JP6992032B2 - 圧延機 - Google Patents

Description

本発明は、圧延機に関する。

特許文献１には、設備を大型化することなく、圧延機のロール軸受箱のがたを取ることができる圧延機，ロール軸受箱のがた取り装置，圧延方法，圧延機の改造方法、及び熱間仕上タンデム圧延設備の一例として、ハウジング内で圧延ロールを回転可能に支持するロール軸受箱と、ロール軸受箱を介して圧延ロールに上下方向のバランス力又はベンダー力を与える第一の押圧装置と、水平面内で圧延ロール軸と直交する方向の押圧力をロール軸受箱に与える第二の押圧装置とを設け、第一の押圧装置と第二の押圧装置とを圧延ロール軸方向でずらして配置する、或いは圧延ロール軸方向で複数の第一の押圧装置の間に第二の押圧装置を配置する、ことが記載されている。

また、軸受に対する極端な偏荷重の発生を防止することができ、軸受の耐用寿命の長期化およびロールシフト量の拡大、ひいては圧延材の形状修正能力の向上が図れる圧延機の一例として、特許文献２には、圧延用ロールの軸受に作用するベンデイング力の合力がその軸受の長手方向中心位置に常時作用するべく、ロール軸方向に沿つて配置される複数のベンデイング用シリンダの各圧力を調整可能としていること、即ち、例えば軸受の長手方向中心に近接するシリンダの液圧を大きく、軸受の長手方向に近接していない側のシリンダの液圧を小さく設定し、これによりベンディング力の作用位置が異なっても、軸受に対しては軸受の長手方向の中心にベンディング力の合力を作用させる、ことが記載されている。

ＷＯ２００１／０６４３６０号 特公昭６３－０５５３６９号公報

圧延ロールをロール軸方向に移動させるシフト機能と、ロールの軸受に軸直角方向の加圧力を作用させるベンディング機能とを有し、圧延中に生じたロール軸受箱の水平方向のがた（隙間）をがた取りシリンダによって解消する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この圧延機では、ロールの軸方向に複数のがた取りシリンダを設置して、ロールのシフト時にがた取りシリンダがロール軸受箱から外れて水平方向に押し付けられなくなることを防止している。

また、軸受に作用する偏荷重を抑制して軸受の寿命を長期化する技術として、軸受に作用するベンディング力の合力がその軸受のロール軸方向の中央部分に作用するように各シリンダ圧を調整できるように構成した圧延機が知られている（例えば、特許文献２参照）。

ここで、ベンディング力が軸受に適切に作用するためには、軸方向に複数並んだベンディングシリンダ間の間隔より狭い範囲に軸受のロール軸方向の中心が位置することが望ましく、この範囲内がロール軸方向のシフト量の最大のシフト量になると考えられる。

また、がた取りシリンダの機能を成立させるために、がた取りシリンダが軸受箱を押した状態としなければならない。

従って、ベンディングシリンダとがた取りシリンダとを併用する圧延機においては、ベンディング力の作用する範囲よりも、がた取りシリンダの押圧力が作用する範囲が外側に及ぶようにがた取りシリンダが配置されると、軸受箱はがた取りシリンダ間隔とシフト量の合計以上の長さが必要となり、軸受周辺の構造の大型化につながる、という課題がある。

本発明は、ベンディング力とがた取りシリンダの押圧力とを従来に比べて適切に作用させ、装置の大型化を抑制することが可能な圧延機を提供する。

本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、圧延材を圧延するロールと、前記ロールからの荷重を受ける軸受と、圧延方向の入側および出側のいずれにも配置され、前記軸受に対して鉛直方向にベンディング力を与えて前記ロールをベンディングさせる１以上の第１シリンダと、前記圧延方向の入側又は出側の何れか一方に、前記軸受に対して前記圧延方向、あるいは前記圧延方向とは逆側に押圧力を加える第２シリンダと、を備え、前記圧延方向の入側および出側のいずれにも配置された全ての前記第１シリンダは、前記圧延方向から見たときに、前記ロールの軸方向にずれて配置され、駆動側の前記第２シリンダは、前記圧延方向から見たときに、駆動側における前記圧延方向の入側および出側のいずれにも配置された全ての前記第１シリンダのうち、前記圧延材に最も近く配置された前記第１シリンダの前記軸方向の位置と前記圧延材に最も遠く配置された前記第１シリンダの前記軸方向の位置と同じかそれらの間に配置されており、操作側の前記第２シリンダは、前記圧延方向から見たときに、操作側における前記圧延方向の入側および出側のいずれにも配置された全ての前記第１シリンダのうち、前記圧延材に最も近く配置された前記第１シリンダの前記軸方向の位置と前記圧延材に最も遠く配置された前記第１シリンダの軸方向の位置と同じかそれらの間に配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、ベンディング力とがた取りシリンダの押圧力とを従来に比べて適切に作用させ、装置の大型化を抑制することができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。

