装有在线轧辊磨削装置的轧机及回转磨具制造方法及图纸

以回转磨具、驱动回转磨具的驱动装置和进给装置构成磨削机构，若回转磨具受到轧辊振动，则由于与回转磨具的磨料层成为一体的具有弹性体机能的薄板圆盘的挠曲，吸收振动能。测定磨料层与轧辊间的接触力，求得轧辊轮廓。因此，能吸收来自轧辊的振动，不会发生振动现象，而且能测定轧辊轮廓，将轧辊磨削成目标轧辊轮廓。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种装有在线轧辊磨削装置的轧机，尤其与不受轧辊振动影响、能在线对轧辊进行有效磨削的在线轧辊磨削装置有关。一般情况下，板轧机的轧辊轧制板坯时，仅仅在轧制部分发生磨损，其与非轧制部分会产生台阶差。因此，就有从宽幅板材顺序轧制成窄幅板材等轧制限制。为了解决这个问题，提出了许多关于在线轧辊磨削技术及其控制方法。例如在三菱技法1988年第25卷No.4“在线轧辊磨削的开发”中，一轧辊上配置若干回转磨具，并且将这些回转磨具设置在成为一体的框架内，框架整体常在某范围内移动，同时，回转磨具并不是用马达直接驱动，而是利用轧辊的回转力从动地驱动，磨削轧辊整个表面(下面称其为“第1种先有技术”)。在实开昭58-28705号说明书中描述了另一种先有技术。一轧辊上配置一个轧辊磨削组件，同时，夹着轧辊在轧辊磨削组件的反对侧，在轧辊两端的辊颈部与位置传感器的接触滚抵接，用该位置传感器检测轧辊轴线的偏移，控制进给装置以便回转磨具追随该偏移(下面称为“第2种先有技术”)。1992年度精密工学会春期大会学术讲演会论文集的“轧辊的机上定压磨削加工”一文中报告了以下的实验结果。用立方氮化硼(CBN)磨料制作杯型回转磨具的磨料层，该回转磨具的回转轴配置成相对轧辊大致成垂直，进行轧辊磨削(下面称作为“第3种先有技术”)。在实开昭58-28706号公报和实开昭62-95867号公报的说明书中记载有下列先有技术杯型回转磨具安装成能相对磨具回转轴在其轴方向滑动，并且，使回转磨具的背面直接或者通过轮毂用弹性体作轴向支承，吸收轧辊振动(下面称为“第4种先有技术”)。另一方面，在板轧机中，以往有过以轧辊轮廓为根据用来进行轧制钢板的凸面和形状控制的想法。作为测定轧辊轮廓的技术，最近开发出了使用超声波式位移计的在线轮廓测量器。该轮廓测量器的系统结构记载在三菱技法1992年第29卷No.1“带有轮廓测量器的在线轧辊磨削系统的开发”中。在内藏超声波位移计的测头和轧辊间产生水柱，由测头发射的脉冲状的超声波往返于测头和轧辊表面间，根据该往复时间求得与轧辊的间距(下面称作“第5种先有技术”)。轧机的轧辊由装在轴承箱中的轴承支承，实现高速回转。该轴承箱为了使轧辊和轴承容易更换，所以内外径设有间隙。轧辊回转时一边在该间隙之间前后移动一边回转。此外，轧辊圆柱体部相对轴承部件在偏心，轧板时因压下装置存在轧辊上下方向的移动。由于这些因素的综合，轧辊常常一边振动一边回转。一般加工圆柱状工件时，被磨削工件由高精度回转的顶尖支承着，在工件振动非常小的状态下磨削。可是，想在轧机轧制中磨削轧辊，是不可能象通常那样在振动非常小状态下磨削的。轧制中的轧辊通常以20μm-60μm振幅、1g-2g左右加速度一边振动一边回转。在线轧辊磨削装置只能在这种状态下进行正确地磨削。在上述第1-第3种先有技术中，如上所述那样磨削振动轧辊时，在轧辊表面上会因振动现象产生凹凸。并且，磨具也会因振动现象所产生的冲击力而被显著消耗，使磨具寿命变短，必须频繁更换磨具。此外，很难控制将轧辊磨削成设定轮廓时的接触力。在上述第4种先有技术中，希望用弹性体来吸收轧辊振动。可是在该先有技术中，包括磨具基体金属的磨具整体是用弹性体支承，在前后方向移动，所以磨具的可动部质量、即伴随着振动而移动的部分的重量很重成为一个问题。即使在使用磨削比高的立方氮化硼(CBN)磨料作为磨具磨削时，由弹性体支承作前后移动的可动部质量也至少达到5kg以上，此时设磨具径为250mm，且包括磨具、滑动轴承、密封部件。另外，若将轧辊和磨具间接触力变化容许值设为4kgf，轧辊振动振幅设为30μm，则弹性体的弹簧常数应为130kgf/mm。在这种条件下，若计算包括弹性体的可动部的固有频率则为80c/s。