JPH084812B2

JPH084812B2 - 圧延機

Info

Publication number: JPH084812B2
Application number: JP15726490A
Authority: JP
Inventors: 武久原子; 宏安藤; 孝夫喜多; 健治水野
Original assignee: Hitachi Ltd; Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Nippon Steel Corp
Priority date: 1990-06-15
Filing date: 1990-06-15
Publication date: 1996-01-24
Anticipated expiration: 2011-01-24
Also published as: JPH0452014A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はロールシフト及びロールベンディングの両機
能を備えた圧延機に係わり、特に、ロールベンディング
装置の操作性及び設備経済性を改良した圧延機に関す
る。

〔従来の技術〕

ロールシフト及びロールベンディングの両機能を備え
た従来の圧延機は、例えば特開昭59−229207号公報に記
載のように、上下作業ロールの各軸受箱においてロール
軸方向に所定間隔で配列された複数個のベンディングシ
リンダを有し、これらベンディングシリンダに対して上
下作業ロールを軸受箱と共に軸方向に移動すると共に、
ベンディングシリンダにより軸受箱を軸直角方向に加圧
してロールにベンディング力を作用させることにより圧
延材の形状制御を行う構成となっている。

そして、上記特開昭59−229207号公報に記載の圧延機
においては、上圧延ロールの各軸受箱に対する複数個の
ベンディングシリンダと下圧延ロールの対応する軸受箱
に対する複数個のベンディングシリンダのそれぞれの液
圧ラインに切換弁を設け、ロールシフト位置に応じて切
換弁を切り換えて、軸受に作用するベンディング力の合
力が軸受幅方向中央部の軸受幅の1/2の範囲内に作用す
るように制御しており、これによりロール軸受に偏荷重
が作用することを防止し、ロール軸受の長寿命化、ロー
ルシフト量の長ストローク可能によるロールの長寿命化
を達成している。また別の実施例では、複数個のベンデ
ィングシリンダのそれぞれの液圧ラインに切換弁と圧力
調整弁を設置し、ロールシフト位置に応じて切換弁によ
り加圧するシリンダと加圧しないシリンダとに分けると
共に、ロールシフト位置に応じて圧力調整弁により加圧
するシリンダの圧力を調整してベンディング力の合力が
ロール軸受中央に作用するように制御しており、これに
よっても同様な目的を達成している。なお、切換弁はシ
リンダを加圧しないとき、シリンダをタンクに接続し、
ラムを０ストロークまで戻して使用している。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上のように、上記従来技術ではベンディングシリン
ダの制御によりベンディング力の合力が作用する位置を
制御し、軸受及びロールの長寿命化を達成している。し
かしながら、上記従来技術は、個別のベンディングシリ
ンダそれぞれに切換弁又は切換弁及び圧力調整弁を設け
ているので、切換弁の数量がベンディングシリンダの数
量だけ必要となり、不経済であるという問題があった。
また、ベンディングシリンダを加圧状態から加圧しない
状態に切り換える際、ラムをストロークさせ、液圧をタ
ンクに戻すことになり、液圧源の浪費となるし、またそ
のために切り換え時間も長くなり、圧延機を有効に活用
する時間が減少し、この点でも不経済である。

本発明の目的は、軸受及びロールの長寿命化を達成す
ると共に前述せる不経済性を克服し、実用的でかつ操作
性を向上させた圧延機を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は、上下圧延ロール
の各軸受部においてロール軸方向に所定間隔で配列され
た複数個のベンディングシリンダを有し、これらベンデ
ィグシリンダに対して上下圧延ロールを軸受部の軸受と
共に軸方向に移動することにより圧延材の形状制御を行
うようにした圧延機において、上圧延ロールの各軸受部
における複数個のベンディングシリンダと下圧延ロール
の対応する軸受部における複数個のベンディングシリン
ダの上下の対角に位置するものの液圧ラインをそれぞれ
共通の液圧系統に接続し、各液圧系統にベンディングシ
リンダへの液圧の供給を切り換える切換弁を設置したも
のである。

好ましくは、前記共通の液圧系統は、さらに、前記各
切換弁が対応するベンディングシリンダを使用しない位
置にあるときにそのベンディングシリンダに微小圧力を
作用させる手段を有している。

