JPH069687B2 - 多段圧延機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、小径圧延ロールを有する多段圧延機に関す
る。

〔発明の背景〕

近年、圧延機は、圧延製品、特に板材の圧延における省
エネルギ化、エツジドロツプの減少、さらには広幅薄物
材、高硬度材料の良好な圧延などの要請が極めて強い。
このような要請を満足させるためには、作業ロールをで
きるだけ小径化する必要がある。そして、作業ロールを
単に小径化する目的であれば、特開昭29−4761号広報に
開示されている多段圧延機（センジミア圧延機）のよう
に、ロール配列を１２段又は２０段とすることにより実
現できる。しかし、周知の通りこれらの多段圧延機は、
板形状の制御が分割偏心ロールを使用する幾何学的手法
によるため、複雑な制御技術を必要とする。しかも、作
業ロールにはベンデイング装置が設けられていないた
め、形状制御が困難であり、かつ圧延機の構造が複雑な
ため操業、保守が容易でない欠点がある。

一方、最新一対の小径作業ロールと一対の補強ロール間
に一対の中間ロールを配置した６段構成圧延機におい
て、中間ロールの軸方向移動と、中間ロールデンデイン
グ並びに作業ロールベンデイングの併用によつて、小径
作業ロールを使用して良好な圧延を行う圧延機が実現さ
れている（特開昭56−66307号公報）。この特開昭56−6
6307号公報に記載された圧延機は、作業ロール径が被圧
延材の最大板幅の２５％以下のものを用いるように構成
している。しかし、作業ロールが極端に小径となると、
ロール間スペース等の面から作業ロールを軸受箱により
支持し、軸受箱を介して作業ロールベンデイングを行う
ことが極めて困難となつてくる。すなわち、作業ロール
径が例えば最大板幅の１０％程度の小径になると、作業
ロールへの駆動トルクによる水平方向撓みが発生する。
このため、作業ロールの水平方向位置に隣接して保持ロ
ールを中間ロールと別に設け、作業ロールの水平方向撓
みを押える必要がある。ところが、作業ロールを組替え
る場合、作業ロールは、ロールの端部挿着した軸受箱と
一体に圧延機のハウジングから抜出す必要がある。この
ため、作業ロールの水平方向撓みを防止する保持ロール
が、駆動側の軸受箱を引出す際に障害となり、保持ロー
ルを移動可能な機構にしないかぎり作業ロールの組替え
が不可能になるという問題を生ずる。そこで、小径の作
業ロールを有する圧延機においては、軸受箱をハウジン
グに残すか、作業ロールをハウジングから引抜く前に軸
受箱を作業ロールより取外す手段が必要となる。

ところで、作業ロールが小径化すると、上下作業ロール
の軸間距離が小さいため、特公昭41−14974号公報また
は特公昭46−6176号公報に示されているように軸受とし
てすべり軸受か、又は作業ロールが高速回転するものに
ついては薄肉で比較的負荷容量の大きい針状コロ軸受が
用いられる。針状コロ軸受は、コロが細長い形状である
ため、偏荷重に対して弱い欠点がある。従つて、小径の
作業ロールを有する圧延機においては、作業ロールに使
用する半径方向の力やロールベンデイング力により、ロ
ールネックの撓みによる傾きが大きく、従来の軸受箱に
おいてはこの撓みに十分追従できないため、しばしば軸
寿を損傷することがある。そして、この軸受の損傷を防
止するため、ロールネックの傾きに軸受箱を追従させよ
うとすると、厖大なエネルギを必要とする。

一方、すべり軸受を用いた圧延機において、軸受を作業
ロール側に残し、ロールと一体化して作業ロールの交換
をするものがあるが、ロール組替作業中において軸受が
ロールから脱落したり、取扱いが容易でないという欠点
があつた。

実開昭５９−１１０１２６号には、上側の心金ロール１
と下側の加圧ロール２から成り、それ等のロールを各別
に軸受けすると共に上方に取外してロールの交換等を行
う構成のロール成形機において、加圧ロール２の軸受３
を上方に抜き差し自由に支持し加圧機構により心金ロー
ル１に向かって移動させる上下摺動台５に、上記ロール
軸受支持部より下方において、主動軸６を加圧ロール２
の軸４と平行に取付け、その主動軸６から加圧ロール２
にギヤ７，８で伝動する構成としたロール形成機が開示
されている。しかし、この装置における加圧ロールの取
り外しは、該加圧ロール両端部の軸受をロールに装着し
たまま上方に取り出すやりかたであり、多段圧延機に適
用するのは困難であった。

