TW523430B - Cluster type multistage rolling mill - Google Patents

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523430 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明背景 本發明相關於叢集型多級輥軋機，尤其相關於叢集型 拼合殼體式輥軋機，其中容納一群輥子的殼體被分成容納 該群輥子的上半部的一頂部內殼體，以及容納該群輥子的 下半部的一底部內殼體，並且頂部內殼體及底部內殼體被 容納在一操作側外殻體及一驅動側外殼體中。 近年來，使用者對於藉著輥軋各種不同的材料來製造 的板件材料的性質的要求日益嚴苛，並且要求以高準確度 來控制板件的厚度。向來被廣泛使用的整體單塊型2 0級 輥軋機就板件厚度的準確度而言相當好，因爲工作輥子的 撓度（deflection )小且輥軋機的剛性高。但是，因爲工作 輥子由於由成整體的殻體所造成的幾何形狀尺寸關係而具 有小的間隙，所以有難以實施板件通過工作以及在發生輥 軋材料破裂的意外時難以移除板件半軋廢品的不利點。爲 解決整體殻體型2 0級輥軋機的這些問題，已曾提出一種 叢集型拼合殼體式輥軋機，其中容納一群輥子的殼體被分 成容納該群輥子的上半部的一頂部內殼體’以及容納該群 輥子的下半部的一底部內殼體，並且頂部內殼體及底部內 殼體被容納在一操作側外殼體及一驅動側外殼體中。例如 ，日本專利公告第5 0 - 2 4 9 0 2號揭示此種輥軋機。 此輥軋機具有可增加工作輥子間隙的結構。另外，國外也 提出具有類似結構的叢集型拼合殼體式輥軋機’例如 1 9 9 3 年白勺 SYMPOSIUM 〇N PRODUCTION TECHNOLOGY 中所述者。在此輥軋機中，頂部與底部內殼體被均分，並 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -4- 523430 A7 B7 五、發明説明（2 ) 且頂部內殼體由操作側外殼體及驅動側外殼體各在兩點處 支撐。 但是，傳統的叢集型拼合殼體式輥軋機具有医1爲殼體 被分割，所以輥乳機剛性低而降低板件厚度準確度的不利 點。 亦即，在日本專利公告第5 0 - 2 4 9 0 2號所揭示 的叢集型拼合殼體式輥軋機中’頂部內殼體與底部內殼體 被均分，並且頂部內殻體的上方側經由軋製線調整機構而 由操作側外殼體及驅動側外殼體各在一中心點處支撐’而 底部內殼體的下方側經由壓下缸筒而由操作側外殻體及驅 動側外殼體各在一中心點處支撐。因此，頂部及底部內殼 體易於由於作用通過配置於頂部側及下方側的四個頂撐軸 承的輥軋作用力的水平分力（水平負荷）而於水平方向變 形，因而於殼體造成孔開口（ bore opening )。孔開口水平 移動頂撐軸承而造成頂部及下方工作輥子與板件分開。因 此，叢集型拼合殼體式輥軋機的輥軋機剛性低而降低板件 厚度精確性。

在 1 9 9 3 年的 SYMPOSIUM ON PRODUCTION TECHNOLOGY中所述的叢集型拼合殼體式輥軋機中，雖然 頂部內殼體的上方側是由操作側外殼體及驅動側外殼體各 在雨點處支撐，但是與日本專利公告第5 0 - 2 4 9〇2 號中所揭示的輥軋機相同，頂部內殼體及底部內殼體被均 分，並且底部內殼體的下方側由操作側外殼體及驅動側外 殼體各在一點處支撐。因此，有輥軋機剛性由於大的孔開 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公' -5- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T -線、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523430 A 7 B7 五、發明説明（3 ) 口而降低的問題。 如上所述，在傳統叢集型拼合殼體式輥軋機中，並未 實施由於孔開口所造成的與輥軋機剛性有關的最佳化設計 發明槪說 本發明的目的爲提供一種叢集型拼合殼體式輥軋機， 其藉著將輥軋機剛性的降低抑制得盡可能小而有良好的板 件厚度控制能力。 (1 )爲達成上述目的，根據本發明的叢集型多級輥 軋機包含用來容納配置在一軋製線的上方的一群輥子的一 頂部內殼體；用來容納配置在該軋製線的下方的一群輥子 的一底部內殼體；以及用來容納該頂部內殼體及該底部內 殼體的操作側外殼體及驅動側外殻體，該叢集型多級輥軋 機包含一頂側支、撐機構，用來於操作側及驅動側各在相對 於軋製方向的前側及背側的兩點處將該頂部內殼體的上方 側支撐於該外殼體，該頂側支撐機構被配置於該頂部內殼 體的上方側且在該操作側外殻體與該驅動側外殼體之間； 及一底側支撐機構，用來於操作側及驅動側各在相對於軋 製方向的前側及背側的兩點處將該底部內殼體的下方側支 撐於該外殼體，該底側支撐機構被配置於該底側內殼體的 下方側且在該操作側外殼體與該驅動側外殼體之間。 