JPS6082204A - 多段圧延機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ワークロールとバックアップロールの間に中
間ロールを介在させた多段圧延機に関するものである。

近年、圧延製品の形状精度、特に板幅方向の板厚ｆｉ度
に対づる要求が益々厳しくなってきており、それに対処
すべく種々の板厚制御機能をもった圧延（幾が開発され
てきている。

本発明は、そうしｌｃ板板厚制御能能もつ圧延機のうち
、ワークロールとバックアップロールの間に中間ロール
を配設し、この中間ロールを利用して板厚制御を行なう
ようにした多段圧延機に関するものである。

従来では、この種多段圧延（幾としては、大別して次の
二種類のものが開発されている。

（り中間「１−ルを水平方向にベンディングさせるタイ
プのもの ■中間ロールをソーク［Ｊ−ルの軸線に対し水平方向に
クロスさせるタイプのもの である。

そこで、第１図〜第３図を参照し−Ｃ１それら二種類の
圧延（幾について簡単に説明づる。

なお、ここで例どりるのは、第１図に示りＪ、うな５段
圧延機である。この図中１，２は、圧延板Ｐをはさむよ
うに上下に配設されたワークロールであり、上ワークロ
ール１の上には中間［１−ル３を介してバックアップ１
」−ル４が圧接し、また下ワークロール２の下にはバラ
フンフッブロール５が圧接している。

そしてまず、前記■のタイプの圧延（瓜であるが、これ
は第２図に示づように、両端がｑｉｔ受によって支持さ
れた中間ロール３の略中央部に押（−Ｊ　Ｇフロール６
を水平方向から押（’Ｊ’　１ノ、それににり中間１」
−ル３を水平方向に湾曲させ、その際の中間ロール３の
変位を垂直方向変位としＣワークロール１の撓みを長さ
方向にｄ５いて調整し、ワークロール１にクラウンをつ
【ノだと同等の効果を牛じさμて圧延オＡＰの板厚副筒
１を行なうものである。

Ｊ、た、前記■のタイプの圧延Ｕｌｉは、中間ロール３
をソークＬＪ−ル１の軸線に対して水平り向に傾斜さＵ
、ワーク］−」−ル′１の軸線と中間ロール３の軸線を
クロスさせて、−をれにより前記■の場合と間柱にワー
クロール１にクラウンをつ【ノたと同等の効果を生じさ
け−Ｃ圧延祠Ｐの板厚制御を行なうしのである。

ところで、上記従来の圧延樫は、ある程度まで（及Ｈｒ
７制９１１能力を光揮し得るものの、まだまだ現在のリ
ン末を充分満足し１７るまでには至っていない。

ずなわｌう、（ｊ）の圧延賎の場合は、中間ロール３の
強麿十の問題およびす１１１受（幾横等の問題から湾曲
さけるωに６限界があり、おのずと板厚制御能力にも限
界を生じ−Ｃいたのである。特に、圧延材［〕の幅が、
ロール艮ざに刻し狭い場合には、ベンディング作用を、
最ムそれを必要とづる中央部分（ロール軸長方向の中央
部分）に充分届かせることができず、一層板厚制御能力
の低下をきたしていたのである。

また、■の圧延ｂ１の場合は、中間ロール３をクロスさ
せることによって、互いに接触する各ロールに、軸方向
に沿う相対的なスラストツノが発生ずる。このスラスト
力は、ロール表面にすべりを発生させ、ロール表面の摩
耗を助長して、ロール寿命を低下させたり、ワークロー
ルおよびバックアップロールの軸受部に余分な負荷を与
えたりする（中間ロールに発生ずるスラスト力は上下に
反対方向のスラストツノが発生づることから相殺するの
で、ここでは問題とならない。）等の不都合をもたらす
。このため、クロスさせる角度にはおのずと限界があり
、したがって板厚制御能力にも限界を生じていたのであ
る。

本発明は、以上の実情に鑑み、中間ロール自体および中
間ロールの作動原理を改良することにより、従来の多段
圧延機よりも格段に大きな形状制御能ツノを発揮し得る
多段圧延機を捉供すべく成したものであり、その第１の
発明の特徴は、中間ロールを軸方向に分断して複数の分
割ロールに分け、それら分割ロールのうち少なくとも一
つをワークロールの軸線に対して傾斜可能に構成し、し
かも該分割ロールの傾斜角度を調整し得る傾斜手段を設
けた点にある。

