JPH07132302A

JPH07132302A - 圧延方法

Info

Publication number: JPH07132302A
Application number: JP28137793A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Hiura; 正日浦; Kazuhiko Horie; 一彦堀江; Hisayoshi Arakami; 久良荒神; Yutaka Matsuda; 裕松田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1993-11-10
Filing date: 1993-11-10
Publication date: 1995-05-23
Anticipated expiration: 2015-01-17
Also published as: JP2999106B2

Abstract

(57)【要約】【目的】圧延中における板幅変更時の初期ロールシフ
ト力を小さくし、同ロールシフト装置の小型化を図る。【構成】ワークロール端部にテーパ圧延部を具えた圧
延機において、テーパ圧延部の間隔を広げる方向にシフ
トするに際し、ワークロールに作用するスラスト力が小
さくなるように、上下ワークロールまたは上下バックア
ップロールをクロスし、上記シフト完了後、板形状制御
に必要なシフト角度に戻す圧延方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワークロールをシフト
して帯材を圧延する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続圧延設備においては、オンラインロ
ール研削装置の採用により、広幅帯鋼から狭幅帯鋼へ、
及び狭幅帯鋼から広幅帯鋼へと接続して連結圧延する、
スケジュールフリー圧延が試行されている。図８は前述
した従来の圧延設備のロールシフト圧延機の一例の概念
を示す正面図、図９は図８のＩＸ〜ＩＸ視を示す平面
図、図１０はワークロールクロス圧延におけるロールク
ロス及びロールシフトを示す平面概念図である。図８及
び図９に示すように、上バックアップロール３を介して
圧下力Ｐで圧下された上ワークロール１と、下バックア
ップロール４を介して圧下力Ｐで圧下された下ワークロ
ール２とを、図示しない圧延機の上下各動のロールシフ
ト装置によって、広幅帯鋼２０ａの板幅Ｗａに応じてそ
れぞれシフトし、この広幅帯鋼２０ａを圧延する。上下
ワークロール１、２のバレル部の片側端部にはテーパ部
１ａ、２ａがそれぞれ設けられており、この各動のテー
パ部１ａ、２ａによって広幅帯鋼２０ａの両エッジ部を
圧延することにより、エッジドロップの改善が意図され
ている。

【０００３】図９に示すように、溶接部２０ｄによって
接続された後続の狭幅帯鋼２０ｂが圧延機の入側に来る
と、その板幅Ｗｂに応じて上ワークロール１及び下ワー
クロール２を図示しない上下のロールシフト装置のロー
ルシフト力Ｓｈによって上下のテーパ部１ａ、２ａの間
隔が小さくなるようにそれぞれシフトし、この狭幅帯鋼
２０ｂを圧延する。次に、溶接部２０ｄによって接続さ
れた後続の広幅尾引け鋼２０ｃが圧延機の入側に来る
と、その板幅Ｗｃに応じて上ワークロール１及び下ワー
クロール２を図示しない上下のロールシフト装置のロー
ルシフト力Ｓｈによって上下のテーパ部１ａ、２ａの間
隔が大きくなるようにそれぞれシフトし、この広幅帯鋼
２０ｃを圧延する。

