JPS60162505A

JPS60162505A - 形鋼の圧延機

Info

Publication number: JPS60162505A
Application number: JP1920984A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kataoka; 健二片岡; Takashi Kusaba; 隆草場; Katsuhiro Takebayashi; 克浩竹林
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1984-02-02
Filing date: 1984-02-02
Publication date: 1985-08-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】、本発明は形鋼の圧延機に係り、特に水平ロールを圧延
機に組込んだ状態でロール幅変更を可能にしロール替を
実施せずに寸法の異なる材料の圧延ができる形鋼の圧延
機に関する。

Ｈ形鋼はもとよシ溝形鋼等の比較的断面形状の単純な形
鋼は、寸法精度の向上や圧延能率の向上ヲ狙ッテユニバ
ーサル圧延機で圧延される傾向にある。ユニバーサル圧
延機は上下の水平ロールと左右の垂直ロールのそれぞれ
の軸心が同一垂直平面内に含まれるように配置されてい
る。Ｈ形調圧延の場合は水平ロールでウェブの厚みを圧
下すると共に、その側端と垂直ロールとでフランジの厚
みを圧下する。次にユニバーサル圧延機に続く２段水平
ロールのエツジング圧延機によってフランジ幅の圧下が
行なわれる。従ってユニバーサル圧延機、エツジング圧
延機の水平ロールの幅は製品となるＨ形鋼のウェブの内
幅に等しく制定されている。そのため製品のウェブ寸法
が変るごとにそれに対応したロール幅の水平ロールを用
いる必要がある。このように一般に形鋼の圧延では製品
寸法に１対１に対応した寸法のロールを用いる必要がア
シ、製品寸法の種類だけのロールを保有して圧延製品の
寸法が変るごとにそれに対応したロールに変える必要が
ある。

このため、圧延によって製造される形鋼の製品寸法はＪ
ＩＳなどによシ規格化して限定すると共に、圧延に際し
ては同一寸法製品の注文をまとめて圧延することにより
ロール替を減らすべく工夫がなされている。規格寸法は
例えば大形Ｈ形鋼のウェブ高さが、６００．７００．８
００．９００簡と１００ｆｆｉ間隔の段階であってステ
ップ幅が大きく、建築用材として中間の寸法例えば７２
０ｍの寸法が設計上適当であっても圧延Ｈ形鋼では１段
上の寸法の８００ｍ＋を選ぶことになシ寸法、重量とも
大きくなる等の問題がある。

このような場合、厚鋼板の溶接によって所望の寸法のも
のが製造できるが、剪断、溶接、検査等に多数の工数を
必要とし、コストが高くなる。コストの安い圧延によシ
所望の゛任意寸法のＨ形鋼の製造が強く要望される理由
はここにある。圧延に、より任意寸法のＨ形鋼を製造す
るためには、ロール幅が自在に変更できる圧延機が必要
である。従来、ロール幅の変更可能な圧延機について種
々な検討がなされておシ、例えば実開昭５３−２００３
４の如くロールを胴長方向で２分割し、その間に幅調整
用スペーサを挿入しボルトとナツトで締結する方式のも
のが提案されているが、幅調整はロールを圧延機から引
抜いて行なうのでスペーサの交換に手間を要し、かえっ
て通常のロール替時間以上の時間を必要とすると予想さ
れ実施はきわめて困難である。

本発明の目的は上記従来技術の欠点を克服し、その要望
にこたえ水平ロールの幅を自在に変更できる形鋼の圧延
機を提供するにある。

ロール幅が自在に変更できる要件は、圧延機に組込まれ
た状態で幅が変えられ、圧延荷重特に軸方向の荷重を強
固に支え、かつＨ形鋼のウェブ高さ等の寸法を圧延によ
シ任意に変更するために、圧延の各パスごとのウェブ寸
法変化に対応してロール幅を各パスごとに変えられるこ
とが必要である。

本発明の要旨とするところは次のとおシである。

すなわち、間隔が可変にロール軸に挿入された左右１組
のスリーブロールから成る水平ロールを有する形鋼の圧
延機において、前記スリーブロールのロール軸方向移動
装置とロール軸方向抑圧装置とを有して成ることを特徴
とする形鋼の圧延機である。

