JP2001232402A - 板材圧延機および板材圧延方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧延作業開始時および圧延作業終了時のよう
な過渡的条件下においても、小径作業ロールを信頼性高
く支持して硬質材や極薄材の好適な圧延を行う。 【解決手段】 作業ロール３の最大板幅Ｗｍａｘの板が
通過する領域の外側両端には非駆動の両端支持ロール
９、１０、１１、１２が各端部の入側、出側で相対向す
るように設置されて作業ロールを押圧支持している。ま
た作業ロール３の両側胴中央部には静圧軸受２１、２３
が設置されており、流体圧供給口２５、２６から軸受部
へ油などの流体が供給され静圧軸受２１、２３と作業ロ
ール３間に間隙を形成させて浮上させ、非接触で作業ロ
ール３を水平方向に支持している。静圧軸受２１、２３
に供給する流体の供給圧力を変更することによって適正
な浮上量と支持力を設定あるいは制御できるように構成
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は板材圧延機に係わ
り、特に小径作業ロールを使用した硬質材や極薄材など
の高品質圧延に好適な板材圧延機および板材圧延方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ステンレス鋼などの硬質材や
極薄材の圧延には、小径の作業ロールが用いられてき
た。作業ロール径が小さくなると当然ロールの曲げ剛性
が小さくなり、特に水平面内でのたわみが間題となって
くる。この水平たわみは板材の形状（平坦度）悪化の原
因となる。

【０００３】上記を考慮してセンジマーミルをはじめと
するクラスタータイプの多段圧延機や特開昭６０−１８
２０６号公報に開示されているような作業ロールの胴部
を水平方向から支持ロールでサポートする水平たわみ防
止機構を備えた圧延機などが開発されてきた。しかし、
これらの圧延機においては、作業ロール胴長方向に、分
割された支持ロールを用いて支持しているため、その分
割された支持ロールによる転写マークにより板材表面性
状が悪化するという間題がある。

【０００４】これに対処するために分割ロールを用い
ず、作業ロールの水平方向の入側、出側に直接すべり接
触するすべり軸受パッドを設け、これを押圧して水平方
向変位を制御し板材の形状制御を行う方法が特開平１−
２６２００５号公報に開示されている。

【０００５】この方法によれば、軸受パッドと作業ロー
ルとはすべりによる摺動で支持しているので、潤滑状態
が悪いと作業ロール表面に直接的に摺動による傷付き、
焼き付き現象がおこり、この傷は板材表面に転写されて
板品質を悪化させる。

【０００６】このような間題点を解決する方法として作
業ロールを直接すべり軸受パッドで摺動支持するのでは
なく、アイドルロールを介した上で静圧軸受により作業
ロールを支持する水平方向支持機構を備える圧延機が、
特開平２−１４７１０８号公報や特開平１０−２３０３
０８号公報にて開示されている。

【０００７】また、圧延作業開始時（板材かみ込み時）
のような不連続条件下においては、作業ロールを大きく
たわませようとする力が発生して静圧軸受に加わり、静
圧軸受とアイドルロール間のギャップが小さくなってつ
いには接触するといった問題がある。特開平１１−３４
７６０７号公報ではこれを防止するために「静圧軸受と
この静圧軸受に支持される作業ロールまたはアイドルロ
ール間の間隙が所定値未満になるのを防止するストッパ
ー手段を設ける」という技術が開示されている。

【０００８】該公報において具体的にストッパー手段
は、作業ロールに対し板材の最大板幅に対応する領域よ
りも軸方向外側位置で略水平方向から接する間隙規定ロ
ールによって構成されており、静圧軸受とアイドルロー
ル間のギャップが所定値未満になるのを防止するよう機
能する。

【０００９】一方、特開平９−２８５８０４号公報には
作業ロールに対して、上記の間隙規定ロールと同じ接触
位置である作業ロールの板道外のみ（板材の最大板幅よ
り外側）を両端サポートロールで押圧水平支持する技術
が開示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
１１−３４７６０７号公報の技術においては両端部の間
隙規定ロールは基本的に作業ロールの水平移動を防ぐた
めのストッパーの役割でしかないため、圧延作業を行っ
ていない状態においては間隙規定ロールは作業ロールの
両端部に対して押圧力を負荷させることなくその間には
微小間隔が存在するかあるいは軽接触している状態とな
っている。

