JPH07214128A

JPH07214128A - 圧延方法および圧延機

Info

Publication number: JPH07214128A
Application number: JP6008606A
Authority: JP
Inventors: Katsuhide Kimura; 勝秀木村
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1994-01-28
Filing date: 1994-01-28
Publication date: 1995-08-15

Abstract

(57)【要約】【目的】ワークロールを被圧延材と同幅分だけ拘束す
ることでワークロールに生じるたわみを最小とすると同
時にロールベンディングによりワークロールの軸芯変形
効果を最大とし被圧延材の形状制御効果を高める。【構成】圧延機のロール軸受回動支承されるバック
アップロールユニットを可動スリーブロールとテーパス
リーブとバックアップシャフトより構成する。テーパス
リーブの軸端側および中央側に設けた油圧室に供給する
圧油を調整することにより可動スリーブロールを軸方向
に移動可能とした。前記可動スリーブロールを一対の中
間ロールの上下に配するとともに、中間ロールを相互に
軸方向に移動可能に配する。被圧延材の側部と中間ロー
ル直胴側端部とが重合するように中間ロールを離反す
る。さらに可動スリーブロールも相互に軸方向に離反さ
せ被圧延材の側部に重合させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は鉄鋼業や非鉄の分野にお
いて用いられ、鋼板などの板材をロールの間に通して塑
性変形を行うことにより所望の板厚にするための圧延機
に用いられ、特に板厚精度を保持し、かつ形状修正、ク
ラウン修正およびエッジドロップ調整の可能な圧延方法
および圧延機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に被圧延材の板厚制御および形状制
御を行わせるために、従来から各種の方法が提示されて
おり、例えば図６に示すような４段式圧延機は、比較的
小径の一対の上下ワークロール１、２と、これらを外側
から挟むように配置された比較的大径の上下バックアッ
プロール５、６とを備え、これらはいずれもほぼ等しい
胴長に形成されて全長にわたって転接させるようにし、
上下ワークロール１、２の軸受間にベンディングシリン
ダを取付けるようにしている。

【０００３】このような圧延機に被圧延材２３を通過さ
せて所望の板厚のストリップ材を得るのであるが、被圧
延材２３の通過に伴って上下ワークロール１、２の中央
部が拡開され、圧延後の被圧延材２３は中央部が厚く両
側縁が薄いいわゆる中高の断面形状となってしまうた
め、前記上下バックアップロール５、６にクラウンを形
成するとともに、前記ベンディングシリンダを作用させ
て上下ワークロール１、２のネックを相互に拡大方向に
駆動させることにより上下ワークロール１、２の圧下面
が平坦になるように調整し、被圧延材２３に発生するク
ラウンを修正する形状制御をなすようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の圧延機では上下ワークロール１、２が上下バックア
ップロール５、６の全面に拘束されているために、上下
ワークロール１、２に十分なロールベンディングを与え
ることが困難であり、形状制御の絶対能力に欠けるばか
りか、特に４段式圧延機では被圧延材２３の板幅、強
度、形状などにより上下ワークロール１、２および上下
バックアップロール５、６を組替えてそのクラウン形状
を変更する必要があるなどの欠点がある。

【０００５】また、近年図７に示す如く上下中間ロール
３、４をシフトし形状制御を行う６段式圧延機が提案さ
れているが、上下ワークロール１、２および上下バック
アップロール５、６を相互に移動させずに上下中間ロー
ル３、４のみを離反する方向に移動する方法であるため
に、被圧延材２３が上下ワークロール１、２と上下中間
ロール３、４および上下バックアップロール５、６によ
って被圧延材２３の板幅と同等幅の共通支持面をもって
拘束された際、前記板幅から外れた位置で上下ワークロ
ール１、２が上下中間ロール３、４と上下バックアップ
ロール５、６によって拘束される部分が生じることにな
る。このために、上下ワークロール１、２は強制的に曲
げ荷重を受け圧延精度の高い形状制御を行うことはでき
ないという欠点がある。

