專利名稱：在線軋輥磨削裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及軋機，特別涉及設置在板軋機上的在線軋輥磨削裝置，尤其涉及一種能不受軋輥振動影響、對軋輥進行高效磨削的在線軋輥磨削裝置。
通常，板軋機的軋輥在軋制板材后，軋輥上僅軋制部分磨耗，而與非軋制部分之間產(chǎn)生臺階狀不平。為此，要按照從寬板到窄板的順序進行軋制，在軋制工序方面多有制約。為了解決該問題，在現(xiàn)有技術中已提出了許多關于在線軋輥磨削機的技術及其控制方法。
例如，在三菱技法1988年Vol.25,No.4的“在線軋輥磨削機的開發(fā)”和日本專利公報實開昭62-174705號公報中，揭示了這樣的技術，即，在一個軋輥上配置若干個旋轉砂輪，該若干個旋轉砂輪設在一個整體的機架內，該機架整體總在某范圍移動，旋轉砂輪不足由馬達驅動旋轉，而是利用軋輥的旋轉力從動地被驅動(連帶轉動)，這樣地磨削軋輥的全面(以下稱為第1現(xiàn)有技術)。
在日本專利公報實開昭58-28705號的說明書中，揭示了這樣的技術，即在一個軋輥上配置一個磨削機構，并夾住軋輥，在磨削機構的另一側，使位置傳感器的接觸輥與軋輥兩端頸部相接觸，由該位置傳感器檢測出軋輥軸心的偏差，控制壓送裝置使旋轉砂輪追隨該偏差(以下稱為第2現(xiàn)有技術)。
在1992年度日本精密工程學會春期大會學術演講會演講論文集“軋輥的機上定位磨削加工”中，報告了下述實驗的結果。該實驗是用一氮化硼立方晶體(CBN)磨粒作成杯型旋轉砂輪的磨粒層，將該旋轉砂輪的旋轉軸垂直于軋輥配置，對軋輥進行磨削(以下稱第3現(xiàn)有技術)。
在日本專利公報實開昭58-28706號和實開昭62-95867號的說明書中，揭示了這樣的技術，即將杯型旋轉砂輪垂直于軋輥配置，將該旋轉砂輪安裝在砂輪旋轉軸上并可沿其軸向滑動，由彈性體在軸向直接或通過凸起部支承旋轉砂輪的背面，吸收軋輥振動(以下稱為第4現(xiàn)有技術)。
在日本專利公報特開昭61-242711號中，具有與上述第1現(xiàn)有技術相同的磨削方法，揭示了下述技術，即對于一個軋輥，用唯一的砂輪進行磨削，為了磨削軋輥的全長，在軋輥軸中央附近翻轉砂輪的磨削面(以下稱為第5現(xiàn)有技術)。
在日本專利公報特開昭61-88907號中，揭示了一種設在交叉軋機上的在線磨削裝置，該軋機的上下一對作業(yè)輥軸線的夾角在水平面內從軋制方向的直角傾斜地進行軋制。該磨削裝置追隨作業(yè)輥使磨削體在水平面內移動。在收容磨削體的機架的左右兩端，設有與作業(yè)輥制動墊塊相接觸的固定緩沖墊和自由緩沖墊，通過該兩個緩沖墊使軌架追隨作業(yè)輥制動墊塊，同時根據(jù)旋轉力矩對兩個緩沖墊供給液壓，使該旋轉力矩平衡。該旋轉力矩是由在軌架兩端的與作業(yè)輥相接觸的磨削體壓接反力差面引起的(以下稱為第6現(xiàn)有技術)。
軋機的軋輥由組裝在軸承箱內的軸承支承并以高速旋轉。為了便于更換軋輥或軸承，在該軸承箱的內外徑設有間隙。軋輥旋轉時在該間隙間前后動地旋轉著。另外，軋輥圓筒部相對于軸承部有偏心，軋板時，在壓下裝置作用下，軋輥有上下方向的振動。這些振動疊合起來，使軋輥總是邊振動邊旋轉。
通常，加工圓筒狀工作物時，被磨削的工作物由旋轉中心高精度地支承著，在使工作物的振動極小的狀態(tài)下進行磨削。但是，在軋機上磨削軋制中的軋輥時，象通常的工作物那樣在振動非常小的狀態(tài)下進行磨削是不可能的軋制中的軋輥通常以20μm-60μm的振幅、1g-2g左右的加速度邊振動邊旋轉著。在線軋輥磨削裝置必須在該狀態(tài)下進行正確磨削。
在上述第1-第3及第5現(xiàn)有技術中，磨削上述那樣振動的軋輥時，由于高頻振動現(xiàn)象而在軋輥表面產(chǎn)生凹凸。另外，由高頻振動現(xiàn)象產(chǎn)生的沖擊力也使砂輪磨耗很快，砂輪壽命縮短，必須頻繁更換砂輪。此外，很難控制在預定側面磨削軋輥時的接觸力。
在第1現(xiàn)有技術中，由于是利用作業(yè)輥的旋轉力帶動砂輪旋轉的，所以每一個砂輪的磨削能力不高。為此，對于每一個作業(yè)輥需要6個左右的磨削體。在軋輥長度短的軋機中，沒有可供裝有關于個磨削體的機架在軋輥軸向移動的空間。在第5現(xiàn)有技術中，由于是帶動一個砂輪旋轉，所以磨削力更為降低。
