JPH0629704U - 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
めを確実にする。 【構成】 圧延機ハウジングに回転支持されるバックア
ップシャフトと、その外周で軸方向摺動移動可能に装着
されるとともに油圧室を内蔵したスリーブと、前期スリ
ーブ外周面に設けられてワークロールまたは中間ロール
に転接する胴幅短尺のサポートロールを配設し、前記油
圧室の油圧を調整することによりバックアップシャフト
とスリーブ間の嵌合または遊嵌可能とする。

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 シリンダ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 、圧延機ハウジングに回転支持されるバックアップシャフトと、その外周で軸方 向摺動移動可能に装着されるとともに油圧室を内蔵している一対のスリーブの外 周面上にあってワークロールまたは中間ロールに転接する一対の胴幅短尺のサポ ートロールを配設し、前記油圧室への圧油調整をすることによりバックアップシ ャフトとスリーブ間を嵌合または遊嵌可能な構成とした。

【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撓みを抑制する各バ ックアップロールの機能は、ワークロールまたは中間ロールに転接されロール軸 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 れらバックアップシャフトの外周面で軸方向に移動可能なスリーブを一対配設す る。さらに、各スリーブの外周面には分離サポートロールが設けられている。分 離サポートロールの位置移動を行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または中間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。

【０００８】 特にこの考案では、スリーブ内に油圧室を設け、この油圧室内の圧力を調整す ることによりスリーブとバックアップシャフト間の間隙、およびスリーブと分離 サポートロール間の間隙を調整可能とし、それぞれを嵌合させたり、遊嵌させた りすることにより、サポートロールの軸方向移動を容易にし、かつ確実な位置決 めを行わせることができる。この場合において、サポートロールの位置がどの位 置にあっても、サポートロールの内周面に均一な固定荷重が加わり、安定してサ ポートロールを保持でき、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。

【０００９】 ここで、前記サポートロールの位置移動を行わせるために、バックアップシャ フトと平行にガイドロッドを設け、これに各サポートロールを保持するブラケッ ト状のガイド部材をバックアップシャフトと干渉しないように取付けておき、こ れらガイド部材を移動させるようにすればよい。一対のガイド部材は被圧延材の 板幅に応じて、連動して接近あるいは離反する方向に同時駆動させる方式とすれ ばよいが、個別独立して移動させることもできる。駆動方式はスクリュウロッド による方法、液圧シリンダによる方法等適宜手段を採用できる。

【００１０】

【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。

【００１１】 図４〜図５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全体構成 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、２ ２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がワーク ロール２１、２２の直径より大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 、２２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 。

【００１２】 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。

【００１３】 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、胴長が被圧 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２１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。

【００１４】 上記した上下ワークロール２１、２２および中間ロール２４、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、３ ６のネック部分には、図５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、２２間に発生させるよ うにしている。

【００１５】 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ないし図３を参照して説明する。図１は上部バックアップ ロール装置の１部切断正面図、図２は図１のＡ〜Ａ切断側面図、図３は上部バッ クアップロール部の要部拡大断面図である。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、３４Ｌはテーパ スリーブ１Ｒ、１Ｌに取付けられており、スリーブ１Ｒ、１Ｌ内の油圧室の圧油 を調整することによりスリーブ１Ｒ、１Ｌとバックアップシャフト間のクリアラ ンスを調整しもってバックアップシャフト３２の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、スリーブ１Ｒ、 １Ｌ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。

