CN1533849A - 斜置轧辊式轧机和用斜置轧辊式轧机轧制的方法 - Google Patents

Abstract

提供一种构造简单、设置成本低，同时可靠性高、能防止在各轧辊轴承座的间隙内位置偏移的斜置轧辊式轧机和用斜置轧辊式轧机轧制的方法。轧制轧件时，用弹簧(21)把工作辊轴承座(3、4)压向轧制中工作辊(1)偏置的方向的同时进行轧制，或用弹簧(25)进一步把支承辊轴承座(5、6)压向轧制中支承辊(2)偏置的方向的同时进行轧制。

Description

斜置轧辊式轧机和用斜置轧辊式轧机轧制的方法

技术领域

本发明是关于斜置轧辊式轧机和用斜置轧辊式轧机轧制的方法的发明。

背景技术

斜置轧辊式轧机的特征是在使上下工作辊斜置状态下轧制轧件的轧机。图12(a)、图12(b)表示上下工作辊和轧件的位置关系。图12(a)是平面图，图12(b)是侧视图。如图12(a)所示，上下工作辊101配置成以轧件S宽度方向中间为斜置中心(斜置点)c斜置规定的斜置角(交叉角)θ(可变)。这样如图12(b)所示，在斜置点c附近上下工作辊101的开口度a和轧辊两端附近上下工作辊101的开口度b产生差异，上下工作辊101的开口度在轧件S宽度方向的分布成如图13所示的二次曲线。使斜置角θ变大的话，此二次曲线向下凹的程度变得急剧倾斜，使斜置角θ变小的话，此二次曲线向下凹的程度倾斜变得缓慢。使斜置角θ为0的话，上下工作辊的开口度固定不变。

斜置轧辊式轧机出现之前的轧机在轧制中如图14(a)所示，因轧制负荷造成的上下工作辊101和上下支承辊102的挠曲，轧件S的板厚分布有宽度的中间部分厚、宽度的两边薄的倾向。可是利用斜置轧辊式轧机设定合适的上述斜置角θ，使上下工作辊101的开口度成最合适的二次曲线，补偿上下工作辊101和上下支承辊102的挠曲部分，如图14(b)所示，可以使轧件S轧后宽度方向板厚分布接近均匀厚度，可以提高板厚精度。因此近年来不管是热轧还是冷轧，开始大量装备斜置轧辊式轧机。

图15简略表示斜置轧辊式轧机主要部分。把配置驱动上下工作辊101的电机一侧叫驱动侧，把与此相反一侧的用于操作操作杆的一侧叫操作侧。上工作辊101的转动轴用驱动侧和操作侧的一对上工作辊轴承座103可以转动地支承。下工作辊101的转动轴用驱动侧和操作侧的一对下工作辊轴承座104可以转动地支承。此外配置在上工作辊101上方的上支承辊102的转动轴用驱动侧和操作侧的一对上支承辊轴承座105可以转动地支承。配置在下工作辊101下方的下支承辊102的转动轴用驱动侧和操作侧的一对下支承辊轴承座106可以转动地支承。

在此斜置轧辊式轧机中，与以前的轧机不同，具有配置成从轧件S输送方向和它的相反方向夹住上下支承辊轴承座105、106和上下工作辊轴承座103、104的斜置头107、108，利用把此斜置头107、108按图15中大箭头所示的轧件S输送方向驱动，使上工作辊101和上支承辊102、下工作辊101和下支承辊102组合驱动，来设定上述的斜置角θ。

如图15所示，把上工作辊101和上支承辊102、下工作辊101和下支承辊102组合驱动的方式称为成对斜置方式，仅驱动上下工作辊101的方式称为工作辊单独斜置方式。

此外把斜置头配置在驱动侧和操作侧的某一侧，使配置了斜置头一侧斜置，使相反一侧作为支点的方式称为单侧斜置方式(在上辊的驱动侧有斜置头的情况下，在下辊的操作侧有斜置头)。图15所示的斜置轧辊式轧机是表示此种方式的轧机，其中设置有从轧件S输送方向和它的相反方向夹住配置在上工作辊101和上支承辊102的驱动侧的上工作辊轴承座103和上支承辊轴承座105的斜置头107，设置有从轧件S输送方向和它的相反方向夹住配置在下工作辊101和下支承辊102的操作侧的下工作辊轴承座104和下支承辊轴承座106的斜置头108。也可以与此相反，在上工作辊和上支承辊的操作侧以及在下工作辊和下支承辊的驱动侧配置斜置头。此外，在上下驱动侧和操作侧双方都配置斜置头，使双方的斜置头斜置，不设置支点的方式称为双侧斜置方式。下面，对用成对斜置方式而且是单侧斜置方式的情况进行说明，由于作为基本功能工作辊单独斜置方式、两侧斜置方式也是相同的，所以本发明所说的斜置轧辊式轧机意味着也包括这些方式。

图16(a)、图16(b)表示从操作侧看图15的斜置轧辊式轧机的简图。此斜置轧辊式轧机是成对斜置方式而且是单侧斜置方式。在此斜置轧辊式轧机中，设置有从轧件S输送方向和它的相反方向夹住配置在上工作辊101和上支承辊102的驱动侧的上工作辊轴承座103和上支承辊轴承座105的一对斜置头(未图示)；设置有从轧件S输送方向和它的相反方向夹住配置在下工作辊101和下支承辊102的操作侧的下工作辊轴承座104和下支承辊轴承座106的一对斜置头108。

