CN117897237A - 轧制机及轧制方法 - Google Patents

Abstract

轧制机1的控制装置20具有在使上侧辊对平行的状态且使下侧辊对平行的状态下发出指令以调整上侧辊对与下侧辊对的角度的第1角度指令部20a、在维持支承辊120A、120B的角度的状态下发出使工作辊110A、110B倾斜的指令的第2角度指令部20b、以及发出使工作辊110A、110B向通过第2角度指令部20b的指令而倾斜的工作辊110A、110B从支承辊120A、120B及轧制件S受到的合计推力作用的方向移动的指令的轴方向位置指令部20c，基于第1角度指令部20a、第2角度指令部20b及轴方向位置指令部20c的指令对工作辊按压装置130A、130B、工作辊定位控制装置140A、140B及移位缸115A、115B进行控制。

Description

轧制机及轧制方法

技术领域

本发明涉及轧制机及轧制方法。

背景技术

作为能够通过简单的操作恰当地控制板凸度和边降的轧制机的一例，专利文献1中记载的轧制机包括：一对轧制辊，其相互点对称配置，被实施直径的变化量关于从主体长度中心起的轴方向上的坐标X为ax⁵-bx²-cx的凸面加工；辊移位机构，其使轧制辊在轴方向上相对移动；以及辊交叉机构，其使轧制辊在与被轧制件平行的面内向相互相反的方向倾斜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭63-264204号公报

发明内容

发明要解决的课题

要求轧制品的精度、特别是板宽方向的板厚精度满足要求，而板宽方向的板厚异常主要包括金属板的板宽方向中央部鼓凸的板鼓包、以及板厚从板宽方向两端到大致规定距离急剧变化的边降或边缘增厚。

作为提高板厚精度的技术之一，有上述专利文献1中记载的技术。在专利文献1中，在使被实施凸面加工的上下弧形工作辊平移后交叉，由此抑制板凸鼓包、边降。

但是，在弧形工作辊、没有弯曲的辊的任一者中，在相接的辊之间，均由于该辊轴心彼此的微小倾斜而产生轴方向的推力，因此产生在轴方向上移位时的阻力，特别是在轧制中作用有轧制载荷，因此其阻力变大。因此，要求用于在辊的轧制中实现移位的改善。

本发明的目的在于，提供适当地控制轧制件的形状且与以往相比容易执行轧制中的辊移位的轧制机及轧制方法。

用于解决课题的手段

本发明包含解决上述课题的多个手段，但作为其一例，轧制机的特征在于，包括：上下一对工作辊，其相互点对称配置，具有从轴方向的一端朝向另一端直径反复增减而弯曲的轮廓；上下一对支承辊，其分别支承所述工作辊；工作辊水平方向致动器，其使所述工作辊在水平方向上移动；工作辊轴方向致动器，其使所述工作辊在所述轴方向上移动；以及控制装置，其控制由所述工作辊水平方向致动器由进行的角度调整及由所述工作辊轴方向致动器由进行的轴方向位置调整，所述控制装置具有：第1角度指令部，其在使上工作辊及上支承辊的上侧辊对平行的状态且使下工作辊及下支承辊的下侧辊对平行的状态下发出指令，以调整所述上侧辊对与所述下侧辊对的角度；第2角度指令部，其在维持所述支承辊的角度的状态下，发出使所述工作辊倾斜的指令；轴方向位置指令部，其发出使所述工作辊向通过所述第2角度指令部的指令而倾斜的所述工作辊从所述支承辊及轧制件受到的合计推力作用的方向移动的指令，基于所述第1角度指令部、所述第2角度指令部及所述轴方向位置指令部的指令对所述工作辊水平方向致动器及所述工作辊轴方向致动器进行控制。

发明效果

根据本发明，能够获得适当地控制轧制件的形状且与以往相比容易执行轧制中的辊移位的轧制机及轧制方法。上述以外的课题、构成及效果可根据以下实施例的说明获知。

附图说明

图1是示出本发明实施例的轧制机的装置构成的侧视图。

图2是示出图1所示的轧制机中的、上工作辊周边的设备的构成的概要的俯视图。

图3是示出实施例的轧制机的装置构成的另一例的侧视图。

图4是说明实施例的轧制机中的交叉状态的各辊的中心的图。

图5是说明实施例的轧制机中的各交叉角度和各推力的图。

图6是示出轧制机中的支承辊交叉角度θb＝0.5°时的交叉角度与推力系数的关系的图。

图7是示出轧制机中的支承辊交叉角度θb＝1.0°时的交叉角度与推力系数的关系的图。

图8是示出轧制机中的支承辊交叉角度θb＝1.5°时的交叉角度与推力系数的关系的图。

图9是示出轧制机中的支承辊交叉角度θb与推力变为0的θwb_base的关系的图。

图10是示出在实施例的轧制机中从轧制方向入侧观察支承辊的交叉角任意(≠0)时的状态的图。

图11是示出在实施例的轧制机中，在轧制中期望的机械凸度变化的情况下的应对的概要的图。

具体实施方式

使用图1至图11说明本发明的轧制机及轧制方法的实施例。

需要说明的是，在本说明书所使用的附图中，对相同或对应的构成要素标注同一或类似的附图标记，有时关于这些构成要素省略重复的说明的情况。

另外，在以下的说明、附图中，所谓驱动侧(也记为“DS(Drive Side)”)是指从正面观察轧制机时设有驱动工作辊的电动机一侧，作业侧(也记为“WS(Work Side)”)是指其相反侧。

