Ｈ形鋼の曲がり矯正装置

【課題】内圧延ロール、外圧延ロール及びそれらを回転自在に支持する支持装置の組み換え作業を容易に行なうことができるＨ形鋼の曲がり矯正装置を提供する。
【解決手段】Ｈ形鋼の左フランジの内面を圧下する内圧延ロール１４，１５と、左フランジの外面を圧下する外圧延ロール２３と、回転軸が上下方向に延在するように軸受を介して内圧延ロールを支持する内圧延ロールハウジング１２と、回転軸が上下方向に延在するように軸受を介して外圧延ロールを支持する外圧延ロールハウジング１３と、内圧延ロールハウジング及び外圧延ロールハウジングを分離可能に結合するハウジング着脱部２６と、ハウジング着脱部による結合を解除した内圧延ロールハウジングを装置外部まで移動可能とするハウジング移動手段３０，３１とを備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、形鋼工場精製ラインにおいて圧延工程で発生したＨ形鋼の長手方向曲がりを圧延ロールによる冷間圧延で矯正するＨ形鋼の曲がり矯正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧延工程で発生したＨ形鋼の曲がりは、オフラインに配置した曲がり矯正装置において圧延ロールによる冷間圧延で矯正されている。
曲がり矯正装置に搬送されてくるＨ形鋼の姿勢は、搬送状態が安定するＨ姿勢である（図７に示すように、ウェブ１ａが水平に延在し、ウェブ１ａの左右に一対のフランジ１ｂ１，１ｂ２が位置したＨ形鋼１の姿勢である）。このＨ姿勢で圧延工程から搬送されてきたＨ形鋼１は、図８に示すように、長手方向曲がり（図８は右フランジ１ｂ２を内側として湾曲する右曲がりであるが、左フランジ１ｂ１を内側として湾曲する左曲がりも含む）が発生しやすい。
【０００３】
このＨ姿勢のＨ形鋼１の長手方向曲がりを矯正する曲がり矯正装置として、例えば特許文献１の装置が知られている。
この特許文献１の曲がり矯正装置は、図９に示すように、Ｈ形鋼１の左フランジ１ｂ１の内面を圧下する内圧延ロール３と、左フランジ１ｂ１の外面を圧下する外圧延ロール４と、内圧延ロール３及び外圧延ロール４を支持する中フレーム５と、中フレーム５の右フレーム部と装置本体６との間に配置されて中フレーム５を支持する油圧シリンダ７、とを備えている。内圧延ロール３は、Ｈ形鋼１のウェブ１ａを挟んで上下に一対配置されているとともに、中フレーム５の右フレーム部に回転自在に固定されている。外圧延ロール４は、中フレーム５の左フレーム部に油圧シリンダ８を介して回転自在に、且つ左右方向に移動可能に支持されている。また、油圧シリンダ７，８は油圧配管９を介して連通している。
【０００４】
そして、左フランジ１ｂ１を内側として湾曲したＨ形鋼１の左曲がりを矯正する場合には、油圧シリンダ７内の油を所定の高圧に圧縮すると同時に、油圧シリンダ７と油圧シリンダ８とが油圧配管９により連絡してあるので、内圧延ロール３及び外圧延ロール４間で左フランジ１ｂ１を冷間圧延して左曲がりを矯正する。
また、右フランジ１ｂ２を内側として湾曲したＨ形鋼１の右曲がりを矯正する場合には、Ｈ形鋼１の搬送方向に図９の装置に連続して配置され、図９の装置とは構成部材を左右逆にした右曲がり用の矯正装置（不図示）により、内圧延ロール３及び外圧延ロール４間で右フランジ１ｂ２を冷間圧延することで、Ｈ形鋼１の右曲がりが矯正される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２００２−２８２９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図９の曲がり矯正装置の内圧延ロール３及び外圧延ロール４は、矯正作業の経過とともに摩耗していくので、所定の交換周期でロール組み換え作業が行なわれる。
