專利名稱：多輥式多級軋機的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及多輥式多級軋機，尤其是涉及其中裝有一組軋輥的機架被分成裝有上半組軋輥的上內(nèi)機架與裝有下半組軋輥的下內(nèi)機架的機架分體式多輥軋機，所述上、下內(nèi)機架被安裝在操作側(cè)和驅(qū)動側(cè)的外機架中。
近年來，用戶對通過軋制各種材料而制成的板材的要求變得越來越嚴(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輥軋機在板厚精度方面是不錯的，因為工作輥的偏移小且軋機剛度高。但是，由于整體機架造成工作輥輥縫的幾何尺寸關(guān)系較小，很難進行空軋過板并且很難在軋材破裂事故出現(xiàn)時除去半軋廢板，這是不利的。為了解決機架一體式20輥軋機的上述問題，有人已經(jīng)提出了機架分體式多輥軋機，其中，裝有一組軋輥的機架被分成安裝有上半組軋輥的上內(nèi)機架和安裝有下半組軋輥的下內(nèi)機架，上、下內(nèi)機架被安裝在操作側(cè)和驅(qū)動側(cè)的外機架中。例如，在日本專利公開號50-24902中公開了這類軋機、所述軋機具有能夠增大工作輥輥縫的結(jié)構(gòu)。此外，在國外，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)的機架分體式多輥軋機。在所述軋機中，上、下內(nèi)機架被等分開，上內(nèi)機架分別在兩個點上由操作側(cè)機架和驅(qū)動側(cè)外機架支撐。
不過，傳統(tǒng)的機架分體式多輥軋機具有這樣的缺點，即由于機架被分，所以軋機剛性低而以至降低了板厚精度。
就是說，在日本專利公開號50-24902所述的機架分體式多輥軋機中，上、下內(nèi)機架被等分開，操作側(cè)外機架和驅(qū)動側(cè)外機架各自在一個經(jīng)過穿行路線調(diào)節(jié)機構(gòu)的中心點上支承上內(nèi)機架的頂側(cè)，而操作側(cè)外機架和驅(qū)動側(cè)外機架各自在一個經(jīng)過壓下缸的中心點上支承著下支承上內(nèi)機架的底側(cè)。因此，上、下內(nèi)機架容易在水平方向上變形，結(jié)果造成機架因通過四個設(shè)置在頂側(cè)和底側(cè)上的支承軸承而作用的軋機反作用力(水平力)而開口。開口使支承軸承水平移動，從而造成上、下工作輥離開板材。因此，機架分體式多輥軋機在軋機剛性方面低，從而降低了板厚精度。
在“生產(chǎn)技術(shù)論文集”(1993)所述的機架分體式多輥軋機中，盡管上內(nèi)機架頂側(cè)分別在兩點上由操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架支承，但是它與日本專利公開號50-24902所述的機架分體式多輥軋機一樣，其上、下內(nèi)機架被等分開并且下內(nèi)機架的底側(cè)分別在一個點上由操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架支承。因此。存在著軋機剛性因開口大而降低的問題。
如上所述，在傳統(tǒng)的機架分體式多輥軋機中，沒有進行因開口而使軋機剛性最佳化的設(shè)計。
(1)為了實現(xiàn)上述第一目的，本發(fā)明的多輥式多級軋機包括一個用于安放一組設(shè)置于一條穿行線上方的軋輥的上內(nèi)機架、一個用于安放一組設(shè)置于該穿行線下方的軋輥的下內(nèi)機架、用于安放上、下內(nèi)機架的操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架，所述多輥軋機包括一個用于在相對穿行方向的前、后側(cè)的各兩點上將上內(nèi)機架的頂側(cè)支承在操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架上的上側(cè)支承機構(gòu)，所述上側(cè)支承機構(gòu)被布置在該上內(nèi)機架的頂側(cè)上并且位于操作側(cè)外機架和驅(qū)動側(cè)外機架之間；一個用于在相對穿行方向的前、后側(cè)的各兩點上將下內(nèi)機架的底側(cè)支承在操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架上的下側(cè)支承機構(gòu)，所述下側(cè)支承機構(gòu)被布置在該下內(nèi)機架的底側(cè)上并且位于操作側(cè)外機架和驅(qū)動側(cè)外機架之間。
