CN117545565A - 多级轧机的支承辊装置 - Google Patents

Abstract

多级轧机的支承辊装置具备：轴；支承体，支承轴；支承辊，支承于轴；以及检测器，检测施加于支承辊的载荷，支承辊包括：内圈，固定于轴；外圈，配置于内圈的径向外侧；以及多个滚动体，配置于内圈与外圈的径向之间，检测器安装于内圈，在轴上沿着轴的轴向形成有供检测器的线缆通过的配线通路。

Description

多级轧机的支承辊装置

技术领域

本发明涉及用于多级轧机的支承辊装置。

背景技术

在下述专利文献1的记载中，公开了被称为森吉米尔的多级轧机。该多级轧机例如如图1所示，具备上下一对轧辊11、支承该轧辊11的四根第一中间辊12、支承该第一中间辊12的6根第二中间辊13、支承该第二中间辊13的8根支承辊14。支承辊14由插通其中心部的轴16支承，该轴16以止转的状态支承于鞍座18。鞍座18支承于轧机的壳体17。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-195928号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1的多级轧机中，无法获知对支承辊施加了何种程度的载荷。因此，即使发生由该负荷引起的异常，也无法检测到发生哪种故障。另外，即使因该载荷引起的异常而发生了故障，也难以确定其原因。

本公开的目的在于提供一种能够检测施加于支承辊的载荷的多级轧机的支承辊装置。

用于解决课题的手段

本公开的多级轧机的支承辊装置具备：轴；支承体，支承所述轴；支承辊，支承于所述轴；以及检测器，检测施加于所述支承辊的载荷，所述支承辊包括：内圈，固定于所述轴；外圈，配置于所述内圈的径向外侧；以及多个滚动体，配置于所述内圈与所述外圈的径向之间，所述检测器安装于所述内圈，供所述检测器的线缆通过的配线通路沿轴向形成于所述轴。

发明效果

根据本公开的多级轧机的支承辊装置，能够通过检测器检测施加于支承辊的载荷。因此，能够将因该载荷引起的异常防患于未然或者提前发现，能够抑制由该异常引起的故障的产生。

附图说明

图1是本发明的实施方式的多级轧机的概略侧视图。

图2是表示支承辊的概略主视图。

图3是图2的A部详情剖视图。

图4是图2的B-B向视剖视图。

图5是轴的立体图。

图6是图2的C-C向视剖视图。

图7是内圈的立体图。

图8是键的立体图。

具体实施方式

<本公开的实施方式的概述>

以下，列举本公开的实施方式的概要进行说明。

(1)本公开的实施方式的多级轧机的支承辊装置具备：轴；支承体，支承所述轴；支承辊，支承于所述轴；以及检测器，检测施加于所述支承辊的载荷，所述支承辊包括：内圈，固定于所述轴；外圈，配置于所述内圈的径向外侧；以及多个滚动体，配置于所述内圈与所述外圈的径向之间，所述检测器安装于所述内圈，供所述检测器的线缆通过的配线通路沿轴向形成于所述轴。

此外，检测器的线缆是指与向检测器供给电力的电源、记录检测器的检测值的记录装置等连接的配电用、通信用等的电线。

根据上述结构，能够通过检测器检测从多级轧机的轧辊或中间辊施加于支承辊的载荷。由于在轴上沿轴向形成有配线通路，因此能够容易地将检测器的线缆拉绕至在轴向上离开检测器的位置。

(2)在本实施方式的支承辊装置中，所述配线通路包括第一槽，该第一槽形成于所述轴的外周面。

根据这样的结构，能够沿着轴的外周面拉绕检测器的线缆，因此能够容易地进行配线作业。

(3)在本实施方式的支承辊装置中，所述检测器与所述第一槽在周向上位于不同的相位，所述配线通路包括第二槽，该第二槽形成于所述内圈，并在所述检测器与所述第一槽之间沿周向延伸。

根据该结构，例如，在为了高效地检测来自轧辊或中间辊的载荷而将检测器配置于承受该载荷的支承辊的周向的位置(换言之，容易检测该载荷的位置)的情况下，轴的第一槽配置于从承受载荷的位置沿周向分离的位置。由于第一槽能够成为使轴的强度降低的主要原因，因此通过将第一槽配置于在周向上从承受载荷的部位离开的位置，能够减小该载荷对轴施加的负担。

