JPH07232206A - 圧延機における被圧延材の圧延方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被圧延材の板幅により上下の可動ロールを相
互に軸方向に離反させてワークロールとバックアップロ
ールの拘束を解除しロールベンディング力と可動ロール
のシフト量を調整することによりワークロールの板端部
の圧下量を小さくし圧延材のエッジドロップを最小とす
る。 【構成】 圧延機のロール軸受に回動支承されるバック
アップロール装置を可動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
ることにより移動した可動ロールを任意の位置に固定可
能とした。そして、ワークロールベンディング装置との
併用によりワークロールの板端部の圧下量を小さくする
ようにした。

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
に係り、特に被圧延材のエッジドロップの制御を行うよ
うにした圧延機における被圧延材の圧延方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】エッジドロップとは図８に示すような被
圧延材の圧延中に被圧延材端部から約５０ｍｍぐらい内
側へ向う被圧延材の板幅方向で板厚が急激に減少する現
象であり、一般にロールの偏平変形と被圧延材の横流れ
を伴う３次元変形に起因して発生すると考えられてい
る。

【０００３】すなわち、被圧延材の中央部においては圧
延圧力によってロールの偏平変形が生じるが、被圧延材
の板端部においては、横流れ（被圧延材の幅方向の圧延
拡張による逃げ）により圧延圧力が急激に下がることに
なる。この横流れによってロール自体の偏平変形が小さ
くなるとともに、追従する形で圧延圧下量も大きくなる
ため被圧延材の板端部では板厚が急激に減少することに
なる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、被圧延材に
エッジドロップが生じた場合、被圧延材の断面が均一な
鋼板を得るためには、次工程のサイドトリマにて被圧延
材の圧延時に生じたエッジドロップ部を切断除去してい
るのが実情であり、このため製品の歩留りを著しく低下
させることとなっている。

【０００５】このような問題点を解決するために、例え
ば特公昭６０−５１９２１号公報に記載してあるように
図９に示すワークロール６１、６２の片側部のみにテー
パを付け被圧延材３１の板幅に応じてワークロール６
１、６２を相互にシフトすることによって被圧延材３１
の板端部における圧延圧下量を小さくし、エッジドロッ
プを小さくする方法が提案されている。

【０００６】しかしながら、この方法においては次のよ
うな問題点がある。 ワークロール６１、６２に設けたテーパ部の摩耗が
生じやすい。 ワークロール６１、６２のテーパ開始部分のマーク
が被圧延材３１にプリントされる。 被圧延材３１が蛇行した場合、ワークロール６１、
６２のテーパ部と被圧延材３１の板端部とが重合せずロ
ールアウトとなり易くエッジドロップのない所望の断面
を有した被圧延材３１の圧延ができにくい。 被圧延材３１とワークロール６１、６２の位置合わ
せを精度よく行いにくい。

【０００７】本発明の目的は、上記従来の問題点に着目
し、ワークロールのベンディング制御量を大幅に増大す
るとともに、ワークロールの被圧延材の板端部における
圧下量を小さくしてエッジドロップを制御するようにし
た圧延機における被圧延材の圧延方法を提供することに
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、本発明に係る圧延機における被圧延材の圧延方法で
は、被圧延材を圧下する一対のワークロールと、前記一
対のワークロールの上下にあって軸受に回動支承され中
央部より両軸端に向って縮径したテーパ面を有するバッ
クアップシャフトと、前記バックアップシャフトの外周
に配設されかつ前記バックアップシャフトのテーパ面と
係合するテーパ内面を有する左右一対のテーパスリーブ
と、前記テーパスリーブの外周に軸方向に移動可能に設
けられた可動ロールより構成した圧延機を用い、前記可
動ロールの端部を被圧延材の板端部に対して適宜な位置
にずらすとともに、前記一対のワークロールを回動支承
する軸受間に設けられたワークロールベンディング装置
のベンディング力を調整することにより、ワークロール
端部の圧下量を小さくしながら被圧延材の圧延を行うよ
うにした。

【０００９】

【作用】上記構成によれば可動ロールを例えば右側にシ
フトする場合には、テーパスリーブの中央側の油圧室に
圧油を供給するとともに、軸端側の油圧室の油をタンク
に戻せばテーパスリーブと可動ロールはルーズの状態と
なる。しかる後、左側のバックアップシャフトの軸受内
に設置した可動ロール移動装置を作動させ可動ロールを
右側へ押せば可動ロールは右側へシフトする。その後テ
ーパスリーブの軸端側の油圧室へ圧油を供給すればテー
パスリーブと可動ロールはくさびの原理により固定され
た状態となり可動ロールを所定の位置に保持し回転トル
クを伝達できる。被圧延材のエッジドロップを制御する
場合には、上下可動ロールを反対方向に移動させ、それ
ぞれの被圧延材の板端部と重合させる。こうしたことに
より、ワークロールがバックアップロールに全面的に拘
束されることなくワークロールの曲げモーメント支点が
変化でき、ワークロールネックに設けたベンディング手
段によるロールベンディング量を加減調整することがで
きるのでワークロールの板端部での圧延圧下量を小さく
でき被圧延材のエッジドロップ制御が可能となる。