首先，使用图1及图2说明轧制机的整体构成。图1是本实施例的轧制机的侧视图，图2是示出图1所示的轧制机中的、上工作辊周边的设备的构成的概要的俯视图。

在图1中，轧制机1是对轧制件S进行轧制的四级交叉辊轧制机，具有外壳100、控制装置20和液压装置30。需要说明的是，轧制机不限于图1所示的一台轧制机，能够设为由两台以上构成的轧制机。

外壳100包括上下一对上工作辊(也记为“WR”)110A及支承下工作辊110B、上工作辊110A的上支承辊(也记为“BUR”)120A及支承下工作辊110B的下支承辊120B。上述支承辊120A、120B也上下成对配置，是轴方向的轮廓为直线状的直辊。

如图2所示，本实施例的上工作辊110A与下工作辊110B相互点对称配置，是具有直径DW由于从轴方向的一端朝向另一端反复增减而具有弯曲轮廓的弧形辊。在此，本发明中的“点对称”的“点”的位置有设为轧制件S的板宽方向的几何中心的情况和设为从轧制方向或者轧制相反方向观察轧制机1时的几何中心的情况中的任一情况，对应于轧制条件而适当变化。

压下缸装置170是通过按压上支承辊120A而对上支承辊120A、上工作辊110A及下工作辊110B、下支承辊120B赋予压下力的压力缸。压下缸装置170分别设置在外壳100的作业侧和驱动侧。

测压元件180作为计测上工作辊110A及下工作辊110B对轧制件S的轧制力的轧制力计测机构而设置于外壳100的下部，将计测结果向控制装置20输出。

上工作辊弯辊缸190A在操作侧及驱动侧的任一侧均设置在外壳100中的轧制件S的入侧及出侧。通过适当驱动上工作辊弯辊缸190A，从而在铅直方向上对上工作辊110A的轴承赋予弯曲力。

同样地，下工作辊弯辊缸190B在操作侧及驱动侧的任一侧均设置在外壳100中的轧制件S的入侧及出侧，通过适当驱动而在铅直方向上对下工作辊110B的轴承赋予弯曲力。

推力测定装置300A、300B分别测定在上工作辊110A或下工作辊110B的轴上作用的推力。

液压装置30与工作辊按压装置130A、130B、工作辊定位控制装置140A、140B的液压缸、支承辊按压装置150A、150B、支承辊定位控制装置160A、160B的液压缸、移位缸115A、115B、以及上工作辊弯辊缸190A、下工作辊弯辊缸190B连接。需要说明的是，在图1中，为便于图示，省略通信线、压力油的供给线的一部分。在以下的附图中也相同。

控制装置20是由对轧制机1内的各设备的动作进行控制的计算机等构成的装置，在本实施例中具有第1角度指令部20a、第2角度指令部20b、轴方向位置指令部20c和角度获取部20d等。

该控制装置20接受由推力测定装置300A、300B测定的作用于工作辊110A、110B的轴的推力的计测结果信号、来自测压元件180、工作辊定位控制装置140A、140B、支承辊定位控制装置160A、160B的位置计测器的计测信号的输入。

控制装置20通过基于第1角度指令部20a、第2角度指令部20b及轴方向位置指令部20c的指令对液压装置30进行动作控制，并对工作辊按压装置130A、130B、工作辊定位控制装置140A、140B的液压缸、移位缸115A、115B进行压力油的给排，从而控制工作辊按压装置130A、130B、工作辊定位控制装置140A、140B的角度调整、移位缸115A、115B的轴方向位置调整的动作。

同样地，控制装置20通过对液压装置30进行动作控制，并对支承辊按压装置150A、150B、支承辊定位控制装置160A、160B的液压缸进行压力油的给排，从而控制支承辊按压装置150A、150B、支承辊定位控制装置160A、160B的角度调整的动作。

此外，控制装置20通过对上工作辊弯辊缸190A、下工作辊弯辊缸190B进行压力油的给排而控制其动作。

接下来，使用图2说明与上工作辊110A、下工作辊110B相关的构成。需要说明的是，上支承辊120A、下支承辊120B除了辊形状、有无移位缸115A、115B以外具有相同的构成，其详细说明也由于大致相同而省略。

如图2所示，在轧制机1的上工作辊110A的两端侧具有外壳100，相对于上工作辊110A的辊轴垂直立起。

上工作辊110A分别借助作业侧辊轴承座112A及驱动侧辊轴承座112B旋转自如地支承于外壳100。

工作辊按压装置130A在作业侧及驱动侧分别配置在外壳100的入侧与作业侧辊轴承座112A、驱动侧辊轴承座112B之间，在轧制方向上以规定的压力按压上工作辊110A的作业侧辊轴承座112A及驱动侧辊轴承座112B。

工作辊定位控制装置140A具有液压缸(按压装置)，其在作业侧及驱动侧分别配置在外壳100的出侧与作业侧辊轴承座112A、驱动侧辊轴承座112B之间，将上工作辊110A的作业侧辊轴承座112A及驱动侧辊轴承座112B向轧制相反方向按压。工作辊定位控制装置140A具备计测液压缸的动作量的位置计测器(图示省略)，进行液压缸的位置控制。

在此，所谓定位控制装置，是指使用装置内内置的位置计测器测定作为按压装置的液压缸的油柱位置，并控制油柱位置直到变为规定的油柱位置的装置。

该工作辊按压装置130A、130B、支承辊按压装置150A、150B、定位控制装置140A、140B、160A、160B具有调整工作辊110A、110B、支承辊120A、120B的交叉角的角度调整器的作用。