藉著如上所述的在操作側及驅動側兩側各在兩點處而 非一點處支撐頂部及底部內殼體，可使由輥軋負荷的分量 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -6 523430 A7 B7 五、發明説明（4 ) 所造成的頂撐軸承於頂側及底側兩側的位移小，並且輥車L 機剛性的降低可被抑制。因此，可實施板件厚度控制能力 穩定且良好的輥軋。 (2 )另外，爲達成上述目的，根據本發明的叢集型 多級輥軋機包含用來容納配置在一軋製線的上方的一群輥 子的一頂部內殼體；用來容納配置在該軋製線的下方的一 群輥子的一底部內殼體；以及用來容納該頂部內殼體及該 底部內殼體的操作側外殼體及驅動側外殼體，該叢集型多 級輥軋機包含一頂側支撐機構，用來於操作側及驅動側各 在相對於軋製方向的前側及背側的兩點處將該頂部內殼體 的上方側支撐於該外殼體，該頂側支撐機構被配置於該頂 部內殼體的上方側且在該操作側外殼體與該驅動側外殼體 之間；及一底側支撐機構，用來於操作側及驅動側各在相 對於軋製方向在中間的一點處將該底部內殼體的下方側支 撐於該外殼體，該底側支撐機構被配置於該底側內殼體的 下方側且在該操作側外殼體與該驅動側外殼體之間；其中 當該頂部內殼體與該底部內殼體之間的一直立剛性比被定 義成爲該頂部內殻體的剛性/該底部內殼體的剛性時，殼 體比例形成爲使得該直立剛性比可成爲在1 · 〇 2至 1 . 1 8的範圍內的値。 藉著如上所述的在操作側及驅動側兩側各在兩點處而 非一點處支撐頂部內殼體，可使由輥軋負荷的分量所造成 的頂撐軸承於兩側的位移小，並且輥軋機剛性的降低可被 抑制。另外，藉著在上述的前提下，將頂部與底部內殼體 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -7- 523430 A7 B7 五、發明説明（5 ) 之間的直立剛性比設定爲在1 · 0 2至1 · 1 8的範圍內 的値，與頂部與底部內殼體之間的直立剛性比爲1的情況 相比，頂部及底部內殼體的整體剛性增加’結果可抑制頂 部及底部內殼體的剛性的降低。因此，可實施板件厚度控 制能力穩定且良好的輥軋。 (3 )另外，爲達成上述目的’根據本發明的叢集型 多級輥軋機包含用來容納配置在一軋製線的上方的一群輕 子的一頂部內殼體；用來容納配置在該軋製線的下方的一 群輥子的一底部內殼體；以及用來容納該頂部內殼體及該 底部內殼體的操作側外殼體及驅動側外殼體，該叢集型多 級輥軋機包含一頂側支撐機構’用來於操作側及驅動側各 在相對於軋製方向的前側及背側的兩點處將該頂部內遗體 的上方側支撐於該外殼體，該頂側支撐機構被配置於該頂 部內殼體的上方側且在該操作側外殼體與該驅動側外殼體 之間；及一底側支撐機構，用來於操作側及驅動側各在相 對於軋製方向在中間的一點處將該底部內殻體的下方側支 撐於該外殼體，該底側支撐機構被配置於該底側內殻體的 下方側且在該操作側外殼體與該驅動側外殼體之間；其中 該底部內殼體的高度比該頂部內殼體的高度高。 藉著如上所述的在操作側及驅動側兩側各在兩點處而 非一點處支撐頂部內殼體，可使由輥軋負荷的分量所造成 的頂撐軸承於兩側的位移小，並且輥軋機剛性的降低可被 抑制。另外，藉著在上述的前提下，將底部內殼體的高度 形成爲比頂部內殼體的高度高，與頂部與底部內殼體的高 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 線一 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -8- 523430 A7 B7 五、發明説明（6 ) 度互相相等的情況相比，頂部及底部內殼體的整體剛性增 加。因此，可實施板件厚度控制能力穩定且良好的輥軋。 (4 )在上述的項目（3 )中，頂部內殼體對底部內 殼體的高度比爲在0 . 7 2至0 · 9 8的範圍內較佳。 藉此，頂部與底部內殼體之間的直立剛性比成爲在 1 . 0 2至1 . 1 8的範圍內的値。因此，可實施板件厚 度控制能力穩定且良好的輥軋。 (5 )另外，爲達成上述目的，根據本發明的叢集型 多級輥軋機包含用來容納配置在一軋製線的上方的一群輥 子的一頂部內殼體；用來容納配置在該軋製線的下方的一 群輥子的一底部內殼體；以及用來容納該頂部內殼體及該 底部內殼體的操作側外殼體及驅動側外殼體，該叢集型多 級輥軋機包含一頂側支撐機構，用來於操作側及驅動側各 在相對於軋製方向的前側及背側的兩點處將該頂部內殻體 的上方側支撐於該外殻體，該頂側支撐機構被配置於該頂 部內殼體的上方側且在該操作側外殼體與該驅動側外殼體 之間；及一底側支撐機構，用來於操作側及驅動側各在相 對於軋製方向在中間的一點處將該底部內殼體的下方側支 撐於該外殼體，該底側支撐機構被配置於該底側內殼體的 下方側且在該操作側外殼體與該驅動側外殼體之間；其中 該底部內殼體於該軋製方向的寬度比該頂部內殻體於該軋 製方向的寬度寬。 藉著如上所述的在操作側及驅動側兩側各在兩點處而 非一點處支撐頂部內殼體，可使由輥軋負荷的分量所造成 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（21〇><297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -9 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523430 A7 B7 五、發明説明（7 ) 的頂撐軸承於兩側的位移小，並且輥軋機剛性的降低可被 抑制。另外，藉著在上述的前提下，將底部內殼體的寬度 形成爲比頂部內殼體的寬度寬，與頂部與底部內殼體的寬 度互相相等的情況相比，頂部及底部內殼體的整體剛性增 加。因此，可實施板件厚度控制能力穩定且良好的輥軋。 (6 )在上述的項目（5 )中，頂部內殻體對底部內 殼體的寬度比爲在0.78至0.94的範圍內較佳。 藉此，頂部與底部內殼體之間的直立剛性比成爲在 1 · 0 2至1 · 1 8的範圍內的値。因此，可實施板件厚 度控制能力穩定且良好的輥軋。 圖式簡要敘述 圖1爲顯示根據本發明的叢集型多級輥軋機的第一實 施例的前視圖。 圖2爲顯示沿圖1的線I I 一 I I的平面所取的叢集 型多級輥軋機的第一實施例的剖面圖。 圖3爲顯示在2 0級輥軋機中於頂撐軸承的負荷分佈 的例子的視圖。 圖4顯示在拼合殼體式2 〇級輥軋機中的頂部內殼體 的變形（孔開口）。 圖5顯示傳統拼合殼體式多級輥軋機的頂部內殼體的 簡化模型。 圖6顯示根據本發明的內殼體的模型。 圖7爲顯示根據本發明的叢集型多級輥軋機的第二實 5氏張尺度適财關家標^ ( CNS) A4規格（21Gx297公餐） —- -10- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 線®—· 523430 A7 B7 五、發明説明（8 ) 施例的前視圖。 圖8爲顯示沿圖7的線V I I I - V I I I的平面所 取的叢集型多級輥軋機的第二實施例的剖面圖。 圖9爲顯示根據本發明的叢集型多級輥軋機的第三實 施例的前視圖。 圖1 0爲顯示沿圖9的線X — X的平面所取的叢集型 多級輥軋機的第三實施例的剖面圖。 圖1 1爲顯示輥軋機的第二實施例的內殼體的模型圖 〇 圖1 2顯示頂部與底部內殼體的剛性比與頂部與底部 內斤又體的局度比之間的關係。 圖1 3顯示頂部與底部內殼體的剛性比與頂部及底部 內殼體的整體剛性特性之間的關係。 圖1 4顯示頂部與底部內殻體的高度比與頂部及底部 內殼體的整體剛性特性之間的關係。 圖1 5顯示頂部與底部內殼體的剛性比與頂部與底部 內殼體的寬度比之間的關係。 元件符號說明 1 工作輥子 2 第一中間輥子 3 第二中間輥子 4 頂撐軸承 5 頂部輥子群 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -線 · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -11 - 523430 A7 B7 五、發明説明（9 ) 6 底部輥子群 8，8A，8B 頂部內殼體 9，9A，9B 底部內殻體 1〇，1 1 外殼體 1 5 ’ 1 6 軋製線調整機構 17，18，2〇壓下缸筒 較佳實施例的敘述 以下參考圖式敘述實施例。 圖1爲顯示根據本發明的叢集型多級輥軋機的第一實 施例的前視圖，而圖2爲顯示沿圖1的線I I 一 I I的平 面所取的叢集型多級輥軋機的剖面圖。在此實施例中，頂 部及底部內殻體二者均在操作側及驅動側兩側各在兩點處 被支撐於外殼體。 參考圖1及2 ，根據此實施例的叢集型多級輥軋機包 含配置在軋製線P L上方的頂部輥子群5 ;配置在軋製線 P L下方的底部輥子群6 ;用來容納頂部輥子群5的頂部 內殼體8 ;用來容納底部輥子群6的底部內殼體9 ;以及 用來容納頂部及底部內殼體8，9的操作側及驅動側外殼 體1 〇，1 1。頂部及底部輥子群5 ，6的每一群具有工 作輥子1 ;第一中間輥子2 ;第二中間輥子3 ;以及頂撐 軸承4。對於頂部及底部內殼體的每一個，工作輥子1的 數目爲一個，第一中間輥子2的數目爲兩個，第二中間輕 子3的數目爲三個’而頂撐軸承4的數目爲四個。