TW565476B - Fluid pressure cylinder and rolling mill - Google Patents

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565476 A7 B7 五、發明説明（彳 登__明背景 發明領域 本發明是關於一種液壓缸，利用油壓或類似壓源致動， 及一具有該液壓缸之壓延機，用以在上及下工作滾輪之間 壓延帶狀等材料以達到預定厚度。 習知技藝說明 舉例’在一般的壓延機中，上及下工作滾輪藉由工作滾 輪塊’可旋轉地支撐在外殼内，且上及下工作滾輪彼此面 對面接觸。上及下副滾輪亦藉由副滾輪塊可旋轉地支撐在 外殼内，且上及下副滚輪分別面對面接觸上及下工作滾輪 。一螺旋下壓裝置設在外殼上部，透過上副滾輪對上工作 滾輪施加一壓延負載。 因此，帶條從外殼入口側送入，且在螺旋下壓裝置透過 副滾輪對工作滾輪所提供之預定壓力的作用下，通過不工 作滾輪及上工作滚輪之間，將帶條壓延至預定的厚度。壓 延後的帶條從外殼的出口側送出，並傳送至下一步驟。 在前述壓延機中，在螺旋下壓力的作用下，要控制壓延 後之板厚達到南的精度’於外殼内，在工作滾輪及副滚輪 之垂直控制期間，控制遲滯必須減至最低。為此，在工作 滾輪塊，副滾輪塊，及外殼之間形成間隙。因此，於壓延 期間，在螺旋下壓負載的作用下，縱使外殼產生内縮的變 形，在滾輪塊及外殼之間會產生間隙，使得壓延機的水平 動態剛性降低。如果在高的壓延力及高的厚度縮減率下執 行壓延作業，而壓延機的水平動態剛性又不足，會產生由 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 裝 訂

2 565476 A7 B7 五、發明説明（ 於可壓延材料與工作滾輪之間的摩擦力等因素所造成之可 觀的壓延震動，如此，無法實現高效率的壓延。既然無法 穩定地支撐滾輪，尤其當帶條咬入滾輪之間時，麈延會變 得不穩定。 本發明（日本列檔專利案號Νο·2〇〇〇-187163,曰本未審查 專利案號No· 2001-1 13308)之申請人針對上述問題提供解 決方案。本發明具有成對之上及下工作滾輪，及成對之上 及下副滾輪，經由滾輪塊可旋轉地支撐在外殼内；螺旋下 壓裝置設在外殼的上部，對上工作滾輪施加一預定的壓力 ，且液壓缸機構設在外殼的入口及出口側，液壓缸機構可 沿著水平方向推擠滾輪塊。根據此一結構，在壓延期間致 動液壓缸機構，用以消除滾輪塊及外殼之間的間隙，可增 進水平動態剛性。因此，可抑制機器的震動，達到高效率 的壓延作業。 用以沿著水平方向推擠滾輪塊之液壓缸需要巨大的推播 力。再者，液壓缸機構遭受搖動負載，且其工作行程小。 因此，當操作液壓缸機構時，在虹内其活塞不會正常地運 動。由於液壓缸機構不正確的操作，無法可靠地抑制機器 的震動。 發明概要 本發明已經解決上述問題。本發明的目的是提供一種可 增進操作性的液壓缸，及一種使用該液壓缸之壓延機，用 以防止壓延震動並確保高的壓延效率，且由於液壓缸的作 用’可穩定地支撐滾輪以達到穩定的壓延狀態。 • 5 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）