需要说明的是，在图1及图2中，作为交叉装置的致动器的工作辊定位控制装置140A、140B、支承辊定位控制装置160A、160B，示出使用液压装置的例子，但其不限于液压装置，能够使用电动式等构成的装置。

另外，采用了在轧制件S的入侧配备工作辊按压装置、在出侧配备工作辊定位控制装置的方式，但有时也相反地配备，配置不限于图1等所示的模式。

此外，在图1及图2中，采用在定位控制装置的相反侧具备按压装置的例子，但其并非必需，能够仅由定位控制装置构成。需要说明的是，通过设置按压装置，从而能够消除辊轴承座112A、112B与定位控制装置的晃动，使辊轴承座112A、112B的轧制方向位置稳定。

移位缸115A是使上工作辊110A在轴方向上移动的压力缸。移位缸115B是使下工作辊110B在轴方向上移动的压力缸。

返回图1，支承辊按压装置150A在作业侧及驱动侧分别配置在外壳100的入侧与作业侧辊轴承座、驱动侧辊轴承座(图示省略)之间，将上支承辊120A的作业侧辊轴承座及驱动侧辊轴承座以规定的压力向轧制方向按压。

支承辊定位控制装置160A在作业侧及驱动侧分别配置在外壳100的出侧与作业侧辊轴承座、驱动侧辊轴承座之间，具有将上支承辊120A的作业侧辊轴承座及驱动侧辊轴承座向轧制相反方向按压的液压缸(按压装置)。支承辊定位控制装置160A具备对液压缸的动作量进行计测的位置计测器(图示省略)，进行液压缸的位置控制。需要说明的是，采用了在轧制件S的出侧配备支承辊按压装置、在入侧配备支承辊定位控制装置的方式，但有时也相反地配备，配置不限于图1等所示的模式。

需要说明的是，轧制机不限于图1所示的方式。例如，如图3中示出的本实施例的轧制机1A所示，能够设为在图1的轧制机1中进一步设有支承辊滑动装置200A、200B的装置。

支承辊滑动装置200A设置在上支承辊120A的铅直方向的上部分，支承辊滑动装置200B设置在下支承辊120B的铅直方向的下部分。

接下来，参照图4以后说明本实施例的轧制机轧制时的交叉角度的调整方法。图4是说明交叉状态的各辊的中心的图，图5是说明各交叉角度及各推力的图，图6至图8是示出交叉角度与推力系数的关系的图，图9是示出支承辊交叉角度θb与推力变为0的θwb_base的关系的图，图10是示出从轧制方向入侧观察实施例的轧制机的状态的图，图11是示出在轧制中期望的机械凸度变化的情况的概要的图。

图4及图5所示的交叉状态的、控制装置20的第1角度指令部20a是在使上工作辊110A及上支承辊120A的上侧辊对平行的状态且使下工作辊110B及下支承辊120B的下侧辊对平行的状态下发出指令以对上侧辊对与下侧辊对的角度进行调整的部分。优选该第1角度指令部20a为第1角度控制步骤的执行主体。需要说明的是，在图4中，将纸面的近前侧设为操作侧，将纸面的背面侧设为驱动侧。

优选本实施例的控制装置20的第1角度指令部20a是在使上工作辊110A及上支承辊120A的上侧辊对平行的状态且使下工作辊110B及下支承辊120B的下侧辊对平行的状态下发出使上侧辊对和下侧辊对在水平面内相互向相反方向倾斜的指令的、所谓的进行辊对交叉的构造。

需要说明的是，说明将工作辊110A、110B与支承辊120A、120B一起进行交叉角变更的辊对交叉轧机的情况，但也能够将本发明的轧制机及轧制方法应用于仅使工作辊110A、110B产生交叉角的工作辊交叉轧机。在该情况下，第1角度指令部20a发出指令来调整角度(即角度0)，以保持上工作辊110A及上支承辊120A的上侧辊对与下工作辊110B及下支承辊120B的下侧辊对全部平行的状态。

另外，图4及图5所示的交叉状态的、控制装置20的第2角度指令部20b是在维持支承辊120A、120B的角度的状态下发出使工作辊110A、110B倾斜的指令的部分。优选该第2角度指令部20b为第2角度控制步骤的执行主体。

希望第2角度指令部20b输出的角度指令值的角度小于第1角度指令部20a输出的角度指令值的角度的最大值。即，在本实施例中，希望在使上工作辊110A与下工作辊110B交叉之后进一步使其微小交叉。例如，希望使工作辊110A、110B从辊对交叉的状态进一步适当地微小(例如0.1°以下)交叉。

控制装置20的轴方向位置指令部20c是发出使工作辊110A、110B向通过第2角度指令部20b的指令而倾斜的工作辊110A、110B从支承辊120A、120B及轧制件S受到的合计推力作用的方向移动的指令的部分。优选该轴方向位置指令部20c为轴方向位置控制步骤的执行主体。

希望上述的第2角度指令部20b及轴方向位置指令部20c至少在轧制件S的轧制中发出指令。即，希望在轧制件S的轧制中至少执行第2角度控制步骤及轴方向位置控制步骤。

控制装置20的角度获取部20d是获得工作辊110A、110B受到的合计推力成为0时的工作辊110A、110B与支承辊120A、120B所成的推力0角度θwb_base的部分。优选该角度获取部20d为角度获取步骤的执行主体。

