JP4969220B2

JP4969220B2 - 圧延機

Info

Publication number: JP4969220B2
Application number: JP2006316063A
Authority: JP
Inventors: 慎一加賀; 満小野瀬; 亮平木ノ瀬; 裕彦森崎
Original assignee: Mitsubishi Hitachi Metals Machinery Inc
Current assignee: Primetals Technologies Holdings Ltd
Priority date: 2006-11-22
Filing date: 2006-11-22
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2026-11-22
Also published as: JP2008126295A

Description

本発明は、圧延機に関する。

従来、圧延機では、ロール交換作業のために、作業ロール軸受箱とハウジングとの間、または作業ロール軸受箱とブロックとの間に隙間が設けられていた。この隙間により、圧延材料噛込み時、尻抜け時、圧延中の各状態で、作業ロールが圧延方向に、不安定に移動し、特に隙間が大きい時、圧延材料のウエッジ、蛇行、反り等を発生させる問題があった。
また、圧延材料噛込み時、尻抜け時にこれら隙間成分が、作業ロールに作用する衝撃負荷を増大させ、作業ロール軸受箱に付着するライナーの摩耗、ヘタリを促進させるほか、圧延機付着機器、配管ならびに各種検出装置を破損させてしまう場合もあった。

特許文献１では、上下一対の作業ロールを回転可能にそれぞれ支持する上下一対の作業ロール軸受箱と、作業ロール軸受箱の入出側に配置されたブロックと、ブロックに内蔵され、作業ロール軸受箱の両端に上下方向の所望の力を加えることができるロールベンディングシリンダー（第一の押圧装置）と、ブロックに内蔵され、作業ロール軸受箱を介して作業ロールに水平の方向の力を加えることができるがた取りシリンダー（第二の押圧装置）とを有する圧延機が開示されている。この圧延機では、がた取りシリンダーにより、作業ロール軸受箱がハウジングに押圧され、作業ロールに作用する衝撃力を抑制している。

国際公開ＷＯ２００１／０６４３６０号パンフレット

上述した特許文献１では、第一の押圧装置と第二の押圧装置とを作業ロール軸方向でずらして配置し、これら問題の解決を試みているが、圧延材の板厚変化及び作業ロール径の変化に伴う作業ロール軸芯位置の鉛直方向変動量が大きくなった場合、第二の押圧装置中心と作業ロール軸芯間の距離が長くなる。この場合、作業ロール軸芯に作用した衝撃負荷は第二の押圧装置を支点にしたモーメントを生成する。本モーメントを打ち消すためには、第二の押圧装置に過大な出力を持たせる必要があった。

また、図７に示す厚板圧延機１００のように数１００ｍｍにもおよぶ素材を圧延する場合、作業ロール１０１の移動量が数１００ｍｍに及ぶため、上下方向に昇降しない第一の押圧装置１０３，１０４に内蔵された第二の押圧装置１０５では、作業ロール軸受箱１０２を物理的に押圧することが出来なくなる問題があった。

また、図８に示す第一の押圧装置１２２を補強ロール軸受箱１２４に内蔵した従来の厚板圧延機１２０において、第二の押圧装置１２３を補強ロール軸受箱１２４に内蔵した場合、押圧力による応力集中が第二の押圧装置取り付け部の起点１２４ａ，１２４ｂに作用するため、第二の押圧装置１２３の押圧力に制限を設け、補強ロール軸受箱１２４を保護する必要があり、作業ロール１２１に作用する衝撃負荷を保持し、隙間の生成を防止するのに充分な押圧力を与えることが出来ない問題があった。

図７あるいは図８に作業ロール研削装置を搭載した厚板用圧延機では、作業ロール軸受箱廻りの隙間が大きい場合には、圧延機の付着機器に作用する衝撃力が２０Ｇ程度までにも及ぶことがあり、機械保護のための噛込み、尻抜け時に作業ロールに作用する衝撃力緩和が課題となっていた。

そこで、本発明では、前述した問題に鑑み提案されたもので、薄板から厚板に亘る広範な板厚の圧延材であっても、安定した操業を達成出来る圧延機を提供することを目的とする。

