具有工作軋輥移位功能的軋機的製作方法

2023-05-22 04:25:06 2

專利名稱：具有工作軋輥移位功能的軋機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有工作軋輥移位功能的軋機，其中每一個都具有形成錐形形狀 的一端的工作軋輥沿其軸向方向移位，以控制軋帶(Strip)的邊緣下垂。
背景技術：
通常，在由軋機的工作軋輥進行軋制的情況中，出現所謂邊緣下垂的現象。在邊緣 下垂中，由於軋制期間的塑性流動，在沿軋帶寬度方向的軋帶厚度分布中，靠近軋帶的兩個 相對端部的部分變得比中間部分的薄。對於軋制後的軋帶，軋帶厚度的目標精度是需要的。 特別地，目前軋制產品具有不斷變高的質量和精度。因此，在沿寬度方向的軋帶厚度分布 中，對較高精度的軋帶厚度的需求變得更加嚴格。因此，迄今已經提出了用於以較高的精度控制軋制之後軋帶的寬度相對端部的邊 緣下垂的技術。而且，作為控制這種邊緣下垂的措施，通常採用工作軋輥移位方法，其中每 一個都具有形成錐形形狀的一端的工作軋輥沿其軸向方向移位。這種工作軋輥移位方法通 常應用於串列式軋機。具體地描述，如圖17所示，串列式軋機300包括第一軋制支架301、第二軋制支架 302、第三軋制支架303和第四軋制支架304。軋制支架301至304中的每一個旋轉地支撐 一對上、下工作軋輥310a和310b。工作軋輥310a和310b分別包括圓筒形輥體部311a和 312a以及形成在這些輥體部311a和312a的一端處的錐形部311b和312b。錐形部311b和 312b具有輥肩部311c和312c，其為錐形面的起始位置。應當注意，工作軋輥310a和310b 設置為使得錐形部311b和312b位於在工作軋輥310a和310b軸向方向上彼此相對的側面 上。而且，在採用上述串列式軋機300軋制軋帶1的情況中，軋帶1在軋制支架301至 304中的每一個的工作軋輥310a和310b之間通過，以降低其軋帶厚度。因此，在第一軋制 支架301中，甚至在位於具有大的軋帶厚度的軋帶1寬度方向的相對端之內的部分也出現 塑性變形。因此，該第一軋制支架301中的輥肩部311c和312c的移位位置是離軋帶1寬 度方向的相對端向內設置的最深位置(距離S 1)。第二軋制支架302中的移位位置是比前 述移位位置窄的位置(距離δ 2)。第三軋制支架303中的移位位置是遠窄於前述移位位置 的位置(距離S3)。第四軋制支架304中的移位位置是遠遠窄於前述移位位置的位置(距 離 δ 4)。換句話說，軋制支架301至304中的輥肩部311c和312c的移位位置設置為從第 一級上的第一軋制支架301逐步改變至末級上的第四軋制支架304，以便滿足δ1> δ2> δ3 > δ 4，與已經塑性變形的、軋帶1的厚度降低的軋帶1寬度方向的相對端部的轉變一 致。因此，與軋帶寬度方向的中間部分的軋帶厚度相比，軋制支架301至304中的每一個中 的軋帶1的寬度方向的相對端部的軋帶厚度在幾何上增加。因此，軋制後的軋帶1的寬度 方向的相對端部的邊緣下垂降低。另一方面，該上述工作軋輥移位方向將應用於包括單個軋制支架的可逆式軋機。如圖18A、18B和18C所示，在可逆式軋機350中，軋帶1在工作軋輥310a和310b之間來回 穿過多次，以被軋制多次。因此，其輥肩部311c和312c的移位位置需要從位於軋帶1寬度 方向的相對端部之內的最深位置逐步改變，以便滿足S 1> δ2> δ3，與塑性變形的、軋帶 1的厚度降低的寬度方向的相對端部的轉變一致。然而，如圖18Α所示，在第一穿過期間，輥體部311a和312a的與錐形部311b和 312b相對的端部與軋帶1的寬度方向的相對端部(邊緣部)接觸。因此，迄今為止，磨損缺 陷R已經出現在由高速鋼(維氏硬度900HV)形成的工作軋輥310a和310b的輥體部311a 和312a的端部中出現。這種磨損缺陷R在硬質材料或中硬材料和軟質材料的軋制中特別 明顯地發生，在硬質材料或中硬材料的軋制中軋制力設為高，軟質材料經過重複地通過而 加工硬化。而且，如圖18B和18C所示，在每次重複穿過的情況下，通過輥肩部311c和312c 的移位，輥體部311a和312a中的磨損缺陷R從軋帶1寬度方向的相對端部逐步移向位於 軋帶1寬度方向的相對端部之內的部分。這使得對應於在前穿過次數的磨損缺陷R轉移至 由輥體部31 Ia和312a軋制的軋帶1的表面。因此，出現轉移缺陷S。另一方面，目前已經提出了意圖通過形成硬質合金的工作軋輥來增加軋制表面硬 度的技術。例如在專利文獻1和2中披露了這種工作軋輥。{引用列表}{專利文獻}{專利文獻1}日本專利申請公開No. 2009-34690{專利文獻2}日本專利No. 344406