また好ましくは、本発明の圧延機は、さらに、前記軸
受部の軸受に作用するベンディング力の合力の作用点が
その軸受の幅方向中央部の所定の範囲内に位置するよう
に、前記圧延ロールの軸方向移動位置に応じて前記切換
弁を切り換える複数の切換パターンが予め設定されてお
り、その時の圧延ロールの軸方向移動位置に応じて対応
する切換パターンを選択して前記切換弁を切り換える制
御手段を備えている。

前記ベンディング力の合力の作用点が位置する前記軸
受の所定の範囲は好ましくは軸受幅の1/2の範囲であ
る。

〔作用〕

ロールシフト圧延機において、上下のロールは互いに
逆方向にシフトされる特長がある。このことに着目し、
上下の互に対角に位置するベンディングシリンダを、ロ
ールの軸方向移動位置に応じてベンディング力を作用さ
せる組と作用させない組とに分け、ベンディング力の合
力を軸受の幅方向中央部の所定の範囲に作用させること
が可能となる。本発明はこの知見に基づくもので、上下
の互に対角に位置するベンディングシリンダの液圧ライ
ンを共通の液圧系統に接続し、各液圧系統に切換弁を設
置することにより、上記のようにベンディング力を制御
しかつ切換弁及び圧力調整弁の数を半減することが可能
となる。

また、使用しないベンディングシリンダに微小圧力を
作用させることによりラムの先端を軸受箱にソフトタッ
チさせて戻りを阻止し、液圧の消費を防止する。また、
ラムの先端が軸受箱に接触しているので、ベンディング
力を作用させるときの無駄な動きがなくなる。

さらに、ベンディング力の合力の作用点が軸受の幅方
向中央部の所定の範囲内に位置するようにロール移動位
置に応じて切換弁の切換パターンを予め設定した制御手
段を設け、切換弁を切り換えることにより、個々のベン
ディングシリンダの液圧を微妙に変化させることなく、
ベンディング力の合力を軸受の幅方向中央部の所定の範
囲に作用させることができ、操作性が向上する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第８図により説明
する。本実施例は作業ロールシフトの４段圧延機に本発
明を適用したものである。

第１図〜第３図において、本実施例の４段圧延機は、
圧延機ハウジング１、ベンディングシリンダ保持ブロッ
ク2A,2B,2C,2D（以下、適宜「２」で代表する）、上下
作業ロール軸受箱3,4、上下補強ロール軸受箱5,6、上下
作業ロール7,8及び上下補強ロール9,10を備えている。
上下作業ロール軸受箱3,4は上下作業ロール7,8の両端を
支持するようそれぞれ２組設けられ、上下補強ロール軸
受箱5,6も同様である。保持ブロック2A〜2Dは各組の上
下作業ロール軸受箱3,4とハウジング１の入側部分及び
出側部分との間にそれぞれ配置されている。即ち、各組
の上下軸受箱3,4に対して２個の保持ブロック２が設け
られている。各保持ブロック２には、第４図に示すよう
に、上作業ロール軸受箱３を加圧する３個のベンディン
グシリンダ11A,11B,11C（以下、適宜「11」で代表す
る）及び下作業ロール軸受箱４を加圧する３個のベンデ
ィングシリンダ12A,12B,12C（以下、適宜「12」で代表
する）がロール軸方向に所定の間隔Ｐを隔てて配列され
ている。上下軸受箱3,4には、第５図に示すように、作
業ロール7,8の端部を支承する軸受13が内蔵されてい
る。

ベンディングシリンダの液圧系統を第６図に示す。第
６図において、ベンディングシリンダ保持ブロック2Aの
上ベンディングシリンダ11と下ベンディングシリンダ12
はそれぞれボトム側シリンダ室が液圧ライン24A,24B,24
C及び25A,25B,25Cに接続され、これら液圧ラインのうち
上下の対角に位置するベンディングシリンダの液圧ライ
ン、即ち、ベンディングシリンダ11C及び12Aの液圧ライ
ン24C及び25Aが共通の液圧系統26Aに接続され、ベンデ
ィングシリンダ11B及び12Bの液圧ライン24B及び25Bが共
通の液圧系統26Bに接続され、ベンディングシリンダ11A
及び12Cの液圧ライン24A及び25Cが共通の液圧系統26Cに
接続されている。

液圧系統26A〜26Cには、それぞれ、切換弁14A,14B,14
C及び圧力調整弁15A,15B,15Cが設置され、かつ液圧源と
してモータ27により駆動させる油圧ポンプ28が設けられ
ている。また、液圧系統26A〜26Cには減圧弁16が配置さ
れている。

