JP2010120710A - 鋼材搬送用の複合ローラー - Google Patents

Abstract

【課題】従来のセラミックローラー部材と金属の複合ローラーでは、非圧延材搬送時にセラミックローラー部材だけでなく、金属フランジ部材にも被圧延材が接触し金属フランジ部材が磨耗し、セラミック部材と金属部材間に生じる段差に被圧延材の先端の衝突によるセラミックローラー部材の割損を防止した複合ローラーを提供する。
【解決手段】片側に傾斜をとった円筒状の金属ベース部材３に円筒状のセラミックローラー部材２を嵌め込み、他端より押し金５とセラミックローラー部材２の径より小さい金属フランジ６とによりセラミックローラー部材２を固定させた複合ローラー１とし、被圧延材と当接する全ての範囲の部分をセラミックローラー部材２とする。
【選択図】図１

Description

本願の発明は、鋼材を熱間で圧延する熱間圧延ラインに用いられる鋼材の搬送用の複合ローラーに関する。

従来、熱間圧延ラインに用いられる鋼材の搬送用ローラーは耐熱鋼や耐熱鉄系合金等の金属製のローラーが用いられている。しかし、これらの金属製のローラーは耐熱性に加えて必要とされる耐磨耗性が乏しいために、被圧延材との接触により偏磨耗しやすく、偏磨耗した部分と被圧延材が接触した際に、被圧延材にローラー疵が入りやすいために、ローラー研磨等をしばしば行わなければならなかった。

このため、近年では被圧延材と接触する部分をセラミックで形成したローラーが用いられており、図４および図５に示すように窒化ケイ素系の円筒状のセラミックローラー部材２と炭素鋼製の円筒状の金属ベース部材３からなるローラー体とを、炭素鋼製の円筒状の金属ベース部材３が窒化ケイ素系の円筒状のセラミックローラー部材２の両側に位置するように、金属製の軸部にはめ合せた金属ベース部材３に設けられた雌ネジ部にボルト７をねじ締めすることにより窒化ケイ素系の円筒状のセラミックローラー部材２を環状の金属フランジ部材６に押し付けて固定した複合ローラー１が開示されている（特許文献１参照。）。

しかしながら、特許文献１に開示されている従来の複合ローラー１では、被圧延材の搬送時に円筒状のセラミックローラー部材２だけでなく、環状の金属フランジ６にも被圧延材が接触し、この環状の金属フランジ部材６が磨耗する。そのために円筒状のセラミック部材２と環状の金属フランジ部材６に段差が生じ、被圧延材の先端部がこの段差部を突くこととなり、円筒状のセラミックローラー部材２が割損してしまう場合がある。

特開平１０−２１８８３７号公報

本願発明が解決しようとする課題は、かかる状況に鑑みてなされたものであり、その目的はローラーの実稼働部において被圧延材を搬送する搬送用の複合ローラーを、段差部の解消された耐磨耗性の複合ローラーとすることにより、筒状のセラミックローラー部材の割損を防止した複合ローラーを提供することである。

上記の課題を解決するための本発明の手段は、請求項１の発明では、一方の端部の外周に張出し傾斜面３ａを有する円筒状の金属ベース部材３と一方の端部の内周に切欠き傾斜面２ａを有する円筒状のセラミックローラー部材２を嵌合する。さらに、他方の端部に断面形状が先細の環状の押し金５と環状のスリーブ８と環状の金属フランジ６を他方の端部の円筒状のセラミックローラー部材２の外周に固着する。さらに、該円筒状の金属ベース部材３と該円筒状のセラミックローラー部材２を一体化して形成したことを特徴とする複合ローラー１である。