如上所述地，通過在操作側(cè)和驅(qū)動側(cè)上由各兩點而不是一點地支承上、下內(nèi)機架，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，軋機剛性的降低可以得到抑制。因此，可以進行在板厚控制能力方面良好的且穩(wěn)定的軋制。
(2)此外，為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的多輥式多級軋機包括一個用于安放一組設(shè)置于一條穿行線上方的軋輥的上內(nèi)機架、一個用于安放一組設(shè)置于該穿行線下方的軋輥的下內(nèi)機架以及用于安放上、下內(nèi)機架的操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架，所述多輥軋機包括一個用于在相對穿行方向的前、后側(cè)的各兩點上將上內(nèi)機架的頂側(cè)支承在操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架上的上側(cè)支承機構(gòu)，所述上側(cè)支承機構(gòu)被布置在該上內(nèi)機架的頂側(cè)上并且位于操作側(cè)外機架和驅(qū)動側(cè)外機架之間；一個用于在相對穿行方向的前、后側(cè)的各兩點上將下內(nèi)機架的底側(cè)支承在操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架上的下側(cè)支承機構(gòu)，所述下側(cè)支承機構(gòu)被布置在該下內(nèi)機架的底側(cè)上并且位于操作側(cè)外機架和驅(qū)動側(cè)外機架之間；當(dāng)上、下內(nèi)機架之間的垂直剛性比被定義為所述上內(nèi)機架剛性/下內(nèi)機架剛性時，如此形成機架部，即垂直剛性比可以成為1.02-1.18。
如上所述地，通過在操作側(cè)和驅(qū)動側(cè)上由各兩點而不是一點地支承上、下內(nèi)機架，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，軋機剛性的降低可以得到抑制。此外，通過在上述前提條件下將上、下內(nèi)機架之間的垂直剛性比設(shè)定為1.02-1.18，與在上、下內(nèi)機架之間的垂直剛性比為1時的情況相比，上、下內(nèi)機架的總剛性可以提高，結(jié)果，上、下內(nèi)機架的剛性降低可得到抑制。因此，可以進行在板厚控制能力方面良好的且穩(wěn)定的軋制。
(3)此外，為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的多輥式多級軋機包括一個用于安放一組設(shè)置于一條穿行線上方的軋輥的上內(nèi)機架、一個用于安放一組設(shè)置于該穿行線下方的軋輥的下內(nèi)機架以及用于安放上、下內(nèi)機架的操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架，所述多輥軋機包括一個用于在相對穿行方向的前、后側(cè)的各兩點上將上內(nèi)機架的頂側(cè)支承在操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架上的上側(cè)支承機構(gòu)，所述上側(cè)支承機構(gòu)被布置在該上內(nèi)機架的頂側(cè)上并且位于操作側(cè)外機架和驅(qū)動側(cè)外機架之間；一個用于在相對穿行方向的前、后側(cè)的各兩點上將下內(nèi)機架的底側(cè)支承在操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架上的下側(cè)支承機構(gòu)，所述下側(cè)支承機構(gòu)被布置在該下內(nèi)機架的底側(cè)上并且位于操作側(cè)外機架和驅(qū)動側(cè)外機架之間；下內(nèi)機架的高度比上內(nèi)機架的高度高。
如上所述地，通過在操作側(cè)和驅(qū)動側(cè)上由各兩點而不是一點地支承上、下內(nèi)機架，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，軋機剛性降低可得到抑制。此外，通過在上述前提條件下使下內(nèi)機架的高度大于上內(nèi)機架的高度，與上、下內(nèi)機架的高度相同時的情況相比，可以增大上、下內(nèi)機架的總剛性。因此，可以進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)項中，上內(nèi)機架與下內(nèi)機架的高度比最好為0.72-0.98。
這樣一來，上、下內(nèi)機架之間的垂直剛性比變?yōu)?.02-1.18。因此，可以進行在板厚控制能力方面良好的且穩(wěn)定的軋制。
