金屬板材的軋機及軋制方法

專利名稱：金屬板材的軋機及軋制方法
技術領域：
本發明涉及金屬板材的軋機、即具有高響應性、能夠施加強力的彎輥カ的軋機。特別涉及適合于厚板軋機或薄板熱軋的粗軋機的、能夠將上下作業輥間的最大開度取較大、并且能夠施加強カ的彎輥カ的軋機。進而，本發明還涉及高響應性、并且能夠施加強力的板凸度、形狀控制功能的、使用了上述軋機的軋制方法。
背景技術：
在金屬板材的軋制作業中，軋板的凸度及形狀為重要的品質指標，公開了數量較多的關于板凸度、形狀控制的技木。
但是，例如在如厚板軋機或薄板熱軋的粗軋機那樣將板厚較厚的制品用多路線的可逆軋制制造的軋機中，需要將上下作業輥間的間隙(輥開度)取得比軋制坯料的板厚太。因此，對于板凸度、形狀控制裝置課以軋機設備設計上的制約。例如，在專利文獻I中，公開了如下軋制方法在以多路線軋制為規定的板厚的厚板軋制中，作為形狀控制裝置而使用作業彎輥裝置，基于前路線中的軋制實際值來控制彎輥力。專利文獻I所公開的軋機型式是4段軋機，其軋機形式是圖14所示的構造。在圖14的軋機中配置了減彎裝置的結構為圖10所示的軋機。兩軋機基本上是相同的構造。即，是連接在上加強輥軸承座4-1上的臂部保持上作業輥軸承座3-1的形式。在該臂部中裝入有上作業輥1-1的增彎裝置6-1、6-2。通過做成這樣的形式，能夠取較大的輥開度。在圖10及圖14的軋機中，下作業輥1-2的增彎裝置6-3、6_4裝入在連接于軋機機架9上的突出塊中。除此以外，作為能夠取較大的輥開度的軋機形式，如圖11所示，還存在上下都由加強輥軸承座4-1、4-2保持作業輥軸承座3-1、3-2的軋機。另外，所謂增彎裝置，是指對作業輥軸承座施加使輥開度變大的方向的力的液壓裝置。所謂增彎裝置，是包括作為其致動器的液壓缸的裝置的總稱。但是，在本發明中，為使說明變得簡單，假設增彎裝置只要沒有特別否定、就是指作為其致動器的液壓缸。將由增彎裝置對作業輥施加的力稱作增彎カ。另ー方面，將對作業輥軸承座施加使輥開度變小的方向的力的液壓裝置稱作減彎裝置，并且將由此對作業輥施加的力稱作減彎力。此外，所謂減彎裝置，是包括作為其致動器的液壓缸的裝置的總稱。但是，在本發明中，為了使說明變得簡單，假設減彎裝置只要沒有特別否定、就是指作為其致動器的液壓缸。在專利文獻2中，公開了如圖12所示那樣在作業輥軸承座3-1、3-2中裝入有作業輥的增彎裝置6-1、6-2的軋機。專利文獻3公開了輥交叉方式的軋機。該軋機也如圖12所示那樣在作業輥軸承座3-1、3-2中裝入有增彎裝置6-1、6-2。在專利文獻4中，公開了如圖13所示那樣具有作業輥移位功能的軋機。該軋機在與軋機機架一體的突出塊5-1、5-2中裝入有增彎裝置6-1、6-2。另外，在專利文獻4所公開的軋機中，在輥軸方向上配備有多個增彎裝置的液壓缸，進行精心設計，以便在作業輥移位時不作用偏載荷。另外，一般而言，厚鋼板的軋機如圖14所示那樣沒有減彎裝置(參照專利文獻I、
2、3、4)。但是，有關本發明的軋機為了施加強力的板凸度、形狀控制功能，以具有減彎裝置為iu提。因此，圖10、圖11、圖12、圖13表不具有減彎裝置的情況。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開平6-87011號公報 專利文獻2 :日本特開昭62-220205號公報專利文獻3 :日本特開平6-198307號公報專利文獻4 :日本特開平4-52014號公報

發明內容
