JPH0615804U - 圧延機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被圧延材の耳伸びや中伸び等のクラウン制御
とエッジドロップ等の板端制御を効率的に行ない，かつ
ストリップ材の表面を美麗に保つようにした圧延機とす
ること。 【構成】 被圧延材が通板される一対のワークロール
と，このワークロールのネック部に介在されロールベン
ディングを与えるベンディング手段とを備え，前記ワー
クロールと平行に配置された大径のバックアップシャフ
トに装着される一対のサポートロールを前記ワークロー
ルに転接させつつ軸方向移動可能に取付けて被圧延材の
形状制御を行なう圧延機において，前記サポートロール
の表面硬度をワークロールの表面硬度より低く構成す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は鉄鋼業や非鉄の分野において用いられ，鋼板等の板材をロールの間に 通して塑性変形を行なうことにより所望の板厚にするための圧延機に係り，特に 形状修正およびクラウン修正手段を設けた圧延機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に被圧延材の形状制御を行なわせるために，従来から各種の方法が提示さ れており，例えば４段式圧延機は図７に示すように，比較的小径の一対のワーク ロール１，２と，これらを外側から挟むように配置された比較的大径のバックア ップロール３，４とを備え，これらはいずれもほぼ等しい胴長に形成されて全長 にわたって転接させるようにし，ワークロール１，２の軸受間にベンディングシ リンダ５を取付けるようにしている。かかる圧延機に被圧延材６を通過させて所 望の板厚のストリップ材を得るのであるが，被圧延材６の通過に伴ってワークロ ール１，２の中央部が拡開され，圧延後の被圧延材６は中央部が厚く両側縁が薄 いいわゆる中高の断面形状となってしまうため，前記ベンディングシリンダ５を 作用させてワークロール１，２のネックを相互に拡大方向に駆動させることによ りワークロール１，２の圧下面が平坦になるように調整し，被圧延材６に発生す るクラウンを修正する形状制御をなすようにしている。

【０００３】 ところが，上記４段圧延機では形状制御機能に限界があり，特に被圧延材６の 側縁部分の肉厚が減少するエッジドロップへの対策には充分効果があるとはいえ なかった。このため，形状制御やクラウン制御効果を高めるべく，６段圧延機が 提案され，実際に使用されるに至っている（特開昭４７−２９２６０号公報）。 これは図８に示すように，ワークロール１，２とバックアップロール３，４の間 に中間ロール７，８を配設し，中間ロール７，８を軸方向にシフトさせることに より圧延力の分布を調整し，もって形状修正機能を向上させようとするものであ る。そして，特にロールベンディング力と中間ロール７，８のシフト量を調整す ることによりエッジドロップ対策に効果があるとする技術も提案されている（特 公昭５６−１４３６２号公報）。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら，上記従来の圧延機ではワークロール１，２や中間ロール７，８ がバックアップロール３，４の全面に拘束されているために，ワークロールに充 分なロールベンディングを与えることが困難であり，形状制御の絶対能力に欠け るばかりか，特に４段圧延機では被圧延材の板幅，強度，形状等によりバックア ップロールを組替えてそのクラウン形状を変更する必要がある等の欠点がある。 また，従来の６段圧延機では，中間ロールによるシフト方向が１方向に限定され てしまうため，クラウン制御を行なっても，被圧延材の断面が左右非対称となる ことは避けられず被圧延材の板幅方向に沿ううねりが発生することがあり，充分 な形状制御機能が得られるとはいえないものであった。また，中間ロールを被圧 延材の板幅より内側にシフトした場合，中間ロールとワークロール間で接触する 部分と接触しない部分ができその箇所でロールの摩耗が異なるためアルミニウム やステンレス等表面に光沢，色調等高度の美感が要求される材質に対しては被圧 延材の表面に上記接触部および非接触部の摩耗に起因するロールマークが現われ 美感を損ねる等の問題が生じる。しかも，ワークロール，中間ロールに転接する バックアップロールは全面接触となるため，バックアップ支点を任意に変更する ことができず任意位置での形状制御ができないものとなっている。加えて，バッ クアップロールの保守面においても全面研磨を行なう必要があり，保守の困難性 や中間ロールのシフト機構により圧延機側方に充分な空間スペースを必要とする 欠点もあった。

