(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内で圧延ロールを回転可能に支持するロール軸受箱と、
該ロール軸受箱を介して該圧延ロールに上下方向のバランス力又はベンダー力を与える大きさの異なる複数の第一の押圧装置と、水平面内で圧延ロール軸と直交する方向の押圧力を該ロール軸受箱に与えてがたを取る第二の押圧装置とを設け、前記第一の押圧装置の中で大きな押圧装置と前記第二の押圧装置とを圧延ロール軸方向でずらして配置し、
前記大きさの異なる複数の第一の押圧装置が、一つの大径の押圧装置と、該大径の押圧装置とは上下逆方向にバランス力またはベンダー力を与える二つの小径の押圧装置であり、
該大径の押圧装置は、圧延ロール軸方向で該二つの小径の押圧装置の間に設けたことを特徴とする圧延機。
【請求項２】
ハウジング内で圧延ロールを回転可能に支持するロール軸受箱と、
該ロール軸受箱を介して該圧延ロールに上下方向のバランス力又はベンダー力を与える第一の押圧装置と、水平面内で圧延ロール軸と直交する方向の押圧力を該ロール軸受箱に与える第二の押圧装置とを設け、
前記第一の押圧装置と前記第二の押圧装置とを同一の部材に圧延ロール軸方向でずらして配置し、
前記圧延ロールと、該圧延ロールを支持するロールとの垂直軸を、水平面内で圧延ロール軸と直交する方向にオフセットし、前記第二の押圧装置は該圧延ロールのオフセット水平分力方向に該ロール軸受箱を押し付けることを特徴とする圧延機。
【請求項３】
ハウジング内で圧延ロールを回転可能に支持するロール軸受箱と、
該ロール軸受箱を介して該圧延ロールに上下方向のバランス力又はベンダー力を与える第一の押圧装置と、水平面内で圧延ロール軸と直交する方向の押圧力を該ロール軸受箱に与える第二の押圧装置とを設け、
前記第一の押圧装置と前記第二の押圧装置とを同一の部材に圧延ロール軸方向でずらして配置し、
前記第二の押圧装置は、その押圧力を可変とする切替装置及びその押圧力を０にする切替装置の少なくとも一つを備え、
前記圧延ロールと、該圧延ロールを支持するロールとの垂直軸を、水平面内で圧延ロール軸と直交する方向にオフセットし、前記第二の押圧装置は該圧延ロールのオフセット水平分力方向に該ロール軸受箱を押し付けることを特徴とする圧延機。
【請求項４】
圧延ロールの第一のロール軸受箱と、該圧延ロールを支持する支持ロールの第二のロール軸受箱とを備えた圧延機において、
水平面内で圧延ロール軸と直交する方向の押圧力を該第一のロール軸受箱に与える押圧装置と、
水平面内で圧延ロール軸と直交する方向の押圧力を該第二のロール軸受箱に与える押圧装置とを圧延機入出側で夫々逆に設けることを特徴とする圧延機。
【請求項５】
ハウジング内で圧延ロールを回転可能に支持するロール軸受箱と、
該ロール軸受箱を介して該圧延ロールに上下方向のバランス力又はベンダー力を与える大きさの異なる複数の第一の押圧装置と、水平面内で圧延ロール軸と直交する方向の押圧力を該ロール軸受箱に与えてがたを取る第二の押圧装置とを設け、前記第一の押圧装置の中で大きな押圧装置と前記第二の押圧装置とを圧延ロール軸方向でずらして配置し、
前記大きさの異なる複数の第一の押圧装置を同一の部材に設置し、
前記大きさの異なる複数の第一の押圧装置が、一つの大径の押圧装置と、該大径の押圧装置とは上下逆方向にバランス力またはベンダー力を与える二つの小径の押圧装置であり、
該大径の押圧装置は、圧延ロール軸方向で該二つの小径の押圧装置の間に設けたことを特徴とするロール軸受箱のがた取り装置。
【請求項６】
圧延材を圧延する圧延ロールをロール軸受箱で回転可能に支持し、該ロール軸受箱を介して該圧延ロールに上下方向のバランス力又はベンダー力を与え、
前記圧延ロールと、該圧延ロールを支持するロールとの垂直軸を、水平面内で圧延ロール軸と直交する方向にオフセットし、
水平面内のロール軸方向で該バランス力又はベンダー力を加える位置と異なる位置で、該圧延ロールのオフセット水平分力方向に該ロール軸受箱を押し付けることを特徴とする圧延方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延機，ロール軸受箱のがた取り装置，圧延方法，圧延機の改造方法、及び熱間仕上タンデム圧延設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧延機では、ロール交換作業を容易化するために、ロール軸受箱とハウジングまたはブロックとの間には隙間を設けており、この隙間はロール交換時等の摺動摩耗で次第に大きくなってくる。この隙間によって、圧延中にロール軸受箱の水平方向でがたが生じてしまう。