其中各斜置头108被支承在轧机机架100上，相对于轧机机架100可在轧件输送方向上自由移动。各斜置头108的驱动是利用与固定在轧机机架100上的螺母116螺合的丝杠115进行的。与各斜置头108的下工作辊轴承座104一侧对置部位如图16(b)所示，水平方向(图16(b)中的上下方向)以一定的曲率形成弯曲面T。各下斜置头衬块113上形成与此相对应的弯曲面T。弯曲面T与斜置头108接触，在水平方向可以自由转动。另一方面，下斜置头衬块113相对于设在下工作辊轴承座104上的轴承座衬块117以平面部分接触。此外，与各斜置头108的下支承辊轴承座106一侧对置部位也形成在水平方向以一定曲率弯曲的与上述的T相同的弯曲面。形成与此对应的弯曲面T的各下斜置头衬块114与设在下支承辊轴承座106上的、未图示的轴承座衬块以平面部分接触。另一方面，另一端的弯曲面T与斜置头108接触，在水平方向可以自由转动。在结构上，各斜置头108和斜置头衬块113、114通过在形成了弯曲面T的滑动面之间相互滑动，可以改变斜置角θ。从轧件S输送方向和它的相反方向夹住配置在上工作辊101和上支承辊102的驱动侧的上工作辊轴承座103和上支承辊轴承座105的斜置头也分别具有与斜置头108相同的结构，在与上工作辊轴承座103和上支承辊轴承座105相对表面形成弯曲面T，同时在这些弯曲面T分别设置有具有弯曲面的斜置头衬块(未图示)。

另一方面在轧机机架100上设置有一对上工作辊枢轴座109，与设置在上工作辊101操作侧的上工作辊轴承座103对置。在与各上工作辊枢轴座109上工作辊轴承座103一侧对置的部分，在水平方向以一定的曲率形成弯曲面T，形成与此对应的弯曲面T的各上工作辊枢轴座衬块110与设在上工作辊轴承座103上的、未图示的轴承座衬块以平面部分接触。而另一端的弯曲面T与上工作辊枢轴座109接触，在水平方向可以自由转动。此外，在轧机机架100上设置有一对上支承辊枢轴座111，与设置在上支承辊102操作侧的上支承辊轴承座105对置。在与各上支承辊枢轴座111的上支承辊轴承座105一侧的对置部分，在水平方向以一定的曲率形成弯曲面T，形成与此对应的弯曲面T的各上支承辊枢轴座衬块112与上支承辊轴承座105以平面部分接触。而另一端的弯曲面T与上支承辊枢轴座111接触，在水平方向可以自由转动。此外，下工作辊101和下支承辊102驱动侧也设置有下工作辊枢轴座、下工作辊枢轴座衬块、下支承辊枢轴座、下支承辊枢轴座衬块。

可是，在用轧机轧制轧件S过程中，如专利文献1所述，在轧件S输送方向上使上下工作辊101与支承辊102错开，把这称为偏置，在图16(a)中工作辊相对于轧机中心的偏置量为C1，支承辊的偏置量为C2。一般把C2和C2之和称为偏置量。由于偏置在轧件S的输送方向即在图16(a)中箭头e的方向产生水平方向分力(也称为偏置分力)。箭头e的方向与工作辊偏置的方向一致。在上下支承辊102上在与轧件S输送方向相反的箭头f方向产生水平分力。箭头f方向与支承辊偏置的方向一致。于是，上下工作辊轴承座103、104被压向轧件S的输送方向，上下支承辊轴承座105、106被压向与其相反的方向，上下工作辊轴承座103、104被压向轧件S输送方向出口一侧的轧机机架100，上下支承辊轴承座105、106被压向并稳定在轧件S输送方向入口一侧的轧机机架100上。

可是如图16(a)、图16(b)所示，由于在各轧辊轴承座103、104、105、106和轧机机架100之间(正确说是设在上工作辊轴承座103上的轴承座衬块和工作辊枢轴座衬块110之间、设在下工作辊轴承座104上的轴承座衬块117和斜置头衬块113之间、设在上支承辊轴承座105和支承辊枢轴座衬块112之间、以及下支承辊轴承座106和斜置头衬块114之间)有间隙d，不确定各轧辊轴承座103、104、105、106在轧件S输送方向上的位置的话，在轧制负荷小的情况下，也就是因偏置造成的挤压力小的轧制过程中，在斜置角θ改变等情况下，在轧机机架100内上下工作辊轴承座103、104或上下支承辊轴承座105、106在轧件S输送方向或与其相反的方向上产生位置偏移，如果左右(驱动侧和与其相反的操作侧)不均匀的话，在轧件S宽度方向的左右，上下工作辊101开口度产生差异，在轧件S呈蛇形、弯曲，严重的情况下，产生与断裂有关的问题。

为了防止这些问题，例如如专利文献2和专利文献3提出，用油压缸把轴承箱(轴承座)压向轧件输送方向的装置，如专利文献4提出预先测定轧制负荷造成的轧机机架的收缩量，使轴承座和轧机机架的间隙最小化的方案。

如图17(b)所示，其中所谓的机架收缩是指，在轧制中由于作用在轧机机架上下方向的轧制负荷，造成机架上下方向的中间部分发生的在轧件输送方向上的变形，也就是指机架入口侧和出口侧的间隔缩小的情况。

专利文献1：特开平8-197110号公报

专利文献2：特开平9-285806号公报

专利文献3：特开2001-113308号公报

专利文献4：特开平7-32018号公报

可是如上述专利文献2和专利文献3所述，在用油压缸把轴承座压向轧机机架的方式中，由于需要在非常窄小的位置设置油压缸，需要特殊的油压缸结构，存在设置成本高的问题。此问题在对现有轧机改造的情况下特别明显。

此外，给油压缸供给油压的配管必须不受轧件输送的影响，通过没有轧机机架、轴承座等的空间。也需要用于设置配管支架的空间。结合上述油压缸的特殊结构，也存在容易产生漏油等故障设备的可靠性问题，以及修复和维护的成本问题。以及为了保证修复时间，作业率降低的问题。

一般在热轧机周围大量存在轧辊冷却水、轴承座冷却水等。希望在轴承座和机架之间、轴承座和油压缸之间的滑动部分设置提供润滑剂的入口，以不因冷却水使润滑剂流失。可是要在轴承座和油压缸之间滑动部设置润滑剂的入口，由于必须使向油压缸内提供润滑剂的孔贯通而不能实现。再有用油压缸挤压轴承座的话，滑动压力增加，由于轴承座衬块、油压缸的磨损量增加，增加了花在修复上的成本。

