JPS5931404B2 - 軌条およびその類似形鋼のユニバ−サル圧延方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、軌条およびこれに類似する形鋼（頭部と底
部が不等厚なもの）の、単一輪郭の４０−ルユニバーサ
ル同一スタンドでの多バス圧延方法に関する。

軌条またはその類似形鋼を、４０−ルユニバーサル圧延
により圧延する方法は、造形性、被圧延材の寸法精度お
よび形状の点で非常に優れた圧延方法で、その一つの例
の詳細な記述として、特公昭４４−２９３７２号の軌条
製作法がある。

その発明の記述する処によれば、上面圧延パス用スタン
ドと側面圧延パス用スタンドで５回もの往復圧延が行い
得て、ワイドフランジビーム用のユニバーザルミル並み
の圧延加工が、−セットの圧延機で可能となっている。

しかるに、現在実施されている軌条ユニバーサル圧延方
式は世界に２例のみであり、そのいずれもが同一スタン
ドでの多パス圧延は行われていないか、もしくは無条件
では行われていない。

その１例を第１図に示す。第１図ａは軌条圧延設備の構
成を示すもので、水平孔型ロールを備えたブレイクダウ
ンミル１１、粗圧延機１２、中間圧延を行なうユニバー
ザル圧延機１３．１６、エツジヤ−ミル１４，１５，１
７および仕上圧延機１８によって構成されている。

図面中に表示した煮付きの数字はパス屋を示しており、
第１図すにパス應を対照させてパススケジュールを図示
している。

この設備のユニバーサル圧延機１３および１６では前述
の如く同一孔型で材料を１度づつしか圧延しておらず、
特に前者はダブルユニバーサル圧延機と称し、水平ロー
ルスラスト変位を相殺するように構成された極めて大型
の圧延機である。

もう一つの例を第２図に示しており、第２図ａに示すよ
うに軌条圧延設備はブレイクダウンミル２１、水平ロー
ルよりなる粗圧延機２２、多パス圧延を行なうユニバー
サル圧延機２３、エツジヤ−ミル２４、ユニバーサル圧
延機２５、エツジヤ−ミル２６および仕上圧延機２７に
よって構成されている。

第２図すには第２図ａに示したパス屋に対照させてパス
スケジュールを図示している。

この圧延設備では３回、同一４０一ルユニバーサル圧延
機２３及びエツジヤ−２４で圧延してはいるが、次の一
組のユニバーサル圧延機２５で頭部側竪ロールを水平ロ
ール側面に、頭部側圧延反力に充分拮抗し得る圧力で予
め押しつげ、上下水平ロール側面と頭部側竪ロールとで
囲まれた、圧延より加工精度が高い押し出し加工等にみ
られる、金型の如き働きをもつロール空間で、被圧延材
を圧延することにより、所要形状に整形して、仕上げ圧
延機２７に送り込んでいる。

この押し出し加工の加工精度と圧延の高生産性を有する
圧延法を以下”メタルタッチ″圧延法と称し、特公昭４
５−４０７７９号の特許請求の範囲第２項に述べる竪ロ
ール”接触″とは若干働きが異なる点注意を喚起したい
。

前記発明の述べる如く、同一４０−ルユニバーサルスタ
ンドでの繰返し圧延が何故困難かを少し詳細に検討して
みる。

そもそも４０−ルユニバーサル圧延法は、角鋼片から左
右、上下が各々対称なワイドフランジビームを少い圧延
機台数で、ロール間隙を変えるだけで往復圧延すること
により効率的製造が可能なために発達してきた技術であ
り、対称な角鋼片から頭、底部非対称な軌条等を圧延し
ようとすれば、水平ロールに軸方向の大きな圧延反力が
生じ、しかも２重式に比し、位置の自由度の高い４０一
ル式ユニバーサル圧延で＋’３頭部、底部の両竪ロール
と、水平ロールの相対位置を所要の関係に繰返し設定す
ることが、油圧の特殊機構を用いればいざ知らず従来の
圧下スクリュー並びに水平ロールスラスト変位防止機構
では、困難だったこともあり、古来ユニバーサル圧延法
の失敗例として例示されてきた程である。

