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技術 H形鋼の圧延設備用多機能圧延機及びH形鋼の圧延設備用多機能圧延機を用いた圧延方法

出願人 新日鐵住金株式会社
発明者 池崎徹鈴木貴史
出願日 1998年8月27日 (21年10ヶ月経過) 出願番号 1998-259359
公開日 2000年1月7日 (20年5ヶ月経過) 公開番号 2000-000604
状態 特許登録済
技術分野 金属圧延一般 圧延機
主要キーワード テーパ角度β 環状テーパ面 円弧角度 テーパ角度α 実用機 外側ベアリング 円板カム 内側ベアリング
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題

従来の中間・仕上げ圧延最低限3台必要であった圧延機を2台とし、設備費を廉価にすると共に、その分、ライン長さを短縮でき、必要建屋長さも短くすることができ、しかも寸法精度の良いH形鋼圧延設備多機能圧延機及びH形鋼の圧延設備用多機能圧延機を用いた圧延方法を提供する。

解決手段

フランジ厚み圧下用ロール30、31からなる左右一対竪ロールと、ウエブ厚み圧下用ロール部22、23とその両端に退避機構36を介してフランジ幅圧下用ロール部32〜35を上下方向に移動可能に設けてなる上下一対水平ロールとで構成し、竪ロールと水平ロールとでH形鋼13のフランジ厚み圧延及びウエブ厚み圧延の圧下時に、水平ロールのフランジ幅圧下用ロール部32〜35を上下に移動させ、竪ロールに水平ロールのフランジ幅圧下用ロール部22、23が干渉しないように構成した。

概要

背景

H形鋼圧延する設備として、例えば、特開昭56−109101号公報に記載されているH形鋼の圧延設備Bがあり、その構成を図18及び図19に簡単に示す。図示するように、H形鋼の圧延設備Bは、直列に配列された、ブレークダウン圧延機70と、ユニバーサル粗圧延機71と、エッジャー圧延機72と、ユニバーサル仕上げ圧延機73とから構成されている。

上記H形鋼の圧延設備Bを用いた圧延方法において、まず、ブレークダウン圧延機70によって、スラブビームブランク等の素材としての被圧延材87を、図18、図19に示すように所定の形状に粗造形し、その後、ユニバーサル粗圧延機71とエッジャー圧延機72による複数パス中間圧延を経て、ユニバーサル仕上げ圧延機73において、最終的にH形鋼86の製品に圧延する。

即ち、図19に示すように、ブレークダウン圧延機70において、被圧延材87はブレークダウンロール74、75によって粗造形され、ユニバーサル粗圧延機71において、水平ロール76、77と竪ロール78、79により、それぞれ、ウエブフランジが圧延され、エッジャー圧延機72において、エッジャーロール80、81によりフランジ両側縁部の圧下がなされ、フランジの幅寸法が設定される。また、ユニバーサル仕上げ圧延機73では、水平ロール82、83及び竪ロール84、85によりそれぞれウエブとフランジが圧延され、フランジの角度はウエブに対して90°に成形される。

概要

従来の中間・仕上げ圧延最低限3台必要であった圧延機を2台とし、設備費を廉価にすると共に、その分、ライン長さを短縮でき、必要建屋長さも短くすることができ、しかも寸法精度の良いH形鋼の圧延設備用多機能圧延機及びH形鋼の圧延設備用多機能圧延機を用いた圧延方法を提供する。

フランジ厚み圧下用ロール30、31からなる左右一対の竪ロールと、ウエブ厚み圧下用ロール部22、23とその両端に退避機構36を介してフランジ幅圧下用ロール部32〜35を上下方向に移動可能に設けてなる上下一対の水平ロールとで構成し、竪ロールと水平ロールとでH形鋼13のフランジ厚み圧延及びウエブ厚み圧延の圧下時に、水平ロールのフランジ幅圧下用ロール部32〜35を上下に移動させ、竪ロールに水平ロールのフランジ幅圧下用ロール部22、23が干渉しないように構成した。

