JPH0912126A

JPH0912126A - ロール用スリーブの保護材

Info

Publication number: JPH0912126A
Application number: JP16375995A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Okamoto; 宏隆岡本; Noriaki Inoue; 紀明井上
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1995-06-29
Filing date: 1995-06-29
Publication date: 1997-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、構造がシンプルで加工・組立、交換
が容易、且つ材料が安価で耐摩耗性や衝撃吸収力に優れ
たロール用スリーブの保護材を提供することを目的とし
ている。【構成】ロールを覆う円筒状スリーブの両端から軸方向
に刻設され、該スリーブ固定用コッタ金具を挿入するＵ
字形受溝の内面保護材であって、該内面保護部材は、前
記スリーブＵ字形溝の両側壁被覆板及びスリーブ内径当
接舌片を有し、該両側壁被覆板を拡幅方向に付勢する付
勢部を備えたＵ字形部材であることを特徴とするロール
用スリーブの保護材である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロール用スリーブの保
護材に関し、特に、鋼材を熱処理する焼鈍炉用ハースロ
ールとそれを覆うカーボンあるいはセラミック製スリー
ブとを固定する接続部において、該ロール側コッタ金具
を挿入する該スリーブ側受溝の破損を防止し、該スリー
ブの長寿命化を図る技術に係わる。

【０００２】

【従来の技術】鋼材を熱処理する際に利用する焼鈍炉の
炉床には、鋼材を搬送するためハースロールが設けられ
ている。そして、このハースロールは、表面を高熱、摩
耗等から守るため、耐熱合金製であったり、表面を該合
金で溶射コーティングしたり、カーボンあるいはセラミ
ックスリーブを被せて、長寿命化を図っている。

【０００３】このうち、カーボンあるいはセラミック製
スリーブ（以下、単にカーボンスリーブという）を使用
するものは、該スリーブをハースロール本体と同期して
回転させる都合上、図４に示すように、ハースロール３
の端部円周に棒状のコッタ金具４を複数個（通常、１〜
４個）取付け、カーボンスリーブ１側に切った該コッタ
金具４のＵ字形受溝７にぴったり挿入するよう形成され
ている。

【０００４】しかしながら、該ハースロール３は６００
〜１０００℃の高温で使用され、しかもハースロール３
の材質とカーボン等では熱膨張が１０倍は異なっている
ので、使用中にコッタ金具４と該受溝７の間にガタが生
じ、それに衝撃や摩耗が加わると、該受溝７は亀裂を生
じたり、最終的には破損してしまう。この破損が起きる
と、スリーブ１を交換する必要があるが、少なくとも２
〜３時間は焼鈍炉の操業を停止せねばならず、熱的にも
生産的にも大きな損害を受けることになる。そこで、該
コッタ金具４の受溝７の破損防止が従来から研究され、
種々の対策が提案されている。例えば、特開平１−３１
２０２６号公報は、受溝部表面を六方晶ＢＮでコーティ
ングする方法を、特開平３−２４９１２２号公報は、コ
ッタ金具数を１本にしたスリーブロールを、特開平３−
２２９８３０号公報は、駆動ピンが挿入される細長いピ
ン当接孔を有するスリーブを、特開平１−３１６４１３
号公報は、スリーブを分割してつなぎ合わせると共に、
該スリーブの内側に凹部を設けて、ハースロール軸の凸
部とのひっかかりによって駆動する技術を開示してい
る。