【００１１】このため圧延作業開始時（板材かみ込み
時）のような過渡的条件下において、間隙規定ロールが
回転していない状態から急に負荷がかかった時に作業ロ
ールと間隙規定ロールがスリップし傷が発生して各ロー
ルに転写させたり、間隙規定ロールが作業ロールに接触
する瞬間に急激なショック荷重が発生し、軸受部が破損
するなど種々の問題が発生していた。

【００１２】さらに、間隙規定ロールは圧延時において
作業ロールに発生する水平負荷力を分担支持しないた
め、静圧軸受が圧延負荷をすべて担うことになり、圧延
作業開始時（板材かみ込み時）のみならず圧延作業終了
時（板材しり抜け時）においても急激なショック荷重を
受けてアイドルロールが静圧軸受と接触しやすくなると
いった問題があった。

【００１３】逆に特開平９−２８５８０４号公報の技術
においては静圧軸受を備えていないため、作業ロールに
発生する水平負荷力をすべて作業ロールの板道外の比較
的狭い領域に設置された両端サポートロールのみで支持
することになり、両端サポートロールの軸受の寿命など
の問題があった。

【００１４】本発明の目的は、圧延作業開始時および圧
延作業終了時のような過渡的条件下においても、ローラ
間のスリップにより傷が発生して転写することなく、ま
た急激なショック荷重により各ロールの軸受部が損傷す
ることなく、小径作業ロールを信頼性高く支持して高品
質の硬質材や極薄材を得るに好適な板材圧延機および板
材圧延方法を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】（１）上記の目的を達成
するために、本発明によれば、板材を圧延する少なくと
も上下一対の作業ロールと上下方向に作業ロールを支持
して圧延駆動力を付与する少なくとも一対の補強ロール
とを供えた板材圧延機において、作業ロールの胴部上で
板材の最大板幅が通る幅より外側の両端部を、各々少な
くとも一対で水平方向に相対向して押圧挟持する両端支
持ロールと、作業ロールの胴部中央の少なくとも入側、
出側のいずれか一方を流体圧力によりほぼ水平方向に支
持する静圧軸受とを備えるするものとする。

【００１６】これにより、圧延作業開始時や圧延作業終
了時などの圧延過渡条件において発生する作業ロールの
水平方向たわみを両端支持ロールと静圧軸受の両手段で
有効に分担して確実な支持が行えるものとなる。

【００１７】（２）また上記の目的を達成するために、
本発明によれば、板材を圧延する少なくとも上下一対の
作業ロールと上下方向に作業ロールを支持して圧延駆動
力を付与する少なくとも一対の補強ロールとを供えた板
材圧延機において、作業ロールの胴部上で板材の最大板
幅が通る幅より外側の両端部を、各々少なくとも一対で
水平方向に相対向して押圧挟持する両端支持ロールと、
作業ロールの胴部中央の少なくとも入側、出側のいずれ
か一方を少なくとも１本以上のアイドルロールを介して
流体圧力によりほぼ水平方向に支持する静圧軸受とを備
えるものとする。

【００１８】これにより、作業ロールの水平方向たわみ
を両端支持ロールと静圧軸受の両手段で有効に分担して
確実な支持が行えるものとなり、さらに作業ロールが研
削されて径が変化した場合でもアイドルロールとの接触
を介して常に静圧軸受による適切な支持が可能となる。

【００１９】（３）上記（１）または（２）の板材圧延
機において、好ましくは、両端支持ロールの支持部と静
圧軸受の支持部とを一体に構成した全体支持装置が、作
業ロールの入側または出側の一方においては基準側とし
て作業ロールの水平方向位置を調整可能に設置され、ま
た作業ロールの逆側においては押圧側として作業ロール
を基準側に対向して水平方向に押圧可能に設置されてい
るものとする。

【００２０】これにより、各全体支持装置に対して各両
端支持ロールの位置関係をセットするだけで簡便に静圧
軸受との相対位置関係をも正確にセッティングすること
ができ、適切な支持が可能となる。

