JPH0824936B2 - 幅可変圧延ロール - Google Patents

幅可変圧延ロール

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JPH0824936B2
JPH0824936B2 JP2214355A JP21435590A JPH0824936B2 JP H0824936 B2 JPH0824936 B2 JP H0824936B2 JP 2214355 A JP2214355 A JP 2214355A JP 21435590 A JP21435590 A JP 21435590A JP H0824936 B2 JPH0824936 B2 JP H0824936B2
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rolling
width
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恒雄 瀬戸
淳 畠中
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川崎製鉄株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B27/00Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/02Shape or construction of rolls
    • B21B27/028Variable-width rolls

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、形鋼の製造に用いるユニバーサル圧延機
の水平ロール、特にロール胴長を変化させて圧延幅の変
更を可能とする幅可変圧延ロールに関するものである。
形鋼なかでもH形鋼の圧延には一般に上下一対の水平
ロールと左右一対の垂直ロールとを同一スタンドに組み
込んだユニバーサル圧延機を使用する。このような圧延
機によるH形鋼の製造の際、そのフランジ幅は垂直ロー
ルのロール胴長の範囲内であればそのサイズを自由に変
更できるが、ウェブ高さhは、h=W+2t1すなわちフ
ランジ厚みt1と水平ロールのロール胴長Wとによって決
定される(第4図参照)ために、水平ロールのロール胴
長すなわち圧延幅が固定では以下のような問題を来すこ
とから、圧延幅を可変とすることが要望されていた。
ア)水平ロールの端面でフランジ内面を圧延するため水
平ロール端面の摩耗が激しく、同一圧延チャンス内にお
いても圧延量の増加に伴いウェブ高さの不足を来し、一
定サイズになる製品を安定して得ることができず、これ
を回避するためにはロールの頻繁な取り替えを必要とし
た。
イ)ウェブ高さは1ロールで1サイズしか選択できな
い。
ウ)H形鋼のウェブ高さ(ウェブ外幅)hを一定とした
いわゆる外法一定H形鋼は、同一呼称サイズでもフラン
ジ厚み(t1)が多種類あり、(例えばH600×200では12m
m〜28mm)、水平ロールの圧延幅(W)をフランジ厚み
に応じて適宜変更する必要がある。これに対応するため
には、ロールの頻繁な取り替えが必要となり生産性が阻
害されると共に、多大な取り替え工数と多くのロールを
保持する必要がある。
エ)寸法精度の向上を図るため圧延幅(W)をH形鋼の
内法寸法(W1)に合致させるべく頻繁な加工を施すた
め、ロール原単位が高くなる。
(従来の技術) これらの問題を解決すべく試みたものとして例えば特
開昭61−169105号公報には、一対のスリーブロール間に
圧延幅調整用のスペーサを挿入し、ロールの摩耗に対処
する装置(第5図参照)が、また特開昭61−262407号公
報には、ロール軸延長上の調整駆動軸を用いてスリーブ
ロールをロールセンタを中心にロール軸方向に沿って移
動させて圧延幅を調整する圧延ロールが、また特開平1
−317607号公報には、分割したスリーブロールの一方を
固定として、他方のロールを移動して圧延幅を調整する
圧延ロールが、また特開昭59−202101号公報、同61−17
2605号各公報には、斜行ロールを用いて形鋼のウェブ高