【０００５】 また，図９に示すように出願人が最近開発し，特開平４−７１７０８号公報に 記載の上下のサポートロール９，１０，１１，１２を圧延材の形状，板幅に応じ てバックアップシャフト３，４の軸方向に移動することによりロールベンディン グとの併用により形状制御を行なう圧延機においては，上下のサポートロール９ ，１０，１１，１２が任意の位置に移動可能であるので前記６段圧延機と比ベ格 段に優れた圧延材の形状制御能力が可能であるものの，やはり６段圧延機と同様 にアルミニウムやステンレス等の表面に光沢，色調等高度の美感が要求される材 質に対してはサポートロール９，１０，１１，１２とワークロール１，２の不連 続接触の原因でロール摩耗が異なることに起因するロールマークが現われ美感を 損ねる等の問題が生じる。

【０００６】 本考案の目的は，上記従来の問題点に着目し，特に高速圧延で刻々変化する条 件に対応できる即応性を有するとともに，特にワークロールのベンディング制御 量を大幅に増大することができ，もって形状制御能力を向上させるとともに，エ ッジドロップの低減効果が大きく，また被圧延材の板幅方向における任意位置で の形状制御を行なわせることができ被圧延材表面の美感を損なわない圧延機を提 供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために，本考案に係る圧延機は，被圧延材が通板される一 対のワークロールと，このワークロールのネック部に介在されロールベンディン グを与えるベンディング手段とを備え，前記ワークロールと平行に配置された大 径のバックアップシャフトに装着される一対のサポートロールを前記ワークロー ルに転接させつつ軸方向移動可能に取付けて被圧延材の形状制御を行なう圧延機 において，前記サポートロールの表面硬度をワークロールの表面硬度より低く構 成する。

【０００８】

【作用】

上記構成によれば，被圧延材を直接圧下するワークロール撓みを抑制する各バ ックアップロールの機能は，バックアップロール軸方向に分離されている一対の サポートロールおよびこれを装着しているバックアップシャフトにより発揮され ，ワークロールの圧下力をサポートする。そしてこれらの分離サポートロールは 軸方向に移動可能とされ，その位置移動を行なわせることにより曲げモーメント 支点が変化し，ワークロールネックに設けたベンディング手段によるロールベン ディング量を加減調整することができる。したがって，サポートロールの位置移 動により全体的なベンディング量が制御され，被圧延材のクラウン等の形状制御 が可能となり，しかも曲げモーメント支点を任意に変化させることができるので ，形状制御能力が大幅に向上する。

【０００９】 一方，被圧延材に発生するエッジドロップに対しては，一対のサポートロール を被圧延材の板幅より若干内側になるようにセットし，ワークロールベンディン グ手段による加圧力を調整することによって容易に制御できる。すなわち，エッ ジドロップはワークロールの端部が被圧延材の側縁から急激に接触が外れてしま ってロール端部の湾曲の曲率が大きくなることに起因する。したがって，ワーク ロールの端部のみが相互に離反させるように操作すればよい。それ故，サポート ロール位置とベンディング手段によって加圧力を調整することにより，ワークロ ールの端部のみの急激な湾曲を抑制する方向に調整でき，これによって被圧延材 のエッジドロップを低減させることができるのである。また，サポートロールの 表面硬度をワークロールの表面硬度より低くすることにより，サポートロールが ワークロールに接触する接触部の摩耗を減少させるとともにワークロールの表面 摩耗を均一にする。さらに，ワークロールの側方にあって前記ワークロールに対 して前後進可能かつ軸方向移動可能にポリッシャを設置し，ワークロール表面を 常にポリッシングすることにより，ストリップ材の美感を損なうロールマークの 発生を防止する。

【００１０】

【実施例】

以下，本考案に係る圧延機の具体的実施例を図面を参照して詳細に説明する。

【００１１】 図１〜図２は実施例に係る圧延機の全体構成を示している。図示のように，門 型のハウジング２０に対して平行な一対の上下ワークロール２４，２６が互いに 転接可能に横架され，これらの間に被圧延材２３を通板可能にしている。このよ うな上下ワークロール２４，２６に並列してこれらを上下から挟み込むようにし て転接される上バックアップロールユニット２８と下バックアップロールユニッ ト３０がやはり平行に横架されている。