上述第4現(xiàn)有技術中，是用彈性體吸收軋輥振動。但是該技術中，由于包含磨粒底盤的整個砂輪由彈性體支承并前后移動，所以，砂輪的可動部質量，即隨著振動面動的部分的重量就較重。即使用磨削比高的一氮化硼(CBN)立方晶體磨粒作為砂輪的磨粒，設砂輪直徑為250mm，則由彈性體支承著的前后動的可動部質量，包括砂輪、滑動軸承、密封部在內，至少有5kg以上。而且，設軋輥與砂輪的接觸力變化允許值為4kgf，軋輥的振動振幅為30μm，則彈性體的彈簧常數(shù)必須為130kgf/mm。在這樣的條件下，包括彈性體在內的可動部的固有振動數(shù)為80c/s。在該低固有振動數(shù)情形下，由于軋輥的振動，含有彈性體的可動部產(chǎn)生共振，在軋輥表面產(chǎn)生高頻振動痕跡，而且砂輪的磨耗也快。如果減小砂輪直徑使可動部質量減小，則磨削能力大為降低。
另外，杯型砂輪可在砂輪旋轉軸的軸向滑動，砂輪背面由彈性體支承著。但是，在軋輥磨削中，冷卻水、磨削屑等飛散在砂輪周圍，并從裝在振動砂輪上的密封部進入砂輪與砂輪旋轉軸之間，影響砂輪的順利移動，難以長時間穩(wěn)定地發(fā)揮彈性體功能。
上述第5現(xiàn)有技術中，為了用一個砂輪磨削軋輥的全長，在軋輥中央附近翻轉砂輪的磨削面(改變砂輪旋轉軸的傾斜狀態(tài))，但未公開實現(xiàn)這一翻轉的具體構造。
在上述第6現(xiàn)有技術涉及的交叉軋機的軋輥磨削裝置中，由設在機架兩端的緩沖墊吸收軋輥的振動，但由于可動部分的質量大，與第4現(xiàn)有技術同樣，可動部產(chǎn)生共振，存在因高頻共振現(xiàn)象從而在軋輥表面產(chǎn)生凹凸和砂輪壽命縮短的問題。
由于該磨削裝置的磨削體不旋轉，所以在磨削時需要大的壓接力，在收容磨削體的機架的兩端產(chǎn)生不平衡反力。為了使其平衡，追隨軋輥的交錯角，需要兩個緩沖墊，同時必須適當?shù)乜刂谱⑷朐搩蓚€緩沖墊的液壓。因此存在構造復雜的問題。
本發(fā)明的第1目的是提供一種在線軋輥磨削裝置，該裝置能夠吸收軋輥的振動而不產(chǎn)生高頻振動現(xiàn)象，進行正確且軋輥表面粗度良好的磨削，并且對于一個軋輥能用一個磨削機構磨削至軋輥兩端。
本發(fā)明的第2目的是提供一種在線軋輥磨削裝置，該裝置能夠吸收軋輥的振動而不產(chǎn)生高頻振動現(xiàn)象，進行正確且軋輥表面粗度良好的磨削，并且以簡單的構造追隨軋輥的交錯角使磨削機構移動。
為了實現(xiàn)上述第1目的，本發(fā)明提供的在線軋輥磨削裝置設在至少具有一對軋輥的軋機上，該對軋輥可旋轉地支承在相向的立架之間。本發(fā)明的在線磨削裝置具有相對于至少一根軋輥設置的一個磨削機構和支承該磨削機構并使其可在軋輥軸向移動的軌架，上述磨削機構具有磨削上述軋輥的圓盤狀旋轉砂輪、通過砂輪旋轉軸使該砂輪旋轉的驅動裝置，將上述旋轉砂輪壓接到軋輥上的壓送裝置和使磨削機構沿上述軌架移動的橫動裝置，其特征在于，上述旋轉砂輪具有安裝在砂輪旋轉軸上的薄板圓盤和固定在該薄板圓盤一側面上的磨粒層，上述薄板圓盤具有吸收軋輥振動的彈性體功能；本發(fā)明磨削裝置還具有軌傾動機構，該軌傾動機構使磨削機構沿軌架移動時的旋轉砂輪移動方向與軋輥軸心保持平行，并改變軌架相對于上述立架的傾斜狀態(tài)。
上述磨削裝置中，上述軌傾動機構最好設有導向機構、軌位置控制機構和砂輪位置控制機構；導向機構設在上述相向的立架上，支承上述軌架并使其可相對于上述立架傾動；軌位置控制機構在磨削機構位于磨削軋輥一端時和位于磨削軋輥另一端時，使上述軌架相對于軋輥軸心往相反方向傾斜；砂輪位置控制機構使磨削機構沿軌架移動時的旋轉砂輪的移動方向與軋輥軸心保持平行。
上述軌位置控制機構最好設有軌移動機構和控制機構；軌移動機構具有設在上述立架上的作動器，使軌架相對于上述立架在與軋輥接離的方向上移動；控制機構在磨削機構位于磨削軋輥一端時和位于磨削軋輥另一端時，控制上述作動器的驅動，使軌架的移動方向變?yōu)橄喾捶较颉?br> 上述砂輪位置控制機構驅動上述砂輪壓送裝置和橫動裝置，相對于由軌架的傾斜產(chǎn)生的軌架與軋輥軸心間距離變化，使旋轉砂輪平行于軋輥軸心移動。
為了實現(xiàn)上述第2目的，本發(fā)明提供的在線軋輥磨削裝置設置在使至少一對軋輥在水平方向交錯軋制的交叉軋機上，該對軋輥可旋轉地支承在相向的立架之間，本發(fā)明的在線磨削裝置設有相對于至少一個軋輥設置的至少兩個磨削機構和支承該磨削機構并使其可在軋輥軸向移動的軌架；上述磨削機構具有磨削軋輥的圓盤狀旋轉砂輪、通過砂輪旋轉軸使該旋轉砂輪旋轉的驅動裝置、將旋轉砂輪壓接到軋輥上的壓送裝置和使磨削機構沿軌架移動的橫動裝置；其特征在于，上述旋轉砂輪具有安裝在上述砂輪旋轉軸上的薄板圓盤和固定在該薄板圓盤和固定在該薄板圓盤一側面上的磨粒層，該薄板圓盤具有吸收軋輥振動的彈性體功能；本發(fā)明裝置還具有軌傾動機構，該軌傾動機構使磨削機構沿軌架移動時的旋轉砂輪的移動方向與軋輥軸心保持平行，并改變軌架相對于立架的傾斜狀態(tài)。