図９の曲がり矯正装置はＨ姿勢のＨ形鋼１を矯正するので、内圧延ロール３及び外圧延ロール４は軸が上下方向に延在して配置されている。
これらのロール組み換えは、内圧延ロール３及び外圧延ロール４を支持する中フレーム５を装置本体６内部の定位置に固定した状態で、中フレーム５の上下に設けた開口部から、内圧延ロール３を支持する軸受を内蔵した支持装置と、外圧延ロール４を支持する軸受を内蔵した支持装置とを出し入れする作業を行なわなければならず、ロール組み換えに、多くの手間を要しているのが現状である。
【０００７】
また、装置本体６内部の中フレーム５上部には、ロール組み換えが可能な作業スペースを確保する必要があり、作業スペースも設けた装置本体６は大型になってしまうので、装置のコンパクト化の面で問題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、コンパクトな装置構成としながら、内圧延ロール、外圧延ロール及びそれらを回転自在に支持する支持装置の組み換え作業を容易に行なうことができるＨ形鋼の曲がり矯正装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る請求項１記載のＨ形鋼の曲がり矯正装置は、搬送方向に対して直交する左右方向にウェブが延在し、このウェブの左右端から上下方向に左右フランジが延在するＨ形鋼の長手方向曲がりを矯正する装置であって、前記左右フランジの一方の内面を圧下する内圧延ロールと、前記左右フランジの一方の外面を圧下する外圧延ロールと、回転軸が上下方向に延在するように軸受を介して前記内圧延ロールを支持する内圧延ロールハウジングと、回転軸が上下方向に延在するように軸受を介して前記外圧延ロールを支持する外圧延ロールハウジングと、前記内圧延ロールハウジング及び前記外圧延ロールハウジングを分離可能に結合するハウジング着脱部と、前記ハウジング着脱部による結合を解除した前記内圧延ロールハウジング及び前記外圧延ロールハウジングの少なくとも一方を、他方から離間した前記左右方向の装置外部まで移動可能とするハウジング移動手段とを備えた装置である。
【０００９】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のＨ形鋼の曲がり矯正装置において、前記ハウジング着脱部は、前記内圧延ロールハウジングの側部に設けた第１結合凸部と、前記外圧延ロールハウジングの側部に設けられ、前記第１結合凸部に上下方向から重合する第２結合凸部と、これら第１及び第２結合凸部に上下方向に連通して設けた貫通穴と、これら貫通穴に挿入することで前記第１及び第２結合凸部を結合するコッターと、このコッターを昇降させて前記貫通穴への出し入れを行なうコッター昇降機構とを備えている。
【００１０】
また、請求項３記載の発明は、請求項２記載のＨ形鋼の曲がり矯正装置において、前記内圧延ロールハウジング及び外圧延ロールハウジングの一方に、他方が前記一方に対して左右方向に離間するように押圧力を付与して前記貫通穴に挿入した前記コッターの抜けを防止するコッター抜け止め手段を設けた。
さらに、請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の何れか１項に記載のＨ形鋼の曲がり矯正装置において、前記ハウジング移動手段は、前記内圧延ロールハウジング及び前記外圧延ロールハウジングの少なくとも一方の下部に設けた車輪と、前記装置外部まで敷設されて前記車輪が転動する軌道とを備えている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るＨ形鋼の曲がり矯正装置によれば、内圧延ロール及び外圧延ロールを交換する際には、内圧延ロールハウジング及び外圧延ロールハウジングの結合をハウジング着脱部により解除し、内圧延ロールハウジング及び外圧延ロールハウジングの少なくとも一方を、ハウジング移動手段により装置外部まで移動することができるので、広い作業スペースを確保しながら、ロール組み換え作業を容易に行なうことができる。