这样的控制是基于以下的研究、见解而发现的。

例如在考虑具备七级轧制机的轧制设备时，要求在第6级及第7级的轧制机中使具有直线轮廓的工作辊在轧制中移位，在第4级及第5级的轧制机中使具有弯曲轮廓的工作辊在轧制中移位。

但是，轧制件与工作辊之间的推力及工作辊与支承辊之间的推力大多根据辊彼此的倾斜状态而随机产生。因此，移位速度有时在某个方向极慢而在相反方向上极快，另外，也存在相反的情况。

在第6级及第7级中，主要要求以分散磨损为目的工作辊移位，在轧制件的切缝的空转中移位时，由于未作用有轧制载荷而移位阻力小，但在轧制设备的前方继续无缝轧制的环形轧制中，由于轧制载荷继续作用，因此环形轧制中用于分散磨损的工作辊移位在移位方向上产生制约，无法实现期望的工作辊移位。

另外，第4级及第5级的轧制的轧制载荷高于第6级及第7级。因此，在轧制中进行工作辊移位受到很大制约。

在工作辊的热变形进行时，若其工作辊热变形补偿、轧制件的温度逐渐降低，则为了维持板厚而需要使轧制载荷逐渐提高。但是，提高轧制载荷会使辊弯曲而使轧制件鼓凸，因此，板凸度/板形状控制需要向凹方向进行控制修正。

在仅有工作辊弯辊缸的调整无法完成调整时，希望执行轧制中的工作辊微小交叉、使具有弯曲轮廓的工作辊在轧制中执行移位(行进间移位)。

另外，在轧制中进行板厚变更的轧制被称为行进间板厚变更。在进行这样的行进间板厚变更时，要求即使在轧制条件变化也获得期望的板凸度/板形状，在若是仅有工作辊弯辊缸而调整能力不足的情况下，希望在轧制中进行工作辊微小交叉、使具有弯曲轮廓的工作辊在轧制中进行移位。

若在轧制中能够变更交叉角，则能够应对更大的行进间条件变更，轧制中的交叉角变更所需的机构昂贵且需要具有大型的平轴承部的支承辊滑动装置。与此相比，具有辊对交叉和工作辊移位这两种功能的轧制机本身具备移位装置，因此，即使未装备所述支承辊滑动装置，只要能够在轧制中使具有弯曲轮廓的工作辊移位，则也能够以较低成本且简单的构造实现相当大的控制范围能够。

在此，在轧制中使工作辊移位时，作为移位力，需要作用于工作辊的推力和摩擦阻力二者的合计。作为摩擦阻力，有轧制载荷的偏置分力的摩擦阻力、工作辊弯辊缸的摩擦阻力、驱动主轴伸缩部的阻力等。

在向与移位方向相同的方向作用推力时，移位力＝摩擦阻力-推力，在向与移位方向相反的方向作用推力时，移位力＝摩擦阻力+推力，因此推力方向的调整在移位力减小方面很重要。

若相接的辊彼此有倾斜，则在旋转中，在辊间产生轴方向的滑动而产生推力。另外，在使一个辊向轴方向移动时，在另一辊上产生轴方向的滑动，此时作用有推力。在使辊在轴方向上移位时产生的推力有移位速度越快其越大的倾向，因此，在移位力＝摩擦阻力+推力而需要的移位力大时，移位速度有时显著变慢，有时也根据情况而完全不移动。换言之，通过改变相接的辊彼此的倾斜来减小推力或改变推力的方向，从而能够获得实际需要大小的移位速度。

图6示出计算支承辊交叉角度θb＝0.5°时的各推力系数μ_sw、μ_wb、μ_total的结果。从交叉角度0到0.5°，工作辊与支承辊一起交叉，在支承辊交叉角度θb为0.5°时，求出在维持θb的状态下工作辊角度增大时的各推力系数。根据图6，从轧制件作用于工作辊的推力Ft_sw为Ft_sw＝μ_sw×P，在如图5所示为驱动侧方向的力的情况下，μ_sw为负的值。另外，从支承辊作用于工作辊的推力Ft_wb为Ft_wb＝μ_wb×P，在如图5所示为操作侧方向的力的情况下，μ_wb为正的值。作用于工作辊的推力的合计Ft_total为Ft_total＝Ft_sw+Ft_wb＝μ_total×P，在工作辊交叉角度θsw为0.5144°时，Ft_total大致为0左右。此时的工作辊微小交叉角度θwb为θwb＝θsw-θb＝0.0144°。

图7示出计算支承辊交叉角度θb＝1.0°时的各推力系数μ_sw、μ_wb、μ_total的结果。与图6同样地，从交叉角度0到1.0°，工作辊与支承辊一起交叉，在支承辊交叉角度θb为1.0°时，求出在维持θb的状态下使工作辊角度增大时的各推力系数。根据图7，在工作辊交叉角度θsw为1.0256°时，Ft_total大致为0，此时，工作辊微小交叉角度θwb为θwb＝θsw-θb＝0.0256°。

图8是支承辊交叉角度θb＝1.5°时的计算结果。与图6、图7同样地，根据图8，在工作辊交叉角度θsw为1.5350°时，Ft_total大致为0，此时的工作辊微小交叉角度θwb为θwb＝θsw-θb＝0.0350°。

如该图6至图8所示，轧制件与工作辊的推力系数μ_sw由于工作辊交叉角度θsw的增加而绝对值变大，与其绝对值的增加倾向相比，当在维持θb的状态下使工作辊角度增大时，工作辊与支承辊的推力系数μ_wb的绝对值的增加程度相当大，由于工作辊微小交叉角度的微小变化而成为μ_total＝μ_sw+μ_wb＝0附近。