(4)在本实施方式的支承辊装置中，优选的是，所述第一槽与所述检测器之间的周向的相位差为150°以上且210°以下。根据这样的结构，能够在尽可能从支承辊的从轧辊或中间辊承受载荷的周向的位置离开的位置配置第一槽。

(5)本实施方式的支承辊装置还具备键，该键防止所述轴相对于所述支承体旋转，所述第一槽兼用作供所述键嵌合的键槽。

根据该结构，能够减少形成于轴的槽，抑制轴的强度降低。

(6)在本实施方式的支承辊装置中，在所述键形成有用于供所述线缆通过的槽或孔。

根据这样的结构，即使键嵌合于第一槽，也能够通过形成于键的槽或孔避免键与线缆的干涉。

(7)在本实施方式的支承辊装置中，所述检测器为应变计，在所述内圈的内周面形成有收容所述检测器的凹部。

通过这样的结构，能够确保在内圈安装检测器的空间，并且能够促进由来自轧辊或中间辊的载荷引起的内圈的变形(应变)，提高检测器对载荷的检测灵敏度。

(8)在本实施方式的支承辊装置中，所述支承辊包括：第一支承辊，设置有所述检测器；以及第二支承辊，与所述第一支承辊配置于轴向上的不同位置，且设置有所述检测器，设置于所述第一支承辊的所述检测器的线缆和设置于所述第二支承辊的所述检测器的线缆通过形成于所述轴的所述配线通路而从共同的拉出位置拉出。

根据这样的结构，能够将设置于各支承辊的线缆从轴上的同一位置拉出，能够容易地进行线缆的配线作业。

<本公开的实施方式的详情>

以下，参照附图说明本发明的实施方式的详情。

图1是本发明的实施方式的多级轧机的概略侧视图。

本实施方式的多级轧机10是具有1-2-3-4辊排列的20级多辊轧机。薄板材等被轧制材料W在图1的左右方向上通过上下一对轧辊11之间并被轧制。上下一对轧辊11由4根(上下各2根)第一中间辊12支承。4根第一中间辊12由6根(上下各3根)第二中间辊13支承。第二中间辊13由8根(上下各4根)支承辊14支承。需要说明的是，一根支承辊14是指安装于一根轴16的支承辊14，安装于该轴16的支承辊14的数量没有特别限定。

图2是表示支承辊的概略主视图。

支承辊14同心状地安装于轴16。在本实施方式中，多个支承辊14安装于轴16。轴16由鞍座(支承体)18支承，该鞍座(支承体)18支承于多级轧机10的壳体17(参照图1)。轴16形成为筒状(中空)，但也可以形成为实心。在本实施方式中，六个支承辊14在轴向上隔开规定的间隔地配置，在六个支承辊14的各自之间以及轴向两端的支承辊14的轴向外侧配置有鞍座18。此外，在以下的说明中，轴向是指与轴16以及支承辊14的中心轴C平行的方向，周向是指绕轴16以及支承辊14的中心轴C的方向。

图3是图2的A部详情剖视图。

各支承辊14实质上由滚动轴承构成。具体而言，各支承辊14具备固定于轴16的外周面的内圈20、配置于内圈20的径向外侧的外圈21、配置于内圈20与外圈21之间的多个圆柱滚子(滚动体)22以及保持多个圆柱滚子22的保持器23。

内圈20形成为圆筒形状，在外周面具有供圆柱滚子22滚动的滚道。内圈20通过间隙配合(松配合)嵌合于轴16的外周面。但是，内圈20也可以通过过盈配合或中间配合嵌合于轴16的外周面。另外，在内圈20设置有检测施加于支承辊14的载荷的检测器46。

内圈20沿轴向排列设置有两个。圆柱滚子22与两个内圈20对应地排列成两列。

外圈21形成为圆筒形状，在内周面具有供圆柱滚子22滚动的滚道。外圈21与内圈20同心状地配置。外圈21构成为经由圆柱滚子22沿周向旋转自如。外圈21的外周面构成支承辊14的外周面。

