JP3073623B2 - 圧延機及び圧延機のロールクロス方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は上下ロールをクロスする
圧延機及びそのロールクロス方法に係り、特に、上下ロ
ールを圧延中にもクロスすることによりダイナミックな
圧延材の板クラウン制御及び形状制御をを可能とする圧
延機及びそのロールクロス方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上下ロールをクロスする圧延機と
しては、上作業ロールと上補強ロールとのペアのロール
組及び下作業ロールと下補強ロールとのペアのロール組
をそれぞれ一体として水平面内で各ペアロールの軸線を
クロスさせ、圧延材の板幅方向の厚み精度を向上させる
４段圧延機が知られている。

【０００３】また、同様の方式で２段圧延機において、
上下作業ロールをクロスすることでも圧延材の板幅方向
の厚み精度を向上させることができる。６段圧延機にお
いても４段圧延機と同様の考えで上下ロールをペアでク
ロスさせることができる。

【０００４】一方、上記の４段圧延機及び２段圧延機や
６段圧延機等の多段圧延機においては、圧延荷重を支え
るハウジングと圧延荷重を支持するロールの軸受部との
間の抵抗が大きいために、板材の圧延中に圧延荷重を支
持するロールをクロスさせることは極めて難しい技術と
なっている。また、特に連続的に圧延する場合、圧延中
にクロス量を変えることを必要とすることから、上記抵
抗が大きな問題となっていた。

【０００５】この問題を解決するため、特開昭５７−１
９３２１１号公報に記載の「クロスロール圧延機」で
は、圧延荷重を支持するロールチョックと当該ロールチ
ョックに伝達される圧延反力を支持する部材間に摩擦抵
抗減少装置を設けることが提案されている。

【０００６】すなわち、一般に摺動部に対する抗力を
Ｎ、摺動部の摩擦係数をμとすると摺動部ですべらせな
がら移動させる力Ｆとの間には Ｆ＝μＮ …（１） なる関係がある。

【０００７】上記特開昭５７−１９３２１１号公報に記
載の従来技術は、上記（１）式の摩擦係数μを小さくす
ることを提案している。その実施例にある棒状コロを使
う方法はすべり接触をコロガリ接触にすることで摩擦係
数μを通常の面当たり摺動の場合の１／１０以下にしよ
うとするものである。一方、もう１つの実施例である圧
油式平面軸受は、油膜を形成するので摩擦係数μはかな
り小さくなりＦの値を小さくできる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術には次のような問題がある。特開昭５７−１９３
２１１号公報に記載の従来技術のうち、摩擦係数μを下
げるために摺動部に棒状コロを使う方法においては、圧
延材噛込みや圧延材破断等で生ずる衝撃荷重作用時に、
コロガリ軸受内のコロガリ面のへこみやコロの割損が発
生しやすく、良好な圧延を長時間にわたり実現する上で
問題があった。

【０００９】また、他の方法である圧油式平面軸受で
は、圧延荷重の変動で油膜厚さが変わるので、圧延材が
所定の板厚になるように油膜厚さを制御する必要があ
り、その制御方式が複雑となる。さらに、高圧の油をシ
ールしなければならず、そのシールの方式や廃油処理等
未解決な課題があった。

【００１０】本発明の目的は、圧延荷重を支えるハウジ
ングと圧延荷重を支持するロールの軸受部との間の抵抗
を小さくし、かつ良好な圧延を長時間にわたり実現でき
る上下ロールをクロスする圧延機及びそのロールクロス
方法を提供することである。

【００１１】本発明の他の目的は、圧延荷重を支えるハ
ウジングと圧延荷重を支持するロールの軸受部との間の
抵抗を小さくし、かつ複雑な制御なしで板材を所定の板
厚に制御できる上下ロールをクロスする圧延機及びその
ロールクロス方法を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、圧延により発生する圧延荷重を上下ロー
ルの軸受部を介してハウジングで支えると共に、上下ロ
ールの軸線を圧延パス方向に直角な方向に対して水平面
内で傾斜させるようにした圧延機において、前記上下ロ
ールの軸受部と前記ハウジングとの間に配置された接触
力減少装置を有し、この接触力減少装置は、対面する２
つの部材であってそれらの間に接触部分と非接触部分と
を合せ持つものと、前記非接触部分に、前記圧延荷重よ
りも小さくなる力を生じさせる圧力の流体を供給し前記
接触部分での接触力を減少させる流体供給制御手段とを
備えることを特徴としている。

