JPH0679727B2

JPH0679727B2 - 圧延機のロ−ル冷却装置

Info

Publication number: JPH0679727B2
Application number: JP60107151A
Authority: JP
Inventors: 智明木村; 芳生高倉; 栄西村
Original assignee: Hitachi Ltd; Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp; Hitachi Ltd
Priority date: 1985-05-20
Filing date: 1985-05-20
Publication date: 1994-10-12
Anticipated expiration: 2009-10-12
Also published as: JPS61266109A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、圧延機の作業ロールを冷却する冷却装置に係
り、特に板材や帯鋼等を生産する板用圧延機の作業ロー
ルの冷却に好適な冷却装置に関する。

〔発明の背景〕

圧延機の圧延ロールは、圧延材からの塑性変形による加
工熱と、圧延材とロールとの間に発生する摩擦熱等のた
めに、圧延中絶えず加熱される。特に、熱間圧延する場
合、圧延材の温度が1200℃程度の高温であるため、圧延
ロールは非常な高温になる。また、圧延ロールと圧延材
との間のスリツプによる発熱が、さらに圧延ロールを加
熱する。

圧延ロールの加熱は、まず圧延材と接触するロール表面
で始まり、順次この表面からロールの中心に向つて半径
方向に進行する。また、ロールの長手方向に関しては、
加熱がロールの軸方向中央から、それぞれ両端部に向つ
て進行する。したがつて、ロールの長手方向に関して
は、中央部の温度が最も高く、両端部に向うに従つて温
度が次第に低下する。このため、圧延ロールの直径は、
中央部が両端部より、熱膨張によつて大きくなる。この
熱膨張による直径の差は、熱間圧延の場合、0.1〜0.4mm
程度に達する。

ロールの直径が、中央部で大きく、両端部で小さくなる
と、圧延された圧延材の板幅中央部の板厚が薄くなり、
圧延精度が悪くなるという問題がある。また、圧延ロー
ルの温度が高くなると、圧延材とロールとの焼付きが生
じ、製品の表面品質が低下する。

このため、圧延機のロールは、圧延中に絶えず冷却する
必要がある。そこで、従来は、ロールから離れた位置よ
り、スプレイノズルを用いて冷却水をロール表面に噴射
し、ロールの冷却を行つていた。ロール表面からの平均
熱伝達係数は、3000kcal/m²hr℃が限度であり、冷却能
力には限界がある。そして、これを改善するために冷却
水量の増大、または冷却水圧力の上昇等、種々の試みが
なされてきたが、これにも限界があり、ロールを十分冷
却できなかつた。

そこで、上記の冷却不足を大幅に改善するための方法
が、特公昭55-12322号公報において提案された。この先
行技術による方法においては、ロールの外周に沿う形状
を有する冷却水ガイドを、該ロールに対して一定間隔を
隔てて配設し、この冷却水ガイドとロールとの間の間隙
に冷却水を強制的に供給し、平均熱伝達係数を従来の４
倍程度に向上させている。しかしながら、このような先
行技術も次のような欠点を有する。

（１）冷却水ガイドはロールに極めて接近して配置され
ているので、ロール組替時にこの冷却水ガイドを後退さ
せる必要があり、そのために、構造が複雑になり且つロ
ール組替に要する時間が大となる。

（２）冷却水ガイドとロールとの間隙（冷却水通路）
は、ここを通過する冷却水の量を少くするために出来る
だけ小さく（例えば、１〜5mm）することが経済的であ
る。そして、このような極めて小さな間隙を正確に維持
するためには、冷却水ガイドを安定した状態で配置しな
ければならない。しかし、この冷却水ガイドに冷却水を
供給するための配管は、（１）に述べたように冷却水ガ
イドを後退させる必要があるところから、可撓性を有す
るものでなければならない。ところが、一般に使用され
ているゴムホースでは、その剛性のために冷却水ガイド
に偏荷重を与えてしまい、前述の間隙を一定に保つこと
が困難である。

