JPH0534085B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、圧延機用ロール及び圧延機に関す
るものである。

圧延機においては、特に、圧延材の板厚均一性
が強く要求されている。ところが、ロール両端の
軸受部分が圧延荷重を受ける圧延機固有の構造の
ために、上下のロール軸線がそれぞれ軸受間にて
中膨らみに湾曲し、これがため圧延材がその幅方
向における中間部分にて厚くなるといつた問題が
ある。

そこで、従来より、こうしたロール軸線の湾曲
を補償するため、ロールにクラウンを与える方式
が採られている。その一つとしては、第１図に示
すように、ロールアーバ１の外周にスリーブ２を
嵌め着けると共に、そのロールアーバ１の中央部
に油圧室Ｒを形成し、そしてその油圧室Ｒ内に油
圧力をかけてスリーブ２の強制的に膨らませるこ
とにより、ロールのクラウンをコントロールする
方法が知られている。しかし、斯かるロールの場
合には、第２図に示すように、相手のロール３と
接する部分のスリーブ２が局所的に撓み、しかも
その撓み部の始点Ｐの部分に高い応力が作用する
ため、ホツトストリツプミルやプレートミルなど
の大荷重圧延用としては適さなかつた。

この発明の上記事情を考慮してなされたもので
あり、機械的な構成によつてクラウンをコントロ
ールすることにより、剛性が高くて受圧能力が大
きく、しかもクラウンのコントロール能力の優れ
た圧延機用ロール及び圧延機を提供するものであ
る。

以下、この発明を第３図乃至第１３図に基づい
て説明する。

第３図乃至第６図はこの発明による圧延機用ロ
ールの一実施例を図す。同図中４はロールアーバ
であり、その両端は軸受５によつて軸箱６に回転
可能に保持されている。このロールアーバ４の周
面の右半分の領域には、そのロールアーバ４の中
央から右端へと、右側のスリーブ７、リング状ピ
ストン８、およびリング状シリンダ（油圧シリン
ダ）９が順次嵌め合わされている。一方、これと
は対称的にロールアーバ４の左半分には、左側の
スリーブ７、リング状ピストン８、およびリング
状シリンダ（油圧シリンダ）９が嵌め合わされて
いる。そこで、以下、ロールの右側半分の構成を
代表して説明する。

ロールアーバ４とスリーブ７との嵌め合い面
は、互いに対応するテーパ面（傾斜面）４ａ，７
ａとされている。ロールアーバ４側のテーパ面４
ａは、ロールアーバ４をその中央から端部に亘つ
て漸次小径とするように形成され、そしてこれに
対応するようにスリーブ７側のテーパ面７ａが形
成されている。上記ロールアーバ４のテーパ面４
ａは、ロールアーバ４の軸に対する傾斜角がロー
ルアーバ４の中央部において最も大となるように
設定されている。そして、スリーブ７は、ロール
アーバ４の軸線方向に沿つて強制的に左右に移動
可能とされている。

リング状ピストン８とリング状シリンダ９は、
スリーブ７を移動させるための油圧式の移動機構
を成す。まず、そのピストン８は、その左側外周
面に突部８ａを有し、この突部８ａをスリーブ７
の右側内周面の環状の溝部７ｂに嵌め合わせるこ
とにより、スリーブ７に連結されている。スリー
ブ７の溝部７ｂを成す右側の壁部７ｃには、複数
の切欠き部７ｄがスリーブ７の周方向に所定の間
隔をおいて形成されている。また、ピストン８の
突部８ａは、そのピストン８の同一円周上に所定
の間隔をおいて複数形成され、それらの相互間が
切欠き部８ｂとされている。これらスリーブ７と
ピストン８を連結するに当つては、まず前者の切
欠き部７ｄに後者の突部８ａを向い合わせ、かつ
後者の切欠き部８ｂに前者の壁部７ｂを向い合わ
せるようにして両者を互いに突き合わせ、そして
前者の溝部７ｂ内に後者の突部８ａを位置させて
から、両者を所定の角度回転させる。これによつ
て、まずは両者がロールアーバ４の軸線方向に関
して連結される。次に、第４図に示すように両者
の切欠き部７ｄ，８ｂが一致する空所に対して、
同図中右側から第６図に示すような駒１０を差し
込む。この駒１０は湾曲したコ字状のものであつ
て、その切欠き部１０ａがシリンダ９側に向き、
そしてその両側の穴１０ｂを通るボルト（図示せ
ず）によつてスリーブ７側に固定される。このよ
うにして、スリーブ７とピストン８は一体的に連
結される。

