專利名稱：多輥式多級(jí)軋機(jī)的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及多輥式多級(jí)軋機(jī)，尤其是涉及其中裝有一組軋輥的機(jī)架被分成裝有上半組軋輥的上內(nèi)機(jī)架與裝有下半組軋輥的下內(nèi)機(jī)架的機(jī)架分體式多輥軋機(jī)，所述上、下內(nèi)機(jī)架被安裝在操作側(cè)和驅(qū)動(dòng)側(cè)的外機(jī)架中。
近年來(lái)，用戶對(duì)通過(guò)軋制各種材料而制成的板材的要求變得越來(lái)越嚴(yán)格，用戶希望很精確地控制板厚。已被人們廣泛使用的整體單座式20輥軋機(jī)在板厚精度方面是不錯(cuò)的，因?yàn)楣ぷ鬏伒钠菩∏臆垯C(jī)剛度高。但是，由于整體機(jī)架造成工作輥輥縫的幾何尺寸關(guān)系較小，很難進(jìn)行空軋過(guò)板并且很難在軋材破裂事故出現(xiàn)時(shí)除去半軋廢板，這是不利的。為了解決機(jī)架一體式20輥軋機(jī)的上述問(wèn)題，有人已經(jīng)提出了機(jī)架分體式多輥軋機(jī)，其中，裝有一組軋輥的機(jī)架被分成安裝有上半組軋輥的上內(nèi)機(jī)架和安裝有下半組軋輥的下內(nèi)機(jī)架，上、下內(nèi)機(jī)架被安裝在操作側(cè)和驅(qū)動(dòng)側(cè)的外機(jī)架中。例如，在日本專利公開號(hào)50-24902中公開了這類軋機(jī)、所述軋機(jī)具有能夠增大工作輥輥縫的結(jié)構(gòu)。此外，在國(guó)外，例如在“生產(chǎn)技術(shù)論文集”(1993)中也如上所述地提出了具有類似結(jié)構(gòu)的機(jī)架分體式多輥軋機(jī)。在所述軋機(jī)中，上、下內(nèi)機(jī)架被等分開，上內(nèi)機(jī)架分別在兩個(gè)點(diǎn)上由操作側(cè)機(jī)架和驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架支撐。
不過(guò)，傳統(tǒng)的機(jī)架分體式多輥軋機(jī)具有這樣的缺點(diǎn)，即由于機(jī)架被分，所以軋機(jī)剛性低而以至降低了板厚精度。
就是說(shuō)，在日本專利公開號(hào)50-24902所述的機(jī)架分體式多輥軋機(jī)中，上、下內(nèi)機(jī)架被等分開，操作側(cè)外機(jī)架和驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架各自在一個(gè)經(jīng)過(guò)穿行路線調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的中心點(diǎn)上支承上內(nèi)機(jī)架的頂側(cè)，而操作側(cè)外機(jī)架和驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架各自在一個(gè)經(jīng)過(guò)壓下缸的中心點(diǎn)上支承著下支承上內(nèi)機(jī)架的底側(cè)。因此，上、下內(nèi)機(jī)架容易在水平方向上變形，結(jié)果造成機(jī)架因通過(guò)四個(gè)設(shè)置在頂側(cè)和底側(cè)上的支承軸承而作用的軋機(jī)反作用力(水平力)而開口。開口使支承軸承水平移動(dòng)，從而造成上、下工作輥離開板材。因此，機(jī)架分體式多輥軋機(jī)在軋機(jī)剛性方面低，從而降低了板厚精度。
在“生產(chǎn)技術(shù)論文集”(1993)所述的機(jī)架分體式多輥軋機(jī)中，盡管上內(nèi)機(jī)架頂側(cè)分別在兩點(diǎn)上由操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架支承，但是它與日本專利公開號(hào)50-24902所述的機(jī)架分體式多輥軋機(jī)一樣，其上、下內(nèi)機(jī)架被等分開并且下內(nèi)機(jī)架的底側(cè)分別在一個(gè)點(diǎn)上由操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架支承。因此。存在著軋機(jī)剛性因開口大而降低的問(wèn)題。
如上所述，在傳統(tǒng)的機(jī)架分體式多輥軋機(jī)中，沒(méi)有進(jìn)行因開口而使軋機(jī)剛性最佳化的設(shè)計(jì)。
(1)為了實(shí)現(xiàn)上述第一目的，本發(fā)明的多輥式多級(jí)軋機(jī)包括一個(gè)用于安放一組設(shè)置于一條穿行線上方的軋輥的上內(nèi)機(jī)架、一個(gè)用于安放一組設(shè)置于該穿行線下方的軋輥的下內(nèi)機(jī)架、用于安放上、下內(nèi)機(jī)架的操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架，所述多輥軋機(jī)包括一個(gè)用于在相對(duì)穿行方向的前、后側(cè)的各兩點(diǎn)上將上內(nèi)機(jī)架的頂側(cè)支承在操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架上的上側(cè)支承機(jī)構(gòu)，所述上側(cè)支承機(jī)構(gòu)被布置在該上內(nèi)機(jī)架的頂側(cè)上并且位于操作側(cè)外機(jī)架和驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架之間；一個(gè)用于在相對(duì)穿行方向的前、后側(cè)的各兩點(diǎn)上將下內(nèi)機(jī)架的底側(cè)支承在操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架上的下側(cè)支承機(jī)構(gòu)，所述下側(cè)支承機(jī)構(gòu)被布置在該下內(nèi)機(jī)架的底側(cè)上并且位于操作側(cè)外機(jī)架和驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架之間。