在上述磨削裝置中，上述軌傾動機構是隨動機構，它使軌架隨著軋輥的交叉角移動，以使軌架與軋輥軸心保持平行。
在上述磨削裝置中，上述軌傾動機構最好設有導向機構和軌位置控制機構；導向機構設在上述相向的立架上，支承軌架并使其可相對于上述立架傾動；軌位置控制機構使軌架隨著軋輥的交叉角相對于上述立架傾斜，以使軌架與軋輥軸心保持平行。
上述軌位置控制機構最好設有軌移動機構和控制機構軌移動機構具有設在上述立架上的作動器，使軌架相對于上述立架在與軋輥接離的方向上移動；控制機構根據(jù)軋輥交叉角的情報，控制上述作動器的驅動，使軌架與軋輥軸心保持平行。
上述軌傾動機構也可設有交叉塊和軌移動機構；交叉塊分別設置在上述相向的立架上，與支承軋輥兩端的軸承箱相接并推壓該軸承箱；軌移動機構使軌架兩端與上述交叉塊相接，以便使軌架能夠與交叉塊整體地移動。
上述旋轉砂輪最好這樣配置，即，從砂輪中間看過去，上述磨粒層與軋輥的接觸線只形成在砂輪一側。
另外，在涉及上述第1和第2目的的磨削裝置中，上述軌移動機構還設有阻擋部件，當作動器使軌架在與軋輥接離的方向上移動時，該阻擋部件用于使軌架定位。更詳細地說，上述軌移動機構還設有由上述作動器旋轉的螺桿、通過該螺桿的旋轉在與軋輥接離的方向上移動的擋塊和使機架保持與上述擋塊相接狀態(tài)的施壓裝置。
上述磨粒層最好包含一氮化硼立方晶體磨粒或金剛石磨粒。
下面，說明具有上述構造的本發(fā)明磨削裝置的作用及動作。
首先，本申請發(fā)明人之一就上述第1和第2目的的共同點，在US.No.08070760(申請日1993.6.3)中，提出了一種在線軋輥磨削裝置，該磨削裝置具有面對一對軋輥中的一個軋輥并磨削該軋輥的圓盤狀旋轉砂輪、通過砂輪旋轉軸使該旋轉砂輪旋轉的驅動裝置、將上述旋轉砂輪壓接在軋輥上的壓送裝置和使旋轉砂輪沿軋輥軸向移動的橫動裝置；其特征在于，上述旋轉砂輪具有安裝在上述砂輪旋轉軸上的薄板圓盤和固定在該薄板圓盤一側面上的磨粒層，該薄板圓盤具有吸收軋輥振動的彈性體功能。
并且提出了上述旋轉砂輪的配置形態(tài)，即，使上述砂輪旋轉軸相對于軋輥軸心的垂直方向有一微小傾角，這樣，從砂輪中央看過去，磨粒層與軋輥的接觸線就只形成在軋輥軸向的一側。
在上述在先申請的發(fā)明中，使作為圓盤狀旋轉砂輪一部分的薄板圓盤具有彈性體功能，當旋轉砂輪因軋輥振動而被推壓時，薄板圓盤撓曲，瞬時地吸收軋輥的振動。這樣，磨粒層與軋輥間接觸力的變動只在由薄板圓盤的撓曲而產(chǎn)生的彈性力這樣一個小范圍內，所以，可消除高頻振動現(xiàn)象。另外，使支承磨粒層的底盤即薄板圓盤具有彈性體功能，磨粒層與彈性體功能部件成為一整體。因此，由軋輥振動而動的質量只是磨粒層和薄板圓盤，可動部質量變得非常小，旋轉砂輪的固有振動數(shù)提高。所以，不會產(chǎn)生因與振動軋輥共振而引起的高頻振動現(xiàn)象，能長時期正確地進行磨削。
此外，通過下述這樣配置旋轉砂輪即，使砂輪旋轉軸傾斜，磨粒層與軋輥的接觸線只形成在距砂輪中央的一側，薄板圓盤在對軋輥的壓接力作用下，以懸臂梁形式撓曲，高效地發(fā)揮薄板圓盤的彈性體功能，可容易地吸收軋輥的振動。另外，由于接觸線形成在距砂輪中心的一側，所以更加能防止高頻振動現(xiàn)象。
本發(fā)明的磨削裝置是利用了上述在先申請的發(fā)明，與在先申請具有同樣作用。即，吸收軋輥的振動，不產(chǎn)生高頻振動現(xiàn)象，能正確且使軋輥表面粗度良好地進行磨削。
對于本發(fā)明的第1目的，有在軋機作業(yè)輥附近設有通板導向件等現(xiàn)有的軋機，在該現(xiàn)有軋機上配置在線軋輥磨削裝置的磨削機構時，必須使該磨削機構不與軋機相干涉，因此，希望能夠用一個磨削機構磨削軋輥的全長。為了用一個砂輪磨削軋輥全長，必須提高單個砂輪的磨削能力、使得每一個砂輪的磨削能力具有超過削除軋輥上臺階狀不平所必要的磨削量。
上述在先申請發(fā)明的旋轉砂輪，在砂輪旋轉軸傾斜、接觸線只在一處形成的狀態(tài)下進行磨削，所以能發(fā)揮高磨削能力，在一個軋輥上設置一個具有該旋轉砂輪的磨削機構，就可以磨削至軋輥的兩端。
