CN1066657C - 热轧钢材的表面切削方法及其装置 - Google Patents

Abstract

热轧钢材的表面切削方法，在热轧钢材的行进过程中，通过从其上下方向夹住热轧钢材的铣刀的旋转，切削该热轧钢材的表面两面，借助于调整切削深度控制包括由热轧钢材的钢种、切削时的温度及切削深度的切削条件所确定的切削阻力，使由该切削阻力产生在热轧钢材上的张力低于接合部的断裂强度，从而可防止热轧钢材断裂地进行切削。

Description

热轧钢材的表面切削方法及其装置

技术领域

本发明涉及热轧钢材、特别是宽幅长热轧板材的表面切削和除去板料、平板、钢坯或钢锭等的钢板对接引起的在接合部产生的接合区鼓起部(隆起部)及缝脊时的有效切削方法及装置。

背景技术

关于在热轧进行中对于板料等的热轧钢材的表面上产生的疵点的修整技术和有关除去在先行钢板的后端和后行钢板的前端对接后进行辊轧的连续热轧过程中不可避免地产生在接合区域的隆起部的技术，在日本特开昭57-137008号公报、特开昭63-160707号公报、特开平5-23706号公报或特开平5-104261号公报、特开昭57-91856号公报、特开昭53-112593号公报等已经有许多的报道。

但是，这些技术中，在热轧钢材(以下简称为钢材)的表面切削时，除发生钢材断裂的情况外(特别是先行钢板和后行钢板接合后进行热轧时)，还有切削刀具的寿命短的缺陷，在引起切削刃的局部磨损时，由于不能迅速适应，对切削效率的改善产生不利的影响。另外钢材加工时，还有难以调节规定加工余量的缺点，并且在上下切削钢材的切削刀刃间的接触会引起设备损伤、或者切削的切削粉的处理问题，切削中钢材发生的振动问题等，所以在现阶段还留许多要改进的地方。

本发明的目的在于提供一种在钢材的表面切削时，可以解决上述以往技术所有问题的方法以及其装置。

发明的公开

1)本发明提供一种钢材的表面切削方法(权利要求1)，在具有接合部的热轧钢材的输送过程中，从其板厚方向夹住的铣刀的旋转切削该热轧钢材的两面，其特征在于，通过调整切削深度控制包括由于热轧钢材的钢种、切削时的温度及切削深度的切削条件所确定的切削阻力，使由该切削阻力产生在热轧钢材上的张力要低于接合部的断裂强度，从而在防止热轧钢材断裂下进行切削。

2)在上述1)中，在铣刀的输入侧，检测出热轧钢材温度的急剧上升，根据其检测的信号，用铣刀夹住热轧钢材，来切削包括热轧钢材接合部的附近表面(权利要求2)。

3)在上述1)中，热轧钢材行进的方向和切削面上的铣刀旋转方向反向时，单面切削深度t的调整满足下式(1)，

t≤σb·(b-2w)·T/{2S_f·C·exp〔A/(T_K+273)〕·b·V_M/V_c+2σ_b·(b-2w)}  --------(1)

其中，

t： 单面切削深度(mm)

S_f：安全率

σ_b：考虑温度的热轧钢材的接合部强度(Kgf/mm²)

b： 热轧钢材的板宽度(mm)

w： 热轧钢材板接合部的板宽方向单侧非接合长度(mm)

T： 热轧钢材的板厚(mm)

C： 用热轧钢材的钢种所确定的常数(Kgf/mm²)

A： 用热轧钢材的钢种所确定的常数(℃)

T_K：切削时热轧钢材的温度(℃)

V_M：热轧钢材的行进速度(mm/s)

V_c：铣刀刀尖的圆周速度(mm/s)

4)在上述1)中，热轧钢材行进的方向和切削面上的铣刀旋转方向同方向时，单面切削深度t的调整满足下式(2)，

t≤σ_b-(b-2w)·T/{2S_f·C·exp〔A/(T_K+273)〕·b·V_M/V_C}

                                             --------(2)

其中，

t： 单面切削深度(mm)

S_f：安全率

σ_b：考虑温度的热轧钢材的接合部强度(Kgf/mm²)

b： 热轧钢材的板宽度(mm)

w： 热轧钢材板接合部的板宽方向单侧非接合长度(mm)

T： 热轧钢材的板厚(mm)

C： 用热轧钢材的钢种所确定的常数(Kgf/mm²)

A： 用热轧钢材的钢种所确定的常数(℃)

T_K：切削时热轧钢材的温度(℃)

V_M：热轧钢材的行进速度(mm/s)

V_C：铣刀刀尖的圆周速度(mm/s)

5)在上述1)中，其中至少铣刀的刀尖是由铁系构成，在铣刀的前倾面或后隙面上喷洒相应于旋转速度及外径的压力冷却水(权利要求5)。

6)本发明还提供一种钢材表面切削装置(权利要求6)，其特征在于，包括一对在热轧钢材厚度方向上夹住热轧钢材、并且彼此逆向旋转的主轴，一对设置在上述一对主轴上的旋转辊，每一个旋转辊上配置着多个可装卸地嵌合在该相应的主轴上的旋转盘，每一个旋转盘具有形成在盘的整个外圆周上的整体式切削刃。

7)在上述6)中，其中的旋转盘是在互相邻接转盘的刀尖相位沿圆周方向错开、刀尖在轴向排列不连续地配置着(权利要求7)。

8)在上述6)中，其中的主轴作成通过轴径膨胀固定转盘的结构(权利要求8)。

9)在上述6)中，其中的主轴作成通过轴径膨胀固定转盘的结构，并且具有当该转盘上加上过负荷时，能够瞬时收缩轴径的收缩机构(权利要求9)。

10)本发明的热轧钢材的表面切削装置(权利要求11)，是当热轧钢材通过一对互相逆向旋转的旋转辊的相互之间时，将其表里两面连续或断续地进行切削的装置，其特征在于至少在一个旋转辊的两端或一端，设有一个比该旋转辊直径大的并且可以识别辊间隙的转盘。

11)在上述6)或在上述10)中，其中旋转辊的至少一方具有通过测量旋转辊的顶端磨损量来调整相对于旋转辊热轧钢材的水准的测定机构(权利要求10和12)。

12)本发明的热轧钢材的表面切削装置(权利要求13)，通过将热轧钢材在一对互相逆向旋转的上下铣刀之间通过时，将热轧钢材的表里两面连续或断续地进行切削，其特征在于，所述装置分别在靠近上和下铣刀的旋转方向的后侧设有上和下切屑排出通道，用于将在由所述上和下铣刀对热轧钢材进行切削的期间所产生的高温切屑排出，以防止高温切屑附着在热轧钢材的表面上。

13)在上述12)中，其中在上和下切屑排出通道内部分别设有用于冷却高温切屑的水喷射机构(权利要求14)。

14)本发明的热轧钢材的表面切削装置(权利要求16)，通过将热轧钢材在一对互相逆向旋转的上下旋转辊之间通过时，将热轧钢材的表里两面连续或断续地进行切削，其特征在于，所述装置包括一可装卸的通板导向部件，其可被插入到下旋转辊和通板平面之间，以便在热轧钢材的前端部到达所述一对旋转辊之前将热轧钢材保持着。

