JPH0570702U - 圧延機のバックアップロール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 変更操作が容易でベンディング支点の位置決
めを確実にでき，かつサポートロールの組替えを容易に
する。 【構成】 軸受に回転支持されるバックアップシャフト
の外周に軸方向移動可能で中間ロールに転接する一対以
上の胴幅短尺のサポートロールを装着し，ハウジングに
固定支持され，バックアップシャフトに平行なガイドシ
ャフトに取付軸方向に移動可能としたスライドケーシン
グに，バックアップシャフトの半径方向に開閉可能なア
ームを装着しサポートロールの組替えを容易にする。

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用いられ， 特に形状修正およびクラウン修正のためのロールベンディングを行なう際のバッ クアップをなすための装置に関する。

【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，比較的小径の一対のワークロールと，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 ，ワークロールの軸受間にベンディングシリンダを取付けるようにしている。

【０００３】 このような圧延機に被圧延材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，被圧延材の通過に伴ってワークロールの中央部が拡開され，圧延後の 被圧延材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，前記バックアップロールにクラウンを形成するとともに，前記ベンディング シリングを作用させてワークロール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の圧下面が平坦になるように調整し，被圧延材に発生するク ラウンを修正する形状制御をなすようにしている。

【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や中間ロールがバックアッ プロール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，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。しかも，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】 本考案の目的は，上記従来の問題点に着目し，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，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るように，被圧延材の板幅方向におけるロールベンディン グ支点を任意位置に迅速に設定して良好な形状制御機能をもたせることができ， 特に変更操作が容易でベンディング支点の位置決めが確実にでき，かつサポート ロールの組替えが簡単に行なえる圧延機のバックアップロール装置を提供するこ とにある。

【０００６】

【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のバックアップロール装置は ，圧延材を圧下する一対のワークロールと，各ワークロールに転接する一対のバ ックアップロールとを備え，各ロールの両端軸受をハウジングに取付けるととも に，前記一対のワークロール間の軸受間隔を調整しクラウン制御をなす加圧手段 を前記ハウジングに組込んでなる圧延機のバックアップロール装置において，前 記各バックアップロールをロール軸方向に分離した胴幅短尺の一対のサポートロ ールにより形成しつつこの分離サポートロールを回転可能に支持しかつ軸方向摺 動可能に支持するバックアップシャフトに取付けて構成し，前記ハウジングに固 定支持されたガイドシャフトと回動自在に支持されたスクリュウロッドとを前記 バックアップシャフトに平行に配設し，前記ガイドシャフトに位置移動可能に装 着されるとともに，一対のガイド部材相互に互いに逆ネジが刻設されたスクリュ ウロッドを螺着して連係し，前記各分離ロール本体に係合するサポート部材を取 付けるとともに，前記サポート部材の半径方向に開閉可能なアームを設けた構成 にする。

【０００７】

【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を撓みを制御する各 バックアップロールは，ロール軸方向に分離された一対のサポートロールにより 構成され，ワークロールと各々部分的に転接して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の加圧手段に 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。このような分離サポー トロールの位置移動は，同軸配置の一対分離サポートロールの各々に係合された ガイド部材を相互に螺着しているスクリュウロッドにより行なわれる。すなわち ，スクリュウロッドを回転させることにより一対のガイド部材の間隔を変化させ ，もってガイド部材に係合された一対の分離ロールの間隔が調整される。したが って，スクリュウロッドの回転によって一対の分離サポートロールによって設定 されるロールベンディング支点が変化され，ワークロールの軸受間に介在される 加圧手段による加圧力と独立または協動してロールベンディング量を迅速に調整 でき，高速圧延でのクラウン制御を的確に行なわせることができる。特に分離ロ ールの位置移動を流体圧駆動手段により直接的に行なわせるので，即応性が高く 適正な位置制御が可能となるとともに，液圧手段はガイド部材の摺動方向に沿っ て伸縮されるように配設されるため，サポートロール移動装置の組付けが狭小で も設置が可能であって，スペースの有効活用ができる。