【０００３】
特開平８−１０８２０２号公報では、中間ロール軸受箱と一体となった支持部材に作業ロール軸心レベルで作業ロール軸受箱を押すシリンダーとハウジング側を押すシリンダーを設けて、各々の軸受箱の水平方向の隙間を無くし、作業ロールの位置を安定化させる方法が述べられている。しかし、ベンディングシリンダーとの併用が考慮されていない。
【０００４】
特開昭６１−１２９２０８号公報では、ベンディングシリンダーとがた取りシリンダーを設置した技術が記載されている。しかし、設備の小型化，ベンディング能力，がた取り能力が考慮されていない。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１０８２０２号公報
【特許文献２】特開昭６１−１２９２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、設備を大型化することなく、圧延機のロール軸受箱のがたを取ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ハウジング内で圧延ロールを回転可能に支持するロール軸受箱と、該ロール軸受箱を介して該圧延ロールに上下方向のバランス力又はベンダー力を与える大きさの異なる複数の第一の押圧装置と、水平面内で圧延ロール軸と直交する方向の押圧力を該ロール軸受箱に与えてがたを取る第二の押圧装置とを設け、前記第一の押圧装置の中で大きな押圧装置と前記第二の押圧装置とを圧延ロール軸方向でずらして配置し、前記大きさの異なる複数の第一の押圧装置が、一つの大径の押圧装置と、該大径の押圧装置とは上下逆方向にバランス力またはベンダー力を与える二つの小径の押圧装置であり、該大径の押圧装置は、圧延ロール軸方向で該二つの小径の押圧装置の間に設けたことを特徴とする。
【０００８】
或いは、ハウジング内で圧延ロールを回転可能に支持するロール軸受箱と、該ロール軸受箱を介して該圧延ロールに上下方向のバランス力又はベンダー力を与える第一の押圧装置と、水平面内で圧延ロール軸と直交する方向の押圧力を該ロール軸受箱に与える第二の押圧装置とを設け、前記第一の押圧装置と前記第二の押圧装置とを同一の部材に圧延ロール軸方向でずらして配置し、前記圧延ロールと、該圧延ロールを支持するロールとの垂直軸を、水平面内で圧延ロール軸と直交する方向にオフセットし、前記第二の押圧装置は該圧延ロールのオフセット水平分力方向に該ロール軸受箱を押し付けることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
圧延機，ロール軸受箱のがた取り装置，圧延方法，圧延機の改造方法、及び熱間仕上タンデム圧延設備に関し、設備を大型化することなく、圧延機のロール軸受箱のがたを取り、圧延の安定化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（実施例１）
図１は、本発明を適用した一実施例である圧延機の平面図を示す。
【００１１】
図２は、本発明を適用した一実施例である圧延機の正面図を示す。
【００１２】
本実施例で示す圧延機は、ハウジング２内に圧延材１を圧延する上下一対の作業ロール３と、その上下一対の作業ロール３をそれぞれ支持する上下一対の補強ロール５とを備えている４段圧延機である。なお、６段圧延機のように、作業ロール３と補強ロール５との間に中間ロール４が配置された圧延機に適用しても良い。
【００１３】
作業ロール３の一端には、ロール駆動用スピンドル１２が連結され、このロール駆動用スピンドル１２を介して回転駆動力が作業ロール３に伝達され、作業ロール３が回転する。
【００１４】
上下一対の作業ロール３は、夫々軸受け６を介して作業ロール用軸受箱７により回転可能に支持され、上下一対の補強ロール５は、夫々補強ロール用軸受箱８により回転可能に支持される。
【００１５】
本実施例では、２種類の押圧装置を備えている。
【００１６】
一つ目は、作業ロール３に曲げ力を与えたり、作業ロール３の位置調整をしたりするロールベンディングシリンダー１３である。つまり、この第一の押圧装置は、作業ロール用軸受箱７を介して作業ロール３の両端に上下方向の所望の力を加えることができる。
【００１７】
二つ目は、がた取りを目的とした第二の押圧装置，がた取りシリンダーである。この第二の押圧装置は、作業ロール用軸受箱７，作業ロール用軸受箱７を介した作業ロール３に水平方向の力を加えることができる。つまり、ロール軸方向に対して直交する方向で作業ロール３等に所望の力を加えることができる。