切換弁14A〜14Cはコントロールボックス23からの指令
信号により第１の位置（ａ位置）と第２の位置（ｂ位
置）とに選択的に切り換えられる電磁切換弁であり、ａ
位置では圧力調整弁15A〜15Cにより調整された圧力がベ
ンディングシリンダ11,12に供給され、ｂ位置では減圧
弁16により減圧された圧力がベンディングシリンダ11,1
2に供給される。圧力調整弁15A〜15Cはロールの所要ベ
ンディング力に応じて調整され、切換弁14A〜14Cがａ位
置にあるときには、ベンディングシリンダを加圧してそ
の所要ベンディング力を作用させる。減圧弁16はベンデ
ィグシリンダ11,12のラムの自重を持ち上げるに足る微
小圧力を生成し、切換弁14A〜14Cがｂ位置にあるときに
はその微小圧力を使用しないベンディングシリンダに供
給し、ラムの先端を軸受箱にソフトタッチさせる。

図示しないが、ベンディングシリンダ保持ブロック2B
〜2Dにおける上ベンディングシリンダ11と下ベンディン
グシリンダ12の液圧ラインも同様に接続され、それぞ
れ、第６図の共通の液圧系統26A〜26Cに接続されてい
る。

第２図及び第３図に戻り、上下作業ロール7,8はハウ
ジング１の側面に取り付けられたロールシフト装置17に
よりロール軸方向にシフトされる。即ち、ロールシフト
装置17は、上軸受箱３と係合する入側及び出側のキーパ
ープレート18、回転腕19、回転中心ピン20及び回転腕19
に係合するシフトシリンダ21を備え、シフトシリンダ21
が作動することによりロール７はロール軸方向に第２図
に示すごとく＋Ｓ又は−Ｓシフトされる。このシフト装
置17は上作業ロール７及び下作業ロール８用にそれぞれ
設置され、それぞれのロールは単独に互いに反対方向に
シフトされる。即ち、上作業ロール７が＋Ｓシフトされ
るときは、下作業ロール８は−Ｓソフトされる。

以上のように、上下作業ロール7,8がロール軸方向に
上下で反対方向にシフト量±Ｓシフトされ、ベンディン
グシリンダ11,12により作業ロール軸受箱3,4を加圧して
作業ロールにベンディング力を作用させ、ロールを変形
させることにより圧延材の形状制御が実施される。

そして、作業ロール軸受箱の１つ、例えば第３図に示
す上作業ロール７の軸受箱３の端部には、ロール７の軸
方向シフト量を検出するための検出器22が設置され、そ
の検出信号がコントロールボックス23に送信される。コ
ントロールボックス23には、第７図に示すように作業ロ
ール７のシフト量に応じた切換弁14A〜14Cの切換パター
ンが予め設定されており、検出器22のロール位置の信号
により対応する切換パターンを選択し、その切換パター
ンに応じて切換弁14A〜14Cに指令信号を送り、切換弁14
A〜14Cを切り換える。

ここで、切換パターンの設定の考え方を説明する。第
５図において、作業ロール7,8の移動につれて軸受13も
一体に移動し、ベンディング力の合力の作用点、即ち、
ベンディング力の荷重芯と軸受13の幅Ｌの中心とにロー
ルシフト量に相当するずれＳが生じる。一般に軸受13に
は４列テーパーコロ軸受が使用され、ベンディング力荷
重芯（ベンディング力の合力の作用点）が軸受幅Ｌの1/
2Lの範囲内にあるのが望ましい。即ち、第８図に示す如
く、第８図（イ）ではベンディング荷重芯Ｆが1/2Lの範
囲内にあり、軸受13の受圧面は下方片側であるが、第８
図（ロ）の如くベンディング荷重芯Ｆが1/2Lの範囲外と
なった場合、軸受幅Ｌの軸方向片側で受圧面が反転し、
軸受13に悪影響を与えて軸受の寿命を低下させるからで
ある。

本実施例では、上記切換弁14A〜14Cの切換パターンは
軸受13に作用するベンディング力の合力の作用点が軸受
幅Ｌの1/2Lの範囲内でかつできるだけ軸受け中心に一致
するように、作業ロール７のシフト量に応じて設定され
ている。

従って、本実施例によれば、検出器22のロール位置の
信号により第７図示す切換パターンを選択し、その切換
パターンを応じて切換弁14A〜14Cを切り換えることによ
り、作業ロール軸受箱3,4に適正なベンディング力を作
用させることができ、これによりロール軸受13に偏荷重
が作用することを防止し、ロール軸受の長寿命化、ロー
ルシフト量の長ストローク可能によるロールの長寿命化
が可能となる。