图4是图2的B-B向视剖视图。

如图3及图4所示，鞍座18具备闸瓦构件25、外侧环(鞍座环)26、中间环(偏心环)27及内侧环28。闸瓦构件25由截面圆弧状的板材构成，由壳体17支承。外侧环26固定于闸瓦构件25。闸瓦构件25由截面圆弧状的板材构成，由壳体17支承。在外侧环26的内周经由多个滚针30(参照图3)以能够旋转的方式嵌合有中间环27。并且，在中间环27的内周经由滚针31(参照图3)以能够旋转的方式嵌合有内侧环28。在内侧环28的内周面嵌合有轴16。

在鞍座18具备用于对被轧制材料W的板形状进行控制的凸面控制机构。具体而言，如图4所示，内侧环28的内周与外周形成为同心状，但中间环27形成为内周与外周相互偏心。因此，当在外侧环26内仅使中间环27旋转时，内侧环28和轴16的中心轴C移动，随之支承辊14也移动。通过该支承辊14的移动，能够进行被轧制材料的凸面控制。

图5是轴的立体图。

如图3～图5所示，在轴16的外周面形成有键槽32。在鞍座18的内侧环28形成有键槽33。在两个键槽32、33嵌合有键34。键34阻止内侧环28与轴16的相对旋转。该键槽(第一槽)32如后述那样构成用于供检测器46的线缆47通过的“配线通路”。

轴16的键槽32以与在轴向上隔开间隔地设置的多个鞍座18对应的方式在轴16的轴向上连续地延伸。在本实施方式中，键槽32遍及轴16的轴向的整体而形成。

如图3及图4所示，在轴16的轴向一端部(右端部)的外周面嵌合有止动环36，该止动环36用于防止轴16相对于鞍座18的外侧环26旋转。在止动环36的内周面形成有键槽37，在该键槽37与轴16的键槽32嵌合有键34。止动环36的周向的一部分向径向鼓出，在该鼓出的部分设有向侧方突出的销41。如图3所示，该销41插入形成于轴向端部(右端部)的鞍座18的外侧环26的凹部42，由此，止挡环36绕轴16的中心轴C的旋转被阻止。通过以上的结构，轴16经由止动环36被防止相对于鞍座18的外侧环26旋转。

如图2所示，在轴16的轴向另一端部(左端部)设有端盖19。端盖19限制轴16与鞍座18及支承辊14的轴向的相对移动。

图6是图2的C-C向视剖视图。图7是内圈的立体图。图8是键34的立体图。

如图3、图6及图7所示，在内圈20的内周面形成有凹部45。该凹部45遍及内圈20的轴向的宽度而形成。在凹部45内收纳有对施加于支承辊14的载荷进行检测的检测器46。本实施方式的检测器46是应变计。另外，在本实施方式中，针对一个支承辊14(两个内圈20)设置有两个检测器46。

凹部45和检测器46配置在相对于形成于轴16的键槽32沿周向错开约180°相位的位置。另外，支承辊14在相对于键槽32相位错开大致180°的位置、换言之与凹部45及检测器46相同或重叠的相位，与第二中间辊13的外周面接触。键槽32位于支承于壳体17的鞍座18的闸瓦构件25与轴16的中心轴C之间。

从第二中间辊13向支承辊14施加载荷，由于该载荷而在内圈20产生应变。该应变的大小与施加于支承辊14的载荷具有相关性。因此，检测器46能够将在内圈20产生的应变检测为与施加于支承辊14的载荷对应的值。

在内圈20的轴向的一个端面、具体而言构成支承辊14的轴向外侧的端面的内圈20的轴向的一个端面形成有沿周向延伸的周向槽(第二槽)48。该周向槽48不仅在内圈20的轴向的一个端面敞开，在内圈20的内周面也敞开。周向槽48形成于内圈20的约180°的周向的范围。周向槽48的一端部与收纳检测器46的凹部45的轴向的端部连通。周向槽48的另一端部与形成于轴16的键槽32连通。

检测器46与线缆47连接。如图2所示，该线缆47与配置于支承辊装置的外部的记录装置以及电源等外部装置50连接。记录装置从检测器46接收检测值的信号，并记录该检测值。电源向检测器46供给电力。线缆47从凹部45内的检测器46通过周向槽48到达轴16的键槽32。并且，如图2所示，线缆47通过键槽32而从轴16的一端部向外部拉出。另外，在图2中，为了明确表示检测器46及线缆47的配置，用实线描绘了它们，但实际上配置于隐藏在支承辊14、轴16及鞍座18的内侧的位置。