目的

しかし、上記したH形鋼の圧延設備Bは、未だ、以下の解決すべき課題を有している。即ち、図18に示すように、ブレークダウン圧延機70以降の工程において、ウエブ及びフランジを圧延するためには、ユニバーサル粗圧延機71とユニバーサル仕上げ圧延機73が必要であり、また、フランジ側縁部の圧下のためにはエッジャー圧延機72が必要であるため、設備費が高価になると共に、ライン長さも長くなっていた。一方、特開平4−251603号公報には、上下の水平ロールの左右にフランジ幅圧下用ロールを設けたユニバーサル圧延機が提案されているが、水平ロールの外周面によってH形鋼のウエブを圧下、水平ロールの側面と竪ロール間でH形鋼のフランジ外面を圧下、水平ロールの左右にあるフランジ幅圧下ロールでH形鋼のフランジ幅を圧下の3つを同時に行うために、左右の竪ロールと水平ロールの間隙にフランジ幅圧下ロールが入るように構成されている。しかしながら、この間隙が小さいため、円盤状のフランジ幅圧下ロールの厚みが十分に確保されず、ロール強度上、実用機としての使用に耐えない。一方、製品品質から見た場合、左右の竪ロールと水平ロールの間隙とフランジ幅圧下ロールの厚みを一致させることが困難なことから、フランジ幅圧下ロールの厚みが厚い場合には各ロール間の干渉が起こり、H形鋼のフランジ厚みを所定の厚みまで薄くできない。また、逆に、フランジ幅圧下ロールの厚みが薄い場合にはH形鋼のフランジ幅端面をその全面にわたって圧下できないため、H形鋼のフランジ端面に凹状のへこみを形成し、製品品質を落としてしまうという問題点がある。更には、特開平4−251603号公報に記載のユニバーサル圧延機によった場合、本発明の課題とするミル台数の削減、ライン長の短縮による設備費の削減を実現することができない。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、従来の中間・仕上げ圧延に最低限3台必要であった圧延機を2台とし、設備費を廉価にすると共に、その分、ライン長さを短縮でき、必要建屋長さも短くすることができ、しかも寸法精度の良いH形鋼の圧延設備用多機能圧延機及びH形鋼の圧延設備用多機能圧延機を用いた圧延方法を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

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請求項1

フランジ厚み圧下用ロールからなる左右一対竪ロールと、ウエブ厚み圧下用ロール部及びその両端に退避機構を介してフランジ幅圧下用ロール部を上下方向に移動自在に設けてなる上下一対水平ロールとで構成し、前記竪ロールと水平ロールとでH形鋼のフランジ厚み圧延及びウエブ厚み圧延の圧下時に、前記水平ロールのフランジ幅圧下用ロール部を上下に移動させ、前記竪ロールに前記水平ロールのフランジ幅圧下用ロール部が干渉しないように構成したことを特徴とするH形鋼の圧延設備多機能圧延機

請求項2

前記両フランジ幅圧下ロール部の圧下面を、前記フランジ厚み圧下用ロールの中心に向けて左右対称に直径が漸次小さくなる環状テーパ面としたことを特徴とする請求項1記載のH形鋼の圧延設備用多機能圧延機。

請求項3

ユニバーサル粗圧延機能を有するユニバーサル粗圧延機の上流側又は下流側に、ユニバーサル仕上げ圧延機能とエッジング圧延機能を有する多機能圧延機を配設し、前記ユニバーサル粗圧延機と前記多機能圧延機との間で被圧延材往復させながら、ユニバーサル粗圧延と、エッジング圧延と、ユニバーサル仕上げ圧延とを行い、しかも、前記多機能圧延機においても前記ユニバーサル粗圧延を可能としたことを特徴とするH形鋼の圧延設備用多機能圧延機を用いた圧延方法

請求項4

フランジ厚み圧下用ロールからなる左右一対の竪ロールと、ウエブ厚み圧下用ロール部及びその両端に退避機構を介してフランジ幅圧下用ロール部を上下方向に移動自在に設けてなる上下一対の水平ロールとを備えたH形鋼の圧延設備用多機能圧延機を用いた圧延方法であって、H形鋼のエッジング圧延を行う場合には、前記左右の竪ロールを操業中の前記上下のフランジ幅圧下用ロール部に干渉しない位置まで退避させた状態で、前記水平ロールのウエブ厚み圧下用ロール部で前記H形鋼のウエブ厚み圧延を、その両側の前記フランジ幅圧下用ロール部で前記H形鋼のフランジ幅圧延を行い、H形鋼のユニバーサル圧延を行う場合には、前記水平ロールの前記左右のフランジ幅圧下用ロール部を、前記左右の竪ロールに干渉しない位置まで、前記退避機構を用いて退避させ、前記水平ロールのウエブ厚み圧下用ロール部で前記H形鋼のウエブ厚み圧延を、前記竪ロールで前記H形鋼のフランジ厚み圧延を行うことを特徴とするH形鋼の圧延設備用多機能圧延機を用いた圧延方法。

技術分野

0001

本発明は、H形鋼エッジング圧延ユニバーサル圧延とを単一の圧延機を用いて行うことができるH形鋼の圧延設備多機能圧延機及び同圧延機を用いた圧延方法に関する。

背景技術

0002

H形鋼を圧延する設備として、例えば、特開昭56−109101号公報に記載されているH形鋼の圧延設備Bがあり、その構成を図18及び図19に簡単に示す。図示するように、H形鋼の圧延設備Bは、直列に配列された、ブレークダウン圧延機70と、ユニバーサル粗圧延機71と、エッジャー圧延機72と、ユニバーサル仕上げ圧延機73とから構成されている。

