(57)【要約】【課題】上、下フレームの前後の左右両側に設けられた４つの締結手段が有する微小隙間に起因したガタの影響を排除して、オンラインで容易に上、下ロール間隔の確認や設定が可能な連続鋳造用設備のガイドロールセグメントを提供する。【解決手段】鋳片１１の上、下面を挟んで圧下する上、下ロール１２、１３をそれぞれ保持する上、下フレーム１４、１５と、上、下フレーム１４、１５の前後の左右両側に設けられた締結手段１６を有し、各締結手段１６は、上フレーム１４に設けられた油圧シリンダ１７と、油圧シリンダ１７のロッド１８に上端部が取外し可能に連結され、下端部が下フレーム１５に取外し可能に連結されたリンク部材１９とを有する連続鋳造用設備のガイドロールセグメント１０において、上、下フレーム１４、１５の間に上フレーム１４を持上げる押上げ手段２０を設け、上フレーム１４をその自重に対抗して上限位置に保持する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳片の上、下面を挟んで圧下する上、下ロールをそれぞれ保持する上、下フレームと、前記上、下フレームの前後の左右両側に設けられた４つの締結手段を有し、前記各締結手段は、前記上フレームに設けられた油圧シリンダと、該油圧シリンダのロッドに上端部が取外し可能に連結され、下端部が前記下フレームに取外し可能に連結されたリンク部材とを有する連続鋳造用設備のガイドロールセグメントにおいて、
前記上、下フレームの間に前記上フレームを持上げる押上げ手段を設け、前記上フレームをその自重に対抗して上限位置に保持することを特徴とする連続鋳造用設備のガイドロールセグメント。
【請求項２】
請求項１記載の連続鋳造用設備のガイドロールセグメントにおいて、前記押上げ手段には、常時前記上フレームを上方に付勢するバネが使用されていることを特徴とする連続鋳造用設備のガイドロールセグメント。
【請求項３】
請求項２記載の連続鋳造用設備のガイドロールセグメントにおいて、前記バネには直列に高さ調整機構が設けられていることを特徴とする連続鋳造用設備のガイドロールセグメント。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１記載の連続鋳造用設備のガイドロールセグメントにおいて、前記リンク部材の上下は、それぞれピン支持部材と、該ピン支持部材を挿通するピンと、該ピンに装着された球面座を介して、前記油圧シリンダのロッド及び前記下フレームに連結されていることを特徴とする連続鋳造用設備のガイドロールセグメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブルームやスラブを鋳造する連続鋳造用設備のガイドロールセグメントに関し、詳しくは、連続鋳片（以下、単に鋳片という）の保持や圧下を行う上、下ロールを保持する上、下フレームに締結手段が設けられている連続鋳造用設備のガイドロールセグメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ブルームやスラブを鋳造する連続鋳造用設備のガイドロールセグメントでは、ブルーム用やスラブ用の鋳片の中心偏析を改善するため、上、下ロールをそれぞれ保持している上、下フレーム間にスペーサを挿入して、例えば、下フレームに対して上フレームを傾け、上、下ロール間の間隔が鋳片の入側から出側に向けて徐々に狭まるようにして、鋳片を上、下ロールで圧下することが行われている。しかし、上、下フレーム間にスペーサを挿入した場合、上、下ロール間の間隔（上フレームの傾斜角度）がスペーサの厚みで決まる一定値に固定されて、鋳造鋼種変更時や鋳造速度変更時など上、下ロール間隔を変えたい場合に追従できないという問題がある。そこで、スペーサを、鋳片の幅方向に沿って傾斜する傾斜面で互いに当接する対となる楔形状部材に分割し、一方の楔形状部材をフレームに固定すると共に、他方の楔形状部材を傾斜面に沿って摺動させることにより上、下フレーム間の距離を変化させて上、下ロール間の間隔を調整することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、ブルームやスラブを鋳造する連続鋳造用設備のガイドロールセグメントでは、ガイドロールセグメントの上、下フレームの解体及び組立ての容易さ及び製作コストの観点から、上、下フレームにピン支持部を持たせてリンクで連結した構造を採用している。