(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フランジ厚み圧下用ロールからなる左右一対の竪ロールと、左右一対のフランジ幅圧下用ロール部及びその間にロール移動機構によりウェブ厚み圧下用ロール部を上下方向に移動自在に設けてなる上下一対の水平ロールとを具備すると共に、前記上下の水平ロールがそれぞれ取付けられた上、下水平ロール軸を回転駆動可能に構成し、
前記竪ロールと前記水平ロールとでＨ形鋼のフランジ厚み及びウェブ厚みの圧下の時に、前記水平ロールの前記ウェブ厚み圧下用ロール部を前記ロール移動機構により上下に移動させて圧下すると共に前記水平ロールの軸心を上下方向に移動させて前記竪ロールに前記水平ロールのフランジ幅圧下用ロール部が干渉しないように構成し、
さらに、前記ウェブ厚み圧下用ロール部を回転駆動するようにしたＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機であって、
前記上、下水平ロール軸の一端が第１の回転駆動装置にそれぞれ連動連結され、前記上、下水平ロール軸の中央部に前記ウェブ厚み圧下用ロール部が回転自在に取付けられると共に、前記上、下水平ロール軸のウェブ厚み圧下用ロール部の両側をなす個所に前記左右一対のフランジ幅圧下用ロール部が固着され、前記ウェブ厚み圧下用ロール部の外周面にバックアップロールが押し付けられ、該バックアップロールは第２の回転駆動装置に連動連結されていることを特徴とするＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機。
【請求項２】
フランジ厚み圧下用ロールからなる左右一対の竪ロールと、左右一対のフランジ幅圧下用ロール部及びその間にロール移動機構によりウェブ厚み圧下用ロール部を上下方向に移動自在に設けてなる上下一対の水平ロールとを具備すると共に、前記上下の水平ロールがそれぞれ取付けられた上、下水平ロール軸を回転駆動可能に構成し、
前記竪ロールと前記水平ロールとでＨ形鋼のフランジ厚み及びウェブ厚みの圧下の時に、前記水平ロールの前記ウェブ厚み圧下用ロール部を前記ロール移動機構により上下に移動させて圧下すると共に前記水平ロールの軸心を上下方向に移動させて前記竪ロールに前記水平ロールのフランジ幅圧下用ロール部が干渉しないように構成し、
さらに、前記ウェブ厚み圧下用ロール部を回転駆動するようにしたＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機であって、
前記上、下水平ロール軸の一端が第１の回転駆動装置にそれぞれ連動連結され、前記上、下水平ロール軸の中央部に前記ウェブ厚み圧下用ロール部が軸線方向に左、右分割ロール部として２分割された状態で回転自在に取付けられると共に、前記上、下水平ロール軸の左、右分割の前記ウェブ厚み圧下用ロール部の両側をなす個所に前記左右一対のフランジ幅圧下用ロール部を回転方向に係合させると共に軸方向には位置決め自在に固定し、前記左、右分割ロール部の外周面にバックアップロールが押し付けられ、該バックアップロールは第２の回転駆動装置に連動連結されていることを特徴とするＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機。
【請求項３】
請求項２記載のＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機において、前記ウェブ厚み圧下用ロール部の左、右分割ロール部はそれぞれ前記Ｈ形鋼のウェブに押圧される大径部と小径部とからなり、該小径部の外周面に第１の歯車が形成されると共に、前記バックアップロールに前記第１の歯車に噛合する第２の歯車が形成されていることを特徴とするＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機。
【請求項４】
フランジ厚み圧下用ロールからなる左右一対の竪ロールと、左右一対のフランジ幅圧下用ロール部及びその間にロール移動機構によりウェブ厚み圧下用ロール部を上下方向に移動自在に設けてなる上下一対の水平ロールとを具備すると共に、前記上下の水平ロールがそれぞれ取付けられた上、下水平ロール軸を回転駆動可能に構成し、
前記竪ロールと水平ロールとでＨ形鋼のフランジ厚み及びウェブ厚みの圧下時に、前記水平ロールのウェブ厚み圧下用ロール部を前記ロール移動機構により上下に移動させて圧下すると共に、前記水平ロールの軸心を上下に移動させて前記竪ロールに前記水平ロールのフランジ幅圧下用ロール部が干渉しないように構成し、
さらに、前記フランジ厚み圧下用ロールを回転駆動するようにしたＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機であって、
前記上、下水平ロール軸の一端が第１の回転駆動装置にそれぞれ連動連結され、前記フランジ厚み圧下用ロールの後部に前記Ｈ形鋼の進行方向に左右対称に一対のバックアップロールが押し付けられ、該バックアップロールに第２の回転駆動装置に連動連結された駆動側ロールが押し付けられていることを特徴とするＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｈ形鋼のエッジャー圧延とユニバーサル圧延とを単一の圧延機を用いて行うことができるＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｈ形鋼を圧延する設備として、例えば、特開昭５６−１０９１０１号公報に記載されているＨ形鋼の圧延設備Ｂがあり、その構成を図２０及び図２１に簡単に示す。
図示するように、Ｈ形鋼の圧延設備Ｂは、直列に配列された、ブレークダウン圧延機１９０と、ユニバーサル粗圧延機１９１と、エッジャー圧延機１９２と、ユニバーサル仕上げ圧延機１９３とから構成されている。
【０００３】
上記Ｈ形鋼の圧延設備Ｂを用いた圧延方法において、まず、ブレークダウン圧延機１９０によって、スラブ、ビームブランク等の素材としての被圧延材２０７を、図２０及び図２１に示すように所定の形状に粗造形し、その後、ユニバーサル粗圧延機１９１とエッジャー圧延機１９２による複数パスの中間圧延を経て、ユニバーサル仕上げ圧延機１９３において、最終的にＨ形鋼製品２０６に圧延する。
【０００４】
即ち、図２１に示すように、ブレークダウン圧延機１９０において、被圧延材２０７はブレークダウンロール１９４、１９５によって粗造形され、ユニバーサル粗圧延機１９１において、水平ロール１９６、１９７と竪ロール１９８、１９９により、それぞれ、ウェブとフランジが圧延され、エッジャー圧延機１９２において、エッジャーロール２００、２０１によりフランジ両側縁部の圧下がなされ、フランジの幅寸法が設定される。また、ユニバーサル仕上げ圧延機１９３では、水平ロール２０２、２０３及び竪ロール２０４、２０５によりそれぞれウェブとフランジが圧延され、フランジの角度はウェブに対して９０°に成形される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記したＨ形鋼の圧延設備Ｂは、未だ、以下の解決すべき課題を有している。
即ち、図２０に示すように、ブレークダウン圧延機１９０以降の工程において、ウェブ及びフランジを圧延するためには、ユニバーサル粗圧延機１９１とユニバーサル仕上げ圧延機１９３が必要であり、また、フランジ側縁部の圧下のためにはエッジャー圧延機１９２が必要であるため、設備費が高価になると共に、ライン長さも長くなっていた。
【０００６】
