JP4235943B2

JP4235943B2 - クラスタ圧延機

Info

Publication number: JP4235943B2
Application number: JP2003296243A
Authority: JP
Inventors: 恒本城
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2003-08-20
Filing date: 2003-08-20
Publication date: 2009-03-11
Anticipated expiration: 2023-08-20
Also published as: JP2005059087A

Description

本発明は、１対のワークロールと、該ワークロールの鉛直方向に配置された１対の中央バックアップロールとを備えたクラスタ圧延機に関する。

クラスタ圧延機は、厚さが数μｍ〜２０μｍ程度の薄い板材を圧延するための圧延機であって、１対のワークロールと２対以上のバックアップロールとを有する多段式圧延機である。特に４段以上のクラスタ圧延機では、ワークロールの鉛直方向に１対の中央バックアップロールが配置されている。

かかるクラスタ圧延機のワークロールは、大径のワークロールでは弾性変形してしまって薄い板材を圧延できないため、例えば、直径が５０ｍｍ、幅が１０００ｍｍと細長い形状をしている。したがって、ワークロールに撓みが生じやすいという問題がある。そこで、その撓みを解消するために、２対以上のバックアップロールでワークロールをサポートしている（特許文献１参照）。

例えば、図３及び図４に示す特許文献１に記載のクラスタ圧延機は、１対のワークロール３０と、２対の第１中間ロール３１と、１対の第２中間ロール３２と、２対の左右両側に配置されたバックアップロール３３と、中央のバックアップロール３４と、を備えた１４段のクラスタ圧延機である。ここで、図３は特許文献１に記載のクラスタ圧延機のロール配置図であり、図４は図３におけるＡ−Ａ線断面図である。なお、図３中、３５は圧延材である。

図４に示すように、かかるクラスタ圧延機では、中央のバックアップロール３４を軸方向に分割した分割ロールを採用している。前記分割ロール（中央のバックアップロール３４）は、各ロールがサドル４０により遊転自在に支持され、サドル４０を独立して上下方向に移動可能とすることによって、クラウン調整可能となっている。なお、図４において、４１は第２中間ロール端部の外周面、４２は左右両側に配置されたバックアップロールの軸受である。

特開平５−９２２０２号公報、第３欄２５〜３１行、図１、図２

しかし、上述したクラスタ圧延機では、以下のような問題があった。
（１）分割ロールでは、各ロールが独立しているため、ロール面のレベルを一致させるのが困難かつ面倒であった。
（２）分割ロールでは、各ロールに独立して上下方向に移動可能な分割サドルが設置されているため、構造が複雑であり、保守や点検作業に多大な労力と時間を要していた。
（３）分割ロールを独立して上下方向に移動させてクラウン制御するため、分割ロールのロールマークが各中間ロールを経由して圧延材に転写されてしまう。

本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、設置・保守・点検が容易で、圧延材にロールマークが転写されにくいクラスタ圧延機を提供することにある。

本発明によれば、１対のワークロールと、該ワークロールの鉛直方向に配置された１対の中央バックアップロールと、を備えたクラスタ圧延機において、前記中央バックアップロールを鉛直方向に圧下する圧下装置と、前記中央バックアップロールをロール軸方向に移動させる駆動装置と、を有し、前記圧下装置は、前記中央バックアップロールを圧下する圧下ビームと、該圧下ビームを支持するとともに鉛直方向に移動させるアクチュエータと、からなり、前記中央バックアップロールの各軸箱にブラケットを設置し、該ブラケットを前記圧下ビームの下面でガイドしつつ前記中央バックアップロールを移動させる、ことを特徴とするクラスタ圧延機が提供される。

上記本発明の構成によれば、中央バックアップロールが分割ロールによって構成されていないので、構造が簡易であり、分割ロールのような設置上の困難さがない。また、ロールマークの原因となるロール端の数が少なく、ロールマークの発生要因を少なくすることができる。また、中央バックアップロールを駆動装置によってオシレーション（左右に移動）することによってロールマークを生じにくくすることができる。さらに、圧延材の形状制御に必要なワークロールの圧下力を付与することができる。その上、簡易な構造で水平を維持しつつ中央バックアップロールをオシレーションさせることができる。

さらに、本発明の好ましい実施形態によれば、前記駆動装置は、前記中央バックアップロールの一端部に接続されたボールネジ機構と、該ボールネジ機構に駆動力を付与する駆動モータと、前記中央バックアップロールの他端部に接続されロール軸方向に所定の圧力を付与するアクチュエータと、からなる。この構成により、複雑な制御を要することなく簡易な構造で中央バックアップロールをオシレーションさせることができる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。
（１）中央バックアップロールが１つのロールで構成されているため、中央バックアップロールの設置が容易である。
（２）構造が簡易であるため、保守や点検作業が容易である。
（３）中央バックアップロールが１つのロールで構成されているため、ロールマークの発生要因を少なくすることができるとともに、中央バックアップロールをオシレーションすることによってロールマークを生じにくくすることができる。

以下、本発明の最良の実施形態について図１及び図２を参照して説明する。なお各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は本発明のクラスタ圧延機のロール配置図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ矢視図である。なお、図２において、ロールを回転させる駆動装置、クラスタ圧延機全体の支持構造等の図については省略する。

図１に示すクラスタ圧延機は、１対のワークロール１と、２対の中間バックアップロール２，３と、各１対の左右バックアップロール４，５と、ワークロール１の鉛直方向に配置された１対の中央バックアップロール６，６と、を有する１２段クラスタ圧延機である。なお、図１において、７は圧延材である。

