專利名稱：軋機機架減震的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及軋機機架減震的方法和裝置，特別涉及帶材板制品在厚度方面的軋制，機械特性一般在稱為串列式配置的、具有多個連續機架的軋機機組上通過冷變形加工而獲得。
背景技術：
冷式串列軋機包括相繼的多個機架，所述機架一個緊隨另一個地布置在所述帶的行進路線上，這些機架保證所述帶的厚度漸次減小。在轉動的大質量塊例如軋輥、支承輥，軋機機架的控制用減速器的齒輪機構的作用下，這種軋機機組遭受不合時宜的振動，高速軋制時更是如此。
這種現象與共振現象相似，因為對于超過一定的速度極限的一確定的軋機機架來說，它產生一基本上固定的頻率，它可引起厚度的變化、帶材的斷裂以及在軋輥上和帶材上留下痕跡。
因此，這種現象特別不利于生產，因為彌補該缺陷的最直接的補救措施是降低速度。
盡管振動起因尚未完全解釋清楚，但是，多種原因看來可引起這種現象，其起因在于機架間帶材的拉伸和軋輥間隙中厚度的減小過程之間的相互作用，其根據產生的作用力，引起整個軋機機架的彈性變形。
由于帶材完全保持張緊在兩個連續機架之間的間隙中，機架之間的拉力和軋制作用力彼此相互作用，因此，必須在每個機架間的間隙中調節帶材的拉力。
軋機機架配有軋輥的緊固裝置，可減小軋制制品的厚度，也可調節兩個連續機架之間的拉力，盡可能在每個機架中保持不變的軋制條件，從而避免達到很可能引起帶材斷裂的拉伸強度。
一般來說，串列配置式冷軋機機組使用物質不滅定律應用于帶材。因為帶材的寬度在通過一冷軋機機架時沒有變化，所以該定律保持金屬排出量，其為厚度與速度的乘積。其目的是在串列配置式軋機機組的出口處獲得恒定的厚度，為此，借助于第一機架的軋輥的緊固部件使來自第一機架的帶材的厚度保持完全恒定，以及通過機架的速度的控制，保持第一機架和最后一個機架的速度。
因此，軋機機架的上游和下游的拉力與軋制力通過間隙中彈塑性地排出的金屬相互起作用，顯然，影響拉伸狀態的干擾對厚度具有直接的后果。由軋機機架如此構成的機械設備，可由與軋輥的轉動以及與其驅動有關的頻率激發振動，所述頻率例如是工作輥的轉動頻率、與安裝在機架的減速器上的齒輪機構有關的頻率等。
在工作輥之間金屬排出的某些條件下，特別是根據潤滑條件和根據軋輥的表面不平度，可從某一速度引起共振。如果不修正任何參數，那么，振動現象會出現非周期變化，可導致帶材斷裂。不管怎樣，經受振動的帶材的長度具有大的痕跡和厚度變化，不得不予以報廢。
因此，根據對不同諧振器的特性的研究，可對所述現象進行干涉，以便計算其固有頻率，且使之與設備上觀測到的頻率進行比較。因此，軋機機架要實現或多或少精細的模型化。為此，例如，習慣于將機架在軋制力的作用下的變形視為總的彈性作用，考慮到軋輥和軋輥軸承座可移動的慣性，所述設備形成一結構簡單的質量塊-彈性體系統(système masseressort)，其中，可測定振動方式。這種系統具有一單一的自由度。鑒于摩擦，例如軋輥軸承座沿軋機機架的檢查口的摩擦，也可考慮系統進行一定的減震。也有人提出很多更為精巧的模型，其中，對構成軋機的成套質量塊和加固件以及可造成摩擦的不同部分進行分解，更為精確地復現軋機機架上可能的振動方式。
在這種具有多個自由度的系統中，存在與多個共振頻率相應的多個振動方式。
這些模型已與串列配置式軋機、特別是最可能引起振動的最后機架的速度提高時記錄的測量結果進行過比較。因此，可以看出，兩個頻帶之間的振動方式特別不利，因為其振幅變大，對軋機機架引起嚴重干擾。同...相比與...相比同音階相比，習慣于把1/3倍頻程的頻率理解為120赫茲至250赫茲的頻率，把1/5倍頻程的頻率理解為500赫茲至700赫茲的頻率。
此外，這些作用不相同，因為例如據發現，1/3倍頻程的振動產生厚度缺陷和帶材斷裂，而1/5倍頻程的振動在支承輥上留下痕跡。另外，根據精確的軋制條件，振動不總是在相同的頻率發生，而在示出的頻率范圍之一內發生。