15)在上述12)中，该装置的旋转辊的输入侧及输出侧的至少一方具有抑制由于热轧钢材的表面切削中的振动而产生张力变动的挤压辊或夹送辊(权利要求15)。

附图的简单说明

图1是从侧面表示钢材表面的切削状况图。

图2是表示图1的平面图。

图3是表示钢材的连续热轧设备构成图。

图4是表示冷却旋转辊刃尖顶端的状况图。

图5是表示铣刀的圆周速度和冷却水压力的关系图。

图6是表示铣刀的外径和冷却水压力的关系图。

图7是表示切削装置的全体构成图。

图8是表示以往旋转辊的结构图。

图9是表示以往旋转辊的其它结构图。

图10是按照本发明的切削装置构成图。

图11是图10的A-A、B-B视图。

图12是表示只卸下本发明装置的旋转辊的图。

图13是表示卸下的本发明装置其它旋转辊的图。

图14是表示旋转盘的固定结构图。

图15是表示刀刃主要部分的示意图。

图16是表示按照本发明装置的其它旋转辊的结构图。

图17是表示按照本发明装置其它旋转辊的结构图。

图18的a、b是表示图17中旋转辊主要部分的放大图。

图19是表示旋转辊随时间的位置变动图。

图20是表示钢材表面切削状况的示意图。

图21中的a是表示旋转辊的宽度方向负载率的示意图、b是表示旋转辊外径的示意图。

图22是表示可以避免刀尖顶端破损等的同时又可以识别辊间隙的本发明装置构成图。

图23是表示可以避免刀尖顶端破损等的同时又可以识别辊间隙的本发明装置其它的构成图。

图24是表示可以可以测定刀尖顶端磨损量的本发明装置其它的构成图。

图25是表示在旋转辊上下分别配置测定机构例的图。

图26是按照本发明的切削装置其它例的构成图。

图27是进行零调整时的具体步骤图。

图28是连续热轧设备配置例图。

图29是表示进行连续热轧时钢材接合部的状况图。

图30是表示轧制图29所示的接合部后的状况图。

图31是表示钢材接合部的切削状况图。

图32是钢材切削时产生的切屑的处理状况说明图。

图33是表示配置本发明切削装置的连续热轧设备的构成图。

图34是表示图33的Ⅱ-Ⅱ线的向视图。

图35是表示图34的Ⅲ-Ⅲ线的向视图。

图36是说明切削装置中钢材顶端垂下状况说明图。

图37是表示按照本发明的切削装置侧面的构成图。

图38是表示图37的Ⅲ-Ⅲ线的向视图。

图39是表示切削中钢材的振动状况图。

图40是表示抑制切削中钢材的振动装置的基本结构图。

图41是表示抑制切削中钢材的振动的其它装置基本结构图。

图42是表示钢材的表面切削中的切削阻力和切削阻力反力的关系图。

图43是表示压住钢材进行切削时和直接进行切削时的张力变化的比较图。

实施本发明的最佳方案

在热轧中，粗轧和精扎间，将先行板材的后端部和后行板材的前端部接合在一起，连续地进行轧制，可以提高效率，对由于其接合而隆起的部分或包括其前后，用铣刀加工而进行表面切削的板材表面处理的方法业已实用化了，但是现阶段，对于全钢材的铣削加工的切削深度相同，对此并没有特别予以注意，因此当由于板材的钢种和温度等使切削阻力产生很大的变化时，就会在断裂强度弱的接合部发生断裂故障。作为除去板材接合部的鼓起部分(隆起部)的技术，如特开昭53-112593号公报(除去板材焊接毛刺的方法)所述，提出了用检测器检测板材的焊接部，根据其信号使切断装置动作，在板材行进中除去焊接毛刺的方法，另外在特开昭63-160707号公报(热轧设备)中提出了用设置在热轧机前的表面处理装置的刀具切削接合部的隆起的方法，但是上述的方法都难以消除接合部断裂的故障。

本发明通过1)-4)所示的方法可以解决上述的问题。即，基于铣刀的切削加工条件(钢材的钢种(成分的组成)、温度、板宽、板厚、行进速度以及铣刀的旋转方向、刀尖的圆周速度、切削深度等)，用切削深度的调整控制设定的切削阻力，将由于切削阻力而产生在钢材上的张力控制在该接合部的断裂强度以下，这样可以防止钢材的断裂，对此，下面以板材为对象具体地加以说明。

图1及图2是分别表示对行进钢材的表面进行铣刀切削加工的侧面及平面图。

在图1及图2中，1是在顶端有切削刃的铣刀、2是板材、3是控制铣刀位置的液压缸、4是温度计、5是工艺控制计算机、6是控制盘、7是板材2的接合部。而且箭头A是板材2的行进方向、箭头B是铣刀1的旋转方向、箭头C是由于切削阻力而产生在板材2上的张力方向，进而b是板材2的板宽、T是板材2的厚度、t是铣刀1单面切削深度、W表示接合部7上板宽方向的端部上的非接合长度。

另外，图3是表示本发明的具有铣刀切削装置的轧制线的配置例。

图3中，例如用粗轧机8轧制的板材(薄板坯)用卷取回卷装置9卷取，接着，由卷取回卷装置9一边卷回，一边在氧化皮清除器(图中省略)及热轧精轧机13(F₁、F₂、F₃、F₄…)的输入侧，首先用切断装置10(转辊切断机等)将板材S₁、S₂的各端部切断成规定的形状，先行板材S₁的后端和后行板材S₂的前端留有微小的间隙，对向配置后，用装在该附近可移动的接合装置11上的夹子11a、11b在板厚方向夹压支持着。而且，该状态下，在位于接合预定部的正上方和正下方至少一方的、例如感应加热用的电感器一边进行加热。或者感应加热后，用挤压手段(可以使夹子11a、11b相互接近地移动)，使二块板材相互挤压接合，由于其接合而产生的隆起部或包括其前后，用铣刀加工装置12修整后进行热轧。

粗轧机8和精轧机13间，用表面切削进行修整时，因切削阻力而产生在板材上的张力，当铣刀1的旋转方向是如图1及图2所示的方向(上切削)时，作用在铣刀1和下游侧的精轧机13间，当铣刀1的旋转方向与上述方向相反(下切削)时，是作用在铣刀1和上游侧的卷取回卷装置9间。

另外，板材的接合，通常是用感应加热方法，但是由于该加热在板宽方向不均匀的原因，往往在板宽方向形成非接合部。接合部7由于接合时的加热与母材相比是高温状态(母材部：900℃左右、接合部：1300℃左右)又由于有非接合部，所以比母材的断裂强度低。

本发明的图1和图2中，从输入着板材2的数据(钢种、板宽b、板厚T)的工艺控制计算机5来的这些信息输送到控制盘6的同时，将行进板材2(S₁、S₂)的温度信号从装置输入侧的温度计4输送到控制盘6，以这些信号为基准在控制盘6上确定单面切削深度t。而且通过控制盘6来的信号使控制铣刀位置的液压缸3动作，用铣刀1以上述确定的切削深度t进行切削。

进行包括接合部7的前后区域的表面修整时，用温度计4检测接合部的温度急剧上升，以此信号为基准通过控制盘6使控制铣刀位置的液压缸3动作，可以在该部位确实地进行表面修整。此时，温度计4和铣刀1的间隔要考虑时间滞后等因素而适当确定是非常重要的。

另外，进行包括板材2的接合部7的前后区域的表面修整时，除去接合部7及其附近的隆起部是重要的，除此之外，除去在接合部板厚方向所产生的偏差或夹痕及新的氧化皮也是重要的，因此切削深度应达到足以除去这些缺陷的程度是很重要的。

求出图2所示的上切削时的切削深度实验式的推导步骤如下。

首先，接合部7的断裂强度f_b(kgf)是用接合部7的强度σ_b(kgf/mm²)、非接合长度w(mm)、切削深度t(mm)、板材2的板宽b(mm)及板厚T(mm)进行表示，即用(3)式表示：

f_b=σ_b·(b-2W)·(T-2T)    …(3)

其中，上述的f_b及σ_b是分别考虑了温度的值。

另一方面，铣刀1的切削阻力f_a(kgf)是通过下式(5)求出的：

f_a=K·b·t·V_M/V_C         …(5)

其中的各钢种的被切削阻力K(kgf/mm²)和切削时板材的温度T_K(℃)关系是实验得到的，

K=C·exp〔A/(T_K+273〕     …(4)

其中的C(kgf/mm²)及A(℃)是由板材2的钢种所确定的常数，

式(5)中的V_M(mm/s)是板材2的行进速度、

V_C(mm/s)是铣刀刀尖的圆周速度。

用(3)、(4)及(5)式再考虑安全率S_f(2-5、特别是考虑由于非接合的切口效果而产生的断裂特性的裂化是很重要的)时，可以用下式求出切削时接合部7不断裂的切削深度：t(mm)。