本発明の実施例１又は２の圧延機を備えた圧延設備の概要を示す図である。 実施例１又は２の圧延機の概要を説明する正面図である。 図２のＡ－Ａ’矢視断面の一部を示す図である。 図２のＢ－Ｂ’矢視断面の一部を示す図である。 実施例１の圧延機のうち、中間ロール部分の詳細を説明する平面図である。 実施例１の圧延機のうち、中間ロール部分の他の概要の詳細を説明する平面図である。 実施例１の圧延機のうち、駆動側の軸方向内側の上中間ロール軸受箱がた取りシリンダのみ駆動した場合の第２シリンダの押圧力を説明する図である。 実施例１の圧延機のうち、駆動側の軸方向外側の上中間ロール軸受箱がた取りシリンダのみ駆動した場合の第２シリンダの押圧力を説明する図である。 実施例２の圧延機のうち、図２のＢ－Ｂ’矢視断面の一部を示す図である。 実施例２の圧延機のうち、作業ロール部分の詳細を説明する平面図である。

＜実施例１＞
本発明の圧延機の実施例１について図１乃至図８を用いて説明する。図１は本実施例１又は２の圧延機を備えた圧延設備の概要を示す図、図２は圧延機の概要を説明する正面図、図３は図２のＡ－Ａ’矢視断面の一部を示す図、図４は図２のＢ－Ｂ’矢視断面の一部を示す図、図５および図６は中間ロール部分の詳細を説明する平面図である。

最初に、実施例１の圧延機を備えた圧延設備の概要について図１を用いて説明する。

図１に示すように、圧延設備１は、圧延材５をストリップに熱間圧延する圧延機を複数備えており、圧延材５の入側から、第１スタンド１０、第２スタンド２０、第３スタンド３０、第４スタンド４０、第５スタンド５０、第６スタンド６０、第７スタンド７０の７スタンドと、制御装置８０と、を有している。このうち第１スタンド１０、第２スタンド２０、第３スタンド３０、第４スタンド４０、第５スタンド５０、第６スタンド６０、第７スタンド７０の各々と制御装置８０のうち各スタンドを制御する部分とが本発明でいう圧延機に相当する。

なお、圧延設備１については、図１に示すような７スタンドに限られず、最低２スタンド以上からなるものとすることができる。

次に、本発明の圧延機の概要の一部について図２を用いて説明する。なお、図２では図１に示す第７スタンド７０を例に説明するが、本発明の圧延機は、図１に示す第１スタンド１０、第２スタンド２０、第３スタンド３０、第４スタンド４０、第５スタンド５０、第６スタンド６０のうちいずれのスタンドにも適用することができる。

図２において、本実施例の圧延機である第７スタンド７０は、圧延材５を圧延する６段の圧延機であって、ハウジング７００と、制御装置８０と、油圧装置（図示省略）とを有している。

ハウジング７００は、上作業ロール７１０および下作業ロール７１１、これら上作業ロール７１０および下作業ロール７１１にそれぞれ接触することで支持する上中間ロール７２０，下中間ロール７２１を備えている。更に、上中間ロール７２０、下中間ロール７２１にそれぞれ接触することで支持する上補強ロール７３０、下補強ロール７３１を備えている。

これらの各ロールのうち、上作業ロール７１０の軸方向の端部には、上作業ロール７１０と共にロールの軸方向にシフトし、ロールからの荷重を受ける軸受（図示の都合上省略）が駆動側および操作側のいずれにも設けられており、これらの軸受を上作業ロール軸受箱７１２により支持している。下作業ロール７１１も、同様に、軸方向の端部に軸受（図示省略）が駆動側および操作側のいずれにも設けられており、これらの軸受を下作業ロール軸受箱７１３により支持している。

本実施例では、上作業ロール７１０は、操作側の上作業ロール軸受箱７１２を介して、図３に示すようなシフトシリンダ７１５により、ロール軸方向にシフト可能に構成されている。同様に、下作業ロール７１１も、操作側の下作業ロール軸受箱７１３を介して、図３に示すようなシフトシリンダ７１６により、ロール軸方向にシフト可能に構成されている。

上中間ロール７２０は、その軸方向の端部に軸受７９０（図５参照）が駆動側および操作側のいずれにも設けられており、これらの軸受７９０をそれぞれ上中間ロール軸受箱７２２Ａ，７２２により支持している。下中間ロール７２１も、軸方向の端部に軸受（図示省略）が駆動側および操作側のいずれにも設けられており、これらの軸受をそれぞれ下中間ロール軸受箱７２３Ａ，７２３により支持している。

また、上中間ロール７２０は、駆動側の上中間ロール軸受箱７２２Ａを介して、図３に示すようなシフトシリンダ７２５により、ロール軸方向にシフト可能に構成されている。同様に、下中間ロール７２１も、駆動側の下中間ロール軸受箱７２３Ａを介して、図３に示すようなシフトシリンダ７２６により、ロール軸方向にシフト可能に構成されている。

図２に戻り、入側固定部材７０２は圧延材５の入側のハウジング７００に固定されており、圧延材５の出側には、この入側固定部材７０２に対向する出側のハウジング７００に出側固定部材７０３が固定されている。

