(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連結ピンシリンダーによってカップリングに固定される軸部を備えるワークロールであって、
前記軸部に形成されたアダプター穴内に着脱可能に設けられた、前記連結ピンシリンダーが挿入される連結ピンシリンダー穴を有するアダプターを備えることを特徴とするワークロール。
【請求項２】
前記アダプターが前記ワークロールに溶接接合されていることを特徴とする請求項１に記載のワークロール。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のワークロールを備えることを特徴とする圧延機。
【請求項４】
連結ピンシリンダーによってカップリングに固定される軸部を備えるワークロールの補修方法であって、
前記軸部に形成されたアダプター穴内に設けられた、前記連結ピンシリンダーが挿入される連結ピンシリンダー穴を有するアダプターを取り外し、新たなアダプターを取り付けるステップを含むことを特徴とするワークロールの補修方法。
【請求項５】
前記アダプターが前記ワークロールに溶接接合されており、前記ステップは、溶接部を切除することによって前記アダプターを前記ワークロールから取り外すステップを含むことを特徴とする請求項４に記載のワークロールの補修方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延機のワークロール、圧延機、およびワークロールの補修方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、圧延機のワークロールは、ニッケルやクロムなどを含む鋼材で形成され、カップリングを有するスピンドルに取り付けられ、スピンドルを介してモーターで駆動される。より詳細には、図５に示すように、圧延機１０のワークロール１は、スピンドル２に結合された後、ピニオンスタンド３、ギアカップリング４、および減速機５を経てモーター６に結合される。モーター６の駆動力は、ジョイント２ａおよびカップリング２ｂを有するスピンドル２によってワークロール１に伝達される。
【０００３】
ワークロール１とスピンドル２とは、カップリング２ｂにより結合される。より詳細には、図６および図７に示すように、カップリング２ｂには小判形の穴（以下、小判穴）２ｃが形成されている。この小判穴２ｃに、断面形状が小判形のワークロール１端部の軸部１ｃが挿入されて、ワークロール１とスピンドル２とが結合される。
【０００４】
圧延機１０の稼働中には、ワークロール１の軸部１ｃとカップリング２ｂとが連結ピンシリンダーにより固定される。この連結ピンシリンダーは、カップリング２ｂの外周面から小判穴２ｃの内壁面まで貫通する穴２ｄに埋め込まれている。圧延機１０の稼動中には、図８に示すように、連結ピンシリンダー７の先端部が、ワークロール１の軸部１ｃの内部に到達する。その際、連結ピンシリンダー７の先端部は、ワークロール１の軸部１ｃの平坦面１ｄに形成された連結ピンシリンダー穴１ｅに挿入される。これにより、ワークロール１の軸部１ｃとカップリング２ｂとの結合が固定され、ワークロール１とスピンドル２との結合が強固になる。
【０００５】
一方、ワークロール１が交換のために圧延機１０から取り外される際には、図９に示すように、スタンド９に取り付けられた押出シリンダー８が連結ピンシリンダー７を押すことで、連結ピンシリンダー７の先端部がカップリング２ｂの穴２ｄの内部に収められる。これにより、ワークロール１とスピンドル２との結合を解くことが可能となる。
【０００６】
連結ピンシリンダー穴１ｅが長時間の圧延機１０の稼動によって摩耗すると、連結ピンシリンダー７ががたつきにより曲損する場合がある。連結ピンシリンダー７が曲損すると、ワークロール１の交換に長時間を要するうえに、曲損を放置すると、ワークロール１の軸部１ｃとカップリング２ｂとの間に過大な荷重が発生し、減速機５やモーター６に負荷がかかる。
【０００７】
このように、ワークロール１とカップリング２ｂとの結合が緩むと、減速機５やモーター６に負荷がかかり、重大な故障が発生する危険性がある。そのため、ワークロール１とカップリング２ｂとの結合を保全する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、油圧チャンバを用いてカップリングの内壁の遊隙を皆無にする技術が記載されている。また、特許文献２には、カップリングが摩耗した場合に、肉盛補修で耐摩耗性を高める技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実開平６−７０９０４号公報