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發明説明（ 本發明目的之一方面，提供一種液壓缸，包括·· 一柱狀缸筒； 一薄活塞，套在該缸筒的内壁面，可沿著軸向移動； 一輸出部，設在該薄活塞的一端部；及 導引裝置，設在該缸筒及該薄活塞另—端部之間，利用 一凸部及一凹部配套在一起，用以引導該薄活塞相對該缸 筒的運動。 根據本發明此方面，該薄活塞利用缸筒支撐，並利用該 導引裝置的凸-凹配合設計，套在該薄活塞做移動。因此， 該活塞具有極佳的直線穩定性，且可做正確的移動而不會 卡住，可增進操作性。 根據本發明另一方面，提供一壓延機包括： 一外殼； 上及下壓延滾輪’經由滾輪塊可旋轉地支撐在外殼上； 螺旋下壓裝置，設在外殼的上部，用以對壓延滾輪提供 預定的壓力；及 液壓缸，用以沿著可壓沿材料之傳送方向推擠滾輪塊， 相對外殼以擠壓滾輪塊； 導引裝置，設在各液壓缸之缸筒及薄活塞的轴端部之間 ’利用一凸部及一凹部配套在一起，用以引導該薄活塞的 運動。 根據本發明此方面’該薄活塞可移動地利用缸筒支標， 並利用該導引裝置的凸-凹配合設計，套在該薄活塞上做移 動。因此，該活塞缸具有極佳的直線穩定性。縱使在壓延 6 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 裝 訂 線 4 五、發明説明（ 期間’滾輪塊對薄活塞施加轴向負載或搖動負載，該薄活 塞不會卡住，且可避免發生在外殼内或壓延滾輪上的機器 震動。因此，可增進通過的帶條以達到高的壓延效率。既 然皆穩定地支撐滾輪，可實現穩定的壓延狀態。 在壓延機中，薄活塞可移動地支撐在外殼内，且接觸並 推擠該滾輪塊的襯套可與該薄活塞之前端部相連。既然可 透過襯套直接推擠滚輪塊，可簡化壓延機的結構。 虔延機可進一步包括潤滑裝置，用以潤滑該襯套的表面 。因此可消除概套及滾輪塊之間的磨耗，並增進愿延機的 操作性。 在壓延機中，該薄活塞可設在與滾輪塊接觸的襯套部内 ，利用襯套，可移動地支撐，且具有能夠推擠滾輪塊的前 端部。因此，藉由更換襯套，可輕易地結合改薄活塞，可 增進壓延機的一般目的。 壓延機可進一步包括潤滑裝置，用以潤滑該薄活塞之前 端面。因此，可消除襯套及滾輪塊之間的磨耗，且增進壓 延機的操作性。 在壓延機中，其中導引裝置包括柱狀中心導塊 ，設在缸 筒的中心’且在該薄活塞上設有一凹部，用以套入該中心 導塊。如此，簡單的結構可確保該薄活塞正常地工作而不 會卡住，可達到結構簡化的目的。 在壓延機中，該薄活塞經由該襯套可移動地套在該缸筒 的内周圍面上’環形蓋對應該薄活塞的外側周圍部固定該 缸筒，一油壓供應室設在該缸筒及該薄活塞之間，且一回 本纸張尺度適財國s家標準(CNS)A4規格(2igx297公幻 565476 A7 B7 五、發明説明（5 ) 復機構設在該蓋及該薄活塞之間。因此，薄活塞的回復作 用是利用回復機構執行，排除機構所需的供油孔。 圖式簡單說明 伴隨附圖’透過以下詳細說明，將會對本發明有完整的 了解。這些範例僅供說明，本發明不受此限制，其中： 圖1顯示本發明第一實施例之安裝於壓延機之液壓紅的 斷面圖； 圖2顯示液壓缸的前視圖； 圖3顯示本發明實施例之延壓機的示意圖； 圖4顯示本發明第二實施例，固定在壓延機上之液壓缸的 斷面圖；及 圖5顯示本發明第三實施例，固定在壓延機上之液壓缸的 斷面圖。 發明詳細說明 以下，參考附圖，描述本發明，本發明不受限於此。 [第一實施例] 如圖3,在第一實施例之壓延機中，上及下工作滾輪塊12 及13成對地支撐在在外殼11上。上及下工作滾輪14及15的 軸部成對且旋轉地支撐在工作滾輪塊12及13上，且上工作 滾輪14及下工作滾輪15彼此面對面配置。