發明內容
要解決的技術問題然而，專利文獻1中描述的工作軋輥用在酸洗之前的冷軋中，目的是通過使用硬 質合金作為其材料，用它的軋制力碾碎並去除粘附至軋帶面的表面的熱軋氧化皮。而且，專 利文獻2中描述的工作軋輥設置在串列式軋機中，目的是通過使用硬質合金作為其材料， 減少軋制期間軋帶的磨損粒子的出現，並增加軋帶表面的清潔度。換句話說，上述常規工作 軋輥已經不應用於工作軋輥移位方法。因此，為了解決上述問題而提出了本發明，並且本發明的目標是提供一種具有工 作軋輥移位功能的軋機，在具有形成為錐形形狀的一端的工作軋輥沿其軸向方向移位以控 制軋帶的邊緣下垂時，該軋機能夠通過降低由軋帶寬度方向的相對端部引起的工作軋輥中 的磨損缺陷的出現，而軋制表面上不具有轉移缺陷的高質量的軋帶。技術方案根據本發明第一方面的用於解決上述問題的軋機提供了一種具有工作軋輥移位 功能的軋機，包括至少一個軋制支架，所述軋制支架包括一對上、下工作軋輥和用於沿工作 軋輥的軸向方向移位工作軋輥的輥移位裝置，該對上、下工作軋輥中的每一個在其輥體部 的一端具有錐形部，該錐形部具有向工作軋輥的頂端逐漸減小的輥直徑，該對上、下工作軋 輥夾緊軋帶，同時該對上、下工作軋輥具有的錐形部位於沿工作軋輥軸向方向彼此相對的 兩側上。該軋機的特徵在於，在所述工作軋輥中，至少輥體部的表面由陶瓷材料或硬質合金形成。根據本發明第二方面的用於解決上述問題的軋機提供了一種具有工作軋輥移位 功能的軋機，包括至少一個軋制支架，所述軋制支架包括一對上、下工作軋輥和用於沿工作 軋輥的軸向方向移位工作軋輥的輥移位裝置，該對上、下工作軋輥中的每一個在其輥體部 的一端具有錐形部，該錐形部具有向工作軋輥的頂端逐漸減小的輥直徑，該對上、下工作軋 輥夾緊軋帶，同時該對上、下工作軋輥具有的錐形部位於沿工作軋輥軸向方向彼此相對的 兩側上。該軋機的特徵在於，在所述工作軋輥中，至少輥體部的表面形成為具有1200HV或 更高的維氏硬度。根據本發明第三方面的用於解決上述問題的軋機提供了一種具有工作軋輥移位 功能的軋機，其特徵在於，輥移位裝置包括雙偏心軸承。根據本發明第四方面的用於解決上述問題的軋機提供了一種具有工作軋輥移位 功能的軋機，其特徵在於，每個工作軋輥為滿足輥直徑與軋帶的軋帶寬度之比為0. 03至 0. 1的小直徑輥。根據本發明第五方面的用於解決上述問題的軋機提供了一種具有工作軋輥移位 功能的軋機，包括用於檢測軋帶寬度方向的相對端部的軋帶厚度的檢測裝置，該檢測裝置 至少設置在末級處的軋制支架的出料側上，該軋機的特徵在於，根據軋帶的已經由檢測裝 置檢測到的軋帶厚度控制錐形部的移位位置。根據本發明第六方面的用於解決上述問題的軋機提供了一種具有工作軋輥移位 功能的軋機，其特徵在於，所述軋制支架為在反轉軋帶的傳輸方向的同時進行多次穿過的 多重軋制的可逆式軋制支架，並且輥移位裝置在軋帶每次穿過時逐步移位工作軋輥。有益效果因此，在根據本發明的具有工作軋輥移位功能的軋機中，通過至少增加工作軋輥 的輥體部的表面硬度，在具有錐形部的工作軋輥沿其軸向方向移位以控制軋帶的邊緣下垂 時，可以降低由軋帶寬度方向的相對端部(邊緣部)引起的輥體部中的磨損缺陷的出現。因 此，可以軋制在其表面上沒有轉移缺陷的高質量軋帶。


圖1為根據本發明第一實施例的六輥可逆式軋機的正視圖。圖2為當沿圖1的箭頭A-A的方向觀看時的橫截面視圖。圖3為當沿圖2的箭頭B-B的方向觀看時的橫截面視圖。圖4為根據本發明第二實施例的六輥可逆式軋機的正視圖。圖5為根據本發明第三實施例的四輥可逆式軋機的正視圖。圖6為當沿圖5的箭頭C-C的方向觀看時的橫截面視圖。圖7為根據本發明第四實施例的20輥可逆式軋機的正視圖。圖8為當沿圖7的箭頭D-D的方向觀看時的橫截面視圖。圖9為當沿圖8的箭頭E-E的方向觀看時的橫截面視圖。圖IOA至IOC為示出在軋帶的軋帶寬度從圖IOA至圖IOC減少的情況中設置在驅 動側的推力軸承移位情形的視圖。圖11為根據本發明第五實施例的20輥可逆式軋機的正視圖。
圖12為當沿圖11的箭頭F-F的方向觀看時的橫截面視圖。圖13為根據本發明第六實施例的12輥可逆式軋機的正視圖。圖14為包括軋帶厚度測量設備的可逆式軋機的正視圖。圖15為包括軋帶厚度測量設備的可逆式軋機的側視圖。圖16為包括軋帶厚度測量設備的串列式軋機的正視圖。圖17為常規串列式軋機中的工作軋輥移位方法的說明圖。圖18A至18C為該工作軋輥移位方法應用於常規可逆式軋機的說明圖，並分別示 出第一至第三次穿過期間的磨損缺陷和轉移缺陷的出現。
