(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の上下の水平ロールと、一対の左右の竪ロールからなり、前記上下の水平ロールが、各々ロールチョックに交換可能に設けられ、各々の該ロールチョックをハウジングに設けられた上下の押圧シリンダでそれぞれ押圧するユニバーサル圧延機における下水平ロール冷却装置であって、
前記下水平ロールの被圧延箇所であるフランジ部及びウェブ部を冷却する２組の冷却手段を、下側の前記押圧シリンダのピストンカバーに設け、前記２組の冷却手段への冷却水流を切替え可能としたことを特徴とするユニバーサル圧延機の下水平ロール冷却装置。
【請求項２】
請求項１記載のユニバーサル圧延機の下水平ロール冷却装置において、２組の前記冷却手段は、各々下水平ロール冷却用配管と冷却水を噴出可能な多数のノズルを備えたフランジ冷却用配管とを有すると共に、各々の冷却手段での冷却範囲を相違させたことを特徴とするユニバーサル圧延機の下水平ロール冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交換した下水平ロールのウェブ幅に合わせて適宜冷却水の流路を切り替え、また、圧延中の下水平ロールの上下動に追随して移動することができる形鋼のユニバーサル圧延機の下水平ロール冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ユニバーサル圧延機は、例えば、Ｈ形鋼、Ｉ形鋼及びインバート形鋼の圧延に使用され、ウェブを上下から圧下、圧上する上、下水平ロールと、フランジを左右から圧下する竪ロールを備えている。上下の水平ロールは、圧延材のウェブ厚みに対応して上下動可能に構成されている。
圧延時の圧延材は、例えば、９５０〜１０５０度の高温で圧延されるため、水平ロール及び竪ロールも加熱され昇温する。昇温が続くとロールの摩耗やクラックが発生するため、冷却装置によってロールに冷却水をかけ、昇温を防止する手段がとられている。
【０００３】
例えば、実開昭５５−９２４０５号公報に開示されたユニバーサル圧延機用水平ロール冷却装置は、対向する両水平ロールの外周面に沿って固定配管を配設し、該固定配管に、両水平ロール外周面に向けてそれぞれ冷却水を吹き付けるロール外周面冷却用ノズルを多数突設し、上記両水平ロールの軸心に沿ってガイド体を配設し、該ガイド体に案内されて両水平ロールの軸心に沿って移動自在なロール側面冷却用ノズルを設け、該ロール側面冷却用ノズルと前記固定配管とをフレキシブルホースにより連通させたことを特徴とする。
かかる構成によって、ロール幅が変更されてもロール側面を適正に冷却することができると記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のユニバーサル圧延機用水平ロール冷却装置は、軸方向に移動可能に構成されているが、ユニバーサル圧延機には、このような移動機構を設けるスペースがない場合が多かった。特に、下側の水平ロールの周辺は狭い場合が多かった。
また、ロール外周面冷却用ノズルは固定配管に設けられているので、ウェブ押圧時の圧延材のフランジ厚みの変化、具体的には下水平ロールの高さ方向の変動に追従できず、ロールを効率よく冷却することができなかった。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、下水平ロールの幅方向のノズル位置の切替えができ、圧上時の下水平ロール高さの変動に追随するユニバーサル圧延機の下水平ロール冷却装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う本発明に係るユニバーサル圧延機の下水平ロール冷却装置は、一対の上下の水平ロールと、一対の左右の竪ロールからなり、前記上下の水平ロールが、各々ロールチョックに交換可能に設けられ、各々の該ロールチョックをハウジングに設けられた上下の押圧シリンダでそれぞれ押圧するユニバーサル圧延機における下水平ロール冷却装置であって、前記下水平ロールの被圧延箇所であるフランジ部及びウェブ部を冷却する２組の冷却手段を、下側の前記押圧シリンダのピストンカバーに設け、前記２組の冷却手段への冷却水流を切替え可能とした。