【００１０】

【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。

【００１１】図１〜図３は実施例に係る圧延機の全体構
成を示している。図１は圧延機の正面図、図２は図１の
Ａ〜Ａから見た側面図、図３は図２のＢ〜Ｂから見た断
面図である。この圧延機は図示のように、門型のハウジ
ング５０に対して平行な一対の上下ワークロール１、２
が互いに転接可能に横架され、これらの間に被圧延材３
１を通板可能としている。

【００１２】このような上下ワークロール１、２に並列
してこれらを上下から挟み込むようにそれらの上下位置
には上バックアップロール装置１０と下バックアップロ
ール装置２０がやはり平行に横架されている。

【００１３】図４は上バックアップロール装置１０を示
しており、上バックアップロール装置１０は上ワークロ
ール１と平行に配置される上バックアップシャフト１２
を有し、これには軸方向に摺動移動できるように上可動
ロール１１が取付けられている。この上可動ロール１１
は前記上ワークロール１に転接され、圧延時に上ワーク
ロール１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装置２０も下バックアップ
シャフト１８と、これに装着される下可動ロール２１を
有し、これらを下ワークロール２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。

【００１４】前記上バックアップシャフト１２は中央部
域を胴長が短く形成された最大径の直胴部１２ａを有
し、この直胴部１２ａから上バックアップシャフト１２
の両軸端に向って縮径したテーパ状のテーパ部１２ｂ
（１２ｂＲ、１２ｂＬ）を形成している。

【００１５】上バックアップシャフト１２のテーパ部１
２ｂと円筒形状の上可動ロール１１間には、上バックア
ップシャフト１２と同一のテーパ内面形状を有する左右
一対のテーパスリーブ１３（１３Ｒ、１３Ｌ）が配設し
てある。

【００１６】前記上バックアップシャフト１２の直胴部
１２ａに位置するテーパスリーブ１３Ｒ、１３Ｌ間に、
上可動ロール１１、上バックアップシャフト１２および
テーパスリーブ１３Ｒ、１３Ｌ間で囲繞された容積の小
さい油圧室４２が配設されている。

【００１７】また、テーパスリーブ１３Ｒ、１３Ｌの端
部（軸受１５側）にホルダ１４Ｒ、１４Ｌが配設され、
上バックアップシャフト１２、テーパスリーブ１３（１
３Ｒ、１３Ｌ）とホルダ１４（１４Ｒ、１４Ｌ）間で囲
繞された油圧室４１（４１Ｒ、４１Ｌ）が配設されてい
る。

【００１８】また、上記上可動ロール１１の位置移動を
適正に行わせる駆動手段の可動ロール移動装置４５が各
バックアップロール装置１０、２０毎に設けられてい
る。これは、被圧延材３１の幅寸法ならびに板形状に応
じて上下可動ロール１１、２１の位置を相互に上下ワー
クロール１、２の外周面に沿って軸方向に移動させるも
のである。

【００１９】これを上バックアップロール装置について
代表して説明すると、上可動ロール１１を上バックアッ
プシャフト１２の軸方向に左右移動させる油圧シリンダ
７１（７１Ｒ、７１Ｌ）がそれぞれ軸受１５（１５Ｒ、
１５Ｌ）に取付けられ、この軸受１５に穿設された透孔
内を進退する油圧シリンダ７１のロッド７２の先端部に
係合端子７３（７３Ｒ、７３Ｌ）が螺合されている。上
可動ロール１１を左右に移動したい場合は動かしたい方
向に伸長する係合端子７３Ｒ、７３Ｌを上可動ロール１
１の側端部１１ａに当接した状態で押圧移動するように
構成されている。図５は可動ロール１１を右方向に移動
させた時の図面である。

【００２０】上記した上下ワークロール１、２および上
下バックアップロール装置１０、２０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３、４、１５、２５が取付けられ、これらを
ハウジング５０に縦列配置して取付けられている。

【００２１】さらに、上下ワークロール軸受３、４間に
ワークロールインクリーズベンディング装置５が組込ま
れている。このワークロールインクリーズベンディング
装置５（５Ｒ、５Ｌ）は、上インクリーズベンディング
用ロッド６、下インクリーズベンディング用ロッド７を
有し、これらを上ワークロール軸受３および下ワークロ
ール軸受４と接離自在に配設され、油圧によりベンディ
ング作用を行わせるようにしている。また、上下バック
アップシャフト軸受１５、２５間にはワークロールディ
クリーズベンディング装置の上下ディクリーズベンディ
ング用ロッド８、９が取付けられている。