0003

上記H形鋼の圧延設備Bを用いた圧延方法において、まず、ブレークダウン圧延機70によって、スラブビームブランク等の素材としての被圧延材87を、図18図19に示すように所定の形状に粗造形し、その後、ユニバーサル粗圧延機71とエッジャー圧延機72による複数パス中間圧延を経て、ユニバーサル仕上げ圧延機73において、最終的にH形鋼86の製品に圧延する。

0004

即ち、図19に示すように、ブレークダウン圧延機70において、被圧延材87はブレークダウンロール74、75によって粗造形され、ユニバーサル粗圧延機71において、水平ロール76、77と竪ロール78、79により、それぞれ、ウエブフランジが圧延され、エッジャー圧延機72において、エッジャーロール80、81によりフランジ両側縁部の圧下がなされ、フランジの幅寸法が設定される。また、ユニバーサル仕上げ圧延機73では、水平ロール82、83及び竪ロール84、85によりそれぞれウエブとフランジが圧延され、フランジの角度はウエブに対して90°に成形される。

発明が解決しようとする課題

0005

しかし、上記したH形鋼の圧延設備Bは、未だ、以下の解決すべき課題を有している。即ち、図18に示すように、ブレークダウン圧延機70以降の工程において、ウエブ及びフランジを圧延するためには、ユニバーサル粗圧延機71とユニバーサル仕上げ圧延機73が必要であり、また、フランジ側縁部の圧下のためにはエッジャー圧延機72が必要であるため、設備費が高価になると共に、ライン長さも長くなっていた。一方、特開平4−251603号公報には、上下の水平ロールの左右にフランジ幅圧下用ロールを設けたユニバーサル圧延機が提案されているが、水平ロールの外周面によってH形鋼のウエブを圧下、水平ロールの側面と竪ロール間でH形鋼のフランジ外面を圧下、水平ロールの左右にあるフランジ幅圧下ロールでH形鋼のフランジ幅を圧下の3つを同時に行うために、左右の竪ロールと水平ロールの間隙にフランジ幅圧下ロールが入るように構成されている。しかしながら、この間隙が小さいため、円盤状のフランジ幅圧下ロールの厚みが十分に確保されず、ロール強度上、実用機としての使用に耐えない。一方、製品品質から見た場合、左右の竪ロールと水平ロールの間隙とフランジ幅圧下ロールの厚みを一致させることが困難なことから、フランジ幅圧下ロールの厚みが厚い場合には各ロール間の干渉が起こり、H形鋼のフランジ厚みを所定の厚みまで薄くできない。また、逆に、フランジ幅圧下ロールの厚みが薄い場合にはH形鋼のフランジ幅端面をその全面にわたって圧下できないため、H形鋼のフランジ端面に凹状のへこみを形成し、製品品質を落としてしまうという問題点がある。更には、特開平4−251603号公報に記載のユニバーサル圧延機によった場合、本発明の課題とするミル台数の削減、ライン長の短縮による設備費の削減を実現することができない。

0006

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、従来の中間・仕上げ圧延最低限3台必要であった圧延機を2台とし、設備費を廉価にすると共に、その分、ライン長さを短縮でき、必要建屋長さも短くすることができ、しかも寸法精度の良いH形鋼の圧延設備用多機能圧延機及びH形鋼の圧延設備用多機能圧延機を用いた圧延方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

前記目的に沿う請求項1記載のH形鋼の圧延設備用多機能圧延機は、フランジ厚み圧下用ロールからなる左右一対の竪ロールと、ウエブ厚み圧下用ロール部及びその両端に退避機構を介してフランジ幅圧下用ロール部を上下方向に移動自在に設けてなる上下一対の水平ロールとで構成し、前記竪ロールと水平ロールとでH形鋼のフランジ厚み圧延及びウエブ厚み圧延の圧下時に、前記水平ロールのフランジ幅圧下用ロール部を上下に移動させ、前記竪ロールに前記水平ロールのフランジ幅圧下用ロール部が干渉しないように構成している。請求項2記載のH形鋼の圧延設備用多機能圧延機は、請求項1記載のH形鋼の圧延設備用多機能圧延機において、前記両フランジ幅圧下用ロール部の圧下面を、前記フランジ厚み圧下用ロールの中心に向けて左右対称に直径が漸次小さくなる環状テーパ面としている。