(5)此外，為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的多輥式多級軋機包括一個用于安放一組設(shè)置于一條穿行線上方的軋輥的上內(nèi)機架、一個用于安放一組設(shè)置于該穿行線下方的軋輥的下內(nèi)機架以及用于安放上、下內(nèi)機架的操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架，所述多輥軋機包括一個用于在相對穿行方向的前、后側(cè)的各兩點上將上內(nèi)機架的頂側(cè)支承在操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架上的上側(cè)支承機構(gòu)，所述上側(cè)支承機構(gòu)被布置在該上內(nèi)機架的頂側(cè)上并且位于操作側(cè)外機架和驅(qū)動側(cè)外機架之間；一個用于在相對穿行方向的前、后側(cè)的各兩點上將下內(nèi)機架的底側(cè)支承在操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架上的下側(cè)支承機構(gòu)，所述下側(cè)支承機構(gòu)被布置在該下內(nèi)機架的底側(cè)上并且位于操作側(cè)外機架和驅(qū)動側(cè)外機架之間；下內(nèi)機架在穿行方向上的寬度大于上內(nèi)機架在穿行方向上的寬度。
如上所述地，通過在操作側(cè)和驅(qū)動側(cè)上由各兩點而不是一點地支承上、下內(nèi)機架，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，軋機剛性降低可得到抑制。此外，通過在上述前提條件下使下內(nèi)機架的寬度大于上內(nèi)機架的寬度，與上、下內(nèi)機架的寬度相等時的情況相比，可以增大上、下內(nèi)機架的總剛性。因此，可以進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)項中，上內(nèi)機架與下內(nèi)機架的寬度比最好為0.72-0.98。
由此一來，上、下內(nèi)機架之間的垂直剛性比變?yōu)?.02-1.18。因此，可以進行在板厚控制能力方面良好的且穩(wěn)定的軋制。
圖面簡介

圖1是表示本發(fā)明多輥式多級軋機的第一實施例的主視圖。
圖2是表示沿圖1的線II-II的平面截取的多輥式多級軋機第一實施例的橫截面圖。
圖3是舉例表示在20輥軋機的支承軸承中的負(fù)荷分布情況的視圖。
圖4表示機架分體式20輥軋機的上內(nèi)機架變形(機架開口)。
圖5表示傳統(tǒng)的機架分體式多級軋機的上內(nèi)機架的簡化模型。
圖6表示本發(fā)明內(nèi)機架的一個模型。
圖7是表示本發(fā)明的多輥式多級軋機的第二實施例的主視圖。
圖8是表示沿圖7的線VIII-VIII的平面截取的多輥式多級軋機第二實施例的橫截面圖。
圖9是表示本發(fā)明的多輥式多級軋機的第三實施例的主視圖。
圖10是表示沿圖9的線X-X的平面截取的多輥式多級軋機第三實施例的橫截面圖。
圖11是軋機第二實施例的內(nèi)機架的模型圖。
圖12表示上、下內(nèi)機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)機架的剛性比及其寬度比之間的關(guān)系。
附圖標(biāo)記說明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)機架；9、9A、9B-下內(nèi)機架；10、11-外機架；15、16-穿行線調(diào)節(jié)機構(gòu)；17、18、20-壓下缸；發(fā)明優(yōu)選實施例的說明以下將參見附圖來說明實施例。
圖1是表示本發(fā)明多輥式多級軋機的第一實施例的主視圖，圖2是表示沿圖1的線II-II的平面截取的多輥式多級軋機第一實施例的橫截面圖。在本實施例中，上、下內(nèi)機架都在操作側(cè)與驅(qū)動側(cè)上各在兩點上支承于外機架上。
參見圖1、2，本發(fā)明的多輥式多級軋機包括設(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)機架8、用于安放下輥組6的下內(nèi)機架9、用于安放上、內(nèi)機架8、9的操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架10、11。上、下輥組5、6分別具有一個工作輥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)機架各有一個，第一中間輥2的數(shù)量可以是上、下內(nèi)機架各有兩個，第二中間輥3的數(shù)量可以是上、下內(nèi)機架各有三個，支承軸承的數(shù)量可以是上、下內(nèi)機架各有四個。如上所述，這個多輥式多級軋機的實施例是機架分體式20輥多級軋機。