【０００４】図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、ワー
クロールクロス圧延においては、上下ワークロール１、
２に、圧延中のワークロールクロス角θｗによる方向の
異なる上下バックアップロール３、４から受けるスラス
ト力μｂ・Ｐ（μｂ：スラスト係数、Ｐ：圧延荷重）及
び広幅帯鋼２０ａ、狭幅帯鋼２０ｂから受けるスラスト
力μｓ・Ｐ（μｓ：スラスト係数）がそれぞれ作用し、
μｂ・Ｐ＞μｓ・Ｐであるので、その合成カラスト力
（μｂ・Ｐ−μｓ・Ｐ）はロールシフト力Ｓｈに付加さ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが従来の装置で
は、後続の狭幅帯鋼２０ｂ及び広幅帯鋼２０ｃが来ると
板形状不良部をできるだけ短くするために、上下ワーク
ロール１、２をそれぞれ急速にかつ大幅にシフトする必
要がある。従って、この始動時のロールシフト力Ｓｈは
かなり大きなものになり、ロールシフト装置も大容量に
なるので圧延機の製作費が上昇する。図１０に示すワー
クロールクロス圧延においては、（ａ）ではその合成ス
ラスト力（μｂ・Ｐ−μｓ・Ｐ）はシフト方向と一致す
るのでロールシフト抵抗は軽減されるが、（ｂ）ではそ
の合成スラスト力（μｂ・Ｐ−μｓ・Ｐ）がシフト方向
と反対方向に作用するのでロールシフト抵抗はさらに増
大する。本発明は、上記従来の問題に対し、広幅帯鋼に
対応して上下ワークロールのテーパ部１ａ、２ａの間隔
を拡大する方向にシフトする場合のロールシフト抵抗を
減少し、ロールシフト装置を軽量化することを目的とし
た。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明においては、バレル部の互いに反対方向の一
方の端部にテーパ圧延部を成形した上ワークロール及び
下ワークロールと、この上下１対のワークロールを補強
する上バックアップロール及びバックアップロールとを
具備した圧延機において、帯材の圧延中に、前記上下の
テーパ圧延部の間隔を拡大するように上ワークロール及
び下ワークロールをそれぞれシフトするに際し、前記上
下バックアップロールから前記上下ワークロールに加え
られるスラスト力が前記帯材から加えられるスラスト力
よりも大きくすると共に、この上下バックアップロール
から受けるスラスト力が前記シフト方向に作用するよう
に前記上ワークロールと前記下ワークロールとを互いに
クロスさせるか、または、前記バックアップロールから
前記上下ワークロールに加えられるスラスト力が前記帯
材から加えられるスラスト力よりも小さくなるように、
前記上下バックアップロールを前記上下ワークロールと
同一方向にクロスさせて両者のクロス角差を小さくし、
前記上下ワークロールのシフトが完了すると前記ワーク
ロール及び又はバックアップロールのクロス角を帯材の
板形状制御に必要な角度に戻すことを特徴とするもので
ある。

【０００７】

【作用】狭幅帯材の圧延中に後続の広幅帯材が圧延機入
側に来た時、圧延機が両クロス型（ワークロールの両端
が夫々反対の水平方向に回動する型式のもの）の場合
は、上下ワークロールのテーパ圧延部が帯材流れ方向の
例えば出側に位置するクロス状態（通常圧延状態）か
ら、上下ワークロールだけをそのテーパ圧延部が帯材流
れ方向の入側に位置する方向へ互いに逆クロスさせる
と、上下バックアップロールから上下ワークロールに加
えられるスラスト力が帯材から加えられスラスト力より
も大きい状態の下で、その正の値である合成スラスト力
（上下バックアップロールから加えられるスラスト力と
帯材から加えられるスラスト力との差）が、テーパ圧延
部間隔を拡大するロールシフト方向に一致して作用する
ようになって、スラスト抵抗が減少し、小容量のロール
シフト装置でテーパ圧延部間隔の拡大方向と縮小方向と
の両方のロールシフトを行なうことができる。ロールシ
フト終了後に上下ワークロールを通常圧延のクロス状態
に戻す。

【０００８】また、圧延機が来たクロス型（ワークロー
ルの一端側を中心として他端が水平方向に回動する型式
のもの）の場合は、テーパ圧延部が帯材流れ方向の例え
ば出側に位置するクロス状態（通常圧延状態）におい
て、上下バックアップロールを前記上下ワークロールと
同一方向にクロスさせ、ワークロールとのクロス角差を
０°または０°近くに小さくすると、上下バックアップ
ロールから上下ワークロールに加えられすスラスト力が
帯材から加えられるスラスト力よりも小さくなり、その
負の値である合成スラスト力がテーパ圧延部間隔を拡大
するロールシフト方向に一致して作用するようになり、
スラスト抵抗が減少し、小容量のロールシフト装置でテ
ーパ圧延部間隔の拡大方向と縮小方向との両方のロール
シフトを行なうことができる。ロールシフト終了後に上
下バックアップロールを通常圧延の状態に戻す。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の第１実施例ある、ロールクロ
ス・シフト圧延機の作業側主要部を示す側面図、図２は
図１のＩＩ−ＩＩ断面を示す平面図、図３は上下ワーク
ロールのテーパ部の間隔を縮小するロールシフトを示す
平面概念図、図４は図３におけるワークロールクロス角
とスラスト力を示す線図、図５は上下ワークロールのテ
ーパ部の間隔を拡大するロールシフトを示す平面概念
図、図６は上下ワークロールのテーパ部の間隔を拡大す
る他のロールシフトを示す平面概念図、図７は図５及び
図６におけるワークロールクロス角とスラスト力を示す
線図である。