如上述那樣使砂輪旋轉軸傾斜時，砂輪的磨削面?zhèn)?接觸線側)雖然可以磨削至軋輥端部，但是如果要用與上述磨削面相反的另一側磨削至軋輥端時，則砂輪的直徑部分必須向外側移動。這時，由于在軋輥端部有軸承箱及立架，砂輪與其干擾，所以不能磨削至軋輥端部(見圖7)。通過在軋輥的一端側和另一端側使砂輪旋轉軸反向傾斜改變磨削面，就可以用一個砂輪磨削至軋輥端部。但是，這就需要設置改變砂輪旋轉軸傾斜狀態(tài)的傾轉裝置，從而使磨削機構的構造龐大。另外，如果在磨削機構上設置了傾轉裝置，砂輪在移動到軋輥端部之前，該傾轉裝置將會與軸承箱干擾。
本發(fā)明中，采用了支承磨削機構的軌架，通過軌傾動機構使軌架相對于立架傾斜，從而使砂輪旋轉軸相對于軋輥軸心傾斜。并且，通過軌傾動機構改變軌架相對于立架的傾斜狀態(tài)，使砂輪旋轉軸的傾斜反向，從而改變砂輪的磨削面。
更詳細地說，軌架由導向機構支承著并相對于立架可以傾動，當磨削機構位于磨削軋輥一端和位于磨削軋輥另一端時，軌位置控制機構使軌架相對于軋輥軸心朝相反方向傾斜，從而在軋輥的一端和另一端使砂輪旋轉軸的傾斜反向。這樣，砂輪與軸承箱、立架就不會干擾，可磨削至軋輥端部。
這樣地使軌架傾斜時，軌架與軋輥就不平行了。如果以這樣的狀態(tài)進行磨削，則旋轉砂輪與軋輥軸心間的距離發(fā)生變化，磨削量也變化。本發(fā)明中，對于這種距離變化，由砂輪位置控制機構使磨削機構沿軌架移動時的旋轉砂輪的移動方向與軋輥軸心保持平行。這樣，控制了軋輥與旋轉砂輪間的接觸力，能得到所需的磨削量。
作為軌位置控制機構的一例，設有軌移動機構和控制機構；軌移動機構通過作動器使軌架相對于上述立架在與軋輥接離的方向上移動，控制機構在磨削機構位于磨削軋輥一端時和位于磨削軋輥另一端時，為了使軌架的移動方向相反，控制上述作動器的驅動使軌架反向傾斜。這種情形下，通過設置使軌架定位的阻擋部件，可精確地設定軌架的傾角。另外，在上述軌移動機構上設置螺桿，由該螺桿的旋轉使擋塊在與軋輥接離的方向上移動，由旋壓裝置保持該擋塊與軌架的相接狀態(tài)，這樣，可精確地將軌架的傾角設在所需角度上。
對于本發(fā)明的第2目的，在交叉軋機上安裝兩個以上的磨削機構磨削上下作業(yè)輥時，與上述相同，由軌傾動機構改變軌架相對于立架的傾斜狀態(tài)，以簡單的構造隨從交叉角使砂輪移動，可容易地磨削至軋輥兩端。
即，由隨動裝置使軌架隨著軋輥的交叉角移動，以使軌架與軋輥軸心保持平行。更詳細地說，軌架由導向機構支承并可相對于立架傾動，位置控制機構使軌架隨著軋輥的交叉角相對于上述立架傾斜，以使軌架與軋輥軸心保持平行。作為軌位置控制機構的一例，設有軌移動機構和控制機構；軌移動機構通過作動器使軌架相對于立架在與軋輥接離的方向上移動；控制機構根據(jù)軋輥的交叉角情報，控制上述作動器的驅動，使軌架與軋輥軸心保持平行，這樣就可以追隨著交叉角使砂輪移動。這種情形下也通過在軌移動機構上設置上述那種阻擋部件或螺桿，可以精確地保持軌架與軌輥的平行程度。
當在軋機的相向立架上分別設置交叉塊，該交叉塊抵接并推壓支承軋輥兩端的軸承箱時，也可設置軌移動機構作為軌傾動機構，該軌移動機構使軌架兩端與上述交叉塊抵接，使軌架與交叉塊整體地移動，這樣也能追隨交叉角使砂輪移動。
附圖表示本發(fā)明的實施例，其中圖1是設有本發(fā)明一實施例的在線軋輥磨削裝置的軋機主要部分的局部斷面?zhèn)让鎴D；圖2是圖1所示軋機的局部斷面平面圖；圖3是磨削機構的橫斷面圖；圖4是磨削機構的縱斷面圖5是表示旋轉砂輪的配置、構造及其吸收振動作用的圖；圖6是說明在線軋輥磨削裝置的控制系統(tǒng)的圖；圖7是表示使旋轉砂輪的旋轉軸相對于軋輥軸心的垂直線傾斜進行磨削時，旋轉砂輪與立架的干擾情形；圖8是使軌架的兩端移動時的軌架的傾斜和磨削機構的動作及控制的說明圖；圖9是表示圖8所示控制的順序的流程圖；圖10是使軌架的一端可旋轉地支承著，使另一端移動時的軌架的傾斜和磨削機構的動作及控制的說明圖；圖11是設有本發(fā)明另一實施例的在線軋輥磨削裝置的軋機主要部分的局部斷面?zhèn)让鎴D；圖12是圖11中的Ⅻ-Ⅻ線斷面圖；圖13是圖11中的XⅢ-XⅢ線斷面圖；圖14是表示二個磨削機構中的旋轉砂輪的位置關系圖；圖15是說明在線軋輥磨削裝置的控制系統(tǒng)的圖；圖16是表示追隨交叉角磨削的控制順序流程圖；圖17是使軌架與交叉塊相接，追隨軋輥控制軌架傾斜的實施例概略圖；圖18是設有本發(fā)明第3實施例的在線軋輥磨削裝置的軋機主要部分的局部斷面平面圖；圖19是圖18中的XIX-XIX線斷面圖。
下面，參照


本發(fā)明的實施例。
首先，用圖1-圖10說明本發(fā)明的第1實施例。