【００２１】（４）上記（１）または（２）の板材圧延
機において、好ましくは、静圧軸受による支持は圧延に
よる負荷に対して負荷を受ける側で支持され、反対側は
無接触かまたは軽接触で支持するものとする。

【００２２】これにより、圧延による負荷を受ける側の
静圧軸受に余分な負荷をかけない好適な作業ロールの支
持が行える構成となる。

【００２３】（５）上記（１）ないし（４）のいずれか
記載の板材圧延機において、好ましくは、入側または出
側の少なくとも一方の両端支持ロールおよび静圧軸受の
少なくとも一方の支持部に負荷力検出手段を備えている
ものとする。

【００２４】これにより、静圧軸受が適切な支持力で支
持できるよう水平方向位置の設定制御が可能となる。

【００２５】（６）上記（１）ないし（５）のいずれか
記載の板材圧延機において、好ましくは、基準側の両端
支持ロール支持部の水平方向の支持力は作業ロールと両
端支持ロール間のスリップ発生限界値より大きく、両端
支持ロールの支持限界値より小さくなるよう制御し、一
方、押圧側の両端支持ロールの押圧力は作業ロールと両
端支持ロール間のスリップの発生限界値より大きく、両
端支持ロールの支持限界値以下の範囲でできるだけ大き
くなるよう制御するものとする。

【００２６】これにより、ロール間においてのスリップ
による傷の発生・転写を防ぎ、また高荷重による各ロー
ルの軸受部の損傷を防いで信頼性の高い作業ロールの支
持が可能となる。

【００２７】（７）上記（１）から（６）のいずれか記
載の板材圧延機において、好ましくは、静圧軸受の有効
長さが板材板幅とほぼ同じになるように可変制御する手
段を備えているものとする。

【００２８】これにより、作業ロールへの押圧支持力が
必要最小限となるため、作業ロールのたわみが最小に押
さえられ、また両端支持部の反力方向が逆転することな
く一定となることから両端支持の安定性を向上させるも
のとなる。

【００２９】（８）上記（１）または（２）の板材圧延
機を使用して、両端支持ロールと静圧軸受の両手段によ
り作業ロールを水平方向に支持して圧延するものとす
る。

【００３０】この方法により、圧延作業開始時や圧延作
業終了時などの圧延過渡条件において発生する作業ロー
ルの水平方向たわみを両端支持ロールと静圧軸受の両手
段で有効に分担して確実な支持が行えるものとなる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図を参
照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態に
ある板材圧延機１の主要部の縦断面図であり、図２は板
材圧延機１の主要部の水平断面図である。これらの図に
おいて、板材２を圧延するよう上下一対で設置された作
業ロール３、４が中間ロール５、６および補強ロール
７、８により垂直方向に支持されており、また中間ロー
ル５、６には図示しないモータに連結され、その中間ロ
ール５、６により作業ロール３、４が駆動されるように
なっている。

【００３２】上作業ロール３の最大板幅Ｗｍａｘの板が
通過する領域の外側両端には非駆動の両端支持ロール
９、１０、１１、１２が各端部の入側、出側で相対向す
るように設置されている。

【００３３】ここで本実施形態では、板材２の圧延パス
方向は左から右に向かう方向であり、また作業ロール３
より左側を作業ロール３の圧延パス方向位置設定側（以
降、基準側という）とし、相対向する右側を押圧側とし
ている。

【００３４】そして基準側の両端支持ロール１０、１２
は作業ロール水平方向に位置する両端支持ロール位置設
定装置１３、１４に取り付けられており、さらに、この
両端支持ロール位置設定装置１３、１４はハウジングポ
スト１６、１８に固定されている。

【００３５】本実施形態ではこの両端支持ロール位置設
定装置１３、１４はモータ駆動のスクリュウタイプを示
してあるが、固定式あるいは位置調整機能をもつ油圧シ
リンダーなど他の構成としてもよい。