【００１３】

【００１４】

【００１５】また、上記目的を達成するために、本発明
は、圧延により発生する圧延荷重を上下ロールの軸受部
を介してハウジングで支えると共に、上下ロールの軸線
を圧延パス方向に直角な方向に対して水平面内で傾斜さ
せるようにした圧延機において、前記上下ロールの軸受
部と前記ハウジングとの間に配置された接触力減少装置
を有し、この接触力減少装置は、対面する２つの部材で
あってそれらの間に接触部分と非接触部分とを合せ持つ
ものと、前記非接触部分に所定圧力の流体を供給し前記
接触部分での接触力を減少させる流体供給制御手段とを
備え、前記対面する２つの部材の一方は対面する表面が
平坦であり、他方は対面する表面に同心状の複数の円形
溝と円形ランド部とが交互に形成され、前記平坦な表面
と前記円形ランド部とで前記接触部分が形成され、前記
平坦な表面と前記円形溝とで前記非接触部が形成されて
いる。

【００１６】また、上記目的を達成するために、本発明
は、圧延により発生する圧延荷重を上下ロールの軸受部
を介してハウジングで支えると共に、上下ロールの軸線
を圧延パス方向に直角な方向に対して水平面内で傾斜さ
せるようにした圧延機において、前記上下ロールの軸受
部と前記ハウジングとの間に配置された接触力減少装置
を有し、この接触力減少装置は、対面する２つの部材で
あってそれらの間に接触部分と非接触部分とを合せ持つ
ものと、前記非接触部分に所定圧力の流体を供給し前記
接触部分での接触力を減少させる流体供給制御手段とを
備え、前記圧延荷重を検出する荷重検出手段と、前記上
下ロールの圧延パス方向の位置を検出する第１の位置検
出手段と、前記上下ロールの垂直方向の位置を検出する
第２の位置検出手段とを有し、前記荷重検出手段、第１
の位置検出手段及び第２の位置検出手段による圧延荷重
及びロール位置の変化量の検出値に基ずき、前記上下ロ
ールを圧延中に圧下制御装置により圧下を補償する。

【００１７】また、上記目的を達成するために、本発明
は、上記圧延機のロールクロス方法において、板材の圧
延中に前記接触力減少装置を作動させて前記上下ロール
の軸受部と前記ハウジングとの間の接触力を減少させ、
この状態で前記上下ロールの水平面内での傾斜角を変化
させる。

【００１８】

【００１９】

【作用】以上のように構成した本発明においては、接触
部分と非接触部分とを合せ持つ対面する２つの部材で接
触力減少装置を構成し、その非接触部分に所定圧力の流
体を供給することにより、接触部分の接触面圧を小さく
し、小さな力でロールをクロスするように動かすことが
できる。このため、圧延荷重を支持するロールのクロス
角の設定及び圧延中のロールクロス角の変更を容易に実
現できる。また、接触部分の接触面圧が小さいので、圧
延材噛込みや圧延材破断等で生ずる衝撃荷重作用時でも
接触部分にはへたり等が生ずることは極めて少なく、良
好な圧延を長時間にわたり実現できる。さらに、接触部
分は常時接触しているので、複雑な制御なしで板材を所
定の板厚に制御できる。また、接触部分があるので、シ
ール構造も簡素化できる。

【００２０】また、圧延中クロス動すると、作業ロール
間のギャッププロフィールがクロス動に合わせ刻々変わ
るので、場合によっては任意の板厚の圧延材を得るため
圧延荷重や上下方向のロール位置も刻々変化させる必要
がでてくる。この要求に対しては、圧延荷重を検出し、
ロールの上下方向の位置とロールの圧延方向の位置すな
わちロールのクロス角を検出し、これら３つの検出値を
用いて圧下制御装置により圧下を補償しながらロールを
傾斜するようにすることで、クロス動時でも圧延材を目
的の任意の板厚になるようにすることができるし、ま
た、これにより板クラウンや板形状も目的のものとする
ことができる。