【特許文献２】特開平１１−２４４９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、油圧設備を新設するコストに加え、油圧設備を管理するコストもかかるため、実現性に乏しい。また、特許文献２に記載されている肉盛補修を行うには、コストと時間がかかるという問題がある。そのため、連結ピンシリンダー穴１ｅを肉盛補修する場合には、圧延機１０のワークロール１の交換周期に比してワークロール１の補修時間が長くなり、操業が停止するおそれがある。また、上記特許文献１，２のいずれにも、連結ピンシリンダー穴１ｅの補修に関する記載はない。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、低コストかつ短時間に連結ピンシリンダー穴を補修可能なワークロール、圧延機、およびワークロールの補修方法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】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るワークロールは、連結ピンシリンダーによってカップリングに固定される軸部を備えるワークロールであって、前記軸部に着脱可能に設けられた、前記連結ピンシリンダーが挿入される連結ピンシリンダー穴を有するアダプターを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る圧延機は、上記発明のワークロールを備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係るワークロールの補修方法は、連結ピンシリンダーによってカップリングに固定される軸部を備えるワークロールの補修方法であって、前記軸部に設けられた、前記連結ピンシリンダーが挿入される連結ピンシリンダー穴を有するアダプターを取り外し、新たなアダプターを取り付けるステップを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、低コストかつ短時間に連結ピンシリンダー穴を補修することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るワークロールを含む圧延機の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、本実施の形態のワークロールの概略構成を示す模式図である。
【図３】図３は、本実施の形態のワークロールの概略構成を示す模式図である。
【図４】図４は、本実施の形態の圧延機が稼動中の連結ピンシリンダーの動作を説明するための図である。
【図５】図５は、従来のワークロールを含む圧延機の概略構成を示す模式図である。
【図６】図６は、従来のスピンドルのカップリングの概略構成を例示する模式図である。
【図７】図７は、従来のワークロールとカップリングとの結合を説明するための図である。
【図８】図８は、従来のワークロールとカップリングとの結合を固定する連結ピンシリンダーの動作を説明するための図である。
【図９】図９は、従来のワークロールとカップリングとの結合を固定する連結ピンシリンダーの動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態であるワークロールを詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。
【００１７】
図１は、本実施の形態のワークロールを含む圧延機の駆動系の概略構成を例示する図である。図１に示すように、圧延機１０のワークロール１は、スピンドル２に結合された後、ピニオンスタンド３、ギアカップリング４、および減速機５を経てモーター６に結合される。モーター６の駆動力は、カップリング２ｂを有するスピンドル２によってワークロール１に伝達される。
【００１８】
図２および図３は、本実施の形態のワークロール１の軸部の概略構成を例示する図である。図２に示すように、ワークロール１の端部の軸部１ｃは、断面が小判形に形成されている。この軸部１ｃがカップリング２ｂに形成された小判形の穴に挿入されることにより、ワークロール１がスピンドル２に結合される。
【００１９】
軸部１ｃの対向する２つの平坦面１ｄのそれぞれには、連結ピンシリンダー穴１ｅが形成されている。圧延機１０の稼動中には、ワークロール１の軸部１ｃとカップリング２ｂとが、連結ピンシリンダーにより固定される。連結ピンシリンダー７は、図４に示すように、カップリング２ｂを貫通して、ワークロール１の軸部１ｃの連結ピンシリンダー穴１ｅに挿入される。なお、ワークロール１が交換のために圧延機１０から取り外される際には、連結ピンシリンダー７がカップリング２ｂの内部方向に引き戻される。
【００２０】