そのような背景から２つの実施例いずれもが、角型鋼片
から軌条を前述ユニバーサル圧延法で製造する場合、上
記例のように少くとも５台の圧延機とエツジヤ−ミル群
とを必要としている。

これは３台の圧延機で多パスユニバーサル圧延を行なっ
ているワイドフランジビームミルと比べると、多額の設
備投資を要し、このことが優れた軌条圧延法にもかかわ
らず、現在世界でも２つのミルの例しかないことの遠因
となっている。

さてこ〜で更に従来型圧下並びに、水平ロールスラスト
変位防止機構をもつ圧延機及び油圧補助機構をもつ圧延
機の機械的剛性の差をながめてみる。

第３図は、前者の圧延機の例を示すもので、水平ロール
３１．３２で軌条１の腹部２を、また竪ロール３３，３
４で頭部３および底部４を圧下する。

水平ロール３Ｌ３２の軸端に水平ロールスラスト変位防
止機構３５を有している。

第４図は後者の例で、上記圧延機に更に油圧補助機構を
備えたものの例を示す。

水平ロール３１゜３２のもう一方の軸端に複動油圧シリ
ンダー３６のロンドを連結し、水平ロール３１．３２０
ロール軸方向の圧延反力に抗して作動できる様に配し、
また竪ロール３３，３４も水平ロール軸方向に押せるよ
うに油圧シリンダー３７を竪ロール３３゜３４の側方に
配置している。

まずロール半径方向（ラジアル）の圧延反力Ｐ、ミル常
数（圧延機の機械的剛性係数）Ｍ、ロール設定開度Ｓ、
被圧延機の出口厚りの関係について、従来型機構のミル
においては、 ｈ＝Ｓ＋Ｐ／Ｍ ・・・・・・・・・・・・・・・・
・・（１）の関係がありこれを圧延反力材料厚関係図（
ミル剛性、材料塑性曲線）で示すと、第５図の如になる
。

第５図においてｆ （Ｈｌ ｈ ） は圧延材の入口
厚Ｈを基準とした圧延荷重曲線で、Ｃは油圧により制御
される動的係数である。

しかるに油圧補助機構のあるミルにおいては、ｈ＝Ｓ＋
Ｐ／Ｍ＋△Ｘ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・（２）△Ｘ−−Ｃ−Ｐ／Ｍ ・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・（３）こ〜に Ｍ／（１−Ｃ）：みかげのミル常数 Ｃ：油圧により制御される動的係数Ｃ＝１の時は圧延中
のミル常数無限大と見かけ上することも可能である。

・又、水平ロールスラスト方向については、ロール位置
計、竪ロール圧延反力計を用いその特徴を調べると、ス
ラスト変位、反力の関係は、従来型機構の圧延機では、
第６図イの如（頭部底部の竪ロール反力差△Ｐがないか
、あるいは非常に小さくても大きくスラスト変位を惹起
する不感帯つまりデッドバンド６部を有し、その剛性自
体も高くない。

なお、第６図の横軸は水平ロールのスラスト変位△Ｓを
表している。

油圧機構をもったスラスト変位規制型では、第６図口に
示すようにデッドバンドもなく剛性も理論的には無限大
にすることが出来る。

従ッテ従来型のミルは、４０−ルユニバーｆ ／１／法
で、非対称形鋼（軌条等）を圧延せんとするや、被圧延
材噛み込み前のロール相対位置から、圧延中には大きく
ずれてしまい仮に同一孔型で開度のみを変えて、多パス
の圧延を行い得たとしても、その後のパスで何らかの補
償、例えば前述メタルタッチ圧延の如きものとの組み合
せが必須となってくる。