特に、最近のスラブ用連続鋳造設備のガイドロールセグメントでは、上、下フレームクランプ用の油圧シリンダに位置決めセンサを内蔵したものを用い、上、下ロールの間隔を遠隔操作することが行われている。これらのセグメント構造では、上、下フレームの各連結箇所に機械部品の嵌め合いのため微小隙間が存在するため、例えば、特許文献２には、鋳片表面に上、下ロールを一旦接触させて微小隙間に起因するガタを排除すると共に、接触した時点の油圧シリンダの位置を基準点として、上、下ロール間の間隔を制御することが記載され、また、例えば、特許文献３には、ガイドロールセグメントの交換時に上、下ロールの間隔の初期値設定を行うことが記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１５６５０１号公報
【特許文献２】特開平８−９０１８６号公報
【特許文献３】特開２００８−９３７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された発明では、鋳片の移動方向に沿った一方のフレームに対する他方のフレームの傾斜角度は一定なので、鋳片の圧下量を変化させる場合（ガイドロールセグメントで鋳片の出側における上、下ロール間の間隔を変える場合）、ガイドロールセグメントを連続鋳造用設備から取外して、整備場で傾斜角度が異なる対となる楔形状部材に交換する必要があり、ガイドロールセグメントの調整に多くの時間を要し生産性が低下するという問題がある。
また、特許文献２に記載された発明では、オフラインで予め上、下ロール間の間隔が測定できず、鋳造に先立って必ず油圧シリンダの位置決め作業を実施せねばならず鋳造作業が煩雑になって生産性が低下するという問題が生じる。更に、特許文献３に記載された発明では、一度設定したロール間隔が使用中にずれてきた場合、このずれ量を把握することができないという問題があり、ガイドロールセグメントをオンラインにセットして予め上、下ロール間のロール間隔を再測定する必要がある場合、特に、湾曲部セグメントにおいては、上、下フレームの連結部に存在する微小隙間の影響で上フレームが傾き、正しいロール間隔を容易に測定することができないという問題も生じる。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、上、下フレームに設けられた締結手段に存在する微小隙間に起因したガタの影響を排除して、オンラインで容易に上、下ロール間隔の確認や設定が可能な連続鋳造用設備のガイドロールセグメントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的に沿う本発明に係る連続鋳造用設備のガイドロールセグメントは、鋳片の上、下面を挟んで圧下する上、下ロールをそれぞれ保持する上、下フレームと、前記上、下フレームの前後の左右両側に設けられた４つの締結手段を有し、前記各締結手段は、前記上フレームに設けられた油圧シリンダと、該油圧シリンダのロッドに上端部が取外し可能に連結され、下端部が前記下フレームに取外し可能に連結されたリンク部材とを有する連続鋳造用設備のガイドロールセグメントにおいて、
前記上、下フレームの間に前記上フレームを持上げる押上げ手段を設け、前記上フレームをその自重に対抗して上限位置に保持している。
【０００８】
本発明に係る連続鋳造用設備のガイドロールセグメントにおいて、前記押上げ手段には、常時前記上フレームを上方に付勢するバネを使用することができる。
ここで、前記バネには直列に高さ調整機構を設けることが好ましい。
【０００９】
本発明に係る連続鋳造用設備のガイドロールセグメントにおいて、前記リンク部材の上下は、それぞれピン支持部材と、該ピン支持部材を挿通するピンと、該ピンに装着された球面座を介して、前記油圧シリンダのロッド及び前記下フレームに連結されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る連続鋳造用設備のガイドロールセグメントにおいては、押上げ手段により上フレームを持上げ、上フレームの自重に対抗して上限位置に保持するので、各締結手段に存在する微小隙間に起因するガタを排除することができ、特に、湾曲部に配置したガイドロールセグメントにおいて上フレームが傾くことを防止でき、オンラインでの（ガイドロールセグメントを連続鋳造設備に取付けた場合に）上、下ロール間の間隔の測定精度を向上させることが可能になる。これによって、上、下ロールを用いた鋳片の圧下量を正確に制御でき、鋳片の品質安定化を図ることができる。
【００１１】
本発明に係る連続鋳造用設備のガイドロールセグメントにおいて、押上げ手段に、常時上フレームを上方に付勢するバネを使用する場合、押上げ手段の構成が簡単なため、押上げ手段の製造コストを低減することができると共に、押上げ手段の保守管理が容易になる。
【００１２】
本発明に係る連続鋳造用設備のガイドロールセグメントにおいて、バネに直列に高さ調整機構を設ける場合、バネの高さ位置を調整することでバネの縮み量を一定範囲にすることができ、上フレームの持上げ力を一定範囲に保持することができる。更に、上、下ロール間隔を自在に調整することができる。
【００１３】
本発明に係る連続鋳造用設備のガイドロールセグメントにおいて、リンク部材の上下を、それぞれピン支持部材と、ピン支持部材を挿通するピンと、ピンに装着された球面座を介して、油圧シリンダのロッド及び下フレームに連結する場合、下フレームに対して上フレームを傾斜させてもリンク部材に曲げモーメントが作用するのを防止できる。その結果、リンク部材の変形や破損を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係る連続鋳造用設備のガイドロールセグメントを模式的に示す正面図、図２は同連続鋳造用設備のガイドロールセグメントを模式的に示す側面図、図３は変形例に係る押上げ手段の説明図である。
【００１５】
図１、図２に示すように、本発明の一実施の形態に係る連続鋳造用設備のガイドロールセグメント（以下、単にガイドロールセグメントと記載することもある）１０は、鋳片１１の上、下面を挟んで圧下する上、下ロール１２、１３をそれぞれ保持する上、下フレーム１４、１５と、上、下フレーム１４、１５の前後の左右両側に設けられた４つの締結手段１６を有し、各締結手段１６は、上フレーム１４に設けられた油圧シリンダ１７と、油圧シリンダ１７のロッド１８に上端部が取外し可能に連結され、下端部が下フレーム１５に取外し可能に連結されたリンク部材の一例である連結ロッド１９とを有している。これにより、各油圧シリンダ１７を操作することで上、下ロール１２、１３間のロール間隔を調整することができる。そして、上、下フレーム１４、１５の間には上フレーム１４を持上げる押上げ手段２０が設けられている。以下詳細に説明する。
【００１６】
上、下ロール１２、１３は、対となってそれぞれ複数設けられ、各上ロール１２は、その軸心を鋳片１１の移動（鋳造）方向に直交する方向（鋳片１１の幅方向）に向けて、図示しない軸受けを介して取付けられ、しかも、各上ロール１２の軸心の高さ位置は鋳片１１に対して同一となるように上フレーム１４に保持されている。また、各下ロール１３も、その軸心を鋳片１１の移動方向に直交する方向に向けて図示しない軸受けを介して取付けられ、各下ロール１３の軸心の高さ位置は鋳片１１に対して同一となるように下フレーム１５に保持されている。このような構成とすることで、例えば、下フレーム１５に対して上フレーム１４を傾斜させると、上、下ロール１２、１３間の間隔が鋳片１１の入側から出側に向けて徐々に狭まるようにすることができる。これにより、鋳片１１を、上、下ロール１２、１３間を通過させる際に圧下することができる。なお、複数の上、下ロール１２、１３中のいずれか１対は図示しない電動機の回転軸と接続し鋳片１１に移動力を与える駆動ロールとなっている。ここでは、前後方向（鋳片１１の移動方向を前方向として）の中央に配置されている上、下ロール１２、１３を駆動ロールとしている。
【００１７】
ここで、上フレーム１４の左右（鋳片１１の幅方向）両側で前後方向の中央部には、それぞれ外側に開口する左右の切り欠き２１、２２が形成されている。また、下フレーム１５は、下部が図示しない連続鋳造設備の架台に固定され、上部に下ロール１３が取付けられた基台部材２３と、基台部材２３の左右両側部に立設され、上側に上フレーム１４に形成された各切り欠き２１、２２に挿入して上フレーム１４が下フレーム１５に対して昇降する際のガイドとなる昇降ガイド部２４を備えた側板部材２５、２６とを有している。なお、上フレーム１４の切り欠き２１、２２内側の対向する側部には上フレーム１４の鋳造方向への傾斜を可能にそれぞれ円筒状の突起２７が設けられ、突起２７に対向する昇降ガイド部２４の前後の側部にはそれぞれ突起２７が当接して摺動する摺動板２８が設けられている。
【００１８】
更に、上、下フレーム１４、１５の鋳片１１の移動方向に対して左右の前後位置には、上フレーム１４及び下フレーム１５を垂直に貫通する図示しない貫通孔がそれぞれ形成されている。下フレーム１５の昇降ガイド部２４を、上フレーム１４の切り欠き２１、２２内に挿入して、突起２７と摺動板２８が互いに当接した状態で下フレーム１５と上フレーム１４が配置された際に、上フレーム１４に形成された貫通孔と下フレーム１５に形成された貫通孔は、互いに重なり合うように各貫通孔の位置が調整されている。
【００１９】
下フレーム１５に形成された貫通孔内には連結ロッド１９が挿入され、連結ロッド１９の上部は、下フレーム１５に形成された貫通孔の上端から突出して上フレーム１４に形成された貫通孔内に下方から挿入されている。また、上フレーム１４の上面で左右の前後位置には油圧シリンダ１７がそれぞれ取付けられ、各油圧シリンダ１７のロッド１８は上フレーム１４に形成された貫通孔内に上方から挿入されている。そして、ロッド１８の中間部は、上フレーム１４に形成された貫通孔内に設けられたロッドガイド２９で案内されている。ここで、油圧シリンダ１７には、ロッド１８の位置を設定する設定器と、ロッド１８の移動量を測定する移動量測定センサと、移動量測定センサの測定値が設定器で設定された値に一致するように油圧シリンダ１７を操作する調節器が設けられており、油圧シリンダ１７のロッド１８を設定器で設定した位置（目標位置）に位置決めすることが可能になっている。
【００２０】
図１、図２に示すように、連結ロッド１９の下端部は、対向して取付けられているピン支持部材３０、３１と、ピン支持部材３０、３１を挿通するピン３２と、ピン３２に装着された球面座３３を介して下フレーム１５の基台部材２３と連結している。ここで、ピン支持部材３０、３１は基台部材２３に取付けられている。また、連結ロッド１９の下部には、球面座３３を装着したピン３２が挿通する挿通孔が形成され、挿通孔の内側には球面座３３に当接する球面座受け３５が設けられている。連結ロッド１９の上端部は、対向して取付けられているピン支持部材３６、３７と、ピン支持部材３６、３７を挿通するピン３８と、ピン３８に装着された球面座３９を介して油圧シリンダ１７のロッド１８と連結している。ここで、ピン支持部材３６、３７は連結ロッド１９に取付けられている。また、油圧シリンダ１７のロッド１８の下部には、球面座３９を装着したピン３８が挿通する挿通孔が形成され、挿通孔の内側には球面座３９に当接する球面座受け４１が設けられている。なお、ピン３２とピン３８は互いに直交する方向に配置されている。これによって、上フレーム１４の左右の前位置にそれぞれ設けられた油圧シリンダ１７のロッド１８を、上フレーム１４の左右の後位置にそれぞれ設けられた油圧シリンダ１７のロッド１８に対して縮めることで、下フレーム１５に対して上フレーム１４を前方に下方傾斜させて、上、下ロール１２、１３間の間隔が鋳片１１の入側から出側に向けて徐々に狭まるようにした際に、連結ロッド１９に曲げモーメントが作用しないようにすることができる。
【００２１】
押上げ手段２０は、下フレーム１５の左右の側板部材２５、２６の前後位置にそれぞれ形成された図示しない垂直穴と、垂直穴の下部に設けられたバネ収容部４２と、バネ収容部４２内に圧縮状態でその下端をバネ収容部４２の底部に当接させた状態で配置されたバネ４３と、垂直穴に挿入されて下端がバネ４３の上端に当接し、上部側が垂直穴から上方に突出し上端が上フレーム１４の下面に当接する当接ロッド４４とを有している。そして、当接ロッド４４の中間部は、側板部材２５、２６に形成された垂直穴内の上部側に設けられたロッドガイド４５で案内されている。
ここで、各バネ４３に発生している復元力の総和が、上フレーム１４の重量の、例えば、１．０５〜１．２倍となるように、バネ４３のバネ定数及びバネ４３の縮み量を設定する。これによって、バネ４３によって、当接ロッド４４を介して、常時上フレーム１４を上方に付勢することができ、上フレーム１４を持上げることができる。
【００２２】
図３に変形例に係る押上げ手段４６を示す。押上げ手段４６は、押上げ手段２０と比較して、垂直穴の下部に高さ調整機構の一例であるジャッキ４７が配置され、バネ収容部４２はジャッキ４７を介して垂直穴の下部に設けられていることが特徴となっている。バネ４３に直列にジャッキ４７を設けることで、ジャッキ４７を操作して下フレーム１５内におけるバネ収容部４２の高さ位置を調整することができ、バネ４３の縮み量を一定範囲にすることができ、当接ロッド４４を介して上フレーム１４を持上げる際の持上げ力を一定範囲に保持することができる。更に、上、下ロール１２、１３の間隔を自在に調整することができる。ここで、ジャッキ４７には、油圧式又は機械式のものを使用できる。
