JP6269608B2 - H-shaped steel flange squareness straightening device - Google Patents
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Description
本発明は、例えば製鉄業の熱間圧延工程で成形されるH形鋼のフランジ直角度矯正装置に関し、特にH形鋼のフランジ直角度の矯正効率を向上するのに好適なものである。 The present invention relates to a flange perpendicularity straightening device for H-section steel formed by, for example, a hot rolling process in the steel industry, and is particularly suitable for improving the straightening efficiency of flange perpendicularity for H-section steel.
一般的に、H形鋼はユニバーサル圧延機で熱間圧延成形される。その際、ウエブの付け根やフランジ内外面に温度差が生じる。これらの温度差によって、冷却後のH形鋼には、熱収縮によるフランジ直角度不良が発生しやすい。このようなH形鋼のフランジ直角度を矯正する装置としては、例えば下記特許文献1に記載されるものがある。このH形鋼フランジ直角度矯正装置は、H形鋼のウエブ面を拘束する上下の水平ロールとそのH形鋼のフランジ外面を傾動可能に押圧する竪ロールを備えたものであり、その入側で、フランジ直角度及びフランジ折れを計測して直角度外れ量及びフランジ折れ量を算出し、その算出結果に基づいて竪ロールの傾動量を算出し、その傾動量に応じて竪ロールの傾動装置を制御することにより、H形鋼のフランジ直角度の矯正精度を向上しようとするものである。
Generally, H-section steel is hot-rolled by a universal rolling mill. At that time, a temperature difference occurs at the base of the web and the inner and outer surfaces of the flange. Due to these temperature differences, the H-shaped steel after cooling is likely to cause a flange perpendicularity defect due to thermal shrinkage. As an apparatus for correcting the perpendicularity of the flange of such H-shaped steel, for example, there is one described in
ところで、水平ロールと竪ロールを供えたH形鋼フランジ直角度矯正装置では、H形鋼の長手方向(=搬送方向)中央部で、安定した直角度矯正を行うために、水平ロールの軸と竪ロールの軸をH形鋼長手方向と直交する同一面内に配置している。このため、H形鋼をフランジ直角度矯正装置に装入する際、水平ロールがH形鋼のウエブを拘束する以前に竪ロールがフランジ外面を押圧してしまう。このとき、竪ロールによるフランジ外面の押圧がフランジ直角度の矯正に適したものであっても、水平ロールはウエブを未拘束の状態であるから、H形鋼の長手方向端部ではフランジ直角度を適正に矯正することができない場合がある。 By the way, in the H-shaped steel flange squareness straightening device provided with the horizontal roll and the saddle roll, in order to perform stable squareness straightening in the center of the longitudinal direction (= conveying direction) of the H-shaped steel, The axis | shaft of the scissors roll is arrange | positioned in the same surface orthogonal to the H-shaped steel longitudinal direction. For this reason, when the H-section steel is inserted into the flange squareness straightening device, the scissors roll presses the outer surface of the flange before the horizontal roll restrains the H-section steel web. At this time, even if the pressure on the outer surface of the flange by the scissors roll is suitable for correcting the perpendicularity of the flange, the horizontal roll is in an unconstrained state of the web. May not be corrected properly.
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、H形鋼の長手方向端部であってもフランジ直角度を適正に矯正することが可能なH形鋼フランジ直角度矯正装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made paying attention to the above-described problems, and an H-shaped steel flange perpendicularity capable of properly correcting the flange perpendicularity even at the longitudinal end of the H-shaped steel. An object of the present invention is to provide a correction device.
上記課題を解決するために、本発明の一態様によれば、H形鋼のウエブ面を拘束する上下の水平ロールと前記H形鋼のフランジ外面を傾動可能に押圧する左右の竪ロールとを供えたH形鋼フランジ直角度矯正装置において、水平ロールよりも入側に配置され且つ水平ロールよりも小径で且つH形鋼のウエブ面をガイドする上下の水平ガイドロールを備えたH形鋼フランジ直角度矯正装置が提供される。 In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, the upper and lower horizontal rolls that restrain the web surface of the H-section steel and the left and right saddle rolls that press the outer flange surface of the H-section steel so as to be tiltable In the provided H-shaped steel flange perpendicularity straightening device, an H-shaped steel flange having upper and lower horizontal guide rolls arranged on the entry side of the horizontal roll and having a smaller diameter than the horizontal roll and guiding the web surface of the H-shaped steel A squareness correction device is provided.
而して、本発明のH形鋼フランジ直角度矯正装置では、H形鋼の長手方向端部であってもフランジ直角度を適正に矯正することが可能となる。 Therefore, in the H-shaped steel flange perpendicularity correcting device of the present invention, it is possible to properly correct the flange perpendicularity even at the longitudinal end of the H-shaped steel.