在上內(nèi)機架8的頂側(cè)上，兩個穿行線調(diào)節(jié)機構(gòu)15、16設(shè)置在操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架10、11之間，這兩個穿行線調(diào)節(jié)機構(gòu)15、16的搖板形成了用于各自在相對穿行方向而言的前后兩側(cè)的兩點上把上內(nèi)機架8的頂側(cè)支承在操作側(cè)和驅(qū)動側(cè)的外機架10、11上的上側(cè)支承機構(gòu)。此外，在下內(nèi)機架9的底側(cè)上，兩個壓下缸17、18被設(shè)置在操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架10、11之間，壓下缸17、18的搖板構(gòu)成了用于各自在相對穿行方向而言的前后兩側(cè)的兩點上把下內(nèi)機架9的底側(cè)支承在操作側(cè)和驅(qū)動側(cè)的外機架10、11上的下側(cè)支承機構(gòu)。
與尺寸相同的單座式20輥軋機相比，傳統(tǒng)的機架分體式20輥軋機的軋機剛性降低了，這是因為內(nèi)機架被分開了。以下，參見圖3、4來說明剛性降低的一個因素。
圖3是舉例表示在20輥軋機的支承軸承中的負(fù)荷分布情況的視圖。在圖中，符號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，機架因這些負(fù)荷而在水平方向上變形。
圖4表示機架分體式20輥軋機的上內(nèi)機架變形(機架開口)。由于機架是分體的，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引起的機架變形變大。這個現(xiàn)象被稱為機架開口。在下內(nèi)機架9上可以出現(xiàn)相同情況。
因機架開口造成的支承軸承4水平移動造成上、下工作輥的位置離開板材。因此，在機架分體式軋機中，與整體單座式20輥軋機相比，更大機架開口的出現(xiàn)降低了軋機剛性。
為了解決上述問題，本發(fā)明的發(fā)明人致力于以下事實地進行了研究，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架開口，從而加速了軋機剛性的降低，本發(fā)明人研究了能夠有效抑制內(nèi)機架變形的支承位置及內(nèi)機架比例，結(jié)果，因發(fā)現(xiàn)可以解決上述問題而提出了本發(fā)明。
以下，說明本發(fā)明的工作。
在這里，考慮了由在上內(nèi)機架8的位置A、D上作用于支承軸承4的軋制力造成的內(nèi)機架8的開口。圖5表示傳統(tǒng)的機架分體式多級軋機的上內(nèi)機架的簡化模型，在中央有一個限制點。圖6表示本發(fā)明內(nèi)機架的一個模型，在穿行方向的前后端上都有限制點，而不是在圖5所示的中央點上。
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處的支承可以說也是一樣的)，容易估計到，在傳統(tǒng)軋機中，在穿行方向的前后端上產(chǎn)生于內(nèi)機架頂側(cè)的位移δ1影響了位移δAx、δAy，因此，傳統(tǒng)軋機中的位移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，在上內(nèi)機架中的工作輥軸位移Δht是由公式(2)算出的，而在下內(nèi)機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)位置對稱性，C、D組合可以替換A、B組合。
Δhb＝ΔHy+ΔGy (3)根據(jù)位置對稱性，E、F組合可以替換G、H組合。
根據(jù)以下公式計算出上、下內(nèi)機架的總垂直剛性K。
K＝P/(Δht+Δhb) (4)可以從公式(1)-(4)中了解到，與限制點如圖5所示地位于中央位置的情況相比，在限制點位于穿行方向的前后側(cè)的兩個位置上的情況下，就是說總共在操作側(cè)和驅(qū)動側(cè)的四個點上，如圖6所示地，位移δIJ可以被減小到一個較小值，因而，工作輥的垂直位移Δh可以被抑制為一個小數(shù)值，從而提高了軋機的垂直剛性。