【０００５】しかしながら、前述の従来技術には、それ
ぞれ次のような問題点がある。すなわち、特開平１−３
１２０２６号公報や特開平１−３１６４１３号公報記載
の技術は、高価なＢＮを使用したり、あるいは構造が複
雑で高コストになり、現実に採用し難い。特開平３−２
２９８３０号公報や上記特開平１−３１６４１３号公報
記載のものは、加工・組立が難しいく、上記同様に高コ
ストになる。また、特開平３−２４９１２２号公報は、
１本のコッタ金具で係止するので、簡単で良いが、その
技術的論拠が不明で実用上の不安があり、これも採用し
難い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
を鑑み、構造がシンプルで加工・組立、交換が容易、且
つ材料が安価で耐摩耗性や衝撃吸収力に優れたロール用
スリーブの保護材を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】発明者は、上記目的を達
成するため鋭意研究し、カーボンスリーブ本体に作用す
る力のＦＥＭ解析（有限要素法）を行った。その結果、
該カーボンスリーブ本体には、その曲げ強度（メーカー
保証値２００ｋｇｆ／ｃｍ² ）の１／３〜１／４以下の
応力しか発生していない、つまり、強度的には問題ない
が、使用後のカーボンスリーブのＵ字形受溝（以下、単
に受溝という）は、図３（ｂ）に示すように、大きく摩
耗していることが多かった。この事実は、カーボンスリ
ーブの該受溝での亀裂発生が、コッタ金具とカーボンと
の摩耗によりガタが増大し、使用中にその部分にかかる
衝撃力が静荷重の場合の数倍にも達するのが原因と示唆
するものである。そこで、発明者は、カーボンスリーブ
の割損防止・長寿命化には、「受溝の摩耗を防止しガタ
付きを少なくする」ことと判断し、本発明を創案するに
至った。

【０００８】すなわち、本発明は、ロールを覆う円筒状
スリーブの両端から軸方向に刻設され、該スリーブ固定
用コッタ金具を挿入するＵ字形受溝の内面保護材であっ
て、該内面保護部材は、前記スリーブＵ字形溝の両側壁
被覆板及びスリーブ内径当接舌片を有し、該両側壁被覆
板を拡幅方向に付勢する付勢部を備えたＵ字形部材であ
ることを特徴とするロール用スリーブの保護材である。

【０００９】また、本発明は、スリーブ材質がカーボン
であることを特徴とするロール用スリーブの保護材であ
り、さらに、その材料を弾力性のある耐熱鋼としたこと
を特徴とするロール用スリーブの保護材でもある。

【００１０】

【作用】本発明では、ロールを覆う円筒状スリーブの両
端から軸方向に刻設され、該スリーブ固定用コッタ金具
を挿入するＵ字形受溝の内面保護材であって、該内面保
護部材は、前記スリーブＵ字形溝の両側壁被覆板及びス
リーブ内径当接舌片を有し、該両側壁被覆板を拡幅方向
に付勢する付勢部を備えたＵ字形部材であるようにした
ので、従来はロール側のコッタ金具とスリーブ側の受溝
が直接触れて摺動していたのを、本保護材で動かないよ
うにでき、スリーブ材の摩耗を最小限に抑えるようにな
る。その結果、スリーブの割損が減少して、寿命が延長
できるようになり、操業の中断時間が大幅に減った。

【００１１】また、本発明では、スリーブ材質がカーボ
ンであり、また材料を、弾力性のある耐熱鋼としたこと
を特徴とするロール用スリーブの保護材としたので、上
記効果は確実に達成できるようになった。以下、実施例
において、図１〜３に基づき、本発明の内容を説明す
る。

【００１２】

【実施例】図１（ａ）〜（ｃ）は、カーボン製スリーブ
１の前記受溝７に、本発明に係る保護材２を取り付けた
組立図である。該保護材２の材質は、ここでは耐熱鋼で
あり、その形状は、帯状材をほぼＵ形に成形してある。
そして、該保護材２のＵ字形奥部は、正確にはΩ字形で
あり、その形状であることにより、両側壁被覆板８が壁
側に常に付勢する力が働くようになっている（以下、そ
の奥部を付勢部６という）。図１（ｃ）は、該付勢部６
を拡大して示したものであるが、スリーブ１側の受溝７
先端部の半径Ｒとロール３に付帯したコッタ金具４の頭
部外径ｒとの関係が、熱膨張を考慮して使用最大温度で
のＲ’とｒ’がほぼ等しくなるように、該付勢部６は設
計される。本実施例では、常温でのＲを２５ｍｍとすれ
ば、カーボンスリーブ１及び保護材２の熱膨張係数が、
それぞれ０．４×１０^-6／℃及び１７×１０^-6／℃であ
るから、使用最大温度１０００℃に合わせて、Ｒ’＝２
５．０１ｍｍとなり、ｒ’を２５．０１ｍｍにすると、
ｒ（保護材２の付勢部製作時）は２４．５９ｍｍとなっ
た。また、この付勢部６は、該保護材２自体がスリーブ
端部に移動して軸方向へ抜出すことの防止機能も有して
いる。