また、本実施例によれば、上述した液圧系統及びその
制御手段のにより経済性及び操作性を向上させるという
効果が得られる。

即ち、従来技術では、上述した軸受13への悪影響を取
り除くために個別のベンディングシリンダの液圧ライン
に圧力調整弁を配設し、ロールシフト位置により次のよ
うに調整していた。即ち、第６図を参照し、上ロール７
を＋Ｓ、下ロール８を−Ｓシフトした場合には、使用す
るベンディングシリンダは11B,11C,12A,12Bとし、その
各々のベンディングシリンダの液圧ラインの圧力を調節
し、ベンディング力荷重芯と軸受13の中心を一致させ、
軸受に作用する荷重状態を第８図（イ）の如くなるよう
にしていた。

しかしこの従来技術では、ベンディングシリンダの個
数だけ圧力調整弁及び切換弁を設置する必要があって不
経済であること、また個別のベンディングシリンダの圧
力をロールシフト位置により微小に調節することになり
操作性が悪いこと、使用しないベンディングシリンダの
圧力はタンクに解放するため、油圧減の浪費となる等の
不利がある。

本実施例では、上下作業ロール7,8が互いに反対方向
にシフトされることを利用し、第６図に示す如く上下対
角位置のベンディングシリンダの液圧ラインを共通の油
圧系統に接続することにより、切換弁14A〜14C及び圧力
調整弁15A〜15Cの数量を減少でき、経済的なロールベン
ディング装置を提供でき、かつ切換弁及び圧力調整弁の
数が少ないことより操作性及び保守性が向上する。

また、ベンディング力の合力の作用点が軸受幅Ｌの1/
2Lの範囲内に位置するように切換弁14A〜14Cを切り換え
るので、ベンディングシリンダ11,12の液圧を微妙に変
化させる必要がなく、この観点からも圧延機の操作性が
向上する。

また、ベンディング力を作用させないベンディングシ
リンダ11,12の液圧ラインはシリンダのラムの自重のみ
を支えるだけの微少圧力を作用させる減圧弁16に連絡さ
れるので、切換弁14A〜14Cの切換時の液圧の浪費を防止
でき、さらにラムの先端を軸受箱にソフトタッチさせる
ので、ベンディング力を作用させるときの無駄な動きが
なくなり、素早い制御が可能である。

本発明の他の実施例を第９図及び第10図により説明す
る。上述の実施例ではロール軸方向に配列されるベンデ
ィングシリンダの数を３本としたロールベンディング装
置に本発明を適用したものであるが、ロールシフトスト
ローク量Ｓが増大した場合にはベンディングシリンダの
数を増加させることが有利であり、本実施例は、例えば
第９図に示すごとく４本のベンディングシリンダ11A,11
B,11C,11D及び12A,12B,12C,12Dを使用するロールベンデ
ィング装置に本発明を適用したものである。

第９図において、この実施例も上述の実施例と同様
に、ベンディングシリンダ保持ブロック２の上ベンディ
ングシリンダ11A〜11Dと下ベンディングシリンダ12A〜1
2ADの上下の対角に位置するものの液圧ラインをそれぞ
れ共通の液圧系統26A,26B,26C,26Dに接続し、液圧系統2
6A〜26Dには、それぞれ、切換弁14A,14B,14C,14D及び圧
力調整弁15A,15B,15C,15Dが設置され、かつ液圧系統26A
〜26Dに減圧弁16が配置されている。

また、コントロールボックス23には、第10図に示すよ
うに作業ロールのシフト量に応じた切換弁14A〜14Dの切
換パターンが予め設定されており、検出機22（第３図参
照）のロール位置の信号により対応する切換パターンを
選択し、その切換パターンに応じて切換弁14A〜14Dに指
令信号を送り、切換弁14A〜14Dを切り換える。切換弁14
A〜14Dの切換パターンは、上述の実施例と同様に、軸受
13に作用するベンディング力の合力の作用点が軸受幅Ｌ
の1/2Lの範囲内でかつできるだけ軸受中心に一致するよ
うに、作業ロール７のシフト量に応じて設定されてい
る。