【００３６】また作業ロール３からの負荷力を検出する
負荷力検出手段の一つである両端支持力検出装置１９、
２０が両端支持ロール位置設定装置１３、１４に設置さ
れており、それぞれ作業ロール３の両端部に発生する負
荷力と、相対向する両端支持ロール９、１１からの押圧
力の和を検出できるようにしてある。

【００３７】また作業ロール３、４の基準側胴中央部に
は静圧軸受２３、２４が設置されており、流体圧供給口
２５から軸受部へ油などの流体が供給され静圧軸受２３
と作業ロール３間に間隙を形成させて浮上させ、非接触
で作業ロール３を水平方向に支持している。静圧軸受２
３、２４に供給する流体の供給圧力を変更することによ
って適正な浮上量と支持力を設定あるいは制御できるよ
うに構成されている。

【００３８】静圧軸受２３、２４はそれぞれ剛性の大き
なビーム２９、３０に設置されており、該剛性ビーム２
９、３０はさらにハウジング１６、１８に固定された静
圧軸受位置設定装置３３、３４に設置されている。

【００３９】静圧軸受位置設定装置３３、３４は、圧延
操作時に発生する作業ロール水平力を好適に支持するよ
う静圧軸受２３と作業ロール３間のギャップを設定制御
する。また静圧軸受位置設定装置３３、３４には静圧軸
受２３の支持力を検出できるように静圧支持力検出装置
３５、３６が備えられている。

【００４０】一方、作業ロール３の圧延パス方向位置設
定側（基準側）と相対向する押圧側（図２の右側）にお
いては、ハウジング１５、１７に固定された両端支持ロ
ール押圧装置３７、３８によって押圧可能にある押圧側
の両端支持ロール９、１１が、基準側の両端支持ロール
１０、１２の位置に相対向する位置で設置されている。

【００４１】また両端支持ロール押圧装置３７、３８に
は押圧側の両端支持ロールの押圧力を検出できるように
負荷力検出手段の一つである両端押圧力検出装置３９、
４０が設置されている。

【００４２】図２において両端支持ロール押圧装置３
７、３８はシリンダーの例を示してあるが固定式あるい
はスクリュータイプで構成してもよい。その場合には両
端押圧力検出装置３９、４０としてロードセルなどを使
用する必要がある。

【００４３】また作業ロール３、４の押圧側胴中央部に
は静圧軸受２１、２２が設置されており、流体圧供給口
２６から軸受部へ油などの流体が供給され静圧軸受２１
と作業ロール３間に間隙を形成させて浮上させ、非接触
で作業ロール３を水平方向に押圧支持している。

【００４４】静圧軸受２１、２２は剛性の大きなビーム
２７、２８に設置されており、該剛性ビーム２７、２８
はさらにハウジング１５、１７に固定された静圧軸受位
置設定装置３１、３２に設置されている。静圧軸受位置
設定装置３１、３２には静圧軸受２１、２２の押圧支持
力を検出できるように静圧押圧力検出装置４１、４２が
備えられている。

【００４５】図２では静圧軸受位置設定装置３１、３２
はスクリュータイプの例を示してあるがシリンダー方式
で構成してもよい。また、静圧押圧力検出装置４１、４
２はロードセル以外にも圧力を直接検出する手段などで
もよい。

【００４６】次に両端支持ロール９、１０、１１、１２
と静圧軸受２１、２３、の両者によって作業ロール３を
支持することの有効性について以下に説明する。作業ロ
ール３にかかる水平方向の力Ｓは図３に示す通りで次式
で表される。 Ｓ＝Ｆｔ＋（Ｔｂ−Ｔｆ）／２ ここにＦｔは作業ロール３を上下方向に支持する中間ロ
ール５のトルクＴによる駆動接線力、Ｔｂは板材１にか
かる入側張力、Ｔｆは出側張力である。また通常、前後
の張力Ｔｂ、Ｔｆはほぼ同じ値に設定されるので上式は
通常Ｓ＝Ｆｔとなる。