さを自由に変更する方法及び装置がそれぞれ開示されて
いる。
(発明が解決しようとする課題) スリーブロールの間にスペーサを挿入する装置では、
水平ロールをオフラインにおいてスタンドから取り外さ
なければならず生産効率を阻害しまた組立分解工数がか
さむ等の問題がある。斜行ロールを用いる場合では、設
備構造が複雑となってコストがかさむとともに設備メン
テナンスが大変である。またロール軸延長上の調整駆動
軸を用いてスリーブロールを移動させる圧延ロールで
は、設備の信頼性、剛性に問題を残すほか、組立、分解
が複雑であって多大な工数と時間とを要す。
また分割スリーブロールの一方を固定として他方を移
動させる圧延ロールは、圧延幅を変えるとロールセンタ
がずれるのを避け得ないために連続圧延列には適用し難
い。
このような問題を生じることのない有利な幅可変圧延
ロールを提案することがこの発明の目的である。
(課題を解決するための手段) この発明は、ロール胴を駆動側と操作側とに二分しロ
ール軸方向に沿って互いに接近離隔する相対的移動を可
能として、駆動側及び操作側各ロールチョックに軸受け
支持する圧延ロールにおいて、 操作側ロール胴のロール軸中空頸部に駆動側ロール胴
のロール軸を貫通させてロール軸方向に抜き差し可能か
つ同期回転可能にはめ合わせ、 この操作側ロール軸の操作側軸端に、回転が拘束され
てロール軸方向の摺動のみ可能な操作側スライドブロッ
クをスラスト軸受けを介して装着する一方、上記駆動側
ロール軸の操作側軸端の球面に押込軸の球面座を隣接配
置し、この押込軸に、回転が拘束されてロール軸方向の
摺動のみ可能な駆動側スライドブロックをスラスト軸受
けを介して装着して、これらの操作側及び駆動側両スラ
イドブロックには、巻き方向を異にするめねじ及びおね
じをそれぞれ設けて、これらのねじと各々はまり合うね
じを設けた幅調整ねじにねじ結合してなることを特徴と
する幅可変圧延ロールである。
ここに駆動側ロールチョックは、駆動側ロール軸をロ
ール軸操作側方向に移動させる押込装置をそなえること
が好ましい。
(作用) この発明は、ユニバーサル圧延機の水平ロールに関
し、従来装置での問題点を全て解決するために圧延幅を
ロールセンタを変えることなくオンラインにて任意に可
変とし、加えてロール軸、チョック、圧延幅変更装置を
簡単に着脱し得る構造とすることで前述した問題の解決
を図ったのである。
(実施例) 以下に図面に従いこの発明について具体的に説明す
る。
第1図に、この発明の幅可変圧延ロールを備えたユニ
バーサル圧延機の要部を示す。図中番号1は被圧延材の
H形鋼、2、2′は幅可変圧延ロール、3、3′は駆動
側ロールチョック、4、4′は操作側ロールチョック、
5、5′は水平ロールを駆動装置に接続するスピンドル
カップリング、6、6′はそれぞれ圧下及び圧上スクリ
ュー、7、7′は竪ロール、8、8′は竪ロール用チョ
ック、9、9′はサポートボックスである。上下一対の
幅可変圧延ロール2、2′は、同じ構造であり、以下幅
可変圧延ロール2について説明する。
第2図に、かかる幅可変圧延ロール2を断面で示す。
H形鋼1のウェブ部及びフランジ内面の圧下を司るロー
ル胴は駆動側ロール胴10a及び操作側ロール胴10bとの2
分割構造とし、この駆動側ロール胴10aのロール軸11a
を、軸受け12を介して駆動側ロールチョック3に支持
し、同様に操作側ロール胴10bのロール軸11bを、軸受け
13を介して操作側ロールチョック4に支持する。なおこ
の駆動側及び操作側ロールチョック3、4はそれぞれハ
ウジング14に支持される。また上記駆動側ロール軸11a
は、駆動側軸端にてスピンドルカップリング5を介し図
示しない駆動装置に接続し、この駆動装置から圧延に必
要なトルクが伝達される。
また駆動側ロール軸11aを操作側ロール胴10bのロール
軸11b中空頸部に貫通させて、ロール軸方向に抜き差し
可能かつ圧延トルクを伝達する同期回転可能にメタル15
を介してはめ合わせる。同図では滑りキーKを介して駆
動側ロール軸11aからのトルクを操作側ロール軸11bへ伝
達する場合を例としているが、これはキーに限るもので
はない。