【００１８】
ここで、第一の押圧装置であるロールベンディングシリンダー１３は、ハウジング２，ハウジング２に固定または摺動自在に配置されたブロック１２と、作業ロール用軸受箱７との間に設置される。成品板形状や板厚精度を向上させるために大型で高出力な油圧式のシリンダーとすることが望ましい。ロールベンディングシリンダー１３は、ロール１本に対して、そのロール両端の２個所夫々入側及び出側に設けられる。つまり、ロール１本に対して、４個所設けられる。その一個所に複数のロールベンディングシリンダー１３を設置しても良い。本実施例では、ロール軸方向に２つのロールベンディングシリンダー１３を設けている。
【００１９】
このロールベンディングシリンダー１３の力は、その向きが上下方向であり、作業ロール用軸受箱７の部材を介して作業ロール３に作用する。そのため、作業ロール軸受箱７内に設置された軸受け６に負荷が作用する。この軸受け６を長寿命化するために、ロールベンディングシリンダー１３は軸受け６に偏荷重を作用させない様に設置し、負荷が軸受け６の中心に作用する様に設置することが望ましい。
【００２０】
つまり、がた取りシリンダーピストン１８の摺動軸とロールベンディングシリンダーピストン１４の摺動軸が交わる位置にがた取りシリンダーを設置するのが最も効果的と言える。但し、がた取りシリンダーをそのピストン摺動軸とロールベンディングシリンダーピストン１４の摺動軸とが交わる位置に設置すると、ロールベンディングシリンダー１３とその出力を受けるロール軸受箱の部材の固定端との距離が長くなり、曲げモーメントが大きくなってしまう。そうすると、ロールベンディングシリンダー１３の出力を受けるロール軸受箱の部材を大型化し高強度なものにする必要があり圧延機が大型化してしまう。
【００２１】
図４は、図１の部分拡大図を示す。曲げモーメントＭは、Ｍ＝Ｆ・Ｌ（Ｆ：ロールベンディングシリンダー出力，Ｌ：距離）であらわされ、曲げモーメントを低減するためには、距離Ｌを短くするか、又は力Ｆを小さくする必要がある。
【００２２】
前述の様に、ロールベンディングシリンダー１３の出力Ｆは大きくする必要があるため、曲げモーメントＭを低減するためにはロールベンディングシリンダー１３とその出力を受ける軸受箱の部材の固定端との距離Ｌを短くすることが望ましい。
【００２３】
また、がた取りシリンダーを使用するとロール軸受箱を水平方向に押さえつけるため、圧延時にロール軸受箱とハウジング２またはブロック１２間での摩擦抵抗が発生する。この摩擦抵抗は、圧延荷重に対して逆方向に作用するため圧延荷重を計測するロードセルのノイズとなり成品板形状や板厚精度に悪影響を及ぼす可能性がある。この摩擦抵抗ＱはＱ＝Ｋ・μ（Ｋ：がた取りシリンダー出力，μ：摩擦係数）であらわされ、がた取りシリンダーの出力が大きい程大きくなりロードセルに与えるノイズも大きくなる。
【００２４】
また、図３に示すように、作業ロール用軸受箱７は、圧延材１の進行方向（圧延方向）に対して入側に設置された入側ブロック１２ａと出側に設置された出側ブロック１２ｂの間に摺動自在に保持されている。作業ロール軸受箱７とハウジング２またはブロック１２の間には隙間Ｇがあり作業ロール３交換の際には作業ロール用軸受箱７を作業ロール３と一体で圧延機から抜き出せる構造となっている。
【００２５】
図１では入側ブロック１２ａと出側ブロック１２ｂはハウジング２に固定されているが、作業ロール３の軸方向へ摺動できるブロック１２でも良い。入側ブロック１２ａや出側ブロック１２ｂは、ハウジング２に固定又は摺動可能に連結していれば良い。入側ブロック１２ａと出側ブロック１２ｂには、作業ロール用軸受け箱７を介して作業ロール３に曲げ力を付与するロールベンディングシリンダー１３が設置され、さらに出側ブロック１２ｂにはがた取りシリンダー１５が設置され作業ロール用軸受箱７をハウジング２の入側方向に押し付けている。
【００２６】
図３および図４において、がた取りシリンダー１５はそのピストン１８の摺動軸ＯＫとロールベンディングシリンダーピストン１４の摺動軸ＯＦが交わることなくずらして設置されている。このような構成にすることにより、設備全体は大型化せず、ロールベンディングシリンダー１３とがた取りシリンダー１５のそれぞれを大型シリンダーとすることができる。つまり、圧延材１の形状制御性を損なうことなく同時に作業ロール軸受箱７の水平方向位置が安定する設備となる。即ち、前記第一の押圧装置と前記第二の押圧装置とを圧延ロール軸方向でずらして配置することで、設備を大型化することなく、圧延機のロール軸受箱のがたを取ることができる。