【００４７】この場合の圧延により作業ロール３に発生
する水平たわみを支持するときの形態を第１実施形態を
例にモデル化して示したものが図４（ａ）であり、その
ときに作業ロール３に発生するたわみ量δを図示したも
のが図４（ｂ）である。両端支持間距離をＬ、静圧軸受
の長さＬｂを０．８３Ｌとし、板幅Ｗを０．８３Ｌ（ａ
₀、ａに対応）、０．６７Ｌ（ｂに対応）、０．５Ｌ
（ｃ、ｃ’に対応）の３通りの場合について軸たわみδ
を図５に、またその時の両端部支点の反力Ｒｃ（負荷側
相当）の計算結果を両端単純支持の場合の値（ａ₀）と
の比で表したものを図６に示す。

【００４８】図５、６で両端単純支持の構成は前述の特
開平９−２８５８０４号公報に開示されている作業ロー
ル板道外の領域のみを両端サポートロールで押圧支持す
るケースに相当し、予想通り、たわみも大きく、また支
持部の負荷も大きいことが明らかである。

【００４９】一方、静圧軸受２１、２３のみで支持する
場合には、圧延作業開始時や圧延作業終了時などの圧延
過渡条件において作業ロール３の姿勢が不安定になり、
安定した支持状態を確保出来ないことは従来技術のとこ
ろ既に明らかとなっている。

【００５０】作業ロール３の両端部を両端支持ロール
９、１０、１１、１２で支持し、中央部を静圧軸受２
１、２３で支持した状態に相当するものが図５、６の
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）であるが、いずれもたわみδが
小さく抑えられ、かつ両端支持部の反力は問題のない程
度に小さいことが明らかとなった。

【００５１】さらに、板幅Ｗが狭い場合（ｃ）には反力
の負荷する方向が逆転するという結果となっている。こ
のことは両端支持部にある値以上の押圧力を付与し、作
業ロール３を両側から挟み込んで支持を確実にする必要
があることを意味している。

【００５２】しかも、図６によれば作業ロール３が両端
部へ及ぼす負荷は比較的小さいことが明らかであるた
め、両端支持部に押圧力を付与する構成としても強度上
何ら問題はない。

【００５３】ここで、基準側の両端支持ロール１０、１
２による両端支持部への支持力は、作業ロール３と両端
支持ロール１０、１２間にスリップが発生しない最小の
力以上であり、かつ基準側の両端支持ロール１０、１２
の強度許容荷重以下であることが設定条件となる。また
押圧側の両端支持ロール９、１１による両端支持部への
押圧力は、押圧側の両端支持ロール９、１１の強度許容
荷重以下で、できるだけ大きい値となるように設定すれ
ばよい。

【００５４】以上の設定・制御は、基準側の両端支持ロ
ール支持力検出装置１９、２０及び押圧側の両端支持ロ
ール押圧力検出装置３９、４０を用いて検出した支持力
・押圧力に基づいて行われる。

【００５５】そして実際の設定・制御の駆動は、基準側
でいえば両端支持ロール位置設定装置１３、１４、及び
静圧軸受位置設定装置３３、３４及び静圧軸受２３に供
給する流体圧力の調整などで行い、一方、押圧側でいえ
ば両端支持ロール押圧装置３７、３８及び静圧軸受位置
設定装置３１、３２及び静圧軸受２１に供給する流体圧
力の調整などで行う。

【００５６】さらに図７に示すように作業ロール３の各
端部の一方の側にそれぞれ２個以上の両端支持ロール
９、９’、１１、１１’を設置することで、作業ロール
３の支持・押圧をより確実にすることができるため、さ
らに軸たわみを抑制することが可能となる。

【００５７】また、作業ロール３中央部における静圧軸
受２１、２３の支持については、負荷を受ける側の反対
側でも支持しようとすると、負荷を受ける側にその力も
追加されるため軸たわみは大きくなる上負担も大きいも
のとなる。そのため静圧軸受２１、２３は負荷を受ける
側のみを使用し、反対側の静圧軸受は使用しないか、小
さい力で支持することによって、負荷を受ける側の軸受
に負担をかけないようにする必要がある。これも、作業
ロール３の各端部をそれぞれ相対向する基準側両端支持
ロール１０、１２と押圧側両端支持ロール９、１１で押
圧挟持し確実に支持する構成としていることから可能と
なっているものである。