また、装置外部でロール組み換えを行なうことができるので、ロール組み換え作業スペースを装置内の上部に設ける必要がなく、コンパクトなＨ形鋼の曲がり矯正装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るＨ形鋼の曲がり矯正装置を平面視で示した図である。
【図２】本発明に係るＨ形鋼の曲がり矯正装置の内圧延ロールハウジング及び外圧延ロールハウジングの結合構造を示す図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線矢視図である。
【図４】本発明に係るＨ形鋼の曲がり矯正装置の上部内圧延ロール圧下機構、下部内圧延ロール圧下機構及び左圧延ロールの構造を示す図である。
【図５】本発明に係る内圧延ロールハウジング及び外圧延ロールハウジングの結合構造の詳細を示す図である。
【図６】本発明に係る内圧延ロールハウジング及び外圧延ロールハウジングを左右方向に分離した状態を示す図である。
【図７】Ｈ形鋼の形状を示す図である。
【図８】Ｈ形鋼の長手方向の曲がりを示す図である。
【図９】従来のＨ形鋼の曲がり矯正装置を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、オフラインに配置したＨ形鋼１の長手方向の左曲がりを矯正する矯正装置１０を示すものである。この矯正装置１０に、Ｈ姿勢で搬送されてきたＨ形鋼１が通過することで、左曲がりが矯正される。なお、Ｈ形鋼１のＨ姿勢とは、図７で示したように、ウェブ１ａが水平に延在し、ウェブ１ａの左右に一対のフランジ１ｂ１，１ｂ２が位置した姿勢である。
【００１４】
本実施形態の曲がり矯正装置１０は、図２及び図３に示すように、装置架台１１の内部に、内圧延ロールハウジング１２と外圧延ロールハウジング１３とが配置されており、これら内圧延ロールハウジング１２及び外圧延ロールハウジング１３は、ハウジング着脱部２６により結合されている。また、装置架台１１の床部には、内圧延ロールハウジング１２が分離する左右方向（Ｈ形鋼１の搬送方向に対して直交する方向）に沿って軌道３０が敷設されており、この軌道３０は、装置架台１１の外部まで延設されている。
【００１５】
内圧延ロールハウジング１２には、図４に示すように、上部内圧延ロール１４、上部ロール支持部１９、下部内圧延ロール１５、下部ロール支持部２０、上部内圧延ロール圧下機構１６及び下部内圧延ロール圧下機構１７が配置されている。
内圧延ロールハウジング１２には、Ｈ姿勢のＨ形鋼１が通過する窓１８が形成されている。
図４に示すように、上部ロール支持部１９は、内圧延ロールハウジング１２に配置され、回転軸が上下方向に延在するように軸受（不図示）を介して上部内圧延ロール１４を支持しており、上部内圧延ロール１４は、窓１８を通過するＨ形鋼１のウェブ１ａより上部の左フランジ１ｂ１の内面に当接している。
【００１６】
また、下部ロール支持部２０は内圧延ロールハウジング１２に配置され、回転軸が上下方向に延在するように軸受を介して下部内圧延ロール１５を支持しており、下部内圧延ロール１５は、窓１８を通過するＨ形鋼１のウェブ１ａより下部の左フランジ１ｂ１の内面に当接している。
上部内圧延ロール圧下機構１６は、内圧延ロールハウジング１２に配置した圧下シリンダ２１のピストンロッドが上部ロール支持部１９に向けて伸長することで、上部ロール支持部１９に支持された上部内圧延ロール１４をＨ形鋼１のウェブ１ａより上部の左フランジ１ｂ１の内面から外面に向けて圧下するようになっている。
【００１７】
