JPH07232202A - 圧延機用ロールとロールシフト式圧延機 - Google Patents

圧延機用ロールとロールシフト式圧延機

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JPH07232202A
JPH07232202A JP6027085A JP2708594A JPH07232202A JP H07232202 A JPH07232202 A JP H07232202A JP 6027085 A JP6027085 A JP 6027085A JP 2708594 A JP2708594 A JP 2708594A JP H07232202 A JPH07232202 A JP H07232202A
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    • B21B13/14Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories having counter-pressure devices acting on rolls to inhibit deflection of same under load; Back-up rolls
    • B21B13/142Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories having counter-pressure devices acting on rolls to inhibit deflection of same under load; Back-up rolls by axially shifting the rolls, e.g. rolls with tapered ends or with a curved contour for continuously-variable crown CVC
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    • B21B37/42Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using a combination of roll bending and axial shifting of the rolls
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロールバレルの外表面に付与する曲線の自由
度が大きく、クラウン制御量が大きく、かつ板の振動要
因が少ない圧延機用ロールと、最大生産板幅より広い板
材を圧延する場合であっても、板端部の板厚分布に乱れ
が少ないロールシフト式圧延機を提供する。 【構成】 圧延機用ロールがロールバレルの中央部に設
けられたストレート領域7と、両端部に設けられた副ク
ラウン制御領域6と、ストレート領域と副クラウン制御
領域の間に設けられた主クラウン制御領域5とを有し、
ロールバレルの外表面は、母線が、ストレート領域では
バレルの軸心Zに対して傾斜した直線であり、主クラウ
ン制御領域には急な凸カーブ及び凹カーブが形成され、
副クラウン制御領域には緩い凸カーブ及び凹カーブが形
成されており、かつ両端部の直径がほぼ等しく構成され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は上下のワークロールを軸
方向へ互い違いにシフトさせて板材を圧延するロールシ
フト式圧延機に係わり、更に詳しくはその圧延機用ロー
ルとこれを用いたロールシフト式圧延機に関する。
【0002】
【従来の技術】圧延板の幅方向の断面を形状制御して平
坦な形状の板製品を得るための圧延機として、図6に概
略を示す如く、上下のワークロール1をロール軸方向へ
互い違いに適宜シフトさせた状態で板材2を圧延するよ
うにしたロールシフト式圧延機が知られている(特公昭
63−62283号公報)。
【0003】しかし、かかる従来のロールシフト式圧延
機の場合、広幅から狭幅の生産板幅のすべてに対してク
ラウン制御効果を発揮するように、ワークロール1にイ
ニシャルクラウンを付けているので、ロールクラウンが
過大ぎみであってロール疵の発生原因となり、また、板
幅に応じてワークロール1をシフトさせることから、板