如图8所示，在键34上形成有用于供线缆47通过的槽34a。具体而言，键34形成为大致长方体形状，图8的下部侧与轴16的键槽32嵌合，图8的上部侧与鞍座18的键槽33嵌合。而且，在图8中的键34的下表面形成有沿着键34的长度方向延伸且避免与线缆47干涉的槽34a。通过在键34上形成这样的槽34a，线缆47能够不被键34遮挡而通过键槽32。此外，也可以代替槽34a而在键34形成有沿长度方向贯通的孔。

如图8所示，在键34的长度方向的两个端面形成有突起34b。另一方面，如图7所示，在内圈20的轴向的一个端面形成有凹部20a。键34的突起34b嵌合于与该键34相邻地配置的内圈20的凹部20a。因此，内圈20被键34限制绕中心轴线C的旋转。由于内圈20通过间隙配合而嵌合于轴16的外周面，因此有可能因蠕变现象而相对于轴16相对旋转，通过该相对旋转，在周向槽48与键槽32的边界，线缆47被夹在轴16与内圈20之间，有可能断线。如本实施方式那样，通过利用键34限制内圈20的旋转，能够防止线缆47的断线。此外，为了限制内圈20相对于轴16的相对旋转，并不限定于使键34的突起34b与内圈20的凹部20a嵌合的结构，例如，也能够设置与键34和内圈20这两者嵌合的销，或者增大内圈20与轴16的过盈量。

安装于各支承辊14的检测器46的线缆47均通过内圈20的周向槽48和轴16的键槽32而被朝向轴16的轴向的一端侧拉绕，如图2所示，从轴16上的规定的拉出位置D被向外部拉出，与存储装置和电源等外部装置50连接。具体而言，线缆47从图2中的轴16的左端部被向外部拉出。在轴16的左端部设有端盖19，因此在该端盖19形成有用于拉出线缆的孔。另外，在该孔的内周面与通过孔的线缆47之间，实施防止异物或水的浸入的密封。

通过以上的结构，在通过多级轧机10进行被轧制材料W的轧制作业时，由检测器46检测从第二中间辊13向支承辊14施加的载荷。因此，能够将因该载荷引起的异常(例如，滚动轴承(内圈20、外圈21、圆柱滚子22)的破损等)防患于未然，或早期发现该异常，能够抑制多级轧机10的故障的发生。

检测器46的线缆47通过形成于内圈20和轴16的配线通路、具体而言形成于内圈20的周向槽(第二槽)48和形成于轴16的键槽(第一槽)32而被向外部拉出，并与外部装置50连接。这样，通过在内圈20、轴16形成配线通路，能够容易地进行线缆47的拉绕、线缆47向外部的拉出。

另外，假设将分别设置于多个支承辊14的检测器46的线缆47从各支承辊14的位置、与其相邻的鞍座18的位置直接且单独地向外部拉出，将拉出的线缆47分别与外部装置50连接，则线缆47的配线作业变得极其繁杂，并且在到达外部装置50为止的期间容易产生线缆47的断线等故障。在本实施方式中，通过使设置于各支承辊14的检测器46的线缆47通过形成于轴16的键槽32，能够将各检测器46的线缆47朝向轴16上的一个部位(拉出位置D)拉绕，并从该部位集中拉出。因此，能够容易地进行线缆47的配线作业，能够抑制线缆47的断线等的发生。

在本实施方式中，使用键槽32作为线缆47的配线通路。因此，不需要与键槽32分开地在轴16形成作为配线通路的第一槽，能够实现轴16的加工工时的减少，并且能够实现轴16的强度降低的抑制。

如图6所示，检测器46在周向上配置于与支承辊14和第二中间辊13的接触点P相同的相位。因此，能够利用检测器46高效地检测施加于支承辊14的载荷。另外，作为线缆47的配线通路的键槽32配置于相位与检测器46及接触点P错开约180°的位置。因此，能够在从被施加载荷的接触点P离开的位置配置键槽32。键槽32能够成为使轴16的强度降低的主要原因，因此通过将键槽32配置于在周向上从被施加载荷的接触点P离开的位置，能够减小该载荷对轴16施加的负担。

