(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延ロールのロールネックをロールチョックに対して転がり軸受を介して支持する構造であって、
前記ロールチョックの軸受取付孔の軸方向両端に、転がり軸受の外輪を軸方向で位置決めする外輪押さえ部材がそれぞれ設けられており、
前記両外輪押さえ部材が、軸方向に分離する複数の部材で構成され、
前記外輪押さえ部材は、ストッパと間座とからなり、いずれか一方の外輪押さえ部材は、ストッパをロールチョックに固定して、このストッパと転がり軸受の外輪との間に間座を介装する形態で使用されるものであり、残り他方の外輪押さえ部材は、ストッパを転がり軸受の外輪に対してあてがい、このストッパをロールチョックに対して間座を介して固定する形態で使用されるものであり、
前記間座は、現行圧延ロールをバレル長の大きい新圧延ロールと交換する場合に取り外されるもので、当該間座の軸方向長さが、前記交換を予め予定して、前記現行圧延ロールのバレル長と前記新圧延ロールのバレル長との差寸法に基づいて設定されるものである、ことを特徴とする圧延ロール支持構造。
【請求項２】
圧延ロールのロールネックをロールチョックに対して転がり軸受を介して支持する構造であって、
前記ロールチョックの軸受取付孔の軸方向両端に、転がり軸受の外輪を軸方向で位置決めする外輪押さえ部材がそれぞれ設けられており、
前記圧延ロールの軸端において転がり軸受の内輪の軸方向両端に当該内輪を軸方向で位置決めする内輪押さえ部材がそれぞれ配置されており、
前記両外輪押さえ部材が、軸方向に分離する複数の部材で構成され、
前記外輪押さえ部材は、ストッパと間座とからなり、いずれか一方の外輪押さえ部材は、ストッパをロールチョックに固定して、このストッパと転がり軸受の外輪との間に間座を介装する形態で使用されるものであり、残り他方の外輪押さえ部材は、ストッパを転がり軸受の外輪に対してあてがい、このストッパをロールチョックに対して間座を介して固定する形態で使用されるものであり、
前記間座は、現行圧延ロールをバレル長の大きい新圧延ロールと交換する場合に取り外されるもので、当該間座の軸方向長さが、前記交換を予め予定して、前記現行圧延ロールのバレル長と前記新圧延ロールのバレル長との差寸法に基づいて設定されるものである、ことを特徴とする圧延ロール支持構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の圧延ロール支持構造での圧延ロールをバレル長の大きい新圧延ロールに交換する方法であって、
新圧延ロールとして、バレル部が現行圧延ロールよりも拡幅されているとともに、ロールネックが前記拡幅分について拡幅されているものを用意し、
新圧延ロールの交換後に、前記転がり軸受またはそれと同一仕様の転がり軸受を、ロールチョックにおいてロールエンド側に前記バレル部の拡幅分について移動させて配置し、
外輪押さえ部材の間座を取り外して、ストッパのみで前記転がり軸受を軸方向で位置決めさせるようにする、ことを特徴とする圧延機の拡幅方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧延ロール支持構造ならびに圧延機の拡幅方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の圧延ロール支持構造としては、例えば図２（ａ）に示すように、圧延ロール８１の軸端つまりロールネック８１ａをロールチョック８２に対して４列円筒ころ軸受などの転がり軸受８３を介して支持するようになっている。
【０００３】
なお、図２（ａ）において、８４，８５は転がり軸受８３の外輪８３ｂを軸方向で位置決めするための外輪押さえ部材、８６は圧延ロール８１のスラスト荷重を受ける複列円錐ころ軸受、８７，８８は転がり軸受８３の内輪８３ａを軸方向で位置決めするための内輪押さえ部材としてのフィレットリング、スラストカラー、８９，９０は非接触シールとなる２つの環体である。
【０００４】
なお、圧延ロール８１のバレル部８１ｂ側の外輪押さえ部材８４は、ロールチョック８２の張出片８２ａに対してボルトなどで取り付けられており、圧延ロール８１の軸端側の外輪押さえ部材８５は、転がり軸受８３の外輪８３ｂと、複列円錐ころ軸受８６の取り付け用環体９１との間に挟持されている。
【０００５】
ところで、圧延機の拡幅化要求があると、圧延機全体を設置しなおせばよいのであるが、比較的大型の圧延機の場合、ロールスタンドを移動することがきわめて困難でほとんど不可能であるので、従来では、例えば図２（ａ）の状態から図２（ｂ）に示す状態にと、現行圧延ロール８１をバレル長の大きい新圧延ロール８１′に交換することで対処している。