【００２７】
また、ロール軸受箱を介して該圧延ロールに上下方向のバランス力又はベンダー力を与える第一の押圧装置を複数個、例えば、２つ設け、圧延ロール軸方向でその２つの第一の押圧装置の間に、水平面内で圧延ロール軸と直交する方向の押圧力を該ロール軸受箱に与える第二の押圧装置とを設けることで、設備を大型化することなく、バランス力又はベンダー力の出力能力をおとすことなく、圧延機のロール軸受箱のがたを取ることができる。
【００２８】
ロール軸方向で第二の押圧装置の両側に第一の押圧装置を配置しているので、設備を大型化することなく、バランス力又はベンダー力の出力能力をおとすことなく、圧延機のロール軸受箱のがたを取ることができる。
【００２９】
なお、圧延材１を圧延する圧延ロールをロール軸受箱で回転可能に支持し、該ロール軸受箱を介して該圧延ロールに上下方向のバランス力又はベンダー力を与え、水平面内のロール軸方向で該バランス力又はベンダー力を加える位置と異なる位置で、圧延ロール軸と直交する方向の押圧力を該ロール軸受箱に与えて圧延することで、設備を大型化することなく、バランス力又はベンダー力の出力能力をおとすことなく、圧延機のロール軸受箱のがたを取ることができ、安定した圧延が可能となる。また、圧延材１を圧延する圧延ロールをロール軸受箱で回転可能に支持し、圧延ロール軸方向で複数の部位から該ロール軸受箱を介して該圧延ロールに上下方向のバランス力又はベンダー力を与え、該バランス力又はベンダー力を与える複数の部位の間の部位から水平面内で圧延ロール軸と直交する方向の押圧力を該ロール軸受箱に与えて圧延することで、安定した圧延が可能となる。
【００３０】
本実施例によると、圧延機用ロール軸受箱を押圧装置を用いて水平方向に押し付けることにより、ロールバランスシリンダーまたはロールベンディングシリンダー１３の出力を損なうことなく高出力のがた取りシリンダーを設置することができる。
【００３１】
また、がた取りシリンダーのピストン摺動方向をロールバランスシリンダーまたはロールベンディングシリンダー１３のピストン摺動方向と垂直方向にロール１本あたり２個以上設置し、かつ、がた取りシリンダーをがた取りシリンダーのピストン摺動軸がロールバランスシリンダーまたはロールベンディングシリンダー１３のピストン摺動軸と交わらずにずらした位置に設置することにより、ロールベンディングシリンダー１３の形状制御能力を最大限に活かしかつロール軸受箱の水平方向への移動を抑制できるロール軸受箱のがた取り装置を提供できる。
【００３２】
また、既設の設備の改造を行う場合、ロールバランスシリンダーやロールベンディングシリンダー１３や軸受箱等は既設品を使用できるため、本がた取り装置を設置する際には改造範囲が非常に少なくでき大幅なコスト低減ができるメリットもある。
【００３３】
つまり、ハウジング２内で圧延ロールを回転可能に支持するロール軸受箱を介して該圧延ロールに上下方向のバランス力又はベンダー力を与える第一の押圧装置の圧延ロール軸方向位置とずらした位置に、水平面内で圧延ロール軸と直交する方向の押圧力を該ロール軸受箱に与える第二の押圧装置を設置することにより、容易に改造作業ができ、バランス力又はベンダー力の能力を損なうこと無く、がた取り機構を付加する改造が可能となる。
【００３４】
更に、４段圧延機や６段圧延機などの場合には、例えば作業ロール軸受箱用にがた取りシリンダーを設置して、作業ロール位置を安定させても作業ロール３を支持する他のロールの位置が安定しないために作業ロール位置が安定しない場合もあるため、作業ロール軸受箱用がた取りシリンダーと作業ロール３を支持するロールの位置を安定させるがた取りシリンダーを組み合わせて設置することによりさらに安定した圧延を行うことができる。
【００３５】
（実施例２）
次に、作業ロール３をオフセットする場合について説明する。
【００３６】
圧延材１を噛み込む時には、作業ロール３は、入側に過大な水平力が発生し、作業ロール３を支持する支持ロールはその反力を受けて出側に水平力が発生する。この支持ロールは４段圧延機の場合補強ロール５であり、６段圧延機の場合中間ロール４である。
【００３７】
定常圧延時には、作業ロール３のオフセット水平分力発生方向は、図５に示すように、作業ロール３が作業ロール３を支持するロールに対して入側にオフセットしている場合には作業ロール３に発生する水平力は入側方向となる。そして、作業ロール３を支持するロールである中間ロール４に発生する水平力は出側方向となる。
【００３８】