そこで、このような問題を解決するため、フランジ厚み圧下用ロールからなる左右一対の竪ロールと、ウェブ厚み圧下用ロール部とその両端にロール移動機構を介してフランジ幅圧下用ロール部を上下方向に移動自在に設けてなる上下一対の水平ロールとで構成し、竪ロールと水平ロールとでＨ形鋼のフランジ厚み及びウェブ厚みの圧下時に、水平ロールのフランジ幅圧下用ロール部を上下に移動させ、竪ロールに前記水平ロールのフランジ幅圧下用ロール部が干渉しないように構成した多機能圧延機を用いることが考えられる。この場合、中間・仕上げ圧延に必要な圧延機を２台とすることができ、設備費を廉価にすると共に、その分、ライン長さを短縮でき、必要建屋長さも短くすることができると考えられる。
【０００７】
しかし、この場合において、ウェブ厚み圧下用ロール部のみを回転駆動装置で駆動する、即ち、フランジ厚み圧下用ロールをアイドラーロールとして用いて圧延する場合には、以下の問題が生じることになる。
即ち、ウェブ厚みがフランジ厚みに比べて極端に薄いＨ形鋼を圧延する場合には、エッジングパスにおいて、ウェブ厚み圧下用ロール部のみを駆動してウェブにおける材料を押し出し、この材料押出力によってアイドラーロールであるフランジ厚み圧下用ロールでフランジを圧延すると、ウェブにおける全体の伸び量が大きいにもかかわらず、フランジにおける伸び量は小さいので、ウェブの進行方向にいわゆるウェブ波が生じるおそれがある。
【０００８】
一方、ウェブ厚み圧下用ロール部の圧下量が小さすぎる場合には、フランジ厚み圧下用ロールによるフランジの圧延に必要なトルクを発生させるための材料押出力が出せず、材料駆動力（搬送力）は近接するユニバーサル圧延機に依存することになる。従って、ユニバーサル圧延機から多機能圧延機に向けて材料を流す場合、ユニバーサル圧延機が材料を蹴り出した瞬間に搬送力が不足し、材料が止まってしまうおそれがある。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、従来の中間・仕上げ圧延に最低限３台必要であった圧延機を２台とし、設備費を廉価にすると共に、その分、ライン長さを短縮でき、必要建屋長さも短くすることができ、さらに、ウェブ厚みがフランジ厚みに比べ極端に薄いＨ形鋼においても、円滑にＨ形鋼を圧延することができるＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う第１の発明に係るＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機は、フランジ厚み圧下用ロールからなる左右一対の竪ロールと、左右一対のフランジ幅圧下用ロール部及びその間にロール移動機構によりウェブ厚み圧下用ロール部を上下方向に移動自在に設けてなる上下一対の水平ロールとを具備すると共に、上下の水平ロールがそれぞれ取付けられた上、下水平ロール軸を回転駆動可能に構成し、竪ロールと水平ロールとでＨ形鋼のフランジ厚み及びウェブ厚みの圧下の時に、水平ロールのウェブ厚み圧下用ロール部をロール移動機構により上下に移動させて圧下すると共に水平ロールの軸心を上下方向に移動させて竪ロールに水平ロールのフランジ幅圧下用ロール部が干渉しないように構成し、さらに、ウェブ厚み圧下用ロール部を回転駆動装置によって回転駆動するようにしている。
【００１１】
このように、ウェブ厚み圧下用ロール部のみならずもフランジ幅圧下用ロール部も回転駆動装置によって回転駆動することによって、Ｈ形鋼のウェブに所定の材料押出力を加えながら押し出すと共に、Ｈ形鋼のフランジにも所定の材料押出力を加えながら押し出す。従って、ウェブ厚み圧下用ロール部の圧下力を小さくしてウェブ波の発生を防止することができる。また、近接するユニバーサル粗圧延機から多機能圧延機に向けてＨ形鋼を流す場合、ユニバーサル粗圧延機からＨ形鋼が蹴り出された後でも、Ｈ形鋼に十分な搬送力を付与することができ、Ｈ形鋼の圧延作業を円滑に行うことができる。
この際、回転駆動装置の駆動制御によって、フランジ幅圧下用ロール部の外周面の周速を、ウェブ厚み圧下用ロール部の外周面の周速と同期させることもできる。
【００１２】
ここで、上記した本発明に係るＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機は、以下の構成とする。
（１）上、下水平ロール軸の一端が第１の回転駆動装置にそれぞれ連動連結され、上、下水平ロール軸の中央部にウェブ厚み圧下用ロール部が回転自在に取付けられている。上、下水平ロール軸のウェブ厚み圧下用ロール部の両側をなす個所に左右一対のフランジ幅圧下用ロール部が固着されている。ウェブ厚み圧下用ロール部の外周面にバックアップロールが押し付けられ、バックアップロールは第２の回転駆動装置に連動連結されている。
従って、第１の回転駆動装置の駆動によって、上、下水平ロール軸を介してフランジ幅圧下用ロール部が回転駆動され、この回転駆動によってＨ形鋼のフランジに材料押出力が付与されることになる。一方、第２の回転駆動装置の駆動によって、バックアップロールを介してウェブ厚み圧下用ロール部が回転駆動され、この回転駆動によってＨ形鋼のウェブに材料押出力が付与される。
【００１３】
（２）上、下水平ロール軸の一端が第１の回転駆動装置にそれぞれ連動連結され、上、下水平ロール軸の中央部にウェブ厚み圧下用ロール部が軸線方向に左、右分割ロール部として２分割された状態で回転自在に取付けられている。上、下水平ロール軸の左、右分割のウェブ厚み圧下用ロール部の両側をなす個所に左右一対のフランジ幅圧下用ロール部を回転方向に係合させると共に軸方向には位置決め自在に固定している。左、右分割ロール部の外周面にバックアップロールが押し付けられ、バックアップロールは第２の回転駆動装置に連動連結されている。従って、第１の回転駆動装置の駆動によって、上、下水平ロール軸を介してフランジ幅圧下用ロール部が回転駆動され、この回転駆動によってＨ形鋼のフランジに材料押出力が付与されることになる。一方、第２の回転駆動装置の駆動によって、バックアップロールを介してウェブ厚み圧下用ロール部の左、右分割ロール部が回転駆動され、この回転駆動によってＨ形鋼のウェブに材料押出力が付与される。
【００１４】
また、上記したウェブ厚み圧下用ロール部の左、右分割ロール部がそれぞれＨ形鋼のウェブに押圧される大径部と小径部とからなり、小径部の外周面に第１の歯車を形成すると共に、バックアップロールに第１の歯車に噛合する第２の歯車を形成した場合には、ウェブ厚み圧下用ロール部の左、右分割ロール部とバックアップロールとの間のすべりを無くすことができるので、バックアップロールの回転駆動力をウェブ厚み圧下用ロール部の左、右分割ロール部に確実に伝達することができる。
【００１５】
前記目的に沿う第２の発明に係るＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機は、フランジ厚み圧下用ロールからなる左右一対の竪ロールと、左右一対のフランジ幅圧下用ロール部及びその間にロール移動機構によりウェブ厚み圧下用ロール部を上下方向に移動自在に設けてなる上下一対の水平ロールとを具備すると共に、上下の水平ロールがそれぞれ取付けられた上、下水平ロール軸を回転駆動可能に構成し、竪ロールと水平ロールとでＨ形鋼のフランジ厚み及びウェブ厚みの圧下時に、水平ロールのウェブ厚み圧下用ロール部をロール移動機構により上下に移動させて圧下すると共に、水平ロールの軸心を上下に移動させて前記竪ロールに水平ロールのフランジ幅圧下用ロール部が干渉しないように構成されている。
さらに、フランジ厚み圧下用ロールは回転駆動装置によって回転駆動される。
【００１６】