如上所 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公慶） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -12- 523430 Α7 Β7 五、發明説明（10) 述，叢集型多級輥軋機的此實施例爲2 0級的拼合殼體式 多級輥軋機。 二軋製線調整機構1 5，1 6於頂部內殼體8的上方 側配置在操作側外殼體1 0與驅動側外殼體1 1之間，並 且此二軋製線調整機構1 5，1 6的搖板形成頂側支撐機 構，用來於操作側及驅動側各在相對於軋製方向的前側及 背側的兩點處，將頂部內殻體8的上方側支撐於外殼體 10，11。另外，二壓下缸筒17，18於底部內殼體 9的下方側配置在操作側外殼體1 0與驅動側外殼體1 1 之間，並且此二壓下缸筒1 7，1 8的搖板形成底側支擦 機構，用來於操作側及驅動側各在相對於軋製方向的前側 及背側的兩點處，將底部內殼體9的下方側支撐於外殼體 1 〇，1 1。 因爲內殼體被分割，所以與具有相等尺寸的單塊型 2 0級輥軋機的剛性相比，傳統叢集型拼合殻體式2 0級 輥軋機的輥軋機剛性降低。以下參考圖3及4說明剛性降 低的因數之一。 圖3顯示2 0級滾軋機中於頂撐軸承的負荷分佈的例 子。在此圖中，參考字元A至Η標示個別頂撐軸承4的位 置。這些頂撐軸承4中於頂側及底側的位置A，D，Ε， Η處的頂撐軸承4負擔輥軋反作用力的6 0 %。在位置A ，D，Ε，Η處的頂撐軸承4的軸的負荷方向幾近水平， 並且殼體由於負荷而於水平方向變形。 圖4顯示拼合殼體式2 0級輥軋機中的頂部內殼體的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇Χ：297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、言 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -13- 523430 A7 B7 ____ 五、發明説明（11) 變形（孔開口）。由在位置A，D，E，Η處的負擔輥乳 反作用力的6 0 %的頂撐軸承4所造成的殼體的變形由於 分割殼體而變大。此現象被稱爲殼體的孔開□。底部內殼 體9也有相同的情況。 由孔開口造成的頂撐軸承4的水平移動使得頂部及底 部工作輥子的位置與板件分開。因此，與整體單塊殼體 2〇級輥軋機中相比，拼合殼體式輥軋機中發生更大的孔 開口而降低輥軋機剛性。 爲解決上述問題，本發明人將注意力針對在位置A， D，E，Η處的頂撐軸承的軸的水平方向負荷造成孔開口 而加速輥軋機剛性降低的事實，並且硏究可有效抑制內殼 體變形的內殼體的支撐位置及內殼體的比例，結果藉著發 現上述問題可被解決而提出本發明。 以下敘述本發明的操作。 此處，考慮由作用在頂部內殼體8的在位置A，D處 的頂撐軸承4上的輥軋負荷的分量所造成的內殼體8的孔 開口。圖5顯示傳統拼合殼體式多級輥軋機的頂部內殼體 的簡化模型，並且在中間有一限制點。圖6顯示根據本發 明的頂部內殼體的模型，並且限制點被置於軋製方向的前 2而及後端兩端處’而非如圖5所不的中間點處。

考慮於位置A處的頂撐軸承4的位移5 A X，（5 A y (位置D，E，Η處的軸承的情況也相同），可容易地估 計在傳統輥軋機的情況中，在頂部內殼體的上方側於軋製 方向的前端及後端兩端處產生的位移δ 1影響位移δ A X 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） '~~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -14- 523430 A7 B7 _ 五、發明説明（12) ，5 A y，因此與本發明中相比，傳統輕軋機中的位移 5 A X，5 A y變得較大。 本發明人已經發現如果於位置A，B，C，D處的頂 撐軸承4的x及y方向的位移5 !;爲已知，則可獲得以下 的位移5 ^的每一個與工作輥子的直立位移△ ί Υ之間的線 性關係，因此如果於位置A，Β，C，D處的頂撐軸承4 的每一個的X及y方向的位移5 :;爲已知，則可使用此關 係將工作輥子軸於直立方向的位移△ h計算成爲總和△。 Δ = a ιχΧ(5 ix + a iyX(5 iy ...... (1) 其中α !;爲比例常數。 下標I表示頂撐軸承的位置（Α至Η )，而下標J表 示方向（X，y )。 更詳細地說，於頂部內殼體的工作輥子軸的位移 △ h t是從方程式（2 )計算，而於底部內殼體的工作輥 子軸的位移△ h b是從方程式（3 )計算。