發明要解決的課題專利文獻I所公開那樣的典型的厚板軋機(圖10、圖11所示的軋機)以將輥開度能夠取得較大為最優先而設計。即，為連接在受壓下裝置11設定、控制上下位置的上加強輥軸承座4-1上的臂部保持上作業輥軸承座3-1的構造。并且，由于將增彎裝置6-1、6-2裝入到在構造上對大小有制約的該臂部中，所以難以裝入大容量的液壓缸。因此，不能施加強カ的彎輥力。例如，在作業輥直徑800mm左右的扁鋼熱軋精軋機中，超過200tf/chock的能力的作業彎輥裝置也已實用化。相對于此，在作業輥直徑IOOOmm左右的厚板軋機中，僅實用化了 200tf/chOck左右的作業彎輥裝置。根據輥直徑的對比，顯然需要更大容量的彎輥力。這里，作為彎輥效果的指標的輥撓度，如果施加的彎曲力矩相同則與輥的截面慣性矩成反比例。因而，作業輥直徑IOOOmm的厚板軋機的彎輥效果比作業輥直徑800mm的扁鋼熱軋精軋機差約60%。因此，作為厚板軋機的板凸度、形狀控制裝置，實用化并主要利用輥交叉功能及輥移位功能。幾乎不使用作業彎輥裝置。但是，輥交叉功能及輥移位功能難以在軋制中迅速進行設定變更。因而，不能將軋制中的干擾因素去除，所以作為形狀控制端只能說是不完全的。另ー方面，在如專利文獻2及3中公開的軋機(圖12)那樣、在作業輥軸承座3-1、3-2中裝入有增彎裝置6-1、6-2的情況下，能夠將液壓缸的沖程取較長。由此，能夠實現較大的輥開度。進而由于也能夠裝入大容量的液壓缸，所以在厚板軋機中也能夠期待實用性的作業輥彎輥效果。另ー方面，作業輥1-1、1_2由于通過軋制作業而比加強輥更容易損耗，所以需要定期性的換輥。因此，每當進行該調換作業時必須將增彎裝置的液壓配管拆裝。由此，不僅換輥時間變長，而且在配管拆裝時在液壓配管內混入微小異物的可能性變高。因此，在該軋機中，不能采用用于高響應液壓控制的伺服閥。此外，為了使配管拆裝變得容易，必須經由柔軟構造且拆裝自如的液壓配管(柔性配管等)連接在各個液壓控制閥上。此外，如果采用柔性配管，則也有因為是柔軟構造而將液壓的變動也吸收緩和的情況。因而，難以做成響應性高的彎輥裝置。另ー方面，在專利文獻2及4所公開的軋機(圖13)中，增彎裝置6-1、6_2裝入在連接于軋機機架9上的突出塊5-1、5-2中。因此，每當換輥作業時不需要將增彎裝置的液壓配管拆裝。因而，該軋機能夠做成響應性高的彎輥裝置。因此，在扁鋼熱軋精軋機中較多米用。但是，該軋機中，支承作用在上作業輥1-1上的偏置分力等的軋制方向力的結構是作業輥軸承座3-1與突出塊5-2之間的接觸面。因此，如果操作壓下裝置11而使輥開度變大，則作業輥的旋轉中心成為該接觸面的外側，作業輥軸承座3-1的姿勢變得不穩定。結果，不能取較大的輥開度。因此，在需要較大的輥開度的厚板軋機中幾乎沒有采用該軋機的情況。
如上所述，在能夠將輥開度取較大的軋機中，在現有技術中不存在能夠裝入響應性高而強カ的作業彎輥裝置的軋機。本發明所應解決的課題是提供ー種能夠將上下作業輥間的開度取較大、并且高響應且能夠施加強力的彎輥カ的軋機。用于解決課題的方案本發明者們為了解決上述課題而反復進行了鋭意研究，結果發現，通過將從機架向其內側方向突出的突出塊以相對于路線向下側移位、并相對于路線呈上下非対稱的方式進行設置，能夠起到以下的作用。(a)能夠做成將作用在上作業輥軸承座上的軋制方向力總是用機架承受的構造。由此，不論輥開度如何都能夠穩定地支承作業輥軸承座。(b)能夠在上述突出塊中裝入上下增彎裝置。由此，能夠具備大容量、大沖程的強カ折彎裝置。(C)此外，通過將增彎裝置裝入到突出塊中，能夠將液壓配管固定化，能夠應用伺服閥。由此，能夠進行高響應的增彎カ控制。此外，還發現，通過這些裝置上的發明，能夠實現以下的軋機作業方法。(d)即使是響應性較低的減彎裝置，通過與響應性較快的增彎裝置的協同動作，也能夠實現聞響應的彎棍カ的控制。由此，能夠將制品品質、乳制成品率大幅改菩。本發明是基于這些認識做出的，其主g是以下這樣的。