如上述专利文献4所述，在预先测定轧制负荷造成轧机机架的收缩量，使轴承座和轧机机架之间的间隔最小化的方法中，在轧制负荷小的情况下，也就是机架变形量小的情况下，在轴承座和轧机机架之间残留有间隔，有时不能完全使轴承座位置稳定。在把轴承座和轧机机架之间的间隔设定过小的情况下，有时会存在发生轴承座被机架夹住，轧辊不转，轴承烧损等设备故障的问题。

因此本发明是鉴于上述问题提出的，本发明的目的在于，提供一种构造简单、设置成本低，同时可靠性高、能防止在各轧辊轴承座的间隙内位置偏移的斜置轧辊式轧机和用斜置轧辊式轧机轧制的方法。

发明内容

1.本发明的斜置轧辊式轧机，设置有可转动地支承工作辊的工作辊轴承座和可转动地支承支承辊的支承辊轴承座，其特征为：设置有在轧制轧件中把上述工作辊轴承座压向上述工作辊偏置方向的弹簧。

2.本发明的斜置轧辊式轧机，其特征为：在1中所述的发明中，还设置有在轧制轧件中把上述支承辊轴承座压向上述支承辊偏置方向的弹簧。

3.本发明的斜置轧辊式轧机，其特征为：在1和2中所述的发明中，在弹簧座和轴承座衬块之间、和在斜置头和斜置头衬块之间提供润滑剂。

4.本发明的用斜置轧辊式轧机轧制的方法，该斜置轧辊式轧机设置有可转动地支承工作辊的工作辊轴承座和可转动地支承支承辊的支承辊轴承座，其特征在于，在轧制轧件时，把上述工作辊轴承座用弹簧压向轧制中上述工作辊偏置的方向的同时进行轧制。

5.本发明的用斜置轧辊式轧机轧制的方法特征为：在4中所述的发明中，在轧制上述轧件时，把上述支承辊轴承座用弹簧压向轧制中上述支承辊偏置的方向的同时进行轧制。

6.本发明的用斜置轧辊式轧机轧制的方法特征为：在4或5中所述的发明中，在弹簧座和轴承座衬块之间、和在斜置头和斜置头衬块之间提供润滑剂。

附图说明

图1(a)表示本发明的斜置轧辊式轧机的第1实施方式，图1(a)为从操作侧看斜置轧辊式轧机的简图，图1(b)为图1(a)中A-A向视图。

图2(a)表示本发明的斜置轧辊式轧机的第2实施方式，图2(a)为从操作侧看斜置轧辊式轧机的简图，图2(b)为图2(a)中B-B向视图。

图3为表示轴向力系数相对于工作辊和支承辊的斜置角(轧辊斜置角)的变化的曲线图。

图4为表示引起工作辊轴承座或支承辊轴承座位置偏移情况的平面图。

图5为表示在引起工作辊轴承座或支承辊轴承座位置偏移情况下产生的负荷差和轴向力的关系的图。

图6为表示在产生轴向力情况下轧机正视图内产生的力矩情况的图。

图7为热轧线构成简图。

图8为表示第4机架F4中轧制负荷和成为斜置头侧的操作侧的下工作辊轴承座位置偏移量关系的图。

图9表示第4机架F4中实际热轧操作中的轧制负荷和负荷差关系的曲线图。

图10为说明测定下工作辊轴承座位置装置结构的图。

图11为冷轧线构成简图。

图12(a)、图12(b)为用于说明斜置轧辊式轧机原理的图。

图13为表示上下工作辊开口度在轧件宽度方向分布的图。

图14(a)用于说明现有轧机的图。

图14(b)用于说明斜置轧辊式轧机原理的图。

图15为斜置轧辊式轧机主要部分结构简图。

图16(a)为表示现有示例的斜置轧辊式轧机，图16(a)从操作侧看斜置轧辊式轧机的简图，图16(b)为图16(a)中A-A向视图。

图17(a)、图17(b)为表示轧机机架变形情况的图。

发明的实施方式

下面参照图对本发明的实施方式进行说明。图1(a)、图1(b)表示本发明的斜置轧辊式轧机的第1实施方式，图1(a)为从操作侧看斜置轧辊式轧机的简图，图1(b)为图1(a)中A-A向视图。

在图1(a)所示的斜置轧辊式轧机中，首先，对下辊进行说明，设置有从轧件输送方向和它的相反方向夹住配置在下工作辊1和下支承辊2操作侧的、可转动地支承下工作辊1的下工作辊轴承座4和可转动地支承下支承辊2的下支承辊轴承座6的一对斜置头8。

其中，各斜置头8被支承在轧机机架30上，在轧件输送方向可以自由移动。各斜置头8的驱动是利用与固定在轧机机架30上的螺母16螺合的丝杠15进行。而在与各斜置头8的下工作辊轴承座4对置部位，如图1(b)所示，水平方向(图1(b)中的上下方向)以一定的曲率形成弯曲面T，形成与此相对应的弯曲面T的各下斜置头衬块13相对于设在下工作辊轴承座4上的轴承座衬块17以平面部分接触，而另一方的弯曲面T与斜置头8接触，在水平方向可自由转动。此外各斜置头8的下支承辊轴承座6一侧的对置部分也形成在水平方向以一定曲率弯曲的与上述的T相同的弯曲面，形成与此对应的弯曲面T的各下斜置头衬块14与设在下支承辊轴承座6上的、未图示的轴承座衬块以平面部分接触。另一方的弯曲面T与斜置头8接触，在水平方向可自由转动。在结构上是，各斜置头8和斜置头衬块13、14通过形成的弯曲面状滑动面之间相互滑动，可以改变斜置角。