本実施の形態のワークロール１において、連結ピンシリンダー穴１ｅは、平坦面１ｄから取り外すことが可能な円筒状のアダプター１１の底面に形成されている。すなわち、図３に示すように、連結ピンシリンダー穴１ｅを有するアダプター１１が、平坦面１ｄに形成されたアダプター穴１ｆに挿入される。このとき、アダプター穴１ｆの内周面とアダプター１１の外周面とが溶接され、溶接部１２が形成される。溶接部１２は、必ずしもアダプター１１の円筒の軸方向（高さ方向）の全面にわたって形成されたものである必要はない。例えば、溶接部１２は、平坦面１ｄに面している部分のみが溶接されて形成されたものでもよい。なお、連結ピンシリンダー穴１ｅが形成されたアダプター１１の底面、軸部１ｃの平坦面１ｄ、および溶接部１２は、所定の公差の範囲で平坦になるように溶接される。これにより、連結ピンシリンダー穴１ｅが、軸部１ｃの平坦面１ｄに固定される。
【００２１】
このアダプター１１は、グラインダーなどを用いて溶接部１２を切除することにより、容易に軸部１ｃから取り外すことができる。したがって、圧延機１０の稼動により連結ピンシリンダー穴１ｅが摩耗した場合には、アダプター１１を取り外した後、新しいアダプター１１をアダプター穴１ｆに挿入して再び溶接することにより、連結ピンシリンダー穴１ｅの補修が完了する。
【００２２】
以上、説明したように、本実施の形態では、圧延機１０の稼動により連結ピンシリンダー穴１ｅが摩耗した場合に、連結ピンシリンダー穴１ｅを有するアダプター１１を新しいものと取り替えるだけで、容易に連結ピンシリンダー穴１ｅの補修が完了する。このように、本実施の形態によれば、低コストかつ短時間に連結ピンシリンダー穴１ｅを補修することできる。これにより、ワークロール１の軸部１ｃとカップリング２ｂとの間に過大な荷重が発生して減速機５やモーター６に負荷がかかることによる重大な故障の発生を防止することができる。また、連結ピンシリンダー７が曲損してワークロール１の交換に要する時間が長大化することを防止することができる。
【００２３】
なお、アダプター１１の形状は、円筒状に限定されない。例えば、アダプター１１の形状は、底面が多角形の筒状でもよい。その場合、アダプター穴１ｆの形状はアダプター１１の底面の形状と等しく形成される。
【００２４】
また、上記実施の形態のアダプター１１は、軸部１ｃの対向する２つの平坦面１ｄのそれぞれに挿入される２つとしたが、軸部１ｃの両側の平坦面１ｄを貫通する１つとしてもよい。その場合、このアダプター１１の両底面に連結ピンシリンダー穴１ｅが形成され、両底面間の距離が軸部１ｃの２つの平坦面１ｄ間の距離に等しく形成される。
【００２５】
また、アダプター穴１ｆが摩耗した場合には、アダプター穴１ｆの形状に合わせた新しいアダプター１１を挿入すればよい。
【００２６】
（実施例）
外周径１２０ｍｍ（公差＋０．１ｍｍ，−０．１ｍｍ）の円筒状のアダプター１１を作成し、その底面に直径６８ｍｍの連結ピンシリンダー穴１ｅを設けた。このアダプター１１を、ワークロール１の軸部１ｃに設けられた直径１２０ｍｍ（公差＋０．１ｍｍ，−０．１ｍｍ）のアダプター穴１ｆに挿入し、アダプター１１の外周面とアダプター穴１ｆの内周面とを溶接した。このワークロール１の軸部１ｃとカップリング２ｂとを結合し、連結ピンシリンダー穴１ｅにカップリング２ｂを介して連結ピンシリンダーを挿入した後、圧延機１０を稼動させた。
【００２７】
圧延機１０を１日稼動させたら、ワークロール１を取り外してロール研削や整備などを実施した後、再びワークロール１を取り付けて翌日の圧延機１０の稼動に備えた。このサイクルを２０日間繰り返した後、ワークロール１を取り外してその状態を確認したところ、アダプター１１やその周辺の溶接部１２に欠けや割れが発生していないことが確認された。これにより、アダプター１１は実操業に適用可能であることが確認された。
【００２８】
また、連結ピンシリンダー穴１ｅが摩耗した場合に、従来は３日程度の補修時間を要していたところ、アダプター１１の交換による補修は、３時間程度で完了することが確認された。
【００２９】
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例および運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【００３０】
１  ワークロール
１ｃ  軸部
１ｄ  平坦面
１ｅ  連結ピンシリンダー穴
１ｆ  アダプター穴
２  スピンドル
２ｂ  カップリング
５  減速機
６  モーター
７  連結ピンシリンダー
８  押出シリンダー
９  スタンド
１０  圧延機
１１  アダプター
【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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