【０００８】

【実施例】

以下に，本考案に係る圧延機のバックアップロール装置の具体的実施例を図面 を参照して詳細に説明する。

【０００９】 図１〜図４は実施例に係るバックアップロール装置を備えた圧延機の構成を示 している。この圧延機は，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２１，２２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２１，２２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一対の中間ロール２４ ，２６がハウジング２０に横架されている。中間ロール２４，２６はワークロー ル２１，２２の直径より小径に形成されて圧下力を伝達するようになっているが ，特にその胴長は被圧延材２３の板幅以上に設定し，かつワークロール２１，２ ２の胴長より短くなるように設定している。したがって，ハウジング２０に組込 んだ状態では，中間ロール２４，２６がワークロール２１，２２と全面接触状態 となるが，ワークロール２１，２２の端部が図２に示したように中間ロール２４ ，２６の端部から所定長さだけはみ出るように設定されるものとなっている。

【００１０】 また，このようなロール列に加えて，中間ロール２４，２６を挟み込むように それらの上下位置には上バックアップロール装置２８と下バックアップロール装 置３０がやはり平行に横架されている。

【００１１】 上バックアップロール装置２８は中間ロール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，胴幅が被圧 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は前記上中間ロール２４に転接され，圧延時にワークロール２ １および中間ロール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装置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，これらを下中間ロ 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。

【００１２】 また，前記サポートロール３４Ｒ，３４Ｌは図１に上部バックアップロール装 置２８において代表して示したように，バックアップシャフト３２を挿通して配 されたサポートロール３４Ｒ，３４Ｌの各両端にはスラストベアリング４３，４ ４を介してサポート６２，６４が取付けられている。前記サポート６２，６４は 図１に示したようにバックアップシャフト３２に干渉しないように断面がドーナ ツ盤状に形成され，サポート６２，６４の外方にはアーム８０Ｒ（８０Ｌ）に係 止されて軸方向に移動可能となっている。符号４５はバックアップシャフトの回 転ベアリングである。上記した上下ワークロール２１，２２および中間ロール２ ４，２６のネック部分と，上下バックアップロール装置２８，３０のバックアッ プシャフト３２，３６のネック部分には，図３に示すように，軸受４６，４７， ４８，４９，５０，５２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２１，２ ２間に発生させるようにしている。

【００１３】 このような圧延機において，本実施例に係るバックアップロール装置２８，３ ０の具体的構成を図１および図４を参照して説明する。図１は上部バックアップ ロール装置２８を示しており，この装置２８の分離サポートロール３４Ｒ，３４ Ｌの各々はロール軸方向に摺動移動することにより位置調整ができるようになっ ている。この位置移動のために，サポートロール３４Ｒ，３４Ｌには駆動部材と してのロールガイド５６Ｒ，５６Ｌが係合されているのである。

【００１４】 図４にも示しているように，バックアップシャフト３２はハウジング２０間に 渡し掛けられる２本のガイドシャフト５８がバックアップシヤフト３２と平行に 取付けられている。このガイドシャフト５８に対し前記ロールガイド５６Ｒ，５ ６Ｌが取付けられており，これはガイドシャフト５８を貫通させ，サポートロー ル３４Ｒ，３４Ｌと干渉しないように形成されたスライドケーシング６０Ｒ，６ ０Ｌを備えている。そして，スライドケーシング６０Ｒ，６０Ｌの移動方向と交 差する方向にスライドケーシング６０Ｒ，６０Ｌの下部に刻設された断面Ｔ字状 の溝６１に摺動自在に係合された一対のアーム８０Ｒ（８０Ｌ）が取付けてあり ，前記アーム８０Ｒ（８０Ｌ）の上部はスライドケーシング６０Ｒ，６０Ｌの中 央部で前進限を阻止されて離間した状態を呈するようになっている。また，前記 アーム８０Ｒ（８０Ｌ）の下部は，近接時にはバックアップシャフト３２に干渉 しないように一組で略馬蹄形状になるように形成されており，サポートロール３ ４Ｒ，３４Ｌ，スラストベアリング４３，４４およびサポート６２，６４から構 成されるサポートロールユニット８１Ｒ，８１Ｌを挟持するように配設されてい る。