【００２３】
続いて、本発明の一実施の形態に係る連続鋳造用設備のガイドロールセグメント１０の作用について説明する。
ガイドロールセグメント１０では、押上げ手段２０に設けられたバネ４３のバネ定数及び縮み量を、バネ４３に発生する復元力の総和が、上フレーム１４の重量の、例えば、１．０５〜１．２倍となるように設定されているので、押上げ手段２０の当接ロッド４４の上端を上フレーム１４の下面に当接させることで、上フレーム１４を上方に常時付勢することができ、上フレーム１４をその自重に対抗して上限位置に保持することができる。
【００２４】
そして、上フレーム１４が常時持上げられて上限位置に保持されることにより、連結ロッド１９の下端部と下フレーム１５との連結部に存在する微小隙間、すなわち、ピン支持部材３０、３１とピン３２との間、ピン３２に装着された球面座３３と球面座３３に当接する球面座受け３５との間に存在している微小隙間に起因するガタを排除することができると共に、連結ロッド１９の上端部と油圧シリンダ１７のロッド１８との連結部に存在する微小隙間、すなわち、ピン支持部材３６、３７とピン３８との間、ピン３８に装着された球面座３９と球面座３９に当接する球面座受け４１との間に存在している微小隙間に起因するガタを排除することができる。
【００２５】
ガイドロールセグメント１０の上フレーム１４が上方に常時付勢されているため、ガイドロールセグメント１０を連続鋳造用設備の湾曲部に配置しても、上フレーム１４が傾かず、上、下ロール１２、１３間の間隔を正確に測定することが可能になる。また、上フレーム１４が常時持上げられて上限位置に保持されているので、連結ロッド１９と下フレーム１５との連結部に存在している微小隙間、及び連結ロッド１９と油圧シリンダ１７のロッド１８との連結部に存在している微小隙間にそれぞれ起因するガタを排除することができ、鋳片１１を圧下していない状態においても上、下ロール１２、１３間に鋳片１１が挟まれた際と同一の状態にすることができる。このため、連続鋳造用設備にガイドロールセグメント１０を取付けて測定した上、下ロール１２、１３間の間隔を基準にして、油圧シリンダ１７の操作により上、下ロール１２、１３間の間隔を調整することができる。
【００２６】
なお、押上げ手段２０では、バネ４３はバネ収容部４２内に配置され、バネ４３と上フレーム１４の間には、上端が上フレーム１４の下面に当接し、下端がバネ４３の上端に当接する当接ロッド４４が配置されているので、上、下フレーム１４、１５の解体及び組立てが容易にできる。
【００２７】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
例えば、上フレームを持上げる押上げ手段のバネ収容部を、上フレームに形成することもできる。この場合は、当接ロッドが下フレームの上面に当接し、当接ロッドを介して上フレームが持上げられる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る連続鋳造用設備のガイドロールセグメントを模式的に示す正面図である。
【図２】同連続鋳造用設備のガイドロールセグメントを模式的に示す側面図である。
【図３】変形例に係る押上げ手段の説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０：連続鋳造用設備のガイドロールセグメント、１１：鋳片、１２：上ロール、１３：下ロール、１４：上フレーム、１５：下フレーム、１６：締結手段、１７：油圧シリンダ、１８：ロッド、１９：連結ロッド、２０：押上げ手段、２１、２２：切り欠き、２３：基台部材、２４：昇降ガイド部、２５、２６：側板部材、２７：突起、２８：摺動板、２９：ロッドガイド、３０、３１：ピン支持部材、３２：ピン、３３：球面座、３５：球面座受け、３６、３７：ピン支持部材、３８：ピン、３９：球面座、４１：球面座受け、４２：バネ収容部、４３：バネ、４４：当接ロッド、４５：ロッドガイド、４６：押上げ手段、４７：ジャッキ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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