【００５８】なお、負荷を受ける側は、後述する作業ロ
ール３のオフセット量やその他の圧延条件しだいで圧延
パス方向の入側、出側の両方向に変わりうるため、その
ときの圧延機のセッティングによって使用する静圧軸受
を決定する必要がある。

【００５９】また図５で分かる通り板幅が狭い場合
（ｃ）には作業ロール３のたわみ曲線がＷ型となる。こ
れは作業ロール３が中間ロール５から受ける駆動接線力
Ｆｔが板幅領域のみで有効に受け、板幅外側の領域にお
いては逆側の静圧軸受２３からの支持力の方が大きく影
響を受けることによるものであり、板材２の形状など圧
延操業上悪影響を及ぼす可能性がある。

【００６０】これに対し（ｃ’）は静圧軸受の長さＬｂ
を板幅Ｗと同じとして計算したものであるが、たわみ曲
線が滑らかとなり、また両端支持部の反力方向が逆転す
ることなく安定する。したがって静圧軸受２１、２３に
おいては有効支持長を板材２の板幅Ｗに応じて変更して
板幅付近に設定することが望ましい。

【００６１】これを実現する具体的な構成としては、例
えば図８に示すように静圧軸受２１の複数のポケット４
３に供給する流体圧回路４４を幅方向に別経路とし、板
幅Ｗに応じてバルブなどの手段でポケット４３を選択し
流体圧力の供給を振り分ける方法などがある。

【００６２】また本発明は作業ロール３とそれを上下方
向から支持する中間ロール５との圧延パス方向位置ずれ
（オフセット）がある場合にも同様に適用することが可
能である。即ちオフセット量のない場合には作業ロール
３にかかる水平方向の力Ｓは Ｓ＝Ｆｔ＋（Ｔｂ−Ｔｆ）／２ であるのに対し、図９に示すようにオフセット量ｙを設
定した場合には Ｓ＝Ｆｔ−Ｆｐ＋（Ｔｂ−Ｔｆ）／２ のように圧延荷重Ｐの水平方向分力Ｆｐ分を考慮するこ
とで、あとはオフセットのない場合と同様に扱うことが
できる。

【００６３】次に図１０は本発明の第２実施形態にある
板材圧延機４６の主要部の縦断面図であり、図１１は板
材圧延機４６の主要部の水平断面図である。これらの図
において、第１実施形態との相違点は、第１実施形態が
静圧軸受２１、２２、２３、２４が作業ロール３、４の
胴中央部を直接水平方向に支持するのに対して、本実施
形態では作業ロール３、４と静圧軸受２１、２２、２
３、２４との間に非駆動のアイドルロール４７、４８、
４９、５０を配置し、このアイドルロール４７、４８、
４９、５０を介して作業ロール３、４を支持している点
である。圧延作業においては作業ロール３、４を研削し
て再使用することがあるが、この時に作業ロール３、４
の径が変化する。一方、静圧軸受２１、２２、２３、２
４の方は継続使用することから軸受内径、寸法は変化し
ないため、作業ロール３、４と軸受間ギャップが変化し
て適正浮上量及び支持力の確保が困難となり、実用上難
点があることから本実施形態の方が望ましい。

【００６４】図１２は、本発明の第３実施形態にある板
材圧延機５１の主要部の縦断面図であり、図１３は板材
圧延機５１の主要部の水平断面図である。これらの図に
おいて、第２実施形態との相違点は、第２実施形態が基
準側の両端支持ロール位置設定装置１３、１４と押圧側
の両端支持ロール押圧装置３７、３８がそれぞれハウジ
ング１５、１６、１７、１８に設置固定された構成であ
るのに対し、本実施形態では基準側の両端支持ロール位
置設定装置１３、１４を基準側剛性ビーム２９に設置
し、押圧側の両端支持ロール位置押圧装置３７、３８を
押圧側剛性ビーム２７に設置してそれぞれ全体支持装置
５２、５４として一体に構成している点である。

【００６５】両端支持ロール９、１０、１１、１２と静
圧軸受２７、２９（またはアイドルロール４７、４９）
との間はそれぞれの機能の関係上から適切な相対位置関
係にセッティングする必要があり、上記他の実施形態の
ように両端支持ロール９、１０、１１、１２と静圧軸受
２１、２３とが別々に設置された場合には、ある別体で
設けた基準から相対的な位置関係を正確にセッティング
することになり煩雑な作業となる。