如上所述地，通過(guò)在操作側(cè)和驅(qū)動(dòng)側(cè)上由各兩點(diǎn)而不是一點(diǎn)地支承上、下內(nèi)機(jī)架，可以使由軋制力分量引起的上下兩側(cè)的支承軸承的位移量很小，軋機(jī)剛性的降低可以得到抑制。因此，可以進(jìn)行在板厚控制能力方面良好的且穩(wěn)定的軋制。
(2)此外，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的多輥式多級(jí)軋機(jī)包括一個(gè)用于安放一組設(shè)置于一條穿行線上方的軋輥的上內(nèi)機(jī)架、一個(gè)用于安放一組設(shè)置于該穿行線下方的軋輥的下內(nèi)機(jī)架以及用于安放上、下內(nèi)機(jī)架的操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架，所述多輥軋機(jī)包括一個(gè)用于在相對(duì)穿行方向的前、后側(cè)的各兩點(diǎn)上將上內(nèi)機(jī)架的頂側(cè)支承在操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架上的上側(cè)支承機(jī)構(gòu)，所述上側(cè)支承機(jī)構(gòu)被布置在該上內(nèi)機(jī)架的頂側(cè)上并且位于操作側(cè)外機(jī)架和驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架之間；一個(gè)用于在相對(duì)穿行方向的前、后側(cè)的各兩點(diǎn)上將下內(nèi)機(jī)架的底側(cè)支承在操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架上的下側(cè)支承機(jī)構(gòu)，所述下側(cè)支承機(jī)構(gòu)被布置在該下內(nèi)機(jī)架的底側(cè)上并且位于操作側(cè)外機(jī)架和驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架之間；當(dāng)上、下內(nèi)機(jī)架之間的垂直剛性比被定義為所述上內(nèi)機(jī)架剛性/下內(nèi)機(jī)架剛性時(shí)，如此形成機(jī)架部，即垂直剛性比可以成為1.02-1.18。
如上所述地，通過(guò)在操作側(cè)和驅(qū)動(dòng)側(cè)上由各兩點(diǎn)而不是一點(diǎn)地支承上、下內(nèi)機(jī)架，可以使由軋制力分量引起的上下兩側(cè)的支承軸承的位移量很小，軋機(jī)剛性的降低可以得到抑制。此外，通過(guò)在上述前提條件下將上、下內(nèi)機(jī)架之間的垂直剛性比設(shè)定為1.02-1.18，與在上、下內(nèi)機(jī)架之間的垂直剛性比為1時(shí)的情況相比，上、下內(nèi)機(jī)架的總剛性可以提高，結(jié)果，上、下內(nèi)機(jī)架的剛性降低可得到抑制。因此，可以進(jìn)行在板厚控制能力方面良好的且穩(wěn)定的軋制。
(3)此外，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的多輥式多級(jí)軋機(jī)包括一個(gè)用于安放一組設(shè)置于一條穿行線上方的軋輥的上內(nèi)機(jī)架、一個(gè)用于安放一組設(shè)置于該穿行線下方的軋輥的下內(nèi)機(jī)架以及用于安放上、下內(nèi)機(jī)架的操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架，所述多輥軋機(jī)包括一個(gè)用于在相對(duì)穿行方向的前、后側(cè)的各兩點(diǎn)上將上內(nèi)機(jī)架的頂側(cè)支承在操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架上的上側(cè)支承機(jī)構(gòu)，所述上側(cè)支承機(jī)構(gòu)被布置在該上內(nèi)機(jī)架的頂側(cè)上并且位于操作側(cè)外機(jī)架和驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架之間；一個(gè)用于在相對(duì)穿行方向的前、后側(cè)的各兩點(diǎn)上將下內(nèi)機(jī)架的底側(cè)支承在操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架上的下側(cè)支承機(jī)構(gòu)，所述下側(cè)支承機(jī)構(gòu)被布置在該下內(nèi)機(jī)架的底側(cè)上并且位于操作側(cè)外機(jī)架和驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架之間；下內(nèi)機(jī)架的高度比上內(nèi)機(jī)架的高度高。
如上所述地，通過(guò)在操作側(cè)和驅(qū)動(dòng)側(cè)上由各兩點(diǎn)而不是一點(diǎn)地支承上、下內(nèi)機(jī)架，可以使由軋制力分量引起的上下兩側(cè)的支承軸承的位移量很小，軋機(jī)剛性降低可得到抑制。此外，通過(guò)在上述前提條件下使下內(nèi)機(jī)架的高度大于上內(nèi)機(jī)架的高度，與上、下內(nèi)機(jī)架的高度相同時(shí)的情況相比，可以增大上、下內(nèi)機(jī)架的總剛性。因此，可以進(jìn)行在板厚控制能力方面良好的且穩(wěn)定的軋制。
(4)在上述第(3)項(xiàng)中，上內(nèi)機(jī)架與下內(nèi)機(jī)架的高度比最好為0.72-0.98。
這樣一來(lái)，上、下內(nèi)機(jī)架之間的垂直剛性比變?yōu)?.02-1.18。因此，可以進(jìn)行在板厚控制能力方面良好的且穩(wěn)定的軋制。