これらの駆動側及び操作側各ロール軸11a、11bの操作
側軸端に、この両者をロール軸方向へ相対的に移動させ
るための圧延幅変更装置を設ける。この圧延幅変更装置
は操作側ロールチョック4とボルト結合するサポートボ
ックス9a及びこのサポートボックス9aと接続するサポー
トボックス9b内に組み込まれ、以下のような構造よりな
る。
まず操作側ロール軸11b端部には、圧延時のスラスト
荷重を受けるためのスラスト軸受け16及びロードセル17
をはめ合わせ、このスラスト軸受け16を介して操作側ス
ライドブロック18を装着する。この操作側スライドブロ
ック18には、後述する幅調整ねじブロック25と嵌まり合
うめねじを設ける。また操作側スライドブロック18の回
転を拘束しロール軸方向の摺動のみを可能とすべく、操
作側スライドブロック18とサポートボックス9とを、例
えばキー又はスプライン等によってはめ合わせる。
一方駆動側ロール軸11aの操作側軸端部は球面形状と
し、その軸延長方向に、この軸端部の球面とはまり合う
球面座を有する押込軸19を隣接配置し、この押込軸19に
は、スラスト軸受け20及びラジアル荷重を受けるための
ラジアル軸受け21をはめ合わせ、このスラスト軸受け20
及びラジアル軸受け21を介して駆動側スライドブロック
22を装着する。この駆動側スライドブロック22には、後
述する幅調整ねじブロック25とはまり合いかつ前述の操
作側スライドブロック25とはねじピッチが同じで巻き方
向が異なるおねじを設ける。また駆動側スライドブロッ
ク22の回転を拘束しかつロール軸方向の摺動のみ可能と
すべく、ケース23に設けた回転止め24と結合する。
上述した操作側スライドブロック18及び駆動側スライ
ドブロック22は、これらに設けためねじ及びおねじと各
々はまり合うねじを外周面及び内周面に設けた幅調整ね
じブロック25にねじ結合する。この幅調整ねじブロック
25は、サポートボックス9内にロール軸方向への移動を
拘束して、その場での回転のみ可能に取りつける。この
幅調整ねじブロック25にギア付きスペーサ26の一端を着
脱可能に取り付け、このギア付きスペーサ26の他端内周
面にはギアを設け、このギアは電動モータ27及び減速機
28から連なるピニオン29と噛み合う。
また幅可変ロールであるため、駆動側ロール胴11aと
操作側ロール胴11bとの間に隙間ができてスケールや水
が入り込むおそれがあるのでロール胴間にはスケールシ
ール30が設けてある。
さらに駆動側ロールチョック3にそなえた押込装置31
は、例えば第3図に示すように、駆動側ロールチョック
3内に駆動側ロール軸11aに向け延びるスライドロッド3
2を、ブッシュ33を介して駆動側ロール軸11a心と平行に
配置し、このスライドロッド32の一端部にはローラ34を
設ける一方、他端には固定された液圧シリンダ35と組み
合うプランジャ36を接続してなる。
次いで圧延幅の変更動作について説明する。
第2図中に示したロール胴長Wをまず広げる場合は、
電動モータ27を作動させると減速機28、ピニオン29が回
転して、このピニオン29に噛み合うギア付きスペーサ26
を介して幅調整ねじブロック25がロール軸方向には移動
せずに回転する。するとこの幅調整ねじブロック25にピ
ッチが同じで巻き方向を異にしてねじ結合している操作
側及び駆動側各スライドブロック18、22が、幅調整ねじ
ブロック25の回転速度とねじピッチによって定まる速度
でロール軸方向に相対的に離隔する移動を行う。したが
ってこの駆動側スライドブロック18はスラスト軸受け16
を介して操作側ロール軸11b、操作側ロール胴10bに接続
していること、また駆動側スライドブロック22はスラス
ト軸受け20、押込軸19及び駆動側ロール軸11aを介して
駆動側ロール胴10aに接続していることからロール胴長
Wを広げることができる。
次にロール胴長を狭める場合には、電動モータ27をロ
ール胴長を広げる場合と逆に回転させる。すると操作側
ロール胴11bはロール胴長が狭まる方向に移動する。し
かし駆動側ロール胴10aの駆動側ロール軸11aは、軸端の
球面を介して押込軸19と接触しているだけなので、駆動
側スライドブロック22、押込軸19が移動したとししても