【０００６】
この新圧延ロール８１′については、図２（ａ）の現行圧延ロール８１に対して、全幅寸法と、ロールネック８１ａの端縁位置と、バレル部８１ｂからロールネック８１ａまでの連接部分の軸方向寸法とを共通にしたまま、バレル部８１ｂの長さのみを所要寸法ｈだけ拡幅するようにしている。
【０００７】
このような新圧延ロール８１′では、ロールネック８１ａの幅寸法が前記拡幅分ｈについて縮幅することになるので、ロールネック８１ａの幅寸法が現行の転がり軸受８３の幅寸法よりも小さくなる。このために、従来では、現行の転がり軸受８３を、軸方向寸法の短い小型の新転がり軸受８３′に変更している。
【０００８】
なお、バレル部８１ｂ側の外輪押さえ部材８４についても本来なら短いものを使用する必要があるが、この外輪押さえ部材８４については、ロールチョック８２の張出片８２ａを短く加工することにより、変更せずに済ませている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来例では、圧延機を拡幅する場合、図２（ａ）と図２（ｂ）との対比により分かるように、幅寸法の短い小型の転がり軸受８３′を使用するようにしているために、新転がり軸受８３′を新たに設計、製作する必要があるなど、コストが嵩むことが指摘される。
【００１０】
しかも、ロールチョック８２の位置を変更していないので、新転がり軸受８３′の軸方向中心と、荷重中心とのオフセット量が大きくなってしまい、偏心荷重が増大する。このように新転がり軸受８３′そのものの荷重負荷能力が低くなることに加えて、偏心荷重が増大するために、新転がり軸受８３′そのものの寿命が低下しやすくなる傾向となる。
【００１１】
このような事情に鑑み、本発明は、圧延ロール支持構造において、将来的な圧延機の拡幅化要求を見込んで、圧延ロールを交換するときでも転がり軸受を共通利用できるようにすることを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明にかかる圧延ロール支持構造は、圧延ロールのロールネックをロールチョックに対して転がり軸受を介して支持する構造であって、
前記ロールチョックの軸受取付孔の軸方向両端に、転がり軸受の外輪を軸方向で位置決めする外輪押さえ部材がそれぞれ設けられており、前記両外輪押さえ部材が、軸方向に分離する複数の部材で構成され、前記外輪押さえ部材は、ストッパと間座とからなり、いずれか一方の外輪押さえ部材は、ストッパをロールチョックに固定して、このストッパと転がり軸受の外輪との間に間座を介装する形態で使用されるものであり、残り他方の外輪押さえ部材は、ストッパを転がり軸受の外輪に対してあてがい、このストッパをロールチョックに対して間座を介して固定する形態で使用されるものであり、前記間座は、現行圧延ロールをバレル長の大きい新圧延ロールと交換する場合に取り外されるもので、当該間座の軸方向長さが、前記交換を予め予定して、前記現行圧延ロールのバレル長と前記新圧延ロールのバレル長との差寸法に基づいて設定されるものである。
【００１３】
請求項２の発明にかかる圧延ロール支持構造は、圧延ロールのロールネックをロールチョックに対して転がり軸受を介して支持する構造であって、前記ロールチョックの軸受取付孔の軸方向両端に、転がり軸受の外輪を軸方向で位置決めする外輪押さえ部材がそれぞれ設けられており、前記圧延ロールの軸端において転がり軸受の内輪の軸方向両端に当該内輪を軸方向で位置決めする内輪押さえ部材がそれぞれ配置されており、前記両外輪押さえ部材が、軸方向に分離する複数の部材で構成され、前記外輪押さえ部材は、ストッパと間座とからなり、いずれか一方の外輪押さえ部材は、ストッパをロールチョックに固定して、このストッパと転がり軸受の外輪との間に間座を介装する形態で使用されるものであり、残り他方の外輪押さえ部材は、ストッパを転がり軸受の外輪に対してあてがい、このストッパをロールチョックに対して間座を介して固定する形態で使用されるものであり、前記間座は、現行圧延ロールをバレル長の大きい新圧延ロールと交換する場合に取り外されるもので、当該間座の軸方向長さが、前記交換を予め予定して、前記現行圧延ロールのバレル長と前記新圧延ロールのバレル長との差寸法に基づいて設定されるものである。
【００１６】