【００２１】さらに、上下ロールの軸線を圧延パス方向
に直角な方向に対して水平面内でそれぞれ所定の角度だ
け互いに反対方向に予め傾斜させ、板材の圧延中に前記
傾斜した位置を中立位置として上下ロールの傾斜量を変
化させることにより、クロス角の制御量を小さくでき、
このことと上記のクロス時に小さな力でロールをクロス
するように動かすこととを併用することで、板クラウン
制御、形状制御の各能力に優れた圧延機とすることがで
きる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図１〜図６を
用いて説明する。図１及び図２において、本実施例の圧
延機は圧延材１を圧延する上作業ロール２、下作業ロー
ル３とを備えたロールクロス式２段圧延機であり、上作
業ロール２は上作業ロール用軸受部４ａ，４ｂにより支
持され、下作業ロール３は下作業ロール用軸受部５ａ，
５ｂにより支持されている。上下作業ロール用軸受部４
ａ，５ａは操作側ハウジング１４ａ内に配置され、上下
作業ロール用軸受部４ｂ，５ｂは駆動側ハウジング１４
ｂ内に配置されている。

【００２３】操作側の上作業ロール用軸受部４ａとハウ
ジング１４ａとの間には上接触力減少装置６とパスライ
ン調整装置８が設置され、下作業ロール用軸受部５ａと
ハウジング１４ａとの間には下接触力減少装置７と圧下
ジャッキ９が設置されている。また、図示しないが、駆
動側の上作業ロール用軸受部４ｂとハウジング１４ｂと
の間及び下作業ロール用軸受部５ｂとハウジング１４ｂ
との間にも、同様な接触力減少装置とパスライン調整装
置及び接触力減少装置と圧下ジャッキが設置されてい
る。圧延により発生する圧延荷重は上作業ロール２、上
作業ロール用軸受部４ａ，４ｂから操作側及び駆動側の
上接触力減少装置６及びパスライン調整装置８を介して
ハウジング１４ａ，１４ｂに伝わる一方、下作業ロール
３、下作業ロール用軸受部５ａ，５ｂから操作側及び駆
動側の下接触力減少装置７及び圧下ジャッキ９を介して
ハウジング１４ａ，１４ｂに伝わる。

【００２４】パスライン調整装置８にはロードセル２７
が内臓されており、圧延により発生する圧延荷重が検出
される。ハウジング１４ａ，１４ｂには油圧シリンダー
装置で構成されたロールクロス発生装置１０，１１，１
２，１３が組み込まれている。これらロールクロス発生
装置は上下作業ロール２，３の軸受部４ａ，５ａ及び４
ｂ，５ｂを圧延パス方向に変位させ、上作業ロール２の
軸線と下作業ロール３の軸線を圧延パス方向に直角な方
向に対して水平面内で反対方向に傾斜させる。また、圧
下ジャッキ９内には上下作業ロール２，３の上下方向の
位置を検出するための上下方向ロール位置検出器２９が
組み込まれ、ロールクロス発生装置１０，１１，１２，
１３には上下作業ロール２，３の圧延パス方向の位置を
検出しクロス角を測定するための圧延方向ロール位置検
出器３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄが設けられてい
る。さらに、図２に示すように、操作側ハウジング４ａ
の側面には上下作業ロール２，３に作用するスラスト力
を受けるためのスラスト受け１５ａ，１５ｂが設けられ
ている。

【００２５】上接触力減少装置６は対面する２つの部材
６ａ，６ｂを有し、それらの間に接触部分と非接触部分
とを合せ持つ構造をしており、その非接触部分に所定圧
力の流体を供給することで接触部分での接触力を減少さ
せる。下接触力減少装置７も同様に対面する２つの部材
７ａ，７ｂを有し、それらの間に接触部分と非接触部分
とを合せ持つ構造をしており、その非接触部分に所定圧
力の流体を供給することで接触部分での接触力を減少さ
せる。

【００２６】下接触力減少装置７の詳細構造を図３及び
図４に示す。なお、上接触力減少装置６も同様の構成を
有している。対面する２つの部材７ａ，７ｂのうち、部
材７ｂは部材７ａに対面する表面３１が平坦であり、部
材７ａは部材７ｂに対面する表面に同心状の複数の円形
溝３２ａ，３２ｂ，３３ｃと円形ランド部３３ａ，３３
ｂ，３３ｃとが交互に形成され、部材７ｂの平坦な表面
３１と円形ランド部３３ａ，３３ｂ，３３ｃとで上記接
触部分が形成され、平坦な表面３１と円形溝３２ａ，３
２ｂ，３２ｃとで上記非接触部が形成されている。ま
た、部材７ａには流体供給口３４及び流体排出口３５が
形成され、流体供給口３４は内部通路３７を介して中央
の円形溝３２ａ及び中間の円形溝３２ｂに連通し、流体
排出口３４は内部通路３７を介して最外周の円形溝３２
ｃに連通している。中間の円形溝３２ｂと最外周の円形
溝３２ｃとの間及び最外周の円形溝３２ｃのさらに外側
にはＯリングのシール３８ａ，３８ｂが設けられてい
る。