ま１〔、第２の発明の特徴は、前記第１の発明の構成に
加えワークロールの両端部に鉛直方向のペンディング力
を作用させるベンディング手段を設【プた点にある。

以下、本発明の実施例を第４図〜第１４図を参照して説
明する。

まづ゛、第４図〜第９図を参照して実施例の圧延機の基
本概念を説明づ−る。この圧延機は、第４図に側面図を
示すように、上下にワークロール１１゜１２を配し、さ
らにそれらの上下にバックアップロール１３．１４を配
し、上ワークロール１１と上バツクアップロール１３の
間に、両日−ル１１゜１３に圧接させて中間ロール１５
を介在さ“けたものである。なお、この場合、上ワーク
ロール１１は下ワークロール１２より小径にされている
。

前記中間ロール１５は、第５図、第６図に示１゛ように
、軸方向中央部で分断され、二つの対称的な分割ロール
１５ａ、１５ｂに分Ｇノられており、その分断点Ｓで折
曲自在になされている。すなわち、各分割ロール”１５
ａ、１５ｂは、ワークロール１１の軸線りに対して水平
面内において傾斜し得るように構成されているのである
。

そして、この圧延機にあっては、これら分割ロール１５
ａ、１５ｂを傾斜さゼるための傾斜手段（ここでは図示
せず）が設けられ、各分割ロール１５ａ、１５ｂの傾斜
角度α１．α２を自在に調整し得る構成とされている。

また、前記分割ロール１５ａ、１５１＋がら成る中間ロ
ール１５は、ワークロール１１の軸線りに直交づる方向
、すなわち圧延方向Ａ−Ｂ方向に水平移動できるように
描えられており、シフト機構（ここでは図示せず）によ
り移動ｍ調整可能にシフトし得るようになされている。

またさらに、この圧延機には、ワークロール１１．１２
の両端に第５図中矢印Ｃのような鉛直方向のペンディン
グ力を作用させるだめのベンディング手段（図示せず）
が設けられている。

そして、上記構成の圧延機にＪ３いては、中間ロール１
５の動作制御のパターンとして、基本的には第７図〜第
９図に示すようなものが可能であり、これらの動作パタ
ーンを適当に組合わせて板厚制９］Ｉを行なってもＪ：
い。

そこで、そのパターンについて説明づる。

まず、第７図に示すものは、中間ロール１５の分断点Ｓ
の位置をワークロール１１の軸線りと同一鉛直面上に設
定し、分割ロール１５ａ、１５ｂを各々傾斜手段により
傾斜させる場合である。この中には、（イ）図のように
分割ロール１５ａ。

１５１）を同一の角度、つまりα１−α２で傾斜するよ
う制御する場合、（ロ）図のように分割ロール１５ａ、
１５ｂをばらばらに傾斜制御する場合、（ハ）図のよう
にα１＝−α２とし従来の一木の中間ロールのクロスと
同じように制御１゛る場合、がある。

また、第８図に示すものは、分断点Ｓの位置をワークロ
ール１１の軸線に直交゛する水平方向にずらして設定し
、第７図に示した場合と同様に分割ロール１５ａ、１５
１＋の傾斜制御を行なう場合である。この中には、（ニ
）図にようにワークロール１１の前方にずらり場合と（
ホ）図のように後方にずらＪ“場合がある。

また、第９図に示づものは、分割ロール１５ａ。

１５ｂの傾斜制御は特に行なわず、ある設定した角度に
固定しておぎ、シフ１ル機構により中間ロール１５をワ
ークロール１１の軸線方向に水平移動する場合である。

この場合は、シフト母δを制御する。

そして、実際の圧延に際しては、以上の制御パターンを
組合せてもよい。すなわち、第５図中矢印りのような圧
下刃を加えながら、第４図に示すように各ロールを回転
させて圧延材Ｐを圧延する。

その際、前記の傾斜角、シフト岳、およびワークロール
１１．１２のベンディング量を、圧延条件に合わせて適
宜調整して板厚制御しながら圧延するのである。

したがって、ｌｉ制御内容に多様性をもたせることがで
き、より圧延条件に合った適正な板厚制御が可能となる
。

また、分断点Ｓを境にして中間ロール１５を急激に曲げ
変形させることができるので、中間ロールを緩慢に湾曲
させることしかできない従来のベンディング方式のもの
より、鋭敏で適確な制御が可能となる。このことは、特
に板幅の狭い材料を圧延する場合に極めて有効である。

すなわち、板幅の狭い材料を圧延する場合は、ロール軸
方向の中央部のわずかな部分で圧延するわけであるが、
その際、その中火部に中間ロールの変形を集中させるこ
とができるため、極めて有効な制御が行なえるのである
。