本実施例においても上述の実施例と同様の効果が得ら
れることは明らかであろう。

なお、以上の実施例において、切換弁14A〜14Dを切換
をパターン化し、軸受13に作用するベンディング力の合
力が軸受幅Ｌの1/2Lの範囲内に作用するようにしたが、
切換弁14A〜14Dを切換をパターン化すると共に、ロール
シフトストローク位置により圧力調整弁15A〜15C又は15
A〜15Dを制御して圧力を調整し、ベンディングシリンダ
によるベンディング力の合力の作用点（荷重芯）を軸受
幅Ｌの中心に一致させることも可能であり、この場合、
軸受及びロールの更なる長寿命化が期待できる。

また、以上の実施例では作業ロールのロールシフトを
行う圧延機に本発明を適用したが、中間ロールシフトを
行う６段圧延機にも本発明は同様に適用することができ
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、上下対角位置のベンディングシリン
ダの液圧ラインを共通の液圧系統に接続したので、切換
弁及び圧力調整弁の数が減少し、経済的なロールベンデ
ィング装置を提供できる。また、使用しないベンディン
グシリンダには微小圧力をかけるので、液圧の浪費が防
止できる。さらに、ベンディング力の合力の作用点が軸
受の幅方向中央部の所定の範囲内に位置するように、ロ
ールシフト位置に応じて切換弁の切換をパターン化した
ので、個々のベンディングシリンダの液圧を微妙に変化
させる必要がなく、圧延機の操作性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による圧延機の縦断面図であ
り、第２図はその圧延機の側面図であり、第３図は第２
図のIII−III線断面図であり、第４図はロールベンディ
ング装置の全体の配置を示す図であり、第５図は第１図
のＶ−Ｖ線断面図であり、第６図は第１図のVI−VI線断
面図とベンディングシリンダの液圧系統を示す図であ
り、第７図は切換弁の切換パターンを示す図であり、第
８図（イ）及び（ロ）は軸受に作用する荷重状態を示す
図であり、第９図は本発明の他の実施例による圧延機の
第６図と同様な図であり、第10図はその実施例の切換弁
の切換パターンを示す図である。符号の説明 3,4……軸受箱 7,8……作業ロール 11（11A〜11C）,12（12A〜12C）……ベンディングシリ
ンダ 13……軸受 14A〜14C……切換弁 15A〜15C……圧力調整弁 16……減圧弁 23……コントロールボックス（制御手段） 24A〜25C,25A〜25C……液圧ライン 26A〜26C……液圧系統

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者喜多孝夫茨城県鹿島郡鹿島町大字光３番地住友金属工業株式会社鹿島製鉄所内 (72)発明者水野健治茨城県鹿島郡鹿島町大字光３番地住友金属工業株式会社鹿島製鉄所内 (56)参考文献特開昭61−129208（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−229207（ＪＰ，Ａ) 実公昭59−185506（ＪＰ，Ｙ２) 実公昭59−56910（ＪＰ，Ｙ２) 実公平１−113103（ＪＰ，Ｙ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上下圧延ロールの各軸受部においてロール
軸受方向に所定間隔で配列された複数個のベンディング
シリンダを有し、これらベンディングシリンダに対して
上下圧延ロールを軸受部の軸受と共に軸方向に移動する
ことにより圧延材の形状制御を行うようにした圧延機に
おいて、上圧延ロールの各軸受部における複数個のベンディング
シリンダと下圧延ロールの対応する軸受部における複数
個のベンディングシリンダの上下の対角に位置するもの
の液圧ラインをそれぞれ共通の液圧系統に接続し、各液
圧系統にベンディングシリンダへの液圧の供給を切り換
える切換弁を設置したことを特徴とする圧延機。
【請求項２】請求項１記載の圧延機において、前記共通
の液圧系統は、さらに、前記各切換弁が対応するベンデ
ィングシリンダを使用しない位置にあるときにそのベン
ディングシリンダに微小圧力を作用させる手段を有する
ことを特徴とする圧延機。
【請求項３】請求項１記載の圧延機において、前記軸受
部の軸受に作用するベンディング力の合力の作用点がそ
の軸受の幅方向中央部の所定の範囲内に位置するよう
に、前記圧延ロールの軸方向移動位置に応じて前記切換
弁を切り換える複数の切換パターンが予め設定されてお
り、その時の圧延ロールの軸方向移動位置に応じて対応
する切換パターンを選択して前記切換弁を切り換える制
御手段をさらに備えることを特徴とする圧延機。
【請求項４】請求項３記載の圧延機において、前記ベン
ディング力の合力の作用点が位置する前記軸受の所定の
範囲は軸受幅の1/2の範囲であることを特徴とする圧延
機。