在如图1(a)所示的状态下，下工作辊轴承座4利用斜置头衬块13在轧件输送方向(与产生的水平方向分力e的方向相同)、下支承辊轴承座6利用斜置头衬块14在与轧件输送方向相反的方向(与产生的水平方向分力f的方向相同)被偏置的状态下被定位。为了防止下工作辊轴承座4位置的偏移，在轧件输送方向入口侧的斜置头衬块13上设置有轴承座束缚装置18，把下工作辊轴承座4压向轧机机架30(轧件输送方向出口侧)。换句话说，在轧件输送方向入口侧的斜置头衬块13上设置有轴承座束缚装置18，以便在轧制轧件中，把下工作辊轴承座4压向下工作辊1偏置的方向。

此轴承座束缚装置18如图1(b)所示，是由斜置头衬块13、薄衬块20、弹簧21、弹簧支架19构成。利用弹簧21对着轴承座衬块17挤压弹簧支架19，这样把下工作辊轴承座4压向轧机机架30。弹簧21适合使用碟形弹簧。是弹性体或与其有相同功能的就可适用，并不限定是碟形弹簧。

在斜置头衬块13、弹簧支架19上设有注油脂用贯通孔，向斜置头和斜置头衬块之间提供的润滑剂通过此贯通孔提供给弹簧支架19和轴承座衬块的滑动面。

另一方面，与图1(a)示出的操作侧相对、在图中省略的驱动侧，在轧件输送方向入口侧的下工作辊枢轴座衬块(未图示)上，设置有轴承座束缚装置(未图示)，使下工作辊轴承座(未图示)压向轧机机架30(轧件输送方向出口侧)。此轴承座束缚装置与操作侧的轴承座束缚装置18具有相同的结构。

然后对上辊进行说明，在轧机机架30上设置有一对上工作辊枢轴座9，与设置在上工作辊1操作侧的、可转动地支承上工作辊1的上工作辊轴承座3对置。在与各上工作辊枢轴座9上工作辊轴承座3一侧对置的部分，在水平方向以一定的曲率形成弯曲面T，形成与此对应的弯曲面T的各上工作辊枢轴座衬块10与设在上工作辊轴承座3上的、未图示的轴承座衬块以平面部分接触。而另一端的弯曲面T与上工作辊枢轴座9接触，在水平方向可以自由转动。

在轧机机架30上设置有一对上支承辊枢轴座11，与设置在上支承辊2操作侧的、可转动地支承上支承辊2的上支承辊轴承座5对置。在与各上支承辊枢轴座11的上支承辊轴承座5一侧的对置部分，在水平方向以一定的曲率形成弯曲面T，形成与此对应的弯曲面T的各上支承辊枢轴座衬块12与上支承辊轴承座5上以平面部分接触。而另一端的弯曲面T与上支承辊枢轴座11接触，在水平方向可以自由转动。

在图1(a)所示状态下，上工作辊轴承座3利用上工作辊枢轴座衬块10在轧件输送方向、上支承辊轴承座5利用上支承辊枢轴座衬块12在与轧件输送方向相反的方向被偏置的状态下被定位。为了防止位置的偏移，在轧件输送方向入口侧的上工作辊枢轴座衬块10上设置有轴承座束缚装置18，以便把上工作辊轴承座3压向轧机机架30(轧件输送方向出口侧)。换句话说，在轧件输送方向入口侧的上工作辊枢轴座衬块10上设置有轴承座束缚装置18，以便在轧制轧件中，把上工作辊轴承座3压向下工作辊1偏置的方向。此上工作辊轴承座束缚装置18与推压下工作辊轴承座4的轴承座束缚装置18具有相同的构成。上工作辊轴承座束缚装置18由上工作辊枢轴座衬块10、薄衬块(未图示)、弹簧(未图示)、弹簧支架(未图示)构成。利用弹簧(未图示)对着轴承座衬块挤压弹簧支架(未图示)，这样把上工作辊轴承座3压向轧机机架30。

上工作辊枢轴座衬块10、弹簧支架(未图示)上设有注油脂用贯通孔，向上工作辊枢轴座9和上工作辊枢轴座衬块10之间提供的润滑剂，通过此贯通孔提供给弹簧支架表面，换句话说，提供给弹簧支架和轴承座衬块的滑动面。

另一方面，在与图1(a)示出的操作侧相对的、图中省略的驱动侧，设置有从轧件输送方向和它的相反方向夹住配置在上工作辊1和上支承辊2的驱动侧的、可转动地支承上工作辊1的上工作辊轴承座(未图示)和可转动地支承上支承辊2的上支承辊轴承座(未图示)的一对斜置头(未图示)。而各斜置头的上工作辊轴承座侧的对置部位，在水平方向以一定的曲率形成弯曲面T，形成与此对应的弯曲面T的各上斜置头衬块与设在上工作辊轴承座上的轴承座衬块以平面部分接触。而另一端的弯曲面T与斜置头(未图示)接触，在水平方向可以自由转动。此外各斜置头的上支承辊轴承座侧的对置部位，也在水平方向以一定的曲率形成弯曲面T，形成与此对应的弯曲面T的各上斜置头衬块与设在上支承辊轴承座上的轴承座衬块(未图示)以平面部分接触。而另一端的弯曲面T与上支承辊斜置头(未图示)接触，在水平方向可以自由转动。

而为了防止上工作辊轴承座位置偏移，在轧件输送方向入口侧的上工作辊斜置头衬块上，设置有轴承座束缚装置(未图示)，以便上工作辊轴承座压向轧机机架30(轧件输送方向出口侧)。换句话说，在轧件输送方向入口侧的上工作辊斜置头衬块上，设置有轴承座束缚装置，以便在轧制轧件中把上工作辊轴承座压向上工作辊1偏置的方向。此轴承座束缚装置与操作侧的轴承座束缚装置18具有相同的结构。