图9是示出轧制机中的支承辊交叉角度θb与推力变为0的θwb_base的关系的图。在图6、7、8中绘制了在θb＝0.5°、1.0°、1.5°时Ft_total大致为0的各工作辊微小交叉角度θwb＝0.0144°、0.0256°、0.0350°。图9的纵轴示出推力为0的工作辊微小交叉角度θwb，将其设为推力0角度θwb_base。并且，在任意的θb时，在工作辊微小交叉角度θwb大于推力0角度θwb_base的值时，Ft_total＝Ft_sw+Ft_wb＞0，推力的合计为操作侧方向。因此，在该情况下，容易向操作侧方向移位。

另外，在使工作辊微小交叉角度θwb与推力0角度θwb_base相比增大时，由于工作辊交叉角度θsw增大，因此以将上工作辊110A与下工作辊110B间的间隙分布(以下也记为“机械凸度”)向凹方向变更的方式发挥作用。

在此，说明间隙分布(机械凸度)。本说明书中的“间隙分布(机械凸度)”表示辊中央与辊端的上下作业辊间间隙的差。并且，机械凸度调整量表示在将任意状态的机械凸度设为作为基准的机械凸度时，用于根据该作为基准的机械凸度获得相应轧制状态的期望的机械凸度的机械凸度的变化量。

具体来说，在将辊中央的上下作业辊间间隙表示为Hc、将辊端的上下作业辊间间隙表示为He时，将机械凸度Cce表示为Cce＝He-Hc。另外，在将作为基准的机械凸度设为Cce1、将期望的机械凸度设为Cce2时，机械凸度调整量ΔCce能够表示为ΔCce＝Cce2-Cce1。

在此，所谓辊端，例如设为与轧制材料中最大板宽的板宽端相当的辊位置或与最大板宽的板宽端附近相当的辊位置等，适当选择为评价位置。

由此可知，在使具有弯曲轮廓的工作辊+移位的移位向WS移位时，通过以使机械凸度向凹方向变化的方式进行调整，从而能够使基于工作辊微小交叉的板形状调整与在使具有弯曲轮廓的工作辊向容易通过工作辊微小交叉而移位的方向移位时实现的板形状调整相同。

像这样，对具有弯曲轮廓的工作辊分为两个阶段来进行角度调整，优选第二次在进行微小的交叉的基础上，使工作辊向工作辊从支承辊及轧制件受到的合计推力作用的方向移位。

接下来，使用图10说明本实施例的轧制机轧制时的交叉角度的优选的详细调整方法。需要说明的是，在图10中，示出以上工作辊110A的驱动侧变为前方(轧制方向的出侧)的方式交叉的情况，但也可以以操作侧变为前方的方式交叉。在该情况下，上工作辊110A与下工作辊110B的方向左右相反。

在该图10中，示出在轧制中的某个定时，以任意的支承辊交叉角度θb从期望的上工作辊110A与下工作辊110B间的机械凸度平坦的定时进行的调整。

如图10的(b)所示，在工作辊微小交叉角度θwb与推力0角度θwb_base一致时，Ft_total＝Ft_sw+Ft_wb＝0，推力的合计为0，在该情况下，作用于工作辊的推力为0。此时，机械凸度为平坦状态。

另外，如图10的(a)所示，在工作辊微小交叉角度θwb大于推力0角度θwb_base时，Ft_total＝Ft_sw+Ft_wb＞0，推力的合计成为操作侧方向。在该情况下，容易向操作侧方向移位。使工作辊向操作侧方向移位以将机械凸度向凹方向变更的方式发挥作用。

因而，在将轴方向的上工作辊110A与下工作辊110B的间隙分布向凹形状方向修正的情况下，第2角度指令部20b发出指令，以使通过第2角度指令部20b而倾斜的工作辊微小交叉角度θwb大于由角度获取部20d得到的推力0角度θwb_base。

另外，轴方向位置指令部20c发出指令，以使与轧制件S接触的上工作辊110A的直径最粗的部分(在图2中为直径Dw1的部分)与下工作辊110B的直径最粗的部分接近。换言之，发出指令，以使上工作辊110A的直径最细的部分(在图2中为直径Dw2的部分)与下工作辊110B的直径最细的部分分离。

此外，如图10的(c)所示，在工作辊微小交叉角度θwb小于推力0角度θwb_base时，Ft_total＝Ft_sw+Ft_wb＜0，推力的合计成为驱动侧方向。在该情况下，容易向驱动侧方向移位。

因而，在将轴方向的上工作辊110A与下工作辊110B的间隙分布向凸形状方向修正的情况下，第2角度指令部20b发出指令，以使通过第2角度指令部20b而倾斜的工作辊微小交叉角度θwb小于由角度获取部20d得到的推力0角度θwb_base。

另外，轴方向位置指令部20c发出指令，以使与轧制件S接触的上工作辊110A的直径最粗的部分(直径Dw1的部分)与下工作辊110B的直径最粗的部分分离。换言之，发出指令，以使上工作辊110A的直径最细的部分(直径Dw2的部分)与下工作辊110B的直径最细的部分接近。

