JPS591128B2 - 圧延用組立ロ−ル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は胴部スリーブを焼成めにより、この胴部スリー
ブと隣接する圧延に供されないネック部スリーブを固定
具により夫々ロール軸上に外嵌固定してなる圧延用組立
ロールに関し、特に胴部スリーブにネック部スリーブか
らトルクを伝達させ。

それにより胴部スリーブの焼成め代を小さくすることが
出来るようにしたものに関する。

鉄鋼圧延用ロールは直接圧延材と接する胴部とロール軸
部とに要求される性質が異なり、そのため胴部を耐摩耗
性、耐熱亀裂性に優れた材料とし。

ロール軸部を強靭性に富んだ材料とするいわゆる複合ロ
ールが多く使われている。

又、胴部が廃却径まで摩耗したわ、クラックが発生した
場合、ロール全体を廃却すると不経済であり、このため
胴部を取替可能なスリーブとするスリーブ組立ロールも
採用されている。

即ち、胴部表面に要求される性質に適した材料から成る
スリーブを強靭材から成るロール軸に焼成めし、スリー
ブが廃却径になれば捨ててしまい、新しいスリーブを再
組立て使用に供するのであり経済的である。

一般にロールの形状は胴部の直径が大きく、軸受部径が
小さいのが普通であり、その比率は胴部径を１００とす
ると、軸受部径は４０〜６０％であり、このような形状
のロールでは上記のスリーブ組立方式が容易に採用でき
る。

しかしながら。例えば第１図に示す４段圧延機のワーク
ロールの場合では、胴部の両側には直接圧延材と接しな
くて、胴部径と余り差のないネック部が有り、この場合
、ネック部径は胴部径の６０〜８０係であって、胴部の
みをスリーブで形成するとスリーブは薄肉のものとなっ
て、実際上スリーブ組立方式を採用することが出来ない
。

この問題を解決するためには、一体若しくは別体とされ
たスリーブにより、胴部、ネック部、必要な場合は軸受
部も含めてスリーブで形成すれば良く、かくすればその
胴部スリーブに比較的大きな肉厚が確保でき、これによ
りワークロール等の胴部とネック部の径の差の小さな形
状のロールに於いても、焼成め等の手段によりスリーブ
をロール軸に固定するスリーブ組立方式が可能とされる
。

ところで、一般に焼成めによりスリーブをロール軸に外
嵌固定する場合、焼成めによる締付力によって圧延に必
要なトルクをロール軸からスリーブに伝達するのである
が、伝達トルクを犬きくするためには焼成め代を大きく
する必要がある。

又胴部スリーブは圧延時（特に熱間圧延時）の熱てより
膨張するため、この湿度弛緩による焼成め締付力の低下
を考慮して、その分だけ余分に焼成め代を太きくする必
要がある。

従って常時円滑にロール軸からの必要なトルクが伝達さ
れるためには。

胴部スリーブに要求される焼成め代は相当大きなものと
なる。

これに伴い、胴部スリーブ内面には接線方向に大きな引
張応力が発生し、スリーブ自体の強度が不足するとスリ
ーブが破壊することになり、胴部スリーブの材質の選定
には強度の制限が付加される。

一方、胴部スリーブはその使用目的から１本来耐摩耗性
に優れた。

つまり高硬度の材料であることが望ましいが、硬い材料
は強度面で劣る傾向があり、従って胴部スリーブに耐摩
耗性の優れた材料を選定することには限界がある。

この対策としては、胴部スリーブを複合材で形成して、
スリーブの表面層は高硬度の耐摩耗性材とし、内層は大
きな焼成め代に耐える強靭材とすることも可能であるが
、ワークロール等では胴部径とネック部径の差が前述の
如く小さくスリーブを厚くするのに限界があり、実際上
このような複合材のスリーブを製造することは不可能で
ある。

このような技術背景に鑑み本発明は、圧延に供する胴部
スリーブには可及的耐摩耗性重点の材質が選定出来るよ
うその組立構造を工夫すると共に。

胴部スリーブに必要なトルクを圧延に供しないネック部
スリーブを介して伝達し、それにより胴部スリーブの焼
成め代を小とぜんとするものであり。

従ってその特徴とする処は、ロール軸上に、胴部スリー
ブと該胴部スリーブに隣接するネック部の少なくとも一
方にネック部スリーブを外嵌固定して組立てられるロー
ルであって、胴部スリーブはアダマイト材等の耐摩耗性
、耐熱亀裂注ｒ優れる材質から形成されると共に、小さ
な焼成め代でロール軸上に焼成めされ、一方ネツク部ス
リーブは鋳鋼、鍛鋼等の強靭材から形成されると共に、
固定具を介してロール軸上に固定されており、かつ該ネ
ック部スリーブと胴部スリーブとの対接部分には、＠者
に凸部を後者に凹部な設け、凸部な凹部に嵌合して軸径
方向に拘束しない状態で両者を係合し、胴部スリーブに
ネック部スリーブを介してロール軸からトルクを伝達す
るように構成した点にある。