言うまでもなく、油圧補助機構のあるミルでは、ロール
開度セット値になる如き圧延反力変動に拮抗する出力を
油圧回路が自動的にダイナミックコントロールする故、
ロール開口部への、材料の塑性変形以外何ら配慮する必
要がなく、併せてバー内のスキッドマーク等による低温
部の寸法バラツキも吸収し得て理想的な圧延が実行出来
る。

しかし油圧ミルの設備は、オイルセラー等が必要で多ス
タンド１パスユニバーサル圧延方式の設備費に優るとも
劣らぬものとなり、いずれにせよ、経済性という面から
は一者を要する問題をか〜えている点食りない。

スクリュー圧下機構による油圧的ダイナミック制御も考
えられはするが、水平ロールスラスト変位まで併せての
、機械的ダイナミック制御は困難といえる。

この発明をζ軌条およびその類似形鋼の（以下軌条等と
いう）４０−ルユニバーサル圧延における上記の如き問
題を、解決するためになされたもので、通常（従来）型
の竪ロール圧下並びに水平ロールスラスト変位防止機構
をもつ、安価な圧延機により高い圧延造形精度で軌条等
を、しかもより少い圧延機台数で圧延可能ならしめる方
法を、提供せんとするものである。

つまり通常型機構の柔剛性圧延機の特徴を、ロール位置
検出計（以下ロール位置計という）、圧延反力、圧下ス
クリュー位置のロール開度指示値から、定量的に把握し
ておき、以下に述べる方法で圧延孔型列及び、パススケ
ジュールに反映させることにより、水平ロールスラスト
変位の造形性への悪影響を除き、同一孔型圧延機でワイ
ドフランジ並みの多パス圧延を行い、しかもその実質的
最終パスにおいて、前述メタルタッチ圧延を行い、頭部
形状の整形まで行い得る経済的、真にユニバーサルな軌
条等の圧延を可能ならしめるものである。

以下、軌条圧延を例としてこの発明の詳細な説明する。

第７図ａはこの発明の方法を応用した圧延を実施する圧
延設備の例を示すもので、圧延機としては第２図に示し
た従来の圧延設備と点線で示した第２のユニバーサル圧
延機２５を欠く以外はすべて同一の圧延機である。

したがって、圧延機の参照符号は第２図のものと同一の
符号を付けている。

第７図すは第７図ａ中に表示したパス煮と対照してパス
スケジュールを示している。

角形鋼片はブレークダウンミル２１においてＡ１〜５パ
スでブレイクダウンされ、上下の水平ロールよりなる粗
圧延機２２においてＡ６〜８パスで粗圧延される。

粗圧延された材料はユニバーサル圧延機２３およびエツ
ジヤ−ミル２４において１１６．９〜１３パスで圧延さ
れたのち、さらにエツジヤ−ミル２６においてＡ１３′
パスで整形圧延される。

ついで、上記のように圧延された材料は仕上ユニバーサ
ル圧延機２７においてＡ１４パスで仕上圧延される。

この発明は上記のような圧延工程において粗圧延後のユ
ニバーサル圧延機２３による圧延に特徴を有するもので
ある。

すなわち、竪ロールの圧延荷重及びその圧延荷重差によ
って変位する水平ロールおよび竪ロールの変位量を見込
んで各パスのロール開度を設定して圧延すること、およ
び当該ユニバーサル圧延中の実質的最終パスにおいて頭
部側竪ロールの周面を水平ロールの側面に密着させて圧
延すること（前述メタルタッチ圧延）を特徴としている
。

まず、圧延中において圧延機の弾性変形により水平ロー
ルおよび竪ロールが変位し、これが孔型の形状、すなわ
ち圧延材の断面形状に与える影響について説明する。

孔型の形状に影響を与えるロールの変位は主として、（
１）両竪ロールの圧延荷重（すなわち圧延反力）の差に
よる水平ロールのロール軸方向の変位、（２）竪ロール
の圧延荷重による竪ロール自身の水平ロール軸方向への
変位、およヒ（３）竪ロール圧下機構の遊びによる竪ロ
ールの水平ロール軸方向の変位（ここでは、油圧圧下機
構に比べ低床なねじ圧下機構を考えている）よりなって
いる。