請求項２の発明では、環状の金属フランジ６はその径を円状のセラミックローラー部材２を固定できる大きさで、かつ、該円筒状のセラミックローラー部材２の径より小さい径としている。さらに、環状の金属フランジ６と円筒状の金属ベース部材３との境界部に端部から装着のボルト７により断面形状が先細の環状の押し金５と環状のスリーブ８を円筒状の金属ベース部材３に固定して、該円筒状の金属ベース部材３を該円筒状のセラミックローラー部材２からの抜け止め防止としていることを特徴とする請求項１の手段の複合ローラー１である。

請求項３の発明では、上記の円筒状のセラミックローラー部材２は窒化ケイ素あるいは炭化ケイ素からなることを特徴とする請求項１または２の手段の複合ローラー１である。ところで、円筒状のセラミックローラー部材２の材質は、炭化ケイ素よりも窒化ケイ素からなる材質の方がより好ましい。それは、窒化ケイ素は耐熱衝撃抵抗がこれらの中で最も優れており、より過酷な状況でも使用が可能であることによる。

本発明の手段では、被圧延材を載置して搬送する複合ローラーの被圧延材との当接する部分が円筒状のセラミックローラー部材のみから形成されているので、従来の複合ローラーの様に筒状のセラミックローラー部材とその両端部の円筒状の金属ローラー部材あるいは環状の金属フランジが被圧延材と直接に当接する際に、これらの金属部材あるいは金属フランジと被圧延材との間の磨耗により、円筒状の複合ローラーの中央部のセラミックローラー部材と円筒端部の金属ローラー部材あるいは金属フランジとの間に耐磨耗性の差異による段差部が生じていたが、しかし、本発明の手段では、円筒状の複合ローラーと被圧延材との全当接面が円筒状のセラミックローラー部材であるので、従来の様な段差部が生じることが無く、したがって、搬送中の被圧延材の先端が段差部に引掛かる不都合が生じることなく、スムースに被圧延材が搬送できることとなる。この結果、複合ローラーのセラミックローラー部材の部分に割損が発生することも全くない。

さらに、本発明の手段の複合ローラーでは、金属フランジの径を、セラミックローラー部材を固定できる範囲で、セラミックローラーの径よりも小さくしているが、環状の押し金および環状のスリーブを環状の金属フランジから挿通したボルトで円筒状のセラミックローラー部材に固定しているので、円筒状の金属ベース部材から円筒状の筒状セラミックローラー部材が抜けて脱落することはない。

さらに、セラミックローラー部材に耐熱衝撃抵抗および耐磨耗性に優れた窒化ケイ素や炭化ケイ素を使用することで長期間の使用が可能である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図を参照して説明をする。図１は本願発明の被圧延材を載置して搬送する熱間圧延用の搬送用ローラーの斜視図である。図２は本願発明の熱間圧延用の搬送用ローラーの断面を示す側面図である。

本願の実施の形態の鋼材の搬送用ローラーである複合ローラー１では、ローラーの一方の片端側の外周に、図２に示すように、張出し傾斜面３ａを有する円筒状の金属ベース部材３に円筒状のセラミックローラー部材２を嵌め込み、他方の片端側より環状の押し金５とこの環状の押し金５に環状のスリーブ８を当接し、さらに環状のスリーブ８を環状の金属フランジ６で押さえて当接する。さらに、ボルト７を環状の金属フランジ６から円筒状の金属ベース部材３との間に螺着することにより、円筒状のセラミックローラー部材２に環状の押し金５および環状のスリーブ８を環状の金属フランジ６で挟持して固定している。

上記のように構成したことで、本願発明に係る複合ローラー１は、被圧延材の通過範囲の全て部分をセラミック部材とした鋼材の搬送用の複合ローラー１であり、図１、図２、図３に示すように、円筒状のセラミックローラー部材２のすべてのローラー面の範囲が被圧延材を載置して搬送可能な載置面となっている。

そこで、複合ローラー１は、その円筒状の金属ベース部材３の一方の端部に、図２に示すように、張出し傾斜面３ａを設け、さらに円筒状のセラミックローラー部材２の一方の端部の内面に金属ベース部材３に設けた張出し傾斜面３ａに係合する形状の切欠き傾斜面２ｂを設けている。したがって、円筒状のセラミックローラー部材２は円筒状の金属ベース部材３の一方の端部から抜け落ちることがない。