油圧方式による本発明の実施態様は次の如くである。す
なわち、前記左右１組′のスリーブロールをそれぞれロ
ール軸の外側に移動させる輪状油圧ラムと該輪状油圧ラ
ムと油圧ブロックを形成する油圧ブロック外輪、油圧ブ
ロック内輪および油圧ブロック隔壁板と、前記ロール軸
内に設けられ前記油圧ブロックに油圧を供給する油圧配
管と、前記スリーブロールをスラスト軸受、抑圧軸、油
圧ユニット等を介してロール軸方向の内側に押圧するロ
ール軸方向抑圧装置と、を有する形鋼の圧延機である。

スクリューナツト方式による本発明の実施態様は・次の
如くである。すなわち、前記ロール軸と平行に設けられ
中心に歯車を有する移動用駆動軸と、前記左右１組のス
リーブロールの内側軸にはめ込まれ、外周にそれぞれ反
対のねじを設けた２個のスクリューと、内側に前記スク
リューのねじと同方向のねじを半々に設は前記歯車およ
びスクリューに係合して回転するナツトと、前記スリー
ブロールをスラスト軸受、抑圧軸、油圧ユニット等を介
してロール軸方向の内側に押圧するロール軸方向抑圧装
置と、を有する形鋼の圧延機である。

本発明の詳細を図示の油圧方式による実施態様によシ説
明する。第１図はユニバーサル圧延機の実施例で圧延方
向から見たものである。第２図〜第４図は、その部分拡
大図である。ユニバーサル圧延機のハウジングボスト２
の間には、上下に左右１組のスリーブロール４から成る
水平ロールと左右の垂直ロール６が組込まれている。上
下水平ロールはそれぞれ第１図の左端にある図示してい
ない駆動装置に接続し駆動されるが、垂直ロール６は非
駆動である。スリーブロール４はロール軸８にスプライ
ン１０もしくはキー等の動力伝達機構によシロール軸方
向に移動可能にはめ込まれている。

まず、スリーブロール４の油圧によるロール軸方向移動
装置について説明する。これは輪状の油圧ブロック１２
が主体で、油圧ブロック内輪１４はロール軸８にはめ込
まれて固定されており、油圧ブロック１２の外側には油
圧ブロック外輪１６が設けられ、油圧ブロック内輪１４
と油圧ブロック−外輪１６は第３図、第４図に宗す如く
内外輪締結板１８にて連結されている。油圧ブロック１
２の内部中央は油圧ブロック隔壁板２０によシ２つのセ
クションに分割されており、それぞれのセクションの反
対側には輪状油圧ラム２２がはめ込まれている。１組の
輪状油圧ラム２２は１組のスリーブロール４の側面に接
し互に力を作用し合える如く設置されている。なお輪状
油圧ラム２２の内外輪締結板１８と交叉する外面は、移
動ストローク分だけ第４図に示す如く切込まれでいる。

ロール軸８の作業側の軸部には外部の油圧固定配管２４
と接続する回転接手２６が設けられ、ロール軸８内には
回転接手２６からロール軸８の中心線に沿い、更に中径
方向に方射線状に油圧ブロック１２に至る２個以上の油
圧配管２８が設けられている。

次にロール軸方向抑圧装置について説明する。

スリーブロール４の外側の軸に接してスラスト軸受３０
、スラスト軸受箱３２が設けられている。

一方ロール軸８の左右の水平ロール軸受箱３４には油圧
ユニット３６が設けられ、抑圧軸３８によシスラスト軸
受箱３２、スラスト軸受３０を介してスリーブロール４
を中央側に抑圧できる構成となっている。

ロールの圧下機構としては水平ロールのスリーブロール
４には、水平ロール軸受箱３４、水平ロール圧下スクリ
ュー４０が設けられ、垂直ロール６には垂直ロール軸受
箱４２、垂直ロール圧下スクリュー４４が設けられてい
る。

上記の如き構成を有する油圧方式の実施態様の一例とし
て、ウェブ高さ７００〜９００簡の範囲のＨ形鋼を圧延
する実施例の作用と効果について説明する。１組のスリ
ーブロール４の幅はそれぞれ３００ｍ＋であシ、各スリ
ーブロール４を１００瓢ずつ移動させる場合について説
明する。１組の輪状油圧ラム２２は１組のスリーブロー
ル４の側・面に接し互に力を作用し合える構成となって
いるのでスリーブロール４の間隔を拡げる場合には、ロ
ール軸８の水平ロール軸受箱３４に固定された油圧ユニ
ット３６の油路を開けて油圧を切り押圧軸３８が動ける
状態とした後、油圧固定配管２４、回転接手２６、油圧
配管２８′を介して油圧を油圧ブロック１２に供給する
と輪状油圧ラム２２を外側に押出す。輪状油圧ラム２２
はスリーブロール４を互に反対の方向に押すので間隔は
拡がる。所望のロール間隔になった後、油圧ブロック１
２に押出し方向の抑圧をかけ油路を閉じて輪状油圧ラム
２２をロックする。