在该低固有频率下，由于轧辊振动，所以包括弹性体的可动部发生共振，在辊表面上产生振纹，并且磨具磨耗也加快。磨具径变小使可动部质量变小，磨削能力大幅度降低。杯型磨具可在磨具回转轴的轴方向滑动，用弹性体支承磨具背面。可是，轧辊磨削时在磨具周围飞溅着冷却水和磨削屑等，这些物质从设在振动磨具上的密封部进入磨具和磨具回转轴之间，会阻止磨具的平滑移动，很难长期稳定地发挥弹性体功能的作用。上述第1、2种先有技术也存在下列问题。轧辊的非轧制部不存在因轧材引起的磨耗，所以希望比轧制部分磨削多，可是，在上述第1种先有技术中，磨具圆周速度受轧辊回转速度限制，因而磨削量受限制，很难长时间保持一定的轧辊轮廓。在上述第2种先有技术中，由于磨具回转轴配置成与轧辊垂直，所以回转磨具的磨料层在环状磨料面的左右两处与轧辊接触，在该两处同时进行磨削。因此，轧辊若有倾斜，两处的磨削面就会相互干涉，发生振动现象，并且，由于在两处接触，所以很难控制回转磨具和轧辊间的接触力。此外，轧机所处环境恶劣，存在位置传感器的可靠性问题，缺乏实用性。下面，谈谈轧辊轮廓的测定。轧机轧制板材时，在热轧钢板场合下以一卷板材计，轧辊的轧制板材部分的半径大约磨耗2μm。由于该磨耗量以及因轧材热引起辊径增大的热凸，轧辊主体全长上轧辊表面轮廓发生变化。若有可能正确测定该轧辊轮廓，则可以用设在轧机内部的在线轧辊磨削机将轧辊磨削成最适合轧制的轧辊轮廓。但是迄今为止，由于轧机轧辊通常有振动，而且有大量的轧辊冷却水，所以要进行在线正确测定轧辊轮廓是很困难的。作为这种在线轮廓测量器，如上述第5种先有技术那样，开发了使用超声波式位移计的测量器，在测头和轧辊间产生水柱，根据超声波往返测头与轧辊表面间的时间求得与轧辊的间距。但是，由于超声波往返于距离非常短的间隔，所以该时间也非常短，由于外形差是以微米作为单位计算的，所以稍有时间测定误差恐怕就会引起大的外形误差。特别是长期使用时，测头与轧辊间的水柱状态有变化，即使有测定误差也难以发现。根据超声波进行正确测定虽然在原理上是可能的，但是，如上所述长期处于恶劣环境下使用时，通常很难保持其精度正确，同时，测定测头有若干个，所以校正也很困难。本专利技术第1个目的是在于提供一种装有在线轧辊磨削装置的轧机以及该在线轧辊磨削装置用的回转磨具，该在线轧辊磨削装置能吸收来自轧辊的振动，不产生振动现象，能正确进行轧辊表面光洁度良好的磨削。本专利技术第2个目的在于提供一种装有在线轧辊磨削装置的轧机以及该在线轧辊磨削装置用的回转磨具，该在线轧辊磨削装置通过与其成为一体的轧辊轮廓测量器能正确测定轧辊的轮廓。为了达到上述第1个目的，根据本专利技术是提供一种装有在线轧辊磨削装置的轧机，该在线轧辊磨削装置包括位于面对一对轧辊的一方并磨削该轧辊的圆盘状的回转磨具、通过磨具回转轴使该回转磨具回转的驱动装置、将上述回转磨具抵压在上述轧辊上的进给装置、使上述回转磨具沿轧辊轴向移动的往复动程装置;其特征在于，上述回转磨具包括安装在上述磨具回转轴上的薄板圆盘和固定在上述薄板圆盘的一侧面上的磨料层，上述薄板圆盘具有弹性体机能以吸收来自上述轧辊的振动。上述在线轧辊磨削装置中，较好的是，将上述回转磨具配置成从磨具中央看仅仅在一侧形成上述磨料层与轧辊的接触线，更好是将上述回转磨具这样配置使上述磨具回转轴与轧辊轴线的垂直线方向成微小角度倾斜，使得从磨具中央看仅仅在轧辊轴向一侧形成上述磨料层与轧辊的接触线。另外，较好的是上述磨料层为环状，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装有在线轧辊磨削装置的轧机，所说在线轧辊磨削装置包括位于一对轧辊的一方对面、磨削该轧辊的圆盘状回转磨具、通过磨具回转轴使该回转磨具旋转的驱动装置、将上述回转磨具抵压在上述轧辊上的进给装置、使上述回转磨具沿轧辊轴向移动的往复动程装置；其特征在于，上述回转磨具包括安装在上述磨具回转轴上的薄板圆盘和固定在上述薄板圆盘的一侧面上的磨料层，上述薄板圆盘具有弹性体机能以便吸收来自上述轧辊的振动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：森茂，近藤繁俊，西野忠，芳村泰嗣，今川康治，白岩弘行，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]