(I) ー種金屬板材的軋機，是具有上下一對作業輥和分別支承它們的上下ー對加強輥的金屬板材的軋機，其特征在干，對上述上下作業輥分別施加增彎カ的液壓缸配備在向軋機機架的內側突出的突出塊上；對下作業輥輥身部施加的軋制方向カ受上述突出塊與下作業輥軸承座之間的接觸面支承；對上作業輥輥身部施加的軋制方向力受位于上述突出塊上方的軋機機架窗與上作業輥軸承座之間的接觸面支承。如上述那樣，所謂增彎裝置，是包括作為其致動器的液壓缸的裝置的總稱。但是，在本發明中，為了使說明變簡單，假設增彎裝置只要沒有特別否定就是指作為其致動器的液壓缸。(2)如(I)記載的金屬板材的軋機，其特征在于，對上作業輥施加增彎カ的液壓缸和對下作業輥施加增彎カ的液壓缸，在上述突出塊內配備在俯視圖上不同的位置。
(3)如(I)或(2)記載的金屬板材的軋機，其特征在于，對上作業輥施加減彎カ的液壓缸配備在上加強輥軸承座上。與增彎裝置同樣，在本發明中，所謂減彎裝置，是包括作為其致動器的液壓缸的裝置的總稱。但是，在本發明中，為了使說明變簡單，假設減彎裝置只要沒有特別否定就是指作為其致動器的液壓缸。(4)如(I) (3)中任一項記載的金屬板材的軋機，其特征在于，對下作業輥施加減彎カ的液壓缸配備在下加強輥軸承座上或位于上述突出塊的下方的第2突出塊(例如，圖4的 5-3、5-4)上。(5)—種金屬板材的軋制方法，是使用上述(3)記載的金屬板材的軋機進行的金屬板材的軋制方法，其特征在干，在軋制開始前，作用增彎カ和減彎カ這雙方，作為合力而使相當于輥平衡カ的彎輥カ作用在作業輥軸承座上。
然后，ー邊使減彎力以成為規定的軋制中減彎力的方式變化，ー邊使增彎力變化，以使減彎カ與增彎カ的合力維持輥平衡力。該步驟如果最開始就將減彎カ設為規定的軋制中減彎力、使增彎カ作用在作業輥軸承座上以使減彎力與增彎カ的合力成為輥平衡力，則能夠省略。然后，在軋制開始時，一邊繼續將減彎力保持上述規定的軋制中減彎カ的控制ー邊使增彎カ變化，成為規定的軋制中作業彎輥力作為合力而作用在作業輥軸承座上的狀態。在軋制中，以維持上述規定的軋制中作業彎輥力的方式進行軋制。然后，在軋制結束時，使增彎力變化，作為與減彎力的合力而使相當于輥平衡力的彎輥力作用在作業輥軸承座上，在該狀態下結束金屬板材的軋制。然后，使減彎カ和增彎カ減小，以維持作為上述合力的輥平衡力。該步驟也是如果將減彎力維持規定的軋制中減彎力、使增彎力作用在作業輥軸承座上以使減彎力與增彎力的合力成為輥平衡力則能夠省略。(6)如(5)記載的金屬板材的軋制方法，其特征在于，測量產生減彎カ的液壓缸內或與該液壓缸連接的液壓配管內的液壓，基于其測量值控制增彎力，以使作為合力而作用在作業輥軸承座上的彎輥カ成為規定值。發明效果有關本發明的軋機如圖I所示，是將施加在上作業輥1-1的輥身部上的軋制方向カ通過上作業輥軸承座3-1與比突出塊5-2靠上方的機架窗之間的接觸面支承的構造。因此，能夠取較大的輥開度，并且還能夠得到強力的彎輥力。并且，每當作業輥的調換作業時不需要將增彎裝置的液壓配管拆裝。因此，能夠在增彎裝置上經由固定液壓配管連接各個液壓控制閥，能夠采用用于高響應液壓控制的伺服閥，能夠做成響應性高的增彎裝置。有關本發明的軋制方法即使是不得不配備響應性低的減彎裝置的情況下，也能夠用響應性高的增彎裝置對其補償，付與高響應且強力的板凸度、形狀控制功能。因而，對于軋材入側板厚及軋材溫度等的在軋制中變動的干擾也能夠造入良好的板凸度、形狀，能夠將制品品質及成品率大幅改菩。