上述した課題を解決する第１の発明に係る圧延機は、ハウジングと、前記ハウジング内に配置され、当該ハウジングのウインドウ枠内で上下の作業ロールを回転可能に支持する上下の作業ロール軸受箱と、前記下作業ロール軸受箱の入出側にて前記ハウジングに固定される下ブロックと、前記上作業ロールの圧延方向入出側にそれぞれ配置され、前記上作業ロールの上下方向の位置変化に合わせて移動可能に前記上作業ロール軸受箱を下側から支持し、前記上作業ロールにバランス力またはベンダー力を与える第一の押圧装置と、前記第一の押圧装置に内蔵され、前記作業ロール軸受箱を圧延方向に押し付ける第二の押圧装置を具備し、前記第一の押圧装置は、前記下ブロックに先端が固定されるピストンを備えることを特徴とする。

上述した課題を解決する第２の発明に係る圧延機は、第１の発明に係る圧延機において、前記第二の押圧装置が、前記上作業ロールの軸芯またはこの近傍に配置されることを特徴とする。

上述した課題を解決する第３の発明に係る圧延機は、第１の発明に係る圧延機において、前記第二の押圧装置を複数とし、当該第二の押圧装置の荷重中心が、前記上作業ロールの軸芯またはこの近傍に配置されることを特徴とする。

上述した課題を解決する第４の発明に係る圧延機は、第１の発明乃至第３の発明の何れか１に係る圧延機において、オンライン作業ロール研削装置をさらに具備することを特徴とする。

本発明に係る圧延機によれば、ハウジングと、前記ハウジング内に配置され、当該ハウジングのウインドウ枠内で上下の作業ロールを回転可能に支持する上下の作業ロール軸受箱と、前記上作業ロールの上下方向の位置変化に合わせて移動可能であり、前記上作業ロールにバランス力またはベンダー力を与える第一の押圧装置と、前記第一の押圧装置に内蔵され、前記作業ロール軸受箱を圧延方向に押し付ける第二の押圧装置を具備し、前記第一の押圧装置が、前記上作業ロールの圧延方向入出側にそれぞれ配置されたことで、薄板から厚板に亘る広範な板厚の圧延材であっても、第二の押圧装置により前記上作業ロールの軸芯またはその近傍を押圧することができ、安定して操業することができる。

本発明の実施の最良の形態に係る圧延機につき、以下の実施例にて具体的に説明する。

以下に本発明の第１の実施例に係る圧延機について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の第１の実施例に係る圧延機の概略正面図であり、図２は、本発明の第１の実施例に係る圧延機が具備する第一および第二の押圧装置の正面図であり、図３はその平面図であり、その代表断面を示した図である。

本発明の第１の実施例に係る圧延機４０は、図１に示すように、ハウジング１と、ハウジング１内に配置され、ハウジング１のウインドウ枠１ａ内で上，下の作業ロール２，３を回転可能に支持する上，下の作業ロール軸受箱４，５と、この上作業ロール軸受箱４の圧延方向の入出側にて上下方向に移動自在に設けられ、上作業ロール２にバランス力またはベンダー力を与える第一の押圧装置１０とを有する。
さらに、入側または出側における第一の押圧装置１０には、上作業ロール軸受箱４を圧延材Ｓの圧延方向に押し付ける第二の押圧装置２１が内蔵される。また、前記ハウジング１の下作業ロール軸受箱５の入出側には、下作業ロール３にバランス力を付与するための下ブロック１１が固定される。前記下ブロック１１には、下作業ロール軸受箱５を圧延材Ｓの圧延方向に押し付ける第二の押圧装置２２が内蔵される。

なお、この圧延機４０は、４ｍｍから６００ｍｍ程度までの広範囲に及ぶ板厚の圧延材を圧延する圧延機であり、圧延時の上作業ロール２の昇降範囲が圧延する板厚に合わせて昇降する。但し、下作業ロール３は、圧延機４０の前後の設備の制約により、上下方向のロール軸芯の変動量が少ないため、ハウジング１に固定された下ブロック１１に保持される。

上，下の作業ロール２，３は、上，下の補強ロール６，７によりそれぞれ支持される。上，下の補強ロール６，７は、上，下の補強ロール軸受箱８，９によりハウジング１のウインドウ枠１ａ内にて回転可能に支持される。これにより、上，下の作業ロール２，３には、上，下の補強ロール６，７との間に所望の接触力を与えるためのバランス力が付与される。上，下の補強ロール軸受箱８，９は、当該上，下の補強ロール軸受箱８，９に内蔵された補強ロール用押圧装置３０であるシリンダにより、水平方向の力が加えられる。このように補強ロール用押圧装置３０を内蔵することで、圧延機４０の各ロール配列が幾何学的に維持されるため、より安定化した操業を実現できる。