以下に示す実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
以下に、本発明のH形鋼フランジ直角度矯正装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、この実施形態のH形鋼フランジ直角度矯正装置の概略構成を示す斜視図、図2は、図1の正面図、図3は、図1の側面図、図4は、図1の平面図である。この実施形態のH形鋼フランジ直角度矯正装置は、製鉄所の形鋼熱間圧延工程の出側に配置されている。このH形鋼フランジ直角度矯正装置では、H形鋼HのウエブW面を搬送方向(装入方向)の上下、フランジF外面を搬送方向の左右に向けてH形鋼Hを長手方向に搬送(装入)する。そして、既存のH形鋼フランジ直角度矯正装置と同様に、ウエブW面を拘束する水平ロール1がH形鋼搬送ラインの上下に配置され、フランジF外面を押圧する竪ロール2がH形鋼搬送ラインの両側、つまり左右に配置される。水平ロール1は、H形鋼搬送ラインの上下夫々で、比較的幅の狭い2個が一対でH形鋼搬送ラインの左右に並べて配置されている。そして、前述のように、水平ロール1の軸と竪ロール2の軸は、H形鋼搬送ラインと直交する面内に存在する。
The following embodiments exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is the material, shape, structure, arrangement, etc. of components. Is not specified as follows. The technical idea of the present invention can be variously modified within the technical scope defined by the claims described in the claims.
Hereinafter, an embodiment of the H-shaped steel flange perpendicularity straightening device of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an H-shaped steel flange perpendicularity straightening device of this embodiment, FIG. 2 is a front view of FIG. 1, FIG. 3 is a side view of FIG. 1, and FIG. FIG. The H-shaped steel flange perpendicularity straightening device according to this embodiment is arranged on the exit side of the shape steel hot rolling process of an ironworks. In this H-shaped steel flange perpendicularity straightening device, the H-shaped steel H is transported in the longitudinal direction with the web W surface of the H-shaped steel H up and down in the transport direction (loading direction) and the outer surface of the flange F facing left and right in the transport direction. (Charge). And the
H形鋼搬送ラインの左右夫々の水平ロール1及び左右夫々の竪ロール2は、H形鋼搬送ラインで左右に分割されたフレーム3の夫々に支持されている。水平ロール1の高さ方向の位置及び左右方向の位置、竪ロール2の高さ方向の位置及び左右方向の位置並びに軸傾きは、左右のフレーム3毎に夫々独自に調整することができる。この実施形態では、竪ロール2は駆動回転され、水平ロール1は、H形鋼HのウエブW面に接触して従動回転する。このような構成のH形鋼フランジ直角度矯正装置にあって、水平ロール1の軸と竪ロール2の軸をH形鋼搬送ラインと直交する面内に配置すると、H形鋼Hの装入時、図4に示すように、水平ロール1がH形鋼HのウエブW面を拘束する以前に竪ロール2がH形鋼HのフランジF外面を押圧してしまう。
The left and right
そこで、この実施形態では、左右のフレーム3の夫々に、水平ガイドロール4が回転自在に取付けられている。この水平ガイドロール4は、水平ロール1よりも入側に配置され且つ水平ロール1よりも小径であり、H形鋼HのウエブW面の左右両側端部をガイドするようにウエブW面を挟んだ上下両側に配置されている。この水平ガイドロール4は、水平ロール1よりも入側でH形鋼HのウエブW面をガイドするものであるため、左右のフレーム3の水平ロール1よりも入側からステム5を突出し、そのステム5のウエブW面側に回転軸6を設け、その回転軸6に回転自在に取付けられている。この水平ガイドロール4は、小径で、幅も狭いが、特に水平ロール1によってウエブW面が拘束される以前のH形鋼HのウエブW面をガイドするのに好適なものであり、実質的には、後述するようにウエブW面との間に予め設定された大きさの規定隙間が形成されている。
Therefore, in this embodiment, the
この実施形態の場合、H形鋼搬送方向の水平ロール1の軸の位置、即ち竪ロール2の軸の位置と水平ガイドロール4の軸の位置とは、H形鋼搬送方向に462mm離れている。また、水平ロール1の外径は1000mm、幅は100mm、竪ロール2の外径は1200mm、幅は520mm、水平ガイドロール4の外径は170mm、幅は79mmである。このような諸元のH形鋼フランジ直角度矯正装置で、例えば公称サイズ600×300(実サイズ588×300)のH形鋼Hのフランジ直角度を矯正する場合に、水平ガイドロール4とH形鋼ウエブW面との隙間量を種々に変更したときのフランジ直角度矯正能力向上率は、例えば図5のように表れる。フランジ直角度矯正能力は、フランジ直角度の変化量を竪ロール2による矯正量で除した値であり、フランジ直角度矯正能力向上率は、水平ガイドロールのない場合のフランジ直角度矯正能力との変化率を示す。
