(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が軸支されて回動可能に設けられた支持フレームの他端にワークロールに弾性材を接触させて前記ワークロールに付着した冷却水を拭い去る水切りワイパーを設置してなるワークロールの水切り装置において、
油潤滑圧延を行うための潤滑油スプレーノズルヘッダーと、水巻き込み圧延を行うための水巻き込みスプレーノズルヘッダーとが前記支持フレームに取り付けられているとともに、前記潤滑油スプレーノズルヘッダーおよび水巻き込みスプレーノズルヘッダーは、前記水切りワイパーよりも前記ワークロールの回転方向下流側に配置されていることを特徴とするワークロール冷却水の水切り装置。
【請求項２】
水切りワイパーは、ワークロールの軸方向に延在する弾性シール材と、該弾性シール材をワークロールに対して押し付ける押しつけ機構からなるものであることを特徴とする請求項１のワークロール水切り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の関係する技術の分野】
本発明は熱間圧延の際に圧延ロールの水切りを行い、ロールに圧延油を供給し、さらに、圧延ロールと被圧延材との間に巻き込み水を供給する装置に関する。
【０００２】
鋼などの高温の金属を熱間圧延するに当たっては、圧延時の負荷を軽減する目的で圧延ロールと被圧延材との間に潤滑油を噴射・供給する油潤滑圧延が行われる。このときロール冷却水が付着した圧延ロールに潤滑油を噴射すると、潤滑油の付着と油膜形成が効率よく行われず所期の目的が達成されない。したがって、潤滑油のロール面への噴射に先立ってロール面の水を水切りワイパーで完全にぬぐい去るようにしている。
【０００３】
具体的には、例えば図３に示すように、弾性シール材３および押し付け機構４からなる水切りワイパー２がシリンダー７と回動支持軸６によって上下に回動可能な支持フレーム５の先端部に取り付けられ、該水切りワイパー２は押し付け機構４により弾性シール材３を圧延ロール１に対して当接させて水切りを行うように構成されている。また、圧延ロールの回転方向下流側では支持フレーム１２に設けたスプレーヘッダー１３とからなる潤滑油スプレーノズルヘッダー１３と潤滑油噴射ノズル１１とからなる潤滑油スプレーノズルヘッダー１０によって潤滑油１４をワークロール外周面１ａに噴射するようになっている。
【０００４】
しかしながら、かかる装置によるときはワークロール１の径が大きくなると、図４に示すように水切りワイパー２の位置が下方に変位するために、水切りワイパー２と潤滑油噴射ノズル１１から噴射された潤滑油１４とが干渉し、潤滑油が十分ワークロールに達しないという問題が生ずる。
【０００５】
また、ワークロール１の径が小さくなると、潤滑油を噴射するスプレーヘッダー１３および油噴射ノズル１１は支持フレーム上に固定されているので、図５に示すように潤滑油噴射ノズル１１から噴射された潤滑油の一部がワークロール１の外周面１ａの上に達しないおそれがある。かかる問題を解決するために潤滑油噴射ノズル１１の位置調整を行うことも可能であるが、潤滑油噴射ノズル１１とワークロール１の間隔があまりに小さくなるときには圧延ロール１上における油膜形成が均一に行われないという問題が起こる。
【０００６】
また、鋼の熱間圧延に際しては、被圧延材Ｓをロールバイト入り口で冷却しながら圧延を行う水巻き込み圧延を行う場合がある。その場合は前記潤滑油の噴射は行わず、ロールバイト入り口に向けられた巻き込み水噴射ノズルを有する水巻き込みスプレーノズルヘッダーから被圧延材の冷却水が噴射される。
【０００７】
鋼の熱間圧延においては、要求される鋼の品質や材質に応じて前記油圧延と前記水巻き込み圧延とが使い分けられる。したがって、上記の水切りワイパーと圧延材との間の狭い空間に潤滑油スプレーノズルヘッダーと水巻き込みスプレーノズルヘッダーとを設置する必要があり、そのため、潤滑油噴射ノズルの噴射方向をワークロールの系の変化に応じて可変にするような複雑な構造とすることは困難であった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来技術の問題点を解決することを目的とし、ワークロール径が変動して水切りワイパーの位置が変位しても潤滑油の噴射が水切りワイパーによって干渉されることなく、また、ワークロール径が小さくなってもロール表面上に潤滑油を供給できるとともに、巻き込み水をロールバイトに供給するための水巻き込み用のスプレーノズルヘッダーを上記水切り装置と一体化してコンパクトに収めうる装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、一端が軸支されて回動可能に設けられた支持フレームの他端に、ワークロールに弾性材を接触させて前記ワークロールに付着した冷却水を拭い去る水切りワイパーを設置してなるワークロールの水切り装置において、油潤滑圧延を行うための潤滑油スプレーノズルヘッダーと、水巻き込み圧延を行うための水巻き込みスプレーノズルヘッダーととが前記支持フレームに取り付けられているとともに、前記潤滑油スプレーノズルヘッダーおよび水巻き込みスプレーノズルヘッダーが、前記水切りワイパーよりも前記ワークロールの回転方向下流側に配置されていることとする。
【００１０】
また、上記のワークロール水切り装置における水切りワイパーの構造は、圧延ロールの軸方向に延在する弾性シール材と、該弾性シール材をワークロールに対して進退可能に保持する押しつけ機構からなるものとすることを好適とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る水切り装置の構造の概略を示す模式図であり、上例のラークロール１に適用する場合である。被圧延材Ｓを噛み込んで圧延するように上下に配置されたワークロール１の入り側に本発明に係る水切装置が設置され、ワークロールに付着している冷却水を拭い去る水切りワイパー２と潤滑油スプレーヘッダー１３および該スプレーヘッダーに取り付けられた潤滑油噴射ノズル１１とからなる潤滑油スプレーノズルヘッダー１０とを備え、これらが支持フレーム１２のワークロール側の先端に取り付けられている。
