JP3315643B2

JP3315643B2 - スクリュー式圧下装置および圧延機

Info

Publication number: JP3315643B2
Application number: JP07807398A
Authority: JP
Inventors: 健爾飯住; 一光三本竹; 正人伊理; 隆昭小橋
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1998-03-25
Filing date: 1998-03-25
Publication date: 2002-08-19
Anticipated expiration: 2018-03-25
Also published as: JPH11277119A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スクリュー式圧下
装置および圧延機に関し、とくに、ドライ式の調質圧延
など、被圧延材への潤滑油の付着を嫌う圧延に好適に使
用できるスクリュー式圧下装置および圧延機に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧延機は、主として鋼帯等の金属ストリ
ップの製造工程において用いられるが、圧下方式により
電動圧下式と油圧圧下式とに大別される。電動圧下式の
圧延機は、一般に、ハウジング上部に設けられる圧下ス
クリュー（以下、単に「スクリュー」ともいう）及びナ
ットよりなる圧下機構とスクリュー先端で圧下される被
圧下物のスクリュー先端受け部に設けられるプレッシャ
ブロックとを有するスクリュー式圧下装置を備えてい
る。プレッシャブロック上端とスクリュー先端（下端）
は、当たりを平均化して圧下の負荷を分散させるため
に、通常、両方に平面形状、あるいは一方に凸、他方に
凹の形状が付与されている。なお、被圧下物に相当する
ものは、上バックアップロールのロールチョックや、後
述のクイックオープン機構のクイックオープンライナで
ある。

【０００３】電動圧下式の圧延機は、油圧圧下式よりも
設備保全が簡単である等のメリットを有することから、
例えば調質圧延、すなわち焼鈍後の冷延鋼帯に形状・表
面の仕上げ、硬度調節等を目的として施される冷間圧延
によく使用される。図７は、クイックオープン機構を有
する４重式冷間圧延機の例を示す正面図で、１はベッド
プレート、２はハウジング、３はワークロール、４は上
バックアップロールのロールチョック（被圧下物）、５
はクイックオープン機構、６は圧下スクリュー（スクリ
ュー）、７はナット、８は圧下駆動機構である。

【０００４】ワークロール３は品質管理上頻繁に交換さ
れるが、ロールチェンジャを使用する場合でも、またい
わゆるＣフックで天井クレーンによってロール替えを行
う場合でも、ワークロール３を上下のバックアップロー
ルから浮かせた状態にしてロール軸方向に出し入れする
必要があるところ、電動圧下方式の圧延機ではスクリュ
ー自体を回転させてその回転軸方向に移動させるためス
クリューを高さ方向に必要な寸法だけ上昇させるのに長
時間を要し、ロール替え全体の所要時間が長くなる。

【０００５】そのため、クイックオープン機構と呼ばれ
るものが開発されている。図８はクイックオープン機構
の片側半分を示す平面図である。圧下スクリューは操作
側、駆動側合わせて計２本ある。この２本の圧下スクリ
ューの先端のネック部に係合させてクイックオープンフ
レーム51が吊り下げられている。クイックオープンフレ
ーム51は長い板状で、スクリュー対応位置には窓が設け
られており、そこから外側に、すなわち圧延機ウインド
ウの両側に突出していて側面はクイックオープンライナ
52が摺動するレールとなっている。クイックオープンラ
イナ52中央のスクリュー接触位置にはプレッシャブロッ
ク（ブロック）53が置かれている。クイックオープンラ
イナ52は、（ａ）に示すスクリュー直下の位置から、こ
れを完全に外れる（ｂ）に示す外側の位置まで開閉シリ
ンダ54により移動可能である。

【０００６】スクリュー直下の位置ではクイックオープ
ンライナ52はブロック53と共に上バックアップロールチ
ョックとスクリューの間に挿入された形となって圧下力
を伝達する。ロール替えのときは、まずスクリューをわ
ずかに上昇させて圧下をゆるめた後、クイックオープン
ライナ52を外側位置に逃がしてやれば、シリンダ操作に
よってほとんど一瞬にしてクイックオープンライナ52と
プレッシャブロック53を合わせた厚み、例えば100 〜15
0 mmだけスクリューが上昇したのと同じ結果になるの
で、直ちに図示しないロールバランス機構等によって上
バックアップロールを持ち上げ、ワークロールを出し入
れすることができるから、圧下機構を作動させてスクリ
ューを大きく上昇、下降させるのに対してロール替え時
間が大幅に短縮される。なお、図６は、クイックオープ
ン機構の挿入状態を示す断面図であり、６ａはネジ部、
６ｂは軸部（ネック部）、６ｃは先端部である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、調質圧延に
は板面に調質圧延油を噴射して行うウエット圧延と、圧
延油などをまったく使用しないドライ圧延とがあるが、
電動圧下方式の圧延機をドライ調質圧延に適用すると、
スクリュー・ナット間を潤滑する油がスクリュー・ナッ
ト間を伝ってスクリュー先端からプレッシャブロック上
に滴下しそこに溜まる。ロール替え中にバックアップロ
ールを持ち上げた際にはスクリュー下端がプレッシャブ
ロックに当たる（当接する）ので、プレッシャブロック
上に溜まった油がスクリュー下端で圧迫されて飛散す
る。冷間圧延工程およびウェットの調質圧延工程では圧
延油を使用するので前記した油の飛散は問題にならない
が、ドライの調質圧延工程では、板面上に飛散した油が
筋模様などの表面欠陥を発生させる。