本発明は、例えば、このような１２段クラスタ圧延機のように、ワークロール１の鉛直方向に配置された１対の中央バックアップロール６，６を有するクラスタ圧延機に適用されるものである。もちろん、図３及び図４に示したような１４段クラスタ圧延機にも適用することができる。

本発明の特徴は、中央バックアップロール６を鉛直方向に圧下する圧下装置と、中央バックアップロールをロール軸方向にオシレーション（左右に移動）させる駆動装置と、を設けたことを特徴とする。図１及び図２に示したように、従来、複数の分割ロールによって構成されていた中央バックアップロールを単一のバックアップロール６で構成したことにより、構造が簡易であり、設置・保守・点検が容易となる。また、ロールマークの原因となるロール端の数が少ないため、ロールマークの発生要因を少なくすることができ、さらに、中央バックアップロール６をオシレーションすることによってロールマークを生じにくくすることができる。

図２に示すように、圧下装置は、中央バックアップロール６を圧下する圧下ビーム８と、圧下ビーム８を支持するとともに鉛直方向に移動させるアクチュエータ９と、から構成される。この構成により、例えば、圧延材７の幅方向中央部が凸状に膨らんでいるような場合に、圧延材を所定の厚さに圧延するために必要な圧下力をワークロール１に付与することができる。

また、中央バックアップロール６の各軸箱１０には、ブラケット１１が設置されており、このブランケット１１が摺動する圧下ビーム８との接触面には、ブラケット１１をガイドする溝が形成されている。この構成により、中央バックアップロール６を所定の圧力で圧下することができるだけでなく、駆動装置による中央バックアップロール６のオシレーションを安定させることができる。

アクチュエータ９は、圧下ビーム８及び上部ハウジングビーム１２ａ（又は下部ハウジングビーム１２ｂ）にピン結合されている。これらをピン結合することによって、リンク機構が構成され、例えば、圧延材の厚さが幅方向の一方に偏っているような場合に、一方のアクチュエータ９のみを延伸させて圧延材を所定の厚さに圧延することができる。もちろん、アクチュエータ９を、圧下ビーム８及び上部ハウジングビーム１２ａ（又は下部ハウジングビーム１２ｂ）に固定するようにしてもよい。なお、圧下装置は、図２に示すように、上部の中央バックアップロール６側と下部の中央バックアップロール６側の両方に設置することが好ましいが、片側にのみ設けてもよい。

駆動装置は、中央バックアップロール６の一端部に接続されたボールネジ機構１３と、ボールネジ機構１３に駆動力を付与する駆動モータ１４と、中央バックアップロール６の他端部に接続されロール軸方向に所定の圧力を付与するアクチュエータ１５と、から構成される。すなわち、アクチュエータ１５によって、中央バックアップロール６を常に一方向に付勢しておき、それに対抗する反力を駆動モータ１４及びボールネジ機構１３によって付与するようになっている。したがって、駆動モータ１４を正転・反転させることによって、中央バックアップロール６を左右に移動させることができる。
また、駆動モータ１４は、構造上の都合から、駆動軸１６に２つのユニバーサルジョイントを介在させて、中央バックアップロール６と駆動モータ１３との軸芯をずらして配置されており、支持枠１７に固着された架台１８上に設置されている。構造上の制限がない場合には、中央バックアップロール６と駆動モータ１３との軸芯をずらして配置する必要はないし、架台１８は架台１８ではなく外部の構造物に固着するようにしてもよい。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、駆動装置は中央バックアップロール６の片側又は両側に接続されたアクチュエータであってもよく、あるいは中央バックアップロールが図３の例のように２段以上になっており、最上下部の中央バックアップロールを圧下する構成等、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。

本発明のクラスタ圧延機のロール配置図である。図１におけるＡ−Ａ矢視図である。特許文献１に記載のクラスタ圧延機のロール配置図であり、図３におけるＡ−Ａ線断面図である。

符号の説明

１ワークロール
２，３中間バックアップロール
４，５左右バックアップロール
６中央バックアップロール
７圧延材
８圧下ビーム
９アクチュエータ
１０軸箱
１１ブラケット
１２ａ上部ハウジングビーム
１２ｂ下部ハウジングビーム
１３ボールネジ機構
１４駆動モータ
１５アクチュエータ
１６駆動軸
１７支持枠
１８架台
３０ワークロール
３１第１中間ロール
３２第２中間ロール
３３左右両側に配置されたバックアップロール
３４中央のバックアップロール（分割ロール）
３５圧延材
４０サドル
４１第２中間ロール端部の外周面
４２左右両側に配置されたバックアップロールの軸受

Claims

１対のワークロールと、該ワークロールの鉛直方向に配置された１対の中央バックアップロールと、を備えたクラスタ圧延機において、
前記中央バックアップロールを鉛直方向に圧下する圧下装置と、
前記中央バックアップロールをロール軸方向に移動させる駆動装置と、を有し、
前記圧下装置は、前記中央バックアップロールを圧下する圧下ビームと、該圧下ビームを支持するとともに鉛直方向に移動させるアクチュエータと、からなり、前記中央バックアップロールの各軸箱にブラケットを設置し、該ブラケットを前記圧下ビームの下面でガイドしつつ前記中央バックアップロールを移動させる、ことを特徴とするクラスタ圧延機。
前記駆動装置は、前記中央バックアップロールの一端部に接続されたボールネジ機構と、該ボールネジ機構に駆動力を付与する駆動モータと、前記中央バックアップロールの他端部に接続されロール軸方向に所定の圧力を付与するアクチュエータと、からなることを特徴とする請求項１に記載のクラスタ圧延機。