下部内圧延ロール圧下機構１７は、内圧延ロールハウジング１２に配置した圧下シリンダ２２のピストンロッドが下部ロール支持部２０に向けて伸長することで、下部ロール支持部２０に支持された下部内圧延ロール１５をＨ形鋼１のウェブ１ａより下部の左フランジ１ｂ１の内面から外面に向けて圧下するようになっている。
【００１８】
そして、図２に示すように、内圧延ロールハウジング１２は、ハウジング昇降機構３２の動作により上下方向位置が調整可能とされているとともに、内圧延ロールハウジング１２の下端部には、軌道３０上を転動する車輪３１が設けられている。
また、外圧延ロールハウジング１３は、図４に示すように、回転軸が上下方向に延在するように軸受（不図示）を介して左外圧延ロール２３を支持しており、左外圧延ロール２３は、窓１８を通過するＨ形鋼１の左フランジ１ｂ１の外面に当接する。
そして、図２に示すように、左外圧延ロール２３には、装置架台１１の上部に配置した回転動力源２４から動力伝達軸２５を介して回転駆動力が伝達される。
【００１９】
一方、内圧延ロールハウジング１２及び外圧延ロールハウジング１３を結合しているハウジング着脱部２６は、図２及び図５に示すように、外圧延ロールハウジング１３の側部に設けた結合凸部１３ａと、この結合凸部１３ａの上下方向に貫通して形成した貫通穴１３ａ１と、結合凸部１３ａに上下から重合する内圧延ロールハウジング１２の側部に設けた一対の結合凸部１２ａ，１２ｂと、結合凸部１３ａの貫通穴１３ａ１に連通するように一対の結合凸部１２ａ，１２ｂに上下方向に貫通して形成した貫通穴１２ａ１，１２ｂ１と、結合凸部１３ａの貫通穴１３ａ１及び一対の結合凸部１２ａ，１２ｂの貫通穴１２ａ１，１２ｂ１に挿入したコッター２７とを備えている。
【００２０】
コッター２７の下端は、内圧延ロールハウジング１２に配置したコッター昇降機構２８に連結している。コッター昇降機構２８は、図２に示すように、回転力が伝達されることで直動する直動機構２８ａと、直動機構２８ａに回転力を伝達するサーボモータ２８ｂとで構成されている。そして、サーボモータ２８ｂの正回転により直動機構２８ａが上方移動すると、コッター２７が上方に移動して内圧延ロールハウジング１２及び外圧延ロールハウジング１３が結合する。また、サーボモータ２８ｂの逆回転により直動機構２８ａが下方移動すると、コッター２７が下方に移動し、少なくとも、結合凸部１３ａの貫通穴１３ａ１及び結合凸部１２ａの貫通穴１２ａ１から抜け、内圧延ロールハウジング１２及び外圧延ロールハウジング１３は左右方向（Ｈ形鋼１の搬送方向に対して直交する方向）に分離可能とされる。
【００２１】
また、外圧延ロールハウジング１３には、一対のコッター抜け止め用シリンダ２９が設けられている。一対のコッター抜け止め用シリンダ２９は、外圧延ロールハウジング１３の結合凸部１３ａを間に挟んだ位置に設けられ、内圧延ロールハウジング１２の一対の結合凸部１２ａ，１２ｂの先端に向けてピストンロッド２９ａが伸長するように設けられている。この一対のコッター抜け止め用シリンダ２９のピストンロッド２９ａが伸長して一対の結合凸部１２ａ，１２ｂに当接すると、内圧延ロールハウジング１２が外圧延ロールハウジング１３に対して左右方向に離間する方向に押圧されるので、結合凸部１３ａ及び一対の結合凸部１２ａ，１２ｂに挿入されているコッター２７の抜けが防止される。
【００２２】
なお、Ｈ形鋼１の搬送方向には矯正装置１０に連続してＨ形鋼１の長手方向の右曲がりを矯正する矯正装置が配置されており、この装置は、矯正装置１０とは構成部材を左右逆にした装置である。
なお、本発明に係る内圧延ロールが上部内圧延ロール１４，下部内圧延ロール１５に対応し、本発明に係る第１結合凸部が結合凸部１２ａ，１２ｂに対応し、本発明に係る第２結合凸部が結合凸部１３ａに対応し、本発明に係るコッター抜け止め手段がコッター抜け止めシリンダに対応する。
【００２３】