９下図示の実施例に基づいて説明すると、第１図は一例
として４段圧延機のワークロールを示し。

これら胴部径ａとネック部径すの差の小さい形状のロー
ルに於いては、スリーブ組立方式を採用可能とするため
には、つまり胴部のスリーブ厚さを充分確保するために
は、胴部及びネック部を一体若しくは別体スリーブで形
成する必要がある。

即ち９図に於いて１は片側のネック部を一体としたロー
ル軸であり、２は直接圧延材に供される胴部スリーブ、
３は該胴部スリーブに隣接し圧延に供されないネック部
スリーブであり、胴部スリーブ２の内径ｄ、ネック部ス
スリーブの内径ｅはロール軸１の軸受部径Ｃよりも少し
大きい程度である。

胴部スリーブ２は焼成めによりロール軸ＩＫ外嵌固定さ
れている。

一方ネツク部スリーブ３は焼成めではなく、第２図また
は第３図に示すよう適数個の埋込みボルト又はテーパピ
ン等の固定具４を介してロール軸１に外嵌固定されてい
る。

上記の場合１片側のネック部をロール軸１と一体に形成
したものを例示したが、勿論両側のネック部を共にスリ
ーブで形成することも出来る。

ただ経済性や作業性の面からは上記の如く片側のネック
部をロール軸１と一体とする方が有利である。

上記胴部スリーブ２の焼成め代は小さなものに設定しで
ある。

つまり胴部スリーブ２は圧延に必要なトルクの全部を胴
部スリーブ２自体の焼成め締付力によって伝達されるの
ではなく、隣接するネック部スリーブ３から圧延に要す
るトルクの一部又は全部が伝達されるようネック部スリ
ーブ３と胴部スリーブ２とがその対接部分で相互に係合
されているのである。

これを詳述すると、第２図又は第３図に於いて、ネック
部スリーブ３は胴部スリーブの端面に密接されていると
共に、ネック部スリーブ３の胴部スリーブ２側の端面に
適数個の凸部５が設けられており、この凸部５と対応し
て胴部スリーブ２の端面には凹部６が設けられており、
凸部５が凹部５に嵌め込まれて、ネック部スリーブ３か
ら胴部スリーブ２Ｋ）ルクが伝達出来るよう両者のスリ
ーブ２，３が係合されているのである。

このさい上記凹凸嵌合は胴部スリーブ２がネック部スリ
ーブ３を軸径方向に拘束しないよう工夫しておく必要が
ある。

すなわち、スリーブ２は焼成めされるのであるから、そ
の凹部６はスリーブ２が軸径方向に収縮しても支障のな
いよう軸径方向に余裕をもたす必要がある。

また凸部５の高さ乃至凹部６の深さはトルクを円滑に伝
達するのに充分な保合面積と成るよう設定する必要があ
る。

そして又、後述するようにネック部スリ、−ブ３は強靭
材とし、胴部スリーブ２は耐摩耗性材とするのであるか
ら、凸部５はあくまでもネック部スリーブ３に設ける事
が強度的に必要である。

更に。ネック部スリーブ３と胴部スリーブ２との係合に
於いては、トルクの伝達を一層向上させるために。

その接合面に接着剤を添加することや、ショットによる
凹凸の付与、金属粉の添加等の手段も適宜使用可能であ
る。

この゛ように胴部スリーブ２とネック部スリーブ３が相
互に係合されて、圧延時に胴部スリーブ２に要するトル
クの一部又は全部がネック部スリーブ３を介して伝達出
来るようにしたものでは、胴部スリーブ２の焼成め締付
力を軽減すること、換言すればその焼成め代を小さくす
ることができる。

従って胴部スリーブ２の内面に発生する引張応力が小さ
くなり１組立構造の工夫によるスリーブ２の厚肉化と相
俟って胴部スリーブ２の材質に付加されていた強度の制
限が緩和され１例えばアダマイト材等の耐摩耗性、耐熱
亀裂性に優れた材料を選定することが可能である。