圖I是表示有關本發明的軋機的構造的一例的側視圖。圖2是表示上下的增彎裝置的配置例的透視俯視圖。圖3是表示上下的增彎裝置的配置例的透視俯視圖。圖4是表示有關本發明的軋機的構造的另一例的側視圖。圖5是表示有關本發明的軋制方法的操作流程的一例的圖。圖6是表示伴隨著圖5的操作流程的彎輥カ等的時間序列變化的圖。圖7是表示減彎裝置的響應性較低的情況下的彎輥カ等的時間序列變化的圖。 圖8是表示有關本發明的軋制方法的操作流程的另一例的圖。圖9是表示伴隨著圖8的操作流程的彎輥カ等的時間序列變化的圖。圖10是表示有關現有技術的軋機的構造的側視圖。圖11是表示有關現有技術的軋機的構造的側視圖。圖12是表示有關現有技術的軋機的構造的側視圖。圖13是表示有關現有技術的軋機的構造的側視圖。圖14是表示有關現有技術的軋機的構造的側視圖。
具體實施例方式以下，參照圖I 13，對有關本發明的軋機及使用了該軋機的軋制方法進行說明。圖I是表示有關本發明的軋機的構造的一例的側視圖。如該圖所示，有關本發明的軋機是具備上下ー對作業輥1-1、1_2、和分別支承它們的上下ー對加強輥2-1、2_2的軋機。并且，有關本發明的軋機是將對上作業輥1-1施加增彎カ的上增彎裝置6-1、6_2、和對下作業輥1-2施加增彎カ的下增彎裝置6-3、6-4配備在向機架9的內側突出的突出塊
5-1、5-2上的軋機。關于這一點，與圖13所示的現有的軋機相同。但是，有關本發明的軋機進行了徹底的重新研究，解決了圖13所示的現有的軋機的問題。即，從軋機的構造設計上的觀點、特別是用來將輥開度取較大的觀點出發，改變了突出塊5-1、5-2的位置、以及上作業輥軸承座3-1的形狀等。在圖13所示的現有的軋機中，不能取較大的輥開度。該軋機將突出塊5-1、5_2以其相對于被軋材10的通過的位置(路線)大致為上下対稱的方式配置。因此，這是因為是如下構造通過上作業輥軸承座3-1與突出塊5-2接觸的接觸面支承作用在上作業輥1-1上的偏置分力等的軋制方向力、即從被軋材10或上加強輥2-1等對上作業輥1-1的輥身部施加的軋制方向力。在該構造中，隨著使輥開度變大，上作業輥1-1的旋轉中心位置(軋制方向力的作用點)和上作業輥軸承座3-1向上方移動，與支承上述軋制方向力的突出塊5-2的接觸面積減小。因而，隨著使輥開度變大，上作業輥軸承座3-1的姿勢變得不穩定，不能取較大的輥開度。有關本發明的軋機將上述問題解決。有關本發明的軋機如圖I所示，將從機架9向其內側方向突出的突出塊5-1、5-2配置到相對于路線向下側移位的位置上。S卩，與圖13所示的現有的軋機不同，將突出塊5-1、5-2以相對于路線上下非対稱的方式進行配置。進而，上作業輥軸承座3-1不是接觸在突出塊5-2上而支承軋制カ的，而是接觸在機架窗上來支承軋制カ的。由此，在有關本發明的軋機中，通過上作業輥軸承座3-1與比突出塊5-2靠上方的機架窗12之間的接觸面，支承作用在上作業輥1-1上的偏置分力等的軋制方向力、即從被軋材10或上加強輥2-1等施加在上作業輥1-1的輥身部上的軋制方向力。如果做成這樣的構造，則即使操作軋機的壓下裝置11而使輥開度變大，上作業輥軸承座3-1與機架窗接觸的面積也完全不變化。因而，上作業輥軸承座3-1的姿勢不論輥開度如何都總是被穩定地保持。如圖13所示，將上下的增彎裝置配備在突出塊中的軋機是周知的。但是，有關本 發明的軋機關于突出塊5-1、5-2的位置、以及上作業輥軸承座3-1的形狀進行徹底的重新研究，做成了將施加在上作業輥1-1的輥身部的軋制方向力用上作業輥軸承座3-1與突出塊5-2的上方的機架窗12之間的接觸面支承的構造，所以能夠取較大的輥開度。進而，在有關本發明的軋機中，將對上作業輥1-1施加增彎カ的上增彎裝置6-1、