0008

請求項3記載のH形鋼の圧延設備用多機能圧延機を用いた圧延方法は、ユニバーサル粗圧延機能を有するユニバーサル粗圧延機の上流側又は下流側に、ユニバーサル仕上げ圧延機能とエッジング圧延機能を有する多機能圧延機を配設し、前記ユニバーサル粗圧延機と前記多機能圧延機との間で被圧延材を往復させながら、ユニバーサル粗圧延と、エッジング圧延と、ユニバーサル仕上げ圧延とを行い、しかも、前記多機能圧延機においても前記ユニバーサル粗圧延を可能としている。そして、請求項4記載のH形鋼の圧延設備用多機能圧延機を用いた圧延方法は、フランジ厚み圧下用ロールからなる左右一対の竪ロールと、ウエブ厚み圧下用ロール部及びその両端に退避機構を介してフランジ幅圧下用ロール部を上下方向に移動自在に設けてなる上下一対の水平ロールとを備えたH形鋼の圧延設備用多機能圧延機を用いた圧延方法であって、H形鋼のエッジング圧延を行う場合には、前記左右の竪ロールを操業中の前記上下のフランジ幅圧下用ロール部に干渉しない位置まで退避させた状態で、前記水平ロールのウエブ厚み圧下用ロール部で前記H形鋼のウエブ厚み圧延を、その両側の前記フランジ幅圧下用ロール部で前記H形鋼のフランジ幅(フランジ幅縁部)圧延を行い、H形鋼のユニバーサル圧延を行う場合には、前記水平ロールの前記左右のフランジ幅圧下用ロール部を、前記左右の竪ロールに干渉しない位置まで、前記退避機構を用いて退避させ、前記水平ロールのウエブ厚み圧下用ロール部で前記H形鋼のウエブ厚み圧延を、前記竪ロールで前記H形鋼のフランジ厚み圧延を行っている。

発明を実施するための最良の形態

0009

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。図1図5を参照して、本発明の一実施の形態に係るH形鋼の圧延設備用多機能圧延機11を説明する。

0010

図1に本発明の一実施の形態に係るH形鋼の圧延設備用多機能圧延機11を一部とするH形鋼の圧延設備Aの全体構成が概念的に示されている。図示するように、H形鋼の圧延設備Aは、直列に配列されたブレークダウン圧延機10と、本発明の一実施の形態に係るH形鋼の圧延設備用多機能圧延機11と、ユニバーサル粗圧延機12とから構成されている。ここで、ブレークダウン圧延機10は、スラブ、ビームブランク等の素材を、H形状に粗造形するものであり、図示しないが、一対のブレークダウンロールから構成される。

0011

ユニバーサル粗圧延機12は、図3に示すように、それぞれ、H形鋼13のウエブとフランジをそれぞれユニバーサル粗圧延するウエブ厚み圧下用ロール12a、12bとフランジ厚み圧下用ロール12c、12dを具備する。また、多機能圧延機11は、以下、図2図4及び図5を参照して詳細に説明するように、H形鋼13の仕上げウエブ厚みを設定するウエブ厚み圧下用ロール部22、23と、H形鋼13の仕上げフランジ厚みを設定するフランジ厚み圧下用ロール30、31と、H形鋼13のフランジ側縁部を圧下するフランジ幅圧下用ロール部32〜35とを具備する。ここで、フランジ厚み圧下用ロール30、31によって左右一対の竪ロールが形成されると共に、ウエブ厚み圧下用ロール部22、23とフランジ幅圧下用ロール部32〜35によって上下一対の水平ロールが形成されることになる。但し、本実施の形態では、後述するように、ウエブ厚み圧下用ロール部22、23とフランジ厚み圧下用ロール30、31は、ユニバーサル仕上げ圧延のみならず、ユニバーサル粗圧延にも用いることができる。

0012

図2に示すように、多機能圧延機11を挿通する被圧延材であるH形鋼13の直上及び直下には上、下水平ロール軸14、15が配置されており、上、下水平ロール軸14、15の両端部は、それぞれ、水平チョック16、17に回転自在に支承されている。水平チョック16、17は、それぞれ、水平圧下装置18と水平圧上装置19に取付けられており、上、下方向に相互に独立して移動することができる。上、下水平ロール軸14、15の一端は、自在継ぎ手20、21を介して、それぞれ、図示しない水平ロール軸回動モータ連通連結されている。

0013

図2に示すように、上、下水平ロール軸14、15の中央部には、それぞれ、ウエブ厚み圧下用ロール部22、23が一体的に形成又は焼き嵌めによって嵌合されており、このウエブ厚み圧下用ロール部22、23の平坦な外周面をH形鋼13のウエブの上、下面に押圧状態に当接させることによって、H形鋼13の仕上げウエブ厚みを設定したり、ユニバーサル粗圧延を行うことができる。

0014

一方、図2に示すように、H形鋼13の左、右側方には、竪ロール軸24、25が配置されており、竪ロール軸24、25の両端部は、それぞれ、竪チョック28、29に取付けられ、竪圧下装置26、27にて左右方向へ自在に位置決めできる。そして、竪ロール軸24、25には、それぞれ、フランジ厚み圧下用ロール30、31が回転自在に支承されており、このフランジ厚み圧下用ロール30、31の平坦な外周面をH形鋼13のフランジの左、右側面に押圧状態に当接させることによって、H形鋼13の仕上げフランジ厚みを設定したり、ユニバーサル粗圧延を行うことができる。

0015

また、本実施の形態では、図2に示すように、上、下水平ロール軸14、15の中央部であって、水平ロールからなるウエブ厚み圧下用ロール部22、23の両側には、H形鋼13のフランジ側縁部を圧下するエッジャー圧延ロールとしてのフランジ幅圧下用ロール部32、33、34、35が取付けられている。