采用上述说明的斜置轧辊式轧机的第1实施方式的话，利用弹簧21的简单办法，把操作侧和驱动侧双方的上下工作辊轴承座3、4压向轧辊偏置方向(把上下工作辊轴承座3、4压向轧件输送方向)，防止在间隙内对上下工作辊轴承座3、4的上工作辊枢轴座衬块10和斜置头衬块13的位置偏移，可以防止轧件的蛇形、弯曲、断裂等的事故。

下面参照图2(a)、图2(b)对本发明的斜置轧辊式轧机的第2实施方式进行说明。图2(a)表示本发明的斜置轧辊式轧机的第2实施方式，图2(a)为从操作侧看斜置轧辊式轧机的简图，图2(b)为图2(a)中B-B向视图。

图2(a)所示的斜置轧辊式轧机还没有在轧制轧件过程中把上下支承辊轴承座5、6压向上下支承辊2偏置方向的轴承座束缚装置22方面，与图1(a)所示斜置轧辊式轧机不同。下面对此进行具体说明。

在图2(a)所示的斜置轧辊式轧机中，首先，对下辊进行说明，设置有从轧件输送方向和它的相反方向夹住配置在下工作辊1和下支承辊2的操作侧的、可转动地支承下工作辊1的下工作辊轴承座4和可转动地支承下支承辊2的下支承辊轴承座6的一对斜置头8。

其中，各斜置头8被支承在轧机机架30上，可在轧件输送方向自由移动。各斜置头8的驱动是利用与固定在轧机机架30上的螺母16螺合的丝杠15进行。与各斜置头8的下工作辊轴承座4一侧对置部位上，水平方向以一定的曲率形成弯曲面T，形成与此对应的弯曲面的各下斜置头衬块13相对于设在下工作辊轴承座4上的轴承座衬块17以平面部分接触。另一端的弯曲面T与斜置头8接触，可在水平方向自由转动。此外，与各斜置头8的下支承辊轴承座6一侧对置部位也形成在水平方向以一定曲率弯曲面T，形成与此对应的弯曲面T的各下斜置头衬块13与下支承辊轴承座6以平面部分接触，而另一端的弯曲面T与斜置头8接触，在水平方向可以自由转动。在结构上各斜置头8和斜置头衬块13、14通过弯曲面状滑动面之间相互滑动，可以改变斜置角。

在如图2(a)所示的状态下，下工作辊轴承座4利用斜置头衬块13在轧件输送方向(与产生的水平方向分力e的方向相同)、下支承辊轴承座6利用斜置头衬块14在与轧件输送方向相反的方向(与产生的水平方向分力f的方向相同)被偏置的状态下被定位。为了防止下工作辊轴承座4位置的偏移，在轧件输送方向入口侧的斜置头衬块13上设置有轴承座束缚装置18，把下工作辊轴承座4压向轧机机架30(轧件输送方向出口侧)。换句话说，在轧件输送方向入口侧的斜置头衬块13上设置有轴承座束缚装置18，使轧件在轧制中把下工作辊轴承座4压向下工作辊1偏置的方向。此轴承座束缚装置18具有与如图1(b)所示装置相同的结构，是由斜置头衬块13、薄衬块20、弹簧21、弹簧支架19构成。利用弹簧21对着轴承座衬块17挤压弹簧支架19，这样把下工作辊轴承座4压向轧机机架30。

在斜置头衬块13、弹簧支架19上设有注油脂用贯通孔，向斜置头和斜置头衬块之间提供的润滑剂，通过此贯通孔提供给弹簧支架19的表面，换句话说，提供给弹簧支架和轴承座衬块17的滑动面。

为了防止下支承辊轴承座6位置的偏移，在轧件输送方向入口侧的斜置头衬块14上，设置有轴承座束缚装置22，把下支承辊轴承座6压向轧机机架30(轧件输送方向入口侧)。换句话说，在轧件输送方向出口侧的斜置头衬块14上设置有轴承座束缚装置22，以便在轧制轧件中，把下支承辊轴承座6压向下支承辊2偏置的方向。如图2(b)所示，轴承座束缚装置22是由斜置头衬块14、薄衬块24、弹簧25、弹簧支架23构成。利用弹簧25对着轴承座衬块26挤压弹簧支架23，这样把下支承辊轴承座6压向轧机机架30。

斜置头衬块14、弹簧支架23上设有注油脂用贯通孔，向斜置头和斜置头衬块之间提供的润滑剂，通过此贯通孔提供给弹簧支架23表面，换句话说，提供给弹簧支架和轴承座衬块26的滑动面。

在与图2(a)所示的操作侧相对的、图中省略的驱动侧，在轧件输送方向出口侧的下工作辊枢轴座衬块(未图示)上，设置有轴承座束缚装置(未图示)，以便把下工作辊轴承座(未图示)压向轧机机架30(轧件输送方向出口侧)。此轴承座束缚装置与操作侧的轴承座束缚装置18具有相同的结构。此外在轧件输送方向出口侧的下支承辊枢轴座衬块(未图示)上，设置有轴承座束缚装置(未图示)，以便把下支承辊轴承座(未图示)压向轧机机架30(轧件输送方向入口侧)。此轴承座束缚装置与操作侧的轴承座束缚装置22具有相同的结构。

然后对上辊进行说明，在轧机机架30上设置有一对上工作辊枢轴座9，与可转动地支承上工作辊1的上工作辊轴承座3对置。在与各上工作辊枢轴座9的上工作辊轴承座3对置部位上，在水平方向以一定的曲率形成弯曲面T，形成与此对应的弯曲面T的各上工作辊枢轴座衬块与设在上工作辊轴承座3上的轴承座衬块以平面部分接触。而另一端的弯曲面T与上工作辊枢轴座9接触，在水平方向可以自由转动。