2S_f·f_a=f_b                …(6)

在(6)式中代入(3)、(4)及(5)式时，得到(7)式：

2S_f·C·exp〔A/(T_K+273〕·b·t·V_M/V_C

      =σ_b·(b-2W)·(T-2T)      …(7)

因此，可以导出：

t=σ_b·(b-2W)·T/{2S_f·C·exp〔A/(T_K+273〕·b·t·V_M/V_C+2σ_b·(b-2W)}    …(8)

另外，铣刀1的旋转方向与图2所示的方向相反向下切削时，由切削阻力f_a作用在板材2上的张力因为在铣刀1的进入侧，所以有效的板厚是板材厚T(忽视接合部7的鼓起部)，上式的(3)成为(9)式：

f_b=σb·(b-2W)…(9)，并得到(10)式：

2S_f·C·exp〔A/(T_K+273〕·b·t·V_M/V_C=σ_b·(b-2W)·T

由此可导出：

t=σ_b·(b-2W)·T/{2S_f·C·exp

      〔A/(T_K+273)〕·b·t·V_M/V_C)}。

其中，上述的切削深度：用t的计算式推导时，无论向上切削、还是向下切削时都忽视了接合部的隆起，这是由于在通常的工艺条件下，虽然在接合部7的实际切入的深度很深，但因温度高而使切削阻力变小的缘故。这在实际工艺中也是很明显的，即在切削中接合部7的断裂还没有发生在接合部7的(隆起部)部位。

对于由极低碳素钢、SUS304不锈钢等钢种构成的板材，在热轧的粗轧制和精轧制间进行表面修整，在修整时的切削深度t，上切削时用上式(8)计算，下切削时用上式(11)计算，只要控制在计算的值以下，就不会在接合部发生断裂。

下面，说明采用上述5)所述的手段来延长切削板材表面的铣刀寿命，防止堵塞等，进行稳定的表面切削的状况。

板坯和热轧钢板的表面修整时，如特开昭57-91856号公报所述，是使用带砂轮的砂轮机等，但是使用这样的砂轮机处理宽且长的板材时，作业效率是很低的，特别是当直接轧制，修整板坯的表面时，由于处理物不可避免地长时间停留，所以大量的热排放到大气，造成了能量的损失这是不利的。另一方面，作为改善切削效率的手段是使用一个具有可以盖住板材宽度辊体的铣刀式刀具，但是这些切削刃是若使用陶瓷或碳化钨的非铁素系刃物时，由于磨损，刀刃的寿命极短，有经费高的缺点，但用铁素系的刃物代替时，虽然可以解决陶瓷或碳化钨的非铁素系刃物的问题，但是在刀尖上容易附着切屑，从切粉将热量带入刀尖，易于引起熔损，同时也易于引起刀尖的堵塞，所以不能实施长时间的稳定操作。

为此，在本发明中，使用铁素系的铣刀进行板材的表面切削时，向铣刀的前倾面或后隙面喷洒适合旋转速度及外径的压力冷却水，可将用于板坯和热轧钢板(钢带)等的板材表面切削的铣刀的寿命延长、避免堵塞，实现稳定的切削作业。

适应于铣刀旋转速度和外径的带压冷却水向着刀尖的前倾面或后隙面进行喷洒，这样可以将由于切削而附着的高温切屑通过铣刀旋转的离心力和水的压力立即除去，所以刀尖上因熔着物带入的热减少，显著地延长铣刀的寿命的同时，也消除了由于熔着物对刀尖的堵塞现象。

这里，铣刀的旋转的离心力F_W是用下式表示的：

F_W=m(V²/r)                  …(12)

m：切屑的质量

V：铣刀的旋转速度

r：铣刀外径的1/2

另外，冷却水的动力F_P是

F_P=1/2·qv²=a(p₂/p₁)^2/3    …(13)

q：水的质量

v：水的冲撞速度

a：适应喷嘴型号的水的基准压力P₁下的流量确定的常数

P₂水的供给压力。

所以用铣刀切削时，为了除去熔着的切屑，只要将冷却水的压力满足下式条件下进行喷洒即可。

(F_W+F_P)/A＞σ_B               …(14)

A：切屑熔敷物断面积

σ_B：板材的拉伸强度

如图4所示，用轴15a、15b的驱动使铣刀14a、14b旋转，并从喷嘴16向前倾面喷洒冷却水的状况进行了说明。

图5将铣刀的外径作成800mm，其圆周速度在20-120m/sec的范围进行变化，用实验求出不发生刀尖熔损和堵塞时的冷却水压力，实线表示流量为Q时冷却水压力的下限值，另外虚线表示流量为2·Q时冷却水压力的下限值。

因此，可以看出随着铣刀的圆周速度的上升，由于离心力F_W的增加，冷却水的压力变小，即使冷却水的动力F_P下降，也没有发生刀尖的熔损和堵塞。

即，最好随着铣刀圆周的速度增大而减少冷却水的压力。另外从此图可以看出，当铣刀的圆周速度在20-120m/sec的范围时，将冷却水的压力调节在3-300kgf/cm²的范围即可。

图6是表示将铣刀的圆周速度固定在20m/sec时，使其外径在200-1000mm范围内进行变化，用实验求出不发生刀尖熔损和塞孔时的冷却水压力，实线表示流量为Q时冷却水压力的下限值，另外虚线表示流量为2·Q时冷却水压力的下限值。

因此，增加铣刀的外径时，离心力F_W反而以反比例减少，冷却水的压力以1.5的倍数增大(增大冷却水的动力F_P)，所以不发生刀尖熔损和堵塞现象。

也就是，随着铣刀的外径增大，最好增大冷却水的压力。由此，可以看出，只要向铣刀的前倾面喷洒适应铣刀旋转速度及外径的冷却水即可。

另一方面，在图5或图6中，若冷却水的水量是2倍时，不发生刀尖熔损和堵塞的冷却水压力变小，这可认为由于流量的增加每单位时间冲撞刀尖的水量增加而造成的。

最好将铣刀的旋转速度控制在20-120m/sec。其理由是若旋转速度小于20m/sec时，会产生由于切削阻力而减速、停止的问题，若旋转速度比120m/sec大时，由于转速而产生的振动的频率会与危险速度一致或者更大，这样就发生机械共振而破坏现象。

另外，最好将铣刀的外径作成600-1000m。其理由是若外径小于600mm时，为了达到圆周速度的旋转速度要上升，这样会发生振动频率超过危险速度、或者由于切削阻力，使速度大幅地下降而停止的问题，若外径大于1000mm时，转速下降，虽然对防止振动是有利，但是由于离心力的减少，易于发生刀尖熔损和堵塞现象，同时为了驱动，会引起电动机的输出要增大的问题。

在以上的说明中，叙述了向铣刀的刀具前倾面喷洒水的状况，而向铣刀的刀具后隙面喷洒水的状况也与上述相同，在此省略其说明。

上述图4中，表示了用铁系的铣刀，并将冷却水喷洒在铣刀的前倾面，对钢板表面进行切削的状况，其中，14a、14b是铣刀，15a、15b是主轴，16是冷却水喷嘴，17是可以旋转地支持铣刀14a、14b的轴承，18是压下液压缸，19是外壳，20是传递动力的主轴，21是齿轮机座，22是电动机。另外图7是表示组装了铣刀设备的全体结构。

使用厚度120mm、宽800mm板坯，用直径800mm的铁系的铣刀以65m/s的速度旋转的同时，在其前倾面以流量为500l/min/m、压力为50kgf/cm²的冷却水喷洒进行切削时，对于将铣刀的圆周速度设定为20m/sec、冷却水压力设定为3kgf/cm²的以往方法(其它条件与本发明相同)，调查发生刀尖熔损和堵塞现象，以往的方法，其寿命为30分钟左右，而用本发明的方法时，在72小时前完全没有发生刀尖熔损和堵塞现象，可以将铣刀的寿命延长到30天左右。