(5)此外，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的多輥式多級(jí)軋機(jī)包括一個(gè)用于安放一組設(shè)置于一條穿行線上方的軋輥的上內(nèi)機(jī)架、一個(gè)用于安放一組設(shè)置于該穿行線下方的軋輥的下內(nèi)機(jī)架以及用于安放上、下內(nèi)機(jī)架的操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架，所述多輥軋機(jī)包括一個(gè)用于在相對(duì)穿行方向的前、后側(cè)的各兩點(diǎn)上將上內(nèi)機(jī)架的頂側(cè)支承在操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架上的上側(cè)支承機(jī)構(gòu)，所述上側(cè)支承機(jī)構(gòu)被布置在該上內(nèi)機(jī)架的頂側(cè)上并且位于操作側(cè)外機(jī)架和驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架之間；一個(gè)用于在相對(duì)穿行方向的前、后側(cè)的各兩點(diǎn)上將下內(nèi)機(jī)架的底側(cè)支承在操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架上的下側(cè)支承機(jī)構(gòu)，所述下側(cè)支承機(jī)構(gòu)被布置在該下內(nèi)機(jī)架的底側(cè)上并且位于操作側(cè)外機(jī)架和驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架之間；下內(nèi)機(jī)架在穿行方向上的寬度大于上內(nèi)機(jī)架在穿行方向上的寬度。
如上所述地，通過(guò)在操作側(cè)和驅(qū)動(dòng)側(cè)上由各兩點(diǎn)而不是一點(diǎn)地支承上、下內(nèi)機(jī)架，可以使由軋制力分量引起的上下兩側(cè)的支承軸承的位移量很小，軋機(jī)剛性降低可得到抑制。此外，通過(guò)在上述前提條件下使下內(nèi)機(jī)架的寬度大于上內(nèi)機(jī)架的寬度，與上、下內(nèi)機(jī)架的寬度相等時(shí)的情況相比，可以增大上、下內(nèi)機(jī)架的總剛性。因此，可以進(jìn)行在板厚控制能力方面良好的且穩(wěn)定的軋制。
(6)在上述第(5)項(xiàng)中，上內(nèi)機(jī)架與下內(nèi)機(jī)架的寬度比最好為0.72-0.98。
由此一來(lái)，上、下內(nèi)機(jī)架之間的垂直剛性比變?yōu)?.02-1.18。因此，可以進(jìn)行在板厚控制能力方面良好的且穩(wěn)定的軋制。
圖面簡(jiǎn)介

圖1是表示本發(fā)明多輥式多級(jí)軋機(jī)的第一實(shí)施例的主視圖。
圖2是表示沿圖1的線II-II的平面截取的多輥式多級(jí)軋機(jī)第一實(shí)施例的橫截面圖。
圖3是舉例表示在20輥軋機(jī)的支承軸承中的負(fù)荷分布情況的視圖。
圖4表示機(jī)架分體式20輥軋機(jī)的上內(nèi)機(jī)架變形(機(jī)架開口)。
圖5表示傳統(tǒng)的機(jī)架分體式多級(jí)軋機(jī)的上內(nèi)機(jī)架的簡(jiǎn)化模型。
圖6表示本發(fā)明內(nèi)機(jī)架的一個(gè)模型。
圖7是表示本發(fā)明的多輥式多級(jí)軋機(jī)的第二實(shí)施例的主視圖。
圖8是表示沿圖7的線VIII-VIII的平面截取的多輥式多級(jí)軋機(jī)第二實(shí)施例的橫截面圖。
圖9是表示本發(fā)明的多輥式多級(jí)軋機(jī)的第三實(shí)施例的主視圖。
圖10是表示沿圖9的線X-X的平面截取的多輥式多級(jí)軋機(jī)第三實(shí)施例的橫截面圖。
圖11是軋機(jī)第二實(shí)施例的內(nèi)機(jī)架的模型圖。
圖12表示上、下內(nèi)機(jī)架的剛性比及其高度比之間的關(guān)系。
圖13表示上、下內(nèi)機(jī)架的剛性比及其總的剛性特性之間的關(guān)系。
圖14表示上、下內(nèi)機(jī)架的高度比及其總的剛性特性之間的關(guān)系。
圖15表示上、下內(nèi)機(jī)架的剛性比及其寬度比之間的關(guān)系。
附圖標(biāo)記說(shuō)明1-工作輥；2-第一中間輥；3-第二中間輥；4-支承軸承；5-上輥組；6-下輥組；8、8A、8B-上內(nèi)機(jī)架；9、9A、9B-下內(nèi)機(jī)架；10、11-外機(jī)架；15、16-穿行線調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；17、18、20-壓下缸；發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明以下將參見(jiàn)附圖來(lái)說(shuō)明實(shí)施例。
圖1是表示本發(fā)明多輥式多級(jí)軋機(jī)的第一實(shí)施例的主視圖，圖2是表示沿圖1的線II-II的平面截取的多輥式多級(jí)軋機(jī)第一實(shí)施例的橫截面圖。在本實(shí)施例中，上、下內(nèi)機(jī)架都在操作側(cè)與驅(qū)動(dòng)側(cè)上各在兩點(diǎn)上支承于外機(jī)架上。
參見(jiàn)圖1、2，本發(fā)明的多輥式多級(jí)軋機(jī)包括設(shè)置在穿行線PL上方的上輥組5、設(shè)置在穿行線PL下方的下輥組6、用于安放上輥組5的上內(nèi)機(jī)架8、用于安放下輥組6的下內(nèi)機(jī)架9、用于安放上、內(nèi)機(jī)架8、9的操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架10、11。上、下輥組5、6分別具有一個(gè)工作輥1、第一中間輥2、第二中間輥3和支承軸承4。工作輥1的數(shù)量可以是上、下內(nèi)機(jī)架各有一個(gè)，第一中間輥2的數(shù)量可以是上、下內(nèi)機(jī)架各有兩個(gè)，第二中間輥3的數(shù)量可以是上、下內(nèi)機(jī)架各有三個(gè)，支承軸承的數(shù)量可以是上、下內(nèi)機(jī)架各有四個(gè)。如上所述，這個(gè)多輥式多級(jí)軋機(jī)的實(shí)施例是機(jī)架分體式20輥多級(jí)軋機(jī)。
