(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングの開口に取付けられた軸箱と、この軸箱の側面と前記開口の垂直面との間に設けられた油圧パッドとを備え、前記油圧パッドは軸箱側面に平行な２枚のパッドを有しこのパッド間に圧油を供給することによりパッドが湾曲して軸箱をハウジングに押圧するようになっている油圧パッド付圧延装置において、
圧延装置の動作状態を表す圧延操業信号に応じて、前記油圧パッドに供給する油圧に対して、複数種類の圧力設定を選択変更する油圧設定装置をさらに備え、
前記圧延操業信号は、ハウジングに生ずる加速度、被圧延材の圧延速度、被圧延材に加わる圧下力、被圧延材を圧延するワークロールを回転するモータ出力の少くとも１つを含む信号であるとともに、前記油圧設定装置は、前記圧延操業信号の複数段階の段階判別により複数種類の圧力設定を選択指令することを特徴とする油圧パッド付圧延装置。
【請求項２】
ハウジングの開口に取付けられた軸箱と、この軸箱の側面と前記開口の垂直面との間に設けられた油圧パッドとを備え、前記油圧パッドは軸箱側面に平行な２枚のパッドを有しこのパッド間に圧油を供給することによりパッドが湾曲して軸箱をハウジングに押圧するようになっている油圧パッド付圧延装置において、
前記ハウジングの加速度を示す信号が入力される油圧設定装置を備え、
該油圧設定装置は、前記加速度が所定値より大きい場合には、前記油圧パッドに供給する油圧を増加させてパッドの湾曲を増加させ、これにより、軸箱をハウジングに押圧する力を増加させて前記軸箱の振動を防止し、前記加速度が前記所定値より小さい場合には、前記油圧を減少させてパッドの湾曲を減少させることを特徴とする油圧パッド付圧延装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧延装置のハウジングに取付けられた軸箱とハウジングとの間に設けられた油圧パッドの油圧を、圧延装置の作動状態に応じて変化させるようにした圧延設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧延装置のハウジングの開口（この開口はウインドウと呼ばれる）にはワークロールやバックアップロールの軸箱が設けられている。製作時、修理時にはこの軸箱をロールと一体にして取外し、取付けが行われるため、各軸箱とハウジングとの間にある程度大きな間隙を設け、この間隙に着脱可能なライナーを設けている。軸箱はロールの回転により発熱するためこの間隙をライナーですきまなくうめてしまうと、軸箱には大きな熱応力が発生する。そこで軸箱を冷却することにより熱膨張を押さえる方法が用いられており、その一例が実公昭５２−５２９１６号公報に開示されている。また、この間隙に２枚のパッドを設け、このパッド間に油圧をかけるとパッドが円弧状に撓み、間隙をなくすことにより振動の発生を防止し、軸箱の熱膨張に対しては一定圧で軸箱を押圧しつつパッドの撓みが減少して熱膨張を吸収する。このように軸箱の熱膨張を吸収するとともに振動も吸収する油圧パッドが用いられている。これは例えばＡＳＫＯ  ＨｙｄｒａＬｉｎｅｒの商品名で市販されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
実公昭５２−５２９１６号公報に開示された軸箱を冷却する方法は設備が複雑になり、製作コストが高く、メインテナンスの費用がかさむ。また軸箱とハウジングとの間にはある程度の間隙が存在するため軸箱の振動が発生する。上記油圧パッドによる方法は、圧延装置が厳しい作動条件で作動している場合も振動が発生しないような圧力に設定されている。被圧延材をワークロールで押圧するため各軸箱は垂直方向に圧下されているが、各軸箱に油圧パッドにより水平方向に加わる押圧力によって垂直方向に摩擦力が発生する。このため、圧下動作に不安定要素が入る。この不安定要素は摩擦力が大きい程大きく、油圧パッドの油圧は厳しい作動条件に基づき大きな値に設定されているため、不安定要素大きい。また油圧パッドへのこのような大きな油圧は油圧パッドの傷みを促進する。
【０００４】
本発明はかかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、軸箱の熱膨張と振動を吸収できるようにした油圧パッドを有する圧延装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明では、ハウジングの開口に取付けられた軸箱と、この軸箱の側面と前記開口の垂直面との間に設けられた油圧パッドとを備え、前記油圧パッドは軸箱側面に平行な２枚のパッドを有しこのパッド間に圧油を供給することによりパッドが湾曲して軸箱をハウジングに押圧するようになっている油圧パッド付圧延装置において、圧延装置の動作状態を表す圧延操業信号に応じて、前記油圧パッドに供給する油圧に対して、複数の圧力設定を選択変更する油圧設定装置をさらに備え、前記圧延操業信号は、ハウジングに生ずる加速度、被圧延材の圧延速度、被圧延材に加わる圧下力、被圧延材を圧延するワークロールを回転するモータ出力の少くとも１つを含む信号であるとともに、前記油圧設定装置は、前記圧延操業信号の複数段階の段階判別により複数種類の圧力設定を選択指令する。