0016

これらのフランジ幅圧下用ロール部32、33、34、35は、図6に示すように、H形鋼13のフランジ先端部を圧下する際には、H形鋼13のパスラインPに向けて進出した圧下位置にある。しかし、上記したウエブ厚み圧下用ロール部22、23及びフランジ厚み圧下用ロール30、31によってH形鋼13の仕上げウエブ厚みと仕上げフランジ厚みを設定する場合やユニバーサル粗圧延を行う場合には、図7(A)に示すように、フランジ幅圧下用ロール部32、33、34、35は、以下に説明する退避機構の一例であるロール退避機構36(図4参照)によって、容易かつ確実に退避位置まで移動されることになる。従って、ウエブ厚み圧下用ロール部22、23及びフランジ厚み圧下用ロール30、31の干渉により圧延作業阻害することがない。

0017

即ち、図2図4及び図5に示すように、上水平ロール軸14に配設されているウエブ厚み圧下用ロール部22の両側には内側ベアリング37、38を介して偏心リング39、40が嵌合されており、偏心リング39、40の外側には外側ベアリング41、42を介してフランジ幅圧下用ロール部32、33が嵌合されている。

0018

図4及び図5に示すように、偏心リング39、40は、内径外径中心間距離がaである円板カムから形成されており、その外周面の一部には略140°の円弧角度セクターギヤ43、44が設けられている。セクターギヤ43、44は、共に、昇降フレーム64(図1参照)に回転自在に取付けられた回転軸45に設けたピニオン46に噛合されている。一方、回転軸45の一端には継ぎ手47を介して偏心リング駆動アクチュエータ48が連動連結されている。なお、偏心リング駆動アクチュエータ48としては、電動モータ油圧モータを好適に用いることができる。

0019

上記した構成によって、偏心リング駆動アクチュエータ48を駆動すると、回転軸45→ピニオン46→セクターギヤ43、44を介して偏心リング39、40の中心O2 が上水平ロール軸14の中心O1 の回りに回転移動するので、偏心リング39、40に外側ベアリング41、42を介して嵌合されているフランジ幅圧下用ロール部32、33の位置決めを容易に行うことができる。

0020

即ち、図5に示すように、偏心リング39、40は、内径と外径との中心間距離がaである円板カムから形成されているため、円板カムが上水平ロール軸14回りの任意の設定位置において、偏心リング39、40の回転角度を、中立線を境として各々θ1 、θ2 とすると、上下方向で、各々、a・sinθ1 及びa・sinθ2 の変位が生じる。従って、偏心リング39、40の外周部に外側ベアリング41、42を介して嵌合されているフランジ幅圧下用ロール32、33の外周部の軌跡は、偏心リング39、40の外周部の軌跡と同様で、上下方向で、各々a・sinθ1 及びa・sinθ2 の変位が生じる。これにより、上水平ロール軸14の軸線位置が一定時において、フランジ幅圧下用ロール部32、33の上下方向位置を、ウエブ厚み圧下用ロール部22の位置に対しても可変とすることができる。

0021

このような構成によって、図7(B)に示すように、フランジ幅圧下用ロール部32〜35の上下方向の位置を、ウエブ厚み圧下用ロール部22、23の位置に対して可変にできるので、H形鋼13のフランジ幅縁部の圧延と、ウエブ厚みの圧延を同時に行うことができ、この結果、4つのフランジ長さL1、L2、L3、L4を揃えることができ、これによってウエブ偏りの少ないH形鋼の圧延を行うことができ、これによって全体として寸法精度の良いH形鋼13の圧延が可能となる。また、図8及び図9に、上記したロール退避機構36の変形例に係るロール退避機構50、51が記載されている。図8に示すように、ロール退避機構50は、偏心リング39、40の外周にそれぞれ旋回ギヤ52、53を取付け、旋回ギヤ52、53にピニオン54、55を噛合させ、ピニオン54、55を、それぞれ独立した偏心リング駆動アクチュエータ56、57によって回転駆動する構成としている。

0022

かかる構成によって、偏心リング39、40をそれぞれ別個独立に駆動することができ、エッジング圧延時に、H形鋼13の左右のフランジの幅を独立して圧延制御することができる。また、図9に示すように、ロール退避機構51は、偏心リング39、40の外周にそれぞれ旋回板58、59を取付け、旋回板58、59にリンク機構60、61を介して偏心リング駆動シリンダ62、63を連動連結した構成としている。

0023

次に、上記した構成を有する多機能圧延機11によって被圧延材を圧延し、H形鋼13を製造する方法について、図1図12、特に、図10に示すパススケジュールを参照して説明する。まず、図1に示すように、ブレークダウン圧延機10によってスラブ、ビームブランク等の素材を、H形状に粗造形してH形鋼13とする。