将冷却水喷洒在后隙面时的实施例如下。使用与上述情况相同尺寸的板坯，用直径800mm的铁系的铣刀以65m/sec的速度旋转的同时，按照本发明的方法在铣刀的后隙面以流量为500l/min/m、压力为50kgf/cm²的冷却水喷洒进行表面切削时，和按照以往的方法，以20m/sec的速度旋转相同直径的铣刀并以流量为500l/min/m、压力为3kgf/cm²的冷却水喷洒进行表面切削(其它条件与本发明相同)时相比较，进行发生刀尖熔损和堵塞现象的调查，其结果铣刀的寿命可以延长到30日。

在此例中，先行送进板材的后端部和后行板材的前端部对接、接合时产生隆起部，对切削隆起部的情况进行了调查，可以看出此时的铣刀的寿命优于以往并显著地延长。

以下，根据上述6)-9)所采用的手段说明对板材表面切削的铣刀寿命用尽前的简单修补以及更换情况。

对于热轧过程产生在板材表面上的疵点的修整和先行板材的后端部与后行板材的前端部接合进行轧制的连续热轧中，除去不可避免地产生在接合区域的隆起部的技术如上所述，在特开昭57-137008号公报、特开昭63-160707号公报、特开平5-23706号公报或特开平5-104261号公报等中已有很多的提案，通常是使用比处理对象宽约100mm铣刀形式的旋转辊进行切削，一般如图8所示，该旋转辊是与由轴承支持的两端的主轴部形成一体的结构(离心铸造等)或如图9所示，通过键将旋转辊安装在主轴上。

可是，这样结构的旋转辊，特别是旋转辊与主轴成为一体，仅对刀尖进行维修(在辊上的刀刃进行再磨刃)时，就需要连同主轴拆卸下旋转辊，这种作业是很麻烦的，同时要想改善包括组装作业的操作效率也是很困难的。

通过键将旋转辊装在主轴上的结构，由于主轴和旋转辊是分体的，所以与该旋转辊的拆卸成为一体的结构相比较是简单的，但是旋转辊是与主轴一同旋转，在主轴的旋转中，为了减少旋转辊的摆动，就需要严格地设定配合公差，这样一来，将旋转辊装在主轴上就比较困难，而且当旋转辊上产生变形情况或旋转辊和主轴间产生烧伤情况就不得不连主轴一起进行更换，上述的问题依然残留下来。

为此，本发明中，作为切削装置是采用在厚度方向夹住板材的、互相逆向旋转的一对主轴，在该主轴上配合着其整个外圆周上具有切削刃并可以装卸地嵌合在主轴上的多块旋转盘的结构。这些旋转盘，在互相邻接的旋转盘的刀尖的相位沿圆周方向错开地、并且刀尖在轴向的排列是不连续地配置着，另外主轴是通过膨胀轴径固定旋转盘进行组装的，进而，当在旋转盘上加以过负载时主轴具有可瞬时收缩轴径的收缩机构，这对本发明是特别有利的。

将整个外圆周上具有切削刃的旋转盘沿主轴的轴线多枚地进行配置(可以覆盖处理对象物全域的枚数)，这样结合后，构成的旋转辊可以简便地进行旋转辊的拆卸，而且当局部的切削刃达到寿命时，可以用与其相对应的旋转盘更换。

互相邻接的旋转盘的刀尖相位沿圆周方向错开，且刀尖在轴向的排列不连续地进行配置，这样在切削板材表面时，可以缩短发生的切屑长度，所以可以消除切屑塞滞在切削刃上，损伤刀刃的现象，也可以用简单的方法除去切屑。邻接旋转盘的刀刃的错开量有1-2mm左右就可以产生充分的效果，但也可以错开到刀尖间距(设置在旋转盘外周上的刀刃和刀刃的间隔)的1/2的程度。

由于转盘在主轴上的固定是通过主轴膨胀来实现的，转盘从主轴上的拆卸是通过主轴的收缩来实现的，因此，转盘与主轴的配合公差不需要象以往技术那样严格地设定。

主轴的膨胀和收缩是通过，例如将主轴的内部作成空腔结构，向其注入工作油或排除工作油来调节主轴内部的压力来实现的。在板材的切削过程中，加以过大的负荷时刀刃的损伤是不可避免的，所以在固定旋转盘用的法兰侧面设置销挡，在靠近销挡的主轴上分别设置销钉，设计成当刀具上加以一定程度的力，使旋转盘围绕主轴旋转时，则由于销挡的作用使销钉从主轴上脱落，由于主轴内的压力下降而使轴径瞬时地收缩的收缩机构是非常有效的。

图10、图11是按照本发明的板材表面切削装置，S是板材、23a、23b是从厚度方向夹住板材S的逆向旋转的主轴、24a、24b是旋转辊，此旋转辊24是由在整个外圆周上具有切削刃并可装卸地嵌合在主轴23a、23b上的多块旋转盘i₁，i₂……构成的，这些旋转盘i₁……i_i是由图中未表示的法兰等夹住并固定的。

另外，编号25是保持主轴23a、23b旋转的轴承，26是使主轴23a、23b与轴承25同时升降移动的液压液压缸，通过液压缸26的动作可以调节旋转辊24a、24b的相互间隔。

另外，27a、27b是驱动马达、28a、28b是连接驱动马达27a、27b和主轴23a、23b的万向节、29是接合部位置检测器、30是根据接合部位置检测器29的检测结果控制驱动马达27a、27b的旋转速度及使液压缸26动作的控制装置。

只取出旋转辊24a、24b，如图12所示，在本发明中，主轴23a、23b上配置多块旋转盘i₁……i_i而构成旋转辊24a、24b，所以旋转辊的装卸是简便的。

如图13所示，主轴23a、23b作成带有锥度的形状，在适合此锥度的套筒31上安装着旋转盘i₁……i_i，用法兰和锁紧螺母等结实地连接和固定时，不仅消除旋转盘间的晃动而且也可消除旋转盘和主轴间的晃动，并且旋转盘的装卸更加简便。

邻接旋转盘相互间在切削中的晃动，通过如图14所示的、在旋转盘的邻接面预先设置凹凸，用嵌合这些凹凸的方法可以消除这些晃动。

构成旋转辊24a、24b时，如图15所示，使互相邻接的旋转盘的刀尖相位沿圆周方向错开，刀尖的轴向排列不连续地配置时，可以缩短切屑的长度，避免由于切屑的堵塞造成切削刃的破损。

图16是在主轴23a、23b的内部留出轴端后，在轴的外圆周附近等形成空腔32，通过供给口33向其中供给油等液体，在装配了旋转盘i₁……i_i后，提高主轴23a、23b的内部压力使轴径膨胀将旋转盘牢固地固定在主轴上的结构。按照这样的结构，可以在主轴膨胀余量的范围内缓和嵌合在主轴上的旋转盘的内径尺寸的加工精度。再者，当主轴膨胀后，可用螺丝34塞紧供给口33，很容易地保持主轴的膨胀。

图17是表示板材等的表面切削中，当在旋转盘上加以过大的负载，损伤刀具的情况出现时，设置的降低主轴23a、23b内的压力，瞬时使轴径缩小的收缩机构例。

图18的a、b是表示上述图17的主要部分，收缩机构是由固定保持在旋转盘侧面的销挡35和设置在主轴上的销钉36构成，当在旋转盘i₁……i_i上加以过大的负载时，旋转盘i₁……i_i和主轴23a、23b间产生滑动时，则设定在旋转盘侧面的销挡35与主轴上的销钉36冲突，使销钉36脱离，通过通路37排出主轴内的油等液体，使轴径收缩。

图19表示旋转辊的升降曲线图例(仅表示位于板材上侧的旋转辊)，图20表示板材的切削状况，图21a、b分别表示将20块直径900mm，厚度100mm的旋转盘设置在主轴上，切削板材表面时的旋转辊的刀刃的磨损状况。