至于圖6模型中的限制點，在本實施例中，在上內(nèi)機架8側(cè)的穿行線調(diào)節(jié)機構(gòu)15、16的搖板和在下內(nèi)機架9側(cè)的壓下缸17、18的搖板可以起到限制點(支承機構(gòu))的作用。換句話說，由工作輥1、1施加的分輥力在上工作輥1中經(jīng)過上內(nèi)機架8和穿行線調(diào)節(jié)機構(gòu)15、16地被傳給外機架10、11并在下工作輥1的情況下經(jīng)過下內(nèi)機架9和壓下缸17、18地被傳給外機架10、11。此外，穿行線調(diào)節(jié)機構(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，這是因為穿行線調(diào)節(jié)機構(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，在機架分體式多級軋機中，可以盡可能地抑制軋機剛性降低并且可以進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)明的第二實施例，參見圖7、8，以下描述本發(fā)明的第三實施例，參見圖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。
在第一實施例中，對于操作側(cè)和驅(qū)動側(cè)的每一側(cè)來說，作為下內(nèi)機架的限制點地將壓下缸設(shè)置在兩個位置上，即總共四個位置上。但可以考慮到有這樣一些情況，即從經(jīng)濟特征以及兩側(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位置上。圖7、8的第二實施例和圖9、10的第三實施例是在考慮了上述觀點的情況下制定的，一個壓下缸被設(shè)置在穿行方向的中央位置上，通過改變上、下內(nèi)機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，說明圖7、8所示的實施例。
參見圖7、8，上輥組5被安裝在上內(nèi)機架8A中，下輥組6被安裝在下內(nèi)機架9A中。上、下內(nèi)機架8A、9A被安放在操作側(cè)外機架和驅(qū)動側(cè)外機架10、11中。在上內(nèi)機架8A的頂側(cè)上，兩個穿行線調(diào)節(jié)機構(gòu)15、16被設(shè)置在操作側(cè)外機架和驅(qū)動側(cè)外機架10、11之間。這兩個穿行線調(diào)節(jié)機構(gòu)15、16的搖板構(gòu)成了用于各自在相對穿行方向而言的前后兩側(cè)的兩點上把上內(nèi)機架8A的頂側(cè)支承在操作側(cè)和驅(qū)動側(cè)的外機架10、11上的上側(cè)支承機構(gòu)。此外，在下內(nèi)機架9A的底側(cè)上，壓下缸20被設(shè)置在操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架10、11之間，壓下缸20的搖板構(gòu)成了用于各自在相對穿行方向而言的中心位置的一點上把下內(nèi)機架9A的底側(cè)支承在操作側(cè)和驅(qū)動側(cè)的外機架10、11上的下側(cè)支承機構(gòu)。
設(shè)上、下內(nèi)機架8A、9A的寬度都為W，上、下內(nèi)機架8A、9A的高度分別為ht、hb，上、下內(nèi)機架8A、9A的寬度W彼此相等，下內(nèi)機架9A的高度hb比上內(nèi)機架8A高度ht的大δhb。軋機具有上、下內(nèi)機架8A、9A的高度比ht/hb為0.72-0.98的機架比例。這等同于上、下內(nèi)機架8A、9A之間的垂直剛性比(上內(nèi)機架剛性/下內(nèi)機架剛性)變?yōu)?.02-1.18。
此外，與第一實施例相比，上、下內(nèi)機架8A、9A的寬度W等同于第一實施例的上、下內(nèi)機架8、9的寬度，上、下內(nèi)機架8A、9A的高度ht、hb之和等于第一實施例的上、下內(nèi)機架8、9的高度ht、hb之和。就是說，整個軋機尺寸與第一實施例的一樣。
在上、下內(nèi)機架8A、9A的寬度W如上所述地彼此相等的情況下，在下內(nèi)機架9A中的上述位移δ1可以減小并且下內(nèi)機架9A的垂直剛性可以通過把下內(nèi)機架9A的高度增大δhb地達到上內(nèi)機架8A高度而提高，從而調(diào)節(jié)剛性比。此外，通過調(diào)節(jié)上、下內(nèi)機架高度比而決定上、下內(nèi)機架的高度尺寸，可以進行確保浪費少且經(jīng)濟的剛性的機架設(shè)計。
此外，由于上、下內(nèi)機架的寬度W彼此相等，所以，本實施例具有這樣的優(yōu)點，即當(dāng)維修內(nèi)機架與外機架之間的襯板時，與其中上、下內(nèi)機架的寬度比改變的下述實施例相比，可以輕松地抽出內(nèi)機架。
以下說明圖9、10所示的實施例。