此外，在轧机机架30上设置有一对上支承辊枢轴座11，与可转动地支承上支承辊2的上支承辊轴承座5对置。在与各上支承辊枢轴座11的上支承辊轴承座5对置表面上，在水平方向以一定的曲率形成弯曲面T，形成此弯曲面T的各上支承辊枢轴座衬块12与上支承辊轴承座5以平面部分接触。而另一端的弯曲面T与上支承辊枢轴座11接触，在水平方向可以自由转动。

在图2(a)所示状态下，上工作辊轴承座3利用上工作辊枢轴座衬块10在轧件输送方向、上支承辊轴承座5利用上支承辊枢轴座衬块12在与轧件输送方向相反的方向被偏置的状态下被定位。为了防止上工作辊轴承座3位置的偏移，在轧件输送方向入口侧的上工作辊枢轴座衬块10上设置有轴承座束缚装置18，以便把上工作辊轴承座3压向轧机机架30(轧件输送方向出口侧)。换句话说，在轧件输送方向入口侧的上工作辊枢轴座衬块10上设置有轴承座束缚装置18，以便在轧制轧件中，把上工作辊轴承座3压向上工作辊1偏置的方向。此上工作辊轴承座束缚装置18与推压下工作辊轴承座4的轴承座束缚装置18具有相同的结构。轴承座束缚装置18是由上工作辊枢轴座衬块10、薄衬块(未图示)、弹簧、弹簧支架构成。利用弹簧(未图示)对着轴承座衬块挤压弹簧支架(未图示)，这样把上工作辊轴承座3压向轧机机架30。

在上工作辊枢轴座衬块10、弹簧支架(未图示)上，设有注油脂用贯通孔，向上工作辊枢轴座9和上工作辊枢轴座衬块10之间提供的润滑剂，通过此贯通孔提供给弹簧支架表面，换句话说，提供给弹簧支架和轴承座衬块的滑动面。

为了防止上支承辊轴承座5位置的偏移，在轧件输送方向出口侧的上支承辊枢轴座衬块12上设置有轴承座束缚装置22，以便把上支承辊轴承座5压向轧机机架30(轧件输送方向入口侧)。换句话说，在轧件输送方向出口侧的上支承辊枢轴座衬块12上，设置有轴承座束缚装置22，以便在轧制轧件中，把上支承辊轴承座5压向上支承辊2偏置的方向。此轴承座束缚装置22与图2(b)所示的装置具有相同的结构。

在与图2(a)所示的操作侧相对的、图中省略的驱动侧，设置有从轧件输送方向和它的相反方向夹住可转动地支承上工作辊1的上工作辊轴承座(未图示)和可转动地支承上支承辊2的上支承辊轴承座(未图示)的一对斜置头(未图示)。而在与各斜置头的上工作辊轴承座侧的对置部位，在水平方向以一定的曲率形成弯曲面T，形成与此对应的弯曲面T的上斜置头衬块与设在上工作辊轴承座上的轴承座衬块以平面部分接触。而另一端的弯曲面T与斜置头(未图示)接触，在水平方向可以自由转动。此外，与各斜置头的上支承辊轴承座侧的对置部位，也在水平方向以一定的曲率形成弯曲面T，形成与此对应弯曲面T的各上斜置头衬块与上支承辊轴承座以平面部分接触。而另一端的弯曲面T与斜置头衬块(未图示)接触，在水平方向可以自由转动。

为了防止上工作辊轴承座位置偏移，在轧件输送方向入口侧的上工作辊斜置头衬块上，设置有轴承座束缚装置(未图示)，以便把上工作辊轴承座压向轧机机架30(轧件输送方向出口侧)。换句话说，在轧件输送方向入口侧的上工作辊斜置头衬块上，设置有轴承座束缚装置，以便在轧制轧件中把上工作辊轴承座压向上工作辊1偏置的方向。此轴承座束缚装置与操作侧的轴承座束缚装置18具有相同的结构。此外，为了防止上支承辊轴承座位置偏移，在轧件输送方向出口侧的斜置头衬块上，设置有轴承座束缚装置(未图示)，以便把上支承辊轴承座压向轧机机架30(轧件输送方向入口侧)。此轴承座束缚装置与操作侧的轴承座束缚装置22具有相同的结构。

采用上述说明的斜置轧辊式轧机的第2实施方式的话，利用弹簧21、25的简单办法，除把上下工作辊轴承座3、4还把上下支承辊轴承座5、6都压向轧辊偏置方向(例如把工作辊轴承座3、4压向轧件输送方向、把支承辊轴承座5、6压向其相反方向)，防止在各辊轴承座3、4、5、6的间隙内的位置偏移，可以防止轧件的蛇形、弯曲、断裂登的事故。此外利用直接向弹簧支架和轴承座衬块的滑动部位提供润滑剂，不因轧辊冷却水、轴承座冷却水等使润滑剂流失，能保持良好的润滑状态，可以降低维修弹簧支架、衬块所需的成本。

下面对用弹簧25不仅把上下工作辊轴承座3、4，而且把上下支承辊轴承座5、6压向轧机机架30的方法好的理由进行详细说明。

如图4所示，上下工作辊轴承座3、4或把上下支承辊轴承座5、6在上工作辊枢轴座衬块10、斜置头衬块13、上支承辊枢轴座衬块12、斜置头衬块14之间的间隙d中产生偏移，上工作辊1和上支承辊2或下工作辊1和下支承辊2之间的平行度被破坏，有时上工作辊1和上支承辊2或下工作辊1和下支承辊2会有微小斜置的情况。上工作辊1和上支承辊2的斜置角称为轧辊斜置角。此外下工作辊1和下支承辊2的斜置角称为轧辊斜置角。产生此轧辊斜置角后，在上下工作辊1、上下支承辊2之间产生使在轴向偏移的力(称为轴向力)。

图3为表示斜置角和轴向力系数(用轧制负荷除轴向力的值)关系的图。在成对斜置式轧机中，正常情况是，工作辊1和支承辊2处于各自的中心轴平行的位置关系，参照图3可以看出，由于伴随微小的平行度破坏带来的微小轧辊斜置角的变化，轴向力系数产生很大变化。因此轧辊斜置角稍微变大的话，有时就会产生大的轴向力。