在上內(nèi)機(jī)架8的頂側(cè)上，兩個(gè)穿行線調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)15、16設(shè)置在操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架10、11之間，這兩個(gè)穿行線調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)15、16的搖板形成了用于各自在相對(duì)穿行方向而言的前后兩側(cè)的兩點(diǎn)上把上內(nèi)機(jī)架8的頂側(cè)支承在操作側(cè)和驅(qū)動(dòng)側(cè)的外機(jī)架10、11上的上側(cè)支承機(jī)構(gòu)。此外，在下內(nèi)機(jī)架9的底側(cè)上，兩個(gè)壓下缸17、18被設(shè)置在操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架10、11之間，壓下缸17、18的搖板構(gòu)成了用于各自在相對(duì)穿行方向而言的前后兩側(cè)的兩點(diǎn)上把下內(nèi)機(jī)架9的底側(cè)支承在操作側(cè)和驅(qū)動(dòng)側(cè)的外機(jī)架10、11上的下側(cè)支承機(jī)構(gòu)。
與尺寸相同的單座式20輥軋機(jī)相比，傳統(tǒng)的機(jī)架分體式20輥軋機(jī)的軋機(jī)剛性降低了，這是因?yàn)閮?nèi)機(jī)架被分開了。以下，參見(jiàn)圖3、4來(lái)說(shuō)明剛性降低的一個(gè)因素。
圖3是舉例表示在20輥軋機(jī)的支承軸承中的負(fù)荷分布情況的視圖。在圖中，符號(hào)A-H表示各支承軸承4的位置。在這些支承軸承中，位于上下側(cè)的位置A、D、E、H的支承軸承4承受了60％的軋制反作用力。在位置A、D、E、H上的支承軸承4的軸的承載方向近似于水平，機(jī)架因這些負(fù)荷而在水平方向上變形。
圖4表示機(jī)架分體式20輥軋機(jī)的上內(nèi)機(jī)架變形(機(jī)架開口)。由于機(jī)架是分體的，所以由承受60％軋制反作用力的在位置A、D、E、H上的支承軸承4引起的機(jī)架變形變大。這個(gè)現(xiàn)象被稱為機(jī)架開口。在下內(nèi)機(jī)架9上可以出現(xiàn)相同情況。
因機(jī)架開口造成的支承軸承4水平移動(dòng)造成上、下工作輥的位置離開板材。因此，在機(jī)架分體式軋機(jī)中，與整體單座式20輥軋機(jī)相比，更大機(jī)架開口的出現(xiàn)降低了軋機(jī)剛性。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的發(fā)明人致力于以下事實(shí)地進(jìn)行了研究，即在位置A、D、E、H上的支承軸承4的軸的水平方向力造成機(jī)架開口，從而加速了軋機(jī)剛性的降低，本發(fā)明人研究了能夠有效抑制內(nèi)機(jī)架變形的支承位置及內(nèi)機(jī)架比例，結(jié)果，因發(fā)現(xiàn)可以解決上述問(wèn)題而提出了本發(fā)明。
以下，說(shuō)明本發(fā)明的工作。
在這里，考慮了由在上內(nèi)機(jī)架8的位置A、D上作用于支承軸承4的軋制力造成的內(nèi)機(jī)架8的開口。圖5表示傳統(tǒng)的機(jī)架分體式多級(jí)軋機(jī)的上內(nèi)機(jī)架的簡(jiǎn)化模型，在中央有一個(gè)限制點(diǎn)。圖6表示本發(fā)明內(nèi)機(jī)架的一個(gè)模型，在穿行方向的前后端上都有限制點(diǎn)，而不是在圖5所示的中央點(diǎn)上。
考慮到在位置A處的支承軸承4中位移δAx、δAy(在位置D、E、H處的支承可以說(shuō)也是一樣的)，容易估計(jì)到，在傳統(tǒng)軋機(jī)中，在穿行方向的前后端上產(chǎn)生于內(nèi)機(jī)架頂側(cè)的位移δ1影響了位移δAx、δAy，因此，傳統(tǒng)軋機(jī)中的位移δAx、δAy與本發(fā)明相比變大了。
本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果在位置A、B、C、D處的支承軸承4在x、y方向上的位移δIJ是已知的，則可以獲得在各位移δIJ與工作輥垂直位移ΔIY之間的以下直線關(guān)系，因此，如果知道了在位置A、B、C、D處的支承軸承4在x、y方向上的位移δIJ，則可以利用該關(guān)系計(jì)算出作為總和Δ地工作輥軸在垂直方向上的位移Δh。
Δ＝αIX×δIX+αIY×δIY(1)其中是αIJ是比例常數(shù)。
下標(biāo)I表示支承軸承(A-H)的位置，下標(biāo)J表示方向(x，y)。
具體地說(shuō)，在上內(nèi)機(jī)架中的工作輥軸位移Δht是由公式(2)算出的，而在下內(nèi)機(jī)架中的工作輥軸位移Δhb是由公式(3)算出的。
Δht＝ΔAy+ΔBy(2)
根據(jù)位置對(duì)稱性，C、D組合可以替換A、B組合。
Δhb＝ΔHy+ΔGy (3)根據(jù)位置對(duì)稱性，E、F組合可以替換G、H組合。
根據(jù)以下公式計(jì)算出上、下內(nèi)機(jī)架的總垂直剛性K。
K＝P/(Δht+Δhb) (4)可以從公式(1)-(4)中了解到，與限制點(diǎn)如圖5所示地位于中央位置的情況相比，在限制點(diǎn)位于穿行方向的前后側(cè)的兩個(gè)位置上的情況下，就是說(shuō)總共在操作側(cè)和驅(qū)動(dòng)側(cè)的四個(gè)點(diǎn)上，如圖6所示地，位移δIJ可以被減小到一個(gè)較小值，因而，工作輥的垂直位移Δh可以被抑制為一個(gè)小數(shù)值，從而提高了軋機(jī)的垂直剛性。