この様に、圧延中の各ロールに発生する水平力の方向は、圧延状態やオフセット方向により異なるため、がた取りシリンダーによりロール軸受箱を押し付ける方向が重要となる。
【００３９】
また、例えば、作業ロール３にがた取りシリンダーを設置して作業ロール用軸受箱７を水平方向に押し付けた場合でも作業ロール３を支持するロールは水平方向には機械的な拘束を受けないため水平方向位置が不安定となる。作業ロール３を支持するロールを介して作業ロール３に発生するオフセット水平分力の方向と大きさが不安定となる課題もある。
【００４０】
図２に示すように、圧延荷重は圧下ジャッキ９により補強ロール軸受箱８に付与され、さらに補強ロール５を介して作業ロール３に付与され圧延材１を圧延する。圧延荷重は圧下用ロードセル１０にて計測される。
【００４１】
作業ロール３の軸心ＯＷは補強ロール５の軸心ＯＢからδだけ圧延材１の入側方向にオフセットされている。
【００４２】
図２のロール構成の場合、作業ロール３に作用するオフセット水平分力は圧延材１の入側方向なので、作業ロール用がた取りシリンダー１５を出側ブロック１２ｂに設置し、作業ロール軸受箱７を入側ブロック１２ａに押し付ける。補強ロール５に作用するオフセット水平分力は作業ロール３のオフセット水平分力の反力を受けるため圧延材１の出側方向となるので補強ロール用がた取りシリンダー１７を補強ロール軸受箱８の入側方向に設置し補強ロール軸受箱８をハウジング２の出側方向に押し付ける。
【００４３】
補強ロール用がた取りシリンダー１７を補強ロール軸受箱８に設置しているが、ハウジング２の入側方向に補強ロール用がた取りシリンダー１７を設置して補強ロール用軸受箱８をハウジング２の出側方向に押し付けても良い。
【００４４】
作業ロール用がた取りシリンダー１５および補強ロール用がた取りシリンダー１７を設置することにより、圧延中の各ロール軸受箱に（オフセット水平分力）＋（がた取りシリンダー出力）が作用し、圧延中のロール軸受箱の水平方向移動を抑制する事ができる。
【００４５】
例えば、図２において、作業ロール用がた取りシリンダー１５によりハウジング２を押すことにより、作業ロール軸受箱７を入側ブロック１２ａと出側ブロック１２ｂで挟み込んで作業ロール軸受箱７の水平方向の移動を抑制しても良い。
【００４６】
図５に６段圧延機に本発明のがた取りシリンダーを設置した例を示す。本図では作業ロール３の軸心が中間ロール４および補強ロール５の軸心に対して圧延材１の入側方向にδだけオフセットしている。作業ロール３を入側方向にオフセットして圧延荷重Ｐを付与すると、作業ロール３には入側方向にオフセット水平分力ＨＷが作用し中間ロール４にはＨＷの反力としてＨＷと逆方向である出側方向にオフセット水平分力ＨＩが作用する。さらに補強ロール５にはＨＩの反力としてＨＩと逆方向である入側方向にオフセット水平分力ＨＢが作用する。
【００４７】
各ロールに作用するオフセット水平分力発生方向に各ロール軸受箱を押し付ける様に作業ロール用がた取りシリンダー１５，中間ロール用がた取りシリンダー１６および補強ロール用がた取りシリンダー１７が設置され、圧延中の各ロール軸受箱の水平方向移動を抑制する事ができる。図５では、中間ロール４と補強ロール５の軸心はオフセットしていないので補強ロール５に作用するオフセット水平分力ＨＢは非常に小さいので、この場合には中間ロール４と補強ロール５を同じ方向である出側に押し付けてもよい。つまり、補強ロール用がた取りシリンダー１７により補強ロール軸受箱を出側に押し付けても良い。
【００４８】
また、圧延ロールの第一のロール軸受箱と、該圧延ロールを支持する支持ロールの第二のロール軸受箱とを備えた圧延機において、水平面内で圧延ロール軸と直交する方向の押圧力を該第一のロール軸受箱に与える押圧装置を圧延機出側に設け、水平面内で圧延ロール軸と直交する方向の押圧力を該第二のロール軸受箱に与える押圧装置を圧延機入側に設けることにより、ロール水平方向の安定化が図れる。これは、圧延ロールをオフセットした場合に特に顕著な効果が期待できる。
【００４９】
また、圧延機の型式により水平力の発生するロールおよび方向が異なるので、全てのロールに本発明のがた取りシリンダーを設置する必要が無い場合もあり、例えば作業ロール用がた取りシリンダー１５のみを設置したり、作業ロール用がた取りシリンダー１５と補強ロール用がた取りシリンダー１７の組合わせとして設置しても良い。
【００５０】