＊ いま、両竪ロールの圧延荷重の差による水平ロール
のロール軸方向の変位について考えてみると、竪ロール
により軌条の頭部および底部を所定の寸法に圧延するに
要する荷重Ｐはそれぞれ周知のように次式で求められる
。

ただし、 ｋｆｍ ：平均変形抵抗で圧延温度Ｔ、圧延材頭部、底
部の入口厚ｈ１ および出口厚ｈ２の関数。

１ｎｈ１／ｈ２は対数ひずみを表わす。

Ｗ：圧延材頭部、底部の幅。

Ｒ：竪ロールの半径。

Ｑｐ：形状係数で、ｈｌ、ｈ２およびＲの関数。

ここで、上記（５）式に基づき、頭部側圧延荷重ｐｈと
底部側圧延荷重ｐｂとの大小についてみてみると、第８
図から明らかなように圧延材１０頭部３側は断面積が大
きく表面積は小さいので、温度降下が小さい。

すなわち、Ｔｈ＞Ｔｂ （以下、添字りは頭部、ｂは
底部を示す）であり、したがって平均変形抵抗について
はｋｆｍ（頭部）〈ｋｆｍ（底部）である。

また、一般に圧下量については△ｈｎ〉△ｈｂであるけ
れども圧下率は圧延中の延伸アンバランスによる曲りを
考慮しく△ｈ／ｈ ）ｈ＝：＝（ｈ／ｈ ）ｂ＋２〜３
％である。

さらに、頭部および底部の幅については２Ｗｈ＜Ｗｂで
ある。

これらのことより、上古αｌ）式よりｐｈ＜ｐｂ と
なる。

すなわち、第８図に示すように水平ロール１１，１２に
はこれのロール軸方向に沿い、頭部側竪ロール１３に向
う△ｐ＝ｐｂ −ｐｈの力が作用する。

上記荷重差△Ｐに応じた圧延機のハウジング、ロールチ
ョック等の弾性変形によって水平ロールは頭部側竪ロー
ルに向って変位する。

第９図は変位量へＳと荷重差△Ｐとの関係の例を示すグ
ラフで、実際の軌条圧延における荷重差はこの例では７
０を程度であり、このとき水平ロールは約１．５ｍｍ変
位する。

又、たとえば、このミルの水平ロールスラスト剛性のデ
ッドバンドの巾は２ｍｍである。

第９図に示すグラフは、実際の圧延機において水平ロー
ルをロール圧下機構により竪ロールを介して押圧し、荷
重はロードセルなどの圧延反力計により、また変位は差
動トランス式などのロール位置計により読み取って求め
たものである。

したがって、上記水平ロールの変位を無視して図面通り
に孔型を設定すると、圧延材は頭部が所要寸法より薄く
、また底部が厚く圧延されることになる。

ここでロール位置計の例について説明する。

第１０図ａはロール位置計を装備した圧延機例を示す正
面図で一部は断面で示す。

第１０図すは同図ａのＸ−Ｘ断面を概略的に示した断面
図及びロール位置計の鴎断面図を示す。

ロール位置計３８はロール端面に接触している検出ロッ
ド３９を介して水平ロールの変位を機械的変位量から電
気量に変換する位置のトランスデユーサ−で、エンコー
ダー素子には、差動トランスや磁気スケールを用いる。

つぎに、前記（２）の場合、すなわち竪ロールの変位が
圧延材の断面形状に与える影響について説明する。

左右の竪ロールは圧延中に圧延材からの反力により互に
離れるように力を受ける。

この圧延反力によってハウジング、圧下機構、ロールチ
ョックなどの弾性変形により、竪ロールはロール間隔が
広がるように水平ロール軸方向に変位する。

第１１図はミルスプリング量（上記竪ロールの変位量）
△Ｓｖと竪ロール圧延荷重Ｐとの関係を示すグラフの例
で、Ｐｈ（△Ｓｖ）およびＰｂ（△Ｓｖ）はそれぞれ頭
部および底部側を示しており、因にこのミルでは圧延荷
重が１００ｔのとき竪ロールは片側で約０．８ ｍｙｎ
変位する。