【０００８】このような油の飛散を防ぐためには、バッ
クアップロールのロールチョックの上面に、圧下スクリ
ューを囲うように壁を作るなどの対策が考えられる。し
かし、ロールチョック直上の空間が壁で塞がれることに
なるから、クイックオープン機構を挿入する余地がなく
なってしまう。また、スクリューとプレッシャブロック
の当たりが強いと潤滑油が壁を越えて飛散することもあ
るから、この対策は十分とはいえない。

【０００９】上記した従来技術の問題点に鑑み、本発明
は、ロール替え中に圧下スクリューがプレッシャブロッ
クに当たってもプレッシャブロック上に溜まった油が飛
散しないスクリュー式圧下装置および圧延機を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、ハウジングに
固定したナットに保持した圧下スクリューの先端をハウ
ジング内の被圧下物に固定したプレッシャブロックに接
触させて被圧下物を圧下するスクリュー式圧下装置にお
いて、プレッシャブロックと圧下スクリューとが圧下ス
クリューの軸部断面積の20％以下の接触面積で当接する
ことを特徴とするスクリュー式圧下装置である（第１発
明）。

【００１１】このプレッシャブロックの圧下スクリュー
対向側は凸形状であることが好ましい（第２発明）。ま
た、プレッシャブロックの圧下スクリュー対向側は排油
用の溝を有することが好ましい（第３発明）。また、本
発明は、ハウジングに固定したナットに保持した圧下ス
クリューの先端をハウジング内の被圧下物に固定したプ
レッシャブロックに接触させて被圧下物を圧下するスク
リュー式圧下装置において、プレッシャブロックのスク
リュー対向側に排油用の溝を有することを特徴とするス
クリュー式圧下装置である（第４発明）。

【００１２】また、前記スクリュー式圧下装置（第１〜
第４発明）は、さらに、圧下スクリューの軸部を囲む油
受けを有することが好ましい（第５発明）。なお、プレ
ッシャブロックを被圧下物に固定する際には、たとえば
被圧下物に設けた窪みに着脱容易にはめ込む程度で良
い。また、本発明は、前記スクリュー式圧下装置（第１
〜第５発明）を備えたことを特徴とする圧延機である
（第６発明）。この圧延機は、圧下スクリューに吊り下
げられたクイックオープンフレーム（51）に沿ってクイ
ックオープンライナ（52）およびプレッシャブロック
（53）をスクリュー直下の位置から移動可能としてなる
クイックオープン機構を有することが好ましい（第７発
明）。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は、スクリュー式圧下装置の
要部を示す説明図である。図１において、４は被圧下物
（ロールチョック）であり、この被圧下物４は、図示し
ないハウジングに装着されている。被圧下物４の上端に
はプレッシャブロック（ブロック）９が固定され（はめ
込まれ）、被圧下物４の上方には圧下スクリュー（スク
リュー）６が配設されている。スクリュー６は軸方向の
中心から端にかけてネジ部６ａ、軸部６ｂ、先端部６ｃ
をもち、軸を鉛直にして先端部６ｃが、被圧下物装着状
態のブロック９の真上にくるように配置される。ネジ部
６ｃは、図示しないナットに保持され、該ナットは、図
示しないハウジングに固定されている。

【００１４】本発明はこのようなスクリュー式圧下装置
において、スクリュー６とブロック９とがスクリュー６
の軸部断面積の20％以下の接触面積で当接するようにし
た、もしくは、ブロック中のスクリュー６と当接する面
に排油用の溝を設けたものである。すなわち、接触面積
を制限する場合は、図２に示すように、スクリュー６の
軸部断面積をＡ、ブロック９とスクリュー６との設計上
の接触部10の面積（接触面積）をＢとするとき、比Ｂ／
Ａの値が0.2 （20％）以下になるようにする。なお、図
２では、スクリューのネジ部と先端部は図示を省略し
た。

【００１５】これにより、スクリュー先端がブロックに
当接した際に、ブロック上の油を圧迫して飛散させるの
を好適に防止することができる。Ｂ／Ａ＞0.2 であると
油の飛散を防止する効果が得られない。なお、Ｂ／Ａ≦
0.1 （10％）とすれば油飛散防止効果がさらに大きくな
って好ましい。また、点接触状態ではＢ／Ａ＝０であ
る。なお、接触面積を計算・測定するに際しては、圧下
力による変形を考慮しなくてよい。

【００１６】図３は、本発明要件を満たすプレッシャブ
ロックとスクリューの組合せの例を示す断面図である。
（ａ）はスクリュー下端が平面、ブロック上端が凸曲面
（平面／凸曲面と略記する）、（ｂ）は凸曲面／凸曲
面、（ｃ）は凹曲面／凸曲面、（ｄ）は凸曲面／平曲
面、（ｅ）は溝（または窪み）付き平面／凸曲面、
（ｆ）は平面／平面（円錐台又は角錐台の上端面に相
当）の組合せを示す。なお、片当たりしないように、ス
クリューとブロックの中心軸は設計上同一直線上に配置
し、接触部中心は極力前記中心軸に一致させるようにす
る。

【００１７】これらのうち（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、
（ｅ）、（ｆ）のように、ブロック上端を凸形状とする
方が、滴下した油が接触部10からさらに逃げ易くなるか
ら、よりいっそう好ましい。なお、（ｃ）は接触の安定
性を重視した形態であり、（ｅ）は（ａ）においてスク
リュー先端に油逃げ用の溝又は窪みを設けた形態であ
る。

【００１８】図４は、ブロック上部に溝を設けた例を示
す模式図である。（ａ）は中心より放射状に８本の溝11
を設けた例である。このように溝を設けることにより、
滴下した油が接触部から排出され易くなる。溝の数は特
に限定されないが、好ましいのは６〜12本である。な
お、溝の形や深さは特に限定されない。（ｂ）は、
（ａ）の溝形状および配置を図３（ａ）の平面／凸曲面
の構成と併用した例であり、より油飛散防止効果を高め
ることができる。（ｃ）は（ｂ）と同じく平面／凸曲面
の構成を併用した例であるが、接触の安定性を重視し接
触部10の外側周辺にのみ放射状に３本の溝11を設けた例
である。

【００１９】また、本発明では、図５に示すように、ス
クリュー６の軸部６ｂを油受け55で囲むようにするのが
好ましい。なお56はシール、57は油排出管であり、図６
と同一または相当部分には同じ符号を付し説明を省略す
る。これにより、油の滴下量を少なくすることができる
から、油飛散量をさらに抑制することができる。本発明
のスクリュー式圧下装置を圧延機に備えることにより、
該圧延機で圧延される材料への油飛散が防止され、製品
に筋模様などの表面欠陥が発生するのを効果的に抑制す
ることができる。そして、本発明のスクリュー式圧下装
置は、ロールチョックの上部空間を塞ぐことがないか
ら、これを備えた圧延機にはクイックオープン機構を装
着することができ、そうすることによってロール替え作
業時間を大幅に短縮することができる。

【００２０】その場合、図５に示すように、クイックオ
ープンライナ52も本発明における被圧下物に該当するこ
とになるから、本発明に従って、プレッシャブロック53
とスクリュー６とをスクリュー６の軸部断面積の20％以
下の接触面積で当接させる、もしくは、プレッシャブロ
ック53のスクリュー６と当接する面に排油用の溝を設け
る。

【００２１】なお、本発明は、ドライの調質圧延だけで
なくウエットの調質圧延にも適用できることはいうまで
もない。

【００２２】

【実施例】ドライの調質圧延設備に使用されていた図７
に示した形態の圧延機に本発明を適用した。従来、この
圧延機は図６に示したようなクイックオープン機構を有
し、スクリュー６とプレッシャブロック53との接触面積
はスクリュー軸部にほぼ等しく、スクリュー軸部には油
受けがなかった。また、上バックアップロール上端にも
クイックオープンライナ上と同じプレッシャブロックが
設けられていた。この従来形態での圧延操業では、筋模
様起因の不良コイル発生率は約10％であった。