【００１０】上図において、１は上ワークロールであ
り、その作業側端部にはテーパ部１ａが成形されてい
る。２は下ワークロールであり、その駆動側端部にはテ
ーパ部２ａが成形されている。この上下ワークロール
１、２の両端部は、ハウジング１９にクロスヘッド７を
介して嵌装された上下のワークロールチョック５にそれ
ぞれ軸着されている。この上下のクロスヘッド７はクロ
スシリンダ８によって圧延方向に移動するようにハウジ
ング１９に嵌装されている。

【００１１】３は上バックアップロール、４は下バック
アップロールであり、その両端部はハウジング１９にク
ロスヘッド９を介して嵌装された上下のバックアップロ
ールチヨック６にそれぞれ軸着されている。この上下の
クロスヘッド９はクロスシリンダ１０によって圧延方向
に移動するようにハウジング１９に嵌装されている。１
３はシフトシリンダであり、作業側のハウジング１９の
入側及び出側の上下にそれぞれ固設されてその外部には
保持ブロック１４がそれぞれ嵌装され、シフトシリンダ
１３のロッド部の先端は各々の保持ブロック１４の内部
に固着されている。

【００１２】この各々の保持ブロック１４には、圧延方
向に移動可能にワークロール中心線側へ突出させた角型
ストッパ１５と、このストッパ１５と、水平方向に平行
な間隔をおいて形成した保持ブロック１４の突出部１４
ａとが設けられており、上下のワークロールチョック５
の作業側端面に端部を固定され水平に突出する上下のブ
ラケット１１の左右両端に枢着されたスライドブロック
１２が、前記ストッパ１５と突出部１４ａとの平行部内
に摺動可能に係合して位置し、上下のワークロールチョ
ック５をロールシフト方向に位置保持するようにされて
いる。

【００１３】図３（ａ）に示すように、広幅帯鋼２０ａ
の板形状を制御するために、上ワークロール１及び下ワ
ークロール２を、図１の各々のクロスシリンダ８及びク
ロスヘッド７によって圧延機中心Ｃから所要のワークロ
ールクロス角θｗで互いにテーパ部１ａ及び１ｂを圧延
方向の出側に位置するようにクロスさせ、さらに広幅帯
鋼２０ａの板幅Ｗａに応じて上下のテーパ部１ａ、２ａ
がその両エッジ部に位置するよう前記シフトシリンダ１
３によりロールシフト位置をそれぞれ設定し、エッジド
ロップを防止しながら広幅帯鋼２０ａを圧延する。

【００１４】この圧延中に、上ワークロール１及び下ワ
ークロール２には、図３（ａ）及び図４に示すように、
上下ワークロールには、帯鋼２０ａから受けるスラスト
力μｓ・Ｐ（μｓ：スラスト係数、Ｐ：圧延荷重）と、
上下バックアップロール３、４から受けるスラスト力μ
ｂ・Ｐ（μｂ：スラスト係数）とがそれぞれ作用してい
て、上下バックアップロール３、４から受けるスラスト
力μｂ・Ｐは広幅帯鋼２０ａから受けるスラスト力μｓ
・Ｐよりも大きくて、両者は互いに反対方向に作用し、
その差が実際に作用する合成スラスト力（μｂ・Ｐ−μ
ｓ・Ｐ）になる。この場合、ワークロールクロス角θｗ
を０．０１°とすると、合成スラスト力（μｂ・Ｐ−μ
ｓ・Ｐ）は、１５ｔｏｎ−７ｔｏｎ＝８ｔｏｎとなる。