第７スタンド７０では、図２および図４に示すように、操作側および駆動側のいずれにおいても、入側固定部材７０２の作業ロールベンディングブロック部７１４に設けられた上作業ロールベンディングシリンダ７４０と上中間ロールベンディングブロック部７２７に設けられた上作業ロールベンディングシリンダ７４２と、出側固定部材７０３に設けられた上作業ロールベンディングシリンダ７４１，７４３と、により上作業ロール軸受箱７１２を支持しており、適宜これらのシリンダを駆動することで上作業ロール７１０の軸受に対して鉛直方向にベンディング力を与えて上作業ロール７１０をベンディングさせることができるようになっている。

同様に、図２および図４に示すように、操作側および駆動側のいずれにおいても、入側固定部材７０２に設けられた下作業ロールベンディングシリンダ７４４，と下中間ロールベンディングブロック部７２８に設けられた下作業ロールベンディングシリンダ７４６と、出側固定部材７０３に設けられた下作業ロールベンディングシリンダ７４５，７４７と、により下作業ロール軸受箱７１３を支持しており、適宜これらのシリンダを駆動することで下作業ロール７１１の軸受に対して鉛直方向にベンディング力を与えて下作業ロール７１１をベンディングさせることができるようになっている。

上中間ロール７２０は、操作側および駆動側のいずれにおいても、入側固定部材７０２の上中間ロールベンディングブロック部７２７に設けられた上中間ロールベンディングシリンダ７５０と出側固定部材７０３の上中間ロールベンディングブロック部７２７に設けられた上中間ロールベンディングシリンダ７５１とにより上中間ロール軸受箱７２２，７２２Ａを支持しており、適宜これらのシリンダを駆動することで軸受７９０に対して鉛直方向にベンディング力を与えて上中間ロール７２０をベンディングさせることができるようになっている。また、上中間ロールベンディングブロック部７２７には上作業ロールベンディングシリンダ７４２、７４３が入側および出側に設けられ、適宜これらのシリンダを駆動することで上作業ロール７１０をベンディングさせることができるようになっている。

下中間ロール７２１も、操作側および駆動側のいずれにおいても、入側固定部材７０２の下中間ロールベンディングブロック部７２８に設けられた下中間ロールベンディングシリンダ７５２と出側固定部材７０３の下中間ロールベンディングブロック部７２８に設けられた下中間ロールベンディングシリンダ７５３とにより下中間ロール軸受箱７２３，７２３Ａを支持しており、適宜これらのシリンダを駆動することで軸受７９０に対して鉛直方向にベンディング力を与えて下中間ロール７２１をベンディングさせることができるようになっている。また、下中間ロールベンディングブロック部７２８には下作業ロールベンディングシリンダ７４６、７４７が入側および出側に設けられ、適宜これらのシリンダを駆動することで下作業ロール７１１をベンディングさせることができるようになっている。

これらのシリンダのうち、上作業ロールベンディングシリンダ７４０，７４１は圧延材５に接触する上作業ロール７１０の軸受に鉛直方向インクリース側（反圧延材側方向）にベンディング力を与えて上作業ロール７１０をベンディングさせるように配置されている（第１シリンダ）。また、上作業ロールベンディングシリンダ７４２，７４３は、軸受に上作業ロールベンディングシリンダ７４０，７４１と反対方向である鉛直方向デクリース側（圧延材側方向）のベンディング力を与えて上作業ロール７１０をベンディングさせるように配置されている。

同様に、下作業ロールベンディングシリンダ７４４，７４５は圧延材５に接触する下作業ロール７１１の軸受に鉛直方向インクリース側にベンディング力を与えて下作業ロール７１１をベンディングさせるように配置されている（第１シリンダ）。また、下作業ロールベンディングシリンダ７４６，７４７は、軸受に下作業ロールベンディングシリンダ７４４，７４５と反対方向のデクリース側のベンディング力を与えて下作業ロール７１１をベンディングさせるように配置されている。

上中間ロールベンディングシリンダ７５０，７５１は上中間ロール７２０の軸受７９０に対して鉛直方向インクリース側にベンディング力を与えてロールをベンディングさせるように配置されている（第１シリンダ）。

下中間ロールベンディングシリンダ７５２，７５３は下中間ロール７２１の軸受７９０に対して鉛直方向インクリース側にベンディング力を与えて下中間ロール７２１をベンディングさせるように配置されている（第１シリンダ）。

図２および図４に示すように、がた取りを目的として、圧延材５の入側の入側固定部材７０２に、上作業ロール軸受箱７１２のライナ（図示省略）を介して上作業ロール７１０に水平方向の力、具体的には圧延方向に押圧力を加えるように上作業ロール軸受箱がた取りシリンダ７６０が設けられている（第２シリンダ）。同様に、入側固定部材７０２には、下作業ロール軸受箱７１３のライナを介して下作業ロール７１１に圧延方向に押圧力を加えるように下作業ロール軸受箱がた取りシリンダ７６２が設けられている（第２シリンダ）。これにより、ロール軸方向に対して直交する方向で作業ロール等に所望の力を加えることができる。