【００１２】 上バックアップロールユニット２８はワークロール２４と平行に配置されるバ ックアップシャフト３２を有し，これにはロール軸方向の左右に分離され，胴長 が圧延材２３の板幅より短く形成された一対のサポートロール３４Ｒ，３４Ｌが 回転かつ軸方向に摺動移動できるように取付けられている。この一対のサポート ロール３４Ｒ，３４Ｌは前記上ワークロール２４に転接され，圧延時にワークロ ール２４のバックアップサポートをなすものである。同様に，下バックアップロ ールユニット３０もバックアップシャフト３６と，これに装着される左右一対に 分離されたサポートロール３８Ｒ，３８Ｌを有し，これらを下ワークロール２６ に転接させるようにして圧延時のバックアップサポートをなすようにしている。

【００１３】 また，前記サポートロール３４Ｒ，３４Ｌ，３８Ｒ，３８Ｌは図３に上バック アップロールユニット２８について代表して示したように，遊嵌状態にてバック アップシャフト３２に装着され，各サポートロール３４，３８の外端面にスラス トベアリング４２Ｒ，４２Ｌを配設して装着されている。また，サポートロール ３４，３８はそれぞれバックアップシャフト軸受５０に内蔵された油圧シリンダ ５６Ｒ，５６Ｌにてバックアップシャフト３２，３６の軸方向に移動可能である 。符号１５０はジャバラであり，スケールや異物が各ロール間に入らないように 保護している。符号８８はローラベアリングである。

【００１４】 上記した上下ワークロール２４，２６のネック部分と，上下バックアップロー ルユニット２８，３０のバックアップシャフト３２，３６のネック部分には，図 ２に示すように，軸受４６，４７，５０，５２が取付けられ，これらをハウジン グ２０に縦列配置して取付けている。そして，ハウジング２０の下部位置には圧 下シリンダ５４が装備されており，これを駆動することにより所定の圧延圧力を ワークロール２４，２６間に発生させるようにしている。

【００１５】 本考案におけるワークロール２４，２６の表面硬度は例えばショワ硬度８０〜 ８５，また，サポートロール３４，３８の表面硬度は例えばショワ硬度７０とな っており，サポートロール３４，３８の方がワークロール２４，２６より表面硬 度が約１０〜１５ぐらい低くなっている。

【００１６】 次に，図４に圧延機にロールポリッシャ９０を装着したときの切断断面図を示 す。また，図５は圧延機にロールポリッシャ９０を装着したときの正面図である 。このロールポリッシャ９０はワークロール２４，２６駆動と同時にポリッシャ ヘッド７１，７２をそれぞれワークロール２４，２６の半径方向の側方からワー クロール２４，２６に押付けた後，駆動モータ８１，８２によりワークロール２ ４，２６の胴長部を軸方向に連続的に研摩することにより，サポートロール３４ ，３８をワークロール２４，２６へ押圧するときに生じるロールマークを防止す ることができる。

【００１７】 本考案のサポートロール３４，３８の表面硬度をワークロール２４，２６の表 面硬度より低くしてロールマークがつきにくい状態を形成したうえで，さらにロ ールポリッシャ９０を組込んでロールマークがストリップ材に転写され製品精度 を低下させることを防止する。

【００１８】 図４および図５を用いてロールポリッシャ９０を説明する。ロールポリッシャ ９０は上部ロールポリッシャ９１と下部ロールポリッシャ９２から構成されてお り，両者は同一構成を有しているため上部ロールポリッシャ９１に代表して示す 。上部ロールポリッシャ９１はポリッシャヘッド７１（７２），エアシリング７ ３（７４），ガイドシャフト７７（７８），スクリュウロッド７９（８０）およ び駆動モータ８１（８２）から構成されている。

【００１９】 前記ロールポリッシャ９０は圧延機の後方側部（被圧延材２３がワークロール ２４，２６間で圧延されてストリップ材として出ていく側）にあって各ワークロ ール２４，２６と平行にハウジング２０間にスクリュウロッド７９が渡し架けら れ，さらに，このスクリュウロッド７９の上下に離間し，かつ平行に一対のガイ ドシャフト７７が渡し架けられている。前記スクリュウロッド７９にはねじが刻 設され，スクリュウロッド７９の片端部にはスプロケットが装着され，ハウジン グ２０に固設された駆動モータ８１間にチェーンが張架されて，駆動モータ８１ の正逆回転に伴って上部ロールポリッシャ９１がワークロール２４の軸方向に左 右に移動可能となっている。