【００１５】図３（ｂ）及び図４に示すように、幅帯鋼
２０ａの後端部に溶接部２０ｄによって接続された狭幅
帯鋼２０ｂが圧延機入側に来た時、上下ワークロール
１、２のみを、各々のクロスシリンダ８及びクロスヘッ
ド７によって、圧延機中心Ｃから０．１°のワークロー
ルクロス角θｗにクロス角を増大して互いにクロスさせ
た場合、上下ワークロールには、図４において、１５０
ｔｏｎ−５０ｔｏｎ＝１００ｔｏｎの合成スラスト力
（μｂ・Ｐ−μｓ・Ｐ）がシフト方向と同一方向に作用
する。

【００１６】各々のシフトシリンダ１３及び保持ブロッ
ク１４によつて、その板幅Ｗｂに応じ、上下ワークロー
ル１、２をテーパ部１ａ、２ａが狭幅帯鋼２０ｂの両エ
ッジ部に位置するようにそれぞれシフトする。このと
き、走行する帯鋼２０ａ、２０ｂのエッジドロップ部を
できるだけ短くするために、上ワークロール１及び下ワ
ークロール２を急速にかつ大幅にシフトするので大きな
ロールシフト力を必要とするが、前記合成スラスト力
（μｂ・Ｐ−μｓ・Ｐ）が作用する方向と同一の方向に
シフトするので、実際に必要とするロールシフト力Ｓｈ
は前記合成スラスト力（μｂ・Ｐ−μｓ・Ｐ）分だけ小
さくなる。

【００１７】溶接部２０ｄが通貨し、前記ロールシフト
が完了すると、図３（ｃ）に示すように、上下ワークロ
ール１、２を各々のクロスシリンダ８及びクロスヘッド
７によって狭幅帯鋼２０ｂの板形状制御に必要な、例え
ば０．０１°のワークロールクロス角θｗに戻し、狭幅
帯鋼２０ｂを圧延する。

【００１８】図５（ａ）に示すように、狭幅帯鋼２０ｂ
の後端部２０ｄによって接続された広幅帯鋼２０ｃが圧
延機の入側に来た時、ロールシフトを行なうために上下
ワークロール１、２だけのロールクロス角θｗを、図３
（ｃ）に示す圧延時の角度０．０１°から図７中で例え
ば０．１°のクロス角で、上下ワークロール１及び２
を、夫々テーパ部１ａ、２ａが、圧延方向の入側に位置
するように、逆クロスに操作する。この操作は図１のよ
うに上下のワークロール１及び２が、夫々左右両方にク
ロスヘッド及びクロスシリンダ８を備えている両クロス
型の場合に実施可能である。

【００１９】この時、逆クロスした上下のワークロール
１、２には、上下バックアップロール３、４から受ける
スラスト力μｂ・Ｐと、帯鋼から受けるスラスト力μｂ
・Ｐが、図３の圧延時と逆方向に作用し、図７に示すよ
うに、帯鋼からのスラスト力μｂ・Ｐ（５０ｔｏｎ）
と、バックアップロールからのスラスト力μｂ・Ｐ（１
５０ｔｏｎ）の合成スラスト力１００ｔｏｎが、必要な
ロールシフト方向と同一方向に作用するようになる。本
発明では、１つの方法として、この状態でシフトシリン
ダ１３の伸ばし駆動により、前記テーパ部１ａ、２ａを
広幅帯鋼２０ｃの両エッジ部に位置するようテーパ部の
間隔を拡大する方向へロールシフトを行なう。

【００２０】そして、このロールシフトが終了すると、
上下ワークロール１及び２を図５（ｂ）のように圧延方
向の入側で通常圧延時のクロス角に戻すか、又は図３
（ｃ）のように圧延方向の出側で通常圧延時のクロス角
に戻し、広幅帯鋼２０ｃ圧延する。