【００２７】流体供給口３４から任意の圧力ｐ₀ の流体
が非接触部（円形溝３２ａ，３２ｂ）に供給される。こ
のとき、非接触部分で流体により生じる力が圧延により
生じる圧延荷重よりも小さくなるように当該流体の圧力
ｐ₀ を制御することにより、２つの部材７ａ，７ｂの間
には図３の下側に示すような圧力分布が発生する。シー
ル３８ａ，３８ｂは非接触部に供給された流体が接触部
分を通って接触力減少装置からもれることを防ぐととも
に、外からの異物の浸入を防ぐものである。流体が内側
のシール３８ａから漏れ出た場合は、ドレーンとして流
体排出口３５を通って接触力減少装置から排出され回収
される。

【００２８】図５は接触力減少装置に対する流体供給制
御装置を示す図であり、上記のロードセル２７と、ロー
ドセル２７で検出された圧延荷重に基づき接触力減少装
置の非接触部分に供給される流体の目標圧力を算出する
演算装置４０と、非接触部分に供給される流体の圧力が
その目標圧力になるよう当該流体の圧力を調整する比例
電磁減圧弁４１とで構成され、接触力減少装置の非接触
部分に所定圧力ｐ₀ の流体を供給し接触力を減少させ
る。

【００２９】非接触部に供給する流体の機能は、接触部
分の接触面圧を小さくすることにある。操作側あるいは
駆動側の圧延荷重をＷ１ とし、非接触部分の流体によ
り発生する接触部の面圧を下げようとする力をＷ０ と
すると △Ｗ＝Ｗ１ −Ｗ０ （２） なる△Ｗが接触部に作用する力である。また、（２）式
の△Ｗが先の（１）式の抗力Ｎに相当するので、該△Ｗ
を小さくすれば摺動部を滑らせながら作業ロール２，３
を傾斜させる力Ｆを小さくすることができる。

【００３０】例えば、△Ｗが３０トンの場合、接触部分
の摩擦係数μを０．２とすると（１）式のＦの値は６ト
ンとなり、接触部分の面積を３００，０００ｍｍ² とす
ると接触面圧は０．１Ｋｇ／ｍｍ² となるので、摺動時
の接触部分のへたり等もほとんどなくすることができ
る。特に、接触部分は面接触をしているので、圧延材噛
込みや圧延材破断等で生ずる衝撃荷重作用時でも接触部
にはへたり等が生ずることは極めて少なくできる。

【００３１】また、接触部分は常時接触しているので、
複雑な制御なしで板材を所定の板厚に制御できる。さら
に、接触部分があるので、シール構造も簡素化できる利
点もある。

【００３２】演算装置４０は以上の考えに基づき、接触
力減少装置の非接触部で生じる力がロードセル２７で検
出された圧延荷重よりも所定量だけ小さくなるように流
体の目標圧力を設定するものである。すなわち、まず、
ロードセル２７からの信号に基づき操作側あるいは駆動
側の圧延荷重Ｗ₁ を検出する。次に、接触力減少装置
６，７の接触部の面圧を下げようとする制御力Ｗ₀ を
（２）式に基づき算出し、接触力減少装置への供給圧力
ｐ₀ を算出するものである。ここで、Ａ₁ は流体が供給
された非接触部の面積である。次に、圧力Ｐ₀ となるよ
う比例電磁減圧弁４１を操作する。これは遠隔操作にて
行なうことができる。以上により、非接触部分に所定圧
力Ｐ₀ の流体を供給し接触部分での接触力を減少させる
ことができる。また、接触部に作用する力△Ｗが任意の
値の範囲内の値になるように圧延荷重Ｗ₁ の変化に合わ
せ制御力Ｗ₀ を制御することもできる。