6-2、和對下作業輥1-2施加增彎カ的下增彎裝置6-3、6-4配備在突出到機架9的內側的突出塊5-1、5-2上。因此，每當進行作業輥的調換作業時不需要將增彎裝置的液壓配管拆裝，能夠做成響應性高的增彎裝置。這是因為，能夠經由固定配管的液壓配管連接在各個液壓控制閥上，能夠采用用于高響應液壓控制的伺服閥。另外，在有關本發明的軋機中，施加在下作業輥1-2的輥身部上的軋制方向力由下作業輥軸承座3-2與突出塊5-2之間的接觸面支承。因此，圖I所示的有關本發明的軋機増大了下作業輥軸承座3-2被突出塊5-1、5-2夾入的部分的高度。此外，由于輥開度主要通過使上作業輥軸承座上下移動來調整，所以下作業輥軸承座的上下的移動量較小。因此，不會有隨著輥開度變大而下作業輥的姿勢變得不穩定的情況。圖2是表示上下的增彎裝置的配置例的截面俯視圖。即，是突出塊5-1、5_2的路線高度上的剖視圖。在有關本發明的軋機中，優選的是將上下的增彎裝置在突出塊的截面俯視圖上相互錯開配備。例如，如圖2所示，優選的是將上增彎裝置6-1、6-2和下增彎裝置6-3、6-4配備為在作業輥1-2的軸向上移位了的位置關系。如果這樣，則上下的增彎裝置不相互干渉。能夠使上增彎裝置6-1、6-2的沖程變大，進而取得較大的輥開度。另外，在圖2中，下增彎裝置6-3、6_4在入側、出側分別使液壓缸為兩個。但是，SP使使液壓缸為I個，并以不與上增彎裝置6-1、6-2干渉的方式將其配置在作業輥1-2的軸向上的不同位置，也能夠得到同樣的效果。圖3也是表示上下的增彎裝置的配置例的截面俯視圖。即，是突出塊5-1、5_2的路線高度上的剖視圖。如該圖所示，也可以使上增彎裝置6-1、6-2和下增彎裝置6-3、6-4為在軋制方向上移位了的位置關系。通過這樣的配置，上下的增彎裝置也不會相互干渉。能夠使上增彎裝置6-1、6-2的沖程變大，進而取得較大的輥開度。到此為止，主要從作為解決課題之一的取得較大的輥開度的觀點對有關本發明的軋機的構造進行了說明。接著，對根據該構造也能夠容易完成關于作為另ー個解決課題的強力的彎輥カ的施加的情況進行說明。圖10、圖11都是有關現有技術的軋機，哪個軋機都能夠將輥開度取較大。但是，在這些現有的軋機中，不能施加強カ的彎輥力。這是因為，由于是在從上加強輥軸承座4-1向下方突出的臂部中裝入上增彎裝置6-1、6-2的構造，所以不能配備大容量及大沖程的上增彎裝置6-1、6-2。此外，這些軋機由于從上加強輥軸承座伸出臂部，所以上減彎裝置的設置空間靠向輥的軸心。因此，與上加強輥的軸承干渉，所以不能配備大容量的上減彎裝置7-1、7-2。另ー方面，如圖I所示，在有關本發明的軋機中，能夠在從軋機的機架9向其內側方向突出的突出塊5-1、5-2中配備大容量、大沖程的上增彎裝置6-1、6-2。此外，有關本發明的軋機在上加強輥軸承座4-1上不具備圖10、圖11所示的軋機那樣的臂部。因此，在上加強輥軸承座4-1的不與上加強輥的軸承干渉的位置上，能夠配備大容量的上減彎裝置7-1、7-2。由此，能夠對上作業輥1-1施加較大的減彎力。 S卩，根據對突出塊5-1、5_2的位置及上作業輥軸承座3-1的形狀進行徹底的重新研究、而做成了將施加在上作業輥1-1的輥身部上的軋制方向カ通過上作業輥軸承座3-1與機架窗12之間的接觸面來支承的構造的有關本發明的軋機，能夠取較大的輥開度，并且也能夠進行強カ的彎輥カ的施加。此外，每當作業輥的調換作業時不需要將增彎裝置的液壓配管拆裝。為此，在各個增彎裝置6-1 6-4中，能夠采用經由固定液壓配管可連接在各個液壓控制閥上、用于高響應液壓控制的伺服閥。因而，能夠做成響應性高的增彎裝置。圖4是表示有關本發明的軋機的另一例的側視圖。在圖4所示的軋機中，上輥系是與圖I相同的結構，而下輥系為不同的結構。圖I所示的軋機將對下作業輥施加減彎カ的下減彎裝置7-3、7-4配備在下加強輥軸承座4-2上。相對于此，圖4所示的軋機將下減彎裝置7-3、7-4配備在位于突出塊5-1、5-2的下方的專用的突出塊5_3、5_4上。