圖1和圖2中，本實施涉及的軋機是4段軋機，它具有使軋制材S展延的一對軋輥(上下作業(yè)輥)1a、1a和支承軋輥1a、1a的一對軋輥(上下加強輥)1b(圖中只示出了一個)。軋輥1a、1a由軸承箱3、3支承著，這些軸承箱3、3組裝在操作側和驅動側的立架4內。在軋機的入口側，配置著導引件10，用于將軋制材S導向軋輥1a。還設有冷卻水箱15(圖中只示出了一個)，用于冷卻在軋制時所產(chǎn)生的軋輥1a、1a的熱。
在這樣的軋機中設置了本實施例的在線軋輥磨削裝置。在線軋輥磨削裝置具有相對于一個作業(yè)輥1a面設置的1個磨削機構5。
如圖3和圖4所示，磨削機構5設有磨削作業(yè)輥1a的圓盤狀旋轉砂輪20、通過砂輪旋轉軸21使該旋轉砂輪20旋轉的驅動裝置22、將旋轉砂輪20壓接在作業(yè)輥1a上的壓送裝置23、使旋轉砂輪20在作業(yè)輥1a的軸向移動的橫動裝置24。
旋轉砂輪20如圖5中放大所示，具有帶凸起部52a的薄板圓盤52和固定在薄板圓盤52的凸起部相反一側上的僅狀磨粒層51，薄板圓盤52通過凸起部52a安裝在砂輪旋轉軸21上。該薄板圓盤52具有吸收作業(yè)輥振動的彈性體功能，其撓曲量可隨作業(yè)輥1a與磨粒層51之間的接觸力而變化。為了具有彈性體功能，薄板圓盤52最好具有1000kgf/mm-30kgf/mm的彈簧常數(shù)，若具有500kgf/mm-50kgf/mm的彈簧常數(shù)則更好。磨粒層51通過粘接劑與薄板圓盤52粘成一體，可穩(wěn)定地密接在振動作業(yè)輥1a上。
磨粒層51是由作為超磨粒的一氮化硼立方晶體，磨粒(一般稱為CBN)或金剛石磨粒制成的，磨粒的集中度為50-100，磨粒的粒度為80-180范圍，用樹脂粘接劑固定在結合材上。為了容易地釋放磨粒層51的超磨粒磨削熱及減少可動部質量，薄板圓盤52的材質為鋁或鋁合金。
如圖5所示，旋轉砂輪20的砂輪旋轉軸21軸心GC1相對于作業(yè)輥1a軸心RC的垂直線Sc有一微小傾斜角α，從砂輪中間看過去，只在一側形成磨粒層51與作業(yè)輥1a的接觸線。傾斜角α最好為0.5°-1.0°。通過這樣地配置旋轉砂輪20，可以有效地發(fā)揮薄板圓盤52的彈性體功能。
如圖3所示，驅動裝置22具有驅動旋轉砂輪20以預定砂輪周速旋轉的液壓馬達54(也可以是電動馬達)、將液壓馬達54的輸出軸54a的旋轉傳遞給砂輪旋轉軸21的皮帶輪軸54b和皮帶55，輸出軸54a與皮帶輪軸54b通過平行花鍵軸54c連接。皮帶輪54b可旋轉地支承在基體59上。砂輪旋轉軸21通過滑動型徑向軸承21a、21b可旋轉并可軸向移動地支承在基體59內。在砂輪旋轉軸21的與旋轉砂輪相反的一端，測定旋轉砂輪20與作業(yè)輥1a間接觸力的負載傳感器53收容在基體59內。
基體59收容在殼體25內，液壓馬達54安裝在殼體25上。如圖4所示，基體59通過滑動軸承25a沿砂輪旋轉軸21軸向可移動地搭載在殼體25的底部。
如圖3所示，壓送裝置23具有安裝在殼體25上的壓送馬達57、無齒隙型予壓式圓頭螺栓56和檢測壓送馬達57旋轉角度的編碼器57a。也可以無齒隙齒輪機構代替予壓式圓頭螺栓56。該圓頭螺栓56通過壓送馬達57的旋轉，使基體59在與作業(yè)輥1a接離的方向上移動，將旋轉砂輪20、砂輪旋轉軸21和負載傳感器53一同往前后方向壓送。
如圖4所示，橫動裝置24具有安裝在殼體25上的橫動馬達58、裝在橫動馬達58的旋轉軸上并與齒條14嚙合的小齒輪58a、裝在殼體25的上面并與一對導軌7a、7b嵌合的兩對導輥26、檢測橫動馬達58旋轉數(shù)的編碼器58b。如圖1及圖2所示，導軌7a、7b安裝在軌架7上，該軌架7沿作業(yè)輥1a的軸心架設在作業(yè)輥1a的入口側。齒條14形成在導軌7b的與作業(yè)輥相反側面上。磨削機構5通過導輥26和導軌7a、7b支承在軌架7上，在橫動馬達58的旋轉及小齒輪58a與齒條14的嚙合作用下，可滑順地沿軋輥軸心方向移動。
在更換作業(yè)輥19時輥磨削機構5必須與軸承箱不干擾。為此，軌架7的兩端可滑動地支承在導向件9上，該導向件9安裝在立架4上。磨削機構5通過分別設在軌架7兩端附近的操作側及驅動側的軌移動裝置30與軌架7一起可在與軋輥1a接離的方向移動。各軌移動裝置30由蝸桿螺栓31、驅動蝸桿螺栓31的馬達32和馬達用編碼器33構成，蝸桿螺栓31的絲杠軸31a的前端銷接在軌架7上。