至于圖6模型中的限制點(diǎn)，在本實(shí)施例中，在上內(nèi)機(jī)架8側(cè)的穿行線調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)15、16的搖板和在下內(nèi)機(jī)架9側(cè)的壓下缸17、18的搖板可以起到限制點(diǎn)(支承機(jī)構(gòu))的作用。換句話說(shuō)，由工作輥1、1施加的分輥力在上工作輥1中經(jīng)過(guò)上內(nèi)機(jī)架8和穿行線調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)15、16地被傳給外機(jī)架10、11并在下工作輥1的情況下經(jīng)過(guò)下內(nèi)機(jī)架9和壓下缸17、18地被傳給外機(jī)架10、11。此外，穿行線調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)15、16和壓下缸17、18具有保持上、下工作輥水平高度即保持穿行線不變的功能，這是因?yàn)榇┬芯€調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)15、16和壓下缸17、18可以調(diào)節(jié)其重量。
因此，根據(jù)本發(fā)明，在機(jī)架分體式多級(jí)軋機(jī)中，可以盡可能地抑制軋機(jī)剛性降低并且可以進(jìn)行在板厚控制能力方面出色的穩(wěn)定軋制。
以下描述本發(fā)明的第二實(shí)施例，參見(jiàn)圖7、8，以下描述本發(fā)明的第三實(shí)施例，參見(jiàn)圖9、10。在圖中，等同于圖1、2所示的那些部件由相同標(biāo)記表示。
在第一實(shí)施例中，對(duì)于操作側(cè)和驅(qū)動(dòng)側(cè)的每一側(cè)來(lái)說(shuō)，作為下內(nèi)機(jī)架的限制點(diǎn)地將壓下缸設(shè)置在兩個(gè)位置上，即總共四個(gè)位置上。但可以考慮到有這樣一些情況，即從經(jīng)濟(jì)特征以及兩側(cè)之間協(xié)調(diào)性的角度出發(fā)，很難將壓下缸布置在四個(gè)位置上。圖7、8的第二實(shí)施例和圖9、10的第三實(shí)施例是在考慮了上述觀點(diǎn)的情況下制定的，一個(gè)壓下缸被設(shè)置在穿行方向的中央位置上，通過(guò)改變上、下內(nèi)機(jī)架的比例而獲得了最佳垂直剛性，從而改變了垂直剛性比。
首先，說(shuō)明圖7、8所示的實(shí)施例。
參見(jiàn)圖7、8，上輥組5被安裝在上內(nèi)機(jī)架8A中，下輥組6被安裝在下內(nèi)機(jī)架9A中。上、下內(nèi)機(jī)架8A、9A被安放在操作側(cè)外機(jī)架和驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架10、11中。在上內(nèi)機(jī)架8A的頂側(cè)上，兩個(gè)穿行線調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)15、16被設(shè)置在操作側(cè)外機(jī)架和驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架10、11之間。這兩個(gè)穿行線調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)15、16的搖板構(gòu)成了用于各自在相對(duì)穿行方向而言的前后兩側(cè)的兩點(diǎn)上把上內(nèi)機(jī)架8A的頂側(cè)支承在操作側(cè)和驅(qū)動(dòng)側(cè)的外機(jī)架10、11上的上側(cè)支承機(jī)構(gòu)。此外，在下內(nèi)機(jī)架9A的底側(cè)上，壓下缸20被設(shè)置在操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架10、11之間，壓下缸20的搖板構(gòu)成了用于各自在相對(duì)穿行方向而言的中心位置的一點(diǎn)上把下內(nèi)機(jī)架9A的底側(cè)支承在操作側(cè)和驅(qū)動(dòng)側(cè)的外機(jī)架10、11上的下側(cè)支承機(jī)構(gòu)。
設(shè)上、下內(nèi)機(jī)架8A、9A的寬度都為W，上、下內(nèi)機(jī)架8A、9A的高度分別為ht、hb，上、下內(nèi)機(jī)架8A、9A的寬度W彼此相等，下內(nèi)機(jī)架9A的高度hb比上內(nèi)機(jī)架8A高度ht的大δhb。軋機(jī)具有上、下內(nèi)機(jī)架8A、9A的高度比ht/hb為0.72-0.98的機(jī)架比例。這等同于上、下內(nèi)機(jī)架8A、9A之間的垂直剛性比(上內(nèi)機(jī)架剛性/下內(nèi)機(jī)架剛性)變?yōu)?.02-1.18。
此外，與第一實(shí)施例相比，上、下內(nèi)機(jī)架8A、9A的寬度W等同于第一實(shí)施例的上、下內(nèi)機(jī)架8、9的寬度，上、下內(nèi)機(jī)架8A、9A的高度ht、hb之和等于第一實(shí)施例的上、下內(nèi)機(jī)架8、9的高度ht、hb之和。就是說(shuō)，整個(gè)軋機(jī)尺寸與第一實(shí)施例的一樣。
在上、下內(nèi)機(jī)架8A、9A的寬度W如上所述地彼此相等的情況下，在下內(nèi)機(jī)架9A中的上述位移δ1可以減小并且下內(nèi)機(jī)架9A的垂直剛性可以通過(guò)把下內(nèi)機(jī)架9A的高度增大δhb地達(dá)到上內(nèi)機(jī)架8A高度而提高，從而調(diào)節(jié)剛性比。此外，通過(guò)調(diào)節(jié)上、下內(nèi)機(jī)架高度比而決定上、下內(nèi)機(jī)架的高度尺寸，可以進(jìn)行確保浪費(fèi)少且經(jīng)濟(jì)的剛性的機(jī)架設(shè)計(jì)。
此外，由于上、下內(nèi)機(jī)架的寬度W彼此相等，所以，本實(shí)施例具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即當(dāng)維修內(nèi)機(jī)架與外機(jī)架之間的襯板時(shí)，與其中上、下內(nèi)機(jī)架的寬度比改變的下述實(shí)施例相比，可以輕松地抽出內(nèi)機(jī)架。
