略配置の説明図、第２図は第
１図のＩ−１矢視の一部断面を示す正面図、第３図は他
の実施例における概略配置の説明図、第４図は第３図の
Ｉ−１矢視の一部断面を示す正面図、第５図は第４図の
−１１−−ＩＩ矢視を示す側面図、第６図および第７図
は本発明の詳細な説明図で第６図はＨ形鋼の断面におけ
るローラ配置と矯正力の作用の説明図、第７図は水平ロ
ーラとウェブとの圧接範囲の説明図、第８図は従来のロ
ーラ矯正機の概略配置の説明図、第９図は第８図のＩ−
［矢視断面図、第１０図は矯正後に残留するＨ形鋼の形
状不良の説明図である。第１図１・・・Ｈ形鋼、　　　　　２．３・・・水平ローラ、
４．５・・・垂直ローラ、　１０・・・機体フレーム、
１１・・・チッンク、１２・・・ユニバーサルスピンドル、１３・・・圧下装置、　　　　１４・・・ギャードモー
タ、１５・・・圧下ねじ、　　　　１６・・・保持部材
、１７・・・摺動ブロック、　　１８・・・油圧シリン
ダ、１９・・・開口、　　　　　　　２０・・・ライナ
ー２１・・・ブラケット、　　　２２・・・軸部、２３
・・・ブツシュ、　　　　２４・・・軸、２５・・・嵌
合部、　　　　　２６・・・キー２７・・・傾動アーム
、　　　２８・・・油圧シリンダ、２９・・・ボルト。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｈ形鋼の進行経路に沿って該Ｈ形鋼のウェブを押
圧する水平ローラを上下交互に順次配置したＨ形鋼の反
り矯正用ローラ矯正機において、前記水平ローラの外周
面が前記Ｈ形鋼のウェブ表面と圧接する範囲内で該Ｈ形
鋼の両側フランジ外面を押圧するための一対の垂直ロー
ラを前記水平ローラ毎に配設したことを特徴とするＨ形
鋼の反り矯正用ローラ矯正機。
（２）前記垂直ローラが、前記水平ローラの軸心方向と
直角な垂直面内でＨ形鋼の進行方向に傾動可能なことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のＨ形鋼の反り矯
正用ローラ矯正機。