【００３３】例えば、圧延荷重Ｗ₁ が１０００トンにな
ったとしても△Ｗを１５〜３０トンと設定すれば、先に
説明したように６トン程度の小さな力でロールをクロス
するように動かすことができる。

【００３４】また、圧延中クロス動すると、作業ロール
２，３間のギャッププロフィールがクロス動に合わせ刻
々変わるので、場合によっては任意の板厚の圧延材を得
るため、圧延荷重や上下方向のロール位置も刻々変化さ
せる必要がでてくる。この要求に対しては、ロードセル
２７で圧延荷重を検出し、上下方向ロール位置検出器２
９でロールの上下方向の位置を、圧延方向ロール位置検
出器３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄで作業ロール２，
３の圧延方向の位置すなわち作業ロール２，３のクロス
状態を検出して、これら３つの検出値を利用してクロス
動時でも圧延材を目的の任意の板厚になるように圧下制
御装置により圧下を補償すなわち圧下ジャッキ９を制御
しながら、作業ロール２，３を傾斜し対応する。これに
より板クラウンや板形状も目的とするものにできる。

【００３５】本発明の第２の実施例を図６により説明す
る。図６において、本実施例の圧延機は圧延材１を圧延
する上作業ロール１８及び下作業ロール１９と、各作業
ロールを支える上補強ロール１６及び下補強ロール１７
とを備えたロールクロス式４段圧延機であり、上作業ロ
ール１８は上作業ロール用軸受部２２により、下作業ロ
ール１９は下作業ロール用軸受部２３によりロール両端
のロール軸が支持され、上補強ロール１６は上補強ロー
ル用軸受部２０により、下補強ロール１７は下補強ロー
ル用軸受部２１によりロール両端のロール軸が支持され
ている。上下作業ロール用軸受部２２，２３及び上下補
強ロール用軸受部２０，２１は操作側及び駆動側ハウジ
ング１４内に配置されている。

【００３６】上補強ロール用軸受部２０とハウジング１
４との間には上接触力減少装置６とパスライン調整装置
８が設置され、下補強ロール用軸受部２１とハウジング
１４との間には下接触力減少装置７と圧下ジャッキ９が
設置されている。圧延により発生する圧延荷重は上作業
ロール１８から上補強ロール１６、上補強ロール用軸受
部２０から上接触力減少装置６及びパスライン調整装置
８を介してハウジング１４に伝わる一方、下作業ロール
１９から下補強ロール１７、下補強ロール用軸受部２１
から下接触力減少装置７及び圧下ジャッキ９を介してハ
ウジング１４に伝わる。

【００３７】パスライン調整装置８にはロードセル２７
が内臓されており、圧延により発生する圧延荷重が検出
される。ハウジング１４には油圧シリンダー装置で構成
されたロールクロス発生装置１０，１１，１２，１３が
組み込まれている。これらロールクロス発生装置は上下
補強ロール１６，１７及び上下作業ロール１８，１９の
軸受部２０，２１及び２２，２３を圧延パス方向に変位
させ、上補強ロール１６及び上作業ロール１８の軸線と
下補強ロール１７及び下作業ロール１９の軸線をペアで
圧延パス方向に直角な方向に対して水平面内で反対方向
に傾斜させる。また、圧下ジャッキ９内には上下作業ロ
ール２，３の上下方向の位置を検出するための上下方向
ロール位置検出器２９が組み込まれ、ロールクロス発生
装置１０，１１，１２，１３には上下作業ロール２，３
の圧延パス方向の位置を検出しクロス角を測定するため
の圧延方向ロール位置検出器３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，
３０ｄが設けられている。

【００３８】上下接触力減少装置６，７は第１の実施例
で説明したのと同じ構造を有し、ロールクロス量変更時
に小さな力で上下ロールをクロスするように動かすこと
ができる。

【００３９】なお、第２の実施例では、補強ロール１
６，１７と作業ロール１８，１９とが一緒に同じクロス
量でクロス動するようになっているが、補強ロールと作
業ロールとが別々のクロス量となるようなロールクロス
式４段圧延機においても、本発明の接触力減少装置を適
用できる。また、６段圧延機等他の各種多段圧延機にお
いても第１の実施例及び第２の実施例と同様の構造とす
ることで、小さな力でロールをクロスするように動かす
ことができる。