各種裝置和方法設計成在進入振動的部分起輔助減振作用，例如改變帶材進入間隙(WO9627454)的條件。
提出的其它裝置使用一具有可變作用力的輔助偏轉輥，以便局部地吸收帶材中產生的拉伸振動(JP 8-238510，JP 8-238511和JP 8-238512)。
這種裝置具有公知的功效，但是，其缺陷是裝入一輔助偏轉輥，所述輔助偏轉輥必須保持良好狀態，以便不在帶材上留下痕跡，而且還必須配設一比較復雜的控制系統，其示出帶材每次引入到軋機機架中時就位的附加應力。
公知的其它裝置更特別涉及用于配給所述軋機機架本身一輔助減振件，并因此消除振動的進入，或者至少改變軋輥的的旋轉速度——對于該速度會出現所述振動現象。例如，文獻JP8-066724提出在工作輥的軸承座之間安裝簡易的減震器，但是，必須借助于所述裝置裝備所有工作輥組，或者當軋輥每次變化時，拆卸和重新裝配所述裝置，這會浪費較多時間和較大地降低勞動生產率。
為避免這種缺陷，已提出在軋機機架的上部牢固地安裝一一般的減震器，所述減震器具有一慣性質量——也稱為振動質量塊，其作為一基準發生作用，以獲得在一不利于軋機的頻率上共振的一系統，但是，其運動與進入振動的軋機部分呈相反的相位。因此，在專利JP 8-247211中，一振動質量塊安裝在軋機機架的每個立柱的頂端，且通過一鋼板彈簧片與立柱連接，所述鋼板彈簧片的支承點可移動，以便可調諧共振頻率。這種裝置實施起來相當簡單，但需要持續不停地進行調諧。
實際上，振動現象(英文為“chatter”)產生的頻率不是完全恒定的頻率。例如，如果將支承輥的質量塊視為振動系統的組件之一，那么，所述支承輥所具有的直徑通常為1200mm至1800mm，且在數百毫米的直徑范圍內用于同一設備。因此，對于1600mm的標稱直徑來說，支承輥的實際直徑可為1550mm至1750mm，這表示對于直徑是13％的變化，而對于重量是26％的變化。但是，其它參數也可改變“振動”現象(“chatter”)出現的頻率，例如間隙的潤滑條件，而且它們可快速改變。因此，這些裝置需要對軋機的頻率進行調諧，這些裝置本身具有非常刺耳的共振最大值。
專利JP09-267110提出另一種減震裝置，其具有一安裝在上軋輥的支承用軸承座和軋輥的緊固裝置之間的桁架。一中央部分配有一振動質量塊，且通過彈簧式固定裝置在兩端部進行連接，所述固定裝置也具有形成減震器的軋輥。
在一實施例中，振動質量塊連接于一種活塞，該活塞可在一充滿粘性流體的封閉室中移動，因而構成一被動的減震器。
所有這些公知的裝置相當復雜，且具有多個自由度，因為必須考慮采用多個由形成彈簧的不同構件連接的質量塊。因此，頻率響應具有多個共振和防共振極點，這些極點具有的峰值的振幅較大，這使裝置具有大的功效，但是，每個峰值的頻帶寬度窄小，這需要對人們力求消除的現象的頻率經常進行非常精確的調諧。
發明內容
但是，本發明旨在通過更為簡單和更容易使用的方法和裝置彌補這些缺陷，相對于人們希望校正的干擾(parasite)現象的頻率的可能變化來說，本發明的方法和裝置具有一較大的固有通頻帶。
因此，一般來說，本發明涉及軋機機架中的減震方法，這種軋機機架具有兩個立柱，其間布置有一組軋輥，這些軋輥疊置在一基本上呈豎直的平面上，且轉動地安裝在形成軸承的軋輥軸承座中，所述軋輥軸承座豎直滑動地安裝在沿所述立柱布置的導向面之間，在本發明的方法中，振動能量由至少兩個振動質量塊予以減弱，所述振動質量塊分別通過一可調節的連接部件連接于機架的每個立柱。根據本發明，每個振動質量塊由一不可壓縮的流體緩沖層直接與相應的立柱的上部連接，所述流體緩沖層裝在一液壓動力缸腔室中，所述腔室由一個在另一個中滑動的兩個構件加以限定，一第一構件構成至少一部分振動質量塊，一第二構件直接固定在立柱的上部上，此外，在軋制過程中，所述連接用緩沖層的厚度永久地保持一基本上恒定的數值。
借助于布置在每個立柱上面的振動質量塊，這種方法可減小軋機機架對振動的敏感度，軋機機架的振動能量由不可壓縮的流體緩沖層吸收，該緩沖層構成每個立柱的頂端和相關的振動質量塊之間的直接連接。