如图4所示，轧机在各轧辊轴承座3、4、5、6和枢轴座衬块和斜置头衬块10、13、12、14之间有间隙d，轧辊斜置角能变化。由于此间隙d造成的轧辊斜置角的变化一般是不能控制的。例如，上述的图1(a)、图1(b)和现有示例的图14(a)、图14(b)所示的轧机的示例中，在轧制中最大产生0.04°的斜置角。

图5为表示下工作辊1和下支承辊2斜置情况下的轧辊斜置角、负荷差和轴向力的关系的图示。其中，所谓“负荷差”是指从操作侧的负荷减去驱动侧的负荷之差。如图5所示，即使是0.04°的斜置角也会产生1200kN的轴向力。

如图6所示，此轴向力为了使在轧机正视图内的各轧辊1、2转动的力矩平衡，使操作侧和驱动侧的负荷差改变。如图5所示，轴向力为1200kN时，负荷差变化600kN。负荷差变化为600kN时，轧机机架垂直方向的弹性常数为15000kN/mm的话，在操作侧和驱动侧垂直方向(轧制负荷作用的方向)产生的延伸差约为40μm(＝600/15000×1000)。假设如图6所示，轧制轧件S，即使轧件S通过上下工作辊1宽度方向的中间，由于负荷差的补偿，必须使驱动侧上下工作辊1的开口度缩小相当于此40μm的分额。

一般操作的人采用在轧制轧件时轧制某个轧件后，观察下一个轧件的轧制已开始时的负荷差的变化，使它为零的进行调平(上下工作辊操作侧和驱动侧开口度差)的调整方法。可是由于上述原因发生了斜置轧辊式轧机这样的工作辊轴承座3、4和支承辊轴承座5、6的轧件输送方向的位置偏移，在由此因产生伴随斜置角的轴向力而产生负荷差的状态下，应取轴向力引起的负荷差额进行调平的值也要改变。而且，在上述的间隙d中，工作辊轴承座3、4和支承辊轴承座5、6的位置也不能预先确定，能够发生变化。这样工作辊轴承座3、4和支承辊轴承座5、6在间隙d内变动的话，即使已经在相同斜置角，相同条件下，轧制相同尺寸轧件的情况下，应取轴向力、负荷差的调平的值也不能再现。在此状态下即使继续进行轧制，轧件也会产生翘曲、蛇形，特别是热轧这样的断续轧制的情况下，情况会更恶化，成为轧件尾部收缩的原因。

希望利用弹簧25不仅把工作辊轴承座3、4而且使支承辊轴承座5、6压向轧机机架30，防止在各轧辊轴承座3、4、5、6的间隙d内的位置偏移。尽力抑制上下工作辊1和上下支承辊2的斜置角(轧辊斜置角)的发生，尽力抑制随之产生的轴向力，可以进一步有效防止轧件蛇形、弯曲、断裂等事故。

下面参照图1(a)和图2(a)对使工作辊1和支承辊2装入轧机和从轧机抽出时的情况进行说明。

工作辊1和支承辊2从垂直图1(a)和图2(a)的纸面方向装入和抽出。在把工作辊1和支承辊2装入和抽出时，为了防止机械的干扰，放开斜置头8，通过使相互螺合的丝杠15和螺母16中的丝杠15一方转动，使其离开轴承座4、6的距离为2～5mm。

装入工作辊1和支承辊2后，使斜置头8闭合，设定弹簧支架19和轴承座衬块17、弹簧支架23和轴承座衬块26的间隙为0mm。考虑到在作用有轧制负荷时，轧机机架30会像图17(b)所示的那样，向上述的间隙变窄的方向收缩，弹簧支架19和薄衬块20、弹簧支架23和薄衬块24的间隙设定为1.0mm～2.0mm。在压缩负荷作用下，与轧机机架30的收缩加在一起，使此间隙变小，弹簧21、25在轴承座4、6之间被压缩。在此压缩的状态下，作用在弹簧21、25上的力希望1个轴承座为200～300kN。若小于200kN的话，把轴承座4、6压向轧机机架30的力不够；若超过300kN的话，多余无用的力作用在轴承座4、6内的未图示的轴承的旋转上，担心会损伤轴承。

为了充分发挥本发明的轴承座束缚装置18的功能，润滑是非常重要的。润滑的部分是弹簧支架19和轴承座衬块17之间和斜置头8和斜置头衬块13之间。特别是向在斜置头8和斜置头衬块13在弯曲面形状的滑动面相互滑动的面提供润滑剂是非常重要的。

第1实施方式和第2实施方式都是表示仅在操作侧和驱动侧的某一侧的单侧轴承座，向轧件输送方向入口侧、出口侧移动的单侧斜置式轧机，作为变更斜置角的实际转动中心的枢轴座9、11等被固定在轧机机架30上，像斜置头8那样把工作辊1和支承辊2装入轧机和从轧机抽出时，上述间隙不能放开。因此枢轴座9、11侧的弹簧支架和轧辊轴承座3、5侧的轴承座衬块的各间隙，为了防止把工作辊1和支承辊2装入轧机和从轧机抽出时各轧辊轴承座3、5的干扰，在不作用轧制负荷的状态下，最好稍有间隙。希望此间隙为0.2～1.0mm。若小于0.2mm的话，会担心把工作辊1和支承辊2装入轧机和从轧机抽出时受到干扰；若超过1.0mm的话，在作用轧制负荷的情况下，即使轧机机架30收缩，担心弹簧支架也达不到轴承座衬块，不能作用推压力。在第1实施方式和第2实施方式中，此间隙都设定为0.4mm。