如圖6所示，壓送裝置23的壓送馬達57、橫動裝置24的橫動馬達58和軌移動裝置30的馬達32分別由控制裝置13a、13b、13d控制。負載傳感器53、壓送裝置23的編碼器57a、橫動裝置24的編碼器58b和軌移動裝置30的馬達用編碼器33的檢測信號送到情報處理裝置13c進行處理。
上述的軌移動裝置30構成軌移動機構，具有設在立架4上的起動器(馬達)32，使軌架7相對于立架4在與軋輥1a接離的方向移動，上述情報處理裝置13c、控制裝置13d和編碼器33構成控制機構，當磨削機構5位于磨削軋輥1a一端位置時和位于磨削軋輥1a另一端位置時，控制起動器32的驅動，使軌架7的移動方向反向。
導向件9構成導向機構，它支承設在相向立架4上的軌架7，并使軌架7能相對于立架4傾動。當磨削機構5位于磨削軋輥一端的位置時和位于磨削軋輥另一端位置時，構成軌位置控制機構的軌移動裝置30、情報處理裝置13c、控制裝置13d和編碼器33使軌架7相對于軋輥軸心向反方向傾斜。情報處理裝置13c、控制裝置13a、13b和編碼器57a、58b構成砂輪位置控制機構使得磨削機構5沿軌架7移動時的旋轉砂輪20的移動方向相對于軋輥19軸心保持平行。
根據(jù)上述，軌移動裝置30、情報處理裝置13c、控制裝置13a、13b、13c、編碼器33、57a、58b及導向件9具有軌傾動機構作用，使得磨削機構5沿軌架7移動時的旋轉砂輪20的移動方向相對于軋輥1a軸心保持平行，同時改變軌架7相對于立架4的傾斜。這里，關于上述旋轉砂輪20的配置，要說明的是，砂輪旋轉軸21相對于作業(yè)輥1a軸心Rc的傾斜是由該軌架7的傾斜而得到的。
下面，說明本實施例在線軋輥磨削裝置的動作及控制。
首先，說明本實施例在線軋輥磨削裝置中的旋轉砂輪20的動作。
作業(yè)輥1a根據(jù)軋制速度以10-150c/s的振動數(shù)振動著。在以往的在線磨削裝置中安裝具有一般圓筒形砂輪的軋輥磨床時，圓筒形砂輪與作業(yè)輥通過砂輪表面的磨粒接觸，軋輥表面的金屬與磨粒相碰撞地進行磨削。
在磨粒與作業(yè)輥表面金屬相接觸時，作業(yè)輥被磨削，在緊接該磨削的下一瞬間，砂輪脫離作業(yè)輥，磨粒空轉。這種不連續(xù)磨削是產(chǎn)生高頻振動的原因，結果遭致作業(yè)輥表面及斷面凹凸不平。
如果使砂輪振動與作業(yè)輥的振動相同，則砂輪與作業(yè)輥的接觸力不發(fā)生變化。但是，由于作業(yè)輥的振動是150c/s的高頻振動，所以很難使砂輪和砂輪架整體與作業(yè)輥同步振動，如果為了使作業(yè)輥的振動不脫離砂輪和砂輪架整體，而使砂輪本身具有彈性體功能，用砂輪的撓度來吸收振動，則可動部質量變小，能迅速地追隨作業(yè)輥的振動，使砂輪與作業(yè)輥間的接觸力變得減少。
本實施例中，通過使得作為旋轉砂輪20一部分的薄板圓盤52具有彈性體功能，而使砂輪本身具有彈性體功能。使該旋轉砂輪20以其磨粒層51的外周速為1000m/min-1600m/min的速度旋轉，同時壓接在旋轉作業(yè)輥1a上，使旋轉砂輪撓曲。作業(yè)輥1a如上述那樣前后振動著。由該振動推壓旋轉砂輪20，這時，如圖5所示，薄板圓盤52發(fā)生撓曲，瞬時地吸收作業(yè)輥1a的振動。這樣，磨粒層51與作業(yè)輥1a間的接觸力變動只在由薄板圓盤52的撓曲產(chǎn)生的彈性力的小范圍內，可消除高頻振動現(xiàn)象。
另外，當欲使砂輪本身具有彈性體功能時，在圓筒形砂輪中，由于作業(yè)輥與砂輪旋轉軸是平行排列的，所以，很難使得砂輪本身具有彈性體功能。而采用圓盤狀砂輪的情況下，由于作業(yè)輥與砂輪旋轉軸幾乎是垂直的，所以，很容易使砂輪本身具有彈性體功能，因此，用圓盤狀砂輪來磨削振動作業(yè)輥是有效的。
即，本實施例中，是使得作為磨粒層51底盤的薄板圓盤52具有彈性體功能。為了使其有效地發(fā)揮該彈性體功能，如圖5所示那樣來配置旋轉砂輪20，即，使得磨粒層51與作業(yè)輥1a的接觸線只形成在離開砂輪中央的一側。這樣，在對作業(yè)輥1a壓接力的作用下，薄板圓盤52的懸臂梁形狀撓曲，可吸收來自作業(yè)輥1a的振動。
由于磨粒層51是環(huán)狀的，即使使旋轉砂輪20平行地壓接作業(yè)輥1a，由于由砂輪中央兩側的兩處磨粒層部分支承著，所以，薄板圓盤52也能產(chǎn)生撓曲。但是，這時由于是兩端支承，所以撓曲量減少。如果采用本實施例這樣在一端支承，則使用同樣的薄板圓盤52可得到更大的撓曲。