在一優選的實施方式中，構成連接用緩沖層的不可壓縮的流體持久循環地保持在一外部環路中，所述外部環路在動力缸腔室上連接在流量可調節的流體排放部件和返回到所述腔室中的返回部件之間。
特別有利的是，流體朝外部環路排放的流量以及返回到動力缸腔室中的流量調節成，使流體緩沖層的厚度保持在一基本上恒定的最佳值。
為此，根據本發明的方法的另一有利的特征，連接用流體緩沖層的厚度由一位置傳感器持續不停地加以測定，借助于一調節回路作用于流體供給部件，以調節緩沖層的厚度。緩沖層的厚度值的調節可使減震系統的剛度調節在一最佳值。
優選地，借助于排放部件的調節改變供給緩沖層的流體的循環流量，以使減震裝置的減震系數的數值調節在一最佳值。
但是，也可改變布置在每個立柱上面的振動質量塊的數值，以使減震裝置的減震系數的數值調節在一最佳值。
根據本發明另一優選的特征，選擇流體緩沖層的厚度、供給緩沖層的流體的流量和振動質量塊的調節數值的組合，給出減震裝置的剛度與減震系數的一最佳值，可使減震裝置的通頻帶定位在軋機機架的振動頻率上。
本發明還涉及軋機機架的減震裝置，其具有兩立柱，每個立柱連接于至少一振動質量塊，所述振動質量塊由一可調節的連接部件連接于所述立柱的上部，所述連接部件由至少一不可壓縮的流體緩沖層構成，所述流體緩沖層裝在至少一液壓動力缸的一腔室中，所述腔室由兩個動力缸構件加以限定，這兩個構件一個在另一個中密封地滑動的加以安裝，一第一構件構成至少一部分振動質量塊，一第二構件固定在所述立柱的上部上，每個所述動力缸連接于一保持部件，使所述流體緩沖層的厚度永久地保持在一基本上恒定的數值。
在一優選的實施方式中，每個動力缸連接在一外部環路上，所述外部環路使裝在所述動力缸的腔室中的流體久永地循環在配有一排出流量調節部件的一裝在動力缸腔室中的流體的排放環路和一使流體返回到動力缸腔室中的返回環路之間。
為此，每個動力缸的腔室具有至少一流體排出孔和至少一入口孔，所述排出孔通過配有一排出流量調節部件的一排放環路連接于一貯存箱，所述入口孔通過配有一流量可調節的泵的一返回環路連接于貯存箱。優選地，該流量通過一傳感器從測量動力缸腔室中流體緩沖層的厚度開始進行調節，以使所述厚度保持在一基本上恒定的數值。
在一優選的實施方式中，用于構成流體緩沖層的流體是油，其粘度大于50厘沲(centistoke)。
在下面對附圖所示的一特殊實施例的說明中，本發明的其它特征和優越性將得到更好的理解。
圖1是軋機機架的正視圖，示出本發明的裝置。
圖2是圖1的側視圖。
圖3示出現有技術中的裝置的模型化和頻率響應特性。
圖4示出本發明的裝置的簡化模型化。
圖5示出本發明的裝置的另一種模型化。
圖6示出本發明的裝置的頻率響應特性。
圖7示出本發明的方法的調節特性曲線。
圖8以表面的形式示出本發明的方法的全部特征。
具體實施例方式如圖1和2所示，一軋機機架1具有兩支柱2、2′，所述兩支柱由橫梁3、3′分開和連接，其間安裝一組疊置的軋輥，所述軋輥具有平行的軸線，且基本上布置在基本上與制品的移動方向垂直的同一緊固平面中。
可實施不同類型的軋機。一般來說，在一軋機中，待軋制的制品進入兩工作輥4、4′之間，所述兩工作輥限定軋制面，這些軋輥從其經受的作用力方面來看，一般具有較小的直徑，因此，它們一般分別支承在至少兩支承輥5、5′上，軋制力施加在所述至少兩支承輥之間。
因此，稱為“四輥式軋機”的軋機具有四個疊置的軋輥，其分別為兩工作輥和兩支承輥，所述兩工作輥分別連接于直徑較大的兩支承輥。
在“六輥式軋機”的軋機中，中間輥間置在每個工作輥和相應的支承輥之間。
具有或多或少的軋輥的其它類型的軋機是公知的，且用于工業中。
軋輥彼此沿基本上平行的支承線支承，且沿一母線定向，其通常是直的型面取決于施加的作用力和軋輥的強度。一般來說，緊固力由螺釘或動力缸6a、6b施加，所述螺釘或動力缸間置在機架和上支承輥5′的軸的兩端部之間，下支承輥5′通過兩端部支承在機架上。因此，除下支承輥以外，其它軋輥必須可相對于機架移動，為此，由支承機構51、51′加以支承，所述支承機構在布置在機架的兩支柱中的兩窗口中垂直滑動地加以安裝。