0024

図1及び図2に示すように、H形鋼13を多機能圧延機11に移送し、第1回目のユニバーサル粗圧延を行う(H(UF−1))。この際、図7に示すように、H形鋼13は、上下一対のウエブ厚み圧下用ロール部22、23によって、ウエブを圧下して拘束すると共に、左、右のフランジ厚み圧下用ロール30、31を、図示しない圧下スクリューによって内側に移動させ、H形鋼13のフランジ外面を圧下する。この際、偏心リング駆動アクチュエータ48を駆動して、フランジ幅圧下用ロール部32、33、34、35を、偏心リング39、40の回転・固定により退避させる。

0025

次に、H形鋼13をユニバーサル粗圧延機12に移送し、ユニバーサル粗圧延機12による第1回目のユニバーサル粗圧延(X(UR−1))及び第2回目のユニバーサル粗圧延(X(UR−2))を行う。この際、図3に示すように、ユニバーサル粗圧延機12のウエブ厚み圧下用ロール12a、12bとフランジ厚み圧下用ロール12c、12dにはテーパ角度αがついているため、H形鋼13のフランジの角度もαとなる。

0026

その後、H形鋼13を多機能圧延機11に戻し、第1回目のエッジング圧延を行う(E(UE−1))。この際、図6に示すように、上下一対の水平ロール軸14、15に配設したウエブ厚み圧下用ロール部22、23によって、ウエブを圧下すると共に、フランジ幅圧下用ロール部32、33、34、35を偏心リング39、40の回転・固定により、H形鋼13のパスラインPに向けて進出した圧下位置とし、フランジの側縁部を圧下し、H形鋼13のエッジング圧延を行うが、フランジ幅圧下用ロール部32、33、34、35の圧下面がフランジに直角に当たるように、フランジ厚み圧下用ロール30、31の中心に向けて左右対称に直径が漸次小さくなる環状テーパ面としている。この環状テーパ面のテーパ角度βは好ましくは4°〜6°とする。

0027

以降、同様にして、多機能圧延機11による第2回目のユニバーサル粗圧延(H(UF−2))、ユニバーサル粗圧延機12による第3回目及び第4回目のユニバーサル粗圧延(X(UR−3)、X(UR−4))、多機能圧延機11による第2回目のエッジング圧延(E(UE−2))、多機能圧延機11による第3回目のユニバーサル粗圧延(H(UF−3))、ユニバーサル粗圧延機12による第5回目及び第6回目のユニバーサル粗圧延(X(UR−5)、X(UR−6))、多機能圧延機11による第3回目のエッジング圧延(E(UE−3))及び多機能圧延機11による第4回目のユニバーサル仕上げ圧延(H(UF−4))を行う。このユニバーサル仕上げ圧延において、図示しない圧下スクリューによって左、右のフランジ厚み圧下用ロール30、31を内側に移動させ、H形鋼13のフランジ外面を圧下し、フランジをウエブに対して90°に成形することができる。

0028

このように、本実施の形態では、多機能圧延機11とユニバーサル粗圧延機12の2台のみを用いることによって、ユニバーサル粗圧延と、エッジング圧延と、ユニバーサル仕上げ圧延を行うことができる。即ち、本実施の形態によれば、多機能圧延機11において、ブレークダウン圧延機10以降に、少なくとも、3台必要であった圧延機の数を2台に減らせると共に、建屋、基礎の長さを短くでき、H形鋼の圧延設備を廉価とすることができる。

0029

また、本実施の形態では、図10に示すパススケジュールから明らかなように、多機能圧延機11とユニバーサル粗圧延機12の両方にユニバーサル粗圧延を適用し、H形鋼13のウエブとフランジに圧下を加えて厚みを薄くすることにより、ユニバーサルラインでの粗成形をユニバーサル粗圧延機12と多機能圧延機11で行うこともできる。この場合、ユニバーサルラインでのパス回数を減らして生産性を上げることができる。

0030

なお、図10に示すパススケジュールにおいて、多機能圧延機11でのユニバーサル粗圧延(H(UF−1)、H(UF−2)、H(UF−3))の3パスのいずれについても、多機能圧延機11の持つ機能により、エッジング圧延とすることも可能であるし、空パスとすることもできる。例えば、H形鋼13の成品肌を良くしたい場合には、図11に示すように、上記3パスを空パスとする。その結果、ユニバーサル仕上げロール表面の損傷が少なくなり、成品肌も良くなる。一方、エッジング反力を小さくして、エッジングロールの径小化を図る場合には、図12に示すように、上記3パスを全てエッジング圧延とし、1パス当たりのエッジング荷重を小さくすることができる。

0031

また、図13に示すように、多機能圧延機11を、ユニバーサル粗圧延機12の後面(下流側)とすることもできる。この際、多機能圧延機11のフランジ幅圧下用ロール部32a、33a、34a、35aのテーパ角度は、図14及び図15に示すように0°になる。