上及下副滾輪塊 16及17成對且支撐在上及下工作滾輪塊12及13上。上及下 副滾輪18及19的轴部成對且旋轉地支撐在副滾輪塊16及17 上。上副滾輪18及上工作滾輪14彼此面對面配置，且下副 滾輪19及下工作滾輪15彼此面對面配置。螺旋下壓裝置20 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 565476 A7 B7 五、發明説明（6 ) 設在外殼11的上部，經由上副滾輪18施加一壓延力在工作 滾輪14上。 液壓缸（施壓機構）21及22固定在外殼Π的入口側及出口 側，用以抵抗上工作滾輪塊12的作用。液壓缸21及22可相 對外殼11施壓，透過連桿，抵抗上工作滾輪塊12沿著傳送 方向從上游到下游所產生的推力。液壓缸（施壓機構）23及 24固定在外殼11的入口側及出口側，用以抵抗下工作滾輪 塊13的作用。液壓缸23及24可相對外殼11施壓，透過連桿 ’抵抗下工作滾輪塊13沿著傳送方向從上游到下游所產生 的推力。液壓缸（施壓機構）25及26固定在外殼11的入口側 及出口側，用以抵抗上副滾輪塊16的作用。液壓缸25及26 可相對外殼11施壓，透過連桿，抵抗上副滚輪塊16沿著傳 送方向從上游到下游所產生的推力。液壓缸（施壓機構）27 及28固定在外殼11的入口側及出口側，用以抵抗下副滾輪 塊17的作用。液壓缸27及28可相對外殼11施壓，透過連桿 ’抵抗下副滾輪塊17沿著傳送方向從上游到下游所產生的 推力。 在本發明的壓延機中，液壓缸21至28固定在外殼11内， 且具有相同的結構。因此，以下詳述液壓缸21。 在液壓缸21内，如圖1及2，外殼11上具有安裝凹部31， 設計在對應上工作滾輪塊12的位置處。一柱狀之缸筒32套 入安裝凹部31内，並以螺絲固定（為顯示）。一環狀襯套33 透過0型環34套入缸筒32内。為了方便組裝，在襯套33的前 端周圍部，沿著圓周方向設有錐形斜面35。缸筒32面對斜 I紙張尺度逋財g @家料(CNS)_ M規格(⑽χ撕公爱) --- 裝 訂 線 565476 A7 _____B7 五了發明説明（7) 面35的一部分，沿著圓周方向設有曲面部36，用以防止應 力集中。在襯套33上，沿著徑向設有許多貫通的油孔37。 柱狀中心導塊38利用螺絲39固定在缸筒32中心。薄活塞 40成柱狀，透過滑動油封41套在缸筒32的襯套33内。中心 導塊38透過0形環43及滑動油封44套在活塞40底端之穴部 42内。因此’薄活塞40可沿者轴向移動。在此例中，本發 明之導引裝置是由中心導塊38及穴部42組成。環狀蓋45套 在薄活塞40之周圍部的外側，利用螺絲46固定在虹筒32上 ，用以固定襯套33且決定薄活塞40的移動量。油壓供應室 47利用段差部設在薄活塞40底面及缸筒32之間。供油通道 48與油壓供應室47相通。螺旋壓縮彈簧49(亦即圖1實線指 示處），當作回復機構，插入在薄活塞40及蓋45之間。 當油從油壓源（未顯示）經由供油通道48供入油壓供應室 47内，薄活塞40抵抗螺旋壓縮彈簧49的迫緊力，朝圖1正上 方移動一預定的行程S。當停止供油入油壓供應室47 ,在螺 旋壓縮彈簧49之迫緊力的作用下，薄活塞40朝圖1正下方移 動行程S，且油從油壓供應室47内排出。 概套33的内壁面及薄活塞40的外壁面彼此可相互滑動， 中心導塊38的外壁面及穴部42的内壁面彼此可相互滑動， 且可更換襯套33的外壁面及缸筒32的内壁面彼此可相互滑 動，且透過處理使其具有耐久性，抗磨耗性，及抗衝擊性 。