使用由直径900mm，厚度100mm、刀尖的间距18.84mm、刃数150枚构成的旋转盘(S55C制)20块配置在主轴上的、图12所示结构的旋转辊(邻接的刀尖错开量是9.42mm)的切削装置，对按图19所示的曲线图对接合的薄板坯(加热温度1470℃、挤压力2kgf/mm²的条件下接合)上的隆起部进行切削(旋转辊的圆周速度为100m/s)的结果，比较更换旋转辊所需的时间，通常需要48小时，而本发明中只需要更换旋转盘即可，所以仅需8小时，可以看出作业效率明显地得到改善。

以下通过上述10)-11)所公开的手段，说明如何避免，特别对于由于切削装置的操作错误发生的刀具的破损以及加工对象的板材过大地压入造成的切削过量现象。

在具有铣刀或砂轮等的板材切削旋转辊的装置中，操作人员将脱机测定的的旋转辊外径值输入计算机，根据此输入的信息使旋转辊升降移动，进行位置调整，得到切削刃和砂轮的预定压入量(具体的是旋转辊的刀尖或砂轮面的标高和板材表面的标高一致，即进行零调整，从该状态下移动旋转辊以便得到规定的加工余量)，可是在高速转动旋转辊进行切削的状态下，是不能确认旋转辊的刀尖或砂轮面的位置，不能进行正确的零调整，板材的加工余量或超过允许范围，或相反，切削刃、砂轮的磨损超过预定值时，不能保证目标加工余量，往往还需重新加工。特别是由于操作人员的向计算机中的输入错误(旋转辊的直径设定错误等)和由于升降移动用的液压缸的伺服阀等的故障，造成因旋转辊使板材分断时，则会使旋转辊的切削刃或砂轮间互相接触引起破损的事故。

本发明的在一对相互逆向旋转的旋转辊间让板材通过连续地或断续地加工板材表里两面的加工装置，是至少在一方旋转辊的两端或一端配置具有比该旋转辊直径大的可以识别辊间隙的盘而构成的，因此使此旋转盘与另一个旋转辊的盘接触，以此状态为基准进行零点调整，可以将由于旋转辊的过多地压入的加工量的误差控制在极小，另外，即使旋转盘的外径输入错误，由于使旋转盘间的接触而造成过负载，所以在板材的加工前的压下系统中也可以识别输入的错误。

另外，代替旋转盘方式，设置可以掌握旋转辊的磨损量(旋转辊上刀具的外径)的测定机构时(非接触式距离计或涡流式传感器等)，即使由于板材的加工产生刀刃和砂轮的磨损，在联机中也可以在校正的磨损量条件下使旋转辊上下正确的移动(但旋转辊的速度是低速)，所以可根据预定的加工余量进行精密的加工。作为测定的手段，可以使用例如通过检测出依据涡流测定手段和铁系刀具顶端的距离而变动的电流值来测定距离的涡流式传感器以及通过检测用激光照射刀具顶端和砂轮表面的反射波来测定距离的激光式距离传感器等。

根据处理的板材，在旋转辊的外周配置切削刃或砂轮。例如，对于热轧钢的脱皮疵点和凹陷疵点、钢板接合部的隆起的处理，宜用铣刀刀具等，对于冷轧钢及挤压疵点、热轧钢的摆动痕迹、轻度的凹陷等的处理宜用砂轮。

图22示出了按照本发明的切削装置的构成，38a、38b是从上下夹住板材S₁、S₂，对板材的表里两面连续或断续地进行加工而配置的旋转辊(此旋转辊可以使用例如将外周具有切削刃的旋转盘沿旋转辊的旋转轴数块地排列，同时相互邻接的盘上的刀刃位置是互相错位的结构)。39a、39b是在配置在旋转辊38a、38b的两端的例中的识别旋转辊间隙的盘。40是轴承箱，它收纳可转动支持旋转辊的轴承。41是下压液压缸。42是外壳。43是主轴。44是齿轮机座。45是电机。

在设定的加工余量下对板材进行表面切削加工时，使旋转辊38a、38b升降移动，盘39a、39b相互接触控制住各旋转辊的刀具上下方向的绝对位置(零调整)，而后，使旋转辊38a、38b在设定速度下旋转，从此时起，分别移动旋转辊38a、38b直到板材(S₁、S₂)的表面及里面达到同样的高度，当达到规定的切削余量时，停止各旋转辊38a、38b的升降操作。通过一对辊间的板材1用旋转辊的外周的切削刃或砂轮进行切削。虽然有由于旋转辊38a、38b的初期的位置设定错误等而担心切削余量过大，但是在最大切削余量状态下，由于设置在旋转辊38a、38b端部的盘39a、39b互相接触，只不过是板材的过切削和研磨而已。

本发明也可以象图23那样将盘39a、39b设置在旋转辊38a、38b的一侧，但是若不使用盘39a、39b，则如图25、图26所示，至少沿着一个旋转辊的轴方向配置多个测定机构46。图24是将测定机构46设定在上侧，图25是将测定机构46设定在上侧和下侧。最好是将测定机构46设定在上侧，但也可以将测定机构46设定在上侧和下侧或者只设定在下侧。设定在下侧的测定机构比起上侧来说，在使用冷却水进行切削或研磨时的防水措施以及切屑的防尘措施需要更加强化。通过测定机构46的测定，可以把握旋转辊外圆周上的切削刃或砂轮的磨损状况，通过零点的调整可以避免板材的切削过量和研磨过量。在测定机构46上配置液压缸，通过此液压缸可将测定机构46相对于旋转辊，进行在接近、离开方向的进退移动，这样可以防止当旋转辊升降移动时测定机构46和旋转辊38a相接触的事故。另外测定机构46也可以作成沿板材S的宽度方向移动的结构。

图26是表示按照本发明装置的其它实施例。

图23所示的只是设置在旋转辊38a、38b一侧的盘39a、39b，具有比旋转辊大的直径，而图26所示的盘39b的直径是与旋转辊38的直径相同或者还小，而且用下压液压缸使上下旋转辊接近时，在旋转辊38a和旋转辊38b接触前，使盘39a和盘39b成接触状态。盘39a和盘39b的直径不同时使上下旋转辊以相同的转速旋转时，则在上述盘上产生圆周速度差，由于摩擦的发热会引起盘的破损，所以最好在不转动旋转辊下进行包括零的调整。

进行零调整的具体步骤如图27所示，在开始零调整指令的同时，缩小上下旋转辊的相互间隔并固定在由于油压的压力下预测所加的负载位置上(旋转盘的宽度是150mm时，加上40吨负载)。而后在确认由旋转辊的外径运算的油柱值和实际值一致的基础上，使刀具旋转，确认由于盘的偏心的负载偏差为±2吨以下时，零的调整完毕。

用上述图24所示的测定机构46测定旋转辊38a、38b的顶端磨损量，根据磨损的程度使上方的旋转辊38a向下方移动，使下方的旋转辊38b向上方移动，以便确保一定的加工量。

由于切削刃或砂轮的不均匀磨损，仅将旋转辊上下动作，加工宽度不同的板材时，有时不能进行均匀的加工，所以这时可以更换旋转辊或者对于在外圆周上有切削刃等组装结构的旋转辊，将偏摩严重的地方的盘更换下来。

另外，可在联机下进行这样的零调整自不待言，在脱机下也是可以进行的，在任何情况下都不会产生输入错误。

以下，对用上述12)、13)所述的手段，在切削板材表面时，能有效地回收产生的高温切屑，特别是对先行板材和后行板材接合后连续热轧时为例进行说明。

如图28所示，在粗轧机群47和精轧机群48间的粗轧机群47的下游侧设置料头剪切机49，通过料头剪切机49可以将先行板材S₁的后端部和后行板材S₂的前端部的料头分别剪断除去。在料头剪切机49的下游侧设置接合装置50，通过接合装置50将先行板材S₁的后端部和后行板材S₂的前端部接合在一起。即通过台车51将接合装置50在与先行板材S₁、后行板材S₂行进的相同速度下移动，同时用内架52内的侧夹板53a夹住后行板材S₂的前端部，用输出侧夹板53b夹住先行板材S₁的后端部。在此状态下，例如用高频线圈的涡流加热器54对接合部进行加热，使接合部分加热升温，通过将内架52移动到输出侧使先行板材S₁的后端部和后行板材S₂的前端部在行进的方向加压接合。