そこで、特開昭54-83658号公報には、上記の欠点を解消
するために、内部に冷却ヘツダを形成するとともに、こ
の冷却ヘツダに連通した複数個の冷却水噴出口を設けた
圧延ロール用の冷却パツトを、軸受箱に支持させた冷却
装置が開示してある。この冷却装置は、圧延ロールと冷
却パツト面との間に冷却水通路をオフラインで調整する
ため、正確な値に管理することができる。しかし、特開
昭54-83658号公報に示された冷却装置は、冷却パツトへ
の冷却水の供給を軸受箱に貫通して設けた給水孔を用い
て行つている。ところが、このように箱受箱に孔を穿つ
と軸受箱の強度が低下する。しかも、ロール組替え時に
は、軸受箱に設けた給水孔に接続した外部の給水管の着
脱を行う装置が必要であるなどの欠点を有している。

〔発明の目的〕

本発明は、ロール組替え時における冷却パツトへの給排
水管の着脱を、容易に行うことができる圧延機のロール
冷却装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、ロールの軸受箱にそれぞれの端部を支持され
るとともに、ロール表面に沿って彎曲しかつロール表面
との間に冷却水通路を形成する冷却水ガイド板を有する
冷却パツドを備え、冷却パツドに、冷却水通路に冷却水
を供給する給水ヘツダと冷却水を排出する排水ヘツダと
を形成した圧延機のロール冷却装置において、冷却パツ
ドと着脱自在に連結する給水管及び排水管を経由して連
通する給排水ブロツクと、給排水ブロツクと係合するブ
ラケツトを介してロール組替え時に給排水ブロツクをロ
ールに対し進退させるシリンダとを具備するように構成
したものである。

〔発明の実施例〕

本発明に係る圧延機のロール冷却装置の好ましい実施例
を、添付図面に従つて詳説する。

第１図は、本発明に係るロール冷却装置の実施例の断面
図である。

第１図に示した符号10,12は、それぞれ圧延材14を圧下
する上作業ロールと下作業ロールである。冷却装置16
は、上作業ロール10に接して設けてあり、また下作業ロ
ール12にも後述するように同様の冷却装置が設けてあ
る。冷却装置16の冷却パツト18は、上作業ロール10と対
向する面に一体に形成した冷却水ガイド板20を有してい
る。この冷却水ガイド板20は、上作業ロール10の軸線に
沿つて延在しているとともに、上作業ロール10の周方向
に沿つて彎曲しており、上作業ロール10との間に冷却水
通路22を形成している。冷却パツト18は、冷却水ガイド
板20の背面中央部に作業ロール10の軸方向に沿つて複数
のねじ部が形成してあり、このねじ部に基準ビーム24を
貫通しているボルト26が螺合され、基準ビーム24に支持
されている。また、冷却パツト18の上下端部背面には、
基準ビーム24に螺合しているスクリユ28,30の先端部が
係合し、冷却パツト18を押し引きできるようになつてい
る。さらに、冷却パツト18と基準ビーム24とは、ベロー
ズのような伸縮自在な管継手32,34により連結されてい
る。この管継手32,34は、冷却パツト18に形成した流路
を介して排水用ヘツダ36と給水用ヘツダ38とに連通して
いる。また、排水用ヘツダ36は、冷却水ガイド板20の上
端部に形成した排水口40を介して冷却水流路22に連通し
ており、給水用ヘツダ38は、冷却水ガイド板20の下端部
に形成したスリツトノズル42を介して冷却水流路22に連
通している。なお、冷却パツト18は、冷却水ガイド板20
の上方と下方とにそれぞれ上作業ロール10に接触するシ
ール部44,46が形成されている。

基準ビーム24の背後には、詳細を後述する給排水ブロツ
ク48が配置してある。この給排水ブロツク48は、ブラケ
ツト50の上端部に固定したエアシリンダ52のピストンロ
ツド54に吊り下げてあり、給水側管端56と排水側管端58
とが基準ビーム24に挿入してある。また、給排水ブロツ
ク48には、ピン孔60が形成してあり、このピン孔60内に
ローラ62を回転自在に支持したピン64が挿入してある。
このピン64は、スプリング66により第１図の右方向に付
勢され、ローラ62がブラケツト50の側面に設けたベース
板68に当接している。

冷却パツト18と給排水ブロツク48との下方に設けた上ガ
イド板70は、支点部72がブラケツト50の嵌入孔74に嵌入
している。上ガイド板70の上面には、くさり76が取り付
けられ、このくさり76がブラケツト50の上部に設けた回
動アーム78のフツク部に係合している。回動アーム78
は、ブラケツト50にピン80を介して回動自在に取り付け
られ、フツク部の反対側に重り82を有している。このた
め、回動アーム78は、ピン80を回動支点として重り82に
より、第１図において時計方向への回動力を受けてお
り、上ガイド板70に支点72を回動中心として時計方向に
回動させる力を与え、上ガイド板70の先端部84を上作業
ロール10に当接させている。