請求項３の発明にかかる圧延機の拡幅方法は、上記請求項１又は２の圧延ロール支持構造での圧延ロールをバレル長の大きい新圧延ロールに交換する方法であって、新圧延ロールとして、バレル部が現行圧延ロールよりも拡幅されているとともに、ロールネックが前記拡幅分について拡幅されているものを用意し、新圧延ロールの交換後に、前記転がり軸受またはそれと同一仕様の転がり軸受を、ロールチョックにおいてロールエンド側に前記バレル部の拡幅分について移動させて配置し、外輪押さえ部材の間座を取り外して、ストッパのみで前記転がり軸受を軸方向で位置決めさせるようにする。
【００１７】
以上、本発明では、要するに、現行圧延ロールを、バレル長の大きい新圧延ロールに交換する場合を予め見込んで、該交換時に周辺部品のうちの特に転がり軸受を共通利用できるように、外輪押さえ部材を工夫している。これにより、圧延機の拡幅化改造に伴う無駄なコスト増を抑制できるようになる。
【００１８】
なお、圧延ロールの交換時に、本発明のように転がり軸受を変更しなければ、当該転がり軸受全体をロールチョックに対してロールエンド側に移動させて配置する必要が生じるので、転がり軸受の軸方向中心と当該転がり軸受にかかる荷重中心とのオフセット量が大きくなって偏心荷重が増大する傾向となるが、それでも転がり軸受を従来のように小型化せずに済むので、この転がり軸受の寿命低下が抑制されることになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００２０】
図１は本発明の一実施形態にかかる圧延ロール支持構造の上半分を示す縦断面図である。図例の圧延ロール支持構造では、圧延ロール１の軸端つまりロールネック１ａをロールチョック２に４列円筒ころ軸受などの転がり軸受３を介して支持するようになっている。
【００２１】
図中、４，５は転がり軸受３の外輪３ｂを軸方向で位置決めするための外輪押さえ部材、６は圧延ロール１のスラスト荷重を受ける複列円錐ころ軸受、７，８は転がり軸受３の内輪３ａを軸方向で位置決めするための内輪押さえ部材としてのフィレットリング、スラストカラー、９，１０は非接触シールとなる２つの環体である。
【００２２】
なお、圧延ロール１のバレル部１ｂ側の外輪押さえ部材４は、ロールチョック２の張出片２ａに対してボルトなどで取り付けられており、圧延ロール１の軸端側の外輪押さえ部材５は、転がり軸受３の外輪３ｂと、複列円錐ころ軸受６の取り付け用環体１１との間に挟持されている。
【００２３】
この実施形態では、上記外輪押さえ部材４，５について、軸方向で分離するストッパ４ａ，５ａと、間座４ｂ，５ｂとで構成している。
【００２４】
そして、圧延ロール１のバレル部１ｂ側の外輪押さえ部材４では、ストッパ４ａを転がり軸受３の外輪３ｂに対してあてがい、このストッパ４ａをロールチョック２の張出片２ａに対して間座４ｂを介してボルトなどで取り付けられる形態とされる。一方、圧延ロール１の軸端側の外輪押さえ部材５では、ストッパ５ａと間座５ｂとを環体１１と転がり軸受３の外輪３ｂとの間に介装する形態とされる。
【００２５】
この間座４ｂ，５ｂについては、図１（ａ）に示す現行圧延ロール１を図１（ｂ）に示すバレル長の大きい新圧延ロール１′と交換する場合に取り外されるもので、当該間座４ｂ，５ｂの軸方向長さが、前記交換を予め予定して、現行圧延ロール１のバレル長と新圧延ロール１′のバレル長との差寸法ｈに基づいて設定されている。
【００２６】
次に、圧延機の拡幅化のために、図１（ａ）に示す現行圧延ロール１を、図１（ｂ）に示すバレル長の長い新圧延ロール１に交換する形態を説明する。
【００２７】
ここで、新圧延ロール１′としては、現行圧延ロール１に対して、全幅寸法と、バレル部１ｂからロールネック１ａまでの連接部の軸方向寸法とを共通にしたまま、バレル部１ｂの長さを所要寸法ｈだけ拡幅するとともに、バレル部１ｂの拡幅分ｈについてロールネック１ａの端縁位置をロールエンド側に延ばしている点が相違する。
【００２８】
このような設計によって、スラストカラー８のみを短い新スラストカラー８′に変更するだけで済むようになり、その他の周辺部品は共通使用できるようになる。
【００２９】
そして、この新圧延ロール１′に交換すると、バレル部１ｂを拡幅している分について転がり軸受３を全体的にロールエンド側に移動させて配置する必要があるので、本来なら、外輪押さえ部材４，５についても変更する必要があるが、この実施形態では、外輪押さえ部材４，５の間座４ｂ，５ｂを取り外すことにより、転がり軸受３の移動を許容してなおかつ外輪押さえ部材４，５のストッパ４ａ，５ａのみで転がり軸受３を軸方向で位置決めできるようにしている。
【００３０】