參見圖9、10，上輥組5安裝在上內(nèi)機架8B中，下輥組6被安裝在下內(nèi)機架9B中。上、下內(nèi)機架8B、9B被安放在操作側(cè)外機架和驅(qū)動側(cè)外機架10、11中。在上內(nèi)機架8B的頂側(cè)上，兩個穿行線調(diào)節(jié)機構(gòu)15、16被設(shè)置在操作側(cè)外機架和驅(qū)動側(cè)外機架10、11之間。這兩個穿行線調(diào)節(jié)機構(gòu)15、16的搖板構(gòu)成了用于各自在相對穿行方向而言的前后兩側(cè)的兩點上把上內(nèi)機架8B的頂側(cè)支承在操作側(cè)和驅(qū)動側(cè)的外機架10、11上的上側(cè)支承機構(gòu)。此外，在下內(nèi)機架9B的底側(cè)上，壓下缸20被設(shè)置在操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架10、11之間，壓下缸20的搖板構(gòu)成了用于各自在相對穿行方向而言的中心位置的一點上把下內(nèi)機架9B的底側(cè)支承在操作側(cè)和驅(qū)動側(cè)的外機架10、11上的下側(cè)支承機構(gòu)。
設(shè)上、下內(nèi)機架8B、9B的寬度為Wt、Wb，上、下內(nèi)機架8B、9B的高度分別為ht、hb，上、下內(nèi)機架8B、9B的高度ht、hb是一樣的，下內(nèi)機架9B的寬度Wb比上內(nèi)機架8B寬度Wt的大(圖9、10的虛線部)，軋機具有上、下內(nèi)機架8B、9B的寬度比Wt/Wb為0.78-0.94的機架比例。這等同于上、下內(nèi)機架8A、9A之間的垂直剛性比(上內(nèi)機架剛性/下內(nèi)機架剛性)變?yōu)?.02-1.18(以后說明)。
如上所述，上、下內(nèi)機架的剛性比可以通過改變上、下內(nèi)機架8B、9B的寬度比來調(diào)節(jié)，在下內(nèi)機架9B中的上述位移δ1可以減小，可以提高下內(nèi)機架9B的垂直剛性。
以下，參見圖11-圖15來說明圖7、8的第二實施例與圖9、10的第三圖11是第二實施例的軋機內(nèi)機架的模型圖。穿行線調(diào)節(jié)機構(gòu)15、16的搖板限制了上內(nèi)機架8A，在工作輥中心的壓下缸10的搖板限制了下內(nèi)機架9A。上、下內(nèi)機架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)機架剛性比且其縱坐標(biāo)為上、下內(nèi)機架的高度比的曲線圖。內(nèi)機架的寬度是一樣的，即Wt＝Wb。上、下內(nèi)機架的剛性是通過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)機架中的位移δIJ出的，所述位移δIJ是用三維無限元法(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)機架的限制點不同，所以上內(nèi)機架的剛性大于下內(nèi)機架的剛性，就是說，當(dāng)上、下內(nèi)機架的高度相同即高度比為1時，剛性比約為1.2?？梢粤私獾?，為了抑制工作輥位移，當(dāng)沒有改變內(nèi)機架寬度時，提高內(nèi)機架高度是有效的。但是，考慮到軋機安裝建筑物的高度、原材料成本和加工成本，總的內(nèi)機架高度(ht+hb)最好被固定為一個固定值，通過組合ht、hb來決定最佳的機架比例。
在這里，進一步具體說明最佳比例。
圖13是其橫坐標(biāo)為上、下內(nèi)機架的剛性比Kt/Kb且其縱坐標(biāo)為此時上、下內(nèi)機架的總剛性K與當(dāng)上、下內(nèi)機架的剛性比Kt/Kb為1時的上、下內(nèi)機架的總剛性K0之比α的曲線。
每個符號的含義與以下公式有關(guān)α＝K/K0(7)K0＝P/2Δht0＝P/2Δhb0(8)無論剛性為K或K0，內(nèi)機架的高度ht+hb是固定不變的。
可以從圖13中看到，當(dāng)上、下內(nèi)機架的剛性保持為1.02-1.18時，整個上、下內(nèi)機架的剛性比α表現(xiàn)為大于1.0025，在保持一定內(nèi)機架高變ht+hb不變的情況下，可以獲得最佳的機架比例。
以下，說明實現(xiàn)最佳機架比例的條件。
由于當(dāng)上、下內(nèi)機架寬度不變時，在上、下內(nèi)機架比例與上、下內(nèi)機架剛性比之間存在線性一對一對應(yīng)關(guān)系，所以可以輕松地獲得上、下內(nèi)機架高度比與總的上、下內(nèi)機架剛性比α之間的關(guān)系。