【００２２】そして、ハウジング５０の下部位置には圧
下シリンダ６０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１、２間に発
生させるようにしている。なお符号１６はロータリ継手
であり、ワークサイド（図４中左側）のみに配設されて
いる。また、符号４１ａ、４２ａは油通路を示す。

【００２３】このように構成された圧延機の動作は次の
ようになる。

【００２４】圧延前に被圧延材３１の幅に合わせて上下
可動ロール１１、２１の位置を予め決定しておく。この
場合、上可動ロール１１について代表して述べると、上
可動ロール１１の位置決定前の状態では、係合端子７３
Ｒ、７３Ｌの位置は上可動ロール１１の側端部１１ａよ
り、一定距離離間した後退位置にある。例えば、上可動
ロール１１を図５に示すように右側に移動するために
は、まず係合端子７３Ｒを所望する上可動ロール１１の
移動距離に見合った後退位置にセットしておく。次いで
図示しない油圧ポンプより圧油をロータリ継手１６を介
して油圧室４２に供給するとともに、油圧室４１Ｒ、４
１Ｌの圧油はタンク（図示略）に排出される。

【００２５】この状態では上可動ロール１１とテーパス
リーブ１３Ｒ、１３Ｌはルーズになる。しかる後に油圧
ポンプより圧油を油圧シリンダ７１Ｌのピストンヘッド
側に供給すると、ロッド７２Ｌは伸長し、係合端子７３
Ｌが上可動ロール１１の側端部１１ａに当接する。引続
き上可動ロール１１の側端部１１ａがストッパとして後
退待機している係合端子７３Ｒに当接するまでロッド７
２Ｌを伸長した後ピストンヘッド側への圧油の供給を停
止する。

【００２６】下可動ロール２１についても上可動ロール
１１と同様な動作を行い、上下可動ロール１１、２１を
所望の上下ワークロール１、２転接位置まで移動する。
そして、例えば図３に示すように上下可動ロール１１、
２１の側端部を被圧延材３１の側部に重合するように互
いに逆方向の位置に設定する。

【００２７】その後ロータリ継手１６より油圧室４１
Ｒ、４１Ｌへ圧油を供給すればテーパスリーブ１３Ｒ、
１３Ｌと上下可動ロール１１、２１はくさびの原理によ
り上下バックアップシャフト１２、１８に固定され回転
トルクを伝達できるのである。

【００２８】この後、油圧シリンダ７１（７１Ｒ、７１
Ｌ）のピストンロッド側に圧油を供給してロッド７２
（７２Ｒ、７２Ｌ）を縮退させて係合端子７３（７３
Ｒ、７３Ｌ）の上下可動ロール１１、２１の側端部１１
ａ、２１ａから離間させる。

【００２９】この初期設定が決定した後、上下ワークロ
ール１、２間に被圧延材３１を通板する。これにより被
圧延材３１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。この判定によりエッジドロップが発生した場合に
は、図示されていない油圧装置よりワークロールインク
リーズベンディング装置５に圧油を供給し上下インクリ
ーズベンディング用ロッド６、７を介してベンディング
力を加減調整することにより上下ワークロール１、２を
介して非圧延材３１の板端部の圧延圧下量を大幅に制御
できるので被圧延材３１のエッジドロップを抑制し矩形
のストリップ材３１ａを得ることができる。

【００３０】図６は図３に示すように被圧延材３１の板
端部と可動ロールの端部とのずらし距離αにより被圧延
材３１のプロフィールがどのように変化するかを示す特
性図である。

【００３１】このような実施例の圧延機によれば、上下
可動ロール１１、２１をワークロール１、２に対して相
互に反対方向（左右）にずらすことにより上下ワークロ
ール１、２と上下可動ロール１１、２１間の拘束が解除
できるのである。

【００３２】図６において、上可動ロール１１を代表し
て説明すると、α＞０の場合は上可動ロール１１の端部
が被圧延材３１の板端部より突き出た状態を示す。この
場合、被圧延材３１の板端部にはエッジドロップが生じ
やすく、板端部の両側の板厚が所望の板厚より薄くな
る。このため、ワークロールインクリーズベンディング
装置５（５Ｒ、５Ｌ）に圧油を導入して上下インクリー
ズベンディング用ロッド６、７を突設して上下ワークロ
ール軸受３、４をより離間した状態下で被圧延材３１の
圧延を行うのである。