但し、転がり軸受３についてはその全体がロールエンド側にずらされて配置されるため、不動のロールチョック２との関係で、荷重中心と転がり軸受３の軸方向中心とのオフセット量が大きくなることは避けられないが、転がり軸受３を従来のように小型にせずに済むから、荷重付加能力が低下することがなく、軸受寿命が低下することを抑制できるようになる。ちなみに、図１の実施形態および図２の従来例について拡幅後の転がり軸受の寿命低下率を、図３のグラフに示す。図中のグラフでは、横軸に、転がり軸受の幅Ｂと拡幅量ｈとの比率（４ｈ／Ｂ）をとり、縦軸に転がり軸受の寿命低下率をとっており、拡幅前での転がり軸受の寿命低下率を１．０としている。結果的に、比率（４ｈ／Ｂ）が０．２までの範囲であれば、本実施形態のほうが従来例よりも寿命低下率が小さくて有効であることが判る。
【００３１】
以上のように、将来的に圧延機を拡幅化することを事前に見込んで、外輪押さえ部材４，５を複数の分離可能な部材で構成するようにしているから、新圧延ロール１′に交換するとき、外輪押さえ部材４，５の一部を取り外すだけで対応できるようになり、その他の周辺部品を変更せずに済むようになる。特に、転がり軸受３について共通使用できるようにしているので、従来のように軸方向寸法の短い小型の新転がり軸受を用いる場合に比べて、軸受寿命が低下するといった心配がなくなる。
【００３２】
なお、本発明は上記実施形態のみに限定されるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。
【００３３】
（１）  上記実施形態では、転がり軸受３として４列円筒ころ軸受を例示しているが、その列数は限定されないし、また、円錐ころ軸受としてもよい。
【００３４】
（２）  上記実施形態では、拡幅のために新圧延ロールに交換するときに間座４ｂ，５ｂを取り外すことにしているが、拡幅量に応じて間座４ｂ，５ｂを幅の短いものに交換したり、あるいは幅を短く加工したりすることができる。
【００３５】
（３）  上記実施形態では、拡幅のために新圧延ロールに交換するときにスラストカラー８を短い新スラストカラー８′に変更するが、スラストカラー８を上記外輪押さえ部材４，５と同様に複数の部材に分割し、拡幅量に応じて分割した部材のいずれかを取り外すようにしてもよい。
【００３６】
（４）  上記実施形態では、図１（ａ）に示す拡幅前の状態において荷重中心と転がり軸受３の軸方向中心とをオフセットさせているが、この拡幅前の状態については、オフセットをゼロとしたり、あるいは図１（ａ）の場合と反対方向にオフセットしたりすることができ、いずれの場合も本発明を適用できる。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１又は２の発明の圧延ロール支持構造では、将来的に圧延機を拡幅化する場合を予め見込んで、該交換時に周辺部品のうちの特に転がり軸受を共通利用できるようにしているから、圧延機の拡幅化に伴う無駄なコスト増を抑制できるようになる。
【００３８】
しかも、圧延ロールを新圧延ロールに交換しても、本発明のように転がり軸受を変更しなければ、当該転がり軸受全体をロールチョックに対してロールエンド側に移動配置させる必要があって、転がり軸受の軸方向中心と当該転がり軸受にかかる荷重中心とのオフセット量が大きくなって偏心荷重が増大するが、それでも転がり軸受を従来のように小型化しないので、この転がり軸受の寿命低下が抑制されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の圧延ロール支持構造の上半分を示す縦断面図
【図２】従来例の圧延ロール支持構造の上半分を示す縦断面図
【図３】図１の実施形態および図２の従来例の拡幅後における転がり軸受の寿命低下率を示すグラフ
【符号の説明】
１      現行圧延ロール
１′    新圧延ロール
１ａ    圧延ロールのロールネック
１ｂ    圧延ロールのバレル部
２      ロールチョック
３      転がり軸受
３ａ    転がり軸受の内輪
３ｂ    転がり軸受の外輪
４      第１外輪押さえ部材
４ａ    第１外輪押さえ部材のストッパ
４ｂ    第１外輪押さえ部材の間座
５      第２外輪押さえ部材
５ａ    第２外輪押さえ部材のストッパ
５ｂ    第２外輪押さえ部材の間座
７      内輪押さえ部材としてのフィレットリング
８      内輪押さえ部材としてのスラストカラー
【図１】
0003640811.tif 000002
【図２】
0003640811.tif 000003
【図３】
0003640811.tif 000004