圖13是其橫坐標(biāo)為上、下內(nèi)機架高度比ht/hb且縱坐標(biāo)為當(dāng)時的上、下內(nèi)機架總剛性與當(dāng)上、下內(nèi)機架高度比ht/hb為1時的上、下內(nèi)機架總剛性之比?？梢詮膱D中看到，當(dāng)上、下內(nèi)機架高度比保持為0.72-0.98時，總的上、下內(nèi)機架的剛性比α表現(xiàn)為大于1.0025，在保持一定內(nèi)機架高度ht+hb不變的情況下，可以獲得最佳的機架比例。
另一方面，即使上、下內(nèi)機架高度ht、hb彼此相同，也可以通過使機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)機架剛性比且其縱坐標(biāo)為寬度比的曲線圖，其中上內(nèi)機架頂側(cè)支承在操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架的各兩點上，施加軋制力的壓下缸如第三實施例所示地設(shè)置在操作側(cè)與驅(qū)動側(cè)上。上、下內(nèi)機架的高度相同，即ht＝hb。計算是在與圖12的計算相同的方式的基礎(chǔ)上進行的。
可以從圖15中看到，上、下內(nèi)機架的剛性比Kt/Kb可以通過將上、下內(nèi)機架的寬度比設(shè)定為0.78-0.94而被設(shè)定為1.02-1.18，因此，可以確定軋機安裝空間有限情況下的最佳機架比例。
在上述實施例中，用于將內(nèi)機架頂側(cè)支承在外機架上的上側(cè)支承機構(gòu)由穿行線調(diào)節(jié)機構(gòu)的搖板構(gòu)成，用于將內(nèi)機架底側(cè)支承在外機架上的下側(cè)支承機構(gòu)由壓下缸的搖板構(gòu)成。但相反地，上側(cè)支承機構(gòu)可以由壓下缸的搖板構(gòu)成，下側(cè)支承機構(gòu)可以由穿行線調(diào)節(jié)機構(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輥軋機地描述了以上實施例，但可以通過將本發(fā)明用于12輥軋機而獲得同樣的效果。
根據(jù)本發(fā)明，在機架分體式多級軋機中，可以通過盡可能抑制軋機剛性降低而進行具有良好板厚控制能力的穩(wěn)定軋制。
權(quán)利要求
1.一種多輥式多級軋機，它包括一個用于安放一組設(shè)置于一條穿行線上方的軋輥的上內(nèi)機架、一個用于安放一組設(shè)置于該穿行線下方的軋輥的下內(nèi)機架、用于安放上、下內(nèi)機架的操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架，所述多輥軋機包括一個用于在相對穿行方向的前、后側(cè)的各兩點上將上內(nèi)機架的頂側(cè)支承在操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架上的上側(cè)支承機構(gòu)，所述上側(cè)支承機構(gòu)被布置在該上內(nèi)機架的頂側(cè)上并且位于操作側(cè)外機架和驅(qū)動側(cè)外機架之間；一個用于在相對穿行方向的前、后側(cè)的各兩點上將下內(nèi)機架的底側(cè)支承在操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架上的下側(cè)支承機構(gòu)，所述下側(cè)支承機構(gòu)被布置在該下內(nèi)機架的底側(cè)上并且位于操作側(cè)外機架和驅(qū)動側(cè)外機架之間。
2.一種多輥式多級軋機，它包括一個用于安放一組設(shè)置于一條穿行線上方的軋輥的上內(nèi)機架、一個用于安放一組設(shè)置于該穿行線下方的軋輥的下內(nèi)機架以及用于安放上、下內(nèi)機架的操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架，所述多輥軋機包括一個用于在相對穿行方向的前、后側(cè)的各兩點上將上內(nèi)機架的頂側(cè)支承在操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架上的上側(cè)支承機構(gòu)，所述上側(cè)支承機構(gòu)被布置在該上內(nèi)機架的頂側(cè)上并且位于操作側(cè)外機架和驅(qū)動側(cè)外機架之間；一個用于在相對穿行方向的前、后側(cè)的各兩點上將下內(nèi)機架的底側(cè)支承在操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架上的下側(cè)支承機構(gòu)，所述下側(cè)支承機構(gòu)被布置在該下內(nèi)機架的底側(cè)上并且位于操作側(cè)外機架和驅(qū)動側(cè)外機架之間；當(dāng)上、下內(nèi)機架之間的垂直剛性比被定義為所述上內(nèi)機架剛性/下內(nèi)機架剛性時，如此形成機架部，即垂直剛性比可以成為1.02-1.18。