检测器46也可以在周向上不配置于与接触点P相同的相位，而配置于与接触点P重叠的相位。另外，检测器46也可以在图6中以角度θ表示的范围内配置于相对于接触点P在周向上错开的位置。并且，检测器46也可以配置在从相对于键槽32错开180°相位的位置起角度θ的范围内。角度θ例如能够设为30°。在该情况下，检测器46与键槽32之间的相位差为150°以上且210°以下。

形成于内圈20的凹部45具有确保检测器46的设置空间的第一功能和使内圈20容易变形的第二功能。特别是，通过第二功能，内圈20容易因来自第二中间辊13的载荷而变形，能够提高检测器46的应变的检测灵敏度。

[变形例]

本次公开的实施方式在所有方面都是例示，并不是限制性的。本发明的权利范围不是由上述的实施方式示出，而是由权利要求书示出，包括与权利要求书等同的意思以及在该范围内的全部变更。

在上述实施方式中，针对一个支承辊14设置有两个检测器46，但也可以设置一个或三个以上的检测器46。另外，在上述实施方式中，在所有的支承辊14设置有检测器46，但只要在至少一个支承辊14设置检测器46即可。在至少两个支承辊(第一支承辊、第二支承辊)14设置有检测器46的情况下，通过将各个检测器46的线缆47从轴16上的共同的拉出位置D拉出，能够容易地进行线缆47的配线作业。

检测器46不限于应变计，也可以是能够检测施加于支承辊14的载荷(也包括与该载荷相关的值)的其他形式的检测器。

构成线缆47的配线通路并沿轴向延伸的第一槽也可以与轴16上的键槽32单独地形成。另外，第一槽也可以形成于在周向上与检测器46相同或重叠的相位。在该情况下，能够省略内圈20的周向槽(第二槽)48。配线通路也可以不形成于轴16的外周面，而形成于内部。

在上述实施方式中，例示了20级的多级轧机10，但级数没有限定，只要是具有支承辊14的多级轧机10就能够应用本发明。支承辊14也可以直接支承轧辊11。

标号说明

10：多级轧机

14：支承辊

16：轴

18：鞍座(支承体)

20：内圈

21：外圈

22：圆柱滚子(滚动体)

32：键槽(第一槽)

34：键

34a：槽

45：凹部

46：检测器

47：线缆

48：周向槽(第二槽)

50：外部装置

Claims (8)

1.一种多级轧机的支承辊装置，其中，

所述多级轧机的支承辊装置具备：

轴；

支承体，支承所述轴；

支承辊，支承于所述轴；以及

检测器，检测施加于所述支承辊的载荷，

所述支承辊包括：

内圈，固定于所述轴；

外圈，配置于所述内圈的径向外侧；以及

多个滚动体，配置于所述内圈与所述外圈的径向之间，

所述检测器安装于所述内圈，

供所述检测器的线缆通过的配线通路沿轴向形成于所述轴。

2.根据权利要求1所述的多级轧机的支承辊装置，其中，

所述配线通路包括第一槽，该第一槽形成于所述轴的外周面。

3.根据权利要求2所述的多级轧机的支承辊装置，其中，

所述检测器与所述第一槽在周向上位于不同的相位，

所述配线通路包括第二槽，该第二槽形成于所述内圈，并在所述检测器与所述第一槽之间沿周向延伸。

4.根据权利要求3所述的多级轧机的支承辊装置，其中，

所述第一槽与所述检测器之间的周向的相位差为150°以上且210°以下。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的多级轧机的支承辊装置，其中，

所述多级轧机的支承辊装置还具备键，该键防止所述轴相对于所述支承体旋转，

所述第一槽兼用作供所述键嵌合的键槽。

6.根据权利要求5所述的多级轧机的支承辊装置，其中，

在所述键形成有用于供所述线缆通过的槽或孔。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的多级轧机的支承辊装置，其中，

所述检测器为应变计，在所述内圈的内周面形成有收容所述检测器的凹部。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的多级轧机的支承辊装置，其中，

所述支承辊包括：第一支承辊，设置有所述检测器；以及第二支承辊，与所述第一支承辊配置于轴向上的不同位置，且设置有所述检测器，

设置于所述第一支承辊的所述检测器的线缆和设置于所述第二支承辊的所述检测器的线缆通过形成于所述轴的所述配线通路而从共同的拉出位置拉出。