接合装置50的下游侧设有除去隆起的切削装置55，通过此切削装置55将先行板材S₁后端部和后行板材S₂前端部的接合部上的隆起除去。也就是在先行板材S₁和后行板材S₂的接合部L的上下面，如图29所示，由于加压接合的压缩而发生隆起M。在此隆起M上集聚了氧化皮等异物M₁，如果在M存在下，用精轧机群48轧制成精轧材时，就会成为图30所示的状况，将异物M₁被轧制成以很长的范围残存于精轧材中，异物M₁残存于精轧材中时，由于异物M₁的存在，使接合部的强度显著下降。因此，用切削装置55将接合部的隆起除去。在切削装置55上设有夹住板材的一对旋转辊55a、55b，如图31所示，通过旋转辊55a、55b的切削刃56a、56b切削除去接合部的隆起部M，但是，用切削装置55除去板材的隆起部M时，则高温的切屑会以高速飞散到切削刃56a、56b的旋转侧(图中的上游侧)，附着在板材的表面，使轧制材的质量降低，所以在切削装置55的输出侧设置如图32所示的切屑除去装置57。如图32所示，在板材的宽度方向有一个可以自由移动的旋转砂轮58，用砂轮58研磨板材的表面切屑59，使其飞散到板材的侧方。另一方面，在板材的幅端部设置集尘罩60，在集尘罩60上通过给水管61及水槽62供给层流状的流水，在全体的壁面上形成水膜63。用旋转砂轮58，将研磨时飞向板材侧面方向集尘罩60的飞散高温切屑59，捕集到水膜63中，冷却后，通过排水沟64与水一起回收到图中未表示的槽中。

在这样的连续热轧设备中，虽然用上述措施防止了由于切削装置55研磨板材表面时所产生的高温切屑在板材上的附着，但是切屑除去装置57是在板材宽度方向进行处理，所以需要具有宽壁面的集尘罩60，这对于节约空间是不利的。另外切削装置55中的旋转辊55a、55b设置在板材的上下，这对下侧的旋转辊55b是不能形成流下的水膜63和水滴，所以现阶段，切屑除去装置57不能设置在上侧旋转辊55a的附近。

本发明中，在板材的上下分别配置板材最大宽度以上的宽旋转辊，将上侧旋转辊支持在用下压液压缸升降的支座上，同时将下侧旋转辊支持在由高度调整液压缸升降的支座上，在上侧的旋转辊的切屑排出侧设置上切屑排出机构，在下侧的旋转辊的切屑排出侧设置下切屑排出机构，所以不需要大型设备就可以回收切削板材表面时产生的切屑。另外在本发明中，上切屑排出机构及下切屑排出机构由于分别具有流水的喷射机构，所以切屑可以迅速地被冷却，高效地进行切屑的回收。

图33是表示连续热轧设备概要的侧面图，图34是图33的Ⅱ-Ⅱ线的向视图，图35是图34的Ⅲ-Ⅲ线的向视图。图33中，在粗轧机群47的下游侧设置料头剪切机49，通过料头剪切机49可以分别除去先行板材S₁的后端部及后行板材S₂的前端部的料头。在料头剪切机49的下游侧设置接合装置50，通过接合装置50将先行板材S₁的后端部及后行板材S₂的前端部接合在一起。在接合装置50和精轧机群48间设置切削装置55，用此切削装置55可以将接合部L上的隆起部分切削除去。

切削装置55上配置夹住板材的一对旋转辊65a、65b，在一对旋转辊65a、65b的外圆周面上分别形成轧制钢材最大宽度以上宽度的切削刃66a、66b。切削装置55的外壳h上，通过下压液压缸67升降自如地支持着轧辊轴承座68，在轧辊轴承座68上转动自如地支持着上侧旋转辊65a。另外在外壳h上通过高度调整液压缸69升降自如地支持着轧辊轴承座70，在轧辊轴承座70上转动自如地支持着下侧旋转辊65b。

在接近上侧旋转辊65a的旋转方向后侧设置作为切屑排出机构的上切屑排出通道71，在上切屑排出通道71上形成开口于旋转辊65a的下侧并接近旋转辊65a宽幅的开口部72。在上切屑排出通道71内，设置作为流水喷射机构的喷射头73，流水喷射头73的喷嘴74是从上方向下方配置的。在上切屑排出通道71内设置排出部75，排出部75从旋转辊65的作业侧(图34中的左侧)延伸到排水沟76。上侧的旋转辊65a中，将切削时产生的切屑77从开口部72回收到上切屑通道71内，通过从流水喷射头73的流水喷射排出到排水沟76中。在接近下侧旋转辊65b的旋转方向后侧设置作为切屑排出机构的下切屑排出通道78，在下切屑排出通道78上形成开口于旋转辊65b的上侧并靠近旋转辊65b宽幅的开口部79。在下切屑排出通道78内，设置作为流水喷射机构的喷射头79，流水喷射头79的喷嘴80是从下方向上方配置的。在下切屑排出通道78内设置排出部81，排出部81向排水沟76的上方形成开口而设置着。用下侧的旋转辊65b切削时产生的切屑77从开口部79回收到下切屑通道78内，通过从流水喷射头79的流水喷射排出到排水沟76中。

上述连续热轧设备中，通过接合装置50将先行板材S₁的后端部和后行板材S₂的前端部接合，用切削装置55的旋转辊65a、65b的切削刃66a、66b切削除去接合部L上的隆起M(参照图31)。

在切削装置55中，通过高度调整液压缸69，预先调整下侧旋转辊65b的上面高度，上下旋转辊65a、65b分别是以与板材行进的相反方向驱动旋转。通过切削时下压液压缸67及高度调整液压缸69分别压下旋转辊65a、65b，将接合部L的氧化皮等异物与隆起M一起从上下两面同时切削除掉(参照图31)。

切削时由于旋转辊的高速旋转，高速地飞向输入侧的高温切屑77，分别回收到上切屑排出通道75及下切屑排出通道78内，用从流水喷射头73、79的喷嘴74、80的喷出水冷却，同时通过排出部75、81排到排出沟76。因此，可以同时切削除去板材上下两面接合部L的隆起M，也不用担心高温的切屑77附着在其它设备上。

本例中，虽然是将旋转辊65a、65b与板材的行进方向相反地进行旋转，但是也可以按行进的方向旋转。

以下，对于用上述14)所述的手段避免高温状态下的板材、特别是顶端部的下方的变形，稳定地进行输送、实现表面切削的情况加以说明。

图36是表示板材的表面切削装置的侧面，在这样的构成的装置中，与上述图35一样，调整旋转辊82a、82b的高度后将先行板S₁的前端通过一对旋转辊82a、82b的对置部，在先行板S₁与后行板材S₂的接合部到达一对旋转辊82a、82b的对置部的时刻前，将该一对旋转辊以高速进行旋转的同时并下压，成为切削板材接合部L的隆起状态，但是此时通过一对旋转辊82a、82b相互间的先行板材S₁是处于800-900℃的高温状态下，强度降低，因此，如图中双点画线所表示的，通过输入侧输送护板83的先行板材S₁的顶端有向下垂的危险。

在一对旋转辊82a、82b间，由于不能设置固定的输送护板，所以后行板材S₂的前端若向下方垂下时，则与输出侧的输送护板84或下侧的旋转辊的切削刃接触，这样就造成破损旋转辊的切削刃或者不能通过板材的现象。

本发明是在让热轧板材通过一对互相逆向转动的旋转辊间而连续或断续地切削其表里两面的装置中，从一对旋转辊的输入侧至输出侧间配置保持热轧板材的可动式通板导向部件，在先行板材的前端部通过旋转辊的相互间到达输出侧的输送护板上，插入输入侧输送护板～输出侧输送护板间的通板导向部件，用该通板导向部件引导先行板材的前端部，所以可以避免板材前端部的变形，同时也消除不能通板现象。在先行板材和后行板材的接合部到达前，通过将上下的旋转辊设定在规定的间隔，可以将板材的接合部按规定的深度切削。