Ah t = AAy + ΔΒγ ...... (2) 從位置的對稱性，C與D的組合可取代α與Β的組合 〇

Ah b = ΔΗγ + AGy ...... (3) 從位置的對稱性，E與F的組合可取代g與H的組合 〇 頂部及底部內殼體的整體的直立剛性Κ可從以Τ的方 程式計算。 K = P/ (Ah t+Ahb) ....-.(4) ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） --—-- -15， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523430 A7 B7 五、發明説明（13) 從方程式（1 )至（4 )很淸楚，與限制點被置於如 圖5所示的中間位置的情況相比，在限制點被置於軋製方 向的前側及後側的兩位置處的如圖6所示的情況中，亦即 在操作側及驅動側的總共四個位置處，位移5 ϊ ;可被抑制 於較小的値，因此工作輥子的直立位移△ h可被抑制於小 的値，以增進輥軋機的直立剛性。 關於圖6的模型中的限制點，在此實施例中，於頂部 內殻體8之側的軋製線調整機構1 5，1 6的搖板以及於 底部內殼體9之側的壓下缸筒1 7，1 8的搖板可作用成 爲具有限制點的功能（支撐機構）。換句話說，從工作輥 子1 ，1加入的輥子分離力在頂部工作輥子1的情況中通 過頂部內殼體8以及通過軋製線調整機構1 5，1 6而傳 輸至外殼體1 0，1 1 ，並且在底部工作輥子1的情況中 通過底部內殼體9以及通過壓下缸筒1 7，1 8而傳輸至 外殼體1 0，1 1。另外，軋製線調整機構1 5，1 6及 壓下缸筒1 7，1 8均具有保持頂部及底部工作輥子的位 準的功能，亦即保持軋製線固定的功能，因爲軋製線調整 機構15，16及壓下缸筒17，18均可調整其高度。 因此，根據此實施例，在拼合殼體式多級輥軋機中， 可將輥軋機剛性的降低抑制得盡可能小，並且可實施板件 厚度控制能力穩定且良好的輥軋。 以下參考圖7及8敘述根據本發明的第二實施例，並 且參考圖9及1 0敘述根據本發明的第三實施例。在圖中 ，與圖1及2所示者等效的組件由相同的參考字元來標示 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -16- 523430 A7 B7 五、發明説明（14) 〇 在第一實施例中，壓下缸筒對於操作側及驅動側的每 一側被配置在兩位置處，亦即在總共四個位置處成爲底部 內殼體的限制點。但是，考慮到在某些情況中，從經濟方 面的觀點以及從在兩側之間轉動能力的觀點而言可能難以 將壓下缸筒配置在四個位置處。圖7及8的第二實施例以 及圖9及1 0的第三實施例是在將以上所述者列入考慮之 下被設rf ’其中一壓下缸筒被放置在於軋製方向的中間位 置處，並且藉著改變頂部與底部內殼體的比例來改變直立 剛性的比。 以下先敘述圖7及8所示的實施例。 參考圖7及8，頂部輥子群5容納在頂部內殼體8 A 中，而底部輥子群6容納在底部內殼體9 A中，並且頂部 及底部內殻體8 A，9 A容納在操作側及驅動側外殻體 1 0，1 1中。二乳製線調整機構1 5 ，1 6於頂部內殼 體8 A的上方側配置在操作側與驅動側外殼體1 〇，1 1 之間，並且此二軋製線調整機構1 5，1 6的搖板形成頂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產¾員工消費合作社印製 向撐 方支 製側 軋方 於上 對的 相 A 在 8 各體 側殼 動外 驅部 及頂 側將 作， 操處 於點 來兩 用的 ， 側 構背 機及 撐側 支前 側的 殼 1 內 1 B· 立口 . 底 ο 於 1 ο 體 2 殼 筒外 缸側 I 壓驅 一 與 ’ 側 外作 另操 。 在 1—I 置 1 配 ’ 側 ο方 1 下 體的 殼 A 外 9 於體 用一 , 的 構置 機位 撐間 支中. 側的 底向 成方 形製 板軋 搖於 的對 ο 相 2 在 筒各 9 缸側II 下動殼 壓驅內 此及部 且側底 並作將 ， 操 ， 間於處 之來點