基準ビーム24は、第２図に示すように上作業ロール10の
軸方向両端部が、上作業ロール10を回転自在に支持して
いる軸受箱86,88に形成したガイド溝90,92に挿入され、
軸受箱86,88に取り付けられる。一方、給排水ブロツク4
8には、係合溝94が形成され、この係合溝94にブラケツ
ト50の係合部96が係合し、給排水ブロツク48とブラケツ
ト50とが一体に移動できるようになつている。給排水ブ
ロツク48の前面には、円柱状をなす結合凸部98が形成し
てあり、この結合凸部98が基準ビーム24に形成した結合
孔に嵌入される。

給排水ブロツク48を支持しているブラケツト50は、第３
図に示すようにブラケツト100に固定してある。ブラケ
ツト100は、下作業ロールを冷却するための給排水ブロ
ツク48と同様の給排水ブロツク102を、スプリング104を
介して支持している。下作業ロール12に接して設けた冷
却パツト106と給排水ブロツク102との上方には、ブラケ
ツト100に固定した下ガイド板108が位置しており、さら
に、この下ガイド板108の後方にブラケツト100に固定し
たガイド板110が配置してある。ブラケツト100は、シリ
ンダ112のピストンロツド114と結合しており、シリンダ
112の作動に従い、上下の作業ロール10,12に対し進退
し、給排水ブロツク48,102を基準ビーム24,116から離脱
させ、また、基準ビーム24,116に結合させる。なお、第
３図に示した符号117は、ミルハウジングである。

給排水ブロツク48,102には、第４図に示すようにそれぞ
れ二本の給水管118,120と排水管122,124とが接続してあ
る。なお、基準ビーム24,116は、一端側（第４図の右
側）が軸受箱と微小間隙をもつて配置してあり、熱膨張
による軸受箱との干渉が防止してある。

上記のごとく構成した実施例の作用は、次のとおりであ
る。

上作業ロール10を冷却する冷却水は、給水管118を介し
て給排水ブロツク48に導かれ、給排水ブロツク48の給水
側管端56から管継手34を介して給水用ヘツダ38に入る。
その後、冷却水は、スリツトノズル42から上作業ロール
の表面に噴射され、冷却水通路22を上昇しつつ上作業ロ
ール10を冷却し、排水口40から排水用ヘツダ36に入る。
さらに冷却水は、排水ヘツダ36の管継手32に入り、排水
側管端58を介して給排水ブロツク48に導かれ、排水管12
2を介して外部に放出される。なお、下作業ロール12の
冷却も同様にして行われる。

作業ロールの摩耗に伴う作業ロールの改削などのための
ロール組み替えは、次のごとくして行われる。まず、第
３図に示したシリンダ112を作動し、ピストンロツド114
をシリンダ112側に避退させると、ピストンロツド114に
固定してあるブラケツト100が第３図の右方向に移動す
る。このため、ブラケツト100に取り付けてある下作業
ロール12を冷却する給排水ブロツク102と下ガイド板10
8、ガイド板110とともに、ブラケツト100と一体のブラ
ケツト50に支持した上作業ロール10を冷却する給排水ブ
ロツク48と上ガイド板70とが、ブラケツト100とともに
第３図右方向に移動する。この結果、給排水ブロツク4
8,102と基準ビーム24,116との結合が解除され、給排水
ブロツク48,102は、給水管118,120、排水管122,124が接
続された状態において、ミルハウジング117の外部に搬
出される。その後、図示しない組み換え用のガイドレー
ルに案内される組み替え台車により、上下の作業ロール
10,12が軸受箱に冷却パツト18,106と基準ビーム24,116
とを装着した状態において、ミルハウジング117の外部
に搬出される。そして、例えば上作業ロール10が新しい
上作業ロールと交換されたときには、スクリユ28,30と
を調節することにより、冷却水ガイド板20の曲率を調整
し、適正な冷却水通路22を得ることができる。さらに、
上下の作業ロール10,12をミルハウジング117に組み込ん
だのちは、シリンダ112によりブラケツト100を前進さ
せ、給排水ブロツク48,102を基準ビーム24,116に結合さ
せるとともに、上ガイド板70、下ガイド板108、ガイド
板110を所定の位置に配置する。