In the case of this embodiment, the position of the axis of the
上下の水平ロール1間の隙間は11.5mm(ウエブ厚−0.5mm)、左右の竪ロール2間の隙間は586.0mm(実寸法ウエブ高さ−2.0mm)、水平ロール圧は50t、竪ロール圧は80t、フランジF内面と水平ロール1外面の間の距離は18.0mmであった。同図5から明らかなように、この実施形態では、水平ガイドロール4とウエブW面との隙間量を3.0mm以下とすると、フランジ直角度矯正能力向上率が大きくなり、これより水平ガイドロール4とウエブW面との隙間量が大きくなると、フランジ直角度矯正能力向上率が小さくなる。
The gap between the upper and lower
図6は、水平ガイドロール4とウエブW面との隙間量が大き過ぎる場合の高応力部の説明図である。水平ガイドロール4とウエブW面との隙間量が大き過ぎると、ウエブ拘束力が小さくなり過ぎてウエブWとフランジFとの角度の矯正力が弱まり、フランジ直角度を効率的に矯正することができない。図7は、水平ガイドロール4とウエブW面との隙間量が適正な場合の高応力部の説明図である。水平ガイドロール4とウエブW面との隙間量が適正な値であると、ウエブ拘束力が適正となって竪ロール押圧による応力がウエブWに伝播し、ウエブWの幅方向端部を起点としてフランジ直角度を効率的に矯正することができる。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a high stress portion when the gap amount between the
この水平ガイドロール4とH形鋼HのウエブW面との隙間量は、竪ロール2によるH形鋼Hのフランジ直角度矯正位置、つまり竪ロール2によるH形鋼HのフランジF外面押圧位置と関連していると考えられる。即ち、竪ロール2によってH形鋼HのフランジF外面が押圧されたとき、未だ水平ロール1によってウエブW面が拘束されていないH形鋼Hの矯正応力がウエブWに適正に伝播するように水平ガイドロール4とH形鋼HのウエブW面との隙間量を設定することが望ましい。具体的には、水平ガイドロール4とウエブW面との隙間量は3.0mm以下とすることが好ましい。
The amount of clearance between the
一方、水平ガイドロール4とウエブW面との隙間量が小さくなりすぎると、図8に示すように、ウエブ拘束力が過大となり、竪ロール押圧による応力がフランジFのウエブWとの接続部に集中するため、フランジ直角度の矯正に大きな押圧力が必要となり、矯正効率が低くなる。本発明者等の検討によれば、水平ガイドロール4とウエブW面との隙間量は1.5mmが最も矯正効率がよいことが分かっている。
図9は、公称サイズ700×300と公称サイズ1000×350の異なる二種類のH形鋼のフランジ直角度矯正において、図1〜図4の水平ガイドロール4の設置前と設置後のフランジ直角度矯正能力の説明図である。設置された水平ガイドロール4とH形鋼HのウエブW面との隙間量は、最も効果が認められた適正値1.5mmに設定した。図から明らかなように、水平ガイドロール4の設置後は、異なる二種類のH形鋼において、何れもフランジ直角度の矯正能力が向上している。
On the other hand, if the amount of clearance between the
FIG. 9 shows the flange perpendicularity before and after installation of the
このように、この実施形態のH形鋼フランジ直角度矯正装置では、水平ロール1よりも小径で且つH形鋼HのウエブW面をガイドする上下の水平ガイドロール4を水平ロール1よりも入側に配置した。これにより、水平ロール1がH形鋼HのウエブW面を未拘束の状態であっても、竪ロール2によってフランジ直角度を矯正することが可能となることから、H形鋼Hの長手方向端部であってもフランジ直角度を適正に矯正することが可能となる。
また、水平ガイドロール4とH形鋼HのウエブW面との間に、少なくとも竪ロール2によるH形鋼HのフランジF外面押圧位置に応じた規定隙間を設けた。これにより、水平ロール1によるH形鋼ウエブ面未拘束状態でH形鋼Hのフランジ直角度矯正能力を向上させることが可能となる。
Thus, in the H-shaped steel flange squareness straightening device of this embodiment, the upper and lower horizontal guide rolls 4 that are smaller in diameter than the
Moreover, between the
本発明がここに記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に記載された発明特定事項によってのみ定められるものである。 It goes without saying that the present invention includes various embodiments not described herein. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the invention-specific matters described in the appropriate claims from the above description.
1 水平ロール
2 竪ロール
3 フレーム
4 水平ガイドロール
5 ステム
6 回転軸
H H形鋼
W ウエブ
F フランジ
1
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