以下說(shuō)明圖9、10所示的實(shí)施例。
參見(jiàn)圖9、10，上輥組5安裝在上內(nèi)機(jī)架8B中，下輥組6被安裝在下內(nèi)機(jī)架9B中。上、下內(nèi)機(jī)架8B、9B被安放在操作側(cè)外機(jī)架和驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架10、11中。在上內(nèi)機(jī)架8B的頂側(cè)上，兩個(gè)穿行線調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)15、16被設(shè)置在操作側(cè)外機(jī)架和驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架10、11之間。這兩個(gè)穿行線調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)15、16的搖板構(gòu)成了用于各自在相對(duì)穿行方向而言的前后兩側(cè)的兩點(diǎn)上把上內(nèi)機(jī)架8B的頂側(cè)支承在操作側(cè)和驅(qū)動(dòng)側(cè)的外機(jī)架10、11上的上側(cè)支承機(jī)構(gòu)。此外，在下內(nèi)機(jī)架9B的底側(cè)上，壓下缸20被設(shè)置在操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架10、11之間，壓下缸20的搖板構(gòu)成了用于各自在相對(duì)穿行方向而言的中心位置的一點(diǎn)上把下內(nèi)機(jī)架9B的底側(cè)支承在操作側(cè)和驅(qū)動(dòng)側(cè)的外機(jī)架10、11上的下側(cè)支承機(jī)構(gòu)。
設(shè)上、下內(nèi)機(jī)架8B、9B的寬度為Wt、Wb，上、下內(nèi)機(jī)架8B、9B的高度分別為ht、hb，上、下內(nèi)機(jī)架8B、9B的高度ht、hb是一樣的，下內(nèi)機(jī)架9B的寬度Wb比上內(nèi)機(jī)架8B寬度Wt的大(圖9、10的虛線部)，軋機(jī)具有上、下內(nèi)機(jī)架8B、9B的寬度比Wt/Wb為0.78-0.94的機(jī)架比例。這等同于上、下內(nèi)機(jī)架8A、9A之間的垂直剛性比(上內(nèi)機(jī)架剛性/下內(nèi)機(jī)架剛性)變?yōu)?.02-1.18(以后說(shuō)明)。
如上所述，上、下內(nèi)機(jī)架的剛性比可以通過(guò)改變上、下內(nèi)機(jī)架8B、9B的寬度比來(lái)調(diào)節(jié)，在下內(nèi)機(jī)架9B中的上述位移δ1可以減小，可以提高下內(nèi)機(jī)架9B的垂直剛性。
以下，參見(jiàn)圖11-圖15來(lái)說(shuō)明圖7、8的第二實(shí)施例與圖9、10的第三圖11是第二實(shí)施例的軋機(jī)內(nèi)機(jī)架的模型圖。穿行線調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)15、16的搖板限制了上內(nèi)機(jī)架8A，在工作輥中心的壓下缸10的搖板限制了下內(nèi)機(jī)架9A。上、下內(nèi)機(jī)架8A、9A的寬度是一樣的。
圖12是其橫坐標(biāo)為圖11所示模型的上、下內(nèi)機(jī)架剛性比且其縱坐標(biāo)為上、下內(nèi)機(jī)架的高度比的曲線圖。內(nèi)機(jī)架的寬度是一樣的，即Wt＝Wb。上、下內(nèi)機(jī)架的剛性是通過(guò)用工作輥軸的垂直位移Δht、Δhb除以軋制力而算出的，而垂直位移Δht、Δhb是用公式(2)、(3)而根據(jù)包括上、下輥組的各開口部在上、下內(nèi)機(jī)架中的位移δIJ出的，所述位移δIJ是用三維無(wú)限元法(FEM)算出的。
Kt＝P/PΔht (5)Kb＝P/Δhb(6)如圖12所示，可以看到，由于上、下內(nèi)機(jī)架的限制點(diǎn)不同，所以上內(nèi)機(jī)架的剛性大于下內(nèi)機(jī)架的剛性，就是說(shuō)，當(dāng)上、下內(nèi)機(jī)架的高度相同即高度比為1時(shí)，剛性比約為1.2?？梢粤私獾?，為了抑制工作輥位移，當(dāng)沒(méi)有改變內(nèi)機(jī)架寬度時(shí)，提高內(nèi)機(jī)架高度是有效的。但是，考慮到軋機(jī)安裝建筑物的高度、原材料成本和加工成本，總的內(nèi)機(jī)架高度(ht+hb)最好被固定為一個(gè)固定值，通過(guò)組合ht、hb來(lái)決定最佳的機(jī)架比例。
在這里，進(jìn)一步具體說(shuō)明最佳比例。
圖13是其橫坐標(biāo)為上、下內(nèi)機(jī)架的剛性比Kt/Kb且其縱坐標(biāo)為此時(shí)上、下內(nèi)機(jī)架的總剛性K與當(dāng)上、下內(nèi)機(jī)架的剛性比Kt/Kb為1時(shí)的上、下內(nèi)機(jī)架的總剛性K0之比α的曲線。
每個(gè)符號(hào)的含義與以下公式有關(guān)α＝K/K0(7)K0＝P/2Δht0＝P/2Δhb0(8)無(wú)論剛性為K或K0，內(nèi)機(jī)架的高度ht+hb是固定不變的。
可以從圖13中看到，當(dāng)上、下內(nèi)機(jī)架的剛性保持為1.02-1.18時(shí)，整個(gè)上、下內(nèi)機(jī)架的剛性比α表現(xiàn)為大于1.0025，在保持一定內(nèi)機(jī)架高變ht+hb不變的情況下，可以獲得最佳的機(jī)架比例。
以下，說(shuō)明實(shí)現(xiàn)最佳機(jī)架比例的條件。
由于當(dāng)上、下內(nèi)機(jī)架寬度不變時(shí)，在上、下內(nèi)機(jī)架比例與上、下內(nèi)機(jī)架剛性比之間存在線性一對(duì)一對(duì)應(yīng)關(guān)系，所以可以輕松地獲得上、下內(nèi)機(jī)架高度比與總的上、下內(nèi)機(jī)架剛性比α之間的關(guān)系。