0032

この場合の多機能圧延機11のパススケジュールは、図16に示すように設定することができる。即ち、ユニバーサル粗圧延機12による第1回目のユニバーサル粗圧延(X(UR−1))、多機能圧延機11による第1回目のユニバーサル粗圧延(H(UF−1))、多機能圧延機11による第1回目のエッジング圧延(E(UE−1))、ユニバーサル粗圧延機12による第2回目及び第3回目のユニバーサル粗圧延(X(UR−2)、X(UR−3))、多機能圧延機11による第2回目のユニバーサル粗圧延(H(UF−2))、多機能圧延機11による第2回目のエッジング圧延(E(UE−2))、ユニバーサル粗圧延機12による第4回目及び第5回目のユニバーサル粗圧延(X(UR−4)、X(UR−5))、多機能圧延機11による第3回目のユニバーサル粗圧延(H(UF−3))、多機能圧延機11による第3回目のエッジング圧延(E(UE−3))、ユニバーサル粗圧延機12による第6回目及び第7回目のユニバーサル粗圧延(X(UR−6)、X(UR−7))、及び多機能圧延機11による第4回目のユニバーサル仕上げ圧延(H(UF−4))を行う。

0033

この場合も、図16のパススケジュールにおいて、多機能圧延機11の((H(UF−1)、H(UF−2)、H(UF−3))の3パスのいずれについても、多機能圧延機11の持つ機能により、図17に示すように空パスとし、H形鋼13の成品肌も良くすることができる。

0034

以上、本発明を、一実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。

発明の効果

0035

請求項1及び2記載のH形鋼の圧延設備用多機能圧延機においては、H形鋼のウエブを圧下するウエブ厚み圧下用ロール部と、H形鋼のフランジの左、右側面を圧下するフランジ厚み圧下用ロールのみならず、H形鋼のフランジの側縁部を圧下するフランジ幅圧下用ロール部も一体的に組み込み、かつ、フランジ幅圧下用ロール部は、退避機構によって、圧下位置と退避位置との間で移動できる構成としている。

0036

従って、ブレークダウン圧延機以降に、従来、少なくとも3台必要であった圧延機の数を2台に減らせると共に、建屋、基礎の長さを短くでき、H形鋼の圧延設備を廉価とすることができる。また、本実施の形態では、多機能圧延機とユニバーサル粗圧延機の両方でユニバーサル粗圧延を行うパススケジュールを設定することができるので、ユニバーサルラインでのパス回数を減らして生産性を上げることができる。更には、フランジ幅圧下用ロール部の上下方向の位置をウエブ厚み圧下用ロール部に対して、可変とすることができるので、H形鋼の4つのフランジの長さを揃えることができて、ウエブ偏りの少ないより寸法精度の良いH形鋼の圧延が可能となる。

0037

特に、請求項2記載のH形鋼の圧延設備用多機能圧延機においては、両フランジ幅圧下用ロール部の圧下面を、フランジ厚み圧下用ロールの中心に向けて左右対称に直径が漸次小さくなる環状テーパ面としているので、多機能圧延機をユニバーサル粗圧延機の上流側に配置した場合であっても、多機能圧延機を用いて、ユニバーサル仕上げ圧延、エッジング圧延、及び、ユニバーサル粗圧延を確実に行うことができる。

0038

請求項3記載のH形鋼の圧延設備用多機能圧延機を用いた圧延方法においては、多機能圧延機とユニバーサル粗圧延機の両方にユニバーサル粗圧延を適用して、H形鋼のウエブとフランジに圧下を加えて厚みを薄くすることにより、ユニバーサルラインでのパス回数を減らして生産性を大幅に上げることができる。そして、請求項4記載のH形鋼の圧延設備用多機能圧延機を用いた圧延方法においては、H形鋼のエッジング圧延を行う場合には、左右の竪ロールを操業中の上下のフランジ幅圧下用ロール部に干渉しない位置まで退避させた状態で、水平ロールのウエブ厚み圧下用ロール部でH形鋼のウエブ厚み圧延を、その両側のフランジ幅圧下用ロール部でH形鋼のフランジ幅圧延を行い、更に、H形鋼のユニバーサル圧延を行う場合には、水平ロールの左右のフランジ幅圧下用ロール部を、左右の竪ロールに干渉しない位置まで、退避機構を用いて退避させ、水平ロールのウエブ厚み圧下用ロール部でH形鋼のウエブ厚み圧延を、竪ロールでH形鋼のフランジ厚み圧延を行っているので、フランジ幅圧下用ロール部と左右の竪ロールが干渉せず、ユニバーサル圧延とエッジング圧延を支障なく自由に行うことができる。これによって、実際の操業にあったH形鋼の圧延が可能であると共に、従来の圧延方法に比較して寸法精度の良いH形鋼の製造が可能となる。

