JPH0824945B2 - 圧延幅可変の水平圧延ロールの組替え装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、Ｈ形鋼などを圧延する場合に用いるユニ
バーサル圧延機の、ウエブ圧延を司る水平ロールの、特
にロール胴を二分してロール胴長をオンラインで変更可
能とすることによる圧延幅可変の水平圧延ロールの組替
え装置に関するものである。

（従来の技術） Ｈ形鋼の圧延にはユニバーサル圧延機を用いるのが一
般的である。

このユニバーサル圧延機を用いてＨ形鋼を製造する場
合、第９図に示すようにフランジ部の圧延には水平ロー
ルの端面が利用される。なお、第９図はユニバーサル圧
延機でＨ形鋼Ａを圧延する場合の堅ロール７、水平ロー
ル１、Ｈ形鋼Ａの関係を示す縦断面図である。

第９図より明らかなように、フランジ幅Ｂは、堅ロー
ル胴長と水平ロール端面の間で形成される間隙により最
大値が決定され、この最大値以内であれば自由に選択が
可能であるが、ウエブ高さｈは、水平ロール胴長Ｗとフ
ランジ厚t₁により決定されてしまう。

したがって、ユニバーサル圧延機を用いたＨ形鋼の圧
延には以下に示す問題があった。

１）水平ロールは、ロール端面で被圧延材のフランジ内
面を圧下、圧延することになるが、ロール端面はロール
の径方向の位置により速度が異なるため、被圧延材との
摩擦による摩耗が激しく、圧延量の増加に伴いウエブ高
さが不足をきたし、一定サイズのＨ形鋼製品を安定して
得ることができなくなる。したがって、寸法精度の向上
を図るためには、水平ロールの頻繁な取替えとロール胴
長の加工修正を行なうため、生産性が阻害されるばかり
でなく、ロール原単位も高くなる。

２）Ｈ形鋼のウエブ高さｈは水平ロール胴長Ｗとフラン
ジ厚t₁により ｈ＝Ｗ＋２t₁ で表わされるが、同一呼称サイズにおいてフランジ厚t₁
が多種類あるため、ウエブ高さを一定とした、いわゆる
外法一定のＨ形鋼の製造には、ロール胴長Ｗが一定では
対応できない。

これらの問題に対し、実開昭51−20034号公報、及び特
開昭61−169105号公報には、第10図に示すように、一対
のスリーブロール１−Ａの間にロール胴長調整用スペー
サー８を挿入し、ロール胴長を変える技術が開示されて
いる。しかしながら、これらの方式のものは、オンライ
ンでロール胴長を可変にすることができず、ロールをス
タンドから取外して調整するため、生産能率を阻害する
こと、組替え工数がかさむことなどの問題があった。

さらに上記問題に対し、特開昭61−262407号公報に
は、オンラインでロール胴長を可変とする技術が開示さ
れているが、このため複雑化したロールの組替えには多
大の時間と工数を必要とする問題を有していた。

（発明が解決しようとする課題） 発明者らは、上記従来技術の問題点の解決策として、
オンラインでロール胴長を変えることを可能とする圧延
幅可変の水平ロールの改良を進めているが、この種の水
平ロールは、はめ合い精度が厳しく、機構が複雑になり
部品数も多くなることから、圧延機から取り外した状
態、圧延機に取り付ける状態の圧延幅可変の水平ロール
の分解、組立て、すなわち組替えが困難となり、この解
決が急務となった。