圖13是其橫坐標(biāo)為上、下內(nèi)機(jī)架高度比ht/hb且縱坐標(biāo)為當(dāng)時(shí)的上、下內(nèi)機(jī)架總剛性與當(dāng)上、下內(nèi)機(jī)架高度比ht/hb為1時(shí)的上、下內(nèi)機(jī)架總剛性之比?？梢詮膱D中看到，當(dāng)上、下內(nèi)機(jī)架高度比保持為0.72-0.98時(shí)，總的上、下內(nèi)機(jī)架的剛性比α表現(xiàn)為大于1.0025，在保持一定內(nèi)機(jī)架高度ht+hb不變的情況下，可以獲得最佳的機(jī)架比例。
另一方面，即使上、下內(nèi)機(jī)架高度ht、hb彼此相同，也可以通過(guò)使機(jī)架寬度不一致而使剛性相同。
圖15是其橫坐標(biāo)為上、下內(nèi)機(jī)架剛性比且其縱坐標(biāo)為寬度比的曲線圖，其中上內(nèi)機(jī)架頂側(cè)支承在操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架的各兩點(diǎn)上，施加軋制力的壓下缸如第三實(shí)施例所示地設(shè)置在操作側(cè)與驅(qū)動(dòng)側(cè)上。上、下內(nèi)機(jī)架的高度相同，即ht＝hb。計(jì)算是在與圖12的計(jì)算相同的方式的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。
可以從圖15中看到，上、下內(nèi)機(jī)架的剛性比Kt/Kb可以通過(guò)將上、下內(nèi)機(jī)架的寬度比設(shè)定為0.78-0.94而被設(shè)定為1.02-1.18，因此，可以確定軋機(jī)安裝空間有限情況下的最佳機(jī)架比例。
在上述實(shí)施例中，用于將內(nèi)機(jī)架頂側(cè)支承在外機(jī)架上的上側(cè)支承機(jī)構(gòu)由穿行線調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的搖板構(gòu)成，用于將內(nèi)機(jī)架底側(cè)支承在外機(jī)架上的下側(cè)支承機(jī)構(gòu)由壓下缸的搖板構(gòu)成。但相反地，上側(cè)支承機(jī)構(gòu)可以由壓下缸的搖板構(gòu)成，下側(cè)支承機(jī)構(gòu)可以由穿行線調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的搖板構(gòu)成。在這種情況下，可以獲得相同效果。
此外，盡管參照20輥軋機(jī)地描述了以上實(shí)施例，但可以通過(guò)將本發(fā)明用于12輥軋機(jī)而獲得同樣的效果。
根據(jù)本發(fā)明，在機(jī)架分體式多級(jí)軋機(jī)中，可以通過(guò)盡可能抑制軋機(jī)剛性降低而進(jìn)行具有良好板厚控制能力的穩(wěn)定軋制。
權(quán)利要求
1.一種多輥式多級(jí)軋機(jī)，它包括一個(gè)用于安放一組設(shè)置于一條穿行線上方的軋輥的上內(nèi)機(jī)架、一個(gè)用于安放一組設(shè)置于該穿行線下方的軋輥的下內(nèi)機(jī)架、用于安放上、下內(nèi)機(jī)架的操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架，所述多輥軋機(jī)包括一個(gè)用于在相對(duì)穿行方向的前、后側(cè)的各兩點(diǎn)上將上內(nèi)機(jī)架的頂側(cè)支承在操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架上的上側(cè)支承機(jī)構(gòu)，所述上側(cè)支承機(jī)構(gòu)被布置在該上內(nèi)機(jī)架的頂側(cè)上并且位于操作側(cè)外機(jī)架和驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架之間；一個(gè)用于在相對(duì)穿行方向的前、后側(cè)的各兩點(diǎn)上將下內(nèi)機(jī)架的底側(cè)支承在操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架上的下側(cè)支承機(jī)構(gòu)，所述下側(cè)支承機(jī)構(gòu)被布置在該下內(nèi)機(jī)架的底側(cè)上并且位于操作側(cè)外機(jī)架和驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架之間。
2.一種多輥式多級(jí)軋機(jī)，它包括一個(gè)用于安放一組設(shè)置于一條穿行線上方的軋輥的上內(nèi)機(jī)架、一個(gè)用于安放一組設(shè)置于該穿行線下方的軋輥的下內(nèi)機(jī)架以及用于安放上、下內(nèi)機(jī)架的操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架，所述多輥軋機(jī)包括一個(gè)用于在相對(duì)穿行方向的前、后側(cè)的各兩點(diǎn)上將上內(nèi)機(jī)架的頂側(cè)支承在操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架上的上側(cè)支承機(jī)構(gòu)，所述上側(cè)支承機(jī)構(gòu)被布置在該上內(nèi)機(jī)架的頂側(cè)上并且位于操作側(cè)外機(jī)架和驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架之間；一個(gè)用于在相對(duì)穿行方向的前、后側(cè)的各兩點(diǎn)上將下內(nèi)機(jī)架的底側(cè)支承在操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架上的下側(cè)支承機(jī)構(gòu)，所述下側(cè)支承機(jī)構(gòu)被布置在該下內(nèi)機(jī)架的底側(cè)上并且位于操作側(cè)外機(jī)架和驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架之間；當(dāng)上、下內(nèi)機(jī)架之間的垂直剛性比被定義為所述上內(nèi)機(jī)架剛性/下內(nèi)機(jī)架剛性時(shí)，如此形成機(jī)架部，即垂直剛性比可以成為1.02-1.18。