図面の簡単な説明

0039

図1本発明の一実施の形態に係るH形鋼の圧延設備用多機能圧延機を具備するH形鋼の圧延設備の概念的構成説明図である。
図2本発明の一実施の形態に係るH形鋼の圧延設備用多機能圧延機の側断面図である。
図3本発明の一実施の形態に係るH形鋼の圧延設備用多機能圧延機を具備するH形鋼の圧延設備において用いるユニバーサル粗圧延機における圧延状態説明図である。
図4本発明の一実施の形態に係るH形鋼の圧延設備用多機能圧延機のロール退避機構の側断面図である。
図5同正面図である。
図6本発明の一実施の形態に係るH形鋼の圧延設備用多機能圧延機のフランジ幅圧下用ロール部の動作説明図である。
図7(A)、(B)はそれぞれ本発明の一実施の形態に係るH形鋼の圧延設備用多機能圧延機のフランジ幅圧下用ロール部の動作説明図である。
図8本発明の一実施の形態に係るH形鋼の圧延設備用多機能圧延機のロール退避機構の変形例の側断面図である。
図9本発明の一実施の形態に係るH形鋼の圧延設備用多機能圧延機のロール退避機構の変形例の側断面図である。
図10本発明の一実施の形態に係るH形鋼の圧延設備用多機能圧延機及びユニバーサル粗圧延機のパススケジュールの説明図である。
図11本発明の一実施の形態に係るH形鋼の圧延設備用多機能圧延機及びユニバーサル粗圧延機のパススケジュールの説明図である。
図12本発明の一実施の形態に係るH形鋼の圧延設備用多機能圧延機及びユニバーサル粗圧延機のパススケジュールの説明図である。
図13多機能圧延機を下流側に、ユニバーサル粗圧延機を上流側に配置した場合における本発明の一実施の形態に係るH形鋼の圧延設備用多機能圧延機を具備するH形鋼の圧延設備の全体構成を示す概念的構成説明図である。
図14上記した多機能圧延機のフランジ幅圧下用ロール部の動作説明図である。
図15上記した多機能圧延機のフランジ幅圧下用ロール部の動作説明図である。
図16上記したH形鋼の圧延設備における同多機能圧延機及びユニバーサル粗圧延機のパススケジュールの説明図である。
図17上記したH形鋼の圧延設備における同多機能圧延機及びユニバーサル粗圧延機のパススケジュールの説明図である。
図18従来のH形鋼の圧延設備の概念的構成説明図である。
図19同H形鋼の圧延設備における各圧延機の斜視図である。

--

0040

AH形鋼の圧延設備B H形鋼の圧延設備
Pパスラインa中心間距離
αテーパ角度β テーパ角度
θ1回転角度θ2 回転角度
O1 中心 O2 中心
10ブレークダウン圧延機11多機能圧延機
12ユニバーサル粗圧延機12aウエブ厚み圧下用ロール
12b ウエブ厚み圧下用ロール 12cフランジ厚み圧下用ロール
12d フランジ厚み圧下用ロール 13 H形鋼
14上水平ロール軸 15下水平ロール軸
16 水平チョック17 水平チョック
18 水平圧下装置19 水平圧上装置
20 自在継ぎ手21 自在継ぎ手
22 ウエブ厚み圧下用ロール部 23 ウエブ厚み圧下用ロール部
24竪ロール軸 25 竪ロール軸
26 竪圧下装置 27 竪圧下装置
28 竪チョック 29 竪チョック
30 フランジ厚み圧下用ロール 31 フランジ厚み圧下用ロール
32フランジ幅圧下用ロール部 32a フランジ幅圧下用ロール部
33 フランジ幅圧下用ロール部 33a フランジ幅圧下用ロール部
34 フランジ幅圧下用ロール部 34a フランジ幅圧下用ロール部
35 フランジ幅圧下用ロール部 35a フランジ幅圧下用ロール部
36ロール退避機構37内側ベアリング
38 内側ベアリング 39偏心リング
40 偏心リング 41外側ベアリング
42 外側ベアリング 43セクターギヤ
44 セクターギヤ 45回転軸
46ピニオン47 継ぎ手
48 偏心リング駆動アクチュエータ50 ロール退避機構
51 ロール退避機構 52旋回ギヤ
53 旋回ギヤ 54 ピニオン
55 ピニオン 56 偏心リング駆動アクチュエータ
57 偏心リング駆動アクチュエータ 58旋回板
59 旋回板 60リンク機構
61 リンク機構 62 偏心リング駆動シリンダ
63 偏心リング駆動シリンダ 64昇降フレーム
70 ブレークダウン圧延機 71 ユニバーサル粗圧延機
72エッジャー圧延機73 ユニバーサル仕上げ圧延機
74ブレークダウンロール75 ブレークダウンロール
76水平ロール77 水平ロール
78 竪ロール 79 竪ロール
80エッジャーロール81 エッジャーロール
82 水平ロール 83 水平ロール
84 竪ロール 85 竪ロール
86H型鋼87 被圧延材

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