JPH0523714A - 圧延機のロール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は常にフラットな断面形状の板の得ら
れる圧延機のロールを提供することを目的とする。 【構成】 本発明はロールの周面に周方向に連通し軸方
向に独立して穿設された複数の油室と、同複数の油室の
外周に焼嵌めされた円筒状のスリーブと、上記油室のそ
れぞれに独立して油圧を印加可能にロールの内方より連
通された油道とを具備してなることを特徴とする圧延機
のロールを構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は製鉄機械における圧延機
のロールに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の製鉄機械における圧延機にて圧延
された板は図７に示す板１の様な断面形状をしている。
即ち、（ａ）は太鼓状、（ｂ）はつづみ状、（ｃ）は複
雑状であり、大別してこの三種類と、図示しない完全な
四角状（フラット状）である。圧延された板１の最もよ
い形状は図示しない四角状、即ち、フラット状である
が、この形状を得るには技術的に困難なものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の圧延機のロ
ールには解決すべき次の課題があった。

【０００４】即ち、通常の圧延機で圧延すると、圧延反
力によりロールがたわみ、図７の（ａ）のように中央の
膨らんだ形状の板１となる。この膨らみを見込んでロー
ルを少し膨らんだ形状のクラウンロールとすると、フラ
ット状の板１が得られそうであるがその条件は非常に狭
い範囲であり、図７（ｂ）の様に逆に板中央が凹状とな
った板１となりやすい。また、図７（ｃ）の様に凹凸の
生じた板１も発生しやすい。

【０００５】ここで、圧延条件に応じてロールクラウン
量を自在に制御できれば常にフラットな板が得られる訳
である。

【０００６】図６に示す例は、このロールクラウン量を
制御可能とした圧延機の一例で（ａ）はその側断面図で
ある。板１をはさんで上下にそれぞれワークロール１０
と、バックアップロール２０で構成される。ここでバッ
クアップロール２０は、図６（ｂ），（ｃ）に平断面図
で示す様に、バックアップロール２０内部に空洞部２２
を設けてある。この空洞部２２は油道２５にて外部の図
示しない油圧供給装置と結ばれている。この空洞部２２
に油を注入し、圧力を生じさせることにより、図６
（ｃ）の様にロール表面部２１が凸状に変形し、ロール
クラウンを形成する。このクラウン量は油圧力を調整す
ることにより、制御できる。この方式の圧延機では図７
（ａ），（ｂ）で示した形状を有する板１を圧延する場
合フラットな板を得られやすいが、図７（ｃ）の様な形
状の板の場合には制御困難であり、万全の形状制御は行
えない。

【０００７】図５の例は他の形状制御圧延機の例を示
す。（ａ）は側断面を示し、板１を介して上下にワーク
ロール１０、中間ロール３０、バックアップロール４０
で構成される。ここで正面断面を示す図５（ｂ）の様
に、中間ロール３０の片方端部をテーパＴ_L に加工して
ある。そして左右対称の板１が得られるよう、上下の中
間ロール３０は板１に対し、左右逆にテーパＴ_L を加工
してある。この構成によると、圧延反力にてワークロー
ル１０がたわむが、ロール端部はテーパＴ_L となってい
るためワークロール１０は中間ロール３０の方向へたわ
み、結果としてロール中央部が凸となったクラウンを形
成する。

【０００８】クラウン量の調整は中間ロール３０を軸方
向にシフトさせテーパＴ_L が、ワークロール１０と接す
る長さを可変とすることにより制御できる。この方式の
圧延機でも図６の例と同様図７（ａ），（ｂ）の板１の
圧延によるフラット状圧延は可能であるが、図７（ｃ）
の場合には困難である。

【０００９】以上の通り、従来の圧延機では図７（ｃ）
で示す形状を有する板を圧延する場合、これをフラット
な形状に圧延するのは困難であるという問題があった。

【００１０】本発明は上記の欠点を解消し、図７（ｃ）
の板形状に限らず、その他の複雑形状を有する板でもフ
ラット形状の板に圧延できる、形状制御機能を有した圧
延機ロールを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題の解決
手段としてロールの周面に周方向に連通し、軸方向に独
立して穿設された複数の油室と、同複数の油室の外周に
焼嵌めされた円筒状のスリーブと、上記油室のそれぞれ
に独立して油圧を印加可能にロールの内方より連通され
た油道とを具備してなることを特徴とする圧延機のロー
ルを提供しようとするものである。