第一の押圧装置１０は、図２および図３に示すように、上作業ロール軸受箱４とハウジング１との間に、上下方向に昇降自在に設けられる。前記第一の押圧装置１０のピストン先端１４ａは下ブロック１１に固定され、固定されたピストン１４を除く前記第一の押圧装置１０は油圧の給排により昇降する。

第二の押圧装置２１は、水平方向に設けられたシリンダであり、上作業ロール２の水平方向の軸芯またはその近傍に一致して配置される。

ハウジング１に固定された下ブロック１１に内蔵された第二の押圧装置２２は、下作業ロール３の軸芯変動範囲の中心部近傍を押圧する位置に配置される。

したがって、本発明の第１の実施例に係る圧延機４０によれば、上作業ロール２の上下方向の移動変化に合わせて、第一の押圧装置１０が昇降し、第二の押圧装置２１と上作業ロール２との上下方向の相対位置を所望の値、好適には第二の押圧装置２１の軸芯と上作業ロール２の軸芯とを一致させて配置し、第二の押圧装置２１の出力を最小化することができ、圧延時のハウジング１と第一の押圧装置１０との間の摩擦による摺動抵抗を最小化することができる。すなわち、上作業ロール２に作用する水平方向の衝撃負荷を、オフセットによるモーメント成分を持つことなく、第二の押圧装置２１に直接作用させることができる。その結果、第二の押圧装置２１は、水平方向の衝撃負荷相当分のみを出力すれば良い。また、圧延材Ｓの板厚範囲が、４ｍｍから６００ｍｍ程度までの広範囲に及ぶ場合であっても、作業ロール２の上下方向の移動に合わせて第一の押圧装置１０は昇降するため、第二の押圧装置２１が上作業ロール軸受箱４から外れることなく、前記上作業ロール軸受箱４を押圧することができる。よって、従来の押圧力の制約が無く、前記作業ロールが受ける衝撃負荷および定常圧延負荷を効率良く保持し、前記作業ロールの位置が安定するため、ヒステリシスが少なく、安定した圧延が出来る。

なお、上記では、第二の押圧装置２１を内蔵した入側の第一の押圧装置１０を具備する圧延機４０を用いて説明したが、この第二の押圧装置２１を内蔵した出側の第一の押圧装置を具備する圧延機としても良く、このような圧延機であっても、上述した本発明の第１の実施例に係る圧延機４０と同様な作用効果を奏する。

上記では、第一の押圧装置１０と第二の押圧装置２１を具備した厚板圧延機４０を用いて説明したが、これら押圧装置１０，２１を熱間圧延機および冷間圧延機に具備しても良い。このような圧延機であっても、上述した本発明の第１の実施例に係る圧延機４０と同様の作用効果を奏する。

以下に、本発明の第２の実施例に係る圧延機について、図面を用いて説明する。

図４は、本発明の第２の実施例に係る圧延機が具備する第二の押圧装置の正面図であり、図５はその平面図であり、その代表断面を示した図である。ただし、本発明の第２の実施例に係る圧延機は、上述した本発明の第１の実施例に係る圧延機４０が具備する第二の押圧装置２１，２２のみを変更したものであり、これ以外は同一の装置を具備する。上述した本発明の第１の実施例に係る圧延機４０と同一装置には同一符号を付記しその説明を省略する。

本発明の第２の実施例に係る圧延機７０は、図４および図５に示すように、上下方向に配置された２つのシリンダ５１，５２からなり、これらシリンダ５１，５２による荷重中心が上作業ロール２の軸芯近傍、好適にはこの作業ロール２の軸芯と一致して配置される第二の押圧装置５０を具備する。ハウジング１に固定された下ブロック１１には、上下方向に配置された２つのシリンダ６１，６２からなる第二の押圧装置６０が内蔵され、この第二の押圧装置６０が下作業ロール３の軸芯変動範囲の中心部近傍を押圧する位置に配置される。

したがって、本発明の第２の実施例に係る圧延機７０によれば、上述した本発明の第１の実施例に係る圧延機４０と同様な作用効果を奏する他、複数のシリンダ５１，５２，６１，６２を設け、一箇所当たりの押圧力を低減することで、作業ロール軸受箱４，５とシリンダ５１，５２，６１，６２間の面圧を低減出来、当該摺動接触部の摩耗を抑制できる。