幅によってはワークロール1のシフト量が大きくなり、
振動の発生原因となる、等の問題があった。
【0004】そこで、本願発明と同一の発明者等は、あ
る特定の生産板幅のみに絞ってクラウン制御効果を発揮
することを目的として、ロール疵及び振動の発生を防止
することができる圧延機用ロールとこれを用いたロール
シフト式圧延機を創案し、出願した(特願平5−237
023号、平成5年7月24日出願)。この圧延機は、
図4に例示するように、軸方向(図に矢印で示す)にシ
フト可能なシフトロール12a、12bを備えた圧延機
10であり、シフトロール12a、12bのロールバレ
ルは、その中央部に設けられたストレート領域7と、両
端部に設けられた副クラウン制御領域6と、ストレート
領域と副クラウン制御領域の間に設けられた主クラウン
制御領域5とを有しており、また、ロールバレルの外表
面は、母線が、ストレート領域7ではバレルの軸心に平
行な直線であり、主クラウン制御領域5には小径側端部
に急な凸カーブ及び凹カーブが形成され、副クラウン制
御領域6には緩い凸カーブ及び凹カーブが形成された構
成になっていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図4に示した
圧延機のシフトロール12a、12bは、一方の副クラ
ウン制御領域から他方の副クラウン制御領域へ向けて漸
次小径となるように形成されているため、特に両端部の
副クラウン制御領域6でロール径の差が大きく、ロール
疵や振動が発生しやすい問題点があった。そのため、図
4に示した圧延機では、ロールの疵発生から定まる最大
許容変位量内でロールバレル外表面の変曲線を定めてい
たが、この最大許容変位量は、例えばロール長700m
mに対して1mm程度であり、この許容変位量内で全体
として漸次小径となるように形成し、かつ上記種々のカ
ーブを設ける必要があり、主クラウン制御領域における
カーブを十分急にできず、例えば1mmの数分の1以下
にする必要がある問題点があった。
【0006】本発明は、かかる問題点を解決するために
創案されたものである。すなわち、本発明の第1の目的
は、ロールバレルの外表面に付与する曲線の自由度が大
きく、クラウン制御量が大きく、かつ板の振動要因が少
ない圧延機用ロールを提供することにある。
【0007】更に、図4に示した圧延機では、特定の最
大生産板幅以内の板材で所望のクラウン制御効果を出す
ことはできるが、この最大生産板幅より広い板材を圧延
する場合には、図5に例示するように、板端部の板厚分
布に乱れが生じる問題点があった。すなわち、図5
(A)に示すように、上側のシフトロール12aを右方
にシフトし、下側のシフトロール12bを左方にシフト
する(以下、INCシフトという)と、被圧延材の中央
部が凹む凹クラウン制御を行うことができが、最大生産
板幅より広い板材を圧延する場合には、板端部が逆に薄
くなる乱れ(耳中伸複合波という)が生じ、逆に図5
(B)に示すように、上側のシフトロール12aを左方
にシフトし、下側のシフトロール12bを右方にシフト
する(以下、DECシフトという)と、被圧延材の中央
部が凸になる凸クラウン制御を行うことができるが、最
大生産板幅より広い板材を圧延する場合には、板端部が
逆に厚くなる乱れ(クォータ伸びという)が生じる問題
点があった。
【0008】本発明は、かかる問題点を解決するために
創案されたものである。すなわち、本発明の第2の目的
は、最大生産板幅より広い板材を圧延する場合であって
も、板端部の板厚分布に乱れが少ないロールシフト式圧
延機を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ロール
バレルの中央部に設けられたストレート領域と、両端部
に設けられた副クラウン制御領域と、ストレート領域と
副クラウン制御領域の間に設けられた主クラウン制御領
域とを有し、前記ロールバレルの外表面は、母線が、ス
トレート領域ではバレルの軸心に対して傾斜した直線で
あり、主クラウン制御領域には急な凸カーブ及び凹カー
ブが形成され、副クラウン制御領域には緩い凸カーブ及
び凹カーブが形成されており、かつ両端部の直径がほぼ
等しい、ことを特徴とする圧延機用ロールが提供され
る。また、前記各領域のカーブに、ロールヒートクラウ
ンとロール曲げ撓みを補正するための放物線を加算し