实施例

图7表示对在热轧线40的精轧机46的第1～第7架(F1～F7)中使用本发明图1(a)、图1(b)所示的成对斜置式轧机(仅设置对工作辊轴承座施力的轴承座束缚装置)轧制的情况，以及使用现有的图16(a)、图16(b)所示的成对斜置式轧机轧制的情况，比较下工作辊轴承座位置偏移量进行了评价。在图7所示的热轧线40中，标号41为加热炉、42为精整压力机、43为粗轧机、44为切头剪、45为除鳞装置、46为精轧机、47为冷却段、48为卷取装置。

图8表示在第4架F4中构成轧制负荷和斜置头侧的操作侧下工作辊轴承座位置偏移量(输送方向入口侧)的关系。在本实施例中第4架的工作辊轧辊直径为630mm，支承辊轧辊直径为1550mm、斜置角从0.02～1.04度、轧制速度从350到550mpm。

参照图8，轴承座束缚装置设置前，也就是使用现有成对斜置式轧机的情况下，轧制中在轧机机架100内在轧件输送方向入口侧，下工作辊轴承座104最大产生1.2mm左右的位置偏移。与此相比，轴承座束缚装置设置后，也就是使用本发明图1(a)、图1(b)所示的成对斜置式轧机的情况下，与轧制负荷无关，下工作辊轴承座4的位置偏移在0.1mm以下。可以看出能防止下工作辊轴承座4的位置偏移。

如图10所示，利用把涡流式距离传感器50埋入薄衬块20内，通过测定此涡流式距离传感器50和下工作辊轴承座4、104的距离，求出下工作辊轴承座4、104的位置。放大器51得到涡流式距离传感器50输出的信号，利用从放大器51的输出可以经常监视下工作辊轴承座4、104的移动。

对在图7所示的热轧线40的精轧机46的第1～第7架(F1～F7)中，使用本发明图1(a)、图1(b)所示的成对斜置式轧机(仅设置对工作辊轴承座施力的轴承座束缚装置)轧制的情况、使用本发明图2(a)、图2(b)所示的成对斜置式轧机(设置对工作辊轴承座施力的轴承座束缚装置和对支承辊轴承座施力的轴承座束缚装置)轧制的情况、以及使用现有的图16(a)、图16(b)所示的成对斜置式轧机轧制的情况，对负荷差的波动进行了比较研究。

图9表示在第4架F4中，实际热轧操作中轧制负荷和负荷差的关系。没有轴承座束缚装置的情况下，也就是使用现有的图16(a)、图16(b)所示的成对斜置式轧机的情况下，发现负荷差波动接近600kN。与此相比，设置对工作辊轴承座施力的轴承座束缚装置的情况下，也就是使用本发明图1(a)、图1(b)所示的成对斜置式轧机的情况下，负荷差波动降低到400kN。此外，在同时使用设置对工作辊轴承座施力的轴承座束缚装置和对支承辊轴承座施力的轴承座束缚装置的情况下，也就是使用本发明图2(a)、图2(b)所示的成对斜置式轧机的情况下，负荷差进一步降低到150kN以下。

以上，对以在热轧线使用本发明的情况为例进行了说明，本发明例如也适用于图11所示的冷轧线60的精轧机66。在图11中标号61为进口卷轴、62、65、67为张紧辊、63为焊接机、64为松卷装置、68为剪切机、69为旋转式张力卷筒。此外除了单侧斜置式以外，本发明也可适用于双侧斜置的成对斜置式轧机、工作辊单独斜置式轧机。

产业上利用的可能性

如上所述，若采用本发明的斜置轧辊式轧机和用斜置轧辊式轧机轧制的方法，利用弹簧的简单办法，把工作辊轴承座压向轧辊偏置方向，防止工作辊轴承座在间隙内的位置偏移，可以防止轧件的蛇形、弯曲、断裂登的事故。

此外利用弹簧的简单办法，不仅把工作辊轴承座而且还把支承辊轴承座压向轧辊偏置方向，防止各轧辊轴承座在间隙内的位置偏移。尽力抑制工作辊和支承辊的斜置角(轧辊斜置角)，尽力抑制随之产生的轴向力，可以进一步有效防止轧件蛇形、弯曲、断裂等事故。

对工作辊轴承座或进一步对支承辊施力的装置采用弹簧，由于可以回避在不受轧机机架、各轧辊轴承座干扰的狭窄空间必须设置油缸和油压配管的困难，价格便宜、可靠性高的装置。此外通过给弹簧支架和轴承座衬块的滑动部位直接提供润滑剂，不因轧辊冷却水、轴承座冷却水等使润滑剂流失，能保持良好的润滑状态，可以降低维修弹簧支架、衬块所需的成本。

Claims (6)

1.一种斜置轧辊式轧机，具有可转动地支承工作辊的工作辊轴承座和可转动地支承支承辊的支承辊轴承座，其特征在于，

设置有在轧制轧件中把上述工作辊轴承座压向上述工作辊偏置的方向的弹簧。

2.如权利要求1所述的斜置轧辊式轧机，其特征在于，进一步设置有在轧制轧件中把上述支承辊轴承座压向上述支承辊偏置的方向的弹簧。

3.如权利要求1或2所述的斜置轧辊式轧机，其特征在于，向弹簧支架和轴承座衬块之间、斜置头和斜置头衬块之间提供润滑剂。

4.一种用斜置轧辊式轧机轧制的方法，该斜置轧辊式轧机具有可转动地支承工作辊的工作辊轴承座和可转动地支承支承辊的支承辊轴承座，其特征在于，

在轧制轧件时，用弹簧把上述工作辊轴承座压向轧制中上述工作辊偏置的方向的同时进行轧制。

5.如权利要求4所述的用斜置轧辊式轧机轧制的方法，其特征在于，在轧制上述轧件时，用弹簧把上述支承辊轴承座压向轧制中上述支承辊偏置的方向的同时进行轧制。

6.如权利要求4或5所述的用斜置轧辊式轧机轧制的方法，其特征在于，向弹簧支架和轴承座衬块之间、斜置头和斜置头衬块之间提供润滑剂。

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