根據(jù)砂輪上磨粒的磨削能力存在著作業(yè)輥與砂輪間接觸力的允許變化范圍。在使得砂輪本身具有彈性體功能的情況下，為了作業(yè)輥即使振動而接觸力仍適宜地保持在允許變化范圍內并不與砂輪產(chǎn)生共振，必須具備下列條件F≥K×Amax式中，F(xiàn)-接觸力的允許變化范圍，Amax-作業(yè)輥單程振幅，K-彈性體的彈簧常數(shù)。
即，得到K≤F/Amax。當砂輪本身的彈性體彈簧常數(shù)小于由砂輪接觸力允許變化范圍下和作業(yè)輥單程振幅Amax所求出的彈簧常數(shù)K時，砂輪總能緊隨著作業(yè)輥進行磨削。
當砂輪的固有振動數(shù)與作業(yè)輥的振動數(shù)一致時，砂輪產(chǎn)生共振，不能進行正確磨削。因此，最好將砂輪的固有振動數(shù)設定得盡可能偏離作業(yè)輥的振動數(shù)。
Fn＞Frmax式中，F(xiàn)n-砂輪的固有振動數(shù)，F(xiàn)rmax-作業(yè)輥最大振動數(shù)。
砂輪的固有振動數(shù)可用下式表示Fn= 1/(2π)K/M]]>……(1)
式中，M是包含彈性體的砂輪的質量(可動部質量)。因此，加大砂輪的固有振動數(shù)時，必須增大彈性體的彈簧常數(shù)k或減小包含彈性體的砂輪質量。如前所述，彈性體的彈簧常數(shù)不能大于某值(F/Amax)。在增大砂輪固有振動數(shù)時，必須減小包含彈性體的砂輪質量。
例如，當F=4kgf，Amax=30цm時，k=133kgf/mm，因此，若假設Frmax為150c/s，F(xiàn)m為400c/s，則必須將包含旋轉砂輪的可動部質量M抑制為0.2kg。
當砂輪磨粒為一般所用的氧化鋁(Al2O3)或碳化硅(Sic)時，如果將砂輪質量控制為0.2kg，則砂輪很快就會消耗掉，一天中必須更換幾次砂輪，這對于軋機內作業(yè)輥磨削效果大為不利。
為了解決該問題，必須采用磨削比(工作物的減少體積/砂輪的減少體積)高的砂輪。
現(xiàn)在，采用一般氧化鋁(Al2O3)或碳化硅(Sic)類磨粒的砂輪，磨削硬質作業(yè)輥時，其磨削比很難達到3以上。但是，用超磨粒的晶體一氮化硼磨粒(通常稱為CBN)或金剛石磨粒制成的本實施例的旋轉砂輪20，在磨削作業(yè)輥1a時，其磨削比超過300，比用氧化鋁(Al2O3)或碳化硅(Sic)類磨粒制作的砂輪大100倍以上。由于充分利用了超磨粒的高磨削比，將該磨粒用在在線軋輥磨削裝置的砂輪上，便能以小的重量進行長時間的磨削。
此外，在本實施例中，還將粘有磨粒層51的底盤作為薄板圓盤52，并賦予該薄板圓盤52以彈性體功能，使磨粒層51與彈性體功能部件成為一整體。因此，因作業(yè)輥1a的振動而可動的質量僅僅是磨粒層51和薄板圓盤52，所以，可動部質量能夠減到非常小，故可提高旋轉砂輪20的固有振動數(shù)。
因此，本實施例中，為了減小可動部質量，采用了磨削比高(重量輕而砂輪壽命長)的超磨粒制成磨粒層51，使與具有適當彈簧常數(shù)的薄板圓盤52成一體的旋轉砂輪20旋轉并壓接在作業(yè)輥1a上，可消除因與振動作業(yè)輥共振動而出現(xiàn)的高頻振動現(xiàn)象，可長時間地進行正確磨削。
在本實施例中，對于一個軋輥1a設置了一個磨削機構5，用一個磨削機構(一個砂輪)對軋輥1a全長進行磨削時，必須提高每個砂輪的磨削能力，使一個砂輪的磨削能力提高到具有能消除軋輥上臺階不平所需的磨削量。使上述的旋轉砂輪20的砂輪旋轉軸21傾斜地在一處接觸線處進行磨削，能發(fā)揮高磨削能力，可用于一個磨削機構5一直磨削至軋輥的兩端。
下面，說明本實施例在線軋輥磨削裝置的控制。
本實施例中，如上述那樣，是使砂輪旋轉軸21傾斜，使接觸線在一處產(chǎn)生進行磨削的。使砂輪旋轉軸21傾斜后，砂輪的磨削面?zhèn)?接觸線側)可磨削在軋輥端部，如果要使磨削面的另一側磨削至軋輥端部，則砂輪的直徑部分必須向處側移動。這時如圖7所示，由于在軋輥端部有軸承箱及立架4，所以，砂輪與之干擾，從而不能磨削至軋輥端部。在軋輥的一端側和另一端側，如果僅向傾斜砂輪旋轉輪21，改變磨削面，就可以用一個砂輪磨削至軋輥的端部。但是，必須設置改變砂輪旋轉角傾斜方向的傾轉裝置，這樣就加大了磨削機構的構造，同時，如果在磨削機構中設置傾轉裝置，則在砂輪移動到軋輥端部之前，該傾轉裝置會與軸承箱干擾。