當長時間使用後襯套33内壁面受損，則可更換襯套33。 薄活塞40具有前端部，裝在支撐座53内的支撐轴50,其 法蘭部51透過壓縮彈簧52貼緊薄活塞40的前端部。襯套54 -10- 本紙張尺度適财S S家標準(CNS) A4規格(21G X 297公爱） ' 565476 A7 —__________B7___ 五、發明説明（8 ) ’當作輸出部，藉由連接構件55與支撐軸5〇的前端部相連 接，且蓋56蓋在襯套54上。在此例中，襯套54具有曲背面 ’與薄活塞40的前端部貼合，且對應襯套54及支撐軸5〇之 間的間隙，可樞紐轉動一定量。 既然襯套54設計用來推擠上工作滾輪塊丨2(見圖3)，在襯 套54的表面設有環狀油溝57，用以增加可滑動性。潤滑油 可從潤滑油源（未顯示），經由缸筒32，中心導塊38，薄活 塞40及襯套54内的潤滑油通道58，59，60，61供油至油溝 57 〇 在利用本發明所構成的壓延機中，見圖3,帶條從外殼u 入口側送入，且通過下工作滾輪15及上工作滾輪14之間， 上工作滾輪14利用螺旋下壓裝置2〇，透過副滾輪18施加一 預定的負載。結果，將帶條壓延至預定厚度，並由出口侧 送出。在帶條壓延期間，回應螺旋下壓負載的作用，外殼 11會產生内縮變形。然而，利用液壓缸21至28的致動，在 外殼11上施加一推擠力，因此可減少外殼n的變形量。 如圖1，油從油壓源，經由供油通道48進入油壓供應室47 内。結果’薄活塞40在預定的油壓作用下，抵抗螺旋壓縮 彈簧49的迫緊力，向上移動一段預定的行程s，透過襯套54 推擠工作滚輪塊12。此時，薄活塞4〇移動，薄活塞4〇的外 圍面利用襯套33支撐，且位於其底端部的穴部42利用中心 導塊38支撐。因此，可確保薄活塞4〇做直線運動，且可平 順地移動不會卡住。當薄活塞40透過襯套54推擠工作滾輪 塊12時，襯套54隨著工作滚輪塊12做樞紐轉動，且抵抗壓 -11- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) - 565476 五、發明説明（9 延作用的反作用力透過工作滾輪塊12作用在薄活塞40上。 然而，薄活塞40的穴部42利用中心導塊38支撐，薄活塞4〇 能可靠地接受此一反作用力且做適當地移動。 因此，縱使滾輪塊12，13，16，17產生位移，在滾輪塊 及外殼11之間不會產生間隙。如此可保持壓延機的水平動 態剛性^縱使施加的壓延力極高且工件板厚的壓縮率很高 ’在此種作業條件下，於外殼11或工作滾輪14，15上，不 會產生由於帶條與工作滾輪14, 15之間的摩擦力等因素所 造成之可觀的壓延震動，如此，可允許高效率的壓延。甚 至，可實現穩定的壓延狀態。 在本實施例中，如上述，液壓缸21至28固定在外殼η的 入口側及出口側，以便抵抗滾輪塊12，13，16，17。這些 液壓缸21至28以下述方法構成：薄活塞4〇透過襯套33可移 動地套入固定在外殼11上的缸筒32内。薄活塞4〇的穴部42 可移動地套在缸筒32的申心導塊38上，用以提供導引機構 。用來推擠各滾輪塊12, 13, 16, 17的襯套54與薄活塞40 的前端部相連。 薄活塞40具有外周圍部及中心部，藉由上述方法，可移 動地利用缸筒32支撐。因此，薄活塞4〇可展現極佳的線性 運動。縱使在壓延期間，滾輪塊12, 13, 16, 17對其施加 轴向負載或搖動負載，薄活塞40不會卡住且可適當地運動 ，可實現穩定的壓延狀態，且防止於外殼丨丨或工作滾輪14 、15發生壓延振動。