【００６６】それに対し本実施形態のように構成するこ
とにより、各両端支持ロール９、１０、１１、１２を全
体支持装置５２、５４に対し位置関係をセットするだけ
で簡便に静圧軸受２７、２９との相対位置関係をセッテ
ィングできるという利点がある。

【００６７】ただし荷重計算においては静圧支持力検出
装置３５、３６が両方の両端支持力を含めた全体の合計
支持力（全体支持力）を検出することから、静圧軸受２
３に負荷される静圧支持力のみを検出する場合は、全体
支持力から両方の両端支持力を差し引いて算出すること
が必要となる。

【００６８】

【発明の効果】本発明によれば、圧延作業開始時や圧延
作業終了時などの圧延過渡条件において発生する作業ロ
ールの水平方向たわみを両端支持ロールと静圧軸受の両
手段で有効に分担して確実な支持が行えるものとなる。

【００６９】また本発明によれば、さらに作業ロールが
研削されて径が変化した場合でもアイドルロールとの接
触を介して常に静圧軸受による適切な支持が可能とな
る。

【００７０】また本発明によれば、各全体支持装置に対
して各両端支持ロールの位置関係をセットするだけで簡
便に静圧軸受との相対位置関係をも正確にセッティング
することができ、適切な支持が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態にある板材圧延機の主要
部の縦断面図である。

【図２】本発明の第１実施形態にある板材圧延機の主要
部の水平断面図である。

【図３】小径作業ロールにかかる水平方向の力Ｓを説明
する図である。

【図４】圧延により作業ロールに発生する水平たわみの
支持のモデル図が図４（ａ）であり、作業ロールに発生
するたわみ量δを図示したものが図４（ｂ）である。

【図５】板幅Ｗおよび作業ロール支持方式等の圧延条件
を変えた場合の軸たわみδの変化を示す図である。

【図６】板幅Ｗおよび作業ロール支持方式等の圧延条件
を変えた時の両端部支点の反力Ｒｃの計算結果を両端単
純支持の場合の値（ａ₀）との比で表した図である。

【図７】作業ロールの各端部の一方の側に２個以上の両
端支持ロールを設置した構成を示す図である。

【図８】板幅に応じて静圧軸受の有効支持長さを変更す
る構成の例を示す図である。

【図９】作業ロールとそれを上下方向から支持する中間
ロールとの圧延パス方向位置ずれ（オフセット）がある
場合の作業ロールにかかる水平方向の力Ｓの説明図。

【図１０】本発明の第２実施形態にある板材圧延機の主
要部の縦断面図である。

【図１１】本発明の第２実施形態にある板材圧延機の主
要部の水平断面図である。

【図１２】本発明の第３実施形態にある板材圧延機の主
要部の縦断面図である。

【図１３】本発明の第３実施形態にある板材圧延機の主
要部の水平断面図である。

【符号の説明】

１ 第１実施形態の板材圧延機 ２ 板材 ３、４ 作業ロール ５、６ 中間ロール ７、８ 補強ロール ９、９’、１０、１１、１１’、１２ 両端支持ロール １３、１４ 両端支持ロール位置設定装置 １５、１６、１７、１８ ハウジングポスト １９、２０ 両端支持力検出装置 ２１、２２、２３、２４ 静圧軸受 ２５、２６ 流体圧供給口 ２７、２８、２９、３０ 剛性ビーム ３１、３２、３３、３４ 静圧軸受位置設定装置 ３５、３６ 静圧支持力検出装置 ３７、３８ 両端支持ロール押圧装置 ３９、４０ 両端押圧力検出装置 ４１、４２ 静圧押圧力検出装置 ４３ ポケット ４４ 流体圧回路 ４５ バルブ ４６ 第２実施形態の板材圧延機 ４７、４８、４９、５０ アイドルロール ５１ 第３実施形態の板材圧延機 ５２、５３、５４、５５ 全体支持装置 Ｓ 作業ロールにかかる水平方向の力 Ｆｔ 中間ロールのトルクによる接線力 Ｔ 中間ロールのトルク Ｔｂ 板材にかかる入側張力 Ｔｆ 板材にかかる出側張力 Ｐ 中間ロールの圧延荷重 Ｌ 両端支持間距離 Ｌｂ 静圧軸受の長さ Ｗ 板幅 δ 軸たわみ Ｒｃ 両端部支点の反力 ｙ オフセット量 Ｆｐ 圧延荷重の水平方向分力