【００２３】これに対し、本発明に従い、圧下スクリュ
ーは先端を平面、軸部径を500mm φとし、プレッシャブ
ロック（ロールチョック上およびクイックオープンライ
ナ上の両方）は、径を600mm φ、上端をＲ3000mmの凸形
状（設計上の接触面積はゼロ）として操業したところ、
不良コイル発生率が約0.3 ％に減少した。さらに、プレ
ッシャブロックの凸状部に図４（ａ）の形態に属する幅
10mm、深さ６mmの溝を８本設けて操業したところ、不良
コイル発生率が約0.1 ％に減少した。

【００２４】さらに、スクリュー軸部に図５に示した形
態の油受けを設けて操業したところ、不良コイル発生率
は0.0 ％になり、製品の筋模様発生を完全に防止するこ
とができた。また、プレッシャブロックを平面のまま図
４（ａ）の形態に属する幅10mm、深さ８mm〜15mm（平面
の中心部で８mm、周辺部で15mmとし、溝底部が傾斜をな
す）溝を８本設けて操業したところ、不良コイルの発生
率は約0.5 ％に減少した。

【００２５】さらに、スクリュー軸部に図５に示した形
態の油受けを設けて操業したところ、不良コイル発生率
は0.1 ％になり、製品の模様発生を防止することができ
た。

【００２６】

【発明の効果】かくして本発明によれば、ロール替え中
に圧下スクリューがプレッシャブロックに当たってもプ
レッシャブロック上に溜まった油が飛散しないから製品
の筋模様欠陥がなくなって品質が向上し、また、クイッ
クオープン機構の装着を妨げないからロール替え作業能
率が落ちず生産性が向上するという優れた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】スクリュー式圧下装置の要部を示す説明図であ
る。

【図２】本発明によるスクリューとプレッシャブロック
との接触状態を示す模式図である。

【図３】本発明要件を満たすプレッシャブロックとスク
リューの組合せの例を示す断面図である。

【図４】ブロック上部に溝を設けた例を示す模式図であ
る。

【図５】スクリュー軸部に油受けを設けた例を示す断面
図である。

【図６】クイックオープン機構の挿入状態を示す断面図
である。

【図７】クイックオープン機構を有する４重式冷間圧延
機の例を示す正面図である。

【図８】クイックオープン機構の片側半分を示す平面図
である。

【符号の説明】

１ベッドプレート２ハウジング３ワークロール４被圧下物（ロールチョック）５クイックオープン機構６圧下スクリュー（スクリュー）６ａネジ部６ｂ軸部６ｃ先端部７ナット８圧下駆動機構９，53 プレッシャブロック（ブロック） 10 接触部 11 溝 51 クイックオープンフレーム 52 被圧下物（クイックオープンライナ） 54 開閉シリンダ 55 油受け 56 シール 57 排油管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小橋隆昭千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内 (56)参考文献特開平６−15320（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−40081（ＪＰ，Ａ) 実開平５−49105（ＪＰ，Ｕ) 実開昭61−17209（ＪＰ，Ｕ) 実開昭58−76307（ＪＰ，Ｕ) 実開昭53−69426（ＪＰ，Ｕ) 実開昭54−9126（ＪＰ，Ｕ) 実開昭54−50030（ＪＰ，Ｕ) 特公昭46−17886（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21B 31/24 B21B 31/22

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ハウジングに固定したナットに保持した
圧下スクリューの先端をハウジング内の被圧下物に固定
したプレッシャブロックに接触させて被圧下物を圧下す
るスクリュー式圧下装置において、プレッシャブロック
と圧下スクリューとが圧下スクリューの軸部断面積の20
％以下の接触面積で当接することを特徴とするスクリュ
ー式圧下装置。
【請求項２】プレッシャブロックの圧下スクリュー対
向側が凸形状である請求項１記載のスクリュー式圧下装
置。
【請求項３】プレッシャブロックの圧下スクリュー対
向側に排油用の溝を有する請求項１または２に記載のス
クリュー式圧下装置。
【請求項４】ハウジングに固定したナットに保持した
圧下スクリューの先端をハウジング内の被圧下物に固定
したプレッシャブロックに接触させて被圧下物を圧下す
るスクリュー式圧下装置において、プレッシャブロック
のスクリュー対向側に排油用の溝を有することを特徴と
するスクリュー式圧下装置。
【請求項５】さらに、圧下スクリューの軸部を囲む油
受けを有する請求項１〜４のいずれかに記載のスクリュ
ー式圧下装置。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載のスクリ
ュー式圧下装置を備えたことを特徴とする圧延機。
【請求項７】圧下スクリューに吊り下げられたクイッ
クオープンフレーム（51）に沿ってクイックオープンラ
イナ（52）およびプレッシャブロック（53）をスクリュ
ー直下の位置から移動可能としてなるクイックオープン
機構を有する請求項６記載の圧延機。