スリーブロール４の間隔を狭める場合は、油圧ブロック
１２の油路を開き油圧を切シ輪状油圧ラム２２が動ける
状態にした後、油圧ユニット３６に油圧をかけ抑圧軸３
８を押出す。押圧軸３８はスラスト軸受箱３２、スラス
ト軸受３０を介してスリーブロール４を押し、スリーブ
ロール４はスプライン１０に沿ってロール軸方向に移動
し、輪状油圧ラム２２を内側に動かしスリーブロール４
の間隔を狭くする。所望の間隔になると油圧ブロック１
２に押出し方向の油圧をかけて油路を閉じる。上記のス
リーブロール４の間隔調整はスリーブロール４の回転中
でも実施が可能である。なお、スリーブロール４の間隔
は例えば左右の油圧ユニット３６の抑圧軸３８のそれぞ
れの移動量を油圧ユニットに組込んだ（図示していない
）磁気スケール、差動トランスなどの適当なセンサーで
測定して知ることができる。

スリーブロール４の間隔調整後は油圧ブロック１２の油
路は閉じられ、かつ抑圧軸３８により押されているので
スリーブロール４の移動は抑制され、スリーブロール４
は常に所定のロール幅を維持し圧延中は一体となって固
定され、ロール軸８のスプライン１０に沿って移動する
ことが防止される。水平ロール軸受箱３４およびスラス
ト軸受箱３２はロール軸８およびスリーブロール４が回
転しても停止しているので、軸受箱相互間で油圧ユニッ
ト３６によってロール回転中モスリーブロール４の軸方
向移動装置に対する押圧力を作用させることができる。

水平ロール軸受箱３４は、水平ロール圧下スクリュー４
０が回転しながら上下することによシスリーブロール４
間の間隙を調節し、スリーブロール４はＨ形鋼のウェブ
４６を部分的に圧下すると共に、垂直ロール６とスリー
ブロール４の側面との間でフランジ４８を圧下する。

垂直ロール６は垂直ロール軸受箱４２に支えられ、スリ
ーブロール４の側面からフランジ４８を介して間接的に
駆動される。スリーブロール４の側面と垂直ロール６と
の間隙は垂直ロール圧下スクリュー４４によシ調節され
る。

Ｈ形鋼のフランジ４８の圧延荷重はスリーブロール４の
間隔を狭める方向に押すが、油圧ブロック１２の油路が
閉じられているので輪状油圧ラム２２が軸方向の圧延荷
重を支えることができる。

第２図から明らかな如く、フランジ厚みの圧下によるロ
ール軸方向の圧延荷重はスリーブロール４の側面の一部
にかかるため、荷重点付近の輪状油圧ラム２２が他の部
分よシ強く押されるが、油柱は輪状に形成されているた
め受圧面積が大きく、かつ均一な圧力となるので輪状油
圧ラム２２の一部が他よシ余分に変形したシ、過大な圧
力が作用したシすることはない。例えば輪状油圧ラム２
２の内径８００ｓａｍ、外径９００ｍ、幅１００■（ロ
ール径１３００　ｗａｓ　）としフランジ厚圧延荷重を
６００　Ｔｏｎとすれば、油圧は４５０ｋｆ／ｃｆＩと
なシ、実用的な油圧範囲で使用できる。なお、輪状油圧
ラム２２に対し、油圧シリンダを複数個リング状に配置
する構成を先に特願昭５８−１８５８３８で開示したが
、これは油圧が各シ’ＩＪンダにかかシ荷重点の特定シ
リンダに過大な圧力がかかるおそれがある。例えば内径
１００■のシリンダを６個等間隔に配置した場合荷重点
では１個のシリンダで瞬間的にはフランジ厚圧延荷重全
体を受けることになり、この時の圧力は７６４０　ｋｆ
／ｃａであり、６本のシリンダで等分に負担したとして
も１２７３ｋＩｉ／ｃＩｌ　となシ負荷が過大となる。