第１１図に示すグラフは、実際の圧延機において油圧ジ
ヤツキで左右の竪ロールにこれらを左右に押し広げるよ
うに力を加え、各竪ロールの変位をダイヤルゲージ等に
より、また荷重は前記圧延圧力計により読み取って求め
たものである。

上記のように竪ロールが変位することにより、圧延材の
頭部および底部は図面通りに設定された孔型の寸法より
も厚く圧延される。

最後に、前記３の場合、すなわち竪ロール圧下機構の遊
びによる竪ロールの変位が圧延材の断面形状に与える影
響について説明する。

竪ロールに圧延荷重を加えると圧下機構中のウオーム、
ウオームホイール、ねじなどの部分に設けられた遊び並
びに弾性により左右の竪ロールはお互に遠ざかるように
変位する。

したがって、（２）の場合と同様に圧延材の頭部および
底部は図面通りに設定された孔型の寸法よりも厚（圧延
される。

この発明では上記ロールの変位を考慮して各パスごとの
孔型を設定し、正確な寸法で材料を圧延する。

ここで、孔型の設定を具体的に説明すると、竪ロール圧
下機構の遊びを取るため水平ロール側面に竪ロール周面
を接触させた状態から竪ロールを低速で荷重Ｐ。

トンまで締め込みを行ない、締込み量δを得る（第８図
参照）この量は竪ロール圧下機構の単なる遊びの除去で
あるから油圧圧下機構のようにむやみに大きな値とする
ことなく、圧下装置の位置制御装置の電流制限値等を勘
案しその大きさの選択には慎重でなげればならない。

締込み量δはこのミルの場合第１１図を参照してδ（１
ｍｒｎが適当である。

竪ロールの圧下方向の位置は圧下機構の回転部に連結し
たセルシンモーター及びその圧下スクリュー位置基準の
ロール開度指示計によって検出される。

まず水平ロール側面に竪ロール周面を接触した状態で同
上の指示計の読みを０に合わせ、つぎに適当な値δだげ
締め込み再び同一トの指示計の読みを０に合わせる。

第８図では竪ロール３３゜３４が水平ロール３１．３２
に締込み量δだけ食い込むように示しであるが、δは同
−Ｌ指示計の読みであって、実際は圧下機構の遊びであ
り、竪ロール３３．３４と水平ロール３１．３２とは接
している。

上記のように竪ロールをδだげ締め込んだ状態を基準と
して竪ロールの開度を設定する。

ただし、パススケジュール全体としては、竪ロール圧下
率（・へｈ／ｈ ）をパススケジュール全体に大きくと
り、かつ（△ｈ／ｈ）ｉ＋ｌ〈（△ｈ／ｈ）ｉとする。

ここに、ｉはパス屋を示す。

なお、前述のように頭部と底部との圧下率はほぼ等しく
する。

第１２図ａおよびｂはそれぞれ頭部側および底部側竪ロ
ールの開度を求める線図で、横軸はロール開度Ｓ、縦軸
は竪ロール圧延荷重Ｐを示している。

添字りは頭部側、ｂは底部側を示す。これら図面におい
て曲線ｆ（ｈｌ、ｈ２）は圧延材の入口厚ｈ１ を基
準とした圧延荷重曲線で、出口厚ｈ２により圧延荷重ｐ
ｈまたはｐｂが求まる。