回転駆動装置によって、フランジ幅圧下用ロール部と共にフランジ厚み圧下用ロールも独立して回転駆動することによって、Ｈ形鋼のウェブに所定の材料押出力を加えながら押し出すと共に、Ｈ形鋼のフランジにも所定の材料押出力を加えながら押し出すことができ、従って、ウェブ厚み圧下用ロール部の圧下力を小さくしてウェブ波の発生を防止することができる。また、隣接するユニバーサル粗圧延機から多機能圧延機にＨ形鋼を流す場合、ユニバーサル粗圧延機からＨ形鋼が蹴り出された後でも、Ｈ形鋼に十分な搬送力を付与することができ、Ｈ形鋼の圧延作業を円滑に行うことができる。
この際、回転駆動装置の駆動制御によって、フランジ厚み圧下用ロールの外周面の周速をフランジ幅圧下用ロール部の外周面の周速と同期させることもできる。
【００１７】
ここで、上記した本発明に係るＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機は、以下の構成とする。
即ち、上、下水平ロール軸の一端が第１の回転駆動装置にそれぞれ連動連結され、上、下水平ロール軸の中央部にフランジ幅圧下用ロール部が固着されており、フランジ厚み圧下用ロールの後方に、フランジ厚み圧下用ロールの後部に押圧される一対のバックアップロールがＨ形鋼の進行方向に左右対称に配設されている。そして、いずれかのバックアップロールには、第２の回転駆動装置に連動連結されている駆動側ロールが押圧されている。
【００１８】
従って、第１の回転駆動装置の駆動によって、上、下水平ロール軸を介してフランジ幅圧下用ロール部が回転駆動され、この回転駆動によってＨ形鋼のフランジに材料押出力が付与される。一方、第２の回転駆動装置の駆動によって、駆動側ロール及びバックアップロールを介してフランジ厚み圧下用ロールが回転駆動され、この回転駆動によってＨ形鋼のフランジに材料押出力が付与されることになる。
また、フランジ厚み圧下用ロールは一対のバックアップロールによって安定状態に保持されているので、フランジ厚み圧下用ロールによる材料押出力を増大しても、フランジ厚み圧下用ロールの変形や破損を防止することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
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。
（第１の実施の形態）
図１〜図９を参照して、本発明の第１の実施の形態に係るＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機１１を説明する。
【００２０】
図１に本発明の一実施の形態に係るＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機（以下、多機能圧延機と言う）１１を一部とするＨ形鋼の圧延設備Ａの全体構成が概念的に示されている。
図示するように、Ｈ形鋼の圧延設備Ａは、直列に配列されたブレークダウン圧延機１０と、本発明に係る多機能圧延機１１と、ユニバーサル粗圧延機１２とから構成されている。
ここで、ブレークダウン圧延機１０は、スラブ、ビームブランク等の素材を、Ｈ形状に粗造形するものであり、図示しないが、一対のブレークダウンロールから構成される。
【００２１】
ユニバーサル粗圧延機１２は、図３に示すように、それぞれ、Ｈ形鋼１３のウェブとフランジをそれぞれユニバーサル粗圧延するウェブ厚み圧下用ロール１２ａ、１２ｂとフランジ厚み圧下用ロール１２ｃ、１２ｄを具備する。
また、多機能圧延機１１は、以下、図２、図４〜図６を参照して詳細に説明するように、Ｈ形鋼１３の仕上げウェブ厚みを設定するウェブ厚み圧下用ロール部２２、２３と、Ｈ形鋼１３の仕上げフランジ厚みを設定するフランジ厚み圧下用ロール３０、３１と、Ｈ形鋼１３のフランジ側縁部を圧下するフランジ幅圧下用ロール部３２〜３５とを具備する。
ここで、フランジ厚み圧下用ロール３０、３１によって左右一対の竪ロールが形成されると共に、左右一対のフランジ幅圧下用ロール部３２〜３５及びその間にロール移動機構３６（図５参照）を介してウェブ厚み圧下用ロール部２２、２３を上下方向に移動自在に設けることによって上下一対の水平ロールが形成されることになる。但し、本実施の形態では、後述するように、ウェブ厚み圧下用ロール部２２、２３とフランジ厚み圧下用ロール３０、３１は、ユニバーサル仕上げ圧延のみならず、ユニバーサル粗圧延にも用いることができる。
【００２２】
図２に示すように、多機能圧延機１１を挿通する圧延材であるＨ形鋼１３の直上及び直下には上、下水平ロール軸１４、１５が配置されており、上、下水平ロール軸１４、１５の両端部は、それぞれ、水平チョック１６、１７に回転自在に支承されている。水平チョック１６、１７は、それぞれ、水平圧下装置１８と水平圧上装置１９に取付けられており、上、下方向に相互に独立して移動することができる。上、下水平ロール軸１４、１５の一端は、自在継ぎ手２０、２１を介して、それぞれ、回動モータ等からなる第１の回転駆動装置２０ａ、２１ａに連通連結されている。
【００２３】
図２に示すように、上、下水平ロール軸１４、１５の中央部には、それぞれ、ウェブ厚み圧下用ロール部２２、２３が回転自在に取付けられており、このウェブ厚み圧下用ロール部２２、２３の平坦な外周面をＨ形鋼１３のウェブの上、下面に押圧状態に当接させることによって、Ｈ形鋼１３の仕上げウェブ厚みを設定したり、ユニバーサル粗圧延を行うことができる。
【００２４】
一方、図２に示すように、Ｈ形鋼１３の左、右側方には、竪ロール軸２４、２５が配置されており、竪ロール軸２４、２５の両端部は、それぞれ、竪チョック２８、２９に取付けられ、竪圧下装置２６、２７にて左右方向へ自在に位置決めできる。
そして、竪ロール軸２４、２５には、それぞれ、フランジ厚み圧下用ロール３０、３１が回転自在に支承されており、このフランジ厚み圧下用ロール３０、３１の平坦な外周面をＨ形鋼１３のフランジの左、右側面に押圧状態に当接させることによって、Ｈ形鋼１３の仕上げフランジ厚みを設定したり、ユニバーサル粗圧延を行うことができる。
【００２５】
また、本実施の形態では、図２に示すように、上、下水平ロール軸１４、１５の中央部であって、水平ロールからなるウェブ厚み圧下用ロール部２２、２３の両側には、Ｈ形鋼１３のフランジ側縁部を圧下するエッジャー圧延ロールとしてのフランジ幅圧下用ロール部３２、３３、３４、３５が取付けられている。
【００２６】
これらのフランジ幅圧下用ロール部３２、３３、３４、３５は、図６（ａ）に示すように、Ｈ形鋼１３のフランジ側縁部を圧下する際には、Ｈ形鋼１３のパスラインＰに向けて進出した圧下位置にある。しかし、上記したウェブ厚み圧下用ロール部２２、２３及びフランジ厚み圧下用ロール３０、３１によってＨ形鋼１３の仕上げウェブ厚みと仕上げフランジ厚みを設定する場合やユニバーサル粗圧延を行う場合には、図６（ｂ）に示すように、ウェブ厚み圧下用ロール部２２、２３及びフランジ幅圧下用ロール部３２、３３、３４、３５は、以下に説明するロール移動機構３６（図４〜図６参照）を駆動すると共に、上、下水平ロール軸１４、１５を後退することによって容易かつ確実に所定の位置まで移動されることになる。従って、フランジ幅圧下用ロール部３２、３３、３４、３５とフランジ厚み圧下用ロール３０、３１との干渉により圧延作業が阻害されることがない。
【００２７】
即ち、図２及び図４〜図６に示すように、フランジ幅圧下用ロール部３２、３３、３４、３５を上、下水平ロール軸１４、１５に固定キー３６ａ、３７によって固着すると共に、ウェブ厚み圧下用ロール部２２、２３を上、下水平ロール軸１４、１５に回転自在に取付け、かつ、フランジ幅圧下用ロール部３２、３３、３４、３５を共に第１の回転駆動装置２０ａ、２１ａによって回転駆動し、さらに、上、下水平ロール軸１４、１５を水平圧下装置１８及び水平圧上装置１９によって上下方向に移動自在としている。
【００２８】