図６に例として作業ロール用がた取りシリンダー１５を設置した場合の圧延荷重Ｐに対するがた取りシリンダーの抵抗Ｑの略図を示す。尚、本図では圧延荷重Ｐとがた取りシリンダーの抵抗Ｑの関係を示すため、他に作用する力は省略している。作業ロール３が中間ロール４および補強ロール５に対して入側にオフセットしているので作業ロール用がた取りシリンダー１５を出側に設置して作業ロール軸受箱を入側に押し付けている。作業ロール用がた取りシリンダー１５により出力Ｋで作業ロール軸受箱を入側方向に押し付けると、作業ロール軸受箱は入側のハウジング２またはブロック１２から反力Ｋを受ける。
【００５１】
作業ロール用がた取りシリンダー１５の出力をＫとした状態で圧延荷重Ｐを与えると、作業ロール用がた取りシリンダー１５と作業ロール軸受箱の接触面および作業ロール軸受箱入側と入側のハウジング２またはブロック１２との接触面に圧延荷重Ｐと逆方向に摩擦抵抗Ｑが発生する。この摩擦抵抗ＱはＱ＝Ｋ・μ（μ：摩擦係数）であらわされ、作業ロール軸受箱１ヶに対して２面の接触面があり１本の作業ロール３に対して作業ロール軸受箱が２ヶあり、さらに作業ロール３は上下２本あるので、本図の場合、摩擦抵抗が発生する面は８面ある。よって、摩擦抵抗Ｑの合計はΣＱ＝８・Ｑ＝８・Ｋ・μとなり、作業ロール用がた取りシリンダー１５の出力Ｋの大きさにより圧延荷重Ｐへの抵抗が大きくなる。
【００５２】
前述のように、摩擦抵抗Ｑが大きくなると圧延荷重Ｐを計測するロードセルへのノイズが大きくなり成品板形状や板厚精度が悪化する問題があるため、作業ロール３の水平方向位置が比較的安定状態にある定常圧延時には作業ロール用がた取りシリンダー１５の出力Ｋを小さくして圧下用ロードセルへのノイズを少なくするのが好ましい。
【００５３】
がた取りシリンダーによりロール軸受箱を押し付ける方向をロールが受けるオフセット水平分力の作用方向と同方向とすることにより、（オフセット水平分力）＋（がた取りシリンダー出力）の力がロール軸受箱に水平力として作用するのでより安定した圧延ができる。
【００５４】
作業ロール３と作業ロール３を支持するロールに作用するオフセット水平分力による水平力は作用・反作用により逆方向となるので、がた取りシリンダーによるロール軸受箱の押し付け方向も逆となる。
【００５５】
板噛み込み時にロールに発生する水平力がオフセット水平分力と逆方向である場合でも、前記ロールバランスシリンダーまたはロールベンディングシリンダー１３のピストン摺動軸とがた取りシリンダーのピストン摺動軸をずらすことにより高出力のがた取りシリンダーを設置することができるのでがた取りシリンダーによる軸受箱の押し付け方向をオフセット水平分力方向と同方向とすることで、噛み込み時に発生する水平力よりも大きな水平力をロール軸受箱に作用させることができロールの水平位置を安定化できる。
【００５６】
また、圧延ロールを水平面内で圧延ロール軸と直交する方向にオフセットし、第二の押圧装置は該圧延ロールのオフセット水平分力方向にロール軸受箱を押し付けることにより、（オフセット水平分力）＋（がた取りシリンダー出力）による押し付け力が得られるので非常に効率が良く、がた取りを行うことができる。
【００５７】
また、圧延状況によりがた取りシリンダーの出力を変化させることにより定常圧延時の圧下ロードセル１０へのノイズを最小限でき板形状および板厚精度の良好な圧延材１を生産でき、圧延時の圧延材１の蛇行や絞りなどのトラブルも減少できる。
【００５８】
次に、噛み込み時に発生する水平力が大きくオフセット水平分力の作用方向と逆方向にロール軸受箱が移動した場合でも、（オフセット水平分力）＋（がた取りシリンダー出力）により噛み込み直後にロール軸受箱の位置をオフセット水平分力の作用方向に戻し安定化することができる。
【００５９】
しかし、高出力のがた取りシリンダーを定常圧延時にも使用すると、前述の様に圧下用ロードセルへのノイズが大きくなる問題があるが、定常圧延時のロールの位置は比較的安定しているのでがた取りシリンダーの出力は低くて良い。板噛み込み時などの過大な水平力がロールに作用する時にはがた取りシリンダーを高出力で使用し、定常圧延時などの比較的ロールの水平位置が安定した状態の時にはがた取りシリンダーを低出力で使用することにより解決できる。
【００６０】
この手段として、がた取りシリンダーに油圧を供給する回路を高・低圧の切換え回路とする方法がある。また、定常圧延時にオフセット水平分力によりロールの位置が十分に安定している場合には、板噛み込み時などの大きな水平力がロールに作用する時のみがた取りシリンダーを使用して、定常圧延時には不使用とする使い方もできる。
【００６１】