【００４０】また、第１の実施例及び第２の実施例で
は、接触力減少装置６，７はパスライン調整装置８と軸
受部４あるいは軸受部２０、圧下ジャッキ９と軸受部５
あるいは軸受部２１との間に配置してあるが、ハウジン
グ１４と軸受部との間であればその他の位置、例えばパ
スライン調整装置８とハウジング１４との間に上接触力
減少装置６を配置することや、圧下ジャッキ９とハウジ
ング１４との間に下接触力減少装置７を配置することで
も同様の効果がある。また、パスライン調整装置８はス
クリュウ式やテーパーウェッジ式等、公知の構造を採用
でき、前者の場合はスクリュウの上下動で、後者の場合
はテーパーウェッジを軸方向に移動させることにより上
下方向のロール位置を設定する。さらに、パスライン調
整装置や圧下ジャッキの配置位置は上下のいずれにも限
定されるものではない。

【００４１】次に、本発明の圧延機を用いたロールクロ
ス方法の実施例を図７〜図１０によりを説明する。ま
ず、本発明の圧延機では、上記のように接触力減少装置
６，７により小さな力でロールをクロスするように動か
すことができる。このことから、本発明のロールクロス
方法では、板材の圧延中にその接触力減少装置を作動さ
せて接触力を減少させ、上下ロールの水平面内での傾斜
角を変化させる。ここで、上下ロールとは、第１の実施
例では上下作業ロール２，３のことであり、第２の実施
例においては上下作業ロール１８，１９及び上下補強ロ
ール１６，１７のことである。そして、図７に示すよう
に、上下ロールの軸線５０，５１を圧延パス方向に直角
な方向５３に対して水平面内でそれぞれ所定の角度θ₀
だけ互いに反対方向に予め傾斜させておき、板材の圧延
中に角度θ₀ の傾斜した位置を中立位置として上下ロー
ルの傾斜量Δθを変化させる。

【００４２】すなわち、上ロールの軸線５０が直角線５
２に対してなす角度及び下ロールの軸線５１が直角線５
２に対して成す角度をそれぞれクロス角と定義し、その
クロス角をθとし、クロス角制御の中立位置の角度（中
立角度）をθ₀ とすると、クロス角θの御範囲は従来の
ように、０〜θ_max ではなく、中立角度θ₀ を中心とし
てθ₀ −Δθ〜θ₀ ＋Δθの範囲で制御される。この例
では、中立角度θ₀ ＝１．２°、上下ロールの傾斜量Δ
θ＝±０．２°と設定してある。

【００４３】次に、本実施例によるロールクロス方法の
効果を図８〜図１０により説明する。図８及び図９にお
いて、例えば作業ロール２，３をロール胴部の中央Ｏを
中心として上下反対方向にそれぞれθだけクロスさせた
とき、ロール中心Ｏとそれから板幅２ｂの板材１の板幅
方向にｂだけ離れた板端の上下ロール間の間隙の差、即
ちロールギャップＣ_b は近似的に次の式で表わされる。

【００４４】 Ｃ_b ＝（ｂ² ／Ｒ）θ² …（３） Ｒ：作業ロールの半径 したがって、θをゼロからθ_max まで変えることによっ
て得られるロール間隙の変化量Ｃ_bmaxは、Ｃ_bmax＝（ｂ
² ／Ｒ）θ_max ² である。

【００４５】次に、本発明のロールクロス方法のよう
に、中立角度θ₀ を中心としてθ₀ −Δθ〜θ₀ ＋Δθ
の範囲で制御する場合を考える。従来はθ₀ を０°とし
た制御方法であり、この場合ロールギャップの変化量を
Ｃ₁ とすると、 Ｃ₁ ＝（ｂ² ／Ｒ）θ_max ² …（４） θ₀ （≠０）を中心としてθ₀ −Δθ〜θ₀ ＋Δθの範
囲で制御したときのロールギャップの変化量をＣ₂ とす
ると、 Ｃ₂ ＝（ｂ² ／Ｒ）｛（θ₀ ＋Δθ）² −（θ₀ −Δθ）² ｝ ＝（ｂ² ／Ｒ）４θ₀ Δθ …（５） となる。ここで、同じ効果を持たせるとして、Ｃ₁ ＝Ｃ
₂ とすれば、 ４θ₀ Δθ＝θ_max ² Δθ＝θ_max ² ／４θ₀ …（６） 即ち、θ₀ ＝θ_max と仮定すれば、 Δθ＝θ_max ／４ …（７） θ₀ ＝１．５θ_max と仮定すれば、 Δθ＝θ_max ／６ …（８） となり、中立位置θ₀ からのクロス角の制御量Δθは従
来の１／４〜１／６と小さくなる。