【０００６】
フランジ部及びウェブ部の冷却とは、冷却手段によって下水平ロールの両側の周縁部と外周部を冷却することによって下水平ロールの昇温が抑えられ、結果的に下水平ロールによって圧延されるフランジ部及びウェブ部も冷却されることをいう。
２組の冷却手段の噴水可能なノズルは、それぞれ使用される下水平ロールの外形に合わせた位置、すなわち両側の押圧シリンダの間に設けられている。
２組の冷却手段への冷却水流を切替え可能としたので、構造を簡単にでき、狭い場所にも設置することができる。
また、冷却手段の下水平ロール冷却用配管は、フレキシブルホースを介して下側の押圧シリンダである圧上シリンダのピストンカバーの上部に設けられているので、圧上シリンダの上下動に追随して移動できる。一方、圧上シリンダには、ロールチョックを介して下水平ロールが設けられているので、下水平ロール冷却用配管は、下水平ロールの上下動に合わせて移動し、相対位置が同じとなるので、常に下水平ロールの同じ位置に冷却水を掛けることができ、冷却効率をよくすることができる。
【０００７】
ここで、２組の前記冷却手段に、各々下水平ロール冷却用配管と冷却水を噴出可能な多数のノズルを備えたフランジ冷却用配管とを設け、各々の冷却手段での冷却範囲を相違させることも可能である。
フランジ冷却用配管は、直線状に形成してもよく、円弧状に形成してもよい。
直線状に形成した場合には、構造を簡単にでき、コストと設置スペースを節約することができる。また、円弧状に形成した場合には、下水平ロールの側面を効率よく冷却することができる。
かかる構成によって、使用する下水平ロールの形状に合わせて冷却範囲を設定し、それぞれの冷却範囲に応じて２組の冷却手段をそれぞれ配置しておき、これを切り替えることによりそれぞれの下水平ロールを効率よく冷却することができる。
また、切替弁、下水平ロール冷却用配管、フランジ冷却用配管、ウェブ冷却用配管を冷却手段に設け、各組の冷却手段をそれぞれ２分割し、それぞれ対向させて２台の押圧シリンダに配置することも可能である。
２台の押圧シリンダに各組の冷却手段を２分割して対向配置するので、一方だけに取付けた場合よりもバランスよく冷却することができ、また、２台の押圧シリンダのシリンダロッドの高さが同じでないときにも、２分割されて対向配置された冷却手段をそれぞれ独立して上下動させることができる。
【０００８】
【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いて説明し、本発明の理解に供する。
まず、図１を参照して、本発明の一実施の形態に係るユニバーサル圧延機の下水平ロール冷却装置１０が取付けられたユニバーサル圧延機１１の構成について説明する。
ユニバーサル圧延機１１は、左右１対の門型のハウジング１２、１３を油圧シリンダ１４、１４ａ付きのタイロッド１５、１５ａで連結し、ハウジング１２、１３間の幅を調整可能にしている。
ハウジング１２、１３の上部には、押圧シリンダの一例である圧下シリンダ１８、１９が、上ロールチョック（ロールチョック）２０、２１をそれぞれ下方に圧下（押圧）可能に固定され、上ロールチョック２０、２１には、上ロール軸２２を介して上水平ロール２３が、取付けられている。
【０００９】
ユニバーサル圧延機１１の運転時には、圧下シリンダ１８、１９は圧延材２８の被圧延箇所であるウェブ部２９を圧下する。
上水平ロール２３の下方には、圧延材２８のウェブ部２９を挟んで上水平ロール２３と対となる下水平ロール３０が設けられている。下水平ロール３０は、下ロール軸３１を介して下ロールチョック（ロールチョック）３２、３３に交換可能に取付けられている。下ロールチョック３２、３３は、ハウジング１２、１３の下部に固定された押圧シリンダの一例である圧上シリンダ３４、３４ａのピストン３９、４０によって圧上（押圧）可能に構成されている。ピストン３９、４０には、ピストンカバー４４、４５がそれぞれ取付けられている。