本実施例のがた取りシリンダーに油圧を供給する油圧回路の例を図８に示す。本がた取りシリンダーに油圧を供給する油圧回路は、ロールベンディングシリンダー１３の供給回路とは別系統で設けている。そのため、各々で独立制御が可能である。本回路はがた取りシリンダーのセット（入）・リセット（切）を行う開閉装置である電磁弁１９と、高圧と低圧の切換えを行う切換装置である電磁弁２０と、圧力設置用の減圧弁２１と、リリーフ弁２２と、流量調整弁２３とを備えている。図８中のＣ部が、高圧・低圧切換えのための回路である。
【００６２】
電磁弁１９をセット側にした場合、がた取りシリンダー１５のヘッド側１５ａに油圧が供給され、がた取りシリンダー１５を使用状態にすることができる。また、電磁弁１９を本図と逆となるリセット側にした場合、がた取りシリンダー１５のロッド側１５ｂに油圧が供給され、がた取りシリンダー１５がリトラクトしてがた取りシリンダーを不使用の状態とすることができる。次にがた取りシリンダー１５の使用時における低圧及び高圧の設定に関して説明する。
【００６３】
図８は、がた取りシリンダーが低圧でセットされている状態を示している。
【００６４】
低圧セットは、まず、電磁弁２０を低圧にセットし、Ｃ部の回路中のリリーフ弁２２ａを低圧ｐＬにセットし、Ｃ部の回路中の油圧をｐＬとしている。そして、Ｃ部の圧力によって、リリーフ圧を変化させるリリーフ弁２２ｂのセット圧も低圧ｐＬとなり、がた取りシリンダー１５に供給される油圧が低圧のｐＬとなって、がた取りシリンダーは低圧時の出力となる。
【００６５】
また、電磁弁２０を本図と逆となる高圧にセットした場合、リリーフ弁２２ａを通らないため、Ｃ部の回路中の油圧は高圧ｐＨとなる。そして、リリーフ弁２２ｂのセット圧も高圧ｐＨとなるので、がた取りシリンダー１５に供給される油圧が高圧ｐＨとなって、がた取りシリンダー１５は高圧時の出力となる。
【００６６】
このような構成により、がた取りシリンダー１５の出力を変化させることができる。
【００６７】
以上のように、第二の押圧装置に、その押圧力を可変とする切換装置及びその押圧力を０にする切換装置の少なくとも一つを備えているので、高出力のがた取りシリンダーを定常圧延時に使用する際に生じる圧下用ロードセルへのノイズが大きくなるという課題を解決することができる。
【００６８】
（実施例３）
次に本発明を適用した圧延機の利用形態を説明する。
【００６９】
熱間仕上タンデム圧延設備は圧延機を、タンデムに配置し、徐々に薄い板へと圧延していく設備である。この設備では前段程厚い板を圧延し、後段になる程薄い板を圧延することになる。そのため、後段になるほど圧延材１の噛み込みや圧延が難しくなる。さらに、後段になる程成品品質に影響するため成品板形状や板厚精度が問われ、後段の圧延機ほど圧延時のロール位置の安定化が重要になる。
【００７０】
図７に熱間仕上タンデム圧延設備に本発明のがた取りシリンダーを設置した例を示す。図７の圧延設備は７スタンド（７ｓｔｄ）のタンデム圧延設備であり、１〜３スタンドが４段圧延機、４〜７スタンドが６段圧延機である。
【００７１】
本実施例では、後段に相当する４〜７スタンドに本発明のがた取りシリンダーを設置している。４〜７スタンドの全てのロールにがた取りシリンダーを設置しているが、作業ロール３のみに設置しても良いし、他のロールとの組合わせで設置しても良い。
【００７２】
本実施例のがた取りシリンダーを特に熱間仕上タンデム圧延設備の後段、例えば７スタンドのタンデム圧延設備の場合には４〜７スタンド目に設置することにより、薄板を安定して圧延することができ、成品板形状および板厚精度が良く、圧延材１の蛇行や絞りなどのトラブルを低減する設備を提供できる。
【００７３】
このように、複数の圧延機をタンデムに配置し、熱間で仕上圧延する熱間仕上タンデム圧延設備において、該熱間仕上タンデム圧延設備の後段の圧延機に、ハウジング２内で圧延ロールを回転可能に支持するロール軸受箱と、該ロール軸受箱を介して該圧延ロールに上下方向のバランス力又はベンダー力を与える第一の押圧装置と、水平面内で圧延ロール軸と直交する方向の押圧力を該ロール軸受箱に与える第二の押圧装置とを設け、前記第一の押圧装置と前記第二の押圧装置とを圧延ロール軸方向でずらして配置することにより、特に、圧延の安定化が期待できる。
【００７４】
（実施例４）
次に、第一の押圧装置や第二の押圧装置を複数配置した例について説明する。
【００７５】
まず、圧延ロールに凹方向の曲げ力を作用させるインクリーズベンダー１３ａと凸方向の曲げ力を作用させるディクリーズベンダー１３ｂの両方を設置する場合について説明する。図９及び図１０は、本発明の一実施例である圧延機の部分平面図及び部分正面図を示し、インクリーズベンダー１３ａとディクリーズベンダー１３ｂの設置例を示している。