緊固部件例如螺釘或動力缸6a、6b支承在機架上，沿軋輥的壓緊方向施加垂直作用力，以軋制通過工作輥之間的制品B。
一般來說，每個軋輥圍繞其軸轉動地安裝在軸承上，所述軸承由稱為軋輥軸承座的兩支承機構41、41′加以支承，其與通過工作輥的軸的緊固平面P相平行地滑動地進行安裝，每個位于兩平的導向面之間，所述導向面分別在所述緊固平面兩側布置在機架的相應的窗口的兩側上。因為支承輥具有大直徑，所以相應的導向面52、52′一般直接布置在機架的相應的支柱的兩立柱上。相反，由于工作輥具有較小的直徑，因此，其軸承座較小，更為緊固的相應的導向面42、42′一般布置在兩堅固的構件7上，所述構件7固定在兩立柱上，圍繞窗口且朝其內凸起地延伸。這些組件可具有控制工作輥撓曲的控制裝置，其一般為動力缸，圖上未示出。無需描述軋機機架的所有這些公知的裝置，許多出版物中已經述及。
“振動”現象長時間以來已有研究。如上所述，已提出各種不同的其工作可模型化的減震裝置。
通常，對于具有安裝在機架的兩立柱上部的緊固動力缸的軋機機架來說，機架的不同部分的振動特性及其彼此的相對運動的分析導致示出慣性質量和加固件，其如圖3a所示，其中[56]-ma是兩支柱2、2′的上面部分的質量。
-mb是兩支承用上軸承座51a′和51b′的質量。
-mc是分別包括上工作輥4′及其軸承座41a′和41b′與上支承輥5′的上部設備的質量，相應地，md是下部設備的質量。
-me是兩支柱2、2′的下部和支承用下軸承座51a、51b的質量。
-ka是兩支柱2、2′的上部的剛度。
-kb是用于普通加油的緊固動力缸6a、6b的液壓剛度。
-kc是支承用上軸承座51a′、51b′和上支承輥5′之間的連接剛度。
-kd是由于軋輥的扁率而導致的剛度和由于板材而導致的剛度。
-ke是支承用下軸承座51a、51b和下支承輥5之間的連接剛度。
-kf是兩支柱2和2′的下部的剛度。
因此，當研究各種組成部分對振動現象的影響時，軋機機架可相當精確地實施模型化。但是，也可簡化計算，僅保持圖3b所示的類型的模型化。一般來說，這種模型化足以研究附加在一軋機機架上的一外部減震器C的作用，以解決振動問題。因此，根據振動機械的公知定律通過所有慣性質量和加固件的組合，取數值M、K和C，以串聯和并聯安裝諧振器。
圖3c示出現有技術中公知類型的減震裝置的模型化，其具有一慣性質量m，也稱為振動質量塊，通過一彈簧系統k和一粘性減震器c連接于具有質量M和剛度K的軋機機架。
圖3d示出這種系統的頻率響應特性，在橫坐標上具有以赫茲示出的激勵力的頻率ν，在縱坐標上具有例如后面所述的傳遞函數Y/F。虛線曲線示出單個機架的響應特性曲線，實線曲線示出減震系統的響應特性曲線，如圖3c所示。
顯然，這種多自由度式系統的響應特性曲線具有至少兩極點。衰減可能很強烈，但是，需要在衰減現象的頻率上調諧減震裝置，因為每個極的通頻帶是窄小的。提出的裝置越是具有加固件，越是要有多個極點，且需要調諧所述裝置與軋機機架上“振動”現象的出現頻率的良好諧振。
在本發明的方法中，其工作情況如圖4、5、6、7所示，在振動質量塊8和立柱2的上部21之間進行連接，其不具有連接剛度，或者至少其中剛度極大，由一不可壓縮的粘性流體緩沖層83實施連接。本發明的裝置9的裝配如圖1和2所示。軋機機架1是前述的傳統類型的。立柱2和2′構成一軋機機架，其中，在基本上垂直的同一平面P中布置多個軋輥。一對直徑較小的軋輥4、4′構成與制品B直接接觸的工作輥。它們轉動地安裝在軸承41、41′中，所述軸承也稱為軸承座，可在布置于立柱上的一窗口內垂直滑動。公知的是，這些軸承座在安裝于支柱2、2′的窗口內的液壓傳動裝置7中進行導向，且可布置工作輥的滾軋部件。