また、図２および図３に示すように、がた取りを目的として、圧延材５の出側の出側固定部材７０３に、上中間ロール軸受箱７２２Ａ，７２２のライナを介して上中間ロール７２０に水平方向の力、すなわち圧延方向とは逆側に押圧力を加えるように上中間ロール軸受箱がた取りシリンダ７７１が設けられている（第２シリンダ）。同様に、出側固定部材７０３に、下中間ロール軸受箱７２３Ａ，７２３のライナを介して下中間ロール７２１に対して圧延方向とは逆側に押圧力を加えるように下中間ロール軸受箱がた取りシリンダ７７３が設けられている（第２シリンダ）。

図２に戻り、上補強ロール７３０の軸方向の端部に軸受（図示省略）が駆動側および操作側のいずれにも設けられており、これらの軸受を上補強ロール軸受箱７３２により支持している。下補強ロール７３１も、同様に、軸方向の端部に軸受（図示省略）が駆動側および操作側のいずれにも設けられており、これらの軸受を下補強ロール軸受箱７３３により支持している。

また、図２に示すように、入側のハウジング７００に、上補強ロール軸受箱７３２を介して上補強ロール７３０に水平方向の力を加えるように上補強ロール軸受箱がた取りシリンダ７８０が設けられている。同様に、入側のハウジング７００には、下補強ロール軸受箱７３３を介して下補強ロール７３１に水平方向の力を加えるように下補強ロール軸受箱がた取りシリンダ７８２が設けられている。

油圧装置は、上述した各ベンディングシリンダやがた取りシリンダ、シフトシリンダ、あるいは圧延材５を圧延するための圧下力を上作業ロール７１０および下作業ロール７１１に加える圧下シリンダ（図示省略）等の各油圧シリンダに接続されており、この油圧装置は制御装置８０に接続されている。

制御装置８０は油圧装置を作動制御して、上述した各ベンディングシリンダ等に圧油を給排することでそれらの各シリンダを駆動制御している。

次に、図５を用いて各ロールのうち、上中間ロール７２０に関係する構成について説明する。なお、上作業ロール７１０や下作業ロール７１１、下中間ロール７２１についても、上中間ロール７２０と同等の構成を有するものとすることができる。その詳細な構成は、上中間ロール７２０のものと略同じであるため、説明は省略する。

本発明は、好適には図５に示すような上中間ロール７２０、あるいは下中間ロール７２１に適用される。

図５に示すように、本実施例では、上中間ロール７２０の駆動側と操作側の各々において、圧延材５の入側には、上中間ロールベンディングシリンダ７５０がロールの軸方向に２つ設けられている。また、圧延材５の出側には、上中間ロールベンディングシリンダ７５１が２つ設けられており、圧延方向の入側および出側の各々に、同数だけ、第１シリンダが軸方向に並んで２つ設けられている。これら圧延材５の入側に設けられた２つの上中間ロールベンディングシリンダ７５０と圧延材５の出側に設けられた２つの上中間ロールベンディングシリンダ７５１とは、圧延方向から見たときに、重なって配置されている。ここで、図５では図２および図４に記述の上作業ロールベンディングシリンダ７４２、７４３の表現は省略している。

また、本実施例では、圧延材５の出側に配置された上中間ロール軸受箱がた取りシリンダ７７１は、圧延方向から見たときに、第２シリンダが位置する側の対向側に位置する第１シリンダのうち、軸方向が最も外側の第１シリンダの位置より軸方向内側に配置されている。また、圧延方向から見たときに、第２シリンダが位置する側の対向側に位置する第１シリンダのうち、軸方向が最も内側の第１シリンダの位置より軸方向外側に配置されている。より具体的には、同じ出側に２つ設けられている上中間ロールベンディングシリンダ７５１の軸方向の中間位置に配置されている。

なお、圧延方向から見たときに、第２シリンダが位置する側の２つの第１シリンダはそれぞれが第２シリンダが位置する側の対向側に位置する第１シリンダのうち、軸方向が最も外側の第１シリンダの位置と同じ位置に配置および軸方向が最も内側の第１シリンダの位置と同じ位置に配置されているものとすることができる。

即ち、圧延方向から見たときに、入側の第１シリンダは軸方向に離間して配置され、出側の第１シリンダも同様に離間して配置されている。これらのうち軸方向において最も外側と最も内側の第１シリンダの間又は同じ位置に第２シリンダが設けられている。

更に、入側に設けられた２つの上中間ロールベンディングシリンダ７５０のうち、駆動側および操作側のいずれも、軸方向外側の上中間ロールベンディングシリンダ７５０は、シフトシリンダ７２５によりシフト機構７２５Ａを介して上中間ロール７２０を軸方向にシフトさせたときに軸受７９０の中心がシフトする範囲よりも外側に配置されていることが望ましい。