體 殼 外 於 撐 支 側 方 下 的 A 隼 標 家 國 國 中 用 適 尺 i張 紙 釐 公 7 9 2 523430 A 7 B7 _ 五、發明説明（15) 11 。 讓頂部及底部內殼體8 A，9 A的每一個的寬度爲W ，而頂部及底部內殻體8 A，9 A的高度分別爲h t及 h b ，亦即頂部及底部內殼體8 A ’ 9 A的寬度W互相相 等，而底部內殼體9 A的高度h b比頂部內殻體8 A的高 度h t高ό h b ，並且使輥軋機具有頂部與底部內殼體8 A，9A的高度h t ，hb的比h t/hb成爲在 0 · 7 2至0 · 9 8的範圍內的値的殼體比例。此等效於 使頂部與底部內殼體8 A，9 A之間的直立剛性比（頂部 內殼體的剛性/底部內殼體的剛性）成爲在1 · 〇 2至 1 · 1 8的範圍內的値（稍後會敘述）。 另外，與第一實施例相比，頂部及底部內殼體8 A， .9 A的寬度W等於第一實施例中的頂部及底部內殼體8， 9的寬度，並且頂部及底部內殼體8A，9A的高度h t 及h b的總和等於第一實施例中的頂部及底部內殻體8， 9的高度h t及hb的總和。亦即，輥軋機的整體尺寸與 在第一實施例中相同。 在頂部及底部內殼體8 A，9 A的寬度W如上所述地 互相相等的情況中，藉著相對於頂部內殼體8 A的高度將 底部內威體9 A的筒度增加δ h b以§周整剛性比，於底部 內殼體9 A的上述位移δ 1可被減小，並且底部內殼體9 Α的直立剛性可被增加。另外，藉著調整頂部與底部內殻 體的高度的比來決定頂部及底部內殼體高度的尺寸，可實 施確保較少浪費且有經濟效益的剛性的殼體設計。 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） " "一 ~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -18- 523430 A7 B7 五、發明説明（16) 另外，因爲頂部及底部內殼體的寬度w互相相等’所 以與以下所述的頂部與底部內殼體的寬度比改變的實施例 相比，此實施例具有當實施內殼體與外殻體之間的襯墊的 維修時，內殼體可容易地被抽取的有利點。 以下敘述圖9及1 0所示的實施例。 參考圖9及1 0，頂部輥子群5容納在頂部內殼體8 B中，而底部輥子群6容納在底部內殼體9 B中’並且頂 部及底部內殼體8 B，9 B容納在操作側及驅動側外殼體 1 0，1 1中。二軋製線調整機構1 5 ，1 6於頂部內殼 體8 B的上方側配置在操作側與驅動側外殼體1 〇 ’ 1 1 之間，並且此二軋製線調整機構1 5，1 6的搖板形成頂 側支撐機構，用來於操作側及驅動側各在相對於軋製方向 的前側及背側的兩點處，將頂部外殼體8 B的上方側支撐 於外殻體1 0，1 1。另外，一壓下缸筒2 0於底部內殼 體9 B的下方側配置在操作側與驅動側外殼體1 0，1 1 之間，並且此壓下缸筒2 0的搖板形成底側支撐機構，用 來於操作側及驅動側各在相對於軋製方向的中間位置的一 點處，將底部內殼體9 B的下方側支撐於外殼體1〇， 11° 讓頂部及底部內殼體8 B，9 B的寬度分別爲w t及 w b，而頂部及底部內殼體8 B，9 B的高度分別爲h t 及hb，且頂部及底部內殻體8B，9B的高度ht ， h b互相相等，而底部內殼體9 B的寬度w b比頂部內殼 體8 B的寬度w t寬（圖9及1 0中的陰影線部份），並 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（21〇 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -19- 523430 A7 B7 五、發明説明（17) 且使輥軋機具有頂部與底部內殻體8 B，9 B的寬度w t ，，13的比^^1:/，13成爲在0.7 8至0.9 4的範圍 內的値的殼體比例。此等效於使頂部與底部內殼體8 B， 9 B之間的直立剛性比（頂部內殼體的剛性/底部內殼體 的剛性）成爲在1 · 0 2至1 · 1 8的範圍內的値（稍後 會敘述）。 如上所述，可藉著改變頂部與底部內殼體8 B，9 B 的寬度比來調整頂部與底部內殼體的剛性比，並且於底部 內殼體9 B的上述位移δ 1可被減小，而底部內殼體9 B 的直立剛性可被增加。 以下參考圖1 1至1 5來敘述圖7及8的第二實施例 及圖9及1 0的第三實施例的操作原理。 圖1 1爲根據第二實施例的輥軋機的內殼體的模型圖 ◦頂部內殼體8 Α由軋製線調整機構1 5 ，1 6的搖板限 制，而底部內殼體9 A由壓下缸筒2 0的搖板在工作輥子 的中心上限制。頂部及底部內殼體8 A，9 A的寬度互相 相等。 在圖1 2中，橫座標爲圖1 1所示的模型的頂部與底 部內殼體的剛性比，而縱座標爲頂部與底部內殼體的高度 比。內殼體的寬度相同，亦即w t = w b。頂部及底部內 殼體的剛性是藉著將輥軋負荷除以工作輥子軸的直立位移 △ ht ，z\hb而計算，其中直立位移z\ht ，Ahb是 從頂部及底部內殼體中容納頂部及底部輥子群的孔部份的 每一個的位移5ιι使用方程式（2) ，（3)來計算，而 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -20 - 523430 A7 B7 五、發明説明（18) 位移δ τ ;是使用三維有限元素法（F E Μ )來計算。 K t = Ρ / Ρ Δ h t ...... (5) (請先閱讀背面之注意事項存填寫本頁)