【０００６】また、特開昭５１−１０３０５８号公報お
よび特開昭５２−９７３５３号公報には、図８に示す如
く４段式圧延機の上下バックアップロール５、６に上下
スリーブ７、８を板幅に応じた位置に設置することによ
って板のクラウンを制御する方法が提案されている。し
かしながら、これらの方法においては、上下バックアッ
プロール５、６を相互に移動せずに上下スリーブ７、８
のみを離反する技術が未開発となっているばかりでなく
上下ワークロール１、２を相互に移動させずに上下スリ
ーブ７、８のみを離反する方向に移動する方法ゆえに、
上下ワークロール１、２と上下スリーブ７、８および被
圧延材２３が、被圧延材２３の板幅と同等幅の共通支持
面をもって拘束された際、前記板幅から外れた位置で上
下ワークロール１、２が上下スリーブ７、８によって拘
束される部分が生じるために、上下ワークロール１、２
は強制的に曲げ荷重を受け圧延精度の高い形状制御を行
うことができないものとなっている。

【０００７】本発明の目的は、上記従来の問題点に着目
しなされたもので、被圧延材の板幅により中間ロールと
可動スリーブロールを相互に軸方向に離反させて被圧延
材の側部に各中間ロールと可動スリーブロールの直胴側
端部を重合させ、ワークロールを被圧延材と同幅分だけ
拘束することでワークロールに生じるたわみを最小とし
形状制御を効果的に行うことを可能とした圧延方法およ
び圧延機を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る第１の発明では、被圧延材の圧延時
に、上中間ロールの直胴側端部と同方向の下可動スリー
ブロールの側端部を前記被圧延剤の一方の側部に重合さ
せるとともに、下中間ロールの直胴側端部と同方向の上
可動スリーブロールの側端部を前記圧延機の他方の側部
に重合させるようにして被圧延材の形状制御を行わせる
ようにした。

【０００９】また、第２の発明では、被圧延材が通板さ
れる一対のワークロールと、少なくとも一つのワークロ
ールに転接される中間ロールと、この中間ロールに転接
されるバックアップロールを設け、前記バックアップロ
ールを中央部に位置させて前記中央部より両軸端に向っ
て縮径したテーパ状に構成し、両端側を回動支承された
バックアップシャフトと、前記バックアップシャフトと
同一のテーパ内面を有する左右一対のテーパスリーブを
前記バックアップシャフトの外周面に移動自在に装着す
るとともに、テーパスリーブの外周部にあって軸方向に
移動自在に配設された可動ロールより構成し、前記各テ
ーパスリーブの両側に設けた油圧室の圧油を給排調整す
ることにより前記可動ロールをバックアップシャフトの
任意の位置に移動かつ保持可能に設けた構成とし、さら
に上下中間ロールを相互に軸方向に移動可能に配設し
た。

【００１０】

【作用】上記構成によれば、被圧延材を直接圧下する上
下ワークロールは軸受にて回動支承されるのみで軸方向
への移動は不可能とされ、さらに中間ロールおよび可動
スリーブロールは相互に軸方向に離反移動可能となって
いる。こうした圧延機を用いて被圧延材を圧延刷る場合
には、まず中間ロールを相互に離反させ、各中間ロール
の直胴側端部を被圧延材の側部に重合させる。次いで、
下可動スリーブロールは上中間ロールと同方向に移動さ
せるとともに、上可動スリーブロールも下中間ロールと
同方向に移動させ、それぞれの被圧延材の側部と重合す
る。こうしたことにより、ワークロールに作用する荷重
（被圧延材と接触するワークロールの接触面が上下で同
一となる）は上下で同一幅となり上下で相互に打消し合
うのでワークロールのたわみは最小となり、この状態に
おいてロールベンディングを作用させれば、ワークロー
ルの軸芯変形効果は最大となり被圧延材の形状制御効果
も大きくなる。