具體實施例方式以下，將參照附圖詳細描述根據本發明的具有工作軋輥移位功能的軋機。{實施例1}首先，將參照圖1至3描述第一實施例。如圖1和2所示，可逆式軋機11(其為六輥軋機)包括單個軋制支架，並具有一對 左、右(驅動側和工作側)殼體21a和21b。在殼體21a和21b內部，旋轉地支撐該對上、下 工作軋輥22a和22b、中間輥23a和23b、支承輥24a和24b。工作軋輥22a和22b分別接觸並由中間輥23a和23b支撐。這些中間輥23a和 23b分別接觸並由支承輥24a和24b支撐。而且，輥移位裝置(輥移位裝置)40、50、60和 70設置在工作軋輥22a和22b以及中間輥23a和23b的外側。隨後將對此進行詳細描述。 而且，在可逆式軋機11中，軋帶1在由未圖示的驅動單元驅動並旋轉(正反旋轉)的工作 軋輥22a和22b之間前後穿過多次，以便將軋帶1軋製成預定軋帶厚度和軋帶寬度。工作軋輥22a和22b分別包括圓筒形輥體部31a和32a、分別形成在輥體部31a和 32a的一端處的錐形形狀的錐形部31b和32b、形成在輥體部31a和32a的另一端處的輥頸 部31d和32d、以及形成在錐形部31b和32b頂端的輥頸部31e和32e。而且，錐形部31b 和32b具有輥肩部31c和32c，其是錐形部錐形面的起始位置(起點)。應當注意，工作軋 輥22a和22b設置為使得錐形部31b和32b設置在沿工作軋輥22a和22b軸向方向的彼此 相對的兩側上。在這裡，輥體部31a和32a以及錐形部31b和32b的表面用來軋制軋帶1。在工作 軋輥22a和22b中，至少輥體部31a和32a的表面(表面層)由為高硬度材料的陶瓷材料 或硬質合金(如，WC-Co系)形成。而且，其表面硬度按照維氏硬度為1200HV或更大，優選 約1600HV。應當注意，錐形部31b和32b的表面也可以由陶瓷材料硬質合金形成，其表面硬 度按照維氏硬度為1200HV或更大。具體地，工作軋輥22a和22b為組合式軋輥，其表面層部分由陶瓷材料或硬質合金 形成，其內層(芯體)部分由高速鋼等形成。應當注意，工作軋輥22a和22b可以為熱噴塗 表面輥，其中陶瓷材料熱噴塗到其表面上。通過輥移位裝置40，工作軋輥22a被旋轉地支撐為沿其軸向方向可移動。具體地， 輥移位裝置40包括一對左、右軸承箱41a和41b。在這些軸承箱41a和41b內部，分別旋轉 地支撐工作軋輥22a的輥頸部31d和31e。其中，如圖3所示，驅動側的軸承箱41a具有通 過可拆卸鉤子42可拆卸地連接至其上的移位框架43。而且，移位汽缸44a和44b插在移位框架43和殼體21a之間。在每個軸承箱41a和41b的相對側，設置了前、後撥頭對45a和45b。這些相對的 撥頭45a和45b由支柱46連接，並分別支撐在殼體21a和21b的側壁之間，以沿工作軋輥 22a的軸向方向可滑動。而且，彎曲汽缸47a和47b分別容納在撥頭45a和45b中。這些 彎曲汽缸47a和47b可以擠壓軸承箱41a和41b的下表面。因此，彎曲力施加至工作軋輥
22a ο因此，在輥移位裝置40中，通過致動移位汽缸44a和44b，工作軋輥22a可以沿其 軸向方向移位。而且，由於撥頭45a和45b也與軸承箱41a和41b的移位一起移位，則即使 軸承箱41a和41b設置在任何移位位置處，彎曲汽缸47a和47b也能夠施加彎曲力，並且可 以沿軋帶1的寬度方向進行軋帶形狀控制。類似地，通過輥移位裝置50，工作軋輥22b旋轉地支撐為沿其軸向方向可移動。具 體地，輥移位裝置50包括一對左、右軸承箱51a和51b。在這些軸承箱51a和51b的內部， 分別旋轉地支撐工作軋輥22b的輥頸部32d和32e。軸承箱51a和51b具有與圖3中示出的軸承箱41a和41b相同的支撐結構。在每 個軸承箱51a和51b的兩個相對側上，設置了前、後撥頭對55a和55b。撥頭55a和55b分 別設置在殼體21a和21b側壁之間，以沿工作軋輥22b的軸向方向可滑動。而且，彎曲汽缸 57a和57b分別容納在撥頭55a和55b中。這些彎曲汽缸57a和57b可以擠壓軸承箱51a 和51b的下表面。因此，彎曲力施加至工作軋輥22a。因此，類似於輥移位裝置40，輥移位 裝置50也可以進行移位操作、彎曲操作和軋帶形狀控制。而且，錐形形狀的中間輥23a通過輥移位裝置60支撐，錐形形狀的中間輥23a具 有工作軋輥22a和22b相同的形狀。具體地，中間輥23a旋轉地支撐在軸承箱61a和61b 中，並支撐在殼體21a和21b的側壁之間，以沿其軸向方向可滑動。而且，撥頭65a和65b 中的彎曲汽缸67a和67b分別向中間輥23a施加彎曲力。類似地，錐形形狀的中間輥23b通過輥移位裝置70支撐，錐形形狀的中間輥23b 具有與工作軋輥22a和22b相同的形狀。