本実施例では、１つの上中間ロール軸受箱がた取りシリンダ７７１の出力が作用する位置が、入側に配置されている２つの上中間ロールベンディングシリンダ７５０の軸方向位置の間に収まるように配置され、かつ出力が制御されることが望ましい。

次に、本実施例の上中間ロールベンディングシリンダ７５０，７５１や上中間ロール軸受箱がた取りシリンダ７７１の駆動制御の詳細について図５や表１を参照して説明する。これらの駆動制御は、油圧装置を駆動制御する制御装置８０により実行される。

本実施例では、ロールのベンディング時は、４つの上中間ロールベンディングシリンダ７５０，７５１の出力の作用位置と、１つの上中間ロール軸受箱がた取りシリンダ７７１の出力の作用位置とが、それぞれ軸受７９０の軸方向の長さをＬ_Ｂとしたときに、軸受７９０の軸方向中心から軸方向外側にＬ_Ｂ／４以内、かつ軸受７９０の軸方向中心から軸方向内側にＬ_Ｂ／４以内、すなわち軸受７９０の軸方向中心のＬ_Ｂ／２に収まるように構成されている。

この場合、各々の上中間ロールベンディングシリンダ７５０，７５１の出力をより細かく別個に調整して、正確に軸受７９０の軸方向中心にベンディング力が加わるようにすることができる。

例えば、中間ロールがＬ_ｓをシフトするとき中間ロールの軸受の位置によって、駆動側と操作側の入側では位置ｅ１、ｅ２の作用力を入側のベンディング力Ｐｂｅにそれぞれ係数αｅ１、αｅ２を乗じた値とし該Ｐｂｅを上中間ロールベンディングシリンダ７５０の出力として駆動する。出側では位置ｄ１、ｄ２の作用力を出側のベンディング力Ｐｂｄにそれぞれ係数αｄ１、αｄ２を乗じた値とし該Ｐｂｄを上中間ロールベンディングシリンダ７５１の出力として駆動する。

なお、ＰｂｅとＰｂｄの合計が駆動側の合計出力あるいは操作側の合計出力となり、中間ロールの軸受箱１か所あたりのベンディング力となる。ＰｂｅとＰｂｄの合力の作用位置が圧延方向ではほぼロール軸線上になるように設定され、ロール軸方向ではシフトする軸受の中心になるように設定されている。そして、ＰｂｅとＰｂｄの合力はその圧延条件のときに必要とされるベンディング力となっている。

中間ロール軸受箱がた取りシリンダ７７１の位置はｇ１に固定されていてその押付け力はＰｇ１となっている。該ｇ１の位置は中間ロールがＬ_ｓの間でシフトしたときでも軸受７９０の軸方向中心のＬ_Ｂ／２に収まるようにしている。

αｅ１、αｅ２、αｄ１、αｄ２の値は必ずしも同じ値である必要はなく、４つの上中間ロールベンディングシリンダ７５０，７５１の出力の作用位置が、軸受７９０の中心位置と略一致するように適宜異なる値とすることができる。もちろん、上中間ロール７２０の位置によってはすべて同じ値とすることもできる。

また、合計４本のシリンダのすべてを駆動する場合に限られず、４本のうち３本を駆動することや、４本のうち２本を駆動することができる。

この場合は、αｅ１、αｅ２、αｄ１、αｄ２のうちいずれか一つ、あるいは２つが０になるのみで、残る３つ、あるいは２つの変数を適宜設定する。

次いで、上中間ロールベンディングシリンダ等の他の配置例やその出力制御について図６および表２を用いて説明する。

図６に示す形態では、圧延材５の入側には、上中間ロールベンディングシリンダ７５０Ａがロールの軸方向に２つ設けられている。また、圧延材５の出側には、上中間ロールベンディングシリンダ７５１Ａが１つ設けられている。

このうち、圧延材５の出側に設けられた上中間ロールベンディングシリンダ７５１Ａは、圧延方向から見たときに、反対側の入側に設けられた２つの上中間ロールベンディングシリンダ７５０Ａの間に位置するように配置される。

また、入側に設けられた２つの上中間ロールベンディングシリンダ７５０Ａのうち、駆動側および操作側のいずれも、軸方向外側の上中間ロールベンディングシリンダ７５０Ａは、シフトシリンダ７２５によりシフト機構７２５Ａを介して上中間ロール７２０を軸方向にシフトさせたときに軸受７９０の中心がシフトする範囲よりも外側に配置されている。

また、圧延材５の出側に配置された上中間ロール軸受箱がた取りシリンダ７７１Ａは、圧延方向から見たときに、同じ出側に１つ設けられている上中間ロールベンディングシリンダ７５１Ａの軸方向の両側に配置されている。

更に、上中間ロール軸受箱がた取りシリンダ７７１Ａのうち、軸方向外側のシリンダの軸方向位置は、反対側の入側に設けられた２つの上中間ロールベンディングシリンダ７５０Ａのうち軸方向外側のシリンダと同じかそれよりも内側の位置に配置される。軸方向内側の上中間ロール軸受箱がた取りシリンダ７７１Ａの軸方向位置は、反対側の入側に設けられた２つの上中間ロールベンディングシリンダ７５０Ａのうち軸方向内側のシリンダと同じかそれよりも内側の位置に配置される。