上記のように、本実施例においては、ボルト26を調節す
ることにより、冷却水ガイド板20の作業ロールに対する
位置を調節でき、しかも、スクリユ28,30により冷却パ
ツド18を押し引きして、作業ロールの径に対応させて冷
却水ガイド板20の曲率を変え、冷却水通路22を適正に維
持することができ、作業ロールを充分に冷却できる。し
かも、冷却水ガイド板20の変形は、作業ロールの軸受箱
に取り付けた基準ビームを変形量の基準位置としている
ため、冷却水ガイド板を作業ロールに対して正確に設定
することができる。また、基準ビームと冷却パツトと
は、伸縮自在の管継手をもつて連結してあるため、冷却
水ガイド板20の変形（冷却パツト18の変形）に対応で
き、円滑な給排水が可能である。さらに、上記実施例に
おいては、給水管118,120、排水管122、124が接続して
ある給排水ブロツク48,102を上ガイド板70、下ガイド板
108、ガイド板110と一体に進退させ、冷却パツト18,116
と給排水ブロツク48,102との結合、離脱を行わせている
ため、ロール組み替え作業を容易に行うことができる。
そして、本実施例においては、給水管と排水管とがブラ
ケツトに支持した給排水ブロツクに接続してあるため、
冷却パツトに偏荷重を与えることがなく、冷却水通路22
を常に適正に保つことができる。

実施例に示したロール冷却装置は、ホツトタンデムスト
リツプミルに利用するのが好適である。このホツトタン
デムストリツプミルにおいては、厚さ1.2〜12mm,幅900
〜1600mmの帯板を、最大1200m/min程度の速度をもつて
圧延する。そして、ホツトタンデムストリツプミルは、
６〜７台の圧延機をもつて構成され、直径600〜700mm、
胴長1800mmの圧延ロールが使用される。

なお、作業ロール径が1200mmにも及ぶ厚板ミルに上記実
施例を適用する場合、冷却パツト18を押し引きするスク
リユの数をさらに追加することもできる。例えば、ボル
ト26とスクリユ28との間、ボルト26とスクリユ30との間
にスクリユを設けることにより、効果を上向できる。ま
た、前記実施例においては、ボルト26の作用を単に冷却
パツト18を支持する場合について説明したが、ボルト26
をスクリユ28,30の如く構成し、冷却水通路22の調整用
にも使用できるようにしてもよい。さらに、冷却水ガイ
ド板20の厚さを部分的に変え、変形しやすくしてもよ
い。

〔発明の効果〕

以上に説明したごとく、本発明によれば、ロール組替え
時における冷却パツトの給排水管を、容易に着脱するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るロール冷却装置の実施例の断面
図、第２図は前記実施例の平面図、第３図は前記実施例
の冷却装置を備えた圧延機の主要部を示す断面図、第４
図は前記実施例の給排水ブロツクの一例を示す正面図で
ある。 10……上作業ロール、12……下作業ロール、14……圧延
機、16……冷却装置、18……冷却パツト、20……冷却水
ガイド板、22……冷却水通路、24……基準ビーム、28,3
0……スクリユ、36……排水ヘツダ、38……給水ヘツ
ダ、48,102……給排水ブロツク、50,100……ブラケツ
ト、56……給水側管端、58……排水側管端、70……上ガ
イド板、108……下ガイド板、110……ガイド板、112…
…シリンダ。

フロントページの続き (72)発明者西村栄茨城県日立市幸町３丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内 (56)参考文献特開昭55−24774（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−47502（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−266108（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−266110（ＪＰ，Ａ) 特公昭55−12322（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロールの軸受箱にそれぞれの端部を支持さ
れるとともに、ロール表面に沿って彎曲しかつロール表
面との間に冷却水通路を形成する冷却水ガイド板を有す
る冷却パツドを備え、該冷却パツドに、前記冷却水通路
に冷却水を供給する給水ヘツダと該冷却水を排出する排
水ヘツダとを形成した圧延機のロール冷却装置におい
て、前記冷却パッドと着脱自在に連結する給水管及び排
水管を経由して連通する給排水ブロツクと、該給排水ブ
ロツクと係合するブランケツトを介してロール組替え時
に前記給排水ブロックを前記ロールに対し進退させるシ
リンダとを具備したことを特徴とする圧延機のロール冷
却装置。