通过上述调整，从而能够使基于工作辊微小交叉的板形状调整与使具有弯曲轮廓的工作辊110A、110B向容易通过工作辊微小交叉而移位的方向移位时实现的板形状调整相同。

接下来，说明在轧制中的某个定时任意的支承辊交叉角度θb＝0且从期望的上工作辊110A与下工作辊110B间的机械凸度平坦的定时起的调整。

在工作辊微小交叉角度θwb与推力0角度θwb_base一致时，Ft_total＝Ft_sw+Ft_wb＝0，推力的合计为0，在该情况下，作用于辊的推力为0。此时，机械凸度为平坦状态。

在工作辊微小交叉角度θwb大于推力0角度θwb_base(＝0)时，Ft_total＝Ft_sw+Ft_wb＞0，推力的合计为操作侧方向。在该情况下，容易向操作侧方向移位。因而，以使与轧制件S接触的上工作辊110A的直径最粗的部分(直径Dw1的部分)与下工作辊110B的直径最粗的部分接近的方式进行调整。在θb为0°时，θwb与工作辊交叉角度θsw相同，在θwb大于θwb_base(＝0)时，使机械凸度向凹方向变化，由此，能够使基于工作辊的微小交叉的板形状调整与使具有弯曲轮廓的工作辊110A、110B向容易通过工作辊的微小交叉而移位的方向移位时实现的板形状调整成为向相同的凹方向的调整。

在工作辊微小交叉角度θwb小于推力0角度θwb_base时，Ft_total＝Ft_sw+Ft_wb＜0，推力的合计为驱动侧方向。在该情况下，容易向驱动侧方向移位。因而，能够以使与轧制件S接触的上工作辊110A的直径最粗的部分(直径Dw1的部分)与下工作辊110B的直径最粗的部分分离的方式进行调整。在θb为0°时，θwb与工作辊交叉角度θsw相同，在θwb小于θwb_base(＝0)时，也进行使机械凸度向凹方向变化的板形状调整，与此相对，在使具有弯曲轮廓的工作辊110A、110B向容易通过工作辊的微小交叉而移位的方向移位时实现的板形状调整为凸方向，两个形状调整为相反的方向。另一方面，在θb为0°时，θwb本身为非常小的值(最多为0.1°左右)，因此，与θwb相同的值的θsw也非常小，从而，由于θsw而产生的向凹方向的板形状变化与使辊向容易移位的方向移位而得到的凸方向的板形状变化相比为非常小的值，因而，能够有效发挥基于移位的凸方向的板形状调整。

接下来，说明本实施例的效果。

上述的本实施例的轧制机1、1A的控制装置20具有：在使上工作辊110A及上支承辊120A的上侧辊对平行的状态且使下工作辊110B及下支承辊120B的下侧辊对平行的状态下发出指令以对上侧辊对与下侧辊对的角度进行调整的第1角度指令部20a；在维持支承辊120A、120B的角度的状态下发出使工作辊110A、110B倾斜的指令的第2角度指令部20b；以及发出使工作辊110A、110B向通过第2角度指令部20b的指令而倾斜的工作辊110A、110B从支承辊120A、120B及轧制件S受到的合计推力作用的方向移动的指令的轴方向位置指令部20c，基于第1角度指令部20a、第2角度指令部20b及轴方向位置指令部20c的指令来控制工作辊按压装置130A、130B、工作辊定位控制装置140A、140B及移位缸115A、115B。

如图11所示，在轧制中，期望的机械凸度调整量有时会变化。

更具体来说，在图11中的(a)定时，在机械凸度调整量变化时，通过调整上工作辊弯辊缸190A和下工作辊弯辊缸190B来应对机械凸度调整量的变化。

然后，在图11中的(b)定时，以工作辊弯辊力的目标值为目标而开始工作辊微小交叉调整，以在维持机械凸度调整量的同时使得工作辊弯辊力变为目标值的方式进行调整。

在图11的(c)的定时，通过在(b)定时以后进行的工作辊微小交叉调整而工作辊弯辊力达到目标值，其调整大致完成，但此时，工作辊微小交叉调整几乎用尽。即，意味着若使工作辊微小交叉角度θwb的绝对值更大则工作辊110A、110B的推力轴承、辊颈消失，处于只能通过其他手段来应对的状态。

然后，在图11中的(d)定时，在机械凸度调整量发生了变化时，通过上工作辊弯辊缸190A和下工作辊弯辊缸190B的调整来应对机械凸度调整量的变化。

在图11中的(e)定时，工作辊微小交叉调整成为不会进一步起作用的状态，因此以工作辊弯辊力的目标值为目标，开始进行具有弯曲轮廓的工作辊110A、110B的移位调整，以在维持机械凸度调整量的同时使得工作辊弯辊力成为目标值的方式进行调整。此时，工作辊微小交叉量由于成为具有弯曲轮廓的工作辊110A、110B的移位容易移动的方向而能够以为。

在图11中的(f)定时，通过具有弯曲轮廓的工作辊110A、110B的移位调整而达到工作辊弯辊力的目标值，其调整大致完成。

像这样，在通过进行第2角度调整适当地对以第1角度调整进行形状控制而在工作辊110A、110B中产生的推力进行修正之后使其移位，因此无需赋予大的移位力就能够使工作辊110A、110B移位，与以往相比容易执行轧制中的辊移位，能够恰当地控制轧制件S的形状。