工作輥支承在支承輥5、5′上，所述支承輥也旋轉地安裝在軸承或軸承座51a、51b、51′a、51′b中，可在布置于立柱2、2′上的窗口內垂直地滑動。減小制品B的厚度所需的力例如通過緊固液壓動力缸6a、6b提供，該緊固液壓動力缸6a、6b例如安裝在立柱2、2′上部。它們通過軸承51′a、51′b對上支承輥5′的端部施加其作用力。相反，下支承輥通過其軸承51a、51b垂直地鎖緊在機架的下部，所述軸承直接支承在布置于立柱2、2′上的窗口的底部上。
根據本發明，在立柱2、2′的頂端21、21′上安裝一結構件8a、8b，可接納至少一振動質量塊82a、82b。
有利地，結構件8a、8b可具有一中空形部分81a、81b，以構成一液壓動力缸的缸筒，振動質量塊具有一凸起的端部，形成該液壓動力缸的活塞。該動力缸內形成的腔室充滿不可壓縮的流體，構成緩沖層83，在軋機機架的立柱頂端21和用于減震的振動質量塊8之間實現無剛性連接。
一般來說，例如在機動車領域，油式減震器具有公知的實施方式。為獲得減震效果，油在一動力缸腔室中被壓縮，且一般可通過一校準的孔排出，所述孔由于流體的粘度而限制流體的排出速度。該校準的孔也稱為節油孔或節流孔。
因此，必須配設一復原裝置，用于將流體泵入到腔室中——在循環開始就存在于其中，恢復減震能力。此外，在工作一定時間之后，或在一些工作周期之后，減震器不再有可能保證其作用。實際上，儲油罐的老化，或者儲備物在裝置滲漏中的減少甚至損耗，使之無效力。一般來說，復原裝置是一彈簧，其缺陷在于，與減震器本身同時形成剛性，因此，如同已經述及的那樣，產生多個自由度，從而在頻率響應特性中產生多個極點，需要精確調諧。
為避免該缺陷，在本發明的裝置中，油式緩沖層83通過一泵91持續不停地保持循環。有利地，一儲油箱90可安裝在振動質量塊82上。油在泵91的作用下循環，借助于適當的油路通過穿孔引入到動力缸腔室中，所述穿孔開在由結構件81構成的動力缸主體中，或根據實際實施的方便性，穿過構成動力缸主體82的部分。一排放管類似地予以實施，油穿過構成節油孔的一口徑可調節的孔92返回到儲油箱。因此，這種裝置始終保持在一工作位置，且長時間未發現其特性發生變化，油持續不停地循環，相對于保持具有高度h的流體緩沖層所需的流體量來說，儲油箱具有足夠的容量。根據本發明的一基本配置，流體緩沖層83的厚度h由一適當的傳感器測定，或對其高度加以檢測，以控制泵，保持基本上不變的高度。吸收的振動能量由節流孔中的流體以及用于整個環路中的流體循環的一部分久永功率耗散。因此，需要在油循環環路上配設一冷卻裝置，以避免流體升溫過高。這種裝置可串聯安裝在流體環路中，或進行分路連接，但是，它們是本領域技術人員公知的，無需再予描述。
因此，在本發明的裝置中，可根據所述軋機機架的減震需要，在結構件8中布置一重量或輕或重的振動質量塊82，同樣，可根據需要為流體緩沖層83設置或大或小的高度h。
為了獲得最佳減震效果，也最好調節節流孔，以改變吸收的能量，或使用具有適當粘度的流體，例如根據需要選擇其排出特性的油。所有這些參數構成確定或調節減震裝置的性能的手段。
這種裝置的模型化示于圖4和5。
圖4是具有一單一自由度的示意圖，可確定系統的總的特性，且確定待安裝的振動質量塊的尺寸，確定待設置的流量和確定泵的尺寸。圖5示出更為精確的模型化，其修改前述的軋機機架的模型化。
增加一減震裝置，其由一質量塊m組成，并通過粘性減震器c連接于機架，且可考慮到支承件的質量mf和與所述支承件連接的剛度kg。在本發明的裝置中，振動質量塊通過流體緩沖層直接連接于軋機機架。
然而，流體的壓縮由以下的關系式給出 ΔV/V＝χTΔP[84]該關系式表明，容積的相對變化與等溫壓縮率的壓力變化有聯系χT。然而，在如同所述的實施例那樣的實施例中，可借助于大約數巴的小液壓工作。因此，可能的壓力變化小，流體可視作不可壓縮的，從而可將連接剛度kg視為極大。
此外，用于本發明的方法的流體必須是粘性的，這實際上是在節流孔中排出，耗散不適時的振動能量。