【００１１】またテーパスリーブのくさび効果により可
動ロール、テーパスリーブ、バックアップシャフトが一
体となるので剛性を大きくすることができ圧延荷重を高
く設定できるので高圧下圧延が可能である。さらに、ワ
ークロールの胴長は被圧延材の板幅より広いので、被圧
延材が蛇行してもロールアウトなどの問題は生じない。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明に係る圧延機の具体的実施例
を図面を参照して詳細に説明する。

【００１３】図１〜図２は実施例に係る圧延機の全体構
成を示している。図示のように、門型のハウジング２０
に対して平行な一対の上下ワークロール２１、２２が互
いに転接可能に横架され、これらの間に被圧延材２３を
通板可能にしている。このような上下ワークロール２
１、２２に並列してこれらを上下から挟み込むようにし
て転接される一対の上下中間ロール２４、２６が設けら
れ、これら上下中間ロール２４、２６の上下にはさらに
バックアップロールユニット２８、３０が配設されハウ
ジング２０に横架されている。

【００１４】上バックアップロールユニット２８は上中
間ロール２４と平行に配置される上バックアップシャフ
ト１２および上テーパスリーブ３２を有し、これには上
可動スリーブロール３４が軸方向に摺動移動できるよう
に取付けられている。この上可動スリーブロール３４は
前記上中間ロール２４に転接され、圧延時に上ワークロ
ール２１のバックアップサポートをなすものである。同
様に、下バックアップロールユニット３０も下バックア
ップシャフト１８および下テーパスリーブ３６と、これ
に装着された下可動スリーブロール３８を有し、これら
を下中間ロール２６に転接させるようにして圧延時のバ
ックアップサポートをなすようにしている。

【００１５】上記した上下ワークロール２１、２２と上
下中間ロール２４、２６および上下バックアップロール
ユニット２８、３０の上下バックアップシャフト１２、
１８のネック部分には、図２に示すように軸受４６、４
７、４８、４９、５０、５２が取付けられ、これらをハ
ウジング２０に縦列配置して取付けている。そして、ハ
ウジング２０の下部位置には圧下シリンダ５４が装備さ
れており、これを駆動することにより所定の圧延圧力を
上下ワークロール２１、２２間に発生させるようにして
いる。

【００１６】図３は上バックアップロールユニット２８
を示しており、この上バックアップロールユニット２８
の上可動スリーブロール３４はロール軸方向に摺動移動
することにより位置調整できるようになっている。この
位置移動のために、図示しない油圧装置より圧油はロー
タリ継手１６Ｒ、１６Ｌを介して油圧室４２Ｒ、４２Ｌ
に供給されるとともに、油圧室４１Ｒ、４１Ｌの圧油は
タンクに排出される。この状態では上可動スリーブロー
ル３４と上テーパスリーブ３２Ｒ、３２Ｌはルーズとな
り、しかる後ロータリ継手１６Ｌより圧油を油圧室４２
Ｌへ供給し油圧室４２Ｒの圧油はロータリ継手１６Ｒよ
り排出することにより上可動スリーブロール３４は右側
へシフト可能となっている。

【００１７】その後ロータリ継手１６Ｒ、１６Ｌより油
圧室４１Ｒ、４１Ｌへ圧油を供給すれば上テーパスリー
ブ３２Ｒ、３２Ｌと上可動スリーブロール３４はくさび
の原理により上バックアップシャフト１２に固定され回
転トルクを伝達できるように構成されている。１４Ｒ、
１４Ｌは油圧室４１Ｒ、４１Ｌを構成するホルダであ
る。また、上バックアップシャフト１２は軸受５０Ｒ、
５０Ｌに回動支承されるようになっている。下バックア
ップロールユニット３０については上バックアップロー
ルユニット２８と同一構造であるため説明は省略する。
ここで、ハウジング２０には上下中間ロール２４、２６
のベンディング用の中間ロールベンディング装置５５が
組込まれている。