したがって、この発明は上記の問題点を解決しようと
するもので、圧延幅可変の水平ロールの組替えを、容易
に、かつ自動的に行なう装置を提供するものである。

（課題を解決するための手段） この発明は、上記構成に成る圧延幅可変の水平圧延ロ
ールのオフラインでの組替え用装置において、 ロール軸方向の少なくとも２点の基準点からのロール
の高さとロール軸方向の少なくとも２点の基準点からの
水平方向のロール位置を測定する測定装置と、 前記２分したロール胴を各々支持し、前記２分したロ
ール胴のうち少なくとも片側を昇降可能とする昇降装置
と、 前記２分したロール胴を一体的に昇降可能とする昇降
装置と、 前記２分したロール胴を一体的に水平面内で回転可能
とする転向台を有するロールサポート装置と、 チョックを支持し、昇降装置とロール軸方向への移動
装置とを有するチョックサポート装置と、 カートリッジを回転可能に支持し、カートリッジを回
転させる回転装置と、昇降装置と、ロール軸方向への移
動装置とを有するカートリッジ台車と、 ロールカップリングを支持し、昇降装置と、ロール軸
方向への移動装置とを有するカップリングサポート装置
と をそなえる圧延幅可変の水平圧延ロールの組替え装置で
ある。

（作用） この発明をさらに具体的に説明する。

第１図は一例として、ロール軸を含む水平ロール本体
１に、ロールチョック２及び３、カートリッジ４、カッ
プリング51を装着した圧延幅可変水平ロールを、ロール
サポート装置10、ロールチョックサポート装置20及び3
0、カートリッジ台車40、及びカップリングサポート装
置50よりなるロール組替装置上に載架した状態を示す側
面図である。

この第１図をもとに、上記圧延幅可変水平ロールを、
ロールチョック２及び３、カートリッジ４、及びカップ
リング51を分離する場合について説明する。

圧延を終えた圧延幅可変の水平ロールは、水平ロール
本体、ロールチョック、カートリッジ、カップリングな
どを装着した状態で圧延機より外され、天井クレーン等
で第１図に示すロール組替装置70上に搬送し、ロールサ
ポート装置10の第１のサポート台11及び第２のサポート
台12の上にそれぞれ水平ロールの胴部５−１及び５−２
を載架し、これらのサポート台で上記したロールチョッ
ク、カートリッジ、カップリングなどを装着した圧延幅
可変水平ロール全体を支える。

このロールサポート装置10は、回転装置15と回転駆動
歯車17からなる水平面内で回転する転向台16を有し、こ
の転向台16上には、ねじ押上げタイプのジャッキ80によ
り昇降する第１のサポート台11と、第１のサポート台11
上にスライドウエッジタイプのジャッキ13をそなえた第
２のサポート台12からなっている。そして、上記ねじ押
上げタイプのジャッキ80は、ウオーム81、ウオームホイ
ール82、ねじ軸83からなっており、ガイド84、ロッド85
を通してサポート台11を昇降させるようになっており、
上記スライドウエッジタイプのジャッキ13にはレベリン
グブロックといわれるジャッキを使うこともよい。この
ようにして、このロールサポート装置10は、載架した水
平ロールの高さ及び水平方向の心出し調査が容易に行な
える様になっている。

ここに、ロールサポート台11及び12は第２図に示すよ
うにＶ字形状でロール胴部を支えるようになっており、
ロールの転がりを防止している。

つぎに、ロールサポート装置10上に載架した水平ロー
ルの高さ及び水平方向の心出しは、例えば、レーザーを
利用した距離測定装置を用い、第１図及び第３図に示す
ように、垂直上向きにレーザー光を照射する一対のレー
ザー照射光源18−1,18−２を、水平床面上の一定距離を
隔てて配置し、また、水平にレーザー光を照射する一対
のレーザー照射光源19−1,19−２を該照射光源18−1,18
−２の照射経路を含む平面と垂直な向きで一定の距離を
隔てて水平に配置し、相対するロール頸部の円筒形加工
面上の下を向いている表面上の点Ｙ−1,Y−２、及び横
を向いている表面上の点Ｘ−1,X−２との距離を測定し
該測定部のロール頸部の直径の半分を加えたロール中心
までの距離をそれぞれ最小に揃えることにより行なう。
そして、これらレーザー照射光源18−１と18−２、及び
19−１と19−２での測定でロール中心までの距離でそれ
ぞれ最小に揃える高さ及び水平方向の心出し操作は、ロ
ールサポート装置10のシャッキ13を用いて第２のサポー
ト台を昇降させることによる水平調整、ジャッキ80を用
いた高さ調整、転向台16を用いた水平方向の調整で行な
う。