結果，帶條通道改善而獲致一高效率 安定之壓延。 ____ -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21GX297公爱) 565476 A7 ______B7 五、發明説明（1〇 ) 圖4及5顯示本發明另一實施例，固定在壓延機上之液壓 缸的斷面圖。與上述實施例具有相同的功能的各個構件， 以相同的參考標號表示，且省略不多做贅述。 [第二實施例] 在第二實施例的壓延機中，如圖4，薄活塞40透過滑動油 封41套在缸筒32之襯套33的内壁面上。薄活塞4〇的穴部42 透過0型環43及滑動油封44套在中心導塊38上。因此，薄活 塞40可做轴向移動。油壓供應室47設在薄活塞4〇底端面及 缸筒32之間，且供油通道48與油壓供應室47相通。油壓供 應室65，當作回復機構，設在薄活塞4〇，蓋45及襯套33之 間且一供油通道66與油壓供應室65連通。供油通道48 , 66 經由選擇閥（未顯示）連接至壓力源。 操作選擇閥，將油從油壓源經由供油通道48供入油壓供 應室47内，並將油從油壓供應室65經由供油通道66排出。 結果，薄活塞40朝圖4正上方移動，使襯套54推擠滾輪塊。 另一方面’切換選擇閥，將油從油壓源經由供油通道6 6供 入油愿供應室65内，並將油從油壓供應室47經油供油通道 48排出。結果，薄活塞4〇朝圖4正下方移動，使襯套54停止 推擠滾輪塊。 在本實施例中，如上述，薄活塞4〇的移動僅是利用油壓 的供入及排出來執行。藉此，能可靠地執行薄活塞4〇的動 作’亦即推擠滾輪塊的動作。 在第三實施例的壓延機中，如圖5,襯套72支撐在外殼n 的曲面71上，用以抵抗滾輪塊12且利用樞紐機構（未顯示） -13- 565476 A7 B7 11 五、發明説明（ 做樞组運動。一液壓缸73安裝於該襯套72上。 此即是，缸筒73設在襯套72上預定的位置處，且柱狀穴 部74設在缸筒73中心。碟狀薄活塞75透過滑動油封76套入 缸筒73的内壁中。形成在薄活塞75底端部的中心導塊口透 過滑動油封78套入穴部74中。結果，薄活塞75可沿著軸向 移動。在此例中，本發明之導引裝置是由穴部74及中心導 塊77組成。蓋79蓋在薄活塞75的外側周圍部，利用螺絲8〇 固定在襯套72上，用以定義薄活塞75的行程Se油壓供應室 81设在薄活塞75底部端面及襯套72之間，且供油通道82與 油壓供應室81相通。螺旋壓縮彈簧83，當作回復機構，插 在薄活塞75及蓋79之間。 此外’薄活塞75具有前端部，前端襯套84，當作輸出部 ’利用螺絲85固定在薄活塞75之前端部上。薄活塞75可藉 由前端襯套84推擠滾輪塊。十字形油溝86形成在前端襯套 84的表面，用以增加可滑動性。油可從潤滑油源（未顯示） 經由薄活塞75，前端襯套84内的潤滑油通道87，88供入油 溝86内。 因此，當油從油壓源經由供油通道82供入油壓供應室81 時，薄活塞75在預定的油壓作用下，抵抗螺旋壓縮彈簧83 之迫緊力的作用移動預定的形程S，藉此透過前端襯套84 推擠滾輪塊。此時，薄活塞75移動，其外周圍面利用缸筒 73支撐，其中心導引77則利用穴部74支撐。如此，可確保 薄活塞75做直線運動，且可做適當的移動而不會卡住。 在本實施例中，如上述，襯套72樞紐:地支樓在外殼11上 ___ -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 565476