可是，當如圖I所示的軋機那樣將下減彎裝置7-3、7_4配備在下加強輥軸承座4-2上時，則在調換下加強輥2-2時必須將減彎裝置的液壓配管拆裝。即，在拆裝時在液壓配管內混入微小的異物的可能性較高。為此,也有難以米用一般用于高響應液壓控制的伺服閥、而必須在一部分中米用柔性配管的情況。因而，與采用固定配管及伺服閥的情況相比，彎輥裝置的響應性只得變低。相對于此，根據圖4所示的軋機，能夠解決將下加強輥2-2調換時發生的上述問題。這是因為，在配備于專用的突出塊中的下減彎裝置的液壓配管中能夠采用用于高響應液壓控制的伺服閥，可以不使用柔性配管即可。因此，能夠做成下加強輥2-2的調換變得容易并且響應性高的彎輥裝置。接著，對有關本發明的軋制方法進行說明。在如圖I、圖4所示那樣將上減彎裝置7-1、7-2配備在上加強輥軸承座4-1上的情況下，在將上加強輥2-1調換時必須將減彎裝置的液壓配管拆裝，在拆裝時在液壓配管內混入微小異物的可能性較高。因此，較難采用一般用于高響應液壓控制的伺服閥。此外，為了使配管拆裝變容易，必須經由如柔性配管等那樣柔軟構造且拆裝自如的液壓配管連接到各個液壓控制閥上。在采用柔性配管等的柔軟構造且拆裝自如的液壓配管的情況下，也有因是柔軟構造而將液壓的變動吸收或緩和的情況。因而，在將上減彎裝置7-1、7_2配備在上加強輥軸承座4-1上那樣的情況下，與采用固定配管及伺服閥的情況相比，彎輥裝置的響應性只得變低。可是，減彎力在沒有施加軋制載荷的空轉時不能施加。因此，在應用減彎カ的情況下，需要從取得輥平衡的空轉狀態到軋制開始為止迅速地設定減彎力、進而在軋制結束時迅速地回到輥平衡狀態。因而，如果將彎輥カ的變更通過響應性較差的減彎裝置的控制實施，則有可能在軋材的前尾端沒有施加規定的減彎カ而形狀不良部變長。有關本發明的軋制方法是解決上述課題的方法。即，是使用了將上減彎裝置7-1、
7-2配備在上加強輥軸承座4-1上的有關本發明的軋機的軋制方法，是解決在該軋機中能夠發生的上述課題的軋制方法。如上述那樣，在將上減彎裝置7-1、7_2配備在上加強輥軸承座4-1上的軋機中，有減彎裝置的響應性變差的情況。但是，在有關本發明的軋機中，由于是在從機架9向其內側方向突出的突出塊
5-1、5-2上配備上增彎裝置6-1、6-2的構造，所以能夠做成大容量、大沖程的上增彎裝置
6-1、6-2。并且，由于每當換輥作業時不需要將增彎裝置的液壓配管拆裝，所以能夠采用固定液壓配管及伺服閥，由此能夠做成響應性高的增彎裝置。有關本發明的軋制方法是在以板凸度、形狀控制的目的對作業輥作用減彎カ的情況下使用響應性高的增彎裝置進行軋制開始時及軋制結束時的彎輥カ的變更、從而補償減彎裝置的響應性的方法。圖5是表示有關本發明的軋制方法的操作流程的一例的圖。即，是表示與響應性高的增彎裝置相比響應性稍低的減彎裝置的操作流程的圖。此外，在圖6中表示該軋制方法中的、相對于ー根軋材的彎輥カ等的時間序列變化。圖6從上方起，表示軋制載荷、增彎裝置的輸出、減彎裝置的輸出、作為它們的合力的作業彎輥力的時間序列變化。以下，基于圖5、圖6進行說明。首先，在軋制開始前，運算并輸出與下個軋制的軋材對應的軋制中作業彎輥力的設定值FK。這里，假設運算出Fk為負值，即為減彎カ的情況。另外，在本發明中，將增彎力(増大方向(將輥打開的方向)的力)設為正值，將減彎カ(減小方向(對上下作業輥推壓的方向)的力)設為負值。在軋制開始前，作用增彎カ和減彎カ這雙方，作為合力而相當于輥平衡力(Fb)的增大側的彎輥カ作用在作業輥軸承座上。即，在軋制前的空轉時，使增彎裝置輸出為Ib (>0)，使減彎裝置輸出為Db (〈0)，使Ib+Db作為輥平衡力I7B 00)作用。將輥平衡力Fb決定為即使在空轉狀態下由電動機驅動的作業輥和從動的加強輥也不打滑的力。