【００１３】次に、図２（ａ）〜（ｃ）に、該保護材２
の詳細を示す。該保護材２の開放端側は、スリーブの受
溝壁との密着性を良くするため、常にスリーブ壁側に常
に開くよう（付勢するよう）θ＞０にすることが必要で
あり、その力は前記付勢部６と材質の弾性でまかなって
いる。なお、該θの設定は、該保護材２の厚みｔとの関
係でカーボンスリーブに過大な負荷がかからないように
することが望ましく、本実施例では３°とした。また、
本発明に係る保護材２は、使用中にスリーブの半径方向
へ抜ける恐れもあるので、それを防ぐため、該保護材２
には、図２（ｃ）に示すスリーブ内径当接部舌片５（図
では、斜線部）が設けられている。

【００１４】最後になるが、実際に熱延鋼板用焼鈍炉
（炉内温度、９５０℃）で外径１８０ｍｍのハースロー
ルで使用した。その際、カーボンスリーブの前記受溝７
（幅１５ｍｍ）は円周方向に等間隔で４本あったが、い
ずれの受溝７も該保護材２をぴったりと装着できた。そ
の結果、従来の保護材２を使用しなかった場合に比べ、
カーボンスリーブの寿命が３〜４倍になった。

【００１５】なお、本実施例は、ロールを焼鈍炉ハース
ロール、スリーブをカーボン製、保護材を耐熱鋼とした
が、本発明はそれらに限るものではない。

【００１６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明により、構造
がシンプルで加工・組立、交換が容易、且つ材料が安価
で耐摩耗性や衝撃吸収力に優れたロール用スリーブの保
護材を完成させた。その結果、ロール用スリーブとロー
ルとの固定部に、それぞれの材料の熱膨張差によりやむ
を得ず発生するガタを防止できるようになり、スリーブ
の該固定部に発生する亀裂の発生を遅らせて該スリーブ
の寿命を大幅に延長できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る保護材をスリーブに取りつけた状
態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）スリーブ端
部の縦断面図、（ｃ）は保護材付勢部の説明図である。

【図２】本発明に係る保護材の詳細であり、（ａ）は平
面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はＡ−Ａ矢視図である。

【図３】カーボンスーブに刻設した受溝を示す図であ
り、（ａ）は使用前、（ｂ）は使用後の状態を表す。

【図４】ロールにスリーブをかぶせた状況を示す図であ
り、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視、
（ｃ）はスリーブをロールから抜出した状況を示す図で
ある。

【符号の説明】

１スリーブ２保護材３ロール４コッタ金具５当接舌片６Ｕ字形の付勢部７受溝８両側壁被覆板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロールを覆う円筒状スリーブの両端から
軸方向に刻設され、該スリーブ固定用コッタ金具を挿入
するＵ字形受溝の内面保護材であって、該内面保護部材は、前記スリーブＵ字形溝の両側壁被覆
板及びスリーブ内径当接舌片を有し、該両側壁被覆板を
拡幅方向に付勢する付勢部を備えたＵ字形部材であるこ
とを特徴とするロール用スリーブの保護材。
【請求項２】スリーブ材質がカーボンであることを特
徴とする請求項１記載のロール用スリーブの保護材。
【請求項３】材料を、弾力性のある耐熱鋼としたこと
を特徴とする請求項１記載のロール用スリーブの保護
材。