ｔｈ およびｔｂ はそれぞれ頭部側竪ロールと水平ロ
ールとの間隙および底部側竪ロールと水平ロールとの間
隙の設計上の値を示している。

（第８図参照）圧延荷重ｐｈおよびｐｂが求まると両者
の荷重差△ｐ＝ｐｂ −ｐｈ に基づいて第９図から水
平ロールのロール軸方向変位量へＳが求まる。

前述のように水平ロールは頭部側に押されて変位するの
で、第１２図ａおよびｂに示すように設計上の値ｈ２
より頭部側ではへＳだけ大きく、また底部側ではへＳ
だけ小さくなるようにロール開度を設定しなげればなら
ない。

さらに、前記竪ロールの水平ロール軸方向の変位を考え
ると、竪ロールは圧延反力により互に離れるように変位
するのでそれぞれ竪ロールの変位分だけ小さく竪ロール
開度を設定しなげればならない。

また、前述のようにδだげ締め込んだ状態でロール開度
指示計の読みを０に設定しているので、無負荷で水平ロ
ールと竪ロールとが接触した状態からのロール開度は第
１２図に示すように締込み量δだげ大きいｓｈおよびｓ
ｂの値となる。

第１２図ａおよびｂにはそれぞれ第１１図のミル剛性曲
線Ｐｈ （△Ｓｖ）およびＰｂ（△Ｓｖ）が描き込んで
あり、これら曲線から矢印の順序で直接竪ロールの所要
設定開度を読み取っている。

なお、図面中のＭｈ 、 Ｍｂ は圧延機のばね定数に
相当するものである。

以上のことから、設計上の竪ロール開度ｈ２に対し、圧
延機の弾性変形を考慮して次の値が補正されることにな
る。

頭部側△ｓ’ｈ ＝△５−Ｐｈ／Ｍｈ七δ・・・・・・
・・・（６） 底部側△ｓ’ｂ−△Ｓ＋Ｐｂ／Ｍｂ−δ 上式（６）は設計トの竪ロール開度ｈ２ と実際上記の
如（求めたロール設定開度Ｓとの差△Ｓ′を示している
。

ユニバーザル圧延機による圧延は上記のようにして設定
されたパススケジュールで行なわれるが、こめ圧延機に
おける実質的最終パスは次のようにして行なわれる。

当該最終パス以外は水平ロールと竪ロールとは圧延材を
介して間接的に接触するが、当該最終パスでは頭部側に
おいて水平ロールの側面に竪ロールの周面を前述メタル
タッチさせる。

すなわち、当該最終パスにおける頭部側竪ロールの開度
ｓｈをｓｈ≦δかつδ−８ｈ＜Ｐｈ／Ｍｈ（ここでｐｈ
は当該最終パスにおける頭部側竪ロールの圧延荷重であ
る）とすることによって確実なメタルタッチ圧延が出来
る。

このとき、△５＝Ｐｈ／Ｍｈ であるから前述図（第
１２図ｂ）により、底部側竪ロール開度ｓｂも併せて決
定される。

ココで、実施例の１つとして第１３図のロール位置制御
系のブロック図および第１４図の制御手順を示すフロー
チャートを参照しながら、竪ロールを所定の開度に位置
設定する方法について説明する。

ロールの位置制御はデジタル計算機６１による直接デジ
タル制御によって行なわれる。

計算機６１には前記のようにして求められた所要の竪ロ
ール開度すなわち設定値ａ、竪ロールの実際の開度すお
よび速度制御系６３からの許容信号Ｃが入力される。

実際の開度すなわち実績値すは圧下モーター６４に連結
した送信セルシン６５で検出し、受信セルシン６６およ
びエンコーダー６７を介して計算機６１に入力される。

竪ロールの開度を０に設定し、計算機６１に基準値を認
識させる。

続いて、計算機６１は速度制御系６３からの機械系の駆
動可能範囲の許容信号Ｃによりロール位置調整開始の信
号を速度制御系６３に出力し、速度制御系６３はモータ
ー６４のブレーキ６８にブレーキ解除信号ｄを出力する
。