【００３３】α＜０の場合は上可動ロール１１の端部が
被圧延材３１の板端部より引込んだ状態を示す。この場
合、上可動ロール１１による上ワークロール１の上から
の転動圧下がなくなるため、被圧延材３１の板端部にお
いてエッジアップの状態となり、板端部の両側の板厚が
所望の板厚より厚くなる。このため、ワークロールディ
クリーズベンディング装置に圧油を導入して上下ディク
リーズベンディング用ロッド８、９を突設して上下ワー
クロール軸受３、４を少し近接した状態下で被圧延材３
１の圧延を行うのである。

【００３４】α＝０の場合は、上可動ロール１１の端部
が被圧延材３１の板端部と揃った重合状態を示す。この
場合、上可動ロール１１による上ワークロール１の上か
ら転動圧下が適正となり板端部の両側の板厚が被圧延材
３１の板幅方向で均一な厚さとなる。

【００３５】なお、本実施例では図１および図２に示す
ようなシングルスタンドの圧延機に適用した場合を説明
したが、図７に示すようなタンデム圧延機群として利用
することもできる。

【００３６】この場合、最初のスタンドで可動ロールを
例えばα＜０に設定し、被圧延材３１の板端部の形状を
エッジアップの状態とし、第２スタンド以降ではα＝０
またはα＞０としてエッジドロップを順次低減しなが
ら、エッジドロップを制御し、最終スタンドでエッジド
ロップを零とするのである。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したことからも明らかなよう
に、本発明に係る圧延機では、被圧延材を圧下する一対
のワークロールと、前記一対のワークロールの上下にあ
って軸受に回動支承され中央部より両軸端に向って縮径
したテーパ面を有するバックアップシャフトと、前記バ
ックアップシャフトの外周に配設されかつ前記バックア
ップシャフトのテーパ面と係合するテーパ内面を有する
左右一対のテーパスリーブと、前記テーパスリーブの外
周に軸方向に移動可能に設けられた可動ロールより構成
した圧延機を用い、前記可動ロールの端部を被圧延材の
板端部に対して適宜な位置にずらすとともに、前記一対
のワークロールを回動支承する軸受間に設けられたワー
クロールベンディング力を調整することにより、ワーク
ロール端部の圧下量を小さくしながら被圧延材の圧延を
行うようにしたことにより、ワークロールのクラウン量
を任意に制御することが可能となるため、被圧延材のエ
ッジドロップを自由に制御できるという優れた効果を有
する。

【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】図１のＡ〜Ａからみた側面図である。

【図３】図２のＢ〜Ｂからみた断面図である。

【図４】圧延機のバックアップシャフト装置の要部断面
図である。

【図５】可動ロールを右方向に移動させたときの断面図
である。

【図６】被圧延材の板端部に対して可動ロールを相対的
にシフトした場合の被圧延材のプロフィール変化特性図
である。

【図７】実施例の圧延機が設置可能なタンデム圧延機の
例である。

【図８】エッジドロップの説明図である。

【図９】従来の片テーパ付ワークロールシフト型圧延機
の説明図である。

【符号の説明】

１、２ 上下ワークロール ３、４ 上下ワークロール軸受 ５（５Ｒ、５Ｌ） ワークロールインクリーズベンディ
ング装置 ６、７ 上下インクリーズベンディング用ロッド ８、９ 上下ディクリーズベンディング用ロッド １０、２０ 上下バックアップロール装置 １１、２１ 上下可動ロール １２、１８ 上下バックアップシャフト １３（１３Ｒ、１３Ｌ） テーパスリーブ １５（１５Ｒ、１５Ｌ） 軸受 １６ ロータリ継手 ２５（２５Ｒ、２５Ｌ） 軸受 ３１ 被圧延材 ４１（４１Ｒ、４１Ｌ）、４２ 油圧室 ４５ 可動ロール移動装置 ５０ ハウジング ６０ 圧下シリンダ ７１（７１Ｒ、７１Ｌ） 油圧シリンダ ７３（７３Ｒ、７３Ｌ） 係合端子

───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被圧延材を圧下する一対のワークロール
   と、前記一対のワークロールの上下にあって軸受に回動
   支承され中央部より両軸端に向って縮径したテーパ面を
   有するバックアップシャフトと、前記バックアップシャ
   フトの外周に配設されかつ前記バックアップシャフトの
   テーパ面と係合するテーパ内面を有する左右一対のテー
   パスリーブと、前記テーパスリーブの外周に軸方向に移
   動可能に設けられた可動ロールより構成した圧延機を用
   い、前記可動ロールの端部を被圧延材の板端部に対して
   適宜な位置にずらすとともに、前記一対のワークロール
   を回動支承する軸受間に設けられたワークロールベンデ
   ィング装置のベンディング力を調整することにより、ワ
   ークロール端部の圧下量を小さくしながら被圧延材の圧
   延を行うようにしたことを特徴とする圧延機における被
   圧延材の圧延方法。