3.一種多輥式多級(jí)軋機(jī)，它包括一個(gè)用于安放一組設(shè)置于一條穿行線上方的軋輥的上內(nèi)機(jī)架、一個(gè)用于安放一組設(shè)置于該穿行線下方的軋輥的下內(nèi)機(jī)架以及用于安放上、下內(nèi)機(jī)架的操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架，所述多輥軋機(jī)包括一個(gè)用于在相對(duì)穿行方向的前、后側(cè)的各兩點(diǎn)上將上內(nèi)機(jī)架的頂側(cè)支承在操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架上的上側(cè)支承機(jī)構(gòu)，所述上側(cè)支承機(jī)構(gòu)被布置在該上內(nèi)機(jī)架的頂側(cè)上并且位于操作側(cè)外機(jī)架和驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架之間；一個(gè)用于在相對(duì)穿行方向的前、后側(cè)的各兩點(diǎn)上將下內(nèi)機(jī)架的底側(cè)支承在操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架上的下側(cè)支承機(jī)構(gòu)，所述下側(cè)支承機(jī)構(gòu)被布置在該下內(nèi)機(jī)架的底側(cè)上并且位于操作側(cè)外機(jī)架和驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架之間；下內(nèi)機(jī)架的高度比上內(nèi)機(jī)架的高度高。
4.如權(quán)利要求3所述的多輥式多級(jí)軋機(jī)，其特征在于，上內(nèi)機(jī)架與下內(nèi)機(jī)架的高度比為0.72-0.98。
5.一種多輥式多級(jí)軋機(jī)，它包括一個(gè)用于安放一組設(shè)置于一條穿行線上方的軋輥的上內(nèi)機(jī)架、一個(gè)用于安放一組設(shè)置于該穿行線下方的軋輥的下內(nèi)機(jī)架以及用于安放上、下內(nèi)機(jī)架的操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架，所述多輥軋機(jī)包括一個(gè)用于在相對(duì)穿行方向的前、后側(cè)的各兩點(diǎn)上將上內(nèi)機(jī)架的頂側(cè)支承在操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架上的上側(cè)支承機(jī)構(gòu)，所述上側(cè)支承機(jī)構(gòu)被布置在該上內(nèi)機(jī)架的頂側(cè)上并且位于操作側(cè)外機(jī)架和驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架之間；一個(gè)用于在相對(duì)穿行方向的前、后側(cè)的各兩點(diǎn)上將下內(nèi)機(jī)架的底側(cè)支承在操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架上的下側(cè)支承機(jī)構(gòu)，所述下側(cè)支承機(jī)構(gòu)被布置在該下內(nèi)機(jī)架的底側(cè)上并且位于操作側(cè)外機(jī)架和驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架之間；下內(nèi)機(jī)架在穿行方向上的寬度大于上內(nèi)機(jī)架在穿行方向上的寬度。
6.如權(quán)利要求5所述的多輥式多級(jí)軋機(jī)，其特征在于，上內(nèi)機(jī)架與下內(nèi)機(jī)架的寬度比為0.78-0.94。
全文摘要
在機(jī)架分體式多輥軋機(jī)中,通過(guò)盡可能抑制軋機(jī)剛性的降低來(lái)提高板厚控制能力。在上內(nèi)機(jī)架8的頂側(cè)上,兩個(gè)穿行線調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)15、16設(shè)置于操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架10、11之間,從而形成了在相對(duì)穿行方向而言的前后兩側(cè)的各兩點(diǎn)上利用這兩個(gè)穿行線調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)15、16的搖板而將上內(nèi)機(jī)架8的頂側(cè)支承在操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架10、11上的上側(cè)支承機(jī)構(gòu)。此外,在下內(nèi)機(jī)架9的底側(cè)上,兩個(gè)壓下缸17、18被設(shè)置在操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架10、11之間,從而形成了在相對(duì)穿行方向而言的前后兩側(cè)的各兩點(diǎn)上利用這兩個(gè)壓下缸17、18的搖板而將下內(nèi)機(jī)架9的底側(cè)支承在操作側(cè)外機(jī)架與驅(qū)動(dòng)側(cè)外機(jī)架10、11上的下側(cè)支承機(jī)構(gòu)。
文檔編號(hào)B21B31/00GK1371769SQ01125219
公開日2002年10月2日 申請(qǐng)日期2001年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月20日
發(fā)明者中山徹, 高木道正, 乘鞍隆 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所