つぎに、カップリング51を水平ロールから取り外す。
カップリングサポート装置50をシフト装置58を用いてカ
ップリング51の位置に合せ、ねじ押上げタイプのジャッ
キ56を作動させてサポート架台52でカップリング51を支
持する。しかる後、シフト装置58を用いてカップリング
サポート装置50を走行レール150上でロール軸方向に移
動させながら水平ロール１からカップリング51を抜き取
る。

このカップリングサポート装置50は、カップリングを
直接支持するサポート架台52とこれを支え昇降さす、ロ
ッド53、ガイド54、駆動装置55とからなるねじ押上げタ
イプのジャッキ56、及びカップリングサポート装置50を
ロール軸方向、すなわち、レール架台160上の走行レー
ル150上を移動させるためのモーター駆動により動く車
軸57を有するシフト装置58からなっている。

つぎに、第４図に示すように、ロールチョック２にね
じ結合部100で結合されているカートリッジ４をロール
チョック２から取り外す。カートリッジ台車40を移動装
置140を用いてカートリッジ４の下に位置付けし、スラ
イドウエッジタイプのジャッキ46を作動させて第５図に
示すサポートローラー42を有するサポート装置44を上昇
させ、カートリッジ４を支える。この状態で第６図に示
すように、カートリッジ４の外周上に設けたギアー６
と、回転装置123のピニオン120とを噛み合せ、第７図に
示した回転駆動装置135を作動させてカートリッジ４を
回転させる。かくすることにより、ねじ結合部100でロ
ールチョック２からカートリッジ４が外れる。また、こ
のカートリッジ４は、ねじ結合を回転させてロールチョ
ック２から外すため、ロール軸方向に移動するので、こ
の動きに同調させてカートリッジ台車40を移動装置140
を用いて走行レール150上で上記カートリッジ４の移動
方向と同じ方向に移動させるようになっている。なお、
カートリッジ４を回転するに当り、ロールチョック２が
共に回転する場合には、チョックサポート装置20でロー
ルチョック２をあらかじめ支持し回り止めにすることが
必要である。

このようにすることにより、カートリッジ４はロール
チョック２、及び操作側ロール胴５−１をそなえるスリ
ーブロール111（単にスリーブロール111という）、駆動
側ロール胴５−２をそなえるロール軸112（単にロール
軸112という）から分離される。

カートリッジ４に内蔵するロール胴長可変装置110
は、第４図に示すように、電動モーター101、減速機10
2、クラッチ103、ナット104、ナット収納箱105、ベアリ
ングケース106、コアーシャフト107、スラストベアリン
グ108からなり、電動モーター101を駆動さすことにより
減速機102を通してナット104が回転し、ベアリングケー
ス106がロール軸方向にスライドしてロール軸112をロー
ル軸方向に移動させ、ロール胴５−１及び５−２の間隔
を変えるすなわちロール胴長を変えるようになってお
り、さらにねじ結合部100のねじを外しチョック２から
カートリッジ４を分離することにより、上記のロール胴
長可変装置110も、スリーブロール111及びロール軸112
から容易に分離するようになっている。