【００１２】

【作用】本発明は上記のように構成されるので次の作用
を有する。

【００１３】即ち、ロールの周面に周方向に連通し、軸
方向に独立して穿設した複数の油室に油道を独立に連通
させ、かつ、油室の外周に円筒状のスリーブを焼嵌めす
るので、各油室は独立して油圧の印加できる室となり、
それぞれに所要の油圧を印加することにより、スリーブ
を所要量外方に膨まし、または相対的に一部を内方に凹
ませることによって所望のクラウンを自由に得ることが
できる。

【００１４】

【実施例】本発明の一実施例を図１〜図４により説明す
る。図１は本実施例に係るロール１００のロール軸に沿
った縦断面図、図２は一例として掲げた、図１の油室近
傍の詳細図、図３は図１のIII −III 矢視拡大図、図４
は図１のロールを用いた圧延機の側断面図である。

【００１５】図１において、１１０、１２０，１３０，
１４０，１５０はロール１００の外周に施され、ロール
周方向には導通し、軸方向には各々、分離された油室で
ある。図では油室は５室設けてあるが、その室数の増減
は自由である。１１１，１２１，１３１，１４１，１５
１は上記各々の油室１１０〜１５０にロール１００のロ
ール軸方向から径方向に屈曲して連通した各々の油道で
ある。これらの油道１１１〜１５１はロール端部のアダ
プタロール２００内の油室と、図３に示すアダプタロー
ル２００の正面断面図のごとくロータリー式油道１１１
ａ〜１５１ａと結ばれる。これら油道１１１〜１５１か
らロール各部の油室１１０〜１５０へ油が供給される。
１６０はロール外周の油室１１０〜１５０の更に外周に
焼き嵌めされた円筒状のスリーブである。スリーブ１６
０はロールの一方の端部にスラストベアリング１７０を
介してスリーブ止め１８０で脱去しないよう固定され
る。

【００１６】次に上記構成の作用について説明する。ア
ダプタロール２００の油道１１１ａ〜１５１ａから各々
の油室１１０〜１５０へ、各々油圧力を変えた油圧を作
用させると、油圧力によりロール１００の外周に嵌めら
れたスリーブ１６０はそれぞれの油圧に応じて変形し、
例えば被圧延材である板１が図７（ａ）〜（ｃ）で示す
様な形状のロールクラウンを発生する。即ち、図７
（ａ）の形状は、図１にて油室１１０，１５０の油圧力
を最大にし、次いで油室１２０，１４０の油圧が強く、
中央の油室１３０の油圧を最低に調整することにより得
られる。図７（ｂ）に示す形状は図７（ａ）とは逆に、
中央部の油室１３０の油圧を最大に、端部の油室１１
０，１５０の油圧を最低にすることにより得られる。図
７（ｃ）は油室１２０，１４０の油圧を最大にし、中央
の油室１３０と端部の油室１１０，１５０の油圧をそれ
より小さくすることにより得られる。またこれらの形状
の大小は作用させる油圧力の大きさを調整することによ
り容易に選択できる。

【００１７】図２はたとえば油室１２０とスリーブ１６
０との関係を示す例で、油室１２０に当接するスリーブ
１６０は油圧力作用部の肉厚ｔ₁ をロール１００との接
合部ｔ₀ より薄くし、油室１２０の油圧力で容易にスリ
ーブ１６０が変形しやすくした例である。またこの図示
の様に、ロール１００とスリーブ１６０の接合部１６５
は焼嵌めのみに限定されず、さらに拡散溶接し、油もれ
のない構造としてもよい。

【００１８】なお、スリーブ１６０を焼き嵌めすると、
その収縮のために、たとえば図２では油室１２０を被う
部分がロール１００の半径方向に凹むのに対し、接合部
１６５の部分は凹まないので、スリーブ１６０の外表面
は、軸方向に見た場合、一様ではなく、凹凸が生じる。
そこで外表面のこの凹凸を除去するため、スリーブ１６
０を焼嵌め後、スリーブ１６０の外周を機械仕上げして
おくことが望ましい。即ち、機械仕上げをしておけば、
表面は軸方向に面一に仕上っているので、ある特定の油
室、即ち、この場合は油室１２０のスリーブ１６０のみ
を外方に膨らましたい場合、油室１２０の軸方向の中央
部の残留応力は０に近いので、油圧を印加すると、その
表面は直ちに膨らみ始め、その膨らみによるスリーブ１
６０の応力、詳しくはその膨らみによる周方向のフープ
テンション応力が接合部１６５部位のスリーブ１６０の
残留応力（フープテンション応力）と同等になる迄には
油室１２０の軸方向の中央部は比較的大きく膨らむこと
ができる。従ってクラウン量の選択の範囲が大きい。