【０００６】
ハウジングや軸箱には圧延装置の動作状況に応じて、例えば加わる加速度などは変化しており、加速度が大きいときは振動が発生し易いので、油圧パッドの油圧を高くし軸箱をハウジングへ押し付ける押付力を大きくするが、加速度が小さい場合は押付力を小さくする。このように、圧延装置の動作状態を表す圧延操業信号に応じて前記油圧パッドに供給する油圧に対して複数種類の圧力設定を選択変更させることにより、従来のように最大の加速度が発生しても振動を防止するため、常時油圧を高く設定する必要はないので、油圧パッドの押付力によって発生する摩擦力が軸箱圧下動作に与える不安定要素を少くすることができ、さらに油圧パッドの損傷の発生を少くすることができる。このように圧延装置の動作状況に応じて油圧パッドの油圧を設定することにより、軸箱の振動を防止することができる。またこの油圧は圧延装置の動作状況が変化しない限り設定値に保たれるので、軸箱が熱膨張した場合、この設定値を保持しつつパッドの撓みが減少して熱膨張を吸収する。また、加速度、圧延速度、圧下力、ワークロール回転するモータ出力はいづれも軸箱に振動を発生させる要因であるので、これらの１つまたは複数の値により、これらが大きいときは油圧パッドの圧力を大きくし、小さいときは圧力を小さくする。
【０００７】
請求項２の発明では、ハウジングの開口に取付けられた軸箱と、この軸箱の側面と前記開口の垂直面との間に設けられた油圧パッドとを備え、前記油圧パッドは軸箱側面に平行な２枚のパッドを有しこのパッド間に圧油を供給することによりパッドが湾曲して軸箱をハウジングに押圧するようになっている油圧パッド付圧延装置において、前記ハウジングの加速度を示す信号が入力される油圧設定装置を備え、該油圧設定装置は、前記加速度が所定値より大きい場合には、前記油圧パッドに供給する油圧を増加させてパッドの湾曲を増加させ、これにより、軸箱をハウジングに押圧する力を増加させて前記軸箱の振動を防止し、前記加速度が前記所定値より小さい場合には、前記油圧を減少させてパッドの湾曲を減少させる
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態の圧延装置ハウジングとこれに装着された軸箱等を示す図である。本図はロールの両側に設けられたハウジンク１の一方を示すが、他方も同様である。ただし油圧設定装置１２と圧油供給装置１３は共通である。ハウジング１内の開口１ａには上部ワークロール軸箱２と下部ワークロール軸箱３が高さ方向ほぼ中心に設けられ、これを挟んで上部バックアップロール軸箱４が上部ワークロール軸箱２の上部に、下部バックアップロール軸箱５が下部ワークロール軸箱３の下部に設けられている。下部バックアップロール軸箱５とハウジング１の間には油圧シリンダよりなる圧下装置６が設けられ、上部バックアップロール軸箱４とハウジング１との間にはロードセル７が設けられ、図示しない上下ワークロール間に挟まれた被圧延材に圧下力を与える。この圧下力はロードセル７により計測される。
【００１０】
矢印で示すように図で左から右に被圧延材が搬入される。各軸箱２〜５の被圧延材出側の側面とハウジング１の開口１ａの垂直面との間にそれぞれ油圧パッド８が取付けられている。上部バックアップロール軸箱４の高さで、被圧延材出側のハウジング１には、ハウジング１に加わる加速度を計測する加速度計９が設けられている。各油圧パッド８には圧力制御弁１１を備えた油圧配管１０の一端が接続され、他端は後述する圧油供給装置１３に接続されている。圧力制御弁１１は圧油供給装置から供給される圧油を油圧設定装置１２で指示された値に保持する。
【００１１】
加速度計９からの加速度信号、ロードセル７からの圧下力信号、図示しない被圧延材の圧延速度を計測する速度計からの速度信号、および図示しないワークロールを駆動するモータの出力を検出するモータ出力信号を入力し、これらの信号から油圧パッド８に供給する油圧を演算し、その油圧となるよう圧力制御弁１１を制御する油圧設定装置１２が設けられている。圧油供給装置１３は油圧パッド８に必要となる最高圧より高い油圧の圧油を供給する装置である。
【００１２】
図２は油圧パッドの構成を示す図である。
油圧パッド８は、第１パッド２０と第２パッド２１を有し、第２パッド２１はハウジング１に取付けられた第２パッド当板２３で支えられている。第１パッドを覆うように断面逆「コ」の字型の第１パッド受板２２が設けられ、パッド軸箱２〜５に取付けられた調整板２４で支えられている。第２パッド２１と第１パッド受板２２を押さえる頂部塞ぎ板２５が設けられている。第２パッド２１，第２パッド受板２３，ハウジング１を貫通して油路２６が設けられており、油圧管１０接続している。この油路２６に圧油を供給すると第１パッド２０は、第１パッド受板２２の逆コの字の凹みに円弧状に撓んで入る。さらに圧油の圧力を大きくすると、第１パッド２０の中央部が第１パッド受板２２に当たり、軸箱２〜５を押圧する。