カートリッジ台車40は、昇降機構としてスライドウエ
ッジタイプのジャッキ46、カートリッジのサポート装置
44、カートリッジの回転装置123、同じく回転駆動装置1
35、及び移動装置140などをそなえている。スライドウ
エッジタイプのジャッキ46は、第１図及び第８図に示す
ように、第２のフレーム45の下面に斜めのスライド溝48
を有するスライドブロック47を設け、第３のフレーム91
の上面には水平のスライド溝93を有するスライドブロッ
ク95が設けてあり、この両スライド溝48,93には、上面
が斜めで下面が水平のスライドシュー95が嵌合されてお
り、スライドシュー95はその中央部を貫通しているスク
リュウシャフト96と噛合っている。このスクリュウシャ
フト96は、ボックス97により軸方向の動きを拘束されて
いるため、スクリュウシャフト96の回転によりスライド
シュー95がスクリュウシャフト軸方向に摺動して、第２
のフレーム45と第２のフレーム45に高さ調整装置99を介
して接合されている第１のフレーム41とさらにこれに接
合しているサポートローラー42の昇降が行なわれる。ま
たサポート装置44は、第５図に示すようにサポートロー
ラー42、及び調整ねじ43からなり、カートリッジ４を支
える。そして回転装置123は、第６図に示すようにピニ
オン120、リンクレバー121、及びシリンダー122からな
り、これを回転さす回転駆動装置135は、第７図に示す
ようにモーター131、鎖車132,133、及びチエン134から
なっている。さらに移動装置140は、第１図に示すよう
にモーター141、チエン142により第３のフレーム91の下
部に設けた車輪144を回転させる構造になっている。

つぎに、水平ロール１からロールチョック２及び３を
取り外す。チョックサポート装置20及び30をそれぞれロ
ールチョック２及び３の下に移動装置28及び38を用いて
位置付けした後、各々ジャッキ25及び35を作動させてロ
ールチョック２及び３を支える。この際、第１図には示
していないが、荷重測定装置を用いて支持荷重を各々測
定し、ロールチョック２及び３の自重を示す荷重になる
まで各々持上げて支持する。しかる後、移動装置28及び
38によりチョックサポート装置20及び30を走行レール15
0上でロール軸方向にそれぞれ移動させることによりロ
ールチョック２及び３を水平ロール１から取り外す。

チョックサポート装置20は、サポート台21の昇降をガ
イドするためのロット22、ガイド23、及びねじ昇降機構
部24からなるねじ押上げタイプの昇降装置25と、シリン
ダー29を用いたロール軸方向に移動する移動装置28をそ
なえている。なお、チョックサポート装置30も上記と同
じ構造である。

この様にして、圧延機から外された状態の圧延幅可変
水平ロールから、カップリング51、カートリッジ４、チ
ョック２及び３が抜き取られ、水平ロール本体１のみが
ロールサポート装置10上に残る。この残された水平ロー
ル本体は天井クレーンなどにより、ロールショップなど
の所定の場所に運ばれる。

つぎに、圧延幅可変の水平ロールを組立てる場合につ
いて説明する。

まず、水平ロール本体１をロールショップなどの所定
の場所から天井クレーン等で運搬し、ロールサポート装
置10上に載架する。この状態で分離する場合と同様の方
法で水平をチョックし、水平でない場合はこれを修正す
るとともに、ロール径により定まる規定高さにジャッキ
80により高さ調整を行なう。さらに分離する場合と同様
の方法で水平方向をチェックし、方向が異なる場合はこ
れを修正することにより心出しを行なう。このようにし
て水平ロールの水平方向の心出しが終った後は、それぞ
れ、チョックサポート装置20及び30にロールチョック２
及び３、カートリッジ台車40にカートリッジ４、カップ
リングサポート装置50にカップリング51を載架し、それ
ぞれ高さ調整をした後、分離する場合と逆の動作を行な
って、ロールチョック２及び３、カートリッジ４、カッ
プリング51の順に装着し、組立てることができる。