另外，控制装置20还具有获得合计的推力为0时的工作辊110A、110B与支承辊120A、120B所成的推力0角度θwb_base的角度获取部20d，在将轴方向的上工作辊110A与下工作辊110B的间隙分布向凹形状方向修正的情况下，第2角度指令部20b发出指令，以在将通过第2角度指令部20b而倾斜的工作辊110A、110B与支承辊120A、120B所成的角度设为θwb时，使θwb大于由角度获取部20d得到的推力0角度θwb_base，轴方向位置指令部20c发出指令以使与轧制件S接触的上工作辊110A与下工作辊110B的直径最粗的部分接近，因此在通过第1角度指令的角度调整控制使得机械凸度成为凹形状方向时，使工作辊移动以使θwb＞θwb_base，以机械凸度变为凹方向的方式移位，因此，间隙分布能够变更为更大的凹形状，能够扩大形状控制范围。

此外，在将轴方向的上工作辊110A与下工作辊110B的间隙分布向凸形状方向修正的情况下，第2角度指令部20b发出指令，以在将通过第2角度指令部20b而倾斜的工作辊110A、110B与支承辊120A、120B所成的角度设为θwb时，使θwb小于由角度获取部20d得到的推力0角度θwb_base，轴方向位置指令部20c发出指令，以使与轧制件S接触的上工作辊110A与下工作辊110B的直径最粗的部分分离，由此能够调整为凸形状方向，因而能够使由于微小交叉而产生的宽度方向辊间隙分布的变化与由于移位而产生的宽度方向辊间隙分布的变化的倾向一致，能够实现更宽的机械凸度的调整。例如，在轧制中的杆内，在仅是上工作辊弯辊缸190A和下工作辊弯辊缸190B而板凸度调整产生不足时能够使用微小交叉功能和具有弯曲轮廓的工作辊的移位功能双方，因此能够用于宽范围的板凸度调整。

另外，还具备使支承辊120A、120B在水平方向上移动的支承辊按压装置150A、150B、支承辊定位控制装置160A、160B，控制装置控制支承辊按压装置150A、150B、支承辊定位控制装置160A、160B的角度调整，第1角度指令部20a在使上工作辊110A及上支承辊120A的上侧辊对平行的状态且使下工作辊110B及下支承辊120B的下侧辊对平行的状态下发出使上侧辊对与下侧辊对在水平面内相互向相反方向倾斜的指令，由此能够大幅改变θsw，能够进一步扩大形状控制范围。

此外，至少第2角度指令部20b及轴方向位置指令部20c在轧制件S的轧制中发出指令，由此能够进行更容易追踪轧制中的机械凸度的要求量的变化的作业。

＜其他＞

需要说明的是，本发明不限于上述的实施例，能够进行多种变形、应用。上述实施例是为了清楚易懂地说明本发明而进行的详细说明，未必限定于具备所说明的全部构成。

例如，在上述实施例中，说明了热轧机、热轧方法的情况，但本发明的轧制机及轧制方法也能够应用于冷轧机、冷轧方法。

附图标记说明

1、1A…轧制机

20…控制装置

20a…第1角度指令部

20b…第2角度指令部

20c…轴方向位置指令部

20d…角度获取部

30…液压装置

100…外壳

110A…上工作辊

110B…下工作辊

112A…作业侧辊轴承座

112B…驱动侧辊轴承座

115A、115B…移位缸

120A…上支承辊

120B…下支承辊

130A、130B…工作辊按压装置

140A、140B…工作辊定位控制装置

150A、150B…支承辊按压装置

160A、160B…支承辊定位控制装置

170…压下缸装置

180…测压元件

190A…上工作辊弯辊缸

190B…下工作辊弯辊缸

200A、200B…支承辊滑动装置

300A、300B…推力测定装置

Claims (14)

1.一种轧制机，其特征在于，包括：

上下一对工作辊，其相互点对称配置，具有从轴方向的一端朝向另一端直径反复增减而弯曲的轮廓；

上下一对支承辊，其分别支承所述工作辊；

工作辊水平方向致动器，其使所述工作辊在水平方向上移动；

工作辊轴方向致动器，其使所述工作辊在所述轴方向上移动；以及

控制装置，其控制由所述工作辊水平方向致动器进行的角度调整及由所述工作辊轴方向致动器进行的轴方向位置调整，

所述控制装置具有：

第1角度指令部，其在使上工作辊及上支承辊的上侧辊对平行的状态且使下工作辊及下支承辊的下侧辊对平行的状态下发出指令，以调整所述上侧辊对与所述下侧辊对的角度；

第2角度指令部，其在维持所述支承辊的角度的状态下，发出使所述工作辊倾斜的指令；以及

轴方向位置指令部，其发出使所述工作辊向通过所述第2角度指令部的指令而倾斜的所述工作辊从所述支承辊及轧制件受到的合计推力作用的方向移动的指令，

基于所述第1角度指令部、所述第2角度指令部及所述轴方向位置指令部的指令来控制所述工作辊水平方向致动器及所述工作辊轴方向致动器。

2.根据权利要求1所述的轧制机，其特征在于，

所述控制装置还具有获得所述合计的推力成为0时的所述工作辊与所述支承辊所成的角度θwb_base的角度获取部，

在将所述轴方向的所述上工作辊与所述下工作辊的间隙分布向凹形状方向修正的情况下，所述第2角度指令部发出指令，以在将通过所述第2角度指令部而倾斜的所述工作辊与所述支承辊所成的角度设为θwb时，使所述θwb大于由所述角度获取部得到的所述θwb_base，