【００１６】 バックアップシャフト３２の両端軸受５０間に渡し掛けられる平行な２本のガ イドシャフト５８がバックアップシャフト３２と平行に取付けられている。共通 の軸受５０に対してバックアップシャフト３２とガイドシャフト５８を取付ける ことにより、両シャフト３２、５８の平行度が保持されている。このガイドシャ フト５８に対し前記ロールガイド５６Ｒ、５６Ｌ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、スリーブ１Ｒ、１Ｌおよびサポートロール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、６０Ｌを備 えている。そして、スライドケーシング６０Ｒ、６０Ｌにはスリーブ１Ｒ、１Ｌ の両端面に向けて延長され、スリーブ１Ｒ、１Ｌを両端面から跨ぐように一対設 けられて、スリーブ１Ｒ、１Ｌの端面に当接可能なサポート６２、６４が取付け られている。各サポート６２、６４は各々バックアップシャフト３２に干渉しな いように二股に形成されてなり、スライドケーシング６０Ｒ、６０Ｌの移動によ ってスリーブ１Ｒ、１Ｌの端面を押圧し、もって軸方向にサポートロール３４Ｒ 、３４Ｌを移動させることができる。このような構成は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。

【００１７】 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（２６ ）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５ ６Ｒ、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。

【００１８】 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。

【００１９】 このように一対のスリーブ１Ｒ、１Ｌはバックアップシャフト３２に沿って摺 動可能とされているが、これらの移動を許容し、また所定の位置に移動したとき に位置決めを図るために、前記スリーブ１Ｒ、１Ｌの外周部にサポートロール３ ４Ｒ、３４Ｌは次のように構成される。

【００２０】 図１に示すように、バックアップシャフト３２、スリーブ１Ｒ、１Ｌおよびサ ポートロール３４Ｒ、３４Ｌは同軸的に嵌合して配設されている。スリーブ１Ｒ 、１Ｌの内部には軸方向に刻設された細長の油圧室２Ｒ、２Ｌが設けられており 、図示しない油圧供給装置よりロータリジョイント８５を介して圧油の供給が可 能となっている。

【００２１】 スリーブ１Ｒ、１Ｌの内径は、バックアップシャフト３２の外径より少し大き く製作されている。また、スリーブ１Ｒ、１Ｌの外径はサポートロール３４Ｒ、 ３４Ｌの内径より少し小さく製作されている。スリーブ１Ｒ、１Ｌ内の油圧室２ Ｒ、２Ｌに高圧の油を供給するとスリーブ１Ｒ、１Ｌは半径方向に拡大しスリー ブ１Ｒ、１Ｌはバックアップシャフト３２に嵌合される。

【００２２】 同時にサポートロール３４Ｒ、３４Ｌとスリーブ１Ｒ、１Ｌも嵌合される。す なわち、油圧室に高圧の油を供給することによってサポートロール３４Ｒ、３４ Ｌおよびスリーブ１Ｒ、１Ｌをバックアップシャフト３２に固定することができ る。この嵌合力の大きさは、作動油の圧力等によって調整可能である。逆に油圧 室２Ｒ、２Ｌの油圧を低圧にすることにより、サポートロール３４Ｒ、３４Ｌ、 テーパスリーブ１Ｒ、１Ｌおよびバックアップシャフト３２に作用していた嵌合 力は解放され各部が弾性復帰し、元の隙間を有した状態に復帰する。なお、符号 ５Ｒ、５Ｌはロックナットを示す。

【００２３】 上述した構成は下部バックアップロール装置３０においても同様に構成されて いる。

【００２４】 なお、圧延機ハウジング２０にはワークロールベンディング装置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、上部ロールベンディング用ロッド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わせるようにしてい る。

【００２５】 なお、図５において５４は圧下シリンダ５４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 、３８Ｌ、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。

【００２６】 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。

【００２７】 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。次いで油圧室２Ｒ、２Ｌの圧力を低圧 としスリーブ１Ｒ、１Ｌをバックアップシャフト３２、３６からフリーにしてお き、ロールガイド５６Ｒ、５６Ｌを駆動モータ７２Ｒ、７２Ｌによって左右に移 動させ、サポートロール３４Ｒ、３４Ｌ、３８Ｒ、３８Ｌをバックアップシャフ ト３２、３６上の任意の位置に移動させるのである。所定の位置に移動させた後 、油圧室２Ｒ、２Ｌの圧力を高圧としスリーブ１Ｒ、１Ｌをバックアップシャフ ト３２に移動不可能に固定するとともに、サポートロール３４Ｒ、３４Ｌもスリ ーブ１Ｒ、１Ｌに固定される。これにより上下一対のサポートロール３４Ｒ、３ ４Ｌ、および３８Ｒ、３８Ｌの間隔が所望の間隔に設定される。