即ち、図４〜図６に示すように、上水平ロール軸１４の一端が第１の回転駆動装置２０ａに連動連結され、上水平ロール軸１４の中央部に内側ベアリング４０と、偏心リング４１と、外側ベアリング４２を介してウェブ厚み圧下用ロール部２２が回転自在に取付けられている。そして、偏心リング４１には被駆動側歯車４３が連設されており、被駆動側歯車４３には駆動側歯車４４が噛合されており、駆動側歯車４４は偏心リング駆動アクチュエータ４５に連動連結されている。
【００２９】
上記した構成によって、偏心リング駆動アクチュエータ４５を駆動すると、駆動側歯車４４及び被駆動側歯車４３を介して偏心リング４１の中心Ｏ2 が上水平ロール軸１４の中心Ｏ1 の回りに回転移動するので、偏心リング４１に外側ベアリング４２を介して嵌合されているウェブ厚み圧下用ロール部２２の位置決めを容易に行うことができる。このことは、ウェブ厚み圧下用ロール部２３についても同様である。
【００３０】
即ち、図５に示すように、偏心リング４１は、内径と外径との中心間距離がａである円板カムから形成されているため、円板カムが上水平ロール軸１４回りの任意の設定位置において、偏心リング４１の回転角度を、中立線ｍを境として各々θ1 、θ2 とすると、上下方向で、各々、ａ・ｓｉｎθ1 及びａ・ｓｉｎθ2 の変位が生じる。従って、偏心リング４１の外周部に外側ベアリング４２を介して嵌合されているウェブ厚み圧下用ロール部２２の外周部の軌跡は、偏心リング４１の外周部の軌跡と同様で、上下方向で、各々ａ・ｓｉｎθ1 及びａ・ｓｉｎθ2 の変位が生じる。これにより、上水平ロール軸１４の軸線位置が一定時において、ウェブ厚み圧下用ロール部２２の上下方向位置を、フランジ幅圧下用ロール部３２、３３の位置に対して可変とすることができる。
【００３１】
また、本実施の形態では、図４〜図６に示すように、多機能圧延機１１は、ウェブ厚み圧下用ロール部２２を回転駆動する装置を具備する。
即ち、ウェブ厚み圧下用ロール部２２の外周面にはバックアップロール４６が押し付けられており、バックアップロール４６は第２の回転駆動装置４７に連動連結されている。また、バックアップロール４６は揺動アーム４８の先部に回転自在に取付けられており、揺動アーム４８の基部は枢軸４９によって多機能圧延機１１のハウジングに上下方向に揺動自在に枢支連結されている。そして、揺動アーム４８の中途には、バックアップロール４６をウェブ厚み圧下用ロール部２２に向けて押圧するための押圧力付与シリンダ５０のロッドの先部が連結されている。なお、ウェブ厚み圧下用ロール部２３も同様な構成を有する装置によって回転駆動される。
【００３２】
従って、図６（ａ）に示すように、エッジャー圧延時には、上、下水平ロール軸１４、１５の軸心を距離δだけ移動する。その後、第１の回転駆動装置２０ａ、２１ａの駆動によって、上、下水平ロール軸１４、１５を介してフランジ幅圧下用ロール部３２、３３、３４、３５を回転駆動し、この回転駆動によってＨ形鋼１３のフランジに材料押出力を付与することができる。また、第２の回転駆動装置４７の駆動によって、バックアップロール４６を介してウェブ厚み圧下用ロール部２２、２３を回転駆動し、この回転駆動によってＨ形鋼１３のウェブに材料押出力を付与することができる。
一方、ユニバーサル圧延時には、図６（ｂ）に示すように、上、下水平ロール軸１４、１５を距離δだけ後退させると共に、ウェブ厚み圧下用ロール部２２、２３をロール移動機構３６によりパスライＰに向けて各々距離δだけ移動させる。
【００３３】
図７及び図８に示す前記第１の実施の形態の変形例も、図４〜図６を参照して説明した本実施の形態と同様に、フランジ幅圧下用ロール部５１、５２を上水平ロール軸５３に固着すると共に、ウェブ厚み圧下用ロール部を構成する左、右分割ロール部５４、５５を上水平ロール軸５３に回転自在に取付け、かつ、フランジ幅圧下用ロール部５１、５２とウェブ厚み圧下用ロール部を構成する左、右分割ロール部５４、５５を共に第１及び第２の回転駆動装置５６、５７によって回転駆動するようにしたことを特徴とする。
【００３４】
即ち、図７及び図８に示すように、上水平ロール軸５３の一端に第１の回転駆動装置５６が連動連結され、上水平ロール軸５３の中央部にはウェブ厚み圧下用ロール部が軸線方向に左、右分割ロール部５４、５５として２分割された状態でベアリング（図示せず）を介して回転自在に取付けられている。上水平ロール軸５３において左、右分割ロール部５４、５５の両側をなす個所には左右一対のフランジ幅圧下用ロール部５１、５２が固定キー５８、５９によって回転方向に係合されると共に、軸方向には位置決め自在に固定されている。
【００３５】
左、右分割ロール部５４、５５の外周面にバックアップロール６０が押し付けられ、バックアップロール６０は第２の回転駆動装置５７に連動連結されている。また、バックアップロール６０は揺動アーム６１の先部に回転自在に取付けられており、揺動アーム６１の基部は枢軸６２によって多機能圧延機１１のハウジングに上下方向に揺動自在に枢支連結されている。そして、揺動アーム６１の中途には、バックアップロール６０をウェブ厚み圧下用ロール部の左、右分割ロール部５４、５５に向けて押圧するための押圧力付与シリンダ６３のロッドの先部が連結されている。
【００３６】
また、本変形例では、左、右分割ロール部５４、５５は、Ｈ形鋼１３のウェブに押圧される大径部５４ａ、５５ａと、小径部５４ｂ、５５ｂからなり、大径部５４ａ、５５ａによってＨ形鋼１３のウェブに材料押出力を付与することができると共に、小径部５４ｂ、５５ｂによって回転駆動力を、バックアップロール６０から左、右分割ロール部５４、５５に伝達することができる。そして、回転駆動力の伝達を確実にするため、図７に示すように、この変形例では、左、右分割ロール部５４、５５の小径部５４ｂ、５５ｂの外周面に第１の歯車を形成すると共に、バックアップロール６０に第１の歯車に噛合する第２の歯車を形成している。なお、左、右分割ロール部５４、５５は、図示しないが、図４に示すウェブ厚み圧下用ロール部２２と同様に、上水平ロール軸５３の中央部に、内側ベアリングと、偏心リングと、外側ベアリングを介して、上水平ロール軸５３に回転自在に取付けられている。そして、偏心リングには被駆動側歯車が連設されており、被駆動側歯車には駆動側歯車が噛合されており、駆動側歯車は回転モータに連動連結されている。
【００３７】
従って、第１の回転駆動装置５６の駆動によって、上水平ロール軸５３を介してフランジ幅圧下用ロール部５１、５２を回転駆動し、この回転駆動によってＨ形鋼１３のフランジに材料押出力を付与することができる。一方、第２の回転駆動装置５７の駆動によって、バックアップロール６０を介してウェブ厚み圧下用ロール部の左、右分割ロール部５４、５５を回転駆動し、この回転駆動によってＨ形鋼１３のウェブに材料押出力を付与することができる。
【００３８】
次に、上記した構成を有する多機能圧延機１１によって圧延材を圧延し、Ｈ形鋼１３を製造する方法について、図１〜図１０、特に、図１０に示すパススケジュールを参照して説明する。
まず、図１に示すように、ブレークダウン圧延機１０によってスラブ、ビームブランク等の素材を、Ｈ形状に粗造形してＨ形鋼１３とする。
【００３９】
図１、図２及び図１０に示すように、Ｈ形鋼１３を多機能圧延機１１に移送し、第１回目のユニバーサル粗圧延を行う（Ｈ（ＵＦ−１））。この際、図９に示すように、左、右のフランジ厚み圧下用ロール３０、３１を、竪圧下装置２６、２７によって内側に移動させ、Ｈ形鋼１３のフランジ外面を圧下する。この際、上、下水平ロール軸１４、１５を水平圧下装置１８、水平圧上装置１９を作動して上下方向に移動すると共に、偏心リング駆動アクチュエータ４５を駆動して、ウェブ厚み圧下用ロール部２２、２３を、偏心リング４１の回転・固定によりＨ形鋼１３のパスラインＰに向けて進出した圧下位置とし、Ｈ形鋼１３のウェブを圧下する。
【００４０】
次に、Ｈ形鋼１３をユニバーサル粗圧延機１２に移送し、図１０に示すように、ユニバーサル粗圧延機１２による第１回目のユニバーサル粗圧延（Ｘ（ＵＲ−１））及び第２回目のユニバーサル粗圧延（Ｘ（ＵＲ−２））を行う。この際、図３に示すように、ユニバーサル粗圧延機１２のウェブ厚み圧下用ロール１２ａ、１２ｂとフランジ厚み圧下用ロール１２ｃ、１２ｄにはテーパ角度αがついているため、Ｈ形鋼１３のフランジの角度もαとなる。
【００４１】
その後、Ｈ形鋼１３を多機能圧延機１１に戻し、第１回目のエッジング圧延を行う（Ｅ（ＵＥ−１））。この際、図６（ａ）に示すように、一対の上、下水平ロール軸１４、１５に取付けたウェブ厚み圧下用ロール部２２、２３によって、ウェブを圧下すると共に、フランジ幅圧下用ロール部３２、３３、３４、３５によりフランジの側縁部を圧下し、Ｈ形鋼１３のエッジング圧延を行うが、フランジ幅圧下用ロール部３２、３３、３４、３５の圧下面がフランジに直角に当たるように、フランジ厚み圧下用ロール３０、３１の中心に向けて左右対称に直径が漸次小さくなる環状テーパ面としている。この環状テーパ面のテーパ角度は好ましくは４°〜６°とする。
【００４２】
以降、同様にして、多機能圧延機１１による第２回目のユニバーサル粗圧延（Ｈ（ＵＦ−２））、ユニバーサル粗圧延機１２による第３回目及び第４回目のユニバーサル粗圧延（Ｘ（ＵＲ−３）、Ｘ（ＵＲ−４））、多機能圧延機１１による第２回目のエッジング圧延（Ｅ（ＵＥ−２））、多機能圧延機１１による第３回目のユニバーサル粗圧延（Ｈ（ＵＦ−３））、ユニバーサル粗圧延機１２による第５回目及び第６回目のユニバーサル粗圧延（Ｘ（ＵＲ−５）、Ｘ（ＵＲ−６））、多機能圧延機１１による第３回目のエッジング圧延（Ｅ（ＵＥ−３））及び多機能圧延機１１による第４回目のユニバーサル仕上げ圧延（Ｈ（ＵＦ−４））を行う。このユニバーサル仕上げ圧延において、竪圧下装置２６、２７によって左、右のフランジ厚み圧下用ロール３０、３１を内側に移動させ、Ｈ形鋼１３のフランジ外面を圧下し、フランジをウェブに対して９０°に成形することができる。
【００４３】
このように、本実施の形態では、多機能圧延機１１とユニバーサル粗圧延機１２の２台のみを用いることによって、ユニバーサル粗圧延と、エッジング圧延と、ユニバーサル仕上げ圧延を行うことができる。即ち、本実施の形態によれば、多機能圧延機１１において、ブレークダウン圧延機１０以降に、少なくとも、３台必要であった圧延機の数を２台に減らせると共に、建屋、基礎の長さを短くでき、Ｈ形鋼の圧延設備を廉価とすることができる。
【００４４】
また、本実施の形態では、図１０に示すパススケジュールから明らかなように、多機能圧延機１１とユニバーサル粗圧延機１２の両方にユニバーサル粗圧延を適用し、Ｈ形鋼１３のウェブとフランジに圧下を加えて厚みを薄くすることにより、ユニバーサルラインでの粗成形をユニバーサル粗圧延機１２と多機能圧延機１１で行うこともできる。この場合、ユニバーサルラインでのパス回数を減らして生産性を上げることができる。
なお、図１０に示すパススケジュールにおいて、多機能圧延機１１でのユニバーサル粗圧延（Ｈ（ＵＦ−１）、Ｈ（ＵＦ−２）、Ｈ（ＵＦ−３））の３パスのいずれについても、多機能圧延機１１の持つ機能により、エッジング圧延とすることも可能であるし、空パスとすることもできる。
【００４５】
さらに、本実施の形態では、第１の回転駆動装置２０ａ、２１ａ及び第２の回転駆動装置４７によってフランジ幅圧下用ロール部３２、３３、３４、３５のみならずウェブ厚み圧下用ロール部２２、２３も回転駆動することによって、Ｈ形鋼１３のフランジに所定の材料押出力を加えながら押し出すと共に、Ｈ形鋼１３のウェブにも所定の材料押出力を加えながら押し出す。従って、ウェブ厚み圧下用ロール部の圧下力を小さくしてウェブ波の発生を防止することができる。また、ウェブ厚み圧下用ロール部の圧延が終了し圧延機から蹴り出された後でも、Ｈ形鋼１３に十分な搬送力を付与することができ、Ｈ形鋼１３の圧延作業を円滑に行うことができる。
【００４６】
（第２の実施の形態）
図１１〜図１９を参照して、本発明の第２の実施の形態に係るＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機１１１を説明する。
【００４７】
図１１に本発明の第２の実施の形態に係るＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機（以下、多機能圧延機と言う）１１１を一部とするＨ形鋼の圧延設備Ａ１の全体構成が概念的に示されている。
図示するように、Ｈ形鋼の圧延設備Ａ１は、直列に配列されたブレークダウン圧延機１１０と、本発明に係る多機能圧延機１１１と、ユニバーサル粗圧延機１１２とから構成されている。
ここで、ブレークダウン圧延機１１０は、スラブ、ビームブランク等の素材を、Ｈ形状に粗造形するものであり、図示しないが、一対のブレークダウンロールから構成される。
【００４８】
ユニバーサル粗圧延機１１２は、図１３に示すように、それぞれ、Ｈ形鋼１１３のウェブとフランジをそれぞれユニバーサル粗圧延するウェブ厚み圧下用ロール１１２ａ、１１２ｂとフランジ厚み圧下用ロール１１２ｃ、１１２ｄを具備する。
また、多機能圧延機１１１は、以下、図１２、図１４〜図１６を参照して詳細に説明するように、Ｈ形鋼１１３の仕上げウェブ厚みを設定するウェブ厚み圧下用ロール部１２２、１２３と、Ｈ形鋼１１３の仕上げフランジ厚みを設定するフランジ厚み圧下用ロール１３０、１３１と、Ｈ形鋼１１３のフランジ側縁部を圧下するフランジ幅圧下用ロール部１３２〜１３５とを具備する。ここで、フランジ厚み圧下用ロール１３０、１３１によって左右一対の竪ロールが形成されると共に、左右一対のフランジ幅圧下用ロール部１３２〜１３５及びその間にロール移動機構１３６によりウェブ厚み圧下用ロール部１２２、１２３を上下方向に移動自在に設けることによって上下一対の水平ロールが形成されることになる。但し、本実施の形態では、後述するように、ウェブ厚み圧下用ロール部１２２、１２３とフランジ厚み圧下用ロール１３０、１３１は、ユニバーサル仕上げ圧延のみならず、ユニバーサル粗圧延にも用いることができる。
【００４９】
図１２に示すように、多機能圧延機１１１を挿通する圧延材であるＨ形鋼１１３の直上及び直下には上、下水平ロール軸１１４、１１５が配置されており、上、下水平ロール軸１１４、１１５の両端部は、それぞれ、水平チョック１１６、１１７に回転自在に支承されている。水平チョック１１６、１１７は、それぞれ、水平圧下装置１１８と水平圧上装置１１９に取付けられており、上、下方向に相互に独立して移動することができる。上、下水平ロール軸１１４、１１５の一端は、自在継ぎ手１２０、１２１を介して、それぞれ、回動モータ等からなる第１の回転駆動装置１２０ａ、１２１ａに連通連結されている。
【００５０】
図１２に示すように、上、下水平ロール軸１１４、１１５の中央部には、それぞれ、ウェブ厚み圧下用ロール部１２２、１２３が回転自在に取付けられており、このウェブ厚み圧下用ロール部１２２、１２３の平坦な外周面をＨ形鋼１１３のウェブの上、下面に押圧状態に当接させることによって、Ｈ形鋼１１３の仕上げウェブ厚みを設定したり、ユニバーサル粗圧延を行うことができる。
【００５１】
一方、図１２に示すように、Ｈ形鋼１１３の左、右側方には、竪ロール軸１２４、１２５が配置されており、竪ロール軸１２４、１２５の両端部は、それぞれ、竪チョック１２８、１２９に取付けられ、竪圧下装置１２６、１２７にて左右方向へ自在に位置決めできる。
そして、竪ロール軸１２４、１２５には、それぞれ、フランジ厚み圧下用ロール１３０、１３１が回転自在に支承されており、このフランジ厚み圧下用ロール１３０、１３１の平坦な外周面をＨ形鋼１１３のフランジの左、右側面に押圧状態に当接させることによって、Ｈ形鋼１１３の仕上げフランジ厚みを設定したり、ユニバーサル粗圧延を行うことができる。
【００５２】
また、本実施の形態では、図１２に示すように、上、下水平ロール軸１１４、１１５の中央部であって、水平ロールからなるウェブ厚み圧下用ロール部１２２、１２３の両側には、Ｈ形鋼１１３のフランジ側縁部を圧下するエッジャー圧延ロールとしてのフランジ幅圧下用ロール部１３２、１３３、１３４、１３５が取付けられている。
【００５３】
これらのフランジ幅圧下用ロール部１３２、１３３、１３４、１３５は、図１７（ａ）に示すように、Ｈ形鋼１１３のフランジ側縁部を圧下する際には、Ｈ形鋼１１３のパスラインＰ1 に向けて進出した圧下位置にある。しかし、上記したウェブ厚み圧下用ロール部１２２、１２３及びフランジ厚み圧下用ロール１３０、１３１によってＨ形鋼１１３の仕上げウェブ厚みと仕上げフランジ厚みを設定する場合やユニバーサル粗圧延を行う場合には、図１７（ｂ）に示すように、ウェブ厚み圧下用ロール部１２２、１２３及びフランジ幅圧下用ロール部１３２、１３３、１３４、１３５は、以下に説明するロール移動機構１３６（図１４〜図１６参照）を駆動すると共に、上、下水平ロール軸１１４、１１５を後退することによって容易かつ確実に所定の位置まで移動されることになる。従って、フランジ幅圧下用ロール部１３２、１３３、１３４、１３５とフランジ厚み圧下用ロール１３０、１３１との干渉により圧延作業が阻害されることがない。
【００５４】
即ち、図１２及び図１４〜図１６に示すように、フランジ幅圧下用ロール部１３２、１３３、１３４、１３５を上、下水平ロール軸１１４、１１５に固定キー１３６ａ、１３７によって固着すると共に、ウェブ厚み圧下用ロール部１２２、１２３を上、下水平ロール軸１１４、１１５に回転自在に取付け、かつ、フランジ幅圧下用ロール部１３２、１３３、１３４、１３５を共に第１の回転駆動装置１２０ａ、１２１ａによって回転駆動し、さらに、上、下水平ロール軸１１４、１１５を水平圧下装置１１８及び水平圧上装置１１９によって上下方向に移動自在としている。
【００５５】
即ち、図１４〜図１６に示すように、上水平ロール軸１１４の一端が第１の回転駆動装置１２０ａに連動連結され、上水平ロール軸１１４の中央部に内側ベアリング１４０と、偏心リング１４１と、外側ベアリング１４２を介してウェブ厚み圧下用ロール部１２２が回転自在に取付けられている。そして、偏心リング１４１には被駆動側歯車１４３が連設されており、被駆動側歯車１４３には駆動側歯車１４４が噛合されており、駆動側歯車１４４は偏心リング駆動アクチュエータ１４５に連動連結されている。
【００５６】
上記した構成によって、偏心リング駆動アクチュエータ１４５を駆動すると、駆動側歯車１４４及び被駆動側歯車１４３を介して偏心リング１４１の中心Ｏ4 が上水平ロール軸１１４の中心Ｏ3 の回りに回転移動するので、偏心リング１４１に外側ベアリング１４２を介して嵌合されているウェブ厚み圧下用ロール部１２２の位置決めを容易に行うことができる。このことは、ウェブ厚み圧下用ロール部１２３についても同様である。
【００５７】
即ち、図１６に示すように、偏心リング１４１は、内径と外径との中心間距離がａ1 である円板カムから形成されているため、円板カムが上水平ロール軸１１４回りの任意の設定位置において、偏心リング１４１の回転角度を、中立線ｍ1 を境として各々θ3 、θ4 とすると、上下方向で、各々、ａ1 ・ｓｉｎθ3 及びａ1 ・ｓｉｎθ4 の変位が生じる。従って、偏心リング１４１の外周部に外側ベアリング１４２を介して嵌合されているウェブ厚み圧下用ロール部１２２の外周部の軌跡は、偏心リング１４１の外周部の軌跡と同様で、上下方向で、各々ａ1 ・ｓｉｎθ3 及びａ1 ・ｓｉｎθ4 の変位が生じる。これにより、上水平ロール軸１１４の軸線位置が一定時において、ウェブ厚み圧下用ロール部１２２の上下方向位置を、フランジ幅圧下用ロール部１３２、１３３の位置に対して可変とすることができる。
【００５８】
従って、図１７（ａ）に示すように、エッジャー圧延時には、上、下水平ロール軸１１４、１１５の軸心を距離δ1 だけ移動する。その後、第１の回転駆動装置１２０ａの駆動によって、上水平ロール軸１１４を介してフランジ幅圧下用ロール部１３２、１３３を回転駆動し、この回転駆動によってＨ形鋼１１３のフランジに材料押出力を付与することができる。
一方、ユニバーサル圧延時には、図１７（ｂ）に示すように、上、下水平ロール軸１１４、１１５の軸心を距離δ1 だけ後退させると共に、ウェブ厚み圧下用ロール部１２２、１２３をロール移動機構１３６によりパスライＰ1 に向けて各々距離δ1 だけ移動させる。
【００５９】
また、図１２、図１８及び図１９に示すように、本実施の形態では、フランジ厚み圧下用ロール１３０、１３１も、回転モータ等からなる第２の回転駆動装置１５０によって回転駆動可能に構成されている。
即ち、図１２、図１８及び図１９に示すように、フランジ厚み圧下用ロール１３０、１３１の後方には、フランジ厚み圧下用ロール１３０、１３１の後面（後部）に押圧される一対のバックアップロール１５１、１５２がＨ形鋼１１３の進行方向に左右対称に配設されている。そして、一方のバックアップロール１５１の後面には駆動側ロール１５３が押圧されており、駆動側ロール１５３の竪ロール軸１５４は、カップリング１５５を介して回転モータ等からなる第２の回転駆動装置１５０に連動連結されている。
また、図１８及び図１９に示すように、フランジ厚み圧下用ロール１３０、１３１、バックアップロール１５１、１５２、及び、駆動側ロール１５３は、それぞれ、竪ロール軸１２４、１２５、１５６、１５７、１５４によってロール進退ハウジング１５８に回転自在に取付けられている。そして、ロール進退ハウジング１５８の後部には、それぞれ、竪圧下装置１２６、１２７が連結されている。
【００６０】
従って、竪圧下装置１２６、１２７を駆動することによって、押圧力をロール進退ハウジング１５８を介してフランジ厚み圧下用ロール１３０、１３１に付与しながら、第２の回転駆動装置１５０を回転することによって、駆動側ロール１５３及び一対のバックアップロール１５１、１５２を介して、フランジ厚み圧下用ロール１３０、１３１を確実に回転することができる。そして、このフランジ厚み圧下用ロール１３０、１３１の回転によって、Ｈ形鋼１１３のフランジにも所定の材料押出力を加えながら押し出すことができる。
【００６１】
上記した構成により、本実施の形態においても、多機能圧延機１１１とユニバーサル粗圧延機１１２の２台のみを用いることによって、ユニバーサル粗圧延と、エッジング圧延と、ユニバーサル仕上げ圧延を行うことができる。即ち、本実施の形態によれば、多機能圧延機１１１において、ブレークダウン圧延機１１０以降に、少なくとも、３台必要であった圧延機の数を２台に減らせると共に、建屋、基礎の長さを短くでき、Ｈ形鋼の圧延設備を廉価とすることができる。
【００６２】
また、本実施の形態では、第１の回転駆動装置１２０ａ、１２１ａ及び第２の回転駆動装置１５０によってフランジ幅圧下用ロール部１３２、１３３、１３４、１３５のみならず、フランジ厚み圧下用ロール１３０、１３１を回転駆動することによって、Ｈ形鋼１１３のウェブに所定の材料押出力を加えながら押し出すと共に、Ｈ形鋼１１３のフランジにも所定の材料押出力を加えながら押し出すことができる。従って、ウェブ厚み圧下用ロール部の圧下力を小さくしてウェブ波の発生を防止することができる。また、ウェブ厚み圧下用ロール部の圧延が終了し圧延機から蹴り出された後でも、Ｈ形鋼１１３に十分な搬送力を付与することができ、Ｈ形鋼１１３の圧延作業を円滑に行うことができる。