図２から図５で示した本実施形態の曲がり矯正装置１０は、ハウジング昇降機構３２の動作により上部内圧延ロール１４及び下部内圧延ロール１５の上下位置を調整し、上部内圧延ロール圧下機構１６及び下部内圧延ロール圧下機構１７の動作により上部内圧延ロール１４及び下部内圧延ロール１５を、Ｈ形鋼１の左フランジ１ｂ１の内面から外面に向かう方向に押し付け、回転動力源２４から動力伝達軸２５介して回転力が伝達される左外圧延ロール２３がＨ形鋼１を搬送することで（図１のＨ形鋼１の矢印方向）、上部内圧延ロール１４及び下部内圧延ロール１５が左フランジ１ｂ１の内面に対して圧下を行い、左外圧延ロール２３が左フランジ１ｂ１の外面に対して圧下を行うことにより、Ｈ形鋼１の長手方向の左曲がりを矯正する。
【００２４】
また、Ｈ形鋼１の搬送方向に矯正装置１０に連続して配置され、Ｈ形鋼１の長手方向の右曲がりを矯正する装置（不図示）は、上部内圧延ロール及び下部内圧延ロールが右フランジ１ｂ２の内面に対して圧下を行い、右外圧延ロールが右フランジ１ｂ２の外面に対して圧下を行うことにより、Ｈ形鋼１の長手方向の右曲がりが矯正する。
ここで、本実施形態の曲がり矯正装置１０がＨ形鋼１の曲がりを矯正する際には、上部内圧延ロール１４及び下部内圧延ロール１５を支持している内圧延ロールハウジング１２と、左外圧延ロール２３を支持している外圧延ロールハウジング１３とに、Ｈ形鋼１を圧下する方向に対して逆側の左右方向に矯正反力が作用する。互いに逆方向（左右方向）の矯正反力が作用する内圧延ロールハウジング１２及び外圧延ロールハウジング１３は、コッター２７を使用したハウジング着脱部２６により左右方向のガタつきを発生せずに一体に結合されているので、Ｈ形鋼１の曲がりを矯正する際の矯正反力を確実に受けることができる。
【００２５】
また、外圧延ロールハウジング１３には、内圧延ロールハウジング１２及び外圧延ロールハウジング１３を結合したコッター２７の抜けを防止するコッター抜け止め用シリンダ２９が設けられているので、Ｈ形鋼１の曲がり矯正作業時における内圧延ロールハウジング１２及び外圧延ロールハウジング１３の結合状態を確実に保持することができる。
【００２６】
次に、本実施形態の曲がり矯正装置１０において、矯正作業の経過により摩耗した上部内圧延ロール１４，下部内圧延ロール１５及び左外圧延ロール２３を、新たなロールに組み換える手順について、図６を参照して説明する。
先ず、コッター昇降機構２８のサーボモータ２８ｂを逆回転させることで直動機構２８ａを下方に移動し、この直動機構２８ａに連結したコッター２７を、外圧延ロールハウジング１３の結合凸部１３ａの貫通穴１３ａ１と、内圧延ロールハウジング１２の一方の結合凸部１２ａの貫通穴１２ａ１から抜けた状態とする。これにより、内圧延ロールハウジング１２及び外圧延ロールハウジング１３は左右方向に分離可能となる。
【００２７】
次いで、内圧延ロールハウジング１２の下端部に設けた車輪３１を軌道３０上で転動させ、内圧延ロールハウジング１２を装置架台１１の外部まで移動する。
そして、装置架台１１の外部に移動した内圧延ロールハウジング１２に装着されている上部内圧延ロール１４，下部内圧延ロール１５、上部ロール支持部１９及び下部ロール支持部２０の組み換え作業を行なう。
【００２８】
また、外圧延ロールハウジング１３は、クレーン（不図示）で吊り下げ保持した状態で、動力伝達軸２５との連結を取り外し、内圧延ロールハウジング１２が移動方向と逆方向の装置架台１１の外部にクレーンにより吊り上げ移動し、組み換え作業を行なう。
したがって、本実施形態の曲がり矯正装置１０は、ロール径が小さい上部内圧延ロール１４，下部内圧延ロール１５は、矯正作業による摩耗が早くロール交換周期が短いが、内圧延ロールハウジング１２の車輪３１を軌道３０上に転動することで、内圧延ロールハウジング１２を装置架台１１の外部まで容易に移動することができるとともに、装置架台１１の外部で広い作業スペースを確保しながら、ロール組み換え作業を容易に行なうことができる。