【００４６】上記のクロス角の制御量Δθが小さくなる
様子を図１０により更に説明する。図１０は、クロス角
θによってロールギャップのｂ点のクラウンの変る状況
を示す。従来の如く、クロス角θをゼロからθ₁ （θ₁
＝１°で図示）まで制御する場合の制御量ΔＣ_b と同じ
制御量を得るためには、θ₀ ＝１．２°にした場合±
０．２°の制御量で済む。すなわち、制御量は１°から
０．４°の２／５に低減し、中立角度からの制御量は１
°から０．２°の１／５に低減する。ただし、その場
合、ロールギャップＣ_b の絶対値が大きくなりすぎる場
合は、作業ロールのイニシャルクラウンＣ_w を小さく
し、場合によっては凹クラウンをつけておく必要があ
る。（Ｃ_w ＜０）。

【００４７】以上のように、θ₀ を中心としてθ₀ −Δ
θ〜θ₀ ＋Δθの範囲でクロス角を制御することによ
り、クロス角の制御量を小さくでき、このことと前述の
クロス時に小さな力でロールをクロスするように動かす
こととを併用することで、板クラウン制御、形状制御の
各能力に優れた圧延機とすることができる。

【００４８】なお、中立角度θ₀ を任意の値に設定して
圧延する場合は、特願平４−１２５０６７号に記載のよ
うに、図１及び図６のパスライン調整装置８及び圧下ジ
ャッキ９も、それぞれ、操作側と駆動側の中心とを結ん
だ直線がほぼ中立角度θ₀ に一致するよう予めオフセッ
ト配置しておくのが好ましく、これによりパスライン調
整装置８及び圧下ジャッキ９の中心は圧延荷重を支持す
るロール軸受部の操作側と駆動側の中心を結んだ直線状
に位置し、各軸受部４，５，２０，２１に作用するモー
メントを極力小さくすることができ、圧下作業で上下動
する際の摩擦による抵抗を小さくし、圧下作業をより円
滑に操作できる。

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば、クロス時小さな力でロ
ールをクロスするように動かすことができるので、圧延
荷重を支持するロールのクロス角の設定及び圧延中のロ
ールクロス角の変更を容易に実現できる。

【００５０】また、接触部分の接触面圧が小さいので、
圧延材噛込みや圧延材破断等で生ずる衝撃荷重作用時で
も接触部分にはへたり等が生ずることは極めて少なく、
良好な圧延を長時間にわたり実現できる。さらに、接触
部分は常時接触しているので、複雑な制御なしで板材を
所定の板厚に制御できる。また、接触部分があるので、
シール構造も簡素化できる利点もある。

【００５１】また、圧延中のクロス動に際しても、圧延
材を目的の任意の板厚になるようにすることができる
し、また、これにより板クラウンや板形状も目的のもの
とすることができる。

【００５２】さらに、目的とするロールギャップの変化
量を得るためのクロス角の制御量を小さくでき、このこ
とと上記のクロス時に小さな力でロールをクロスするよ
うに動かすこととを併用することで、板クラウン制御、
形状制御の各能力に優れた圧延機とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例であるロールクロス式２
段圧延機の正面図である。

【図２】図１に示す２段圧延機の上面図である。

【図３】図１に示す接触力減少装置の部分断面拡大図で
あり、その下側に対面する２つの部材間の圧力分布を示
す。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線矢視図である。