【００２０】 前記スクリュウロッド７９に螺合し，かつガイドシャフト７７に遊嵌されてワ ークロール２４の軸方向に移動可能にロールポリッシャの本体６１が係合されて いる。このロールポリッシャ本体６１の他端にはシリンダ筒６４が固着され，さ らに前記シリンダ筒６４とその外方にはシリンダ筒６４と平行にエアシリンダ７ ３が傾転自在に配設されている。前記シリンダ筒６４にはシリンダ筒用ロッド６ ４ａが係合され，さらに，シリンダ筒用ロッド６４ａの先端近傍には前記エアシ リンダ用ロッド７３ａ先端部が固着され，エアシリンダ７３への圧縮エアの給排 によって，前記シリンダ筒用ロッド６４ａの先端部に取付けられたポリッシャヘ ッド７１がワークロール２４に対して当接または離間可能な構成となっている。 また，前記ポリッシャヘッド７１には例えばアルミナ，硅石粉等を含浸付着させ た不織布研磨材が用いられている。なお，ハウジング２０にはワークロールベン ディング装置１００が組込まれている。

【００２１】 このように構成された圧延機の動作は次のようになる。 圧延前に被圧延材２３の幅に合わせてサポートロール３４Ｒ，３４Ｌおよび３ ８Ｒ，３８Ｌの位置を予め決定しておく。この場合，サポートロール３４，３８ のワークロール２４，２６への転接位置は被圧延材２３の側部に重合するような 位置に設定する。この初期設定は，サポートロール３４，３８の位置調整用油圧 シリンダ５６Ｒ，５６Ｌを駆動し，予め設定されている位置に移動させる。これ により一対のサポートロール３４Ｒ，３４Ｌおよび３８Ｒ，３８Ｌの間隔が所望 の間隔に設定される。そして，その後ロールベンディング装置１００および図示 されていないロールバランス用シリンダを使用し，ワークロール２４，２６およ びサポートロール３４，３８を軽く接触させておく。

【００２２】 この初期設定が終了した後，ワークロール２４，２６間に被圧延材２３を通板 する。これにより被圧延材２３は所望の板厚に圧延されてストリップ材として出 るが，この形状判定を目視あるいはセンサロールによる接触方式，光や磁気を利 用した非接触方式によって行なう。この判定により耳伸びや中伸びが発生した場 合には，油圧シリンダ５６Ｒ，５６Ｌを作動させて，対となっているサポートロ ール３４Ｒ，３４Ｌおよび３８Ｒ，３８Ｌを相互に近接するようにあるいは離反 するように位置移動させることによりワークロール２４，２６に作用する曲げモ ーメント量を調整し，形状異常の発生を抑制し，矩形のストリップ材を得ること ができる。また，ワークロール２４，２６駆動と同時にポリッシャヘッド７１， ７２をワークロール２４，２６に押付け駆動モータ８１，８２によりワークロー ル２４，２６の胴長部を連続的に研磨することによりワークロール２４，２６の 摩耗を均一化し，よってストリップ材の表面に生じるロールマークを防止できる 。

【００２３】 このような実施例の圧延機によれば，ワークロール２４，２６のベンディング 支点を自由に変更できるので，従来の全面接触型のバックアップロールに拘束さ れることなくロールベンディング効果を充分に発揮させることができる。また， 上下サポートロール３４Ｒ，３４Ｌおよび３８Ｒ，３８Ｌの位置を個別に変更す ることができるので，板幅方向での任意の位置での形状制御が可能となる。した がって，被圧延材の中伸び，耳伸びなどの形状不良の他に，両者が複合した複合 伸びの形状不良に対しての制御が可能となる利点が得られる。

【００２４】 また，ワークロール２４，２６の表面硬度をサポートロール３４，３８の表面 硬度より高くなるように構成するとともに，ロールポリッシャ９０を絶えずワー クロール２４，２６の軸方向に例えば１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で往復動している ためワークロール２４，２６の局部的な摩耗は解消されて，ワークロール２４， ２６の表面摩耗を均一化される。また，ロールポリッシャ９０の設置によって被 圧延材２３を圧延機によって圧延する際に，被圧延材２３に付着したスケール， 異物等も除去できるのでストリップ材の表面を美麗に保持できる。また，サポー トロール３４Ｒ，３４Ｌおよび３８Ｒ，３８Ｌの位置を上下左右で対称に行なわ せることができるので，形状制御は被圧延材２３の板圧方向および板幅方向で対 称制御が可能となり，優れた精度の圧延製品を得ることができる。