一方、シリンダ９は、その右側部分がロールア
ーバ４の段差部４ｂと軸受５との間に挾さまれ、
そしてキー１１によつてロールアーバ４に側に結
合されている。このシリンダ９の左側部分は、ロ
ールアーバ４の周面と共にシリンダ室を構成して
いる。このシリンダ室内には、ピストン８の右側
部分が液密的に左右方向移動可能に備えられてお
り、その左右にてシリンダ室R₁，R₂が形成され
ている。これら左右のシリンダ室R₁，R₂内には、
ロールアーバ４の油路L₁，L₂を通して外部から
油圧が導入されるようになつている。シリンダ９
の左側部分の一部には左方への延出部９ａが形成
されており、それは前述した駒１０の切欠き部１
０ａに嵌まり合つている。

また、ロールアーバ４のテーパ面４ａには、そ
の全域に亘つて多数条（図では省略して２条とし
ている）の環状溝４ｃが形成されており、ここに
は油路L₃を通して外部から油圧が導入されるよ
うになつている。

なお、図中１２はシール部材である。

次に、このように構成されたロールの作用につ
いて説明する。ここでも、ロールの右側半分につ
いての作用を代表して説明する。

スリーブ７の移動機構は、その左側のシリンダ
室R₁内に油圧が導入されたとき、第３図におけ
るロールの上側半分の部分にて表わすようにピス
トン８と共にスリーブ７を右方に移動させる。一
方、その右側のシリンダ室R₂内に油圧が導入さ
れたときは、第３図におけるロールの下側半分の
部分にて表わすようにピストン８と共にスリーブ
７を左方に強制的に移動させる。スリープ７の左
右に移動に際しては、ロールアーバ４の溝４ｃ内
に油圧を導入してスリーブ７に拡大力を与え、こ
のことによつてその移動抵抗を軽減する。

こうしたスリーブ７の移動に伴つて、ロールの
特にその中間部分の外径が大きく変化する。すな
わち、スリーブ７が左方に移動すると、スリーブ
７はロールアーバ４のテーパ面４ａに沿つて拡大
し、その程度はテーパ面４ａのロールアーバ４の
軸に対する傾斜角がロールアーバ４の中央部にお
いて最も大となるように設定されているので、ロ
ール端に相当するよりもその中央に相当する部分
の方が大きくなる。このように、スリーブ７の移
動量に応じて、ロールの外径がその軸線方向にお
いてなめらかにかつ確かに拡径（膨出）し、その
膨出の程度はロールアーバ４の中央部において最
大となる。また、圧延力は、スリーブ７を介して
ロールアーバ４で確かに受けられることになる。

ところで、ロールの左側のスリーブ７について
は、例えば、第３図に表わすように右側のスリー
ブ７と同時に互いに接近、離間する方向に移動さ
せる。こうした場合は、ロール外径の左右の対称
性が得られる。しかし、必要に応じては、左右の
スリーブ７を個別に移動させてもよい。

なお、ロールアーバ４の溝４ｃに導入する油圧
によつて、スリーブ７にはそれをロールの端方向
に移動させる分力が生じるため、この分力を利用
してスリーブ７をロールの端方向に戻すようにし
てもよく、この場合には、スリーブ７をその戻し
方向に移動させるための移動機構部は不用とな
る。また、スリーブ７は、１つ以上でありかつ非
対称に設けてもよい（スリーブを１つとした例を
以下で他の実施例として説明する）。

第７図乃至第９図は、この発明による圧延機用
ロールの他の実施例を示す。

本実施例では、上述した実施例における左右の
スリーブ７が１つのものとされ、そしてその１つ
のものとされたスリーブ７とロールアーバ４との
嵌め合い面が次のようなテーパ面４ａ，７ａとさ
れている。すなわち、第８図に示すように、ロー
ルアーバ４側のテーパ面４ａの綾線は、小径とさ
れたロールアーバ４の左端と、大径とされたその
右側との半径差分Ｔを振幅として、ロールアーバ
４の軸線方向にサインカーブを画くものとされ、
そして、そのサインカーブは、ロールアーバ４の
軸線方向の中間点P₀を位相角θ＝0゜として、ロー
ルアーバ４の右端の点P₁が位相角θ＝＋90゜、ロ
ールアーバ４の左端の点P₂が位相角θ＝−90゜と
なつている。したがつて、テーパ面４ａは、ロー
ルアーバ４の左側を小径とし、その右側を大径と
するように形成され、かつその傾斜が無段階的に
変化するものとされている。また、当該テーパ面
４ａは、その稜線が上述したようなサインカーブ
を画くものであるから、無段階的に変化するテー
パ面４ａの傾斜角は、ロールアーバ４の中央部
P₀において最大となる。そして、このようなテ
ーパ面４ａに対応するように、スリーブ７側のテ
ーパ面７ａが形成されている。

しかして、スリーブ７は前述した実施例のもの
と同様の左右のリング状ピストン８によつて左右
にスライドされる。そして、そのスライド位置に
応じて、スリーブ７がロールの中間部にて大きく
膨らむように拡径し、ロール径が左右対称的に変
化する。その具体例を第９図および第１０図に示
す。第９図は、ロールの軸線方向におけるテーパ
面４ａの稜線のカーブを表わし、第１０図は、ス
リーブ７のスライド量に応じて変化するロールの
軸線方向におけるロール径の膨張量を表わす。第
１０図中の曲線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ
は、それぞれスリーブ７のスライド量が４mm、８
mm、12mm、16mm、20mm、24mm、28mm、32mmである
ときのロール径の変化を表わす。ところで、この
ように１つのものとしたスリーブ７は、その左右
両端のうちのいずれか一方側に備えた片方の移動
手段のみによつてもスライド可能である。