【００１５】 前記アーム８０Ｒは前部アーム９０と後部アーム９１から構成されており，前 部アーム９０の前面側に直交する方向に液圧シリンダ８３が取付けられている。 この液圧シリンダ８３のロッド８３ａは前部アーム９０を穿設して挿通され，前 記ロッド８３ａの先端部は後部アーム９１に固設されており，液圧シリンダ８３ に圧油を給排することで前記アーム８０Ｒを構成する前部アーム９０と後部アー ム９１が開閉するようになっている。このような構成はアーム８０Ｌにおいても 同様となっているとともに下部バックアップロール装置３０においても同様とな っている。

【００１６】 ここで，上記サポートロール３４Ｒ，３４Ｌ，３８Ｒ，３８Ｌの位置移動を適 正に行なわせる駆動手段が各バックアップロール装置２８，３０毎に設けられて いる。これは被圧延材２３の幅寸法ならびに板形状に応じて一対の分離サポート ロール３４Ｒ，３４Ｌ（３８Ｒ，３８Ｌ）の位置を，相互に中間ロール２４（２ ６）の外周面に沿って軸方向に接近させたり離反させるものである。上バックア ップロール装置２８について代表して説明すると，図１に示されているように， 一対のガイドシャフト５８の中間部に位置して両端軸受５０に回転可能に支持さ れた一対のスクリュウロッド７０Ｒ，７０Ｌを有し，これは左右のロールガイド ５６Ｒ，５６Ｌのスライドケーシング６０Ｒ，６０Ｌに各々螺合状態で貫通され ている。この実施例においては，一方のスクリュウロッド７０Ｒを右方スライド ケーシング６０Ｒに螺合させ，他方のスクリュウロッド７０Ｌを左方スライドケ ーシング６０Ｌに螺合させることによって，個別に軸方向移動させることができ るようになっている。スクリュウロッド７０Ｒ，７０Ｌの回転駆動のための駆動 モータ７２Ｒ，７２Ｌはバックアップシャフト３２の一方の軸受５０に取付けら れ，所定の回転をスクリュウロッド７０Ｒ，７０Ｌに与えるようにしている。

【００１７】 もちろん，１本のスクリュウロッド構成とし，ねじは中央部を挟んで逆ねじに 切って，同軸上のサポートロール３８Ｒ，３８Ｌを同時に接近あるいは離反移動 させるようにしてもよい。この場合，スライドケーシング６０Ｒ，６０Ｌのねじ 嵌合部もスクリュウロッドのねじに合わせた逆雌ねじ構成とされる。したがって ，スクリュウロッドを回転させることにより，これに螺合しているロールガイド ５６Ｒ，５６Ｌは互いに接近移動し，あるいは離反する方向に移動されるものと なる。

【００１８】 上述した構成は下部バックアップロール装置３０においては，バックアップシ ャフト３６がハウジング２０間に渡し掛けられる２本のガイドシャフト５８がそ れぞれスクリュウロッド７０Ｒ，７０Ｌの上下に配設され，ガイドシャフト５８ を貫通させサポートロール３８Ｒ，３８Ｌと干渉しないように形成されており， 他は上部バックアップロール装置２８と同様に構成されている。