所述轴方向位置指令部发出指令，以使与所述轧制件接触的所述上工作辊与所述下工作辊的直径最粗的部分接近。

3.根据权利要求1所述的轧制机，其特征在于，

所述控制装置还具有获得所述合计的推力成为0时的所述工作辊与所述支承辊所成的角度θwb_base的角度获取部，

在将所述轴方向的所述上工作辊与所述下工作辊的间隙分布向凸形状方向修正的情况下，所述第2角度指令部发出指令，以在将通过所述第2角度指令部而倾斜的所述工作辊与所述支承辊所成的角度设为θwb时，使所述θwb小于由所述角度获取部得到的所述θwb_base，

所述轴方向位置指令部发出指令，以使与所述轧制件接触的所述上工作辊与所述下工作辊的直径最粗的部分分离。

4.根据权利要求2所述的轧制机，其特征在于，

在将所述轴方向的所述上工作辊与所述下工作辊的间隙分布向凸形状方向修正的情况下，所述第2角度指令部发出指令，以在将通过所述第2角度指令部而倾斜的所述工作辊与所述支承辊所成的角度设为θwb时，使所述θwb小于由所述角度获取部得到的所述θwb_base，

所述轴方向位置指令部发出指令，以使与所述轧制件接触的所述上工作辊与所述下工作辊的直径最粗的部分分离。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的轧制机，其特征在于，

还具备使所述支承辊在水平方向上移动的支承辊水平方向致动器，

所述控制装置控制由所述支承辊水平方向致动器进行的角度调整，

在使所述上工作辊及上支承辊的上侧辊对平行的状态且使所述下工作辊及下支承辊的下侧辊对平行的状态下，所述第1角度指令部发出使所述上侧辊对与所述下侧辊对在水平面内相互向相反方向倾斜的指令。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的轧制机，其特征在于，

在所述轧制件的轧制中，至少所述第2角度指令部及所述轴方向位置指令部发出指令。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的轧制机，其特征在于，

所述第2角度指令部输出的角度指令值的角度小于所述第1角度指令部输出的角度指令值的角度的最大值。

8.一种轧制方法，其为轧制机的轧制件的轧制方法，

所述轧制机包括：

上下一对工作辊，其相互点对称配置，具有直径从轴方向的一端朝向另一端反复增减而弯曲的轮廓；

上下一对支承辊，其分别支承所述工作辊；

工作辊水平方向致动器，其使所述工作辊在水平方向上移动；以及

工作辊轴方向致动器，其使所述工作辊在所述轴方向上移动，

所述轧制方法的特征在于，具有下述步骤：

第1角度控制步骤，其在使上工作辊及上支承辊的上侧辊对平行的状态且使下工作辊及下支承辊的下侧辊对平行的状态下，调整所述上侧辊对与所述下侧辊对的角度；

第2角度控制步骤，其在维持所述支承辊的角度的状态下使所述工作辊倾斜；以及

轴方向位置控制步骤，其发出使所述工作辊向通过所述第2角度控制步骤而倾斜的所述工作辊从所述支承辊及所述轧制件受到的合计推力作用的方向移动的指令。

9.根据权利要求8所述的轧制方法，其特征在于，

还具有获得所述合计的推力成为0时的所述工作辊与所述支承辊所成的角度θwb_base的角度获取步骤，

在将所述轴方向的所述上工作辊与所述下工作辊的间隙分布向凹形状方向修正的情况下，所述第2角度控制步骤发出指令，以在将通过所述第2角度控制步骤而倾斜的所述工作辊与所述支承辊所成的角度设为θwb时，使得所述θwb大于在所述角度获取步骤中得到的所述θwb_base，

所述轴方向位置控制步骤发出指令，以使与所述轧制件接触的所述上工作辊与所述下工作辊的直径最粗的部分接近。

10.根据权利要求8所述的轧制方法，其特征在于，

还具有获得所述合计的推力成为0时的所述工作辊与所述支承辊所成的角度θwb_base的角度获取步骤更有，

所述第2角度控制步骤在将所述轴方向的所述上工作辊与所述下工作辊的间隙分布向凸形状方向修正的情况下发出指令，以在将通过所述第2角度控制步骤而倾斜的所述工作辊与所述支承辊所成的角度设为θwb时，使得所述θwb小于在所述角度获取步骤中得到的所述θwb_base，

所述轴方向位置控制步骤发出指令，以使与所述轧制件接触的所述上工作辊与所述下工作辊的直径最粗的部分分离。

11.根据权利要求9所述的轧制方法，其特征在于，

在将所述轴方向的所述上工作辊与所述下工作辊的间隙分布向凸形状方向修正的情况下，所述第2角度控制步骤发出指令，以在将通过所述第2角度控制步骤而倾斜的所述工作辊与所述支承辊所成的角度设为θwb时，使得所述θwb小于在所述角度获取步骤中得到的所述θwb_base，

所述轴方向位置控制步骤发出指令，以使与所述轧制件接触的所述上工作辊与所述下工作辊的直径最粗的部分分离。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的轧制方法，其特征在于，

所述轧制机还具备使所述支承辊在水平方向上移动的支承辊水平方向致动器，

在使所述上工作辊及上支承辊的上侧辊对平行的状态且使所述下工作辊及下支承辊的下侧辊对平行的状态下，所述第1角度控制步骤发出使所述上侧辊对与所述下侧辊对在水平面内相互向相反方向倾斜的指令。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的轧制方法，其特征在于，

在所述轧制件的轧制中，至少执行所述第2角度控制步骤及所述轴方向位置控制步骤。

14.根据权利要求8至13中任一项所述的轧制方法，其特征在于，

在所述第2角度控制步骤中输出的角度指令值的角度小于在所述第1角度控制步骤中输出的角度指令值的角度的最大值。