具體地，中間輥23b旋轉地支撐在軸承箱71a和 71b中，並支撐在殼體21a和21b的側壁之間，以沿其軸向方向可滑動。而且，撥頭75a和 75b中的彎曲汽缸77a和77b分別向中間輥23b施加彎曲力。因此，與中間輥23a和23b移位操作同時進行，彎曲力可以施加至這些中間輥23a 和23b。因此，可以以較高的精度進行沿軋帶1寬度方向的軋帶形狀控制。 而且，支撐輥24a旋轉地支撐在軸承箱25a和25b中。這些軸承箱25a和25b分別 通過包括蝸杆支架等的一對左、右軋制線調整裝置27a和27b由殼體21a和21b支撐。換 句話說，通過致動軋制線調整裝置27a和27b，可以沿垂直方向調整軋帶1的軋制線。另一方面，支撐輥24b旋轉地支撐在軸承箱26a和26b中。這些軸承箱26a和26b 分別通過包括蝸杆支架等的一對左、右軋制間隙控制油壓缸28a和28b由殼體21a和21b支 撐。換句話說，通過致動軋制間隙控制油壓缸28a和28b，其軋制力通過中間輥23a和23b 從工作軋輥22a和22b或者直接從工作軋輥22a和22b傳遞至軋帶1。因此，當採用可逆式軋機11壓軋軋帶1時，軋帶1在工作軋輥22a和22b之間前 後穿過多次。而且，在這種其中軋帶1穿過多次同時其傳輸方向反轉的多次軋制中，工作軋 輥22a和22b每次穿過時逐漸移動。從軋帶1的兩個相對端部向內的最深位置開始逐步控制輥肩部31c和32c的移位位置，與隨著軋帶1厚度減低而塑性變形的兩個相對端部的轉 變一致。這可以減少軋帶1的邊緣下垂。此時，輥體部31a和32a的與錐形部31b和32b相對的端部分別與軋帶1寬度方向 的相對端部(邊緣部)接觸。然而，由於輥體部31a和32a的表面硬度高，儘管輥肩部31c 和32c與已經塑性變形的軋帶1的寬度方向的相對端部的轉變一致地隨著每次重複穿過而 移動，但可以減少輥體部31a和32a中的磨損缺陷R(參見圖18A和18C)。因此，可以軋制 表面上沒有轉移缺陷S(參見圖18A至18C)的高質量軋帶1。在這裡，對於工作軋輥22a和22b，獲得了下述測試結果具有比具有900HV的維 氏硬度的高速鋼硬1. 8倍的1600HV的維氏硬度的陶瓷材料或硬質合金的磨損深度為高速 鋼磨損深度的1/25。因此，基於這種測試結果，在具有比具有900HV的維氏硬度的高速鋼硬 1. 3倍的1200HV的維氏硬度的材料的情況中，該材料的磨損深度可以設為高速鋼磨損深度 的1/4。因此，工作軋輥22a和22b的輥體部31a和32a的表面由為高硬度材料的陶瓷材料 或硬質合金形成，其表面硬度按照維氏硬度為1200HV或更高。而且，通過如上所述指定輥 體部31a和32a的表面材料和表面硬度，即使在將軋制力設為高的特別軋制諸如磁鋼、不鏽 鋼和超高抗張強度鋼帶之類的硬質材料、中硬材料以及通過軋制加工硬化的諸如銅合金鋼 帶之類的軟質材料的期間，也可以減少磨損缺陷R的出現。{實施例2}接下來，將參照圖4描述第二實施例。如圖4所示，在可逆式軋機12中，中等直徑工作軋輥22a和22b被旋轉地支撐。在 這些工作軋輥22a和22b的進料側和出料側，面對工作軋輥22a的支撐輥81a和81b以及 面對工作軋輥22b的支撐輥91a和91b被旋轉地支撐。工作軋輥22a的輥體部31a (參見圖2)由支撐輥81a和81b支撐。這些支撐輥81a 和81b分別由剖分軸承82a和82b旋轉地支撐。另一方面，工作軋輥22b的輥體部32a (參 見圖2)由支撐輥91a和91b支撐。這些支撐輥91a和91b分別由剖分軸承92a和92b旋 轉地支撐。應當注意，支撐輥81a、81b、91a和91b可以設置在進料側和出料側中的一個上。而且，由於工作軋輥22a和22b的支撐剛度可以通過設置支撐輥81a、81b、91a和 91b來改善，則可以降低其沿水平方向(軋帶1的傳輸方向)的偏轉。因此，工作軋輥22a 和22b可以形成為具有與支撐剛度的改善一致的中等直徑。在這裡，在作為中等直徑輥的 工作軋輥22a和22b中，其輥直徑與軋帶1的軋帶寬度之比為0. 08至0. 25。因此，通過增加工作軋輥22a和22b的輥體部31a和32a的表面硬度，即使在形成 為具有中等直徑的工作軋輥22a和22b沿其軸向方向移動以降低軋帶1的邊緣下垂時，也 可以減少由軋帶1寬度方向的相對端部引起的輥體部31a和32a中的磨損缺陷R。因此，可 以軋制表面沒有轉移缺陷S的高質量軋帶1。{實施例3}接下來，將參照圖5和6描述第三實施例。如圖5和6所示，可逆式軋機13為四輥軋機，其通過從第一實施例中描述的可逆 式軋機11去除中間輥23a和23b以及用於移位中間輥23a和23b的輥移位裝置60和70而獲得。