【００２１】従って、この時、走行する帯鋼２０ｂ、２
０ｃのエッジドロップをできるだけ短くするために上下
ワークロール１及び２を急速かつ大幅にシフトするので
大きなロールシフト力を必要とするが、上記合成スラス
ト力（μｂ・Ｐ−μｓ・Ｐ＝１００ｔｏｎ）が、シフト
方向と同一方向に作用することにより、シフトシリンダ
１３に実際に必要とするロールシフト力Ｓｈは、前記合
成スラスト力（μｂ・Ｐ−μｓ・Ｐ）分だけ小さいもの
で良くなる。

【００２２】一方、また、図６（ａ）に示すように、狭
幅帯鋼２０ｂの後端部に溶接部２０ｄによって接続され
た広幅帯鋼２０ｃが圧延機の入側に来た時、ロールシフ
トを行なうために、上下ワークロール１、２のロールク
ロス角θｗを、図３（ｃ）に示す圧延時のクロス角度
０．０１°から図７中で例えば０．２２°のクロス角に
増大させる。

【００２３】この時、同時に、上下バックアップロール
３、４を各々のクロスシリンダ１０及びクロスヘッド９
によってワークロールクロス角θｗと同一の、圧延機中
心Ｃから０．２２°のバックアップロールクロス角θｂ
で互いにクロスさせる。言い換えれば、上下のワークロ
ールと、バックアップロールとの角度差を零にする。こ
の操作は、ロールクロス方向が圧延方向の前後何れか片
側一方のみクロス可能な片クロス型圧延機及び前記した
図１のような両クロス型圧延機の両方に実施可能であ
る。

【００２４】この時、上下ワークロール１及び２には、
図７に示されるように、上下バックアップロール３、４
から受けるスラスト力μｂ・Ｐが、０ｔｏｎ、帯鋼から
受けるスラスト力μｓ・Ｐが、８０ｔｏｎとなって、合
成スラスト力（μｂ・Ｐ−μｓ・Ｐ）は、０ｔｏｎ−８
０ｔｏｎ＝−８０ｔｏｎと負の値となる。これを書き替
えると、合成スラスト力（μｂ・Ｐ−μｂ・Ｐ）＝８０
ｔｏｎである即ちワークロール１及び２が帯鋼から受け
るスラスト力μｂ・Ｐの方が大きくなって、合成スラス
ト力（μｓ・Ｐ−μｂ・Ｐ＝８０ｔｏｎ）は、ワークロ
ールの帯鋼側から受けるスラスト力μｓ・Ｐと同じ方
向、また、テーパ部１ａ、２ａの間隔を拡大するシフト
方向と同じ方向に作用するようになる。

【００２５】そして、本発明では、もう１つの方法とし
て、この状態下で、各々のシフトシリンダ１３及び保持
ブロック１４により、上下ワークロールのテーハ部１
ａ、２ａを広幅帯鋼２０ｃの両エッジ部に位置させるよ
うテーパ部の間隔を拡大する方向へロールシフトを行な
い、前記図５（ａ）で示したロールシフト方法と、上記
図６（ａ）で示したロールシフト方法とを圧延機の型式
に応じて選択的に使用する。

【００２６】そして、このロールシフトが終了すると、
上下ワークロール１及び２を図６（ｂ）の通常圧延時の
クロス角に戻し、広幅帯鋼２０ｃを圧延する。従って、
この場合も、走行する帯鋼２０ｂ、２０ｃのエッジドロ
ップ部をできるだけ短くするために、上ワークロール１
及び下ワークロール２を急速にかつ大幅にシフトするの
で大きなロールシフト力を必要とするが、８０ｔｏｎの
合成スラスト力（μｓ・Ｐ−μｂ・Ｐ）が作用する方向
とシフト方向は一致するので、実際に必要とするロール
シフト力Ｓｈは前記合成スラスト力（μｓ・Ｐ−μｂ・
Ｐ）分だけ小さいもので良くなる。なお、前述した実施
例では、ワークロールクロス圧延方法を採用している
が、本発明は、ペアクロスロール圧延方法及び上下ワー
クロールを互いに平行にする圧延方法にも適用できるも
のである。