【００２９】
また、外圧延ロールハウジング１３も、内圧延ロールハウジング１２の移動方向と逆方向の装置架台１１の外部にクレーンにより吊り上げ移動することで、広い作業スペースを確保しながらロール組み換え作業を容易に行なうことができる。
さらに、本実施形態は、装置架台１１の外部でロール組み換えを行なうので、ロール組み換え作業スペースを装置架台１１内の上部に設ける必要がなく、小型の装置架台１１となるので、コンパクトな装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１…Ｈ形鋼、１ａ…ウェブ、１ｂ１…左フランジ、１ｂ２…右フランジ、１０…曲がり矯正装置、１１…装置架台、１２…内圧延ロールハウジング、１２ａ，１２ｂ…結合凸部、１２ａ１，１２ｂ１… 貫通穴、１３…外圧延ロールハウジング、１３ａ…結合凸部、１３ａ１…貫通穴、１４… 上部内圧延ロール、１５…下部内圧延ロール、１６…上部内圧延ロール圧下機構、１７…下部内圧延ロール圧下機構、１８…窓、１９…上部ロール支持部、２０…下部ロール支持部、２１…圧下シリンダ、２２…圧下シリンダ、２３…左外圧延ロール、２４…回転動力源、２５…動力伝達軸、２６…ハウジング着脱部、２７…コッター、２８…コッター昇降機構、２８ａ…直動機構、２８ｂ…サーボモータ、２９…コッター抜け止め用シリンダ、２９ａ…ピストンロッド、３０…軌道、３１…車輪、３２…ハウジング昇降機構

【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送方向に対して直交する左右方向にウェブが延在し、このウェブの左右端から上下方向に左右フランジが延在するＨ形鋼の長手方向曲がりを矯正する装置であって、
前記左右フランジの一方の内面を圧下する内圧延ロールと、
前記左右フランジの一方の外面を圧下する外圧延ロールと、
回転軸が上下方向に延在するように軸受を介して前記内圧延ロールを支持する内圧延ロールハウジングと、
回転軸が上下方向に延在するように軸受を介して前記外圧延ロールを支持する外圧延ロールハウジングと、
前記内圧延ロールハウジング及び前記外圧延ロールハウジングを分離可能に結合するハウジング着脱部と、
前記ハウジング着脱部による結合を解除した前記内圧延ロールハウジング及び前記外圧延ロールハウジングの少なくとも一方を、他方から離間した前記左右方向の装置外部まで移動可能とするハウジング移動手段と、を備えたことを特徴とするＨ形鋼の曲がり矯正装置。
【請求項２】
前記ハウジング着脱部は、
前記内圧延ロールハウジングの側部に設けた第１結合凸部と、
前記外圧延ロールハウジングの側部に設けられ、前記第１結合凸部に上下方向から重合する第２結合凸部と、
これら第１及び第２結合凸部に上下方向に連通して設けた貫通穴と、
これら貫通穴に挿入することで前記第１及び第２結合凸部を結合するコッターと、
このコッターを昇降させて前記貫通穴への出し入れを行なうコッター昇降機構と、を備えていることを特徴とする請求項１記載のＨ形鋼の曲がり矯正装置。
【請求項３】
前記内圧延ロールハウジング及び外圧延ロールハウジングの一方に、他方が前記一方に対して左右方向に離間するように押圧力を付与して前記貫通穴に挿入した前記コッターの抜けを防止するコッター抜け止め手段を設けたことを特徴とする請求項２記載のＨ形鋼の曲がり矯正装置。
【請求項４】
前記ハウジング移動手段は、
前記内圧延ロールハウジング及び前記外圧延ロールハウジングの少なくとも一方の下部に設けた車輪と、
前記装置外部まで敷設されて前記車輪が転動する軌道と、を備えていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のＨ形鋼の曲がり矯正装置。

【図１】