此時，Db只要以減彎裝置的致動器不從作業輥軸承座離開的程度的最小液壓設定就可以。并且，在軋制開始前的某個定時(時間軸上的a點)，通MDs=Fk-Ik運算使軋制中作業彎輥力Fk作用的足夠的規定的軋制中減彎裝置輸出Ds。并且，以使輥平衡力(Fb)為一定的方式將Ds及Is同時輸出。這里，Ik是軋制中的增彎裝置輸出，預先決定接近于能夠控制的最小值的值，以使Ds的絕對值不會過大。Is是成為IS+DS=FB的增彎裝置輸出。因而，在設定定時，作為合力的作業彎輥力是Fb的原狀，實質上不變化。接著，在軋制開始時，減彎力保持一定值，并使增彎カ下降，作為合力而規定的軋制中作業彎輥力Fk作用在作業輥軸承座上。S卩，在軋制開始時(時間軸上的b點)，將增彎裝置輸出從Is變更為Ικ。通過這樣，響應較慢的減彎裝置輸出是Ds的原狀，通過響應較快的增彎裝置的控制，能夠將作為合力的作業彎輥カ從輥平衡力Fb (>0)迅速地切換為軋制中作業彎輥力Fk (〈O)。另外，所謂軋制開始時(b)，是指開始軋制的時刻，其檢測只要用例如設為由軋機的軋制載荷測量用測カ傳感器檢測的載荷超過預測軋制載荷的30%時的方法決定就可以。并且，在軋制結束時，為了使彎輥カ回到軋制開始前的狀態，作為合力而使相當于 輥平衡力(Fb)的彎輥力作用在作業輥軸承座上,結束軋制。S卩，在軋制結束時(時間軸上的c點)，減彎裝置輸出是Ds的原狀，使響應較快的增彎裝置輸出從Ik變化為Is。通過這樣，能夠將作為合力的作業彎輥力從軋制中作業彎輥力(Fe (〈O))迅速地切換為輥平衡力( (>0))。另外，所謂軋制結束時(C)，是指軋制結束時刻，其檢測只要用例如設為由軋機的軋制載荷測量用測カ傳感器檢測的載荷低于實際軋制載荷平均值的50%的定時的方法決定就可以。并且，將從軋制結束時(C)經過例如I 3秒的時刻設為作業完成定時(時間軸上的d點)，在該定時，將增彎裝置輸出變更為Ib，將減彎裝置輸出變更為Db。通過該變更，作為合力的作業彎輥カ也大致被維持為輥平衡力(Fb )。如圖5、6所示，在有關本發明的軋制方法中，使用響應性較高的增彎裝置進行軋制開始時及軋制結束時的彎輥カ的變更。因此，即使是在不得不配備響應性比較低的減彎裝置的情況下，也將其用響應性高的增彎裝置補償，所以能夠付與高響應且強力的板凸度、形狀控制功能。進而，即使是在軋制中因各種因素(干擾)而軋制載荷變化的情況下，也能夠用高響應的增彎裝置迅速地進行控制，以維持最適當的作業彎輥力。在此情況下，只要實施使軋制中作業彎輥力對應于例如軋制載荷的實測值而變化的控制就可以。S卩，根據有關本發明的軋制方法，對于軋材入側板厚及軋材溫度等的在軋制中變動的干擾，也能夠造入良好的板凸度、形狀。由此，能夠大幅改善制品品質及成品率。圖7是表示減彎裝置的響應性低的情況下(特別是具有如果反作用力消失則壓カ下降的液壓特性的情況下)的彎輥カ等的時間序列變化的圖。與圖6同樣，按照圖5所示的增彎裝置和減彎裝置的操作流程表示伴隨著對ー根軋材的軋制作業的彎輥カ等的時間序列變化。即，表示減彎裝置的響應速度比圖5、6的情況慢的情況下的例子。在圖7的情況下，在定時b及C，響應性高的增彎裝置的輸出急劇變化，所以響應性差的減彎裝置的輸出變動。結果，作為合力的作業彎輥力在定時b到達匕的動作延遲，在定時c到達Fb的動作延遲。圖8所示的軋制方法是解決該問題的方法。圖8是表示具有響應性高的增彎裝置和響應性低的減彎裝置的情況下的操作流程的圖。以下，基于該圖進行說明。在圖8所示的軋制方法中，由設置在減彎裝置中的測カ傳感器總是測量減彎力、或連接在該裝置上的液壓配管內的液壓，基于該測量值控制增彎裝置。即，根據減彎カ或減彎裝置的液壓控制增彎裝置的輸出，以使得在軋制前后作業彎輥カ為輥平衡力Fb、在軋制中作業彎輥カ為FK。