さらに、計算機６１は偏差すなわち設定値ａと実績値す
との差Ｅから速度パターンｅを演算し、これをＤ／Ａ変
換器６２を介して速度制御系６３に出力する。

モーター６４は速度制御系６３からの操作量ｆに基づい
て作動し、竪ロールを所定の位置に設定する。

偏差Ｅが偏差許容量ε以下になると計算機６１から速度
制御系６３にクローズ信号ｇが出力され、さらに速度制
御系６３からブレーキ６８にブレーキ締めの信号ｄが出
力される。

上記パススケジュールにより、軌条を単一ユニバーサル
圧延機で多パス圧延するために次のような形状の孔型を
用いることが望ましい。

まず、一般的孔型設計法と同様に製品の熱間仕上り形状
を決定し、これを基礎に孔型各部の寸法を決定する。

第８図に示すように頭部厚み（Ｈｔ）は熱間仕上り寸法
にほぼ等しく、頭部幅（Ｈｈ）は（熱間仕上り寸法＋４
〜７ｍｍ）とし、また頭部斜面の傾斜角θは約４５°と
する。

頭部側竪ロール３３が水平ロール３１，３２に接した場
合、両ロールの接触部をできるだけ大きくとって両ロー
ル間の面圧を下げる。

腹部２０頭部側斜面７および底部側斜面８のテーパーは
成品のものとほぼ同じ（し、腹部幅（Ｈｗ）は後続パス
での内幅拡げ量を確保し圧延材の安定を図るため、（熱
間仕上り寸法＋１ｍｍ以下）とする。

底部側ロール間隙（ｔｂ）は最終パスにおいて頭部側竪
ロール３３を押し込んだとき、水平ロールデッドバンド
でのフリーな横行の妨げとならぬように、かつ足先の拡
がりを十分カバーするように逃がす。

第１５図は上記多パスユニバーサル圧延前での圧延、す
なわち粗圧延された圧延材頭部３の望ましい形状を示す
ものである。

図面に示すように、圧延材頭部３の先端は頭部竪圧延用
ロール３３の孔型に十分収まる形状でなければならない
。

圧延材頭部３′のように幅が広すぎて当該多パス圧延で
段９を生じると以後の圧延で所要の形状に圧延すること
はできないので注意を要する。

以上詳細に説明したように、この発明では、従来型の形
鋼ミルにおける、水平ロールスラスト変位防止機構及び
、スラスト方向ミル剛性曲線のデッドバンド（第６図）
をそのま又生かし、竪ロールのミル剛性曲線と、ゲージ
メータ一方式の原理を併せて利用することにより、これ
まで従来型機構のミル１セツトでは所要寸法精度を得る
のが不可能とされてきた、軌条等非対称形鋼の単一ユニ
バーサルミルの多パス圧延で、圧延材を所要形状に高い
精度で圧延することができる。

従がって、こ９発明は更に次のような利点を有する。

（１）、上記により、既設の圧延設備においても、圧延
機を削減できる。

例えば、第２図に示す従来の軌条圧延設備に比べ、第７
図および第１６図に示すこの発明を応用した圧延法およ
びバススケジュールでは、第２図における第２ユニバー
サル圧延機２５を欠いているが、後者により圧延した軌
条の寸法精度は、前者に比べ劣るものではない。

尚第１７図に従来の軌条製品とこの発明を応用したそれ
の寸法比較図を示す、各部の寸法公差はＪＩＳによった
。

（２）又、ユニバーサル圧延の造形性の良さにより、圧
延機、駆動系の強度、馬力によっては、■パス当りの減
面率もあげられるので、能率向上にもなり、又、粗圧延
機の孔型方式の工夫によっては、３台の圧延機でも角鋼
片からの、軌条等非対称形鋼の圧延も可能である。

（３）中間造形部のユニバーサル孔型でより多くの塑性
加工の仕事量を受は持つことが出来るので、余裕の出た
粗圧延機孔型で鋼片サイジングを大巾に分担可能となり
、鋼片サイズの集約、これによる連続鋳造鋼片の利用度
をも向上させることができる。