なお、上記では、２つのシリンダ５１，５２からなる第二の押圧装置５０を具備する圧延機７０を用いて説明したが、３つ以上の複数のシリンダからなり、これらによる荷重中心が上作業ロールの軸芯と一致して配置される第二の押圧装置を具備する圧延機としても良い。このような圧延機であっても、上述した本発明の第２の実施例に係る圧延機７０と同様な作用効果を奏する。

以下に、本発明の第３の実施例に係る圧延機について、図面を用いて説明する。

図６は、本発明の第３の実施例に係る圧延機の概略正面図である。ただし、本発明の第３の実施例に係る圧延機は、上述した本発明の第１の実施例に係る圧延機４０にオンライン作業ロール研削装置を設けたものであり、これ以外は同一の装置を具備する。上述した本発明の第１の実施例に係る圧延機４０と同一装置には同一符号を付記しその説明を省略する。

本発明の第３の実施例に係る圧延機９０は、上，下作業ロール２，３の上下方向の動きに追随し、それぞれ研削するオンライン作業ロール研削装置８１，８２を具備する。

よって、圧延機９０によれば、第二の押圧装置２１，２２により上，下の作業ロール２，３を安定して保持し、研削中における作業ロール２，３の水平方向の移動を少ない出力で防止でき、オンライン作業ロール研削装置８１，８２による研削を安定して行うことができる。また、上作業ロール軸受箱４を保持する第二の押圧装置２１は、上作業ロール軸受箱４に同期し昇降するため、上作業ロール２の昇降量が大きな圧延機にも、所望の出力で保持する第二の押圧装置２１を取り付けることが可能となり、オンライン作業ロール研削装置に作用する衝撃負荷を最小化することが出来る。また、圧延中の研削作業も作業ロールの軸心を第二の押圧装置２１で保持することができ、作業ロールの圧延方向の位置変動も最小化して、安定した研削を実現できる。

本発明は、４段の圧延機のほか６段の圧延機に利用することが可能である。

本発明の第１の実施例に係る圧延機の概略正面図である。本発明の第１の実施例に係る圧延機が具備する第一および第二の押圧装置の正面図である。本発明の第１の実施例に係る圧延機が具備する第一および第二の押圧装置の平面図である。本発明の第２の実施例に係る圧延機が具備する第二の押圧装置の正面図である。本発明の第２の実施例に係る圧延機が具備する第二の押圧装置の平面図である。本発明の第３の実施例に係る圧延機の概略正面図である。従来の厚板圧延機の一例を示す正面図である。従来の厚板圧延機の他例を示す正面図である。

符号の説明

１ハウジング
２上作業ロール
３下作業ロール
４上作業ロール軸受箱
５下作業ロール軸受箱
６上補強ロール
７下補強ロール
８上補強ロール軸受箱
９下補強ロール軸受箱
１１下ブロック
１０第一の押圧装置
１４ピストン
２１，２２第二の押圧装置
３０補強ロール用押圧装置
４０圧延機
５０，６０第二の押圧装置
８１，８２オンライン作業ロール研削装置
７０，９０圧延機

Claims

ハウジングと、
前記ハウジング内に配置され、当該ハウジングのウインドウ枠内で上下の作業ロールを回転可能に支持する上下の作業ロール軸受箱と、
前記下作業ロール軸受箱の入出側にて前記ハウジングに固定される下ブロックと、
前記上作業ロールの圧延方向入出側にそれぞれ配置され、前記上作業ロールの上下方向の位置変化に合わせて移動可能に前記上作業ロール軸受箱を下側から支持し、前記上作業ロールにバランス力またはベンダー力を与える第一の押圧装置と、
前記第一の押圧装置に内蔵され、前記作業ロール軸受箱を圧延方向に押し付ける第二の押圧装置を具備し、
前記第一の押圧装置は、前記下ブロックに先端が固定されるピストンを備える
ことを特徴とする圧延機。
請求項１に記載の圧延機において、
前記第二の押圧装置は、前記上作業ロールの軸芯またはこの近傍に配置される
ことを特徴とする圧延機。
請求項１に記載の圧延機において、
前記第二の押圧装置を複数とし、当該第二の押圧装置の荷重中心は、前記上作業ロールの軸芯またはこの近傍に配置される
ことを特徴とする圧延機。
請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の圧延機において、
オンライン作業ロール研削装置をさらに具備する
ことを特徴とする圧延機。