【００２５】 加えて，サポートロール３４Ｒ，３４Ｌおよび３８Ｒ，３８Ｌの位置を板幅に より自由に調整できるので，ワークロール２４，２６と板幅端部との接触面をロ ールベンディングとの併用によってより滑らかにすることができ，エッジドロッ プ防止効果が高いものとなる。さらに，板厚および板幅方向ともに対称に制御す る構成となっているので，被圧延材２３が通板時に蛇行することがなく，安定し て通板特性が得られる効果がある。

【００２６】 なお，上記実施例では４段圧延機に適用した例を示したが，図６（１）に示す 中間ロールを備えた６段圧延機に適用もできる。また，同図（２）のようなクラ スタ圧延機にも適用できる。また，同図（３）のような上部のみに適用した圧延 機など他の特殊構造の任意の圧延機に適用できるのはいうまでもない。また，ロ ールポリッシャ９０にはエアシリンダ押付け駆動モータトラバース式の例を示し たがブラシロールタイプ，砥石タイプのロールポリッシャを適用してもよいこと はいうまでもない。

【００２７】

【考案の効果】

以上説明したように，本考案に係る圧延機は，被圧延材が通板される一対のワ ークロールと，このワークロールのネック部に介在されロールベンディングを与 えるベンディング手段とを備え，前記ワークロールと平行に配置された大径のバ ックアップシャフトに装着される一対のサポートロールを前記ワークロールに転 接させつつ軸方向移動可能に取付けて被圧延材の形状制御を行なう圧延機におい て，前記サポートロールの表面硬度をワークロールの表面硬度より低く構成した ことにより，特に高速圧延で刻々変化する条件に対応できる即応性を有するとと もに，特にワークロールのベンディング制御量を大幅に増大することができ，も って形状制御能力を向上させるとともに，エッジドロップの低減効果が大きく， また被圧延材の板幅方向における任意位置での形状制御を行なわせることができ る。さらに，サポートロールの表面硬度をワークロールの表面硬度より低くして いるので，ワークロールベンディング時にサポートロールがワークロールへ押圧 されたときに生じるロールマークが防止され，美感を損なうことのない美麗なス トリップ材が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係る圧延機の正面図である。

【図２】同圧延機の側面図である。

【図３】同圧延機の上部サポートロール部の要部拡大断
面図である。

【図４】図１の圧延機をＡ−Ａからみた側面断面図であ
る。

【図５】図２の圧延機をＢ−Ｂからみた正面図である。

【図６】実施例の装置が搭載可能な他の圧延機の例であ
る。

【図７】従来の４段圧延機の模式図である。

【図８】従来の６段圧延機の模式図である。

【図９】従来のサポートロール付圧延機の模式図であ
る。

【符号の説明】

２０ ハウジング ２３ 被圧延材 ２４，２６ ワークロール ２８，３０ バックアップロールユニット ３２，３６ バックアップシャフト ３４Ｒ，３４Ｌ，３８Ｒ，３８Ｌ サポートロール ４２Ｒ，４２Ｌ スラストベアリング ４６，４７，５０，５２ 軸受 ５４ 圧下シリンダ ５６Ｒ，５６Ｌ 油圧シリンダ ７１，７２ ポリッシャヘッド ７３，７４ エアシリンダ ７５，７６ ガイドロッド ７７，７８ ガイドシャフト ７９，８０ スクリュウロッド ８１，８２ 駆動モータ ９０，９１，９２ ロールポリッシャ １００ ロールベンディン装置

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被圧延材が通板される一対のワークロー
   ルと，このワークロールのネック部に介在されロールベ
   ンディングを与えるベンディング手段とを備え，前記ワ
   ークロールと平行に配置された大径のバックアップシャ
   フトに装着される一対のサポートロールを前記ワークロ
   ールに転接させつつ軸方向移動可能に取付けて被圧延材
   の形状制御を行なう圧延機において，前記サポートロー
   ルの表面硬度をワークロールの表面硬度より低く構成し
   たことを特徴とする圧延機。