（４）以上のことより、本発明によれば軌条圧延工場建
設の初期投資を削減できるのみならず、オペレーター労
務費、運転動力費、ロール費等のランニングコストの大
巾削減も可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、現在実施されている軌条ユニバーサル圧延方
式の１例で圧延設備の構成図およびパススケジュールを
示す図面である。 第２図は、上記圧延方式のもう１つの実施例で圧延設備
の構成図およびパススケジュールを示す図面である。 第３図および第４図はそれぞれ従来型圧下機構、水平ロ
ールスラスト変位防止機構をもつ圧延機および更に前記
機構に加えて油圧補助機構をもつ圧延機の模式図を示す
。 第５図は圧延反力材料厚関係図を示し、油圧補助機構の
あるミルにおいて、油圧により制御される動的係数Ｃに
よりミル常数が可変であることを説明する図面である。 第６図は水平ロールスラスト方向のスラスト変位と反力
の関係図における、従来型機構の圧延機の剛性曲線イと
、油圧補助機構をもつスラスト変位防止型の剛性曲線口
を比較した図面である。 第７図はこの発明の圧延法に関する図面で、第７図ａは
圧延設備の構成図および第７図すはパススケジュールを
示す図面である。 第８図はこの発明の圧延に用いられる孔型の詳細図であ
る。 第９図は水平ロールの変位量と竪ロール荷重差との関係
の一例を示すグラフである。 第１０図ａはロール位置計を装備した圧延機列を示す正
面図で、一部は断面で示す。 第１０図すは同図ａのＸ−Ｘ断面を概略的に示した断面
図及びロール位置計の概略断面図を示す。 第１１図はミルスプリング量と竪ロール圧延荷重との関
係の一例を示すグラフである。 第１２図ａおよびｂはそれぞれ頭部側および底部側竪ロ
ールの開度設定を説明する線図である。 第１３図は竪ロール位置設定の制御系のブロック図であ
る。 第１４図は竪ロール位置設定の手順を示すフローチャー
トである。 第１５図はこの発明において粗圧延材の頭部詳細を多パ
スユニバーサル圧延機の竪ロール孔型との関係で示す図
面である。 第１６図は軌条ユニバーサル圧延設備（第２図）におい
て従来の圧延方法とこの発明の圧延方法とのパススケジ
ュールの比較図であり、第１７図は従来の方法で圧延し
た製品とこの発明の方法（第７図）で圧延した製品の寸
法比較図である。 １・・・・・・圧延材、２・・・・・・腹部、３・・・
・・・頭部、４・・・・・・底部、２１・・・・・・ブ
レイクダウンミル、２２・・・・・・粗圧延機、２３，
２５・・・・・・ユニバーザル圧延機、２４．２６・・
・・・・エツジヤ−ミル、２７・・・・・・仕上ユニバ
ーサル圧延機、３１，３２・・・・・・水平ロール、３
３．３４・・・・・・竪ロール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 粗圧延機列とこれに次いで配置した、１つのユニバ
   ーサル圧延機とエツジヤ−ミルを主体トスる圧延設備列
   により、不等厚のフランジをもつ軌条及びこれに類似の
   形鋼を圧延するにあたり、前記ユニバーサル圧延機にお
   いて予め、水平ロールの軸方向変位と竪ロールの変位と
   より圧延反力とロール位置との関係を求め、これと竪ロ
   ールの圧延時の圧延反力の予測値とから圧延時のロール
   変位を求め実圧延に先立って、水平ロールに対する竪ロ
   ールの相対開度を前記変位量に対応して締め込みを行な
   い、次いで当該単一ユニバーサル圧延機により多パス圧
   延し、その実質的最終パスのみ、厚手側竪ロールと水平
   ロール側面を完全に密着させた状態で圧延することを特
   徴とする軌条およびその類似形鋼のユニバーザル圧延方
   法。