【００１８】また、上下中間ロール２４、２６は図４に
示すようにハウジング２０に軸受４８、４９を配設した
ままで上下中間ロール２４、２６のみを相互に軸方向に
移動自在な構成となっている。上下中間ロール２４、２
６を軸方向に移動する中間ロール移動装置６０は同じも
のが上中間ロール２４および下中間ロール２６にそれぞ
れ配設してある。前記中間ロール移動装置６０は、油圧
シリンダ６２およびロータリシリンダ６４から構成され
ている。上中間ロール２４の細径部２４ａには軸受４８
Ｒ、４８Ｌが装着され、この軸受４８Ｒ、４８Ｌの外周
部に嵌合されたライナ６６（６６Ｒ、６６Ｌ）とハウジ
ング２０側に嵌合されたライナ６８（６８Ｒ、６８Ｌ）
とが接して配されている。なお、符号７０はスリーブ、
７２はベアリングをそれぞれ示す。

【００１９】このように構成された圧延機の動作は次の
ようになる。圧延前に被圧延材２３の幅に合わせて、上
中間ロール２４および下中間ロール２６をそれぞれ中間
ロール移動装置６０を用いて、予め左右離反方向に移動
させておく。次いで、上下可動スリーブロール３４、３
８も上下中間ロール２４、２６に合わせて予め左右離反
方向に移動させる。すなわち、上中間ロール２４と下可
動スリーブロール３８を同方向に、また、下中間ロール
２６と上可動スリーブロール３４とを前記上中間ロール
２４と下可動スリーブロール３８とは逆方向に揃って予
め移動させておく。

【００２０】この場合、一方、上中間ロール２４の右側
胴長端部と下可動スリーブロール３８の右側胴長端部お
よび被圧延材２３の右側端部を揃えるように重合させ、
他方、上可動スリーブロール３４の左側胴長端部と下中
間ロール２６の左側胴長端部を被圧延材２３の左側端部
にそれぞれ揃えるように重合させておく。

【００２１】この初期設定は、中間ロールベンディング
装置５５および図示されていないロールバランス用シリ
ンダを使用し、上下可動スリーブロール３４、３８と上
下中間ロール２４、２６が接触しないように上下可動ス
リーブロール３４および３８を所定の位置に保持する。
しかる後、上バックアップロールユニット２８の場合を
代表して説明すると、図示していない油圧装置よりロー
タリ継手１６Ｒ、１６Ｌを介して油圧室４１（４１Ｒ、
４１Ｌ）、４２（４２Ｒ、４２Ｌ）に圧油を給排調整す
ることにより上可動スリーブロール３４を上バックアッ
プシャフト１２および上テーパスリーブ３２Ｒ、３２Ｌ
上の任意の所望位置に移動かつ保持させる。

【００２２】下バックアップロールユニット３０につい
ても、上バックアップロールユニット２８と同様に下可
動スリーブロール３８を下バックアップシャフト１８お
よび下テーパスリーブ３６Ｒ、３６Ｌ上の所望の位置に
移動かつ保持させる。これにより、一対の可動スリーブ
ロール３４および３８の間隔が所望の間隔に設定され
る。その後、中間ロールベンディング装置５５およびロ
ールバランス用シリンダを用いて上下中間ロール２４、
２６を上下可動スリーブロール３４、３８に軽く接触さ
せておく。

【００２３】この初期設定が終了した後、上下ワークロ
ール２１、２２間に被圧延材２３を通板する。これによ
り被圧延材２３は所望の板厚に圧延されてストリップ材
として出るが、この形状判定を目視あるいはセンサロー
ルによる接触方式、光や磁気を利用した非接触方式によ
って行う。この判定により耳伸びや中伸びが発生した場
合には、上下中間ロール２４、２６を相互に軸方向に位
置移動させ、中間ロールベンディング装置５５およびワ
ークロールベンディング装置５６により上下ワークロー
ル２１、２２に作用する曲げモーメント量を調整し、形
状異常の発生を抑制し、矩形のストリップ材を得ること
ができる。