，缸筒73設在襯套72内，且薄活塞75可移動地套在缸筒73 内。薄活塞75的中心導引77可移動地套在缸筒73的穴部74 内，作為導引機構。用以推擠滾輪塊的前端襯套84固定在 薄活塞75的前端部上。因此，藉由更換襯套72，現有設備 可輕易地結合薄活塞75，且可增進其可變性。 在前述第一實施例中，中心導塊38形成一分離的構件， 利用螺絲39固定在缸筒32上。在第三實施例中，中心導塊 77與薄活塞75 —體成形。根據製造成本及組裝性的考量， 可自行決定中心導塊是分離的構件或一體成形的構件。形 成中心導塊及穴部的位置可設在薄活塞或缸筒上。導引裝 置是中心導塊及穴部。然而，可用多個設在中心位置外的 導引塊及穴部構成。 此外，本發明之壓延機不僅可使用在一般用途之壓延機 上’亦可使用在交錯式壓延機及輪替式壓延機上。再者， 採用本發明之液壓缸作為液壓缸21至28，用以推擠各種延 壓機之滾輪塊。然而，液壓缸可設置在能提供大工作力量 及短工作衝程的任意位置處。 雖然前述已經對本發明作描述，可理解本發明不受限於 此’且可以其他方式作改變。這些改變皆含括於本發明之 精神及範疇中。對於熟悉相關技藝之人應能理解，在本發 明申請專利範圍内，可作多種修正。 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐)

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Claims (1)

1. 565476

   一液壓紅包括： 一圓柱狀红筒； 一薄活塞，套在該缸筒的内壁 一輸出部，設在該薄活塞的一 面，可沿著轴向移動； 端部；及 導引裝置，設在該缸筒及該菹^ 丨j汉琢溥活塞另一端部之間，章丨 用一凸部及一凹部配套在一起，用 哎用以引導該薄活塞相到 該缸筒的運動。 2· —壓延機包括： 一外殼； 上及下壓延滚輪， 上； 經由滾輪塊可旋轉地支撐在外殼 螺旋下壓裝置’設在外殼的上部，用以對該壓延滾輪 提供預定的壓力；及 液壓缸，用以沿著可壓沿材料之傳送方向推擠該滾輪 塊，以相對該外殼擠壓該滾輪塊；更包括 導引裝置’設在各液壓缸之缸筒及薄活塞的轴端部之 間，利用一凸部及一凹部配套在一起，用以引導該薄活 塞的運動。 3·如申請專利範圍第2項之壓延機，其中該薄活塞可移動 地支撐在外殼内’且接觸並推擠滾輪塊之襯套與該薄活 塞之前端部連接。 4·如申請專利範圍第3項之壓延機，進一步包括潤滑該襯 套表面的潤滑裝置。 5·如申請專利範圍第2項之壓延機，其中該薄活塞設在接 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

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   565476 A B c D 申請專利範圍 觸該滾輪塊之襯套部的裡面，且具有能推擠該滾輪塊之 前端部。 6·如申請專利範圍第5項之壓延機，進一步包括潤滑裝置 ，用以潤滑該薄活塞之前端面。 7·如申請專利範圍第2項之壓延機，其中導引裝置包括柱 狀中心導塊，設在缸筒的中心，且在該薄活塞上設有一 凹部，用以套入該中心導塊。 8·如申請專利範圍第2項之壓延機，其中該薄活塞經由該 襯套可移動地套在該缸筒的内周圍面上，環形蓋對應該 薄活塞的外側周圍部，用以固定該缸筒，一油壓供應室 設在該缸筒及該薄活塞之間，且一回復機構設在該蓋及 該薄活塞之間。 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐)