JP4494598B2

JP4494598B2 - ロールの回転装置

Info

Publication number: JP4494598B2
Application number: JP2000211076A
Authority: JP
Inventors: 嘉一三輪
Original assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 2000-07-12
Filing date: 2000-07-12
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2020-07-12
Also published as: JP2002028707A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロールの回転装置に関し、特に圧延用ワークロールの表面検査を行うとき、好適に用いられるロールの回転装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来からロール、たとえば調質圧延機のワークロールは、使用前にロール表面の手入れを行うとともに、表面疵の目視検査を行って調質圧延機に組込まれる。ロール表面の手入れとは、ロール表面のゴミ、ホコリなどを拭取る作業である。このロール表面の手入れおよび検査作業は、チョックを装着したロールを載置台上に載置した状態で、１人または２人で行われる。
【０００３】
作業を１人で行う場合、ロールの継手部に棒を差込んで、ロールを希望する角度まで手動で回し、ロールを静止させてロール表面の手入れおよび検査を行い、その後、再度ロールを手動で回して同様の動作を繰返す必要がある。したがって、作業に長時間を要し、能率が非常に悪いという問題がある。前記作業を２人で行う場合、１人はワークロールの手回しを行い、他の１人はロール表面の手入れおよび検査を行うので、作業能率が向上するものの人手を要するという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のような問題を解決し、ロール表面の手入れおよび検査作業を１人で、かつ能率よく行うためには、ロールの回転作業を機械化することが有効である。しかしながら、載置台上に置かれたロールを簡単な構成で確実に回転駆動するロールの回転装置は、現在まで実現されておらず、先行技術として開示されているものもない。
【０００５】
本発明の目的は、簡単な構成で確実にロールを回転することが可能であり、ロール表面の手入れおよび検査作業を１人で、かつ能率よく行うことのできるロールの回転装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ほぼ水平な軸線を有し、軸受を含むチョックによって回転自在に支持されるロールを、軸線まわりに回転駆動するロールの回転装置であって、チョックに着脱可能に設けられ、ロールを回転駆動するためのトルクを発生する駆動源と、駆動源とロールとを連結して、駆動源のトルクをロールに伝達するトルク伝達手段とを含み、前記チョックの上部には、駆動源を支持する支持部材が着脱可能に設けられることを特徴とするロールの回転装置である。
【０００７】
本発明に従えば、チョックには駆動源が設けられ、駆動源のトルクはトルク伝達手段を介してロールに伝えられるので、人手によらずにロールを回転することができる。これによって、１人でロール表面の手入れおよび検査作業を迅速に行うことが可能になり、省力化、作業能率向上および作業負荷の軽減を図ることができる。また、チョックの上部には、駆動源を支持する支持部材が着脱可能に設けられるので、駆動源のロールの軸線方向の位置を容易に調整することができる。これによって、駆動源の出力軸に設けられている第１歯車とロールの継手部に設けられている第２歯車とを容易に噛合わせることが可能となる。また支持部材が着脱可能に設けられるので、複数のロールおよびチョックに対して支持部材を共通に適用することができる。
【０００８】
また本発明で前記ロールは、略直円柱状の胴部と、胴部の両端部にそれぞれ連なり、ロールの軸線方向外方に延びるネック部と、ネック部にそれぞれ連なり、ロールの軸線方向外方に延びる継手部とから成り、
チョックは、ロールのネック部にそれぞれ装着され、ロールの継手部はチョックよりもロールの軸線方向外方に突出しており、
前記駆動源は、チョックよりもロールの軸線方向外方に突出して延びる出力軸を有し、出力軸はロールの軸線を含む鉛直面内でロールの軸線とほぼ平行な軸線を有しており、
前記トルク伝達手段は、
前記駆動源の出力軸に設けられ、出力軸の軸線まわりに出力軸とともに回転する第１歯車と、
前記ロールの継手部に着脱可能に設けられ、第１歯車と噛合ってロールの軸線まわりにロールとともに回転する第２歯車とを含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明に従えば、駆動源の出力軸に設けられる第１歯車と、ロールの継手部に設けられる第２歯車とが噛合うように構成されているので、簡単な構成で確実に駆動源のトルクをロールに伝えることができる。
【００１２】
また本発明は、前記支持部材には、磁石手段が設けられることを特徴とする。本発明に従えば、磁石手段が支持部材に設けられるので、簡単な構成で確実に支持部材をチョックに着脱自在に連結することが可能となる。
【００１３】
また本発明は、前記第２歯車には、第２歯車のロールの軸線方向位置を定める位置決め部材が設けられることを特徴とする。
【００１４】
本発明に従えば、第２歯車のロールの軸線方向位置を決める位置決め部材が第２歯車に設けられるので、第２歯車を所定の位置に確実に配置することができる。したがって、第１歯車と第２歯車とを容易に噛合わせることが可能となり、駆動源のトルクをロールに確実に伝達することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の一形態であるロールの回転装置１の構成を簡略化して示す正面図であり、図２は図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見た断面図である。ロールの回転装置１（以後、「回転装置１」と略称する）は、ほぼ水平な軸線４を有するロール３を軸線４まわりに回転駆動する。たとえば調質圧延機のワークロールであるロール３は、チョック５によって回転自在に支持され、チョック５は載置台７上に載置される。本実施の形態では、回転装置１はロール３の一方の端部付近のみに着脱可能に設けられる。図１では、一方のチョック５および載置台７のみが示されており、他方のチョック５および載置台７は省略されている。作業者は、ロール組替前に、ロール３を回転装置１によって回転しながらロール表面の手入れおよび検査作業を実施する。
【００１６】
ロール３は、胴部９と、一対のネック部１０と、一対の継手部１１とから成る。胴部９は、調質圧延されるべき材料と接触する部分であり、略直円柱状の形状を有する。ネック部１０は、胴部９の両端部にそれぞれ連なり、軸線４方向外方に延びる。ネック部１０の軸線４に垂直な断面形状は円形である。継手部１１は、各ネック部１０にそれぞれ連なり、軸線４方向外方に延びる。継手部１１は、調質圧延機用電動機のトルクを伝達するスピンドルと着脱可能に連結される。継手部１１の軸線４に垂直な断面形状は、図２に示すように略小判形である。
【００１７】
チョック５は、ロール３の各ネック部１０にそれぞれ設けられ、内包する軸受によってロール３を軸線４まわりに回転自在に支持する。チョック５の上部には、ほぼ水平面に平行に延びる平坦面１５が形成されている。ロール３の継手部１１は、チョック５よりも軸線４方向外方に突出している。
【００１８】
回転装置１は駆動源である電動機１８と、支持部材１９と、トルク伝達手段２０と、位置決め部材２１とを含んで構成される。電動機１８は、支持部材１９の上面に固定され、ロール３を回転駆動するためのトルクを発生する。支持部材１９は、偏平部材であり、チョック５の上部の平坦面１５に乗載される。支持部材１９には、磁石手段である電磁石２３が備えられる。電磁石２３は、通電すると磁化して支持部材１９をチョック５に固定し、通電を中止すると消磁して支持部材１９とチョック５との連結を解放する。したがって、電動機１８は支持部材１９を介してチョック５に着脱可能に設けられる。磁石手段は永久磁石片であってもよい。電動機１８は、出力軸２４を有する。出力軸２４の軸線２５は、ロール３の軸線４を含む鉛直面２６内に存在し、ロール３の軸線４とほぼ平行である。
【００１９】
トルク伝達手段２０は、第１歯車２８と、第２歯車２９とを含む。第１歯車２８は、電動機１８の出力軸２４の遊端部に同軸に設けられ、軸線２５まわりに出力軸２４とともに回転する。第１歯車２８の外周面には、インボリュート平歯車の歯が形成され、第１歯車２８の軸線まわりには中心孔が形成される。出力軸２４は中心孔に嵌合され、出力軸２４と第１歯車２８とはキーによって固定される。第２歯車２９は、ロール３の継手部１１に同軸に設けられ、第１歯車２８と噛合ってロール３の軸線まわりにロール３とともに回転する。第２歯車２９の外径は、第１歯車２８の外径よりも大きくなるように設定される。したがって、ロール３の回転速度は電動機１８の回転速度よりも減速する。ロール３の回転速度は、低速に設定されており、たとえば２〜５ｒｐｍである。これによって、ロール表面の手入れおよび検査を充分に行うことができる。また第１歯車２８の歯幅Ｂ１は、第２歯車２９の歯幅Ｂ２よりも大きくなるように設定される。
【００２０】
第２歯車２９の外周面には、インボリュート平歯車の歯が形成され、第２歯車２９の軸線まわりには挿通孔３０が形成される。挿通孔３０の軸線４に垂直な断面形状は、ロール３の継手部１１の軸線４に垂直な断面形状と同じ小判形であり、挿通孔３０の寸法は継手部１１の外周面の寸法よりもわずかに大きくなるように設定される。したがって、作業者は第２歯車２９をロール３の継手部１１に着脱可能に装着することができる。
【００２１】
図３は、図１に示す位置決め部材２１の構成を簡略化して示す斜視図である。位置決め部材２１は、図１および図３に示すように第２歯車２９の軸線４方向外方側の一端面３１に連結され、第２歯車２９とともにロール３の継手部１１に装着される。位置決め部材２１の軸線とロール３の軸線４とは共通である。位置決め部材２１は、筒部３３と、内向きフランジ部３４とを含む。筒部３３は、ロール３の軸線４と同軸の筒状体であり、その基端部は第２歯車２９の一端面３１に連結される。筒部３３の内周面の軸線４に垂直な断面形状は、第２歯車２９の挿通孔３０と同様に小判形であり、その寸法は挿通孔３０と同一で、継手部１１の外周面の寸法よりもわずかに大きい。したがって、筒部３３と第２歯車２９とをロール３の継手部１１に外嵌することができる。筒部３３と第２歯車２９との連結は溶接によって接合されてもよく、他の接合方法によって連結されてもよい。
【００２２】
内向きフランジ部３４は、筒部３３の遊端部に連なって遊端部の周縁を縁取る環状体であり、筒部３３の遊端部から内向きに突出して形成される。内向きフランジ部３４は、筒部３３の遊端部において軸線４に垂直な平面内に存在する。これによって、第２歯車２９および位置決め部材２１をロール３の継手部１１に矢符３５方向に移動して装着するとき、第２歯車２９は内向きフランジ部３４とロール３の継手部１１の一端面１１ａとが当接する位置に位置決めされる。前記支持部材１９、電動機１８、第１歯車２８、第２歯車２９および位置決め部材２１は小型で、かつ軽量に形成される。したがって、これらを容易に着脱することができる。
【００２３】
図４は、回転装置１の着脱方法および運転方法を説明するためのフローチャートである。ステップａ１では、準備が行われ、チョック５を装着したロール３が載置台７上に載置される。
【００２４】
ステップａ２では、第２歯車２９の位置決めが行われる。この位置決めは、一体的に連結されている第２歯車２９および位置決め部材２１をロール３の一方の継手部１１に装着し、位置決め部材２１の内向きフランジ部３４と、ロール３の継手部１１の一端面１１ａとが当接するまで押込むことによって行われる。これによって、第２歯車２９はロール３の継手部１１の一端面１１ａから位置決め部材２１の筒部３３の長さ分だけ軸線４方向内方の位置に位置決めされる。
【００２５】
ステップａ３では、第１歯車２８の位置決めが行われる。この位置決めは、支持部材１９をチョック５上に載置し、支持部材１９と連結されている第１歯車２８が第２歯車２９と噛合うように支持部材１９の軸線４方向の位置を調整し、電磁石２３を磁化して支持部材１９とチョック５とを固定することによって行われる。
【００２６】
このように、支持部材１９の位置調整によって第１歯車２８の軸線４方向の位置を調整することができるので、第１および第２歯車２８，２９を容易に噛合わせることができる。また、チョック５と第２歯車２９との軸線４方向の距離が長いときでも、支持部材１９をチョック５から軸線４方向外方に突出させることによって、第１および第２歯車２８，２９を容易に噛合わせることができる。したがって、支持部材１９を設けることによって、第１歯車２８の軸線４方向の位置調整範囲を拡大することができる。
【００２７】
ステップａ４では、回転装置１の運転が行われるとともにロール表面の手入れおよび検査が行われる。これらの処理は、電源を投入して電動機１８を駆動し、第１歯車２８および第２歯車２９を介してロール３に電動機１８のトルクを伝達し、ロール３を回転駆動しながらロール表面の手入れおよび検査を実施することによって行われる。
【００２８】
これによって作業者は、ロール３の手動回転作業から解放されるので、ロール表面の手入れおよび検査を能率よく行うことができる。また第２歯車２９および位置決め部材２１は、ロール３の継手部１１に装着されているもののロール３に固定されていないので、ロール３の回転中、矢符３５と反対の方向にずれるおそれがある。しかしながら、ロール３の回転速度は前述のようにきわめて低速であるので、ずれの大きさは微小で歯幅Ｂ１内に留まり、第１および第２歯車２８，２９の噛合いが外れるおそれはない。前述のように、第１歯車２８の歯幅Ｂ１が第２歯車２９の歯幅Ｂ２よりも大きくなるように設定されているのは、第１および第２歯車２８，２９の噛合いが外れるという不具合の発生を防止するためである。
【００２９】
ステップａ５では、回転装置１の取外しが行われる。この処理は、ロール表面の手入れおよび検査作業の終了後、電動機１８の駆動を停止し、前述とは逆の順序で回転装置１をロール３およびチョック５から取外すことによって行われる。
【００３０】
このように、本実施の形態では、簡単な構成で確実にロール３を低速で回転駆動することができるので、ロール表面の手入れおよび検査作業を１人で、かつ能率よく実施することが可能になる。したがって、省力化、作業能率の向上および作業負荷の軽減をともに図ることができる。また回転装置１が着脱可能であるので、回転装置１を寸法の適合する複数のロール３およびチョック５に対して共通に適用することができる。したがって、回転装置１の個数を低減することができる。
【００３１】
以上述べたように、本実施実施の形態では、第２歯車２９および位置決め部材２１の回転中におけるずれ防止手段が設けられていないけれども、位置決め部材２１をロール３の継手部１１に着脱可能にピン結合してずれ防止を図るように構成してもよい。この場合、第１および第２歯車２８，２９の歯幅は同一になるように設定される。また駆動源として、電動機１８が用いられているけれども、エアモータを用いてもよい。また、トルク伝達手段として第１および第２歯車２８，２９が用いられているけれども、それに代わってローラチェーンとスプロケットとを組合わせて用いてもよく、ＶプーリとＶベルトとを組合わせて用いてもよく、プーリとタイミングベルトとを組合わせて用いてもよい。
【００３２】
また電動機１８が支持部材１９を介してチョック５に取付けられているけれども、支持部材１９を用いないで電動機１８をチョック５に直接取付けるように構成してもよい。また支持部材１９には、電磁石などの磁石手段が設けられているけれども、磁石手段以外の手段で支持部材１９とチョック５とを連結してもよい。また第２歯車２９には位置決め部材２１が設けられているけれども、第２歯車２９に位置決め部材２１を設けないで、他の構成によって第２歯車２９の位置決めを行ってもよい。