因此，可通過流體的適當選擇、特別是油及其粘度的選擇，選定減震裝置的減震系數ε。
運動粘度在理論計算和模型化中起作用，通常在國際單位中表示為m2/s，但是，常用該數值的因數，其為厘沲(106厘沲＝1m2/s)。在本發明的方法中，考慮使用其粘度至少等于50厘沲的油。油的選擇可改變該數值，直至數百厘沲，因為該數值取決于溫度，這就更好，從而也給出使之改變的一輔助方法，調節減震方法的參數。
根據本發明，軋機機架的減震方法的特征完全不同于傳統系統的特征，其示于圖6、7和8。通常用方程式表示具有一自由度的系統的特性，例如如圖4所示，計算必須減震的系統的頻率響應特性、附加有減震裝置的系統的頻率響應特性、裝配件的減震系數。為此，用y1標示會不合時宜地進入振動的裝置的自由端相對于一絕對基準點，即相對于所述裝置的在出現所述現象期間無任何運動的一點的縱坐標。在本發明的上下文中，y1標示軋機機架1的支柱21相對于與底座相連接的下部的一點的一高點。同樣，y2標示減震裝置9的振動質量塊82a、82b的一點的運動縱坐標。或者是f——對要減震的系統的質量塊施加的任何激勵力，或者是軋機機架1。通常用方程式表示，寫出一隔震系統的平衡方程式，一方面考慮到軋機機架1，另一方面考慮到由軋機機架及其減震裝置9構成的裝配件。在這兩種情況下，傳遞函數為T＝Y/F，Y和F分別是系統的一點的移動距離y1的拉普拉斯變換和脈動力f的拉普拉斯變換。
頻率響應特性如圖6所示。該圖示出本發明的方法的一特征，使其形態與圖3d所示的現有技術中裝置的頻率響應特性的形態相比較。
對于希望減震的裝置的同一諧振幅度來說，減震裝置的頻率響應特性具有的幅度小于公知裝置的幅度，但是，其優越性是具有一單一的極點，因為如上所述，本發明的裝置不導致附加的剛度。
顯然，本發明的裝置的通頻帶寬于公知的裝置的通頻帶，這樣，不需要在不利的現象的頻率上調諧裝置。實際上，該通頻帶大于“振動”現象產生的頻譜。但是，必須根據本發明確定減震裝置的各個不同的組件的尺寸，以便在構成待減震裝置的質量塊和加固件方面具有足夠的功效。理論研究表明，因為振動質量塊大，所以減震幅度和覆蓋的頻譜寬度更加大。實際上，顯然必須在其支承用結構件81a、81b中和裝置9的裝配件中安裝減震質量塊82a、82b。
本發明的另一大優越性是，便于安裝該裝置9。
實際上，它位于機架的上部，在立柱2a和2b的頂端21a、21b上固定在軋機機架上一般具有備用位置的一部位。
它可在此牢固地安裝，因為該區域是軋機的有效使用從不涉及的，在各個不同的操作階段，不需要進行任何拆卸或重裝。但是，不管怎樣，位置限于支柱2a、2b頂端的備用位置，且有必要使全部參數最佳化。安裝在支承用結構件81a、81b中的振動質量塊的尺寸確定，可使減震裝置的作用頻譜定位在有害的振動現象出現區域的頻帶上。
一般來說，以Y/F表示的傳遞函數的研究可使之最佳化。從該函數可得出減震率ξ，其為整個系統的減震。該減震率是一無量綱數值，其值為0至1。一接近0的值表示一振動系統，一接近1的值表示一完全減震的系統，其對無任何振動的沖力具有響應特性。減震率ξ是待減震裝置的特征的一函數，也是減震裝置本身的特征的一函數。特別是，在本發明的方法中，該減震率給出系統的特性的值，取決于振動質量塊82a、82b的值、減震系數ε——其為減震裝置產生的阻尼，由節流孔92和所采用的油的粘度限定、以及油式緩沖層的高度h。
ξ＝f(m，ε，h)[97]該減震率的變化如圖7所示。這些曲線的形態是本發明的方法的一特征，特別是由于使用循環油緩沖層，不會引起附加剛度，其中，油位加以調節，如同振動質量塊與待減震裝置直接連接的連接機構那樣。
如同前面述及的那樣，可限定油緩沖層的最佳高度，該高度相應于減震系統的剛度kg，可使機架充分減震。不管怎樣，該剛度非常高，往往要使用低壓油，但是，油緩沖層的高度的調節仍然可具有某一調節范圍。