〔発明の目的〕

本発明は、小径作業ロールを備えた圧延機におけるロー
ルの組替作業を容易に行うことができる多段圧延機を提
供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、作業ロールを着脱自在かつ回転自在に支持し
ている軸受箱を、ハウジングに回転自在に設けた回動扉
に回動自在に保持させ、回動扉が水平方向に回動したと
きに、軸受箱が回動扉と一体に移動し、作業ロールが水
平方向に傾きつつ軸受箱から抜けるようにし、容易に作
業ロールの組替えを行うことができるように構成したも
のである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明に係る多段圧延機の好ましい実施例を、添
付図面に従つて詳説する。

第１図は、本発明に係る多段圧延機の実施例の正面図で
ある。第１図において、ハウジング１０の中央部には、
上作業ロール１２と下作業ロール１４とが配置してあ
る。これら上下の作業ロール１２，１４は、詳細を後述
する上下の作業ロール軸受箱１３，１５に回転自在に支
持されており、その作業ロール軸受箱が回動扉１６，１
８に回動自在に保持されている。回動扉１６，１８は、
一端部が支点ピン２０，２２を介して支持部材２４に回
動自在に取付けられ、ハウジング１０に沿つて、すなわ
ち上下の作業ロール１２，１４の軸に直交して回動でき
るようになつている。また、支持部材２４は、ピン２６
を介してハウジング１０に固定した固定部材２８に枢着
されている。従つて、回動扉１６，１８は、ピン２６を
中心にハウジング１０の側部外方、すなわち紙面に直交
して回動できるようになつている。

回動扉１６，１８の他端側は、係止部材であるキーパー
プレート３０に係合している。キーパープレート３０
は、長孔３２が形成されており、この長孔３２に挿入し
たボルト３４により、ハウジング１０に固定されるとと
もに、ボルト３４をゆるめることにより、ハウジング１
０に沿つて移動でき、回動扉１６，１８の係止を解除で
きる。また、回動扉１８には、ベンデイング用液圧シリ
ンダ３６が固定してあり、このベンデイング用液圧シリ
ンダ３６のピストン３８が回動扉１６に形成した係合溝
４０に挿入してある。

上作業ロール１２と下作業ロール１４との外側には、上
作業ロール１２と下作業ロール１４とに接して上中間ロ
ール４２と下中間ロール４４とが配置してある。上中間
ロール４２と下中間ロール４４とは、上中間ロール軸受
箱４６と下中間ロール軸受箱４８とに軸支されており、
特開昭56−66307号公報に記載されているように、軸方
向にシフトできるとともに、ハウジング１０に設けたプ
ロジエクトブロツク５０と上下の中間ロール軸受箱４
６，４８との間に配設したベンデイング用液圧シリンダ
５２によりベンデイング力を受けるようになつている。

上下の中間ロール４２，４４の外側には、これらに接し
て上補強ロール５４と下補強ロール５６とが配置してあ
る。上補強ロール５４と下補強ロール５６とは、上補強
ロール軸受箱５８と下補強ロール軸受箱６０とに軸支さ
れている。上補強ロール軸受箱５８と上中間ロール軸受
箱４６との間及び化補強ロール軸受箱６０と下中間ロー
ル軸受箱４８との間には、それぞれベンデイング用液圧
シリンダ６２が配設してあり、上下の中間ロール４２，
４４に与えるベンデイング力を調節できるようになつて
いる。上補強ロール軸受箱５８は、プロジエクトブロツ
ク５０に設けたバランスシリンダ６４に支持されてお
り、図示しない圧下装置による圧下力を直接受けるよう
になつている。

上下の作業ロール１２，１４の径は、一般に最大板幅の
１０％程度であるため、上作業ロール１２と下作業ロー
ル１４との側方、すなわち圧延材の通板方向には、上作
業ロール１２と下作業ロール１４との水平方向の撓みを
押える支持ロール６６，６８，７０，７２，７４，７
６，８０，８２，８４，８６，８８，９０が配置してあ
る。これらの保持ロールは、作業ロールから遠ざかるに
従い大径となつている。

各回動扉は、回動扉１８を例にとつて第２図に示すよう
に中央部がハウジング１０の開口部９２に挿入されてい
る。下作業ロール１４を回転自在に支持している下作業
オール軸受箱１５は、外周面が球面状に形成され、回動
扉１８に設けた下作業ロール軸受箱１５の外周面とほぼ
等しい球面を有する嵌合部９４に嵌入している。下作業
ロール軸受箱１５は、下作業ロール１４の半径方向に作
用するラジアル荷重を支持するラジアル軸受９６と、下
作業ロールの軸方向荷重を支持するスラスト軸受９８と
が収納してある。なお、ハウジング１０の駆動側（第２
図の上部側）にも操作側（第２図の下側）と同様の回動
扉１８ａが設けてある。また、ハウジング１０内の操作
側には、ロール受１１８が各作業ロールに対応して配置
してある。ロール受１１８は、後端がシリンダ１２０に
接続され、案内１２２に案内されて受部１２４が進退で
きるようになつている。