た、構成とするのがよい。
【0010】更に、本発明によれば、被圧延材を圧延し
かつロールベンド可能な一対のワークロールと、該ワー
クロールに接触しかつ軸方向にシフト可能な一対のシフ
トロールと、被圧延材の板幅データによりワークロール
のロールベンドとシフトロールのシフト量を調節する制
御装置とを備え、前記制御装置により、被圧延材の中央
部が凹む凹クラウン制御においてロール端を内方に曲げ
るようにロールベンド量を設定し、被圧延材の中央部が
凸になる凸クラウン制御においてロール端を外方に曲げ
るようにロールベンド量を設定する、ことを特徴とする
ロールシフト式圧延機が提供される。また、前記制御装
置は、板幅データからバレル端部修正量とバレル中央部
修正量を算出する演算回路を有する、ことが好ましい。
【0011】
【作用】上記本発明の圧延機用ロールは、ストレート領
域がバレルの軸心に対して傾斜した直線であり、ロール
バレルの両端部の直径がほぼ等しいので、両端部の副ク
ラウン制御領域でのロール径の差がほとんどなく、振動
の発生量を大幅に低減することができる。また、両端部
の副クラウン制御領域でのロール径の差がほとんどなく
ため、ロールの疵発生から定まる最大許容変位量をすべ
て凸カーブ及び凹カーブの形成に用いることができるの
で、主クラウン制御領域におけるカーブを十分急にで
き、ロールバレルの外表面に付与する曲線の自由度が大
きく、クラウン制御量を大きくできる。また、前記各領
域のカーブを、ロールヒートクラウンとロール曲げ撓み
に応じた量で補正すると、形状精度の優れた板製品を得
ることができる。
【0012】また、本発明のロールシフト式圧延機は、
主クラウン制御領域を備えたシフトロールによりバレル
中央部の凹クラウン制御を行い、ロールベンドではバレ
ル端部の修正を行うことにより、被圧延材の形状を幅全
体にわたり制御することができ、均一な板厚分布の被圧
延材を圧延することができる。更に、ロールベンドは、
その効果がバレル中央に及びにくく、バレル端に効果が
大きくでるので、この特性を利用して被圧延材の中央部
が凹む凹クラウン制御においてロール端を外方に曲げる
ようにロールベンド量を設定し、被圧延材の中央部が凸
になる凸クラウン制御においてロール端を内方に曲げる
ようにロールベンド量を設定する、ことにより、INC
シフトにおいて、INCベンドにより板端部を厚くし端
部の乱れを低減し、逆にDECシフトにおいてDECベ
ンドにより板端部を薄くして端部の乱れを低減すること
ができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は、本発明による圧延機用ロールを模式的に
示す示す図である。この図において、本発明による圧延
機用ロールは、ロールシフト式圧延機20に用いられ、
軸方向(図に矢印で示す)にシフト可能な上下一対のシ
フトロール22a、22bから構成される。シフトロー
ル22a、22bのロールバレルは、その中央部に設け
られたストレート領域17と、両端部に設けられた副ク
ラウン制御領域16と、ストレート領域17と副クラウ
ン制御領域16の間に設けられた主クラウン制御領域1
5とを有している。また、ロールバレルの外表面は、母
線が、ストレート領域17ではバレルの軸心Zに対して
傾斜した直線であり、主クラウン制御領域15には急な
凸カーブ及び凹カーブが形成され、副クラウン制御領域
16には緩い凸カーブ及び凹カーブが形成されている。
更に、ロールバレルの両端部の直径はほぼ等しく、なっ
ている。
【0014】かかる構成により、ストレート領域17が
バレルの軸心に対して傾斜した直線であり、ロールバレ
ルの両端部の直径がほぼ等しいので、両端部の副クラウ
ン制御領域6でのロール径の差がほとんどなく、圧延時
の振動量を大幅に低減することができる。また、両端部
の副クラウン制御領域16でのロール径の差がほとんど
なくため、ロールの疵発生から定まる最大許容変位量を
すべて凸カーブ及び凹カーブの形成に用いることができ
るので、主クラウン制御領域15におけるカーブを十分
急にでき、ロールバレルの外表面に付与する曲線の自由
度が大きく、クラウン制御量を大きくできる。更に、本
発明の圧延機用ロールは、主クラウン制御領域15の外
側にも副クラウン制御領域16を備えており、被圧延材
の板幅が大きくなっても、板幅の端部までクラウン制御