图37、图38表示出本发明切削装置的构成，在切削装置中的一对旋转辊85a、85b的外圆周面上分别形成板材的最大板辐以上的宽度的切削刃86a、86b。另外，切削装置的外壳87上，通过下压液压缸88可升降自如地支持着轧辊轴承座89，在轧辊轴承座89上转动自如地支持着上侧旋转辊85a。另外在外壳87上，通过高度调整液压缸90可升降自如地支持着轧辊轴承座91，在轧辊轴承座91上转动自如地支持着下侧旋转辊85b。轧辊轴承座89、91分别支持在平衡液压缸92上进行旋转辊85a、85b的高度调整。在板材的轧制线上从上游起设置输送护板93、辊道辊94、输入侧输送护板95、输出侧输送护板96、辊道辊94及输送护板93，先行板材S₁被输入侧输送护板93、辊道辊94导向后，从输入侧输送护板95送入到一对旋转辊85a、85b间，通过输出侧输送护板96导向到输出侧输送护板96及辊道辊94而送出。

如图37、图38所示，在外壳87的下部设置与旋转辊85a、85b的旋转轴平行延伸的中心轴97，在中心轴97上，可转动自如地支持着悬臂98的基部。在输出侧方向并沿着旋转辊85a、85b的轴向设置着多个悬臂98，悬臂98的顶端部安装着连接板99，在连接板99上设置着圆弧状的通板导向部件100，在旋转辊85a、85b的轴向设置着多个通板导向部件100。通过悬臂98以中心轴97为中心转动，在输入侧输送护板95和输出侧输送护板96间的一对旋转辊85a、85b之间，也就是下侧的旋转辊85b和板材的通板面间，使得通板导向部件100从输出侧能够进出(插脱)。在悬臂98的中间部安装着连接板101，在连接板101上枢轴地支持着转动液压缸102的驱动杆103。也就是通过转动液压缸102的驱动，驱动杆103伸缩，悬臂98以中心轴97转动使得通板导向部件100进出下侧的旋转辊85b和板材的通板面间。

先行板材S₁和后行板材S₂接合前的阶段，上下的旋转辊85a、85b是分离的，当先行板材S₁和后行板材S₂接合后，先行板材S₁的前端部到达切削装置前，通过转动液压缸102的驱动使驱动杆103伸长。由于驱动杆103的伸长，使悬臂98以中心轴97为中心转动，将通板导向部件100从输出侧方向插入到下侧的旋转辊85b和板材的通板面间(图37中的二点画线状态)。此状态下，先行板材S₁的前端部被通板导向部件100导向，不会脱落地从输入侧输送护板95导向到输出侧输送护板96。先行板材S₁的前端部到达输出侧的辊道辊94及输送护板93时，驱动转动液压缸102，驱动杆103收缩，通板导向部件100复归到原来的位置(图37中的实线状态)。

通板导向部件100复归到原来的位置后，通过下压液压缸104及高度调整液压缸90的调节进行旋转辊的高度调整。当先行板材S₁和后行板材S₂的接合部L到达旋转辊85a、85b间的时刻前，使上下的旋转辊与板材的行进方向相反地高速驱动旋转。在切削时，通过下压液压缸104及高度调整液压缸90分别下压旋转辊85a、85b，在上下两面同时切削除去接合部L的隆起M。

此例中，是将旋转辊85a、85b与板材的行进方向相反地进行旋转，但是也可以与行进方向相同的进行旋转。另外通板导向部件100的形状是圆弧状，通过悬臂98的转动实施通板导向部件100的进出，但是若作成平板状的通板导向部件，滑动地进出旋转辊间也可。

因此，在本发明中，在切削装置的旋转辊和板材的通板面间设置可动式通板导向部件100，当先行板材S₁的前端部通过时，使板导向部件100插入上下的旋转辊间进行引导，所以避免了由于先行板材的前端部的高温变形等而接触输出侧的输送护板。

如上述图37、图38所示的具有可动式通板导向部件的装置中，可以有效地避免了板材、特别是前端部的变形而引起的与通板接触的问题，但是，在板材的切削中，如图39所示，由于旋转辊105a、105b的切削刃和板材接触时，因为其阻力的原因，板发生振动，此时就会不能顺利地进行加工。另外与此同时，板材的张力变动大，这对轧制时的板厚变动和板材接合工艺或者线圈箱设备等的张力控制造成很大的干扰，进而，板材的振动严重时，不仅损伤切削装置，而且由于板材与装置干扰会损伤板材的表面，对质量有严重的影响。本发明中，如15)所示在旋转辊的输入侧及输出侧的至少一方通过配置抑制由于热轧板材的表面切削中振动引起的张力变动的挤压辊或者夹送辊，可以防止装置的破损和板材的质量劣化。

图40是本发明装置的基本构成，表示了在旋转辊105a、105b的输入侧及输出侧的辊道辊T间设置夹送辊106a、106b时的例子，图41是表示在相同的旋转辊105a、105b的输入侧及输出侧的辊道辊T的各个正上方配置压紧、且可升降移动的挤压辊107a、107b时的例子。

在上述的构成中，由于进行板材S₁、S₂切削的旋转辊105a、105b的输入侧及输出侧，在板材S的局部的或者全宽方向的区域内用夹送辊106a、106b或挤压辊107a、107b压紧的状态下，不仅可以将表面切削板的振动控制在极小，而且可以得到均匀光滑的加工面。另外如图42所示，仅是由于切削反力产生了稳定的张力变动，所以可以在轧制侧反馈预测的张力干扰，这样可以减少由于上述原因引起的板厚的变动。

图43、图41表示了用挤压辊夹压住板材，周旋转辊切削板材表面时的张力变动情况。在切削过程中，若不夹住板材进行处理时，则发生不规则的、大的张力变动，与此相反用挤压辊夹住时张力的变动，除了进刀时或者退刀时，几乎都是一样的。

上述构成的装置，在连续热轧加工轧制时不仅可以除去先行板材和后行板材接合部的隆起部分，也适应于钢带(热轧钢带)和板坯的加工或者用粗轧机的加工等。具体的装置可以应用上述图1、图4、图7、图10、图12-图18、图22、图23、图24、图35、图37、图40或图41中的任何一种。

产业上的利用性

按照本发明可以期待以下的效果。

1)对具有接合部的热轧钢材，特别是先行板材和后行板材等用铣刀进行表面加工时，通过调整切削深度控制切削阻力，由于该切削阻力产生在热轧钢材上的张力要低于接合部的断裂强度，防止了板材的断裂，可以改善后续的热轧工艺的生产效率(权利要求1-4)。

2)可以进行长时间且稳定的表面加工，所以显著地提高了切削效率(权利要求5)。

3)使用了外圆周的全域上具有切削刃的多个旋转盘而构成旋转辊的结构，所以旋转辊易于装卸，改善了操作效率。另外，磨损进行中，可以仅更换到达寿命区域的旋转盘，所以降低了旋转辊的使用经费。再者是采用了膨胀主轴固定保持旋转盘，这样旋转盘的安装不仅简单化，而且也不需要严密地设定旋转盘和主轴的配合公差，缓和了旋转盘的设计条件。此外，互相邻接转盘的刀尖相位沿圆周方向错开，刀尖在轴向排列是不连续地配置时，可以缩短由于板材表面切削而产生的切屑的长度，所以不必担心由于切屑的堵塞而引起切削刃的损伤。进而在旋转辊上加以过大的力时，会立即收缩主轴的直径，使得旋转辊空转，所以避免了切削刃的损伤以及主轴和旋转辊的烧伤(权利要求6-9)。