【００１９】 なお，圧延機ハウジング２０にはワークロールベンデイング装置１１０と中間 ロールベンディング装置１２０が組込まれている。ワークロールベンディング装 置１１０は，上部ロールベンデイング用ロッド１１２，下部ロールベンディング 用ロッド１１４を有し，これらを上部ワークロール軸受４６および下部ワークロ ール軸受４７と接離自在にし，油圧力によりベンディング作用を行なわせるよう にしている。中間ロールベンディング装置１２０は上部ロールベンディング用ロ ッド１２２，下部ロールベンディング用ロッド１２４を有し，各々中間ロール軸 受４８，４９に当接可能とし，独立してベンディング作用を行なわせるようにし ている。

【００２０】 なお，図３において５４は圧下シリンダであり，ヘッド１３０を上昇させるよ うにしている。ヘッド１３０の動作は下部バックアップロール装置３０のバック アップシャフト軸受５２を押上げ，この圧下力は下部サポートロール３８Ｒ，３ ８Ｌ，下部中間ロール２６，下部ワークロール２２，上部ワークロール２１，上 部中間ロール２４，上部サポートロール３４Ｒ，３４Ｌ，上部バックアップシャ フト軸受５０，ハウジング２０に伝達されて，所望の圧延力を発生させるのであ る。

【００２１】 このように構成された圧延機のバックアップロール装置の動作は次のようにな る。

【００２２】 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２１，２２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。この初期設定はロールベンディング用ロッド１１２，１２２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，サポートロール３４ ，３８は中間ロール２４，２６に接触しない状態に支持しておく。そして，その 後にサポートロール３４，３８の位置調整用モータ７２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。

【００２３】 この初期設定が終了した後，ワークロール２１，２２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，サポートロール３４Ｒ，３４Ｌおよび３８Ｒ，３８Ｌを相互に近接ある いは離反するように位置移動させ，中間ロール２４，２６を通じてワークロール ２１，２２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。このとき，中間ロールベンディング装置 １２０によるベンディング力を加減調整することにより，中間ロール２４，２６ のベンディング量が制御されるので，サポートロール３４Ｒ，３４Ｌおよび３８ Ｒ，３８Ｌの位置移動量との相互作用により，大きな形状修正機能を発揮させる ことができる。すなわち，サポートロール３４Ｒ，３４Ｌおよび３８Ｒ，３８Ｌ の位置移動により修正領域を調整し，中間ロールベンディング装置１２０により 修正量を調整することができるのである。

【００２４】 また被圧延材２３にエッジドロップが発生している場合には，ワークロールベ ンディング装置１１０によるワークロール２１，２２のベンディング力を制御す る。ワークロール２１，２２は中間ロール２４，２６より両端が突出しているの で，ワークロールベンディング装置１１０に圧油を供給することにより，ロッド １１２，１１４が突出し，中間ロール２４，２６の端縁からのはみ出し部分が主 として大きく曲げられ，エッジドロップを抑制するように作用する。もちろんワ ークロール２１，２２にも剛性があるので，中間ロール２４，２６に対してベン ディング力が伝達される。

【００２５】 こうして一定時間使用後にサポートロール３４Ｒ，３４Ｌの組替えを行なう場 合について述べる。まず，圧下シリンダ５４を下降させ，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２１と中間ロール２４および中間 ロール２４とサポートロール３４Ｒ，３４Ｌ間に隙間を有した状態に支持する。 そして，上部バックアップロール装置２８のアーム８０Ｒ，８０Ｌに取付けてあ る液圧シリンダ８３のピストン側に圧油を導入し，前部アーム９０と後部アーム ９１を開の状態にする。サポートロールユニット８１Ｒ，８１Ｌをバックアップ シャフト３２に装着したまま，ワークロール２１や中間ロール２４とともにサポ ートロール３４Ｒ，３４Ｌを軸方向に移動させハウジング２０外へ抜出す。この 後，新しいサポートロール３４Ｒ，３４Ｌの組込まれたものを前記抜出しと逆の 方向にて交換を完了する。また，下部バックアップロール装置３０の交換につい ても上部バックアップロール装置２８と同様に行なえる。