【００２８】 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を相互に接近あるい 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２ １、２２に作用する曲げモーメント量を調整し、形状異常の発生を制御し、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１ ２０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３８Ｒ 、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。

【００２９】 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、エッジドロップを制御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。

【００３０】 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。

【００３１】 なお、上記実施例では中間ロール２４、２６を備えた６段圧延機に適用した例 を示したが、図６（１）に示す４段圧延機のバックアップロールに適用すること ができ、同図（２）のようなワークロール２１、２２の直径を中間ロール２４、 ２６より大径にしたものにも適用できる。さらに、同図（３）および同図（４） のようなクラスタ圧延機のバックアップロールにも適用できる。もちろん、図示 しないが、上部のみに実施例のバックアップロール装置を備えた圧延機など、他 の特殊構造の任意の圧延機に適用することができるのはいうまでもない。

【００３２】 また、上記実施例では油圧室２Ｒ、２Ｌに作動油を供給したが、作動油に限定 するものでなく、ガス等の気体または他の圧力媒体を使用してもよい。 さらに、上記実施例では一対のサポートロール３４Ｒ、３４Ｌおよび３８Ｒ、 ３８Ｌの適用例を示したが、これに限定せずに、上部または下部にそれぞれサポ ートロール３４Ｒ、３４Ｌを３個または４個等配設してもよい。 また、本実施例では中間ロールベンディングとワークロールベンディングを併 用したが、ワークロールベンディングまたは中間ロールベンディングだけを作用 させてもよい。さらに、スリーブ１Ｒ、１Ｌとサポートロール３４Ｒ、３４Ｌ、 ３８Ｒ、３８Ｌは最初から焼ばめしておいてもよい。

【００３３】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案に係る圧延機のバックアップロール装置は、圧延 機ハウジングに回転支持されるバックアップシャフトと、その外周で軸方向摺動 移動可能に装着されるとともに油圧室を内蔵している一対のスリーブの外周面上 にあってワークロールまたは中間ロールに転接する一対の胴幅短尺のサポートロ ールを配設し、前記油圧室への圧油調整をすることによりバックアップシャフト とスリーブ間を嵌合または遊嵌可能な構成としたことにより、サポートロールの 確実な位置決めを図ることができるとともに、サポートロールの軸方向移動を容 易に行わせることができる。しかも、サポートロールの位置がどの位置にあって も、サポートロールの内周面に均一な固定圧下重が加わり、安定してサポートロ ールを保持でき、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。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る圧延機のバックアップシャフト装
置の要部断面正面図である。

【図２】図１のＡ〜Ａ切断側面図である。

【図３】上部バックアップロール部の要部拡大断面図で
ある。

【図４】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５】図４の側面図である。

【図６】実施例バックアップロール装置が搭載可能な他
の圧延機の例である。

【符号の説明】

１Ｒ、１Ｌ スリーブ ２Ｒ、２Ｌ 油圧室 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 ４６、４７、４８、４９、５０、５２ 軸受 ５４ 圧下シリンダ 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 ７０Ｒ、７０Ｌ スクリュウロッド ７２Ｒ、７２Ｌ 駆動モータ 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】 圧延機ハウジングに回転支持されるバッ
   クアップシャフトと、その外周で軸方向摺動移動可能に
   装着されるとともに油圧室を内蔵している一対のスリー
   ブの外周面上にあってワークロールまたは中間ロールに
   転接する一対の胴幅短尺のサポートロールを配設し、前
   記油圧室への圧油調整をすることによりバックアップシ
   ャフトとスリーブ間を嵌合または遊嵌可能な構成とした
   ことを特徴とする圧延機のバックアップロール装置。