【００７６】
これらベンダーの出力はロール強度により決定される。インクリーズベンダー力とディクリーズベンダー力を最大限に発揮させるためには、インクリーズベンダー力とディクリーズベンダー力が同等の出力となる様に夫々のシリンダーを設けるのが好ましい。例えば、ブロック１２ｂ内に２本のインクリーズベンダー１３ａと１本のディクリーズベンダー１３ｂを設置した場合に、ディクリーズベンダー１３ｂの径をφＤ、インクリーズベンダー１３ａの径をφＤ／√２とする。このように、油圧が作用する面積を同じにすることでインクリーズベンダーの２本の合力とディクリーズベンダーの１本の力を同等の出力とすることができる。この場合、インクリーズベンダー１３ａとディクリーズベンダー１３ｂの間にがた取りシリンダーを設置しても良い。但し、ブロック１２ｂは、大径であるディクリーズベンダー１３ｂに合わせた強度とする必要があるので、小径であるインクリーズベンダー１３ａとがた取りシリンダー１５の位置を一致させてもブロックを大型化する必要がなく、設備が大型化しない。つまり、径の異なるベンディングシリンダーを有するブロックにがた取りシリンダーを設置する場合には、大径のベンディングシリンダーの位置とがた取りシリンダーの位置をずらすことにより、適切なベンディング能力を維持しつつ設備が大型化しない。
【００７７】
次に、がた取りシリンダー１５を複数個配置する場合について説明する。図１１及び図１２は、本発明の一実施例である圧延機の部分平面図及び部分正面図を示し、がた取りシリンダーを複数配置したものを示す。
【００７８】
圧延ロールが軸方向に移動するロールシフト圧延機では、作業ロール３の軸方向の移動によりロール軸受箱７も軸方向に移動するので、がた取りシリンダー１５がロール軸受箱７から外れて水平方向に押し付けられなくなる場合が生じてしまう。この課題は、軸方向に複数のがた取りシリンダー１５を設置することにより解決できる。例えば、本実施例では、上下方向に２列、ロール軸方向に３列のがた取りシリンダーを設置している。
【００７９】
図１１及び図１２に示すように、作業ロール３がロール軸方向に移動したため、がた取りシリンダー１５ａがロール軸受箱７から外れてしまう。本実施例では、ロール軸方向に複数のがた取りシリンダー１５を設置している。このことにより、作業ロール３のロール軸方向の位置が変化し、がた取りシリンダー１５ａがロール軸受箱７から外れた位置となっても、がた取りシリンダー１５ｂ及び１５ｃをロール軸受箱７を水平方向に押し付ける位置にすることができる。そのため、圧延中の作業ロール３の水平方向位置の移動を抑制することができる。更に、がた取りシリンダー１５を、上下方向やロール軸方向に複数設置することにより高出力でロール軸受箱を水平方向に押し付けることができ、より効果的である。
【００８０】
但し、圧延ロールが軸方向に移動するロールシフト圧延機で、ロール軸受箱７から外れた位置にあるがた取りシリンダー１５ａを使用状態にしておくとロール３の軸方向移動の妨げとなる課題がある。この課題を解決するには、前述した図８に示す油圧系統を各シリンダー毎に設置し、各シリンダーを独立させることによりロール軸受箱７を押し付けることができる位置にあるがた取りシリンダー１５ｂ，１５ｃを選択的に使用状態とし、ロール軸受箱７を押し付けることができない位置にあるがた取りシリンダー１５ａを不使用状態にし、作業ロール３の軸方向移動の妨げとならない様にすることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の一実施例である圧延機の平面図である。
【図２】本発明の一実施例である圧延機の正面図である。
【図３】図１のＡ部詳細図である。
【図４】図２のＢ部詳細図である。
【図５】圧延時の各ロールに作用するオフセット水平分力方向説明図である。
【図６】圧延荷重に対するがた取りシリンダーの抵抗説明図である。
【図７】本発明を適用した一実施例である熱間仕上タンデム圧延設備を示す。
【図８】本発明の一実施例である高圧・低圧切換え油圧回路を示す。
【図９】本発明の一実施例である圧延機の部分平面図である。
【図１０】本発明の一実施例である圧延機の部分正面図である。
【図１１】本発明の一実施例である圧延機の部分平面図である。
【図１２】本発明の一実施例である圧延機の部分正面図である。
【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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