ロール胴長が狭まる方向に移動させることはできない。
したがってまず上記の動作で押込軸19を移動させて押込
軸端の球面座を所定の位置にセットする。次いで駆動側
ロールチョック3に設けた押込装置31を作動させる。す
なわち液圧シリンダ34と組み合うプランジャ35を押出す
方向に作動させると、このプランジャ35に接続するスラ
イドロッド32、ローラ33も同方向に移動し、ローラ33が
駆動側ロール軸11aの端面に接触してこの駆動側ロール
軸11aを押込むことによりこの駆動側ロール軸11aはロー
ル胴長が狭まる方向に移動する。駆動側ロール軸11aの
軸端の球面が押込軸19の球面座と接触し、液圧シリンダ
34の圧力が上昇するのを検知することで駆動側ロール軸
11aの位置決めは完了する。
なお幅調整ねじブロック25に設けた各ねじのピッチ
は、基本的には左右共に同一であるが、必要に応じて異
なるピッチとしても何ら問題がない。
また圧延幅変更装置は、第2図におけるサポートボッ
クス9の9a、9b接合面で切り離しができるので容易にロ
ール本体から分離、組立てをすることができる。
(発明の効果) かくしてこの発明によれば、幅可変圧延ロールに関
し、以下に述べるような格段の効果を得ることができ
る。
a)ロールの幅変更をオンラインにて遠隔操作で任意に
できる。
b)ロールの幅変更をロールセンタを中心に左右に同じ
量だけシフトすることもできるのでタンデム圧延機列に
容易に適用できる。
c)ロール摩耗が生じても幅変更により一定寸法の製品
が得られる。
d)ロール組替えをせずにサイズの異なる製品を作るこ
とができる。
e)ロールと圧延幅変更装置が短時間に容易に分離、組
立ができるのでロールの数に比し、幅調整装置が少なく
てもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の幅可変圧延ロールを備えたユニバ
ーサル圧延機の要部説明図、 第2図は、この発明の幅可変圧延ロールの断面図、 第3図は、駆動側ロールチョックに設ける押込装置の一
例を示す断面図、 第4図は、ユニバーサル圧延機によるH形鋼の圧延説明
図、 第5図は、従来のオフライン幅可変圧延ロールの説明図
である。 1……被圧延材 2,2′……幅可変圧延ロール 3、3′……駆動側ロールチョック 4、4′……操作側ロールチョック 10a……駆動側ロール胴、10b……操作側ロール胴 11a……駆動側ロール軸、11b……操作側ロール軸 16……スラスト軸受け 18……操作側スライドブロック 19……押込軸、20……スラスト軸受け 22……駆動側スライドブロック 25……幅調整ねじブロック

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ロール胴を駆動側と操作側とに二分しロー
    ル軸方向に沿って互いに接近離隔する相対的移動を可能
    として、駆動側及び操作側各ロールチョックに軸受け支
    持する圧延ロールにおいて、 操作側ロール胴のロール軸中空頸部に駆動側ロール胴の
    ロール軸を貫通させてロール軸方向に抜き差し可能かつ
    同期回転可能にはめ合わせ、 この操作側ロール軸の操作側軸端に、回転が拘束されて
    ロール軸方向の摺動のみ可能な操作側スライドブロック
    をスラスト軸受けを介して装着する一方、上記駆動側ロ
    ール軸の操作側軸端の球面に押込軸の球面座を隣接配置
    し、この押込軸に、回転が拘束されてロール軸方向の摺
    動のみ可能な駆動側スライドブロックをスラスト軸受け
    を介して装着して、これらの操作側及び駆動側両スライ
    ドブロックには、巻き方向を異にするめねじ及びおねじ
    をそれぞれ設けて、これらのねじと各々はまり合うねじ
    を設けた幅調整ねじにねじ結合してなることを特徴とす
    る幅可変圧延ロール。
  2. 【請求項2】駆動側ロールチョックは、駆動側ロール軸
    をロール軸操作側方向に移動させる押込装置をそなえる
    請求項1記載の幅可変圧延ロール。
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