【図５】流体供給制御装置を、その供給圧力ｐ₀ 設定の
フローチャートと共に示す図である。

【図６】本発明の第２の実施例であるロールクロス式４
段圧延機の正面図である。

【図７】本発明のロールクロス方法の一実施例を示す図
である。

【図８】ロールギャップの説明図である。

【図９】上下作業ロールのクロス角θとロール中心から
ｂだけ軸方向に離れた点のロール間隙の差Ｃ_b との関係
を示す図である。

【図１０】ロール間隙の差Ｃ_b とと中立角度θ₀ 及び制
御量Δθの関係を示す図である。

【符号の説明】

１ 圧延材 ２ 上作業ロール ３ 下作業ロール ４ａ、４ｂ 上作業ロール用軸受部 ５ａ，５ｂ 下作業ロール用軸受部 ６ 上接触力減少装置 ６ａ、６ｂ 対面する２つの部材 ７ 下接触力減少装置 ７ａ、７ｂ 対面する２つの部材 ８ パスライン調整装置 ９ 圧下ジャッキ １０〜１３ ロールクロス発生装置 １４，１４ａ，１４ｂ ハウジング １６ 上補強ロール １７ 下補強ロール １８ 上作業ロール １９ 下作業ロール ２０ 上補強ロール用軸受部 ２１ 下補強ロール用軸受部 ２２ 上作業ロール用軸受部 ２３ 下作業ロール用軸受部 ２４ 流体供給口 ２５ 排流体口 ２６ シール ２７ ロードセル ２９ 上下方向ロール位置検出器 ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ 圧延方向ロール位置
検出器 ３２ａ〜３２ｃ 円形溝 ３３ａ〜３３ｃ 円形ランド部 ４０ 演算装置 ４１ 比例電磁減圧弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−193211（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−253509（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−158903（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−59107（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−55004（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−79307（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−90102（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−90101（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21B 13/14 B21B 31/02 B21B 1/22

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧延により発生する圧延荷重を上下ロール
   の軸受部を介してハウジングで支えると共に、上下ロー
   ルの軸線を圧延パス方向に直角な方向に対して水平面内
   で傾斜させるようにした圧延機において、 前記上下ロールの軸受部と前記ハウジングとの間に配置
   された接触力減少装置を有し、この接触力減少装置は、
   対面する２つの部材であってそれらの間に接触部分と非
   接触部分とを合せ持つものと、前記非接触部分に、前記
   圧延荷重よりも小さくなる力を生じさせる圧力の流体を
   供給し前記接触部分での接触力を減少させる流体供給制
   御手段とを備えることを特徴とする圧延機。
2. 【請求項２】圧延により発生する圧延荷重を上下ロール
   の軸受部を介してハウジングで支えると共に、上下ロー
   ルの軸線を圧延パス方向に直角な方向に対して水平面内
   で傾斜させるようにした圧延機において、 前記上下ロールの軸受部と前記ハウジングとの間に配置
   された接触力減少装置を有し、この接触力減少装置は、
   対面する２つの部材であってそれらの間に接触部分と非
   接触部分とを合せ持つものと、前記非接触部分に所定圧
   力の流体を供給し前記接触部分での接触力を減少させる
   流体供給制御手段とを備え、 前記対面する２つの部材の一方は対面する表面が平坦で
   あり、他方は対面する表面に同心状の複数の円形溝と円
   形ランド部とが交互に形成され、前記平坦な表面と前記
   円形ランド部とで前記接触部分が形成され、前記平坦な
   表面と前記円形溝とで前記非接触部が形成されているこ
   とを特徴とする圧延機。
3. 【請求項３】圧延により発生する圧延荷重を上下ロール
   の軸受部を介してハウジングで支えると共に、上下ロー
   ルの軸線を圧延パス方向に直角な方向に対して水平面内
   で傾斜させるようにした圧延機において、 前記上下ロールの軸受部と前記ハウジングとの間に配置
   された接触力減少装置を有し、この接触力減少装置は、
   対面する２つの部材であってそれらの間に接触部分と非
   接触部分とを合せ持つものと、前記非接触部分に所定圧
   力の流体を供給 し前記接触部分での接触力を減少させる
   流体供給制御手段とを備え、 かつ 前記圧延荷重を検出する荷重検出手段と、前記上下
   ロールの圧延パス方向の位置を検出する第１の位置検出
   手段と、前記上下ロールの垂直方向の位置を検出する第
   ２の位置検出手段とを有し、前記荷重検出手段、第１の
   位置検出手段及び第２の位置検出手段による圧延荷重及
   びロール位置の変化量の検出値に基ずき、前記上下ロー
   ルを圧延中に圧下制御装置により圧下を補償することを
   特徴とする圧延機。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項記載の圧延機
   のロールクロス方法において、板材の圧延中に前記接触
   力減少装置を作動させて前記上下ロールの軸受部と前記
   ハウジングとの間の接触力を減少させ、この状態で前記
   上下ロールの水平面内での傾斜角を変化させることを特
   徴とする圧延機のロールクロス方法。