さらに、第７図（イ）、第８図（ニ）、（ホ）、第９図
（へ）に示すように、両分側ロール１５ａ。

１５ｂの傾斜角度αｉ、α２が等しくなるように制御す
れば、ワークロール１１およびバックアップロール１３
に発生ずるスラスト力が左右（図中では上下）で相殺し
合い、全体としてスラスト力が発生しない状態に成すこ
とができ、よってそれらの軸受に余分なΩ荷がかからな
いようにすることができる。このため、従来のクロス方
式のものより大ぎな傾斜を与えることが可能になり、板
厚制御能力のアップが図れる。

また、中間ロール１５自体が容易に折曲制御し得る構成
であるから、従来のベンディング方式のもののように、
変形し易くするために小径化する必要もなく、中間ロー
ル１５自体を大径にすることができる。したがって、血
圧強度上極めて右利になし得、高圧下圧延用の高荷重ミ
ルへの適用も可能となる。

また、第８図（ホ）、第９図（へ）に示すように、分割
ロール１５．ａ、１５ｂを同一方向に傾斜させ、しかも
折曲点Ｓを後方にずらずという制御を行なえば、ワーク
ロール軸ＦＡＬと中間ロール１５のクロスポイン１−Ｃ
を三箇所にすることができ、左右のバランスを良好に保
つことも可能になる。

次に、上述のような基本概念を具体的な装置と成した実
施例について第１０図へ・第１３図を参照して説明する
。

この圧延（幾では、中間ロール１５は、第１１図に示す
ように、二つの分割ロール１５ａ、１５ｂを次のように
組合わせることにより構成され°Ｃいる・ずなわら、互
いの分断面ａ、ａにはそれぞれ四部、凸部が形成されて
おり、これらを若干ゆるく嵌合することにより半径方向
のずれを防止するようになされている。また分断面ａ、
ａは、中間ロール１５をぞの部分で折曲し易くするため
、球面状に形成されている。なお、実際には、折曲され
た際、分断部分に隙間が生じるが、わずかであり、全く
問題にはならない。

また、この圧延磯では、分割ロール１５ａ。

１５ａの傾斜手段として押（＝Ｊ【ノロール１６、押え
ロール１７、Ｊ３Ｊζびシリンダ１８が設【プられ、ま
たシフト機構どしてシフト用ねじ１９が各所に設【〕ら
れている。なお、実際の使用上、このシフトＪａ　４Ｍ
は傾斜手段の機能をも兼ねることができる。

そして、この構成により、中間ロール１５は第１０図に
示すようにワークロール１１とバックアップロール１３
の間に保持され、その保持された状態のままシフト機構
あるいは傾斜手段により第１２図に示すようにシフトさ
れたり、第１３図に示すように傾斜させられたりづるの
である。

実際の制御の要領は、基本概念を説明するところで述べ
た通りであり、そのように制御することにより板厚の均
一な製品を得ることができるのである。

なお、上記実施例では、中間ロール１５を軸方向に二つ
に分断した場合について述べたが、第１４図に示すよう
に中間ロール１５′を軸方向に三つに分断し三つの分υ
１０−ル１５’ａ、１５’ｂ、１５ｃに分Ｃノでもよく
、またさらに多くに分断してもよい。その場合、分断点
は原則上は軸方向のいずれの位置に段【ノでもよいので
あるが、実際の圧延条件に合わＵて中央部に集めること
が望ましい。

また、上記実施例では、中間ロール１５を左右対称的に
分断した場合を示したが、必ずしも左右対称的にする必
要はない。

また、上記実施例では、分断点で両分割ロールが結合し
ているものを示したが、若干離間していても構わない。

また、上記実施例では、両分割ロールが共に傾斜可能な
場合を示したが、一方が固定で他方のみ傾斜するように
してもよい。

さらに、上記実施例では、中間ロールが上側のワークロ
ールとバックアップロール間にある場合を示したが、下
側のワークロールとバックアップロール間にある場合、
また上下両側にある場合でも勿論よい。

また、上記実施例では、上下のワークロールを異径に構
成しであるが、勿論同径でもよい。

まｌＣさらに、本発明においては分割されたロールのう
ち少なくとも一つを他のロールと異なる面内においてワ
ークロールの軸線に対し傾斜可能に構成してもよい。

以上説明したように、本発明の多段圧延機ににれば、中
間ロールを軸方向に分断して複数の分割ロールに分け、
それら分割ロールのうち少なくとも一つを水平面内にお
いてワークロール軸線に対して傾斜さけるＪこうに構成
しであるので、分割ロールの制御の任りにより、中間ロ
ールを種々の形態に変化させることができ、多様な制御
が可能になる。たとえば、ある規則をもった形態で分割
ロールを傾斜さけることにより、ワークロールおにびバ
ックアップロールに全体的なスラスト力が発生しないよ
うにすることもでき、それらの軸受に余分な負荷がかか
らないようにり゛ることも可能である。したがって、そ
うＪることによって、従来のクロス方式のものより大き
な傾斜を与えることが可能になり、形状制御能力のアッ
プが図れる。