因此，在具有簡化結果的可逆式軋機13中，再次通過增加工作軋輥22a和22b的輥體部31a和32a的表面硬度，即使在形成為具有中等直徑的工作軋輥22a和22b沿其軸 向方向移動以降低軋帶1的邊緣下垂時，也可以減少由軋帶1寬度方向的相對端部引起的 輥體部31a和32a中的磨損缺陷R。因此，可以軋制表面沒有轉移缺陷S的高質量軋帶1。{實施例4}接下來，將參照圖7至10描述第四實施例。如圖7和8所示，可逆式軋機14(其為20輥軋機)包括單個軋制支架，並具有一 對左、右(驅動側和工作側)外殼Illa和111b。在這些外殼Illa和Illb內部，旋轉地支 撐一對上、下工作軋輥121a和121b、兩對上、下第一中間輥122a和122b、三對上、下第二中 間輥123a和123b以及四對上、下支承軸承軸124a和124b。工作軋輥121a和121b分別接觸並由第一中間輥122a和122b支撐。這些第一中 間輥122a和122b分別接觸並由第二中間輥123a和123b支撐。而且，第二中間輥123a和 123b接觸並由支承軸承125a和125b支撐，支承軸承軸124a和124b由支承軸承125a和 125b旋轉地支撐。而且，支承軸承軸124a和124b分別旋轉地支撐在四對上、下軸鞍126a 和126b中。這些軸鞍126a和126b分別由一對上、下內殼112a和112b支撐。而且，在可 逆式軋機14中，軋帶1在工作軋輥121a和121b之間前後穿過多次，工作軋輥121a和121b 彼此共同旋轉，以將軋帶1軋制為預定軋帶厚度和軋帶寬度。上內殼112a通過包括蝸杆支架等的兩對左、右軋制線調整裝置113a和113b由外 殼Illa和Illb支撐。換句話說，通過致動軋制線調整裝置113a和113b，可以沿垂直方向 調整軋帶1的軋制線。另一方面，下內殼112b通過一對左、右軋制間隙控制油壓缸114a和114b由外殼 Illa和Illb支撐。換句話說，通過致動軋制間隙控制油壓缸114a和114b，軋制力通過第 二中間輥123a和123b、第一中間輥122a和122b、以及工作軋輥121a和121b傳遞至軋帶 1。工作軋輥121a和121b分別包括圓筒形輥體部131a和132a、以及分別形成在輥體 部131a和132a —端處的錐形形狀的錐形部131b和132b。而且，錐形部131b和132b具 有輥肩部131c和132c，其是錐形部錐形面的起始位置(起點)。應當注意，工作軋輥121a 和121b設置為使得錐形部131b和132b設置在沿工作軋輥121a和121b軸向方向的彼此 相對的兩側上。在這裡，輥體部131a和132a以及錐形部131b和132b的表面用來軋制軋帶1。在 工作軋輥121a和121b中，至少輥體部131a和132a的表面(表面層)由為高硬度材料的 陶瓷材料或硬質合金(如，WC-Co系)形成。而且，其表面硬度按照維氏硬度為1200HV或 更大，優選約1600HV。應當注意，錐形部131b和132b的表面也可以由陶瓷材料硬質合金形 成，其表面硬度按照維氏硬度為1200HV或更大。具體地，工作軋輥121a和121b為組合式軋輥，其表面層部分由陶瓷材料或硬質合 金形成，其內層(芯體)部分由高速鋼等形成。應當注意，工作軋輥121a和121b可以為熱 噴塗表面輥，其中陶瓷材料熱噴塗到其表面上。而且，輥移位裝置(輥移位裝置)140設置在工作軋輥121a和121b的外側。該 輥移位裝置140包括雙偏心推力軸承141a、141b、141c和141d，移位驅動單元142a、142b、 142c和142d,以及支架143a和143b。
推力軸承141a和141b分別與工作軋輥121a的輥體部131a和錐形部131b的端 面接觸，並由支架143a和143b支撐，以圍繞工作軋輥121a的垂直軸線可旋轉，沿工作軋輥 121a的軸向方向可移位。而且，在支架143a和143b的表面上分別設置移位驅動單元142a 和142b。這些移位驅動單元142a和142b分別連接至推力軸承141a和141b。隨後將對此 進行詳細描述。類似地，推力軸承141c和141d分別與工作軋輥121b的輥體部132a和錐形部132b 的端面接觸，並由支架143a和143b支撐，以圍繞工作軋輥121b的垂直軸線可旋轉，沿工作 軋輥121b的軸向方向可移位。而且，在支架143a和143b的表面上分別設置移位驅動單元 142c和142d。這些移位驅動單元142c和142d分別連接至推力軸承141c和141d。隨後將 對此進行詳細描述。應當注意，由於推力軸承141a至141d和移位驅動單元142a至142d分別具有相同 的結構，以下將參照圖9和10描述作為推力軸承141a至41d和移位驅動單元142a至142d 的代表的設置在驅動側上部中的推力軸承141a和移位驅動單元142a。如圖9、10 (a)、10(b)和10(c)所示，推力軸承141a包括由支架143a旋轉地支撐 的心軸161。在心軸161沿其直徑方向的外部，按順序設置內偏心環162、外偏心環163、軸 承內環164、多個滾子165、以及軸承外環166，它們都被旋轉地支撐。而且，軸承外環166通 過內偏心環162和外偏心環163由心軸161旋轉地支撐，通過軸承內環164和滾子165由 心軸161旋轉地支撐。應當注意，心軸161、內偏心環162和外偏心環163可以設置為使得 它們的中心軸線相互偏離。心軸161和內偏心環162由內鍵167相互連接。在內鍵167上方設置小直徑小齒 輪168。該小直徑小齒輪168被旋轉地支撐，以與心軸161的中心軸線同軸。而且，在外偏 心環163中形成沿外偏心環163的直徑方向延伸的長開口 163a。外鍵169可滑動地裝配到 該長開口 163a中。在外鍵169上方設置大直徑小齒輪170。該大直徑小齒輪170被旋轉地 支撐，以與心軸161的中心軸線同軸。另一方面，移位驅動單元142a包括一對前、後移位油壓缸181和182。移位油壓缸 181和182分別包括汽缸部181a和182a、可滑動地支撐在汽缸部181a和182a中的活塞杆 181b和182b、以及設置在活塞杆181b和182b頂端的齒條181c和182c。而且，齒條181c 與小直徑小齒輪168嚙合，齒條182c與大直徑小齒輪170嚙合。因此，通過同時收縮或膨脹移位油壓缸181和182，內偏心環162和外偏心環163 可以以相同的旋轉角沿相反的方向旋轉。因此，軸承外環166不偏心，但可以沿工作軋輥 121a的軸向方向移動。換句話說，通過致動移位驅動單元142a和142b，以旋轉和移動推力軸承141a和 141b，插入其間的工作軋輥121a可以沿其軸向方向移位。而且，通過致動移位驅動單元 142c和142c，以旋轉和移動推力軸承141c和141c，插入其間的工作軋輥121b可以沿其軸 向方向移位。應當注意，圖IOA中示出的推力軸承141a和141c的移位狀態對應於軋帶1的軋 帶寬度相對大的情況，圖IOC中示出的推力軸承141a和141c的移位狀態對應於軋帶1的 軋帶寬度相對小的情況。而且，在第一中間輥122a和122b的外側設置了未圖示的輥移位裝置(輥移位裝置)。換句話說，第一中間輥122a和122b由輥移位裝置旋轉地支撐，以沿其軸向方向可移 位。因此，當採用可逆式軋機14壓軋軋帶1時，軋帶1在工作軋輥121a和121b之間 前後穿過多次。而且，在這種其中軋帶1穿過多次同時其傳輸方向反轉的多次軋制中，工作 軋輥121a和121b每次穿過時逐漸移動。從軋帶1的兩個相對端部向內的最深位置開始逐 步控制工作軋輥121a和121b的輥肩部131c和132c的移位位置，與隨著軋帶1厚度減低 而塑性變形的兩個相對端部的轉變一致。這可以減少軋帶1的邊緣下垂。此時，輥體部131a和132a的與錐形部131b和132b相對的端部分別與軋帶1寬 度方向的相對端部(邊緣部)接觸。然而，由於輥體部131a和132a的表面硬度高，儘管輥 肩部131c和132c與已經塑性變形的軋帶1的寬度方向的相對端部的轉變一致地隨著每次 重複穿過而移動，但可以減少輥體部131a和132a中的磨損缺陷R(參見圖18A和18C)。因 此，可以軋制表面上沒有轉移缺陷S(參見圖18A至18C)的高質量軋帶1。在這裡，對於工作軋輥121a和121b，獲得了下述測試結果具有比具有900HV的 維氏硬度的高速鋼硬1. 8倍的1600HV的維氏硬度的陶瓷材料或硬質合金的磨損深度為高 速鋼磨損深度的1/25。因此，基於這種測試結果，在具有比具有900HV的維氏硬度的高速鋼 硬1. 3倍的1200HV的維氏硬度的材料的情況中，該材料的磨損深度可以設為高速鋼磨損深 度的1/4。因此，工作軋輥121a和121b的輥體部131a和132a的表面由為高硬度材料的陶 瓷材料或硬質合金形成，其表面硬度按照維氏硬度為1200HV或更高。而且，通過如上所述 指定輥體部131a和132a的表面材料和表面硬度，即使在將軋制力設為高的特別軋制諸如 磁鋼和不鏽鋼帶之類的硬質材料期間，也可以減少磨損缺陷R的出現。而且，在可逆式軋機14中，由於121a、121b、122a、122b、123a和123b以及支承軸 承軸124a和124b設置成20輥群結構，則工作軋輥121a和121可以形成為具有與工作軋 輥121a和121b的支撐剛度改善一致的小直徑。而且，儘管工作軋輥121a和121b具有小 直徑以及因此不能形成輥頸部，但雙偏心推力軸承141a至141d的設置使得能夠以簡單的 結構以節省空間的方式沿其軸向方向移動工作軋輥121a和121b。在這裡，在作為小直徑輥 的工作軋輥121a和121b中，其輥直徑與軋帶1的軋帶寬度之比為0. 03至0. 10。而且，由於採用其中內殼112a和112b沿垂直方向分開的垂直分立結構，可以增加 工作軋輥121a和121b之間的間隙。這可以改善切割軋帶1時廢品去除工作的簡易性。{實施例S}接下來，將參照圖11和12描述第五實施例。如圖11和12所示，可逆式軋機15 (其為20輥軋機)包括整體殼體191，其具有 上、下部分相互集成在一起的單一結構。對於上支承軸承125a，設置在兩個外側上的支承軸 承125a通過軋制線調整軸鞍192b由整體殼體191支撐，中心定位的支承軸承125a通過輥 間隙控制軸鞍192a由整體殼體191支撐。由於整體殼體191具有如上所述的上、下部分相 互集成在一起的單一結構，則可以簡化和最小化可逆式軋機15。因此，再次通過增加工作軋輥121a和121b的輥體部131a和132a的表面硬度， 在由此簡化和最小化的可逆式軋機15中，當具有錐形部131b和132b的工作軋輥121a和 121b沿其軸向方向移動以降低軋帶1的邊緣下垂時，由軋帶1寬度方向的相對端部引起的 輥體部131a和132a中的磨損缺陷R可以減少。因此，可以軋制其表面上沒有轉移缺陷S的高質量軋帶1。{實施例⑴接下來，將參照圖13描述第六實施例。如圖13所示，可逆式軋機16為通過從在第四或第五實施例中描述的可逆式軋機 14或15上去除第二中間輥123a和123b的12輥軋機。應當注意，上、下支承軸承軸對124a 和124b的數量以及上、下支承軸承對125a和125b的數量為3。由於輥121a、121b、122a和 122b以及支承軸承軸124a和124b設置在如上所述的12輥群配置中，則可以簡化並最小化 可逆式軋機16。因此，再次通過增加工作軋輥121a和121b的輥體部131a和132a的表面硬度， 在由此簡化和最小化的可逆式軋機16中，當具有錐形部131b和132b的工作軋輥121a和 121b沿其軸向方向移動以降低軋帶1的邊緣下垂時，由軋帶1寬度方向的相對端部引起的 輥體部131a和132a中的磨損缺陷R可以減少。因此，可以軋制其表面上沒有轉移缺陷S 的高質量軋帶1。在這裡，如圖14所示，在上述第一至第六實施例的的可逆式軋機11至16中的每 一個的工作軋輥22a和22b或121a和121b (輥支架)的出料側上，設置了軋帶厚度測量設 備(檢測裝置)200。該軋帶厚度測量設備200用來測量沿軋帶1寬度方向的相對端部(邊 緣部)的一個或多個點處的軋帶厚度。接下來，將參照圖15，以使用工作軋輥22a和22b的情況為代表，描述邊緣下垂降 低方法。應當注意，如圖15所示，從工作軋輥22a和22b的輥肩部31c和32c至軋帶1寬 度方向的相對端部的距離在驅動側和工作側分別由Sd和δw表示。而且，在軋帶1的操作側端部的已經由軋帶厚度測量設備200測量的軋帶厚度小 於預定厚度的情況中，工作軋輥22a沿其軸向方向移動，使得輥肩部31c移向軋帶1的寬度 方向的中間部分。換句話說，工作軋輥22a移位使得距離Sw增加。類似地，在工作軋輥 121a沿其軸向方向移動的情況中，推力軸承141a設置為圖IOC中示出的移位狀態。另一方面，在軋帶1的操作側端部的已經由軋帶厚度測量設備200測量的軋帶厚 度大於預定厚度的情況中，工作軋輥22a沿其軸向方向移動，使得輥肩部31c沿軋帶1的寬 度方向向外移動。換句話說，工作軋輥22a移位使得距離Sw減小。類似地，在工作軋輥 121a沿其軸向方向移動的情況中，推力軸承141a設置為圖IOA中示出的移位狀態。而且，在軋帶1的驅動側端部的已經由軋帶厚度測量設備200測量的軋帶厚度小 於預定厚度的情況中，工作軋輥22b沿其軸向方向移動，使得輥肩部32c移向軋帶1的寬度 方向的中間部分。換句話說，工作軋輥22b移位使得距離Sd增加。類似地，在工作軋輥 121b沿其軸向方向移動的情況中，推力軸承141c設置為圖IOC中示出的移位狀態。另一方面，在軋帶1的驅動側端部的已經由軋帶厚度測量設備200測量的軋帶厚 度大於預定厚度的情況中，工作軋輥22b沿其軸向方向移動，使得輥肩部32c沿軋帶1的寬 度方向向外移動。換句話說，工作軋輥22a移位使得距離Sd減小。類似地，在工作軋輥 121b沿其軸向方向移動的情況中，推力軸承141c設置為圖IOA中示出的移位狀態。而且，如圖16所示，上述工作軋輥22a和22b、中間輥23a和23b、以及支承輥24a 和24b可以應用於串列式軋機210的第一至第五軋制支架211、212、213、214和215。在這種 情況中，在為末級軋制支架的第五軋制支架215的出料側，設置了軋帶厚度測量設備200。這使得能夠降低軋制期間工作軋輥22a和22b的輥體部31a和32a的表面中的磨損缺陷R 的出現。因此，可以在不限制將要軋制的軋帶1的軋帶寬度的情況下進行軋制。