第１１図は、ロールアーバ４とスリーブ７のテ
ーパ面４ａ，７ａの他の形成例を示す。本例にお
けるテーパ面４ａは、ロールアーバ４の大径の右
端の点P₁、およびその小径の左端の点P₂のそれ
ぞれからロールの中間寄りに所定距離離れた点
P₃，P₄間にて、直線的な稜線を画くようなテー
パ面とされている。このテーパ面４ａのロールア
ーバ４の軸に対する傾斜角は、ロールアーバ４の
中央部、すなわち、線分P₃−P₄の部分が、線分
P₁−P₃およびP₄−P₂の部分より大きくなつてい
る。スリーブ７側のテーパ面７ａは、そうしたロ
ールアーバ４側のテーパ面４ａに対応するように
形成されている。本例のようにテーパ面４ａ，７
ａを形成した場合にあつても、スリーブ７のスラ
イド位置に応じて、それがロールの中間部にて大
きく膨らむように拡径し、ロール径が左右対称的
に変化する。このように、テーパ面４ａ，７ａ
は、第８図に示したような形状に近似したテーパ
としてもよい。

第１２図および第１３図は、第７図および第８
図に示したようなロールを実際に圧延機に組み込
む場合の異なる例を示す。第１２図の場合は、そ
うした第７図および第８図に示したロールが上下
の控えロールR₃，R₃として組み込まれ、また第
１３図の場合は、上側の作業ロールR₁と控えロ
ールR₃との間の中間ロールR₂として組み込まれ
ている。その他、作業ロールR₁として組み込ん
でもよく。つまりは、作業ロールR₁、中間ロー
ルR₂、控えロールR₃の少なくとも１つに適宜に
組み込むことができる。このように成した圧延機
では、スリーブ７のスライドに応じて、圧延材Ｗ
の板厚制御が高い剛性をもつて適確に行なわれる
ことになる。また、第３図に示したようなロール
を組み込んだ場合も同様である。

以上説明したように、この発明によれば、ロー
ルアーバの端部に、スリーブをロールアーバの軸
方向に移動させる油圧シリンダを設け、スリーブ
が嵌着されるロールアーバの外周面を、スリーブ
の挿入側となる端部の外径が中央部の外径より小
さくなるような傾斜面とし、この傾斜面のロール
アーバの軸に対する傾斜角をロールアーバの中央
部において最も大としたので、ロールアーバに外
挿されたスリーブを油圧シリンダによつてロール
アーバの挿入側から中央部に向けて移動させる
と、スリーブがロールアーバの傾斜面に沿つて移
動して拡径膨出し、その膨出量がロールアーバの
中央部において最大となる。すなわち、機械的な
構成（ロールアーバに形成した傾斜面）によつて
クラウンをコントロールすることができるので、
剛性が高くて受圧能力が大きく、しかもクラウン
のコントロール能力の優れたものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のロールの概略図、第２図はその
ロールの使用状態の説明図、第３図乃至第６図は
この発明の圧延機用ロールの一実施例を示し、第
３図は縦断面図、第４図は第３図の円部の拡大
図、第５図は第３図のＶ円部の拡大図、第６図は
駒の斜視図、第７図乃至第１０図はこの発明の圧
延機用ロールの他の実施例を示し、第７図は縦断
面図、第８図は要部の拡大説明図、第９図および
第１０図はアーバー外径の設定量およびロール膨
張量の具体例を示すグラフ、第１１図はこの発明
の圧延機用ロールの更に他の実施例を示す要部の
拡大図、第１２図および第１３図はそれぞれこの
発明の圧延機の異なる実施例を示すロール概略配
置図である。 ４……ロールアーバ、４ａ……テーパ面、７…
…スリーブ、７ａ……テーパ面、８……ピスト
ン、９……シリンダ、R₁……作業ロール、R₂…
…中間ロール、R₃……控えロール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円筒状のスリーブをロールアーバに嵌着して
   なり、当該ロールアーバの端部に、上記スリーブ
   をロールアーバの軸方向に移動させる油圧シリン
   ダを設け、上記スリーブが嵌着されるロールアー
   バの外周面を、スリーブの挿入側となる端部の外
   径が中央部の外径より小さくなるような傾斜面と
   し、この傾斜面のロールアーバの軸に対する傾斜
   角をロールアーバの中央部において最も大とした
   ことを特徴とする圧延機用ロール。 ２ 前記スリーブを複数とした特許請求の範囲第
   １項に記載の圧延機用ロール。