効果を発揮することができる。
【0015】更に前記各領域のカーブに、ロールヒート
クラウンとロール曲げ撓みを補正するための放物線を加
算する、ことが好ましい。これにより、形状精度の更に
優れた板製品を得ることができる。
【0016】図2は、本発明によるロールシフト式圧延
機を模式的に示す示す図である。この図において、本発
明による圧延機20は、被圧延材2を圧延しかつロール
ベンド可能な一対のワークロール22a、22bと、該
ワークロール22a、22bに接触しかつ軸方向にシフ
ト可能な一対のシフトロール24a、24bと、被圧延
材の板幅データによりワークロールのロールベンドとシ
フトロールのシフト量を調節する制御装置28とを備え
ている。ワークロール22a、22bには、図1に示し
たワークロールを用いるのがよい。
【0017】ワークロール22a、22bの端部にはロ
ールベンド用の液圧シリンダ23が設けられており、こ
の液圧シリンダ23に供給する液圧を制御することによ
りロールベンドを調節することができる。また、シフト
ロール24a、24bの端部にはそれぞれシフトロール
を軸方向にシフトさせる液圧シリンダ25が設けられて
おり、このシリンダの位置制御によりシフトロールのシ
フト量を調節することができる。
【0018】制御装置28は、板幅データS1からバレ
ル端部修正量S3とバレル中央部修正量S4を算出する
演算回路S2を有し、制御装置28により、被圧延材の
中央部が凹む凹クラウン制御においてロール端を内方に
曲げるようにロールベンド量を設定し、被圧延材の中央
部が凸になる凸クラウン制御においてロール端を外方に
曲げるようにロールベンド量を設定する。すなわちバレ
ル端部修正量S3によりワークロールベンド(WRB)
用の圧力設定S5を行い、液圧シリンダ23に供給する
液圧を制御してワークロール22a、22bのロールベ
ンド量を設定し、かつ、バレル中央部修正量S4により
液圧シリンダ25の位置制御を行いシフトロール24
a、24bのシフト量を設定する。
【0019】かかる構成により、主クラウン制御領域1
5を備えたシフトロールによりバレル中央部の凹クラウ
ン制御を行い、ロールベンドでバレル端部の修正を行う
ことにより、被圧延材の形状を幅全体にわたり制御する
ことができ、均一な板厚分布の被圧延材を圧延すること
ができる。更に、ロールベンドは、その効果がバレル中
央に及びにくく、バレル端に効果が大きくでるので、こ
の特性を利用して被圧延材の中央部が凹む凹クラウン制
御においてロール端を外方に曲げるようにロールベンド
量を設定し、被圧延材の中央部が凸になる凸クラウン制
御においてロール端を内方に曲げるようにロールベンド
量を設定することにより、図3に示すようにINCシフ
トにおいて、INCベンドにより板端部を厚くし端部の
乱れを低減し、逆にDECシフトにおいてDECベンド
により板端部を薄くして端部の乱れを低減することがで
きる。
【0020】すなわち図1のワークロール22a、22
bを用い、図3(A)に示すように、上側のシフトロー
ル22aを右方にシフトし、下側のシフトロール22b
を左方にシフトすると、被圧延材の中央部が凹む凹クラ
ウン制御を行うことができ、最大生産板幅より広い板材
を圧延する場合には、INCシフトにおいて、INCベ
ンドにより板端部を厚くし板端部が逆に薄くなる乱れ
(耳中伸複合波という)を低減することができる。同様
に図3(B)に示すように、上側のシフトロール22a
を左方にシフトし、下側のシフトロール22bを右方に
シフトすると、被圧延材の中央部が凸になる凸クラウン
制御を行うことができ、最大生産板幅より広い板材を圧
延する場合には、DECシフトにおいてDECベンドに
より板端部を薄くして板端部が逆に厚くなる乱れ(クォ
ータ伸びという)を低減することができる。
【0021】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できる
ことは勿論である。
【0022】
【発明の効果】上述したように本発明の圧延機用ロール
は、両端部の副クラウン制御領域でのロール径の差がほ
とんどなく、振動の発生量を大幅に低減することができ
る。また、ロールの疵発生から定まる最大許容変位量を
すべて凸カーブ及び凹カーブの形成に用いることができ
るので、主クラウン制御領域における変曲線を十分大き