従ってこのようなシリンダ方式は圧延荷重の小さい場合
、例えばＨ形鋼ユニバーサル圧延の仕上、圧延機等に限
定される。これに対し、本発明の油圧方式の場合は圧延
負荷によシ使用が限定されることはない。

Ｈ形鋼のウェブ高さが７００〜９００ｍの範囲の場合は
、輪状油圧ラム２２のストロークは１００闘、抑圧軸３
８のストロークは１００ｍ＋以上が必要となる。

次にロール軸方向移動装置がスクリューナツト方式であ
る実施態様を第５図によシ説明する。第５図の右半分は
ロール軸８の軸線を含む垂直平面による断面である。ロ
ール軸８と平行に歯車５０を有する移動用駆動軸５２が
設けられ、クラッチ５４を介して駆動装置５６と連結す
る構成となっている。左右のスリーブロール４Ａの内側
軸５７には外周にそれぞれ反対方向のねじ５８Ａを設け
たスクリュー６０がはめ込れている。また歯車５０とス
クリュー６０の間にはナツト６２が設けられ、ナツト６
２の外側は歯車５０と係合し、ナツト６２、の内側には
中心線６４の右と左で反対方向のねじ５８Ｂが設けられ
それぞれスクリュー６０のねじ５８Ａと係合している。

この結果、歯車５０によシナット６２が回転すると左右
のスクリュー６０は互に反対方向に回転しようとする。

スクリュー６０はそれぞれスリーブロール４Ａに固定さ
れており、スリーブロール４Ａはロール軸８のスプライ
ン１０にはめ込まれているので１回転する代シに軸方向
の互に反対方向に移動する。従って駆動装置５６をある
方向に回転して歯車５０を廻せばスリーブロール４Ａは
互に反対方向に移動し、駆動装置５６を反対に回転すれ
ば逆の関係に移動する構成となっている。なお、スクリ
ューナツト方式におけるロール軸方向移動装置以外のロ
ール軸圧下関係、ロール軸方向抑圧装置等は上記の油圧
方式の実施態様の場合と全く同一である。

上記の如きスクリューナツト方式においては、スリーブ
ロール４八間隔を変えると共に、フランジ４８の圧延荷
重によってスリーブロール４Ａがロール軸方向移動装置
を押す力はスクリュー６０とナツト６２のねじ部で支え
る。スクリュー６０とナツト６２のねじ部の長さは各ス
リーブロール４Ａにつき、それぞれ２００餠である。な
お圧延のため、ロール軸８を駆動すると、スリーブロー
ル４Ａが回転し従ってナツト６２が回転し、これとかみ
合った歯車５０を回転させようとする。通常駆動装置５
６は減速装置を含んでいるので、歯車５０を廻して移動
用駆動軸５２を回転させようとすると大きな抵抗トルク
を生じ、これによってナツト６２が廻されるおそれがあ
る。そこでクラッチ５４によシ圧−延中は移動用駆動軸
５２を駆動装置５６から切離しておくのが好ましい。ま
た、抑圧軸３Ｂによってナツト６２のねじ５８Ｂとスク
リュー６０のねじ５８Ａを互に押付けることによシ、ナ
ツト６２の回転、を防止することができるので、これを
利用してロール軸８０回転によシスリーブロール４Ａの
間隔を変えることもできる。

すなわち、駆動装置５６を駆動装置としてではなく移動
用駆動軸５２の制動装置として、圧延中はクラッチ５４
を切って、ナツト６２がスクリュー６０に対して回転し
ないようにする。スリーブロール４Ａの間隔を変える場
合は、クラッチ５４を接続し制動装置として作用させる
と移動用駆動軸５２の回転が停止する。ロール軸８を回
転するとナツト６２はスクリュー６０と共に回転しよう
とするが、ナツト６２は歯車５０と係合しているのでナ
ツト６２は回転できない。その結果スクリュー６０のみ
が回転しスリーブロール４Ａはスプライン１０に沿って
移動する、移動方向を変えるにはロール軸８の回転方向
を逆にすればよい。

本発明においては上記の如くロール軸方向移動装置が油
圧方式であれスクリューナツト方式であれ、いずれの場
合においても水平ロールとしてスリーブロールを圧延機
に組込んだ状態でロール幅の変更が可能であシ、ロール
替を行なわずに寸法の異なる材料の圧延が可能である。