圖7所示的各曲線是振動質量塊的各個不同值的曲線，且示出整個軋機機架的減震率ξ隨本發明的方法產生的固有的減震系數ε而變化。因此，應當指出，為了獲得一最大限度減震的系統，要具有一最佳值ε。因此，根據安裝的振動質量塊的值、選用的粘性流體的類別和循環中流體緩沖層的厚度的最佳值h，可調節節流孔92，以使減震率ξ具有理想的值，從而調節由泵91提供的流量。
本發明方法的特征的另一示圖在圖8上以三維形式給出。對于一確定的振動質量塊來說，表面表示傳遞函數T＝Y/F，其隨激勵力f的頻率ν和減震系數ε而變化。該示圖示出定位在振動頻率區域上的一頻帶的最佳調節。
本發明的整個裝置可在其安裝就位時進行一次性調節。這是本發明的方法的另一優越性，因為在軋制設備的使用過程中不需要進行任何調節或調整。特別是在工作輥或支承輥更換之后不需要進行調諧。
實際上，本申請人的理論研究和實驗已經證明，在每個支柱的頂端安裝一5噸的振動質量塊，可獲得非常良好的效果。在液壓動力缸類型的裝置上的這種安裝，可在約2巴的壓力下工作，泵的所需功率約為1kW。
因此，對于總減震率ξ的值約為4％的軋機機架來說，本發明的方法可使總減震率增大1.5％至2％，使之達到約6％的數值。換句話說，本發明的方法可使軋機機架的減震率數值增大50％。
實際上，如果考慮串列配置式軋機——其振動現象出現的典型速度為1400m/min，那么，本發明的裝置可使該速度增大到可達240m/min的數值。因此，通過本發明的方法，可使設備的勞動生產率直接提高17％。
但是，本發明不局限于所述的單一實施方式。因此，可采用各種不同的方法實施供給油緩沖層83的流體的循環，且在構成動力缸82、83的部分之一的一孔上或者在歧管上布置節油孔92。同樣，可采用各種不同的方法，借助于一可變流量泵的一位置傳感器，或者借助于油位檢測器和一接合/分離裝置，實施緩沖層83的高度h的調節，而所有這些都在本發明的范圍內。
可在一密封室中構成油緩沖層的裝置的實施，也可引起所有其它可能的實施例，而這不超出本發明范圍。
同樣，在權利要求書中述及的技術特征之后使用的參考標號，其唯一的目的是便于理解所述權利要求書，而絕不限制保護范圍。
權利要求
1.軋機機架(1)中減震的有效方法，所述軋機機架具有兩立柱(2a，2b)，其間布置有一組軋輥(4，5)，所述軋輥(4，5)疊置在一基本上垂直的平面(P)中，且旋轉地安裝在形成軸承的軸承座(41，51)中，所述軸承座(41，51)垂直滑動地安裝在沿所述立柱布置的導向面(52)之間，在所述方法中，振動能量由至少兩振動質量塊減弱，所述振動質量塊分別通過一可調節的連接部件連接于機架的每個立柱，其特征在于，每個振動質量塊通過一不可壓縮的流體緩沖層直接連接于相應的立柱的上部，所述流體裝在一液壓動力缸腔室中，所述腔室由兩構件限定，所述兩構件一個在另一個中滑動，分別為一第一構件和一第二構件，所述第一構件構成振動質量塊的至少一部分，且所述第二構件直接固定在立柱的上部上；并且，在軋制中，所述連接用緩沖層的厚度始終保持在一基本上恒定的數值。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，構成連接用緩沖層的不可壓縮的流體持久循環地保持在一外部環路中，所述外部環路在動力缸腔室上連接在流量可調節的流體排放部件和返回到所述腔室中的返回部件之間。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，流體朝外部環路排放的流量以及返回到所述動力缸腔室中的流量調節成，使所述流體緩沖層的厚度保持在一基本上恒定的最佳值。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，安裝在所述振動質量塊(82a，82b)上的一位置傳感器始終給出所述連接用的流體緩沖層(83)的厚度(h)。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述流體緩沖層(83)的厚度(h)借助于所述位置傳感器的指示、流體供給部件(91)、和使用一調節回路加以調節。