【００２４】図５に示すような実施例の上下中間ロール
２４、２６および上下可動スリーブロール３４、３８の
各シフト機構を備えた圧延機では、上下ワークロール２
１、２２は軸方向に相互にシフトせずに、上下中間ロー
ル２４、２６および上下可動スリーブロール３４、３８
に被圧延材２３と同一幅（上下中間ロール２４、２６を
相互に軸方向にシフトして各上下中間ロール２４、２６
を離反させるとともに、上下可動スリーブロール３４、
３８も上下中間ロール２４、２６同様に離反させる。す
なわち、上中間ロール２４の右側胴長端部と下可動スリ
ーブロール３８の右側胴長端部を被圧延材２３の右側端
部に揃えるように重合させ、他方、下中間ロール２６の
左側胴長端部と上可動スリーブロール３４を被圧延材２
３の左側端部に重合させることにより、上下ワークロー
ル２１、２２は被圧延材２３の板幅分だけ上下対称に接
触する）の荷重が作用し互いに上下で打消し合うため、
上下ワークロール２１、２２のたわみを最小にすること
が可能となり、この状態においてロールベンディングを
作用させれば上下ワークロール２１、２２の軸芯変形調
整効果は最大となり、板厚変動の生じないストリップ材
（圧延製品）を得ることができる。

【００２５】なお、上記実施例では上下可動スリーブロ
ール３４、３８の上下テーパスリーブ３２（３２Ｒ、３
２Ｌ）、３６（３６Ｒ、３６Ｌ）の軸方向への移動およ
び保持を、図示しない油圧ポンプからロータリ継手１６
Ｒ、１６Ｌにより行っているが、例えばロータリ継手１
６Ｌのみにして油圧室４１、４２と油圧ポンプ間で圧油
の供給を行うようにしてもよい。

【００２６】また、上下中間ロール２４、２６と上下可
動スリーブロール３４、３８をそれぞれ相互に軸方向に
離反し、上下中間ロール２４、２６および上下可動スリ
ーブロール３４、３８の反対側の直胴端部と被圧延材２
３の側部が揃うように設定しているが、被圧延材２３の
被圧延中に蛇行することを考えれば、板幅より１００〜
２００ｍｍ外側に上下中間ロール２４、２６の直胴端部
を離反して設定してもほぼ同様な効果が得られる。さら
に、上中間ロール２４の軸方向の所望位置へのシフトを
行う場合、図４に示すように油圧シリンダ６２への圧油
の給排によって行うようにしたが、これに限定するもの
でなく、上下中間ロール２４、２６を同時に軸方向の所
望位置に移動するようにすることも可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したことからも明らかなよう
に、本発明に係る第１の発明では、被圧延材の圧延時
に、上中間ロールの直胴側端部と同方向の下可動スリー
ブロールの側端部を前記被圧延材の一方の側部に重合さ
せるとともに、下中間ロールの直胴側端部と同方向の上
可動スリーブロールの側端部を前記圧延機の他方の側部
に重合させるようにして被圧延材の形状制御を行わせる
ことにより、上下ワークロールに作用する荷重が上下で
同一となりワークロールのたわみを最小にすることがで
き、フラットな圧延製品が可能となり、板厚精度を向上
させることができるという優れた効果が得られる。