圧延材２８の被圧延箇所である左右のフランジ部３５、３６の側方には、一対の左右の竪ロール３７、３８がフランジ部３５、３６をそれぞれ押圧可能に設けられている。
【００１０】
なお、前記の上、下水平ロール２３、３０は、形鋼製品のウェブ幅サイズの変更に伴い、適宜ロールチョックより取り外され、所要のウェブ幅を有する上、下水平ロールに交換される。また、図１中、二点鎖線で示す符号４１は、大型の下水平ロール３０に替えて取付けられる小型の下水平ロールを示している。
次に、図１、図２を参照して、ユニバーサル圧延機１１に取付けられ、下水平ロール３０又は下水平ロール４１を冷却する下水平ロール冷却装置１０について詳しく説明する。なお、図２においては、右下、左上方向を前後方向、左下、右上方向を左右方向、又は下水平ロールの幅方向とする。
下水平ロール冷却装置１０は、左右のハウジング１２、１３にそれぞれ本管７６、７７を介して固定された切替弁４２、４３と、切替弁４２、４３に接続用配管５０〜５３を介してそれぞれ２本ずつ設けられたフレキシブルホース４６〜４９を有している。右側の切替弁４３及びフレキシブルホース４８、４９は、左側の切替弁４２及びフレキシブルホース４６、４７に対向配置されている。切替弁４２、４３に接続された本管７６、７７には、それぞれ冷却水が送通される。
【００１１】
左側のフレキシブルホース４６、４７は、ピストンカバー４４の上部（先部）の後側に設けられた小型の下水平ロール冷却用配管５４と前側に設けられた大型の下水平ロール冷却用配管５５に接続されている。下水平ロール冷却用配管５４と下水平ロール冷却用配管５５は、ピストンカバー４４の中央から上部に突出するピストン３９の上端部を挟んでそれぞれ後側、前側に平行に配置され、ピストンカバー４４の上部に設けられた複数の配管取付け座５６に図示しないパイプクランプによって締結固定されている。
右側のフレキシブルホース４８、４９に接続した小型の下水平ロール冷却用配管５７と大型の下水平ロール冷却用配管５８はピストンカバー４５の上部に取付けられ、大型の下水平ロール３０又は小型の下水平ロール４１を挟んでそれぞれ下水平ロール冷却用配管５４と下水平ロール冷却用配管５５にそれぞれ対向配置されている。
【００１２】
下水平ロール冷却用配管５４の右側端部は、下方に突出するＵ字状に形成され、その端部には、右方向に直線状に延びて、下水平ロール４１の周面の中央より左後側に冷却水を噴出する多数のノズル５９を備えた小型のウェブ冷却用配管６０と、前方に直線状に延びて、下水平ロール４１の側面の周縁部に冷却水を噴出する多数のノズル６１を備えた小型のフランジ冷却用配管６２が接続されている。また、フランジ冷却用配管６２の前端部は、ウェブ冷却用配管６０に平行な小型のウェブ冷却用配管６３が設けられ、下水平ロール４１の周面の中央より左前側にノズル６４から冷却水を噴出する。
右側の下水平ロール冷却用配管５７に接続された小型のウェブ冷却用配管７０、７１、小型のフランジ冷却用配管７４は、左側のウェブ冷却用配管６０、６３、フランジ冷却用配管６２にそれぞれ対向配置され、右側の各ノズル５９、６１、６４は、左側の各ノズル５９、６１、６４に対し、左右対称となる位置にそれぞれ配置されている。
下水平ロール冷却用配管５４、５７、ウェブ冷却用配管６０、６３、７０、７１及びフランジ冷却用配管６２、７４によって小型の下水平ロール４１を冷却する一組の冷却手段４１ａを構成している。
下水平ロール冷却用配管５５の右側端部は、ウェブ冷却用配管６３の前側位置に、ウェブ冷却用配管６３に平行に設けられ、大型の下水平ロール３０の周面の中央より左前側に冷却水を噴出する多数のノズル６５を備えた大型のウェブ冷却用配管６６と、フランジ冷却用配管６２より左側位置に、フランジ冷却用配管６２に平行に取付けられ、下水平ロール３０の側面の周縁部に冷却水を噴出する多数のノズル６７を備えた大型のフランジ冷却用配管６８に接続されている。