また、軸方向の分断点で中間ロールを急激に曲げ変形さ
せることができるので、中間ロールを緩慢に湾曲させる
ことしかできない従来のベンディング方式のものより、
鋭敏で適確な制御が可能となる。したがって、特にロー
ル長さに対して幅の狭い材料を圧延する場合に、極めて
有効である。

また、中間ロールを分断することによって大きく変形さ
せ得るようにしであるから、中間ロールを大径してもそ
の変形し易さが低下することはなく、よって中間ロール
の大径化が図れ、血圧強度上右利になし得て、高荷重ミ
ルへの適用も可能となる。

さらに、必要に応じて、ワークロールベンディング手段
を設りれば、中間ロールによる板厚制御とワークロール
ベンディング作用による板厚制御を併用することができ
るので、より大きな板厚制御能力を発揮し得る。

このように、本発明によれば、圧延材の板幅方向の板厚
制御を従来のものより充分なすことができるという利点
を有づ−る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は従来の多段圧延機の説明図であり、第
１図は全体概略側面図、第２図ｔよ中間ロールを水平方
向にベンディングさせるタイプのものの平面図、第３図
は中間ロールをワークロール軸線に対して水平方向にク
ロスさせるタイプのものの第２図同様の平面図、第４図
〜第１３図は本発明の一実施例を説明するためのしので
、第４図は基本的な原理構成をポリ−側面図、第５図は
同圧面図、第６図は第４図のＶｌ　−ＶＩ矢祝図、第７
図（イ）〜（ハ）、第８図（ニ）（ホ）、および第９図
（へ）は実施例の中間ロールの制御パターンを説明する
ための図、第′１０図は実施例の具体的構成を示す側面
図、第１１図は第１０図のＸＩ−ＸＩ矢視図、第１２図
は中間ロールを水平方向にシフ１〜しｌζ状態を承り第
１０図１ｉｉＪ様の側面図、第７３図は中間［Ｉ−ルを
８７曲ざゼた状態を示す第１１図と略同様の一部省略図
、’４５１４図は本発明の他の実施例を承り第１１図と
同様の図である。 １１・・・・・・ワークロール、１３・・・・・・バッ
クアップロール、１５．１５’・・・・・・中間ロール
、１５ａ。 １５１＊、１５’　ａ、ｉ５’　Ｉ＋、　１５ｃ・・・
・−分’、１Ｉｊｕ−ル、１６・・・・・・押ｆ１けロ
ール、１７・・・・・・押えロール、１８・・・・・・
シリンダ、１９・・・・・・シフト用ねじ、Ｌ・・・・
・・ワークロール軸線、Ｓ・・・・・・分断点、α１゜
α２・・・・・・傾斜角、δ・・・・・・シフトＱ０第
７図 （イ）　（口］ （ハ） 第１頁の続き ０発　明　者　二叉１）　正大　横浜市磯子区新中原町
横浜第二工場内 ０発　明　者　石　井　彦　徳　横浜市磯子区新中原町
横浜第二工場内 １番地　石川島播磨重工業株式会社 １番地　石川島播磨重工業株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）上下に配設されたワークロールおよびバックアッ
   プロール間に、該両ロールに圧接する中間ロールを介在
   さゼて成る多段圧延機にＪ３いて、前記中間ロールを軸
   方向に分断して複数の分割ロールに分け、それら分割ロ
   ールのうち少なくとも一つを前記ワークロールの軸線に
   対して傾斜可能に構成し、しかも該分割ロールの傾斜角
   度を調整し得る傾斜手段を設置ノで成ることを特徴とづ
   る多段圧延機。
2. （２）上下に配設されＩｃワークロールおよびバックア
   ップロール間に、該両ロールに圧接する中間ロールを介
   在さけて成る多段圧延（幾において、前記中間ロールを
   軸方向に分断して複数の分割ロールに分け、それら分割
   ロールのうち少なくとも′一つを前記ワークロールの軸
   線に対して傾斜可能に構成し、しかも該分割ロールの傾
   斜角度を調整し得る傾斜手段を設（プ、さらに前記ワー
   クロールの両端部に鉛直方向のペンディング力を作用さ
   せるベンディング手段を設けて成ることを特徴とする多
   段圧延は。