【００２８】さらに、第２の発明では、被圧延材が通板
される一対のワークロールと、少なくとも一つのワーク
ロールに転接される中間ロールと、この中間ロールに転
接されるバックアップロールを設け、前記バックアップ
ロールを中央部に位置させて前記中央部より両軸端に向
って縮径したテーパ状に構成し、両端側を回動支承され
たバックアップシャフトと、前記バックアップシャフト
と同一のテーパ内面を有する左右一対のテーパスリーブ
を前記バックアップシャフトの外周面に移動自在に装着
するとともに、テーパスリーブの外周部にあって軸方向
に移動自在に配設された可動ロールより構成し、前記各
テーパスリーブの両側に設けた油圧室の圧油を給排調整
することにより前記可動ロールをバックアップシャフト
の任意の位置に移動かつ保持可能に設けた構成とし、さ
らに上下中間ロールを相互に軸方向に移動可能に配設し
ているので、バックアップシャフト外方に可動スリーブ
ロールの移動装置を設けないで可動スリーブロールのシ
フトおよび固定が簡単確実でしかもバックアップロール
ユニットの剛性を大きくすることができ圧延荷重を高く
設定できるので高圧下圧延が可能となる。また上下中間
ロールを圧延中軸方向にシフト可能としているのでロー
ルベンディングシステムとともに高速圧延で刻々変化す
る条件に対応でき即応性を有するため、圧延製品の形状
制御が容易に行える。また、中間ロールのシフトが可能
であるので被圧延材のエッジドロップおよびエッジアッ
プの制御も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る圧延機の正面図である。

【図２】同圧延機の側面図である。

【図３】実施例に係る圧延機のバックアップシャフト装
置の要部断面正面図である。

【図４】中間ロールシフト装置の要部断面正面図であ
る。

【図５】本発明の実施例に係る圧延機の模式図である。

【図６】従来の４段式圧延機の模式図である。

【図７】従来のシフト式６段圧延機の模式図である。

【図８】従来のシフト式４段圧延機の模式図である。

【符号の説明】

１２上バックアップシャフト１４（１４Ｒ、１４Ｌ）ホルダ１８下バックアップシャフト２０ハウジング２１上ワークロール２２下ワークロール２３被圧延材２４上中間ロール２６下中間ロール２８上バックアップロールユニット３０下バックアップロールユニット３２（３２Ｒ、３２Ｌ）上テーパスリーブ３４上可動スリーブロール３６（３６Ｒ、３６Ｌ）下テーパスリーブ３８下可動スリーブロール４１（４１Ｒ、４１Ｌ）、４２（４２Ｒ、４２Ｌ）油
圧室４６、４７、４８、４９、５０、５２軸受５４圧下シリンダ５５中間ロールベンディング装置５６ワークロールベンディング装置６０中間ロール移動装置６２油圧シリンダ６４ロータリシリンダ６６、６８ライナ７０スリーブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２１Ｂ 29/00 Ｃ 37/00 ＢＢＨ 37/42 8315−4ＥＢ２１Ｂ 37/00 １１６Ｆ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被圧延材の圧延時に、上中間ロールの直
胴側端部と同方向の下可動スリーブロールの側端部を前
記被圧延材の一方の側部に重合させるとともに、下中間
ロールの直胴側端部と同方向の上可動スリーブロールの
側端部を前記圧延機の他方の側部に重合させるようにし
て被圧延材の形状制御を行わせることを特徴とする圧延
方法。
【請求項２】被圧延材が通板される一対のワークロー
ルと、少なくとも一つのワークロールに転接される中間
ロールと、この中間ロールに転接されるバックアップロ
ールを設け、前記バックアップロールを中央部に位置さ
せて前記中央部より両軸端に向って縮径したテーパ状に
構成し両端側を回動支承されたバックアップシャフト
と、前記バックアップシャフトと同一のテーパ内面を有
する左右一対のテーパスリーブを前記バックアップシャ
フトの外周面に移動自在に装着するとともに、テーパス
リーブの外周部にあって軸方向に移動自在に配設された
可動ロールより構成し、前記各テーパスリーブの両側に
設けた油圧室の圧油を給排調整することにより前記可動
ロールをバックアップシャフトの任意の位置に移動かつ
保持可能に設けた構成とし、さらに上下中間ロールを相
互に軸方向に移動可能に配設したことを特徴とする圧延
機。