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平間 幸夫 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発研究所内 (72)発明者 猪狩 実 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発研究所内 Ｆターム(参考） 3J103 AA02 CA52 DA08 FA09 FA26 FA30 GA02 GA15

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】板材を圧延する少なくとも上下一対の作業
   ロールと上下方向に前記作業ロールを支持して圧延駆動
   力を付与する少なくとも一対の補強ロールとを供えた板
   材圧延機において、 前記作業ロールの胴部上で前記板材の最大板幅が通る幅
   より外側の両端部を、各々少なくとも一対で水平方向に
   相対向して押圧挟持する両端支持ロールと、 前記作業ロールの胴部中央の少なくとも入側、出側のい
   ずれか一方を流体圧力によりほぼ水平方向に支持する静
   圧軸受とを備えることを特徴とする板材圧延機。
2. 【請求項２】板材を圧延する少なくとも上下一対の作業
   ロールと上下方向に前記作業ロールを支持して圧延駆動
   力を付与する少なくとも一対の補強ロールとを供えた板
   材圧延機において、 前記作業ロールの胴部上で前記板材の最大板幅が通る幅
   より外側の両端部を、各々少なくとも一対で水平方向に
   相対向して押圧挟持する両端支持ロールと、 前記作業ロールの胴部中央の少なくとも入側、出側のい
   ずれか一方を少なくとも１本以上のアイドルロールを介
   して流体圧力によりほぼ水平方向に支持する静圧軸受と
   を備えることを特徴とする板材圧延機。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の板材圧延機におい
   て、 前記両端支持ロールの支持部と前記静圧軸受の支持部と
   を一体に構成した全体支持装置が、 前記作業ロールの入側または出側の一方においては基準
   側として前記作業ロールの水平方向位置を調整可能に設
   置され、 また前記作業ロールの逆側においては押圧側として前記
   作業ロールを基準側に対向して水平方向に押圧可能に設
   置されていることを特徴とする板材圧延機。
4. 【請求項４】請求項１または２記載の板材圧延機におい
   て、 前記静圧軸受による支持は圧延による負荷に対して負荷
   を受ける側で支持され、反対側は無接触かまたは軽接触
   で支持することを特徴とする板材圧延機。
5. 【請求項５】請求項１ないし４のいずれか１項記載の板
   材圧延機において、 入側または出側の少なくとも一方の両端支持ロールおよ
   び静圧軸受の少なくとも一方の支持部に負荷力検出手段
   を備えていることを特徴とする板材圧延機。
6. 【請求項６】請求項１ないし５のいずれか１項記載の板
   材圧延機において、 基準側の前記両端支持ロール支持部の水平方向の支持力
   は前記作業ロールと前記両端支持ロール間のスリップ発
   生限界値より大きく、前記両端支持ロールの支持限界値
   より小さくなるよう制御し、 一方、押圧側の前記両端支持ロールの押圧力は前記作業
   ロールと前記両端支持ロール間のスリップの発生限界値
   より大きく、前記両端支持ロールの支持限界値以下の範
   囲でできるだけ大きくなるよう制御することを特徴とす
   る板材圧延機。
7. 【請求項７】請求項１ないし６のいずれか１項記載の板
   材圧延機において、 前記静圧軸受の有効長さが板材板幅とほぼ同じになるよ
   うに可変制御する手段を備えていることを特徴とする板
   材圧延機。
8. 【請求項８】請求項１または２記載の板材圧延機を使用
   して、前記両端支持ロールと前記静圧軸受の両手段によ
   り前記作業ロールを水平方向に支持して圧延することを
   特徴とする板材圧延方法。