【００１２】
また、巻き込み水スプレーヘッダー２１および水噴射ノズル２２からなる水巻き込みスプレーノズルヘッダー２０が潤滑油スプレーヘッダー１３の下部に設けてあり、水噴射ノズル２２は巻き込み水２３をロールバイト近傍に噴射することができるようになっている。
【００１３】
前記水切りワイパー２および潤滑油スプレーノズルヘッダー１０および水巻き込みスプレーノズルヘッダー２０を支持する支持フレーム５はワークロールから離れた一端を回動支持軸６によって上下に回動可能に支持され、上記回動支持軸６を挟んでワークロールと反対側にはシリンダー７がアクチュエーターとして取り付けられ、その作動により支持フレームのワークロール側の先端に取り付けられた水切りワイパー２がロール径の変動にかかわらず常にワークロールに接するように位置決めが行われるようになっている。すなわち、ワークロールの径が大きいときには上記ワークロール側が下方に変位し、一方、ワークロールの径が小さくなるときには上方に変位して常に水切りワイパー２の先端がワークロール１の外周面１ａに接することができるようになっている。
【００１４】
前記水切りワイパー２はワークロール１に直接接しロール面から冷却水を拭い去る弾性シール材３と、該弾性シール材３を後方からから支持しこれをワークロールに押しつけ、あるいは押しつけ力を調節する押しつけ機構４からなる。上記弾性シール材３は、その機能上、ワークロールの長さ方向にわたって延在し、したがってその押しつけ機構もその長さにわたって延在する。なお、上記弾性シール材の押しつけ機構は、特に限定されるものではないが、例えば特開平８−２１５７１９号公報に開示されたものあるいは、その改良技術を用いればよい。
【００１５】
上述したように、上記支持フレーム５の先端に水切りワイパー２の下面側（図において矢印で示すワークロール回転方向の下流側）には、潤滑油スプレーノズルヘッダー１０を取り付けるようにしたので、潤滑油スプレーヘッダー１３は従来技術のように独立したものではなくなり、支持フレーム５によって一体的に変位するものとなり、水切りワイパー２の変位によってロールに噴射される潤滑油１４と水切りワイパー２とが干渉することはなくなる。この潤滑油スプレーヘッダー１０からの潤滑油の噴射量は図示しない制御装置によって制御されるようになっている。
【００１６】
上記の潤滑油スプレーノズルヘッダー１０は支持フレーム５の先端部に固定して取り付けてもよいが、支持フレーム上を前後に移動可能に取り付けてもよい。このようにすることにより、ロール径の変動に対応して潤滑油を最適の状態で噴射することができる。
また、水巻き込みスプレーノズルヘッダー２０を上記水切りワイパー２、潤滑油スプレーノズルヘッダーと一体的に設けることによって設備全体のコンパクト化を図ることができると同時にワークロール径の変動にかかわらず巻き込み水２３の噴射位置を適正位置に維持できる。
なお、図２に示すように潤滑油スプレーヘッダー１３と巻き込み水スプレーヘッダー２１を一体化した枠体１５に収めて支持フレーム５に取り付けてもよい。
【００１７】
以上本発明の構成を上側ワークロールに適用する場合について示したが、下側ワークロールについて適用する場合には、上記構成を上下対称にして行えばよいことは当然である。また、支持フレーム５に対する水切りワイパー２、潤滑油スプレーノズルヘッダー１０等の取り付け手段についても、上記実施形態において説明したものに限らず、本発明の目的と効果を損なわない範囲で変更が可能であり、例えば支持フレームの上方あるいは下方にすべての装置を取り付けることなども可能である。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成したから、熱間圧延機入り側における冷却水のぬぐい取り（ワイピング）と潤滑油の噴射を相互の干渉なく行うことができる。これにより、常に最適の条件で油潤滑圧延を行うことができ、圧延効率の向上、製品の安定化に寄与する。さらに、本発明においては水巻き込みスプレーノズルヘッダーを水切りワイパー、潤滑油スプレーノズルヘッダーとを同一の支持フレームに取り付けたから、装置全体をコンパクト化できると同時に適正条件で巻き込み水の噴射ができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る水切り装置の構造の概略を示す模式図である。
【図２】巻き込み水噴射装置を潤滑油噴射装置と一体化して設けた変形例の模式図である。
【図３】従来における水切り装置と潤滑油噴射装置の配列を示す概念図である。
【図４】従来例の不都合をロール径が大きい場合について示した説明図である。
【図５】従来例の不都合をロール径が小さい場合について示した説明図である。
【符号の説明】
１：ワークロール
２：水切りワイパー
３：弾性シール材
４：押しつけ機構
５：支持フレーム
６：回動支持軸
７：シリンダー
１０：潤滑油スプレーノズルヘッダー
１１：潤滑油噴射ノズル
１２：支持フレーム
１３：潤滑油スプレーヘッダー
１４：潤滑油
１５：枠体
２０：水巻き込みスプレーノズルヘッダー
２１：巻き込み水スプレーヘッダー
２２：水噴射ノズル
２３：巻き込み水
Ｓ：被圧延材
【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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