なお５本発明の形鋼の圧延機によるＨ形鋼の圧延におい
てスリーブロールで圧延されるのはウェブの両側でアシ
、中央部は圧延されずに残るので。

この未圧下部は後続の圧延機によって圧下すればよい。

未圧下部はウェブの中央部であるから未圧下幅よシ広幅
の水平ロールを用いて圧下することができる。例えばウ
ェブ高さ７００〜９００ｍの範囲で幅可変のスリーブロ
ールで部分圧延をする場合、スリーブロール幅がそれぞ
れ２００露であれば、未圧下幅は３００〜５００ｍとな
るので、未圧下部の圧延は幅５００〜７００■（例えば
５５０ｍ）の水平ロールで圧下すればよく、幅可変の必
要はない。

上記の実施例の説明はいずれもユニバーサル圧延機によ
るＨ形鋼の圧延に関するものであるが、本発明はこれに
限定されることなく、水平ロールを有する形鋼の圧延機
であれば広く適用することができる。

本発明は上記実施例からも明らかな如く、１組のスリー
ブロールから成る水平ロールを有する形鋼の圧延機にお
いて油圧方式もしくはスクリューナツト方式のロール軸
方向移動装置とロール軸方向抑圧装置を設けることによ
って、水平ロールの幅を水平ロールを圧延機に組込んだ
ままで容易に変更することが可能になり、ロール替を行
なわずに異なったウェブ幅のＨ形鋼の製造ができて圧延
能率を著しく向上できた。更に各パスでロール幅の変更
ができるので、特願昭５８−７５４２に開示した如き部
分圧延法との組合せによシ任意サイズのＨ形鋼の製造が
可能となシその実用的効果は大きい。また水平ロールの
側面の摩耗による幅変化あるいは研削によるロール幅変
化に対応して容易に修正することができるので、形鋼製
品の寸法精度を向上することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の油圧方式の実施態様を示す正面図、第
２図、第３図はいずれも第１図の部分拡大断面図、第４
図は第３図の側面図、第５図は本発明のスクリューナツ
ト方式の実施態様を示す断面図である。４、４Ａ・・・スリーブロール　６・・・垂直ロール８
　・・・ロール軸　１０・・・スフライン１２・・・油
圧ブロック　１４・・・油圧ブロック内輪１６・・・油
圧ブロック外輪２０・・・油圧ブロック隔壁板２２・・
・輪状油圧ラム　２８・・・油圧配管３０・・・スラス
ト軸受　３２・・・スラスト軸受箱３４・・・水平ロー
ル軸受箱３６・・・油圧ユニット３８・・・押圧軸　５
０・・・歯車５２・・・移動用駆動軸　５４・・・クラッチ５６・・
・駆動装置　５８Ａ、５８Ｂ・・・ねじ５９・・・スリ
ーブロールの内側軸６０・・・スクリュー　６２・・・ナツト代理人　弁理
士　中　路　武　雄面　１　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　間隔が可変にロール軸に挿入された左右１組の
スリーブロールから成る水平ロールを有する形鋼の圧延
機において、前記スリーブロールのロール軸方向移動装
置とロール軸方向抑圧装置とを有して成ることを特徴と
する形鋼の圧延機。
（２）前記左右１組のスリーブロールをそれぞれロール
軸の外側に移動させる輪状油圧ラムと該輪状油圧ラムと
油圧ブロックを形成する油圧ブロック外輪、油圧ブロッ
ク内輪および油圧ブロック隔壁板と、前記ロール軸内に
設けられ前記油圧ブロックに油圧を供給する油圧配管と
、前記スリーブロールをスラスト軸受、抑圧軸、油圧ユ
ニット等を介してロール軸方向の内側に押圧するロール
軸方向抑圧装置と、を有する特許請求の範囲の第１項に
記載の形鋼の圧延機。
（３）　前記ロール軸と平行に設けられ中心に歯車を有
する移動用駆動軸と、前記左右１組のスリーブロールの
内側軸にはめ込まれ外周にそれぞれ反対のねじを設けた
２個のスクリューと、内側に前記スクリューのねじと同
方向のねじを半々に設は前記歯車およびスクリューに係
合して回転するナツトと、前記スリーブロールをスラス
ト軸受、抑圧軸筒油圧ユニット等を介してロール軸方向
の内側に押圧するロール軸方向抑圧装置と、を有する特
許請求の範囲の第１項に記載の形鋼の圧延機。