【００１３】
次に図１に示す油圧設定装置１２の動作について説明する。
各油圧パッド８には、Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3   （Ｐ3 ＞Ｐ2 ＞Ｐ1 ）の３つの大きさの油圧が供給されるものとする。各圧力は次の条件により決定される。
【００１４】
条件１；ａ＞ａ0 または（ｖ＞ｖ0 及びＰR ＞ＰR0及びｋｗ＞ｋｗ0 及びＢＩＳＲＡタイプのＡＧＣはＯＦＦとする。）
Ｐ＝Ｐ3 
条件２；ａ＜ａ0 及び（ｖ＜ｖ0 またはＰR ＜ＰR0）
Ｐ＝Ｐ1 
条件３；それ以外
Ｐ＝Ｐ2 
【００１５】
ここで各符号の意味は次の通りである。
ａ；加速度計９の測定値
ａ0 ；基準の加速度
ｖ；圧延速度（被圧延材の圧延速度）
ｖ0 ；基準の圧延速度
ＰR ；圧下力でロードセル７の計測値
ＰR0；基準の圧下力
ｋｗ；ワークロール駆動モータ出力の計測値
ｋｗ0 ；ワークロール駆動モータ出力の基準値
ＢＩＳＲＡタイプのＡＧＣとは、圧下力によるミル弾性変形を補償するもので、ロードセル７の出力を圧下装置６にフィードバックする自動ゲインコントロールのことである。各基準の値は圧延装置が正常に動作するときの標準値とする。
【００１６】
次に本実施形態の動作を説明する。本圧延装置が被圧延材を圧延している状態では常に油圧設定装置１２に、ロードセル７からの圧下力、加速度計９からの加速度、図示しない速度計からは圧延速度、および図示しない出力計からはワークロールを駆動するモータの出力が入力されており、油圧設定装置１２では、上述の条件に従って油圧の値を演算し、この値となるよう圧力制御弁１１を制御する。加速度が大きい場合は振動を防止するため油圧の値を大きくし、軸箱２〜５がハウジング１に強く押し付けられるようにし、加速度が小さく、かつ圧延速度または圧下力が基準値より小さい場合は、振動が発生する可能性が少くなるので押付力を小さくする。また加速度は小さいが、圧延速度または圧下力が基準値より大きい場合は、押付力を普通の大きさとする。
【００１７】
このような制御により、軸箱２〜５をハウジング１に強く押付けるのは加速度が大きい期間のみになるので、この押付により垂直方向に発生する摩擦力により、圧下装置６による圧下動作が不安定となる期間は短い期間となる。また油圧パッド８に高い圧力がかかるのも加速度が高い期間のみで他の期間には普通以下の圧力となるので、油圧パッド８の寿命が長くなる。また、軸箱２〜５に熱膨張が生じたときは、油圧パッド８は設定された油圧が保持されるので、この油圧により油圧パッド８に発生する力よりも大きな力が軸箱８の熱膨張により発生する場合、第１パッド２０の撓みが減少し熱膨張を吸収する。つまり、通常熱膨張はこれを拘束した場合、油圧パッド８に最大圧Ｐ3 を加えたときに発生する押圧力より大きな力が発生するが、油圧パッド８にはＰ3 より大きな油圧は供給されないので、第１パッド２０の撓みが減少し軸箱２〜５が熱膨張する。この熱膨張により熱膨張を拘束した場合発生する力は急速に減少する。
【００１８】
【発明の効果】
上述したように、本発明の圧延装置は、軸箱とハウジングとの間にスペースを設けてここに油圧パッドを取付け圧延操業状態に応じてその油圧を変化するようにしたので、次の効果を奏する。
（１） 油圧パッドに供給する油圧の値を圧延装置の作業状態に応じて変化させて振動を防止するので、軸箱を大きな力でハウジングに押圧する期間は少く、これによる圧下動作が不安定になる期間も少くなる。
（２） 油圧パッドに大きな油圧がかかるのは、加速度等の大きくなる僅かな期間だけなので、この加圧により損傷を受ける可能性が少くなり寿命が伸びる。
（３） 油圧パッドは軸箱の熱膨張に対しては、振動を防止するに必要な押圧力で軸箱を押圧しつつ軸箱の膨張を受け入れ、これを吸収する。
（４） 油圧パッドを取り外して軸箱を取り外し、取付けできるので、ロールの取付けおよび取り外し作業が容易になる。
（５） 軸箱の振動が大きくなる時に油圧パッドの圧力が大きくなるので、例えば圧延板材が圧延機に噛みこむ時に振動を小さくするのに有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の構成図である。
【図２】油圧パッドの構成図である。
【符号の説明】
１  ハウジング
１ａ  開口
２  上部ワークロール軸箱
３  下部ワークロール軸箱
４  上部バックアップロール軸箱
５  下部バックアップロール軸箱
６  圧下装置
７  ロードセル
８  油圧パッド
９  加速度計
１０  油圧配管
１１  圧力制御弁
１２  油圧設定装置
１３  圧油供給装置
２０  第１パッド
２１  第２パッド
２２  第１パッド受板
２３  第２パッド当板
２４  調整板
２５  頂部塞ぎ板
２６  油路
【図１】
0003775622.tif 000002
【図２】
0003775622.tif 000003