Kb = P/ Ahb ...... (6) 從圖1 2很淸楚，可瞭解由於頂部與底部內殼體的限 制點的不同，因此頂部內殼體的剛性比底部內殼體的剛性 高，亦即當頂部與底部內殼體的高度互相相等時，亦即高 度比爲1時，剛性比爲大約1 · 2。很淸楚爲了抑制工作 輥子的位移，在內殼體的寬度不改變時，增加內殼體的高 度很有效◦但是，考慮到安裝輥軋機的建築物高度的限制 ，原料的成本，以及製造成本’內殼體整體高度（h t + h b )以固定於一固定値較佳’並且藉著組合h t及h b 來決定最佳殼體比例。 此處，在以下更詳細敘述最佳比例。 在圖1 3中，橫座標爲頂部與底部內殻體的剛性比 K t / K b ，而縱座標爲頂部及底部內殻體的整體剛性K 對當頂部與底部內殼體的剛性比κ t / K b爲1時的頂部 及底部內殼體的整體剛性K Q的比α ° 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 各符號的意義藉由以下的方程式而相關連。 a = K / Κ 〇 ...... (7) K〇=P/2Aht〇=P/2Ahb〇...... ( 8 ) 內殼體的高度h t + h b於剛性K ’ K。的任一者爲一 固定値。 從圖1 3可瞭解當頂部與底部內殼體的剛性比保持於 在1 · 0 2至1 · 1 8的範圍內的値時’頂部及底部內殼 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) M規格（210x297公着） 523430 A7 B7 五、發明説明（19) 體的整體剛性比α顯示在1 · 0 0 2 5以上的値，並且在 將給定的內殼體高度h t + h b保持固定之下，可獲得最 佳殻體比例。 以下敘述實現最佳殼體比例的條件。 因爲當頂部及底部內殼體的寬度固定時，頂部與底部 內殼體的比與頂部與底部內殼體的剛性比之間有線性的一 對一相應關係，所以可容易地獲得頂部與底部內殼體的高 度比與頂部及底部內殼體的整體剛性比α之間的關係。 在圖1 4中，橫座標爲頂部與底部內殼體的高度比 h t / h b，而縱座標爲頂部及底部內殼體的整體剛性Κ 對當頂部與底部內殼體的高度比h t / h b爲1時的頂部 及底部內殼體的整體剛性的比α。從圖1 4可瞭解當頂部 與底部內殼體的高度比保持於在0 . 7 2至0 . 9 8的範 圍內的値時，頂部及底部內殼體的整體剛性比α顯示在 1 · 0 0 2 5以上的値，並且在將給定的內殻體高度h t + h b保持固定之下，可獲得最佳殼體比例。 另一方面，即使頂部及底部內殼體的高度h t ，h b 互相相等，也可藉著使殼體的寬度互相不同來形成等效的 剛性。 在圖1 5中，橫座標爲頂部與底部內殼體的剛性比， 而縱座標爲寬度比，並且其爲在頂部內殼體的上方側各在 兩點處被支撐於操作側及驅動側外殻體且用來加入輥軋負 荷的壓下缸筒被配置於操作側及驅動側的情況，如同在第 三實施例中。頂部與底部內殼體的高度互相相等，亦即 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） C请先閱讀背面之注意事項I填寫本貢〕

1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 - 22- 523430 A7 B7 五、發明説明（20) h t = h b。計算是根據與圖1 2的計算相同的方法。 從圖1 5很淸楚，藉著將頂部與底部內殻體的寬度比 Wt/Wb設定爲在〇·78至0·94的範圍內的値， 頂部與底部內殼體的剛性比K t / K b可被設定爲在 1 · 0 2至1 · 1 8的範圍內的値，因而可決定在受限帋ϋ 的輥軋機安裝室內的最佳殻體比例。 在上述的實施例中，用來將頂部內殼體的上方側支撐 於外殼體的頂側支撐機構是由軋製線調整機構的搖板形成 ，並且用來將底部內殼體的下方側支撐於外殼體的底側支 撐機構是由壓下缸筒的搖板形成。但是，相反的，頂側支 撐機構可由壓下缸筒的搖板形成，而底側支撐機構可由乳 製線調整機構的搖板形成。在此情況中，可獲得相同的效 果。 另外，雖然以上的實施例是相關於2 0級輥軋機來敘 述，但是藉著將本發明應用於1 2級輥軋機也可達成相同 的效果。 根據本發明，在拼合殼體式多級輥軋機中，藉著將輥 軋機剛性的降低抑制得盡可能地小，可實施具有良好的板 件厚度控制能力的穩定輥軋。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部智慧財產总員工消費合作社印製 -23-

Claims (1)