【００６３】
以上、本発明を、幾つかの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の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。
【００６４】
【発明の効果】
請求項１〜３記載のＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機においては、竪ロールと水平ロールとでＨ形鋼のフランジ厚み及びウェブ厚みの圧下の時に、水平ロールのウェブ厚み圧下用ロール部をロール移動機構により上下に移動させると共に水平ロールの軸心も上下方向に移動させて竪ロールに水平ロールのフランジ幅圧下用ロール部が干渉しないように構成し、さらに、ウェブ厚み圧下用ロールを回転駆動するようにしている。
従って、ウェブ厚み圧下用ロール部とフランジ幅圧下用ロール部を共に回転駆動することができ、Ｈ形鋼のウェブを所定の材料押出力を加えながら押し出すと共に、Ｈ形鋼のフランジにも所定の材料押出力を加えながら押し出すことができるので、ウェブ厚み圧下用ロール部の圧下力を小さくしてウェブ波の発生を防止することができる。また、隣接するユニバーサル粗圧延機から多機能圧延機に向けてＨ形鋼を流す場合、ユニバーサル粗圧延機からＨ形鋼が蹴り出された後でも、Ｈ形鋼に十分な搬送力を付与することができ、Ｈ形鋼の圧延作業を円滑に行うことができる。
【００６５】
請求項１記載のＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機においては、第１の回転駆動装置の駆動によって、上、下水平ロール軸を介してフランジ幅圧下用ロール部を回転駆動し、この回転駆動によってＨ形鋼のフランジに材料押出力を付与すると共に、第２の回転駆動装置の駆動によって、バックアップロールを介してウェブ厚み圧下用ロール部を回転駆動し、この回転駆動によってＨ形鋼のウェブに材料押出力を付与するようにしている。従って、この場合も、簡易な構造を付加するのみで、ウェブ厚み圧下用ロール部のみならずフランジ幅圧下用ロール部も回転駆動して、Ｈ形鋼のウェブを所定の材料押出力を加えながら押し出すと共に、Ｈ形鋼のフランジにも所定の材料押出力を加えながら押し出すことができる。
【００６６】
請求項２記載のＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機においては、第１の回転駆動装置の駆動によって、上、下水平ロール軸を介してフランジ幅圧下用ロール部を回転駆動し、この回転駆動によってＨ形鋼のフランジに材料押出力を付与すると共に、第２の回転駆動装置の駆動によって、バックアップロールを介してウェブ厚み圧下用ロール部の左、右分割ロール部を回転駆動し、この回転駆動によってＨ形鋼のウェブに材料押出力を付与するようにしている。従って、この場合も、簡易な構造を付加するのみで、ウェブ厚み圧下用ロール部のみならずフランジ幅圧下用ロール部も回転駆動して、Ｈ形鋼のウェブを所定の材料押出力を加えながら押し出すと共に、Ｈ形鋼のフランジにも所定の材料押出力を加えながら押し出すことができる。
【００６７】
請求項３記載のＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機においては、ウェブ厚み圧下用ロール部の左、右分割ロール部の外周面の小径部に第１の歯車を形成すると共に、バックアップロールに第１の歯車に噛合する第２の歯車を形成することによって、ウェブ厚み圧下用ロール部の左、右分割ロール部とバックアップロールとの間のすべりを無くすことができるので、バックアップロールの回転駆動力をウェブ厚み圧下用ロール部の左、右分割ロール部に確実に伝達することができる。
【００６８】
請求項４記載のＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機においては、Ｈ形鋼のウェブを圧下するウェブ厚み圧下用ロール部と、Ｈ形鋼のフランジの左、右側面を圧下するフランジ厚み圧下用ロールのみならず、Ｈ形鋼のフランジの側縁部を圧下するフランジ幅圧下用ロール部も一体的に組み込み、かつ、ウェブ厚み圧下用ロール部をロール移動機構によって移動できる構成としている。
従って、ブレークダウン圧延機以降に、従来、少なくとも３台必要であった圧延機の数を２台に減らせると共に、ライン長さを短縮でき、建屋、基礎の長さを短くでき、Ｈ形鋼の圧延設備を廉価とすることができる。
【００６９】
また、多機能圧延機とユニバーサル粗圧延機の両方でユニバーサル粗圧延を行うパススケジュールを設定することができるので、ユニバーサルラインでのパス回数を減らして生産性を上げることができる。
さらに、フランジ幅圧下用ロール部のみならずフランジ厚み圧下用ロールも独立して回転駆動することによって、Ｈ形鋼のフランジに、フランジ幅圧下用ロール部とフランジ厚み圧下用ロールによって所定の材料押出力を加えながら押し出す。従って、ウェブ厚み圧下用ロール部の圧下力を小さくしてウェブ波の発生を防止することができる。また、隣接するユニバーサル粗圧延機から多機能圧延機に向けてＨ形鋼を流す場合、ユニバーサル粗圧延機からＨ形鋼が蹴り出された後でも、Ｈ形鋼に十分な搬送力を付与することができ、ウェブ厚みがフランジ厚みに比べ極端に薄いＨ形鋼においてもＨ形鋼の圧延作業を円滑に行うことができる。
【００７０】
特に、このＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機においては、第１の回転駆動装置の駆動によって、上、下水平ロール軸を介してフランジ幅圧下用ロール部を回転駆動し、この回転駆動によってＨ形鋼のフランジ及びウェブに材料押出力を付与すると共に、第２の回転駆動装置の駆動によって、駆動側ロール及びバックアップロールを介してフランジ厚み圧下用ロールを回転駆動し、この回転駆動によってＨ形鋼のフランジに材料押出力を付与するようにしている。従って、簡易な構造を付加するのみで、フランジ幅圧下用ロール部とフランジ厚み圧下用ロールを回転駆動して、Ｈ形鋼のウェブを所定の材料押出力を加えながら押し出すと共に、Ｈ形鋼のフランジにも所定の材料押出力を加えながら押し出すことができる。また、フランジ厚み圧下用ロールは一対のバックアップロールによって安定状態に保持されているので、フランジ厚み圧下用ロールによる材料押出力を増大しても、フランジ厚み圧下用ロールの変形や破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機を具備するＨ形鋼の圧延設備の概念的構成説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機の側断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機を具備するＨ形鋼の圧延設備において用いるユニバーサル粗圧延機における圧延状態説明図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機におけるウェブ厚み圧下用ロール部とフランジ幅圧下用ロール部を同時に回転駆動するための構造を示す要部正断面図である。
【図５】同側面図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の第１の実施の形態に係るＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機におけるエッジャー圧延とユニバーサル圧延時の上、下水平ロール軸の移動を示す説明図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態の変形例に係るＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機におけるウェブ厚み圧下用ロール部とフランジ幅圧下用ロール部を同時に回転駆動するための構造を示す要部正断面図である。
【図８】同側面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係るＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機のフランジ幅圧下用ロール部の動作説明図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係るＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機及びユニバーサル粗圧延機のパススケジュールの説明図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係るＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機を具備するＨ形鋼の圧延設備の概念的構成説明図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係るＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機の側断面図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係るＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機を具備するＨ形鋼の圧延設備において用いるユニバーサル粗圧延機における圧延状態説明図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係るＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機におけるウェブ厚み圧下用ロール部とフランジ幅圧下用ロール部を同時に回転駆動するための構造を示す要部正断面図である。
【図１５】同側面図である。
【図１６】同側断面図である。
【図１７】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の第２の実施の形態に係るＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機におけるエッジャー圧延とユニバーサル圧延時の上、下水平ロール軸の移動を示す説明図である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態に係るＨ形鋼の圧延設備用多機能圧延機におけるフランジ厚み圧下用ロールを回転駆動するための構造を示す要部平面図である。
【図１９】同正面図である。
【図２０】従来のＨ形鋼の圧延設備の概念的構成説明図である。
【図２１】同Ｈ形鋼の圧延設備における各圧延機の斜視図である。
【符号の説明】
Ａ：Ｈ形鋼の圧延設備、Ａ１：Ｈ形鋼の圧延設備、Ｂ：Ｈ形鋼の圧延設備、Ｐ：パスライン、Ｐ1 ：パスライン、ａ：中心間距離、ａ1 ：中心間距離、ｍ：中立線、ｍ1 ：中立線、α：テーパ角度、δ：距離、δ1 ：距離、θ1 ：回転角度、θ2 ：回転角度、θ3 ：回転角度、θ4 ：回転角度、Ｏ1 ：中心、Ｏ2 ：中心、Ｏ3 ：中心、Ｏ4 ：中心、１０：ブレークダウン圧延機、１１：Ｈ形鋼の圧延設備用多機能圧延機、１２：ユニバーサル粗圧延機、１２ａ：ウェブ厚み圧下用ロール、１２ｂ：ウェブ厚み圧下用ロール、１２ｃ：フランジ厚み圧下用ロール、１２ｄ：フランジ厚み圧下用ロール、１３：Ｈ形鋼、１４：上水平ロール軸、１５：下水平ロール軸、１６：水平チョック、１７：水平チョック、１８：水平圧下装置、１９：水平圧上装置、２０：自在継ぎ手、２０ａ：第１の回転駆動装置、２１：自在継ぎ手、２１ａ：第１の回転駆動装置、２２：ウェブ厚み圧下用ロール部、２３：ウェブ厚み圧下用ロール部、２４：竪ロール軸、２５：竪ロール軸、２６：竪圧下装置、２７：竪圧下装置、２８：竪チョック、２９：竪チョック、３０：フランジ厚み圧下用ロール、３１：フランジ厚み圧下用ロール、３２：フランジ幅圧下用ロール部、３３：フランジ幅圧下用ロール部、３４：フランジ幅圧下用ロール部、３５：フランジ幅圧下用ロール部、３６：ロール移動機構、３６ａ：固定キー、３７：固定キー、４０：内側ベアリング、４１：偏心リング、４２：外側ベアリング、４３：被駆動側歯車、４４：駆動側歯車、４５：偏心リング駆動アクチュエータ、４６：バックアップロール、４７：第２の回転駆動装置、４８：揺動アーム、４９：枢軸、５０：押圧力付与シリンダ、５１：フランジ幅圧下用ロール部、５２：フランジ幅圧下用ロール部、５３：上水平ロール軸、５４：左分割ロール部、５４ａ：大径部、５４ｂ：小径部、５５：右分割ロール部、５５ａ：大径部、５５ｂ：小径部、５６：第１の回転駆動装置、５７：第２の回転駆動装置、５８：固定キー、５９：固定キー、６０：バックアップロール、６１：揺動アーム、６２：枢軸、６３：押圧力付与シリンダ、１１０：ブレークダウン圧延機、１１１：Ｈ形鋼の圧延設備用多機能圧延機、１１２：ユニバーサル粗圧延機、１１２ａ：ウェブ厚み圧下用ロール、  １１２ｂ：ウェブ厚み圧下用ロール、１１２ｃ：フランジ厚み圧下用ロール、１１２ｄ：フランジ厚み圧下用ロール、１１３：Ｈ形鋼、１１４：上水平ロール軸、１１５：下水平ロール軸、１１６：水平チョック、１１７：水平チョック、１１８：水平圧下装置、１１９：水平圧上装置、１２０：自在継ぎ手、１２０ａ：第１の回転駆動装置、１２１：自在継ぎ手、１２１ａ：第１の回転駆動装置、１２２：ウェブ厚み圧下用ロール部、１２３：ウェブ厚み圧下用ロール部、１２４：竪ロール軸、１２５：竪ロール軸、１２６：竪圧下装置、１２７：竪圧下装置、１２８：竪チョック、１２９：竪チョック、１３０：フランジ厚み圧下用ロール、１３１：フランジ厚み圧下用ロール、１３２：フランジ幅圧下用ロール部、１３３：フランジ幅圧下用ロール部、１３４：フランジ幅圧下用ロール部、１３５：フランジ幅圧下用ロール部、１３６：ロール移動機構、１３６ａ：固定キー、１３７：固定キー、１��０：内側ベアリング、１４１：偏心リング、１４２：外側ベアリング、１４３：被駆動側歯車、１４４：駆動側歯車、１４５：偏心リング駆動アクチュエータ、１５０：第２の回転駆動装置、１５１：バックアップロール、１５２：バックアップロール、１５３：駆動側ロール、１５４：竪ロール軸、１５５：カップリング、１５６：竪ロール軸、１５７：竪ロール軸、１５８：ロール進退ハウジング、１９０：ブレークダウン圧延機、１９１：ユニバーサル粗圧延機、１９２：エッジャー圧延機、１９３：ユニバーサル仕上げ圧延機、１９４：ブレークダウンロール、１９５：ブレークダウンロール、１９６：水平ロール、１９７：水平ロール、１９８：竪ロール、１９９：竪ロール、２００：エッジャーロール、２０１：エッジャーロール、２０２：水平ロール、２０３：水平ロール、２０４：竪ロール、２０５：竪ロール、２０６：Ｈ形鋼製品、２０７：被圧延材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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