また、本形態においても、２つの上中間ロール軸受箱がた取りシリンダ７７１Ａの出力が作用する位置が、入側に配置されている２つの上中間ロールベンディングシリンダ７５０Ａの軸方向位置の間に収まるように配置されている、かつ出力が制御されることが望ましい。

次に、本実施例の上中間ロールベンディングシリンダ７５０Ａ，７５１Ａや上中間ロール軸受箱がた取りシリンダ７７１Ａの駆動制御の詳細について説明する。これらの駆動制御も、油圧装置を駆動制御する制御装置８０により実行される。

まず、ロールのベンディング時は、２つの第１シリンダの合計出力と、反対側に設けられた第１シリンダの出力との差が所定範囲内となるように構成されている。また、入側に配置されている２つの上中間ロールベンディングシリンダ７５０Ａの間に軸受７９０の中心が配置されている時、且つロールのベンディング時には、２つの第１シリンダの何れか１つと、反対側に設けられた第１シリンダを駆動するように構成されている。

ここで、上中間ロール７２０のシフト量、すなわち軸受７９０の軸方向中心のシフト量をＬ_Ｓ（駆動方向側のシフト量をプラスとする）とする。Ｌ_Ｓを区間Ａ，Ｂ，Ｃに分ける。表２は軸受中心位置と各シリンダの駆動状態の関係を示す。ｅ１とｄ１を結ぶ線とロール軸線の交点位置は区間Ｃと区間Ｂの境目、ｅ２とｄ１を結ぶ線とロール軸線の交点位置は区間Ｂと区間Ａの境目としている。

軸受の軸方向中心が区間Ｃに存在している場合は、駆動側では、入側の上中間ロールベンディングシリンダ７５０Ａ，ｅ１とｅ２の出力を必要とする入側のベンディング力Ｐｂｅに所定の係数αｅ１とαｅ２をそれぞれ乗じた出力と出側の上中間ロールベンディングシリンダ７５１Ａ，ｄ１とを駆動する。区間Ｃではαｅ１を１としαｅ２を０を選択することでより軸受中心に近いところにベンディング力を作用できる。

操作側では、入側の上中間ロールベンディングシリンダ７５０Ａ，ｅ１とｅ２の出力を必要とする入側のベンディング力Ｐｂｅに所定の係数αｅ１とαｅ２をそれぞれ乗じた出力とと出側の上中間ロールベンディングシリンダ７５１Ａ，ｄ１とを駆動する。区間Ｃではαｅ１を１としαｅ２を０を選択することでより軸受中心に近いところにベンディング力を作用できる。

軸受の軸方向中心が区間Ａに存在している場合も区間Ｃと同様に、駆動側では、入側の上中間ロールベンディングシリンダ７５０Ａと出側の上中間ロールベンディングシリンダ７５１Ａとを駆動する。区間Ａではαｅ１を０としαｅ２を１を選択することでより軸受中心に近いところにベンディング力を作用できる。

操作側では、区間Ｃと同様に入側の上中間ロールベンディングシリンダ７５０Ａと出側の上中間ロールベンディングシリンダ７５１Ａとを駆動する。区間Ａではαｅ１を０としαｅ２を１を選択することでより軸受中心に近いところにベンディング力を作用できる。

軸受の軸方向中心が区間Ｂに存在している場合も区間Ｃと同様に、駆動側および操作側のいずれでも、入側の上中間ロールベンディングシリンダ７５０Ａと出側の上中間ロールベンディングシリンダ７５１Ａを駆動する。区間Ｂにおけるαｅ１とαｅ２の値は、入側の上中間ロールベンディングシリンダ７５０Ａと出側の上中間ロールベンディングシリンダ７５１Ａの合力が軸受中心に近いところにベンディング力が作用するように設定されている。

上中間ロール軸受箱がた取りシリンダ７７１Ａについては、区間Ａ、Ｂ、Ｃともに、位置ｇ１，ｇ２における出力を必要とする出力Ｐｇにそれぞれγ１、γ２を乗じた値とする。区間Ａ、Ｂ、Ｃの係数γ１、γ２はシフトする軸受の中心に上中間ロール軸受箱がた取りシリンダ７７１Ａの押付け力が作用するようにしている。

次に、本実施例の効果について説明する。

上述した本実施例の圧延機は、圧延材を圧延するロールと、ロールからの荷重を受ける軸受７９０と、圧延方向の入側又は出側の各々に、軸受７９０に対して鉛直方向にベンディング力を与えてロールをベンディングさせる１以上の第１シリンダと、圧延方向の入側又は出側の何れか一方に、軸受７９０に対して圧延方向、あるいは圧延方向とは逆側に押圧力を加える第２シリンダと、を備えている。このうち、第１シリンダは、圧延方向から見たときに、圧延方向の入側又は出側の各々の少なくとも１つの第１シリンダがロールの軸方向に離間して配置され、第２シリンダは、圧延方向から見たときに、圧延方向の入側又は出側の各々に配置された全ての第１シリンダのうち、軸方向が最も外側と最も内側の第１シリンダの位置と同じかそれらの間に配置されている。