【００１３】
また、フランジ冷却用配管６８の後部は、下水平ロール冷却用配管５４のＵ字状に屈曲して形成された溝部に嵌入し、さらにその後端部は、ウェブ冷却用配管６０の後側に、ウェブ冷却用配管６０に平行な大型のウェブ冷却用配管６９が設けられている。
また、ウェブ冷却用配管６９には、下水平ロール３０の周面の中央より左後部に冷却水を噴出する多数のノズル６５ａが設けられている。
右側の下水平ロール冷却用配管５８に接続された大型のウェブ冷却用配管７２、７３、及び大型のフランジ冷却用配管７５は、左側のウェブ冷却用配管６６、６９、及びフランジ冷却用配管６８にそれぞれ対向配置され、右側の各ノズル６５、６５ａ、６７は、左側の各ノズル６５、６５ａ、６７に対し、左右対称となる位置にそれぞれ配置されている。
【００１４】
下水平ロール冷却用配管５５、５８、ウェブ冷却用配管６６、６９、７２、７３及びフランジ冷却用配管６８、７５によって大型の下水平ロール３０を冷却する一組の冷却手段３０ａを構成している。このように、冷却手段３０ａの冷却範囲は、前述した冷却手段４１ａの冷却範囲とは相違したものになっている。
ウェブ冷却用配管６０、６３及びウェブ冷却用配管６６、６９の高さ位置は、下水平ロール冷却用配管５４及び下水平ロール冷却用配管５５のピストンカバー４４上にある本体部分と実質的に同じ高さ位置に設けられている。また、フランジ冷却用配管６２及びフランジ冷却用配管６８は、取付けられる大型の下水平ロール３０の下端位置より低い位置に設けられている。かかる構成によって、各冷却手段４１ａ、３０ａを取付けたままの状態で大型の下水平ロール３０を軸方向に抜き出して交換することができ、交換作業時間を短縮することができる。
ウェブ冷却用配管６０とウェブ冷却用配管６９の左側端部、及びウェブ冷却用配管６３とウェブ冷却用配管６６の左側端部は、それぞれサポート管部材６９ａによって内部が連通しない状態で連結されている。かかる構成によって、各配管の接続強度を上げて、装置の安定性を増すことができる。
【００１５】
また、対向配置されたウェブ冷却用配管７０、７１及びウェブ冷却用配管７２、７３の左側端部とウェブ冷却用配管６０、６３、及びウェブ冷却用配管６６、６９の右側端部とのそれぞれの間には、ノズルピッチより小さい少しの隙間が形成されている。
かかる構成によって、下水平ロール３０又は下水平ロール４１の周面に所定ピッチで冷却水を噴出することができ、また、左右のピストン３９、４０の高さ位置のずれによって各配管に無理な力が加わり、破損することを防止することができる。
続いて、下水平ロール冷却装置１０の使用時の状態について説明する。
ユニバーサル圧延機１１に下水平ロール３０を取付けて使用する場合には、切替弁４２、４３を操作して、接続用配管５１、５３を本管７６、７７にそれぞれ接続し、各冷却手段３０ａ、４１ａへ送通される冷却水流を切替える。送水を開始すると、冷却水は、接続用配管５１、５３から左右のそれぞれ前側にある下水平ロール冷却用配管５５、５８を介して前後に伸延するフランジ冷却用配管６８、７５と、フランジ冷却用配管６８、７５の前側及び後側の端部に接続してそれぞれ右、左方向に対向して延びるウェブ冷却用配管６６、６９、７２、７３に流入し、各ノズル６５、６５ａ、６７から下水平ロール３０の周面と側面に冷却水を噴出する。
【００１６】
下水平ロール３０が圧延材２８の下側に位置しているので、使用後に飛散して落下する冷却水が圧延材２８にかかる場合はなく、従って、冷却水の流量を必要に応じて増やすことができる。
次に、小型の下水平ロール４１を使用する場合には、大型の下水平ロール３０を側方に抜き出して、下水平ロール４１に交換する。下水平ロール冷却装置１０は、側面視したときに下水平ロール３０に重合しない位置に設けているので、ロール交換作業の邪魔になることはない。