4)使旋转辊上下方向移动，仅将定位盘相互接触就可以把握切削刃或者砂轮的绝对位置，所以能简便地进行零调整，可经常在允许的范围内(规定的加工余量)加工热轧钢材，长期且地供给稳定质量的钢材。另外设置在旋转辊外周的刀刃或者砂轮之间由于不相互接触，所以可防止刀具或砂轮的破损。特别是通过测定机构可以把握沿旋转辊胴体方向的切削刃、砂轮的磨损情况(磨损偏差)，而且随磨损的偏差量的增加，可以自动地进行刀具的更换，做到了省力化(权利要求10-12)。

5)在接合装置和精轧机群间，在热轧制钢材的上下分别配置具有板材最大板宽以上的宽度的旋转辊，将上侧的旋转辊支持在用下压液压缸升降的支座上，同时将下侧的旋转辊支持在用高度调整液压缸升降的支座上，在上侧旋转辊的切屑排出侧设置具有流水喷射机构的上切屑排出机构，同时在下侧旋转辊的切屑排出侧设置具有流水喷射机构的下切屑排出机构，所以分别以高速转动旋转辊时，利用下压液压缸及高度调整液压缸并通过支座下压旋转刀具，用上下一对的旋转辊切削除去在接合装置接合的、先行热轧钢材的后端部和后行热轧钢材的前端部的隆起部分，同时因旋转辊的高速旋转飞向旋转方向的切屑分别收集在上下的切屑排出机构中，从喷射机构喷射出流水，冷却切屑的同时排出到下方。结果通过钢材的连续作业，在除去接合部两面上的隆起部分的同时，还可以防止高温切屑附着在其它设备上。

6)在粗轧机群和精轧机群间，设置先行热轧钢材的后端部和后行热轧钢材的先端部进行接合的接合装置，连续轧制时，在接合装置和精轧机群间钢材的上下分别配置具有轧制钢材最大板幅以上宽度的旋转辊，在下方旋转辊和钢材的通板面间，进出自如地设置通板导向部件，所以先行的钢材通板时，通板导向部件插入上下的旋转辊间，将先行钢材的前端部导向到通板导向部件上，直到输出侧进行通板，板材前端部到达输出侧后，通板导向部件从上下旋转辊间离开，先行钢材和后行钢材的接合部到达之前，旋转上下旋转辊并将其下压，可将接合部切削到规定的深度。其结果，可防止先行钢材的前端部的脱落和与护板等接触，完全克服了不能通板的现象。

7)在旋转辊的输入侧或者输出侧设置挤压辊、夹送辊，切削加工时压住钢板，这样消除了在板材加工中产生的钢材的振动，不仅可以得到均匀的光滑的切削面，而且由于只是通过切削反力引起压力变动，所以可以将预测的此张力干扰反馈到轧制工艺中，这样可以控制板厚的变动。另外，由于钢材没有振动，所以表面没有伤痕，因此设备也没有损伤。

Claims (16)

1．一种热轧钢材的表面切削方法，在具有接合部的热轧钢材的输送过程中，通过从其厚度方向夹住的铣刀的旋转切削该热轧钢材的表里两面，其特征在于，

通过调整切削深度控制包括由热轧钢材的钢种、切削时的温度及切削深度的切削条件所确定的切削阻力，使由该切削阻力产生在热轧钢材上的张力低于接合部的断裂强度，从而可防止热轧钢材断裂地进行切削。

2．根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在铣刀的输入侧，检测出热轧钢材的温度急剧上升，根据其检测的信号，用铣刀夹住热轧钢材，切削包括热轧钢材接合部的附近表面。

3．根据权利要求1所述的方法，其特征在于，热轧钢材行进的方向和切削面的铣刀旋转方向反向时，单面切削深度t的调整满足下式(1)，t≤σ_b·(b-2w)·T/{2S_f·C·exp〔A/(T_K+273)〕·b·V_M/V_c+2σ_b·(b-2w)}    --------(1)

其中，

t： 单面切削深度(mm)

S_f：安全率

σ_b：考虑温度的热轧钢材的接合部强度(Kgf/mm²)

b： 热轧钢材板宽度(mm)

w： 热轧钢材板接合部板宽方向单侧非接合长度(mm)

T： 热轧钢材的板厚(mm)

C： 依热轧钢材的钢种所确定的常数(Kgf/mm²)

A： 依热轧钢材的钢种所确定的常数(℃)

T_K：切削时热轧钢材的温度(℃)

V_M：热轧钢材的行进速度(mm/s)

V_c：铣刀刀尖的圆周速度(mm/s)

4．根据权利要求1所述的方法，其特征在于，热轧钢材行进的方向和切削面的铣刀旋转方向同方向时，单面切削深度t的调整满足下式(2)，    t≤σ_b·(b-2w)·T/{2S_f·C·exp〔A/(T_K+273)〕·b·V_M/V_c}--------(2)

其中，

t： 单面切削深度(mm)

S_f：安全率

σ_b：考虑温度的热轧钢材的接合部强度(Kgf/mm²)

b： 热轧钢材的板宽度(mm)

w： 热轧钢材板接合部的板宽方向单侧非接合长度(mm)

T： 热轧钢材的板厚(mm)

C： 依热轧钢材的钢种所确定的常数(Kgf/mm²)

A： 依热轧钢材的钢种所确定的常数(℃)

T_K：切削时热轧钢材的温度(℃)

V_M：热轧钢材的行进速度(mm/s)

V_c：铣刀刀尖的圆周速度(mm/s)

5．根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少铣刀的刀尖是由铁系构成，在铣刀的前倾面或后隙面上喷洒相应于旋转速度及外径压力冷却水。

6．一种热轧钢材的表面切削装置，其特征在于，包括一对在热轧钢材厚度方向上夹住热轧钢材、并且彼此逆向旋转的主轴，一对设置在上述一对主轴上的旋转辊，每一个旋转辊上配置着多个可装卸地嵌合在该相应的主轴上的旋转盘，每一个旋转盘具有形成在盘的整个外圆周上的整体式切削刃。

7．根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述的旋转盘是在互相邻接旋转盘的刀尖相位沿圆周方向错开且刀尖的轴向排列不继续地配置着。

8．根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述主轴是通过轴径膨胀固定旋转盘的结构。

9．根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述主轴是通过轴径膨胀固定旋转盘的结构，并且具有当该转盘上加上过负荷时，能够瞬时收缩轴径的收缩机构。

10．根据权利要求6所述的装置，其特征在于，旋转辊的至少一方具有通过测量旋转辊的顶端磨损量来调整相对于旋转辊的热轧钢材水准的测定机构。

11．一种热轧钢材的表面切削装置，通过将热轧钢材在一对互相逆向旋转的旋转辊之间通过时，将其表里两面连续或断续地进行切削，其特征在于，至少在一个旋转辊的两端或一端，设有一个比该旋转辊直径大的并且可以识别旋转辊间隙的转盘。

12．根据权利要求11所述的装置，其特征在于，旋转辊的至少一方具有通过测量旋转辊的顶端磨损量来调整相对于旋转辊的热轧钢材水准的测定机构。

13．一种热轧钢材的表面切削装置，通过将热轧钢材在一对互相逆向旋转的上下铣刀之间通过时，将热轧钢材的表里两面连续或断续地进行切削，其特征在于，所述装置分别在靠近上和下铣刀的旋转方向的后侧设有上和下切屑排出通道，用于将在由所述上和下铣刀对热轧钢材进行切削的期间所产生的高温切屑排出，以防止高温切屑附着在热轧钢材的表面上。

14．根据权利要求13所述的装置，其特征在于，在上和下切屑排出通道内部分别设有用于冷却高温切屑的水喷射机构。

15．根据权利要求13所述的装置，其特征在于，该装置的旋转辊的输入侧及输出侧的至少一方设有抑制由于热轧钢材的表面切削中的振动而产生的张力变动的挤压辊或夹送辊。

16．一种热轧钢材的表面切削装置，通过将热轧钢材在一对互相逆向旋转的上下旋转辊之间通过时，将热轧钢材的表里两面连续或断续地进行切削，其特征在于，所述装置包括一可装卸的通板导向部件，其可被插入到下旋转辊和通板平面之间，以便在热轧钢材的前端部到达所述一对旋转辊之前将热轧钢材保持着。

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