つぎに、この発明方法を用いた場合と、従来法による
場合の組替時間および工数を比較調査した。この結果を
表１に示す。

表１から明らかなように、この発明方法によれば分
離、組立ては容易に行なうことができ、大幅な時間の短
縮、工数の削減がなされている。

（発明の効果） この発明は、構造の複雑な圧延幅可変の水平ロールの
ロールチョック、カートリッジ、などのオフラインでの
分離、組立てを、機械化、自動化して容易に行なうもの
であり、この発明によれば、分離、組立て時間の短縮、
工数の削減ができ、生産性の向上、省力化に大きく貢献
するばかりでなく、カートリッジが短時間に着脱できる
ことから、ロール本数に対するカートリッジ数の削減が
可能となり、投資の抑制にも大きく貢献する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のロール組替え装置上に圧延幅可変
の水平ロールを載架した状態を示す側面図、 第２図は、ロール胴部を支えるロールサポート台を示す
第１図のＡ−Ａ線上で断面として矢の方向に見た縦断面
図、 第３図は、レーザー照射光源と、ロール頸部の円筒形加
工表面上の測定点との関係を示す第１図のＢ−Ｂ線上で
断面として矢の方向に見た縦断面図、 第４図は、ロール胴長可変装置を示すカートリッジの縦
断面図、 第５図は、カートリッジ台車でカートリッジを支持する
状態を示す第１図のＣ−Ｃ線上で断面として矢の方向に
見た縦断面図、 第６図は、カートリッジ上に設けたギアーとカートリッ
ジ回転装置のピニオンを噛み合せた状態を示す側面図、 第７図は、カートリッジ回転装置の駆動機構を示す第６
図のＤ−Ｄ線上で矢の方向に見た平面図、 第８図は、カートリッジ台車の昇降機構を示す第５図の
Ｅ−Ｅ線上で矢の方向に見た縦断面図、 第９図は、ユニバーサル圧延機でＨ形鋼を圧延する場合
の堅ロール、水平ロール、Ｈ形鋼の関係を示す縦断面
図、 第10図は、ロール胴長調整用スペーサを挿入した水平ロ
ールの縦断面図を示す。 １…水平ロール ２…ロールチョック（操作側） ３…ロールチョック（駆動側） ４…カートリッジ ５−１…ロール胴部（操作側） ５−２…ロール胴部（駆動側） 10…ロールサポート装置 11…第１のサポート台 12…第２のサポート台 13…スライドウエッジタイプのジャッキ 15…回転装置 16…転向台 18−1,18−2,19−1,19−２…レーザー照射光源 70…ロール組替え装置 80…ねじ押上げタイプのジャッキ 110…ロール胴長可変装置 Ｘ−1,X−2,Y−1,Y−２…ロール頸部表面上の距離測定
点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−118606（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−31507（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−262407（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−284710（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロール胴を駆動側と操作側に二分し、ロー
   ル軸方向に沿って互いに接近隔離し得る相対的移動を可
   能として、駆動側及び操作側各ロールチョックに軸受支
   持し、操作側のロールチョックに上記相対移動用カート
   リッジを付設して成る圧延幅可変の水平圧延ロールのオ
   フラインでの組替え用装置において、 ロール軸方向の少なくとも２点の基準点からのロールの
   高さとロール軸方向の少なくとも２点の基準点からの水
   平方向のロール位置を測定する測定装置と、 前記２分したロール胴を各々支持し、前記２分したロー
   ル胴のうち少なくとも片側を昇降可能とする昇降装置
   と、 前記２分したロール胴を一体的に昇降可能とする昇降装
   置と、 前記２分したロール胴を一体的に水平面内で回転可能と
   する転向台を有するロールサポート装置と、 チョックを支持し、昇降装置とロール軸方向への移動装
   置とを有するチョックサポート装置と、 カートリッジを回転可能に支持し、カートリッジを回転
   させる回転装置と、昇降装置と、ロール軸方向への移動
   装置とを有するカートリッジ台車と、 ロールカップリングを支持し、昇降装置と、ロール軸方
   向への移動装置とを有するカップリングサポート装置と をそなえる圧延幅可変の水平圧延ロールの組替え装置。