小型の下水平ロール４１に下水平ロール冷却装置１０を使用する場合には、切替弁４２、４３を操作して、接続用配管５０、５２を本管７６、７７にそれぞれ接続し、送通される冷却水の流路を切替える。送水を開始すると、冷却水は、接続用配管５０、５２から左右のそれぞれ後側にある下水平ロール冷却用配管５４、５７を介して前後に伸延するフランジ冷却用配管６２、７４と、フランジ冷却用配管６２、７４の後側及び前側の端部に接続してそれぞれ右、左方向に対向して延びるウェブ冷却用配管６０、６３、７０、７１に流入し、各ノズル５９、６１、６４から下水平ロール４１の周面と側面に冷却水を噴出する。
【００１７】
フランジ冷却用配管６２、７４は、下水平ロール４１の幅に合わせてフランジ冷却用配管６８、７５の内側に設けられているので、下水平ロール４１を効率よく冷却することができる。
以上、本発明に係る実施の形態について説明してきたが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、後側のウェブ冷却用配管６０、７０、又は前側のウェブ冷却用配管６３、７１は省略することができる。また、前側のウェブ冷却用配管６６、７２、又は後側のウェブ冷却用配管６９、７３も省略することができる。
さらに、本実施の形態では、下水平ロール冷却用配管５４、５７、及び下水平ロール冷却用配管５５、５８をピストンカバー４４、４５の上部にそれぞれ取付けているが、ピストンカバー４４、４５の側部に取付けることも可能である。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１及び２記載のユニバーサル圧延機の下水平ロール冷却装置においては、冷却水の流路を切替え可能にしたので、２組の冷却手段を固定配置して構造を簡単にでき、狭い場所にも設置することができる。
また、各下水平ロール冷却用配管は、フレキシブルホースを介して押圧シリンダのピストンカバーの上部に設けられ、さらに、下側の押圧シリンダには、ロールチョックを介して下水平ロールが設けられているので、圧下時のロール高さの変動に追随し、大型又は小型の下水平ロールの同じ位置に冷却水を掛けることができ、冷却効率をよくすることができる。
特に、請求項２記載のユニバーサル圧延機の下水平ロール冷却装置においては、２組の冷却手段の冷却範囲を相違させるので、使用する下水平ロールの形状に合わせて冷却範囲を設定し、それぞれの下水平ロールを効率よく冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るユニバーサル圧延機の下水平ロール冷却装置が適用されるユニバーサル圧延機の説明図である。
【図２】同下水平ロール冷却装置の斜視図である。
【符号の説明】
１０：下水平ロール冷却装置、１１：ユニバーサル圧延機、１２、１３：ハウジング、１４、１４ａ：油圧シリンダ、１５、１５ａ：タイロッド、１８、１９：圧下シリンダ（押圧シリンダ）、２０、２１：上ロールチョック、２２：上ロール軸、２３：上水平ロール、２８：圧延材、２９：ウェブ部、３０：下水平ロール、３０ａ：冷却手段、３１：下ロール軸、３２、３３：下ロールチョック、３４、３４ａ：圧上シリンダ（押圧シリンダ）、３５、３６：フランジ部、３７、３８：竪ロール、３９、４０：ピストン、４１：下水平ロール、４１ａ：冷却手段、４２、４３：切替弁、４４、４５：ピストンカバー、４６〜４９：フレキシブルホース、５０〜５３：接続用配管、５４、５５：下水平ロール冷却用配管、５６：配管取付け座、５７、５８：下水平ロール冷却用配管、５９：ノズル、６０：ウェブ冷却用配管、６１：ノズル、６２：フランジ冷却用配管、６３：ウェブ冷却用配管、６４、６５、６５ａ：ノズル、６６：ウェブ冷却用配管、６７：ノズル、６８：フランジ冷却用配管、６９：ウェブ冷却用配管、６９ａ：サポート管部材、７０、７１：ウェブ冷却用配管、７２、７３：ウェブ冷却用配管、７４：フランジ冷却用配管、７５：フランジ冷却用配管、７６、７７：本管
【図１】
0004330249.tif 000002
【図２】
0004330249.tif 000003