【００２７】

【発明の効果】以上要するに、本発明は、バレル部の互
いに反対方向の一方の端部にテーパ圧延部を成形した上
ワークロール及び下ワークロールと、この上下１対のワ
ークロールを補強する上バックアップロール及び下バッ
クアップロールとを具備した圧延機において、帯材の圧
延中に、前記上下のテーパ圧延部の間隔を拡大するよう
に上ワークロール及び下ワークロールをそれぞれシフト
するに際し、前記上下バックアップロールから前記上下
ワークロールに加えられるスラスト力を前記帯材から加
えられるスラスト力よりも大きくすると共に、この上下
バックアップロールから加えられるスラスト力が前記シ
フト方向に作用するように前記上ワークロールと前記下
ワークロールとを互いにクロスさせるか、または、前記
バックアップロールから前記上下ワークロールに加えら
れるスラスト力が前記帯材から加えられるスラスト力よ
りも小さくなるように、前記上下バックアップロールを
前記上下ワークロールと同一方向にクロスさせて両者の
クロス角差を小さくし、前記上下ワークロールのシフト
が完了すと前記ワークロール及び又はバックアップロー
ルのクロス角を帯材の板形状制御に必要な角度を戻すこ
とによって、ワークロールのテーパ部の間隔を縮小する
方向へのロールシフトと同じように、テーパ部の間隔を
拡大する方向へのロールシフトにおいても、ワークロー
ルの合成スラスト力ををロールシフト力に加算できるよ
うにし、実際に必要とするロールシフト力を前記合成ス
ラスト力分だけ軽減し、上下ワークロールの急速でかつ
大幅なシフト作動とロールシフト装置に小型化を可能に
し、圧延帯材の歩留りや圧延機の製作費を低減すると共
にスケジュールフリー圧延を可能する効果を奏したもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明において用いたロールクロス・シフト圧
延機の一例の作業側主要部を示す側面図。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面を示す平面図。

【図３】上下ワークロールのテーパ部の間隔を縮小する
ロールシフトを示す平面概念図。

【図４】図３におけるワークロールクロス角とスラスト
力を示す線図。

【図５】上下ワークロールのテーパ部の間隔を拡大する
ロールシフト方法を示す平面概念図。

【図６】上下ワークロールのテーパ部の間隔を拡大する
他のロールシフト方法を示す平面概念図。

【図７】図５及び図６におけるワークロールクロス角と
スラスト力を示す線図。

【図８】従来のロールシフト圧延機の一例の概念を示す
正面図。

【図９】図８のＩＸ〜ＩＸ矢視を示す平面図。

【図１０】ワークロールクロス圧延におけるロールクロ
ス及びロールシフト要領を示す平面概念図である。

【符号の説明】

１上ワークロール１ａ上テーパ圧延部２下ワークロール２ａ下テーパ圧延部３上バックアップロール４下バックアップロール μｂ・Ｐバックアップロールから加えられるスラスト
力 μｓ・Ｐ帯鋼から加えられるスラスト力

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松田裕広島市西区観音新町四丁目６番22号三菱重工業株式会社広島製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バレル部の互いに反対方向の一方の端部
にテーパ圧延部を成形した上ワークロール及び下ワーク
ロールと、この上下１対のワークロールを補強する上バ
ックアップロール及び下バックアップロールとを具備し
た圧延機において、帯材の圧延中に、前記上下のテーパ
圧延部の間隔を拡大するように前記上ワークロール及び
下ワークロールをそれぞれシフトするに際し、前記上下
バックアップロールから前記上下ワークロールに加えら
れるスラスト力が前記帯材から加えられるスラスト力よ
りも大きくすると共に、この上下バックアップロールか
ら加えられるスラスト力が前記シフト方向に作用するよ
うに前記上ワークロールと前記下ワークロールとを互い
にクロスさせるか、または、前記バックアップロールか
ら前記の上下ワークロールに加えられるスラスト力が前
記帯材から加えられるスラスト力よりも小さくなるよう
に、前記上下バックアップロールを前記上下ワークロー
ルと同一方向にクロスさせて両者のクロス角差を小さく
し、前記上下ワークロールのシフトが完了すると前記ワ
ークロール及び又はバックアップロールのクロス角を帯
材の板形状制御に必要な角度に戻すことを特徴とする圧
延方法。