3.一種多輥式多級軋機，它包括一個用于安放一組設(shè)置于一條穿行線上方的軋輥的上內(nèi)機架、一個用于安放一組設(shè)置于該穿行線下方的軋輥的下內(nèi)機架以及用于安放上、下內(nèi)機架的操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架，所述多輥軋機包括一個用于在相對穿行方向的前、后側(cè)的各兩點上將上內(nèi)機架的頂側(cè)支承在操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架上的上側(cè)支承機構(gòu)，所述上側(cè)支承機構(gòu)被布置在該上內(nèi)機架的頂側(cè)上并且位于操作側(cè)外機架和驅(qū)動側(cè)外機架之間；一個用于在相對穿行方向的前、后側(cè)的各兩點上將下內(nèi)機架的底側(cè)支承在操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架上的下側(cè)支承機構(gòu)，所述下側(cè)支承機構(gòu)被布置在該下內(nèi)機架的底側(cè)上并且位于操作側(cè)外機架和驅(qū)動側(cè)外機架之間；下內(nèi)機架的高度比上內(nèi)機架的高度高。
4.如權(quán)利要求3所述的多輥式多級軋機，其特征在于，上內(nèi)機架與下內(nèi)機架的高度比為0.72-0.98。
5.一種多輥式多級軋機，它包括一個用于安放一組設(shè)置于一條穿行線上方的軋輥的上內(nèi)機架、一個用于安放一組設(shè)置于該穿行線下方的軋輥的下內(nèi)機架以及用于安放上、下內(nèi)機架的操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架，所述多輥軋機包括一個用于在相對穿行方向的前、后側(cè)的各兩點上將上內(nèi)機架的頂側(cè)支承在操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架上的上側(cè)支承機構(gòu)，所述上側(cè)支承機構(gòu)被布置在該上內(nèi)機架的頂側(cè)上并且位于操作側(cè)外機架和驅(qū)動側(cè)外機架之間；一個用于在相對穿行方向的前、后側(cè)的各兩點上將下內(nèi)機架的底側(cè)支承在操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架上的下側(cè)支承機構(gòu)，所述下側(cè)支承機構(gòu)被布置在該下內(nèi)機架的底側(cè)上并且位于操作側(cè)外機架和驅(qū)動側(cè)外機架之間；下內(nèi)機架在穿行方向上的寬度大于上內(nèi)機架在穿行方向上的寬度。
6.如權(quán)利要求5所述的多輥式多級軋機，其特征在于，上內(nèi)機架與下內(nèi)機架的寬度比為0.78-0.94。
全文摘要
在機架分體式多輥軋機中,通過盡可能抑制軋機剛性的降低來提高板厚控制能力。在上內(nèi)機架8的頂側(cè)上,兩個穿行線調(diào)節(jié)機構(gòu)15、16設(shè)置于操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架10、11之間,從而形成了在相對穿行方向而言的前后兩側(cè)的各兩點上利用這兩個穿行線調(diào)節(jié)機構(gòu)15、16的搖板而將上內(nèi)機架8的頂側(cè)支承在操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架10、11上的上側(cè)支承機構(gòu)。此外,在下內(nèi)機架9的底側(cè)上,兩個壓下缸17、18被設(shè)置在操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架10、11之間,從而形成了在相對穿行方向而言的前后兩側(cè)的各兩點上利用這兩個壓下缸17、18的搖板而將下內(nèi)機架9的底側(cè)支承在操作側(cè)外機架與驅(qū)動側(cè)外機架10、11上的下側(cè)支承機構(gòu)。
文檔編號B21B31/00GK1371769SQ01125219
公開日2002年10月2日 申請日期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 申請人:株式會社日立制作所