【００１９】これに対し、若し、焼嵌後に機械仕上げを
しておかないと、油圧印加による膨らみは凹んだ部分を
先ず、接合部１６５の部位と同じ位置迄、到達させるこ
とに費やされ、そこから初めて、たとえば図７（ｂ）の
ような板形状の効果を与えるクラウンの付与が始まるこ
とになる。その際、既に油室１２０と接合部１６５のス
リーブ１６０の応力レベル、詳しくは円周方向のフープ
テンション応力は同等になっているので、油室１２０部
位のスリーブ１６０がそのレベルから更に外方に膨らみ
始めるとその変位は軸方向に垂直断面の剪断力によって
接合部１６５のスリーブ１６０を油室１２０に近い側か
ら次第に外方に随伴して膨らみ始め、接合部１６５が離
れ始めて膨らみの小さいうちにその間隙が隣の油室に達
し、油室同士の圧力がバランスすることになり、本実施
例のロールとして意味を失う。即ち、油室１２０の部位
のスリーブ１６０の軸方向の撓み曲線の変化が隣の油室
に及ぶことになる。所要のクラウン量を得る迄にこの隣
室との油圧の連通を防ぐには上述の通り、スリーブ１６
０の外周をロール軸方向に面一仕上げしてもよいし、図
２に示すように油室１２０の部位のスリーブ１６０を予
め薄くし、局部的に油圧への応答性を高くしてもよい
し、接合部１６５の軸方向中央部を溶接してもよいし、
あるいは接合部１６５の軸方向長さを稍、長目にするよ
うな処置を講じてもよい。

【００２０】次に上記ロール１００を用いた圧延機の組
合わせロールの例を図４に示す。図はロール部分の側断
面図で、（ａ）は６段ミルの例を示し、ワークロール１
０と、バックアップロール４０の中間に上記ロール１０
０を中間ロール１００として構成した例である。（ｂ）
は４段ミルの例で上記ロール１００をワークロール１０
のバックアップロール１００として構成した例である。
（ｃ）は５段ミルとした例で上記ロール１００を上部、
もしくは下部に用いる例のうち図は下部に用いた例であ
り、上部は通常のワークロール１０と、バックアップロ
ール４０とし、下部のみ上記ロール１００を中間ロール
１００として使用した例である。これ以外の応用例でも
同様な効果は得られる。

【００２１】以上の通り本実施例によれば、油室１１０
〜１５０のうちの所望の油室に油道１１１〜１５１を通
じて油圧を印加し、スリーブ１６０の所望の部位に適切
なクラウンを与えることができるので、被圧延材である
板１の板厚を常に一様に制御できるという利点、即ち、
フラットな板が得られるという利点がある。

【００２２】

【発明の効果】本発明は上記のように構成されるので次
の効果を有する。

【００２３】本発明によると、任意のロールクラウン形
状が油室の油圧力を変えることにより容易に得られるの
で従来の様にロール形状に規定されたロールクラウン調
整しかできない欠点が解消され、どの様な断面形状を有
した板の圧延でも容易にフラットな板圧延が可能とな
り、品質向上が達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るロールの縦断面図であ
る。

【図２】図１の油室形状の一例を示す拡大図である。

【図３】図１のIII −III 矢視断面図である。

【図４】図１のロールを用いた諸圧延機の側断面図で、
（ａ）は６段ミルの例、（ｂ）は４段ミルの例、（ｃ）
は５段ミルの例の各図である。

【図５】従来の圧延機のテーパ式ロールの図で、（ａ）
は側断面図、（ｂ）は正面より見た縦断面図である。

【図６】従来の油圧式バックアップロールのロール軸に
沿った断面図で、（ａ）は側断面図、（ｂ）は油圧のか
からない状態のバックアップロールのロール軸に沿った
縦断面図、（ｃ）は（ｂ）に油圧の印加された状態の図
である。

【図７】従来例のロールで圧延された板を長手方向に見
た断面図で、（ａ）は板の中央の厚い太鼓状の例、
（ｂ）は（ａ）とは逆のつづみ状の例、（ｃ）は複雑形
状の例の各図である。

【符号の説明】

１０ ワークロー
ル ４０ バックアッ
プロール １００ ロール １１０，１２０，１３０，１４０，１５０ 油室 １１１，１２１，１３１，１４１，１５１ 油道 １６０ スリーブ １６５ 接合部 １７０ スラストベ
アリング １８０ スリーブ止
め ２００ アダプタロ
ール

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ロールの周面に周方向に連通し、軸方向
   に独立して穿設された複数の油室と、同複数の油室の外
   周に焼嵌めされた円筒状のスリーブと、上記油室のそれ
   ぞれに独立して油圧を印加可能にロールの内方より連通
   された油道とを具備してなることを特徴とする圧延機の
   ロール。