另外，其以外的控制與圖5所示的軋制方法是同樣的。通過用圖8所示的軋制方法軋制，如圖9所示，增彎裝置將減彎裝置的輸出的變動補償，能夠實現對作業彎輥カ的最適當的、高響應的控制。此外，即使不進行基于軋制中的減彎カ的測量、或液壓測量的反饋控制，而是通過預先預測減彎裝置的輸出的變動、并設定將其補償的增彎裝置的輸出，也能夠得到同樣的效果。 產業上的可利用性本發明能夠在鋼板的軋制、特別是需要大開度的可逆軋機等中使用。標記說明1-1上作業輥1-2下作業輥2-1上加強輥2-2下加強輥3-1上作業輥軸承座3-2下作業輥軸承座4-1上加強輥軸承座4-2下加強輥軸承座5-1入側突出塊5-2出側突出塊5-3入側下突出塊5-4出側下突出塊6-1入側上增彎裝置6-2出側上增彎裝置6-3入側下增彎裝置6-4出側下增彎裝置7-1入側上減彎裝置7-2出側上減彎裝置7-3入側下減彎裝置7-4出側下減彎裝置8-1入側加強輥平衡裝置8-2出側加強輥平衡裝置9 機架10被軋材11壓下裝置12機架窗
權利要求
1.ー種金屬板材的軋機，具有上下一對作業輥和分別支承它們的上下ー對加強輥，其特征在干， 對上述上下作業輥分別施加增彎カ的液壓缸配備在向軋機機架的內側突出的突出塊上； 對下作業輥輥身部施加的軋制方向カ受上述突出塊與下作業輥軸承座之間的接觸面支承； 對上作業輥輥身部施加的軋制方向力受位于上述突出塊上方的軋機機架窗與上作業輥軸承座之間的接觸面支承。
2.如權利要求I所述的金屬板材的軋機，其特征在干， 對上述上作業輥施加增彎カ的液壓缸和對上述下作業輥施加增彎カ的液壓缸，在上述突出塊內配備在俯視圖上不同的位置。
3.如權利要求I或2所述的金屬板材的軋機，其特征在于， 對上述上作業輥施加減彎カ的液壓缸配備在上述上加強輥的上加強輥軸承座上。
4.如權利要求I 3中任一項所述的金屬板材的軋機，其特征在干， 對上述下作業輥施加減彎カ的液壓缸配備在上述下加強輥的下加強輥軸承座上或設置于上述突出塊的下方的第2突出塊上。
5.ー種金屬板材的軋制方法，使用權利要求3所述的金屬板材的軋機來進行，其特征在于， 在軋制開始前，作用增彎カ和減彎力這雙方，作為合力而使相當于輥平衡力的彎輥カ作用在作業輥軸承座上； 然后，在軋制開始時，一邊繼續將減彎力保持上述規定的軋制中減彎カ的控制ー邊使增彎カ變化，成為規定的軋制中作業彎輥力作為合力而作用在作業輥軸承座上的狀態；在軋制中，以維持上述規定的軋制中作業彎輥力的方式進行軋制； 然后，在軋制結束時，使增彎カ變化，作為與減彎カ的合力而使相當于輥平衡力的彎輥力作用在作業輥軸承座上，在該狀態下結束金屬板材的軋制。
6.如權利要求5所述的金屬板材的軋制方法,其特征在于， 測量產生上述減彎カ的液壓缸內或與該液壓缸連接的液壓配管內的液壓，基于其測量值控制上述增彎力，以使作為合力而作用在作業輥軸承座上的彎輥カ成為規定值。
全文摘要
本發明的課題在于提供一種能夠將上下作業輥間的開度取較大、并且高響應性且能夠施加強力的彎輥力的軋機。為了解決課題，本發明提供的軋機是具有上下一對作業輥和分別支承它們的上下一對加強輥的金屬板材的軋機，其特征在于，對上述上下作業輥分別施加增彎力的液壓缸配備在向軋機機架的內側突出的突出塊上；對下作業輥輥身部施加的軋制方向力受上述突出塊與下作業輥軸承座之間的接觸面支承；對上作業輥輥身部施加的軋制方向力受位于上述突出塊上方的軋機機架窗與上作業輥軸承座之間的接觸面支承。
文檔編號B21B29/00GK102821881SQ20118001545
公開日2012年12月12日 申請日期2011年1月12日 優先權日2010年3月31日
發明者小川茂, 比護剛志, 久恒貴史 申請人:新日本制鐵株式會社