くでき、ロールバレルの外表面に付与する曲線の自由度
が大きく、クラウン制御量を大きくできる。
【0023】また、本発明のロールシフト式圧延機は、
被圧延材の形状を幅全体にわたり制御することができ、
均一な板厚分布の被圧延材を圧延することができる。更
に、INCシフトにおいて、INCベンドにより板端部
を厚くし端部の乱れを低減し、逆にDECシフトにおい
てDECベンドにより板端部を薄くして端部の乱れを低
減することができる。
【0024】従って、本発明の圧延機用ロールは、ロー
ルバレルの外表面に付与する曲線の自由度が大きく、ク
ラウン制御量が大きく、板の振動要因が少ない、等の優
れた効果を有し、本発明のロールシフト式圧延機は、最
大生産板幅より広い板材を圧延する場合であっても、板
端部の板厚分布に乱れが少ない、優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による圧延機用ロールを用いた圧延機を
模式的に示す示す図である。
【図2】本発明によるロールシフト式圧延機を模式的に
示す示す図である。
【図3】本発明のロールバレルによるクラウン制御効果
を示す図である。
【図4】同一出願人による圧延機を示す図である。
【図5】図4のロールバレルによるクラウン制御効果を
示す図である。
【図6】従来のロールシフト式圧延機の一例を示す概要
図である。
【符号の説明】
1 ワークロール 2 被圧延材(板材) 5 主クラウン制御領域 6 副クラウン制御領域 7 ストレート領域 10 圧延機 12a、12b シフトロール 15 主クラウン制御領域 16 副クラウン制御領域 17 ストレート領域 20 圧延機 22a、22b ワークロール 23、25 液圧シリンダ 24a、24b シフトロール 28 制御装置 Z バレルの軸心
───────────────────────────────────────────────────── 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 37/00 BBH 37/42 37/38 8315−4E B21B 37/00 117 B (72)発明者 石井 肇 神奈川県横浜市磯子区新中原町1番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜第二工場内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロールバレルの中央部に設けられたスト
    レート領域と、両端部に設けられた副クラウン制御領域
    と、ストレート領域と副クラウン制御領域の間に設けら
    れた主クラウン制御領域とを有し、 前記ロールバレルの外表面は、母線が、ストレート領域
    ではバレルの軸心に対して傾斜した直線であり、主クラ
    ウン制御領域には急な凸カーブ及び凹カーブが形成さ
    れ、副クラウン制御領域には緩い凸カーブ及び凹カーブ
    が形成されており、かつ両端部の直径がほぼ等しい、こ
    とを特徴とする圧延機用ロール。
  2. 【請求項2】 前記各領域のカーブに、ロールヒートク
    ラウンとロール曲げ撓みを補正するための放物線を加算
    した、ことを特徴とする請求項1に記載の圧延機用ロー
    ル。
  3. 【請求項3】 被圧延材を圧延しかつロールベンド可能
    な一対のワークロールと、該ワークロールに接触しかつ
    軸方向にシフト可能な一対のシフトロールと、被圧延材
    の板幅データによりワークロールのロールベンドとシフ
    トロールのシフト量を調節する制御装置とを備え、 前記制御装置により、被圧延材の中央部が凹む凹クラウ
    ン制御においてロール端を内方に曲げるようにロールベ
    ンド量を設定し、被圧延材の中央部が凸になる凸クラウ
    ン制御においてロール端を外方に曲げるようにロールベ
    ンド量を設定する、ことを特徴とするロールシフト式圧
    延機。
  4. 【請求項4】 前記制御装置は、板幅データからバレル
    端部修正量とバレル中央部修正量を算出する演算回路を
    有する、ことを特徴とする請求項3に記載のロールシフ
    ト式圧延機。
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