一方、ネック部スリーブ３は胴部スリーブ２Ｋ）ルクを
伝達するために、又胴部スリーブ２のスラスト防止効果
を得るためにも埋込みボルト等の固定具４を介してロー
ル軸１に強固に固定する必要があり、従って鋳鋼。

鍛鋼等の強靭材により形成するのである。

次に、第４図は他の実施例を示し、この場合。

胴部スリーブ２を一層厚肉のものとし、胴部スリーブ２
の寿命を延長すべく、胴部スリーブ２．ネック部スリー
ブ３．軸受部スリーブ７を設ける場合を示すもので、胴
部スリーブ２の内径ｄ、ネック部ススリーブの内径ｅは
、軸受部スリーブ７の外径Ｃよりも小さいのである。

この実施例に於いても前記の実施例と同様にネック部ス
リーブ３から胴部スリーブ２Ｋ）ルクが伝達されるよう
両者のスリーブ２，３を係合（図示省略）すれば良い。

又、軸受部スリーブ７は薄肉のものであるから。

ネック部スリーブ３と同様に強靭材で形成し、焼成め若
しくは固定具４を介してロール軸１に固定すれば良い。

そして、この場合も胴部スリーブ２はアダマイト材等の
耐摩耗性、耐熱亀裂性に優れたものとすることが出来、
ネック部スリーブ３は強靭材で形成するのである。

本発明に係る組立ロールに於いては、ネック部スリーブ
３を焼成めでは無く、埋込みボルト等の固定具４を介し
てロール軸１に固定するため、ネック部スリーブ３を焼
成めにより固定する場合よりも、胴部スリーブ２の取替
時に於ける取付は取外し作業が簡単なもので、同一のネ
ック部スリーブ３及び固定具４が長期間に亘って繰返し
使用することが出来、経済性に優れたものである。

なお、第１図に於てロール軸１と一体となっている反対
側のネック部と胴部スリーブ２との接合部にも、トルク
伝達のための係合部を設けることも可能で、これにより
本発明の主旨を倍加することもできる。

本発明に係る組立ロールに於いては、ネック部スリーブ
３は上記の如く固定具４を介して固定するのであるが、
ネック部スリーブ３を更に強固に固定するために焼成め
手段を併用しても良いことを付記しておく。

９上詳細に説明したように１本発明はスリーブ組立方式
の採用の困難な形状のロールに於いて。

胴部と共にネック部にもスリーブを組込んでロールを構
成するようにしたから、その胴部スリーブの肉厚を大き
くすることができ、そのさいネック部スリーブから胴部
スリーブにトルクが伝達できるように両者を係合させた
から、胴部スリーブの焼成め代を小とすることが出来た
のである。

従って、圧延時にスリーブの破壊事故の虞れは少なくな
ると共に、胴部スリーブを耐摩耗性、耐熱亀裂性の優れ
た材料で形成することが可能であわ、スリーブの寿命を
大巾に改善し得る。

又、ネック部スリーブを固定具を介して固定したため、
スリーブ及び固定具が半永久的に使用出来ると共に、ロ
ールの組立作業が大巾に改善されたのである。

このように本発明を圧延用組立ロールに適用すれば。

ロール全体の経済性、寿命及び組立作業性を改善する効
果があわ、特に冒頭に述べた胴部径とネック部径の差の
小さい形態のロールにおいて格別の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るワークロールの側断面図であり、
第２図工、第３図は同要部拡大図であり。 第２図■は第２図工のＡ−Ａ矢視図であり、第４図は本
発明に係る他の実施例の要部側断面図である。 １・・・ロール軸、２・・・胴部スリーブ、３・・・ネ
ック部スリーブ、４・・・固定具、５・・・凸部、６・
・・凹部。 ７・・・軸受部スリーブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ロール軸上に、胴部スリーブと該胴部スリーブに隣
   接するネック部の少なくとも一方にネック部スリーブを
   外嵌固定して組立てられるロールであって。 胴部スリーブはアダマイト材等の耐摩耗性、耐熱亀裂性
   に優れる材質から形成されると共に、小さな焼成め代で
   ロール軸上に焼成めされ、一方ネツク部スリーブは鋳鋼
   、鍛鋼等の強靭材から形成されると共に、固定具を介し
   てロール軸上に固定されており。 かつ該ネック部スリーブと胴部スリーブとの対接部分に
   は、前者に凸部を後者に凹部を設け、凸部を凹部に嵌合
   して軸径方向に拘束しない状態で両者を係合し、胴部ス
   リーブにネック部スリーブを介してロール軸からトルク
   を伝達するように構成したことを特徴とする圧延用組立
   ロール。