これによって、入側又は出側の一方の第１シリンダ（ベンディングシリンダ）の設置範囲に、入側又は出側の他方の第２シリンダ（がた取りシリンダ）が設置されたものとなる。このため、第２シリンダの押圧力の作用範囲が、軸受に偏荷重が発生しないようにベンディング力を作用させる範囲を大幅に超えることを抑制できるため、ベンディング力と押圧力とを適切に軸受に対して作用させつつ、装置の大型化を抑制することができる。

第２シリンダの押圧力が軸受の長手方向中央部近傍に作用させることで生じる効果は以下である。

図７は、駆動側の軸方向内側の上中間ロール軸受箱がた取りシリンダ７７１のみ駆動した場合で、軸受の長手方向中央部近傍に第２シリンダの押圧力が作用した場合を示す。ロールから軸受に作用する圧延方向の力Ｆｄ、第２シリンダの押圧力Ｆｇ２、上中間ロール軸受箱７２２Ａと上中間ロールベンディングブロック部７２７のライナに生じる外側の反力Ｆ１、内側の反力Ｆ２とすると、Ｆｇ２＝Ｆｄ＋Ｆ１＋Ｆ２の関係となる。Ｆ１とＦ２のいずれかが０になるとライナが当たっていない状態になるので好ましくない。ここではＦｇ２はＦｄ作用位置近くに発生しているので、Ｆｇ２を比較的小さな値とすることができる。すなわち、第２シリンダの押圧力を小さくすることができる。

これに対し、図８は駆動側の軸方向外側の上中間ロール軸受箱がた取りシリンダ７７１のみ駆動した場合で、軸受の長手方向中央部近傍から離れた位置に第２シリンダの押圧力が作用した場合を示す。第２シリンダの押圧力Ｆｇ１は同様に、Ｆｇ１＝Ｆｄ＋Ｆ１＋Ｆ２の関係となる。Ｆ２が０にならないようにするためには、モーメントのつり合いからＦｇ１は大きな値となってしまう。これでは、より大きな第２シリンダが必要となり、構造的にその大きなシリンダを上中間ロールベンディングブロック部７２７に納めることは困難となる。

図７のように第２シリンダの押圧力を軸受の長手方向中央部近傍に作用させることで第２のシリンダの必要となる出力を抑え、シリンダの大きさを抑えて、上中間ロールベンディングブロック部７２７の中に収納可能とすることができる。

更に、第１シリンダを駆動する制御装置８０を更に備え、制御装置８０は、軸受７９０の中心部分にその合力が加わるように、３つ以上の第１シリンダを駆動するように構成されたことで、ベンディング合力を軸受の長手方向中央部近傍に作用させる構造とすることができる。したがって、簡易な構造でも軸受への偏荷重を低減することができる。

＜実施例２＞
次に、本発明の圧延機の実施例２について図９及び図１０を用いて説明する。図９は図２のＢ－Ｂ’矢視断面の一部を示す図である。図１０は作業ロール部分の詳細を説明する平面図である。

図９および図１０が図４及び図５と異なる部分を説明する。本実施例では、上作業ロール７１０の駆動側と操作側の各々において、圧延材５の入側には、第１シリンダ７４０と第２シリンダ７６０が１つずつ設けられ、操作側では第２シリンダ７６０の軸方向外側に第１シリンダ７４０が設けられている。また、圧延材５の出側には、第１シリンダ７４１が１つ設けられ、圧延方向から見たときに、操作側では第１シリンダ７４１は入側の第２シリンダ７６０よりも軸方向内側に設けられている。また、駆動側では第２シリンダ７６０の軸方向内側に第１シリンダ７４０が設けられている。また、圧延材５の出側には、第１シリンダ７４１が１つ設けられ、圧延方向から見たときに、駆動側では第１シリンダ７４１は入側の第２シリンダ７６０よりも軸方向外側に設けられている。

これによって、上作業ロール軸受箱７１２において、第２シリンダの押圧力の作用範囲が、第１シリンダのベンディング合力の作用範囲を大幅に超えることを抑制できるため、ベンディング力と押圧力とを適切に軸受に対して作用させつつ、装置の大型化を抑制することができる。

なお、上作業ロール７１０において、圧延方向から見たときに、操作側において入側の第１シリンダを第２シリンダよりも軸方向内側に設け、出側の第１シリンダを第２シリンダよりも軸方向外側に設けてもよい。また、駆動側において入側の第１シリンダを最も軸方向外側に設け、出側の第１シリンダを最も軸方向内側に設けてもよい。また、第２シリンダの軸方向位置は、入側と出側のうち、第２シリンダが設けられていない方の第１シリンダの軸方向位置と同じとしてもよい。