1. 523430 A8 B8 C8 D8 _ 六、申請專利範圍 1 · 一種叢集型多級輥軋機，包含用來容納配置在一 軋製線的上方的一群輥子的一頂部內殼體；用來容納配置 在該軋製線的下方的一群輥子的一底部內殼體；以及用來 容納該頂部內殼體及該底部內殼體的操作側外殻體及驅動 側外殼體，該叢集型多級輥乳機包含： 一頂側支撐機構，用來於操作側及驅動側各在相對於 軋製方向的前側及背側的兩點處將該頂部內殼體的上方側 支撐於該外殼體，該頂側支撐機構被配置於該頂部內殼體 的上方側且在該操作側外殼體與該驅動側外殼體之間；及 一底側支撐機構，用來於操作側及驅動側各在相對於 軋製方向的前側及背側的兩點處將該底部內殼體的下方側 支撐於該外殼體，該底側支撐機構被配置於該底側內殼體 的下方側且在該操作側外殼體與該驅動側外殼體之間。 2 · —種叢集型多級輥軋機，包含用來容納配置在一 軋製線的上方的一群輥子的一頂部內殼體；用來容納配置 在該軋製線的下方的一群輥子的一底部內殼體；以及用來 容納該頂部內殼體及該底部內殼體的操作側外殼體及驅動. 側外殻體，該叢集型多級輥軋機包含： 一頂側支撐機構，用來於操作側及驅動側各在相對於 軋製方向的前側及背側的兩點處將該頂部內殼體的上方側 支撐於該外殼體，該頂側支撐機構被配置於該頂部內殼體 的上方側且在該操作側外殼體與該驅動側外殼體之間；及 一底側支撐機構，用來於操作側及驅動側各在相對於 軋製方向在中間的一點處將該底部內殼體的下方側支撐於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T 線一 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -24- 523430 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 該外殼體，該底側支撐機構被配置於該底側內殼體的下方 側且在該操作側外殼體與該驅動側外殼體之間； 其中當該頂部內殼體與該底部內殼體之間的一直立剛 性比被定義成爲該頂部內殼體的剛性/該底部內殼體的剛 性時，殼體比例形成爲使得該直立剛性比可成爲在 1 ·〇2至1 · 1 8的範圍內的値。 3 · —種叢集型多級輥軋機’包含用來容納配置在一 軋製線的上方的一群輥子的一頂部內殼體；用來容納配置 在該軋製線的下方的一群輥子的一底部內殻體；以及用來 容納該頂部內殼體及該底部內殼體的操作側外殼體及驅動 側外殼體，該叢集型多級輥軋機包含： 一頂側支摟機構’用來於操作側及驅動側各在相對於 軋製方向的前側及背側的兩點處將該頂部內殼體的上方側 支撐於該外殼體，該頂側支撐機構被配置於該頂部內殼體 的上方側且在該操作側外殼體與該驅動側外殻體之間；及 一底側支撐機構，用來於操作側及驅動側各在相對於 軋製方向在中間的一點處將該底部內殻體的下方側支撐於. 該外殼體，該底側支撐機構被配置於該底側內殼體的下方 側且在該操作側外殼體與該驅動側外殻體之間； 其中該底部內殼體的高度比該頂部內殼體的高度高。 4 .如申請專利範圍第3項所述的叢集型多級輥軋機 ，其中該頂部內殻體對該底部內殻體的高度比爲在 0 . 7 2至0 · 9 8的範圍內。 5 . —種叢集型多級輥軋機，包含用來容納配置在一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐) .25~- _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523430 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 軋製線的上方的一群輥子的一頂部內殼體；用來容納配置 在該軋製線的下方的一群輥子的一底部內殼體；以及用來 容納該頂部內殼體及該底部內殼體的操作側外殼體及驅動 側外殼體’該叢集型多級輕乳機包含： 一頂側支撐機構，用來於操作側及驅動側各在相對於 車L製方向的前側及背側的兩點處將該頂部內威體的上方側 支撐於該外殼體，該頂側支撐機構被配置於該頂部內殼體 的上方側且在該操作側外殼體與該驅動側外殻體之間；及 一底側支撐機構，用來於操作側及驅動側各在相對於 軋製方向在中間的一點處將該底部內殼體的下方側支撐於 該外殻體，該底側支撐機構被配置於該底側內殼體的下方 側且在該操作側外殼體與該驅動側外殼體之間； 其中該底部內殼體於該軋製方向的寬度比該頂部內殼 體於該軋製方向的寬度寬。 6 .如申請專利範圍第5項所述的叢集型多級輥軋機 ，其中該頂部內殼體對該底部內殼體的寬度比爲在 0.78至0.94的範圍內。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）