換句話說，在採用之前的由高速鋼等形成的工作軋輥進行軋制的情況中，由於磨 損缺陷R在其輥體部表面上出現，因此需要以從具有大軋帶寬度的軋帶至具有較小軋帶寬 度的軋帶的順序進行軋制。另一方面，通過增加工作軋輥22a和22b的輥體部31a和32的 表面硬度，可以減少由軋帶1寬度方向的相對端部引起的輥體部31a和32a中的磨損缺陷 R，因此可以在不限制將要軋制的軋帶1的軋帶寬度的情況下進行軋制。因此，可以增加軋 制操作的靈活性。
0117]工業應用性
0118]本發明可以應用於具有工作軋輥移位功能的軋機，用於沿工作軋輥的軸向方向移 動工作軋輥，以沿軋帶寬度方向進行軋帶形狀控制。
0119]{參考標記列表}
0120]11至16可逆式軋機
0121]22a, 22b, 121a, 121b 工作軋輥
0122]31a, 32a, 131a, 132a 輥體部
0123]31b,32b, 131b, 132b 錐形部
0124]31c,32c, 131c, 132c 輥肩部
0125]31d，31e，32d，32e 輥頸部
0126]40，50，140 輥移位裝置
0127]41a,41b,51a,51b 軸承箱
0128]42可拆卸鉤子
0129]43移位框架
0130]44a, 44b 移位汽缸
0131]45a, 45b, 55a, 55b 撥頭(shifting block)
0132]46 支柱
0133]47a, 47b, 57a, 57b 彎曲汽紅
0134]141a至141d 推力軸承
0135]142a至142d 移位驅動單元
0136]143a, 143b 支架
0137]161心軸0138]162內偏心環0139]163外偏心環0140]164軸承內環0141]165滾子0142]166軸承外環0143]167內鍵0144]168小直徑小齒輪0145]169外鍵0146]170大直徑小齒輪
181，182 移位油壓缸200軋帶厚度測量設備210 串列式軋機
權利要求
一種具有工作軋輥移位功能的軋機，包括至少一個軋制支架，所述軋制支架包括一對上、下工作軋輥和用於沿工作軋輥的軸向方向移位工作軋輥的輥移位裝置，該對上、下工作軋輥中的每一個在其輥體部的一端具有錐形部，該錐形部具有向工作軋輥的頂端逐漸減小的輥直徑，該對上、下工作軋輥夾緊軋帶，同時該對上、下工作軋輥具有的錐形部位於沿工作軋輥軸向方向彼此相對的兩側上，其中在所述工作軋輥中，至少輥體部的表面由陶瓷材料或硬質合金形成。
2.一種具有工作軋輥移位功能的軋機，包括至少一個軋制支架，所述軋制支架包括一 對上、下工作軋輥和用於沿工作軋輥的軸向方向移位工作軋輥的輥移位裝置，該對上、下工 作軋輥中的每一個在其輥體部的一端具有錐形部，該錐形部具有向工作軋輥的頂端逐漸減 小的輥直徑，該對上、下工作軋輥夾緊軋帶，同時該對上、下工作軋輥具有的錐形部位於沿 工作軋輥軸向方向彼此相對的兩側上，其中在所述工作軋輥中，至少輥體部的表面形成為具有1200HV或更高的維氏硬度。
3 根據權利要求1和2中任一項所述的具有工作軋輥移位功能的軋機，其中 輥移位裝置包括雙偏心軸承。
4.根據權利要求3所述的具有工作軋輥移位功能的軋機，其中每個工作軋輥為滿足輥直徑與軋帶的軋帶寬度之比為0. 03至0. 1的小直徑輥。
5.根據權利要求1和2中任一項所述的具有工作軋輥移位功能的軋機，還包括用於檢測軋帶寬度方向的相對端部的軋帶厚度的檢測裝置，該檢測裝置至少設置在末 級處的軋制支架的出料側上，其中根據軋帶的已經由檢測裝置檢測到的軋帶厚度控制錐形部的移位位置。
6 根據權利要求1和2中任一項所述的具有工作軋輥移位功能的軋機，其中 所述軋制支架為在反轉軋帶的傳輸方向的同時進行多次穿過的多重軋制的可逆式軋制支架，並且輥移位裝置在軋帶每次穿過時逐步移位工作軋輥。
全文摘要
本發明公開一種可逆式軋機，包括夾緊軋帶的一對上、下工作軋輥和用於分別沿工作軋輥的軸向方向移位工作軋輥的輥移位裝置。該對上、下工作軋輥中的每一個在輥體部的一端都具有錐形部，該錐形部具有向輥頂端逐漸減小的輥直徑，並且設置為使得錐形部位於沿工作軋輥軸向方向的彼此相對的兩側上。工作軋輥的輥體部的表面由陶瓷材料或硬質合金形成。
文檔編號B21B1/22GK101987326SQ20101023732
公開日2011年3月23日 申請日期2010年7月22日 優先權日2009年7月29日
發明者乘鞍隆 申請人:三菱日立制鐵機械株式會社