また回転装置１は、一方のチョック５と継手部１１とに設けるように構成されているけれども、一方および他方のチョック５と継手部１１とに設けるように構成してもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように請求項１記載の本発明によれば、チョックには駆動源が設けられ、駆動源のトルクはトルク伝達手段を介してロールに伝えられるので、人力によらずにロールを回転することができる。これによって、１人でロール表面の手入れおよび検査作業を迅速に行うことが可能になり、省力化、作業能率向上および作業負荷の軽減をともに図ることができる。また、チョックの上部には、駆動源を支持する支持部材が着脱可能に設けられるので、駆動源のロールの軸線方向の位置を容易に調整することができる。また支持部材が着脱可能に設けられるので、複数のロールおよびチョックに対して支持部材を共通に適用することができる。したがって、ロールおよびチョック毎に支持部材を設ける必要がなく、支持部材の個数を低減することができる。また支持部材によって支持される駆動源および駆動源の出力軸に設けられる第１歯車についても複数のロールおよびチョックに対して共通に適用することができるので、同様の効果を奏することができる。
【００３４】
また請求項２記載の本発明によれば、駆動源の出力軸に設けられる第１歯車と、ロールの継手部に設けられる第２歯車とが噛合うように構成されているので、簡単な構成で確実に駆動源のトルクをロールに伝えることができる。
【００３６】
また請求項３記載の本発明によれば、磁石手段が支持部材に設けられているので、簡単な構成で確実に支持部材をチョックに着脱自在に連結することが可能となる。
【００３７】
また請求項４記載の本発明によれば、第２歯車のロールの軸線方向位置を決める位置決め部材が第２歯車に設けられるので、第２歯車を所定の位置に確実に配置することができる。したがって、第１歯車と第２歯車とを容易に噛合わせることが可能となり、駆動源のトルクをロールに確実に伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態であるロールの回転装置１の構成を簡略化して示す正面図である。
【図２】図２の切断面線ＩＩ−ＩＩから見た断面図である。
【図３】図１に示す位置決め部材２１の構成を簡略化して示す斜視図である。
【図４】回転装置１の着脱方法および運転方法を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１ロールの回転装置
３ロール
５チョック
７載置台
１１継手部
１５平坦面
１８電動機
１９支持部材
２０トルク伝達手段
２１位置決め部材
２３電磁石
２４出力軸
２８第１歯車
２９第２歯車

Claims

ほぼ水平な軸線を有し、軸受を含むチョックによって回転自在に支持されるロールを、軸線まわりに回転駆動するロールの回転装置であって、チョックに着脱可能に設けられ、ロールを回転駆動するためのトルクを発生する駆動源と、駆動源とロールとを連結して、駆動源のトルクをロールに伝達するトルク伝達手段とを含み、前記チョックの上部には、駆動源を支持する支持部材が着脱可能に設けられることを特徴とするロールの回転装置。
前記ロールは、略直円柱状の胴部と、胴部の両端部にそれぞれ連なり、ロールの軸線方向外方に延びるネック部と、ネック部にそれぞれ連なり、ロールの軸線方向外方に延びる継手部とから成り、チョックは、ロールのネック部にそれぞれ装着され、ロールの継手部はチョックよりもロールの軸線方向外方に突出しており、前記駆動源は、チョックよりもロールの軸線方向外方に突出して延びる出力軸を有し、出力軸はロールの軸線を含む鉛直面内でロールの軸線とほぼ平行な軸線を有しており、前記トルク伝達手段は、前記駆動源の出力軸に設けられ、出力軸の軸線まわりに出力軸とともに回転する第１歯車と、前記ロールの継手部に着脱可能に設けられ、第１歯車と噛合ってロールの軸線まわりにロールとともに回転する第２歯車とを含むことを特徴とする請求項１記載のロールの回転装置。
前記支持部材には、磁石手段が設けられることを特徴とする請求項１または２に記載のロールの回転装置。
前記第２歯車には、第２歯車のロールの軸線方向位置を定める位置決め部材が設けられることを特徴とする請求項２または３に記載のロールの回転装置。