上記は作業ロールについて説明したが、中間ロールに対して上記を適用できる。

また、上記はシフト量Ｌ_Ｓがある量であるときを説明したが、Ｌ_Ｓが０であってシフトしないロールについても適用できる。即ち、軸受に対して鉛直方向のベンディング力と圧延方向の押圧力とを加える圧延機であれば、本発明を適用することができる。第２シリンダの押圧力の作用範囲が、第１シリンダのベンディング合力の作用範囲を大幅に超えることを抑制できるため、ベンディング力と押圧力とを適切に軸受に対して作用させつつ、装置の大型化を抑制することができる。

＜その他＞
なお、本発明は上記の実施例に限られず、種々の変形、応用が可能なものである。上述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。

１…圧延設備
５…圧延材
１０…第１スタンド（圧延機）
２０…第２スタンド（圧延機）
３０…第３スタンド（圧延機）
４０…第４スタンド（圧延機）
５０…第５スタンド（圧延機）
６０…第６スタンド（圧延機）
７０…第７スタンド（圧延機）
８０…制御装置
７００…ハウジング
７０２…入側固定部材
７０３…出側固定部材
７１０…上作業ロール（ロール）
７１１…下作業ロール（ロール）
７１２…上作業ロール軸受箱
７１３…下作業ロール軸受箱
７１４…作業ロールベンディングブロック部
７１５，７１６，７２５，７２６…シフトシリンダ
７２０…上中間ロール（ロール）
７２１…下中間ロール（ロール）
７２２，７２２Ａ…上中間ロール軸受箱
７２３，７２３Ａ…下中間ロール軸受箱
７２５Ａ…シフト機構
７２７…上中間ロールベンディングブロック部
７２８…下中間ロールベンディングブロック部
７３０…上補強ロール
７３１…下補強ロール
７３２…上補強ロール軸受箱
７３３…下補強ロール軸受箱
７４０，７４１…上作業ロールベンディングシリンダ（第１シリンダ）
７４２，７４３…上作業ロールベンディングシリンダ
７４４，７４５…下作業ロールベンディングシリンダ（第１シリンダ）
７４６，７４７…下作業ロールベンディングシリンダ
７５０，７５０Ａ，７５１，７５１Ａ…上中間ロールベンディングシリンダ（第１シリンダ）
７５２，７５３…下中間ロールベンディングシリンダ（第１シリンダ）
７６０…上作業ロール軸受箱ガタ取りシリンダ（第２シリンダ）
７６２…下作業ロール軸受箱ガタ取りシリンダ（第２シリンダ）
７７１，７７１Ａ…上中間ロール軸受箱ガタ取りシリンダ（第２シリンダ）
７７３…下中間ロール軸受箱ガタ取りシリンダ（第２シリンダ）
７８０…上補強ロール軸受箱ガタ取りシリンダ
７８２…下補強ロール軸受箱ガタ取りシリンダ
７９０…軸受
８１２ＡＢ…上作業ロール軸受箱つば部
８２２ＡＢ…上中間ロール軸受箱つば部

Claims (3)

1. 圧延材を圧延するロールと、
   前記ロールからの荷重を受ける軸受と、
   圧延方向の入側および出側のいずれにも配置され、前記軸受に対して鉛直方向にベンディング力を与えて前記ロールをベンディングさせる１以上の第１シリンダと、
   前記圧延方向の入側又は出側の何れか一方に、前記軸受に対して前記圧延方向、あるいは前記圧延方向とは逆側に押圧力を加える第２シリンダと、を備え、
   前記圧延方向の入側および出側のいずれにも配置された全ての前記第１シリンダは、前記圧延方向から見たときに、前記ロールの軸方向にずれて配置され、
   駆動側の前記第２シリンダは、前記圧延方向から見たときに、駆動側における前記圧延方向の入側および出側のいずれにも配置された全ての前記第１シリンダのうち、前記圧延材に最も近く配置された前記第１シリンダの前記軸方向の位置と前記圧延材に最も遠く配置された前記第１シリンダの前記軸方向の位置と同じかそれらの間に配置されており、
   操作側の前記第２シリンダは、前記圧延方向から見たときに、操作側における前記圧延方向の入側および出側のいずれにも配置された全ての前記第１シリンダのうち、前記圧延材に最も近く配置された前記第１シリンダの前記軸方向の位置と前記圧延材に最も遠く配置された前記第１シリンダの軸方向の位置と同じかそれらの間に配置されている
   ことを特徴とする圧延機。
2. 請求項１に記載の圧延機において、
   前記第１シリンダは、前記圧延方向の入側および出側のいずれにも１つずつ配置されている
   ことを特徴とする圧延機。
3. 請求項１又は２に記載の圧延機において、
   前記第１シリンダを駆動する制御装置を更に備え、
   前記制御装置は、前記軸受の中心部分にその合力が加わるように、２つ以上の前記第１シリンダを駆動するように構成された
   ことを特徴とする圧延機。

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