上作業ロール１２と下作業ロール１４との水平方向の撓
みを押える各支持ロールは、作業ロールの一側に配置さ
れる３本（第２図において作業ロール８０，８４，８８
の３本と支持ロール８２，８６，９０の３本）がそれぞ
れ一組を成し、フレーム１００，１０２に回転自在に支
持されている。フレーム１００，１０２は、第３図に示
すようにハウジング１０に固定した摺動ガイド１０４，
１０６の案内溝１０８に嵌合しており、押付シリンダ１
１０により各作業ロールに対し進退できるようになつて
いる。このため、各保持ロールは、フレーム１００，１
０２とともに移動し、作業ロールの組替時には、圧延材
１１２の斜め上下方向に避退する。各作業ロール軸受箱
は第４図に下作業ロール軸受箱１５を例にとつて示す如
く、放射状に油孔１１４が形成され、下作業ロール軸受
箱１５の中心部に潤滑油が供給できるようになつてい
る。嵌合部９４は、第４図に示すように回動扉１８の本
体と押え部材１１６とにより構成されており、押え部材
１１６を取外すことにより、下作業ロール軸受箱１５を
着脱することができる。そして、嵌合部９４に嵌合した
下作業ロール軸受箱は、下作業ロール軸受箱と嵌合部９
４との球面により嵌合部９４内に保持される。

上記の如く構成した実施例においては、圧延材１１２の
通板時に回動扉１６，１８がベンデイング用液圧シリン
ダ３６によりその間隔を開く方向に移動させられる。す
なわち、ベンデイング用液圧シリンダ３６を作動させる
と、回動扉１６が第１図において支点ピン２０を中心に
反時計方向に回動し、回動扉１８が支点ピン２２を中心
に時計方向に回動する。このとき、支点ピン２０を上作
業ロール１２の軸と同一水平面上に配置し、支点ピン２
２を下作業ロール１４の軸と同一水平面上に配置してお
くと、回動扉１６，１８の上下方向への回動量に対し、
水平方向への変化量が極めて少なく、例えば支点ピンと
作業ロールの軸心との間隔を５００mmとすると、上下の
作業ロール１２，１４が上下方向に２mm動いたとして
も、水平方向の変化量は４μｍであり、軸受の隙間より
も小さく、実用上問題となることはない。

上下の作業ロール１２，１４にベンデイング力を付与す
る場合には、ベンデイング用液圧シリンダ36の液圧を調
整することにより行う。そして、ベンデイング用液圧シ
リンダ３６を作動させると、回動扉１６，１８が相互の
間隔を広げる方向または狭める方向に回動する。上下の
作業ロール１２，14にベンデイング力が与えられると、
各作業ロールの端部が撓む。例えば、回動扉１６，１８
の間隔が広がる方向、すなわち上作業ロール１２が下方
に凸となるように、また下作業ロール１４が上方に凸と
なるようにベンデイング力が与えられると、各作業ロー
ルの端部が撓み、この撓み量に応じて第５図に示すよう
に各作業ロールの軸受箱が傾斜する。このため、各作業
ロールは端部が軸受箱と同軸に保たれ、ラジアル軸受９
６にかかる荷重が軸方向に一様な荷重となる。従つて、
ラジアル軸受９６が針状コロ軸受であつたとしても、損
傷を受けることがほとんどなく、安定して長時間運転す
ることができる。

作業ロールの組替えを行う場合には、次の如くして行
う。

まず、バランスシリンダ６４を作動して上補強ロール軸
受箱５８を介して上昇させるとともに、上中間ロール４
２をこれに追従して上昇させ、上中間ロール４２と上作
業ロール１２との間に間隙を設ける。次に、図示しない
圧下用油圧ジヤツキを下降させることにより、これに追
従して下補強ロール５６と下中間ロール４４とを下降さ
せ、下中間ロール４４と下作業ロール１４との間に間隙
を設ける。さらに、第３図に示した押付シリンダ１１０
を作動させ、フレーム１００，１０２を摺動ガイド１０
８に沿つて避退し、上下の作業ロール１２，１４の水平
撓みを防止している保持ロール６６，６８，７０，７
２，７４，７６，８０，８２，８４，８６，８８，９０
を上下の作業ロール１２，１４の両側に移動させ、組替
えに必要な間隙を設ける。

次に、ハウジング１０の操作側に設けたキーパープレー
ト３０を固定しているボルト３４をゆるめ、キーパープ
レート３０を第１図の右方向に移動し、キーパープレー
ト３０と回動扉１６，１８との係合を解除する。そして
回動扉１６，１８を第６図に示すように回動するととも
に、シリンダ１２０を作動してロール受１１８を前進さ
せ、受部１２４を所定の位置に配置する。回動扉１８を
例にとつて示す如く、回動扉１８がハウジング１０の外
方に回動するに従い、下作業ロール１４が水平方向に次
第に傾くとともに、下作業ロール軸受箱１５，１５ａが
回動扉１８の嵌合部９４内にて回動する。下作業ロール
軸受箱１５が角度θまで回動すると、下作業ロール１４
の端部が下作業ロール軸受箱１５から離脱し、ロール受
１１８の受部１２４上に搭載される。その後、回動扉１
８は、２点鎖線に示す如く開かれ、作業ロールがハウジ
ング１０内から引出される。このとき、回動扉１８は、
支点ピン２２側下端部が支持部材２４に支えられ、また
支持部材２４の下端部が固定部材２８により支えられ
る。なお、作業ロールのハウジングからの引出しは、ボ
ーターバーなどの組替治具により引出すことができ、容
易に組替作業を行うことができる。この際、作業ロール
が軽量なものであるときは、人手によつて組替作業を行
つてもよい。

前記実施例においては、ロール受１１８がシリンダ１２
０により進退できるように構成した場合について説明し
たが、ロール受１１８を所定の位置に固定して配置して
もよい。また、前記実施例においては作業ロール軸受箱
の外面の一部を球面状に形成した場合について説明した
が、作業ロール軸受箱を球体状に形成してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば軸受箱が回動扉に
装着され、該回動扉を回動させて開くことによって自動
的に作業ロールから軸受箱が抜き出されるので、小径の
作業ロールを有する圧延機のロール組替作業を容易に行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る多段圧延機の実施例の正面図、第
２図は前記実施例の下作業ロール部分の平面図、第３図
は作業ロールの両側に配置した支持ロールの取付状態を
示す詳細図、第４図は前記実施例の作業ロール軸受箱の
断面図、第５図は前記実施例の作業ロールにベンデイン
グ力を与えたときの作業ロール軸受箱の状態を示す断面
図、第６図は前記実施例の作業ロール組下作業の説明図
である。 １０…ハウジング、１２…上作業ロール、１４…下作業
ロール、１６，１８，１８ａ…回動扉、２０，２２…支
点ピン、２４…支持部材、２６…ピン、２８…固定部
材、３０…キーパープレート、３６，５２，６２…ベン
デイング用液圧シリンダ、４２…上中間ロール、４４…
下中間ロール、５４…上補強ロール、５６…下補強ロー
ル、９４…嵌合部、１１８…ロール受、１２０…シリン
ダ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸受箱を介してハウジング内に回転自在に
   支持された上下一対の作業ロールと、この作業ロールの
   外側に接して設けた回転自在な中間ロールと、この中間
   ロールの外側に接して設けた回転自在な補強ロールとを
   有する多段圧延機において、前記作業ロールを前記軸受
   箱に着脱自在に軸支するとともに、前記軸受箱を回転自
   在に保持し、かつ、一端が前記ハウジングに回転自在に
   結合されて水平方向に回動する回動扉と、前記ハウジン
   グに設けられ、前記回動扉を閉じた状態に係止する係止
   部材とを設けたことを特徴とする多段圧延機。
2. 【請求項２】前記軸受箱は外面が球面状に形成され、前
   記回動扉は前記軸受箱の外面に略等しい球面を有する嵌
   合部が形成され、この嵌合部に前記軸受箱が嵌合してい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の多段
   圧延機。
3. 【請求項３】前記ハウジングは、前記回動扉の一端部を
   水平方向に回動可能に支持するとともに、前記作業ロー
   ルの軸に直交した方向に回動可能に支持しており、かつ
   前記一対の作業ローの軸受箱をそれぞれ回動自在に保持
   している上下に位置する一対の前記回動扉の他端部が、
   ベンデイング用シリンダにより結合されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の多段
   圧延機。
4. 【請求項４】前記ハウジングは、操作側内部に操作側に
   設けた前記回動扉が水平方向に回動したときに、前記作
   業ロールの軸端部を支持するロール受と、このロール受
   を進退させるシリンダとを有することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記載の
   多段圧延機。
5. 【請求項５】前記各回動扉を作業ロールの直交方向へ回
   動させる回動中心は、対応する前機作業ロールの軸心と
   同一水平面上にあることを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項又は第４項に記載の多段圧延機。