本實施例中，采用了支承磨削機構5的軌架7，通過包含軌移動裝置30的軌傾動機構使軌架7相對立架4傾斜，從而使砂輪旋轉軸21相對軋輥1a的軸心傾斜。通過改變軌架7相對立架4的傾斜度，使砂輪旋轉軸21反向傾斜。從而改變砂輪的磨削面。為此，用以下方式控制軌移動裝置30、砂輪壓送裝置22和橫動裝置24。首先，在使軌架7平行于作業(yè)輥1a的狀態(tài)下，將磨削機構5的砂輪旋轉軸21的軸心設定在垂直于作業(yè)輥1a軸心Rc的位置處，先磨削圖8所示的作業(yè)輥1a左半部分時，為了使磨削面在左側一方，用軌移動裝置30使得軌架7相對作業(yè)輥軸心Rc傾斜θ度，固定在S1位置上(步驟100)。θ角是約0.5度的微小傾角。然后，通過橫動馬達58和齒條14的嚙合，使磨削機構5移動，當情報處理裝置13c根據(jù)編碼器58b的情報識別出砂輪旋轉軸21的軸心已移動到Ga位置時，使磨削機構5停止移動(步驟101)，使旋轉砂輪20壓接在軋輥1a上，開始磨削(步驟102)。
磨削開始后，通過橫動馬達58和齒條14的嚙合使磨削機構5移動(步驟103)，當情報處理裝置13c根據(jù)編碼器58b的情報識別出旋轉砂輪20的磨削面已移動到作業(yè)輥1a中央部Rm時，使旋轉砂輪從C1位置后退至C2位置(步驟104)。然后，用軌移動裝置30使軌架7反向地相對作業(yè)輥軸心Rc傾斜一θ度，處于位置S2(步驟105)。 這樣，通過軌架傾斜方向的變化旋轉砂輪的磨削面變成為在先前磨削面的另一側，新的磨削面返回到作業(yè)輥1a中央部Rm的位置，即砂輪旋轉軸心返回到Gb位置(步驟106)。旋轉砂輪20從b2位置被砂輪壓送裝置22沿軋輥徑向壓送，壓接在作業(yè)輥1a上，直到旋轉砂輪20與作業(yè)輥1a之間產(chǎn)生必要的接觸力(步驟107)。從該狀態(tài)，通過橫動裝置24移動到砂輪旋轉軸心Gd的位置(步驟108)。返回時與上述的動作相反。旋轉砂輪20一邊進行磨削一邊返回到砂輪旋轉軸心Ga的位置(步驟109-114)。
磨削機構5以上述動作在軌架7上的移動磨削(步驟103、108、109和114)中，通過軌架7的傾斜，作業(yè)輥與旋轉砂輪20間的距離經(jīng)常變化，所以，由砂輪壓送裝置23使砂輪旋轉軸21前后移動，以便在旋轉砂輪20與作業(yè)輥1a之間產(chǎn)生必要的接觸力。或者，也可以使軌架7前后移動微小量。這樣，就能夠與軌架7平行于作業(yè)輥1a時同樣地進行磨削。
圖10表示另一種控制方法，將機架7的一端可旋轉地安裝著，使其另一端可通過軌移動裝置30而前后移動，旋轉砂輪20的磨削范圍在右側時及在左側時，軌架7相對于作業(yè)輥軸心的傾角為θ、一θ地進行磨削。由于軌架7的傾角為0.5度左右的微小角度，所以，可由砂輪壓送裝置23的移動來修正軌架7與作業(yè)輥1a間出現(xiàn)的距離差，使旋轉砂輪20移動并與作業(yè)輥1a間有預定的接觸力。
上面對作業(yè)輥1a的磨削進行了描述，當然，對加強輥1b也可用同樣的方法進行磨削。
此外，在本實施中，軌架7的移動采用了蝸桿螺栓31，但也可以不用該蝸桿螺栓31，而采用大行程和小行程的兩個液壓缸，將這兩個液壓缸連接起來，更換軋輥組時使用大行程液壓缸，在使軌架7傾斜的本發(fā)明控制中，使用小行程液壓缸，這樣也能實施與上述同樣的控制。
圖11-圖16表示本發(fā)明的第2實施例。本實施例是在作業(yè)輥相對軋制方向的垂直軸心線相互朝反方向水平移動進行扎制的交叉軋機中，追隨交叉進行磨削。圖中，與第1實施例相同的部件用相同標記表示。
圖11-圖13中，本實施例涉及的軋機是4段軋機，它包括使軋材S延伸一對軋輥(上下作業(yè)輥)1a、1a、支承軋輥1a、1a的一對軋輥(上下加強輥)1b、1b、賦與軋輥1a、1a撓曲量的軋輥彎曲機30、30、使軋輥1a、1a在水平方向交叉的交叉裝置40、40。
本實施例的在線軋輥磨削裝置，具有上作業(yè)輥1a用的兩個上磨削機構5a、5b(以下共同表示它們時用“5”代表)和下作業(yè)輥1a用的兩個下磨削機構6a、6a(同樣地用“6”代表)。
上磨削機構5a、5a分別對應于上作業(yè)輥1a的操作側端部及驅動側端部設置著，可相互獨立地進行磨削。下磨削機構6a、6b對應于下作業(yè)輥的操作側端部及驅動側端部設置著，也可相互獨立地進行磨削。這些磨削機構5a、5b、6a、6b具有與第1實施例中的磨削機構5相同的構造，如圖3-圖5所示，分別設有磨削作業(yè)輥1a的圓盤狀旋轉砂輪20、通過砂輪旋轉軸21使該旋轉砂輪20旋轉的驅動裝置22、使旋轉砂輪20壓接在作業(yè)輥1a上的壓送裝置23和使旋轉砂輪20沿作業(yè)輥1a軸向移動的橫動裝置24。
如圖14所示，磨削機構5a的旋轉砂轉20和磨削機構5b的旋轉砂輪20是這樣配置的，即，各自的砂輪旋轉軸21的軸心Gc1，相對