さらに、円筒状のセラミックローラー部材２の他方の端部の内面にも切欠き傾斜面２ｂを設け、さらに、他方の端部の円筒状の金属ベース部材３と円筒状のセラミックローラー部材２の間に設けた環状のスペース内に、円筒状のセラミックローラー部材２の切欠き傾斜面２ｂの形状に合った外周面を有する環状の押し金５を嵌め込む。

さらに、この他方の端部の円筒状のセラミックローラー部材２および環状の押し金５を固定するために環状のスリーブ８および環状の金属フランジ６を環状の押し金５の側面に取り付ける。この環状の金属フランジ６と円筒状の金属ベース部材３の境界部にボルト７のねじ穴９を設け、ボルト７のねじ締めにより環状の金属フランジ６と円筒状の金属ベース部材３を固定する。次いでボルト７が緩んで取れないように、ボルト７を十分にねじ締めした後、ボルト７および環状の金属フランジ６を溶接して固定する。さらに、複合ローラー１のローラー軸１０を例えば焼きばめにより円筒状の金属ベース部材３の内部に別途挿通して取付ける。

本願発明の複合ローラー１を熱間圧延ラインにおける鋼材の搬送用のローラーとしたところ、被圧延材である鋼材が搬送用ローラーを形成する円筒状のセラミックローラー部材２を突くことが無くなり、円筒状のセラミックローラー部材２の割損がなくなった。

本願発明の複合ローラー１は、熱間圧延ラインに使用する鋼材の搬送用のローラーに限らず、外周部をセラミック部材とし、内部を金属部材とする必要のある複合ローラーを使用して硬い物体を搬送する設備であれば、適用可能である。

本願発明の複合ローラーの一例を示す斜視図である。 本願発明の複合ローラーの説明をするための側面から見た断面図である。 本願発明の軸を取付けた複合ローラーを示す斜視図である。 従来の方法で使用している複合ローラーの一例を示す斜視図である。 従来の方法で使用している複合ローラーの説明をするための側面から見た断面図である。

符号の説明

１ 複合ローラー
２ セラミックローラー部材（円筒状の）
２ａ 切欠き傾斜面（一方の）
２ｂ 切欠き傾斜面（他方の）
３ 金属ベース部材（円筒状の）
３ａ 張出し傾斜面
４ ローラー軸挿入部
５ 押し金（環状の）
６ 金属フランジ（環状の）
７ ボルト
８ スリーブ（環状の）
９ ボルトのねじ穴
１０ ローラー軸

Claims (3)

1. 一方の端部の外周に張出し傾斜面を有する円筒状の金属ベース部材と一方の端部の内周に切欠き傾斜面を有する円筒状のセラミックローラー部材を嵌合し、他方の端部の断面形状が先細の環状の押し金と環状のスリーブと環状の金属フランジを他方の端部の円筒状のセラミックローラー部材の外周に固着することで該円筒状の金属ベース部材と該セラミックローラー部材を一体化して形成したことを特徴とする複合ローラー。
2. 他方の端部の環状の金属フランジはその径を円筒状のセラミックローラー部材を固定できる大きさで、かつ、該セラミックローラー部材の径より小さい径とし、該環状の金属フランジと円筒状の金属ベース部材との境界部に端部から装着のボルトにより断面形状が先細の環状の押し金と環状のスリーブを円筒状の金属ベース部材に固定して該円筒状の金属ベース部材の該円筒状のセラミックローラー部材からの抜け防止としていることを特徴とする請求項１に記載の複合ローラー。
3. 円筒状のセラミックローラー部材は窒化ケイ素あるいは炭化ケイ素からなることを特徴とする請求項１または２に記載の複合ローラー。

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