【００２６】 このような実施例のバックアップロール装置２８，３０を備えた圧延機によれ ば，ワークロール２１，２２または中間ロール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。

【００２７】

【考案の効果】

以上説明したことからも明らかなように，本考案では，圧延材を圧下する一対 のワークロールと，各ワークロールに転接する一対のバックアップロールとを備 え，各ロールの両端軸受をハウジングに取付けるとともに，前記一対のワークロ ール間の軸受間隔を調整しクラウン制御をなす加圧手段を前記ハウジングに組込 んでなる圧延機のバックアップロール装置において，前記各バックアップロール をロール軸方向に分離した胴幅短尺の一対のサポートロールにより形成しつつこ の分離サポートロールを回転可能に支持しかつ軸方向摺動可能に支持するバック アップシャフトに取付けて構成し，前記ハウジングに固定支持されたガイドシャ フトと回動自在に支持されたスクリュウロッドとを前記バックアップシャフトに 平行に配設し，前記ガイドシャフトに位置移動可能に装着されるとともに，一対 のガイド部材相互に互いに逆ネジが刻設されたスクリュウロッドを螺着して連係 し，前記各分離ロール本体に係合するサポート部材を取付けるとともに，前記サ ポート部材の半径方向に開閉可能なアームを設けることにより，スクリュウロッ ドを回動するだけでサポートロールの位置を決めることができ，かつ安定してサ ポートロールを保持できるためこれによりベンディング支点を確実に設定するこ とができる。また，構造が簡単であり，バックアップシャフトの断面性能を大き くし撓みを最小にすることができるので圧延加重を高く設定することができる効 果が得られる。また，サポートロールの交換が容易に行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】上部バックアップロール装置の縦断面図であ
る。

【図２】実施例のバックアップロール装置を備えた圧延
機の正面図である。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩからみた側面断面図であ
る。

【図４】図２のＩＶ−ＩＶからみた側面断面図である。

【符号の説明】

２０ ハウジング ２１，２２ ワークロール ２４，２６ 中間ロール ２３ 被圧延材 ２８，３０ バックアップロール装置 ３２，３６ バックアップシャフト ３４Ｒ，３４Ｌ，３８Ｒ，３８Ｌ サポートロール ４３，４４ スラストベアリング ５６Ｒ，５６Ｌ ロールガイド ５８ ガイドシャフト ６０Ｒ，６０Ｌ スライドケーシング ６２，６４ サポート ７０Ｒ，７０Ｌ スクリュウロッド ７２Ｒ，７２Ｌ 駆動モータ ８０Ｒ（９０，９１） アーム ８０Ｌ（９２，９３） アーム １１０ ワークロールベンディング装置 １２０ 中間ロールベンディング装置

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧延材を圧下する一対のワークロール
   と，各ワークロールに転接する一対のバックアップロー
   ルとを備え，各ロールの両端軸受をハウジングに取付け
   るとともに，前記一対のワークロール間の軸受間隔を調
   整しクラウン制御をなす加圧手段を前記ハウジングに組
   込んでなる圧延機のバックアップロール装置において， 前記各バックアップロールをロール軸方向に分離した胴
   幅短尺の一対のサポートロールにより形成しつつこの分
   離サポートロールを回転可能に支持しかつ軸方向摺動可
   能に支持するバックアップシャフトに取付けて構成し，
   前記ハウジングに固定支持されたガイドシャフトと回動
   自在に支持されたスクリュウロッドとを前記バックアッ
   プシャフトに平行に配設し，前記ガイドシャフトに位置
   移動可能に装着されるとともに，一対のガイド部材相互
   い互いに逆ネジが刻設されたスクリュウロッドを螺着し
   て連係し，前記各分離ロール本体に係合するサポート部
   材を取付けるとともに，前記サポート部材の半径方向に
   開閉可能なアームを設けたことを特徴とする圧延機のバ
   ックアップロール装置。