6.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述流體緩沖層(83)的厚度(h)調節成，使所述減震系統的剛度值調節到一最佳值。
7.根據權利要求2至6中任一項所述的方法，其特征在于，借助于口徑可調節的排放部件(92)對所述流體緩沖層(83)的流體循環流量的調節，可確定所述減震裝置(9)的一減震系數，使之具有一最佳值。
8.根據權利要求2至7中任一項所述的方法，其特征在于，位于每個立柱(2a，2b)上方的振動質量塊(82a，82b)的數值調節成，確定所述減震裝置(9)的一減震系數，使之具有一最佳值。
9.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，選擇所述流體緩沖層(83)的厚度(h)、供給所述緩沖層的流體的流量和位于每個立柱上方的振動質量塊(82a，82b)的數值的調節數值的組合，從而給出所述減震裝置(9)的剛度與減震系數的一最佳值，可使所述減震裝置(9)的通頻帶定位在所述軋機機架(1)的振動頻率上。
10.軋機機架(1)中的減震裝置，所述軋機機架具有一組軋輥(4，5)，所述軋輥(4，5)具有平行軸線，沿一基本上垂直的平面疊置，且每個都在其端部旋轉地安裝在形成軸承的兩軸承座上，所述軸承座滑動地安裝在沿機架的兩立柱布置的導向面之間，每個立柱連接于一振動質量塊，所述振動質量塊通過一可調節的連接部件連接于所述立柱的一上部，其特征在于，每個振動質量塊與相應的立柱連接的連接部件由至少一不可壓縮的流體緩沖層構成，所述流體容裝在至少一液壓動力缸的一腔室中，所述腔室由兩動力缸構件限定，所述兩構件一個在另一個中以密封的方式滑動地加以安裝，即分別為一第一構件和一第二構件，所述第一構件構成所述振動質量塊的至少一部分，所述第二構件固定在所述立柱的上部上；每個所述動力缸連接于使所述流體緩沖層的厚度始終保持在一基本上恒定的數值的一保持部件。
11.根據權利要求10所述的裝置，其特征在于，每個動力缸連接在一外部環路上，所述外部環路使裝在所述動力缸的腔室中的流體永久地循環在配有一排出流量調節部件的一容裝在動力缸腔室中的流體的排放環路和一使流體返回到動力缸腔室中的返回環路之間。
12.根據權利要求11所述的裝置，其特征在于，所述流體排放環路配有一口徑可調節的孔，其形成調節所述排放環路中流體排出速度的一節流孔(92)。
13.根據權利要求11所述的裝置，其特征在于，安裝在機架的一相應立柱的上部上的每個液壓動力缸的腔室，具有至少一流體排出孔和至少一入口孔，所述排出孔通過配有一排出流量調節部件的一排放環路連接于一貯存箱，所述入口孔通過配有一流量可調節的泵的一返回環路連接于貯存箱。
14.根據權利要求12所述的裝置，其特征在于，所述流體返回泵的流量通過一傳感器從測量動力缸腔室中流體緩沖層的厚度開始進行調節，以使所述厚度保持在一基本上恒定的數值。
15.根據權利要求10至14中中任一項所述的軋機機架(1)的減震裝置，其特征在于，所使用的流體是粘度大于50厘沲的油。
全文摘要
本發明涉及用于降低振動敏感性的軋機機架減震的方法和裝置。根據本發明的方法，減震通過位于形成軋機機架(1)的每個立柱(2)的上部的一振動質量塊(8)實現，振動能量由一不可壓縮的流體緩沖層(83)耗散，所述流體緩沖層構成每個立柱(2)和振動質量塊(8)之間的直接連接。根據本發明，流體緩沖層通過一供給部件(91)和通過一口徑可調節的排放部件(92)永久循環地加以保持。系統的頻率響應特性及其減震系數由振動質量塊(8)的尺寸確定、流體緩沖層的厚度(h)的控制及其通過校準孔(92)的流量加以設定。
文檔編號B21B37/00GK1976767SQ200580021274
公開日2007年6月6日 申請日期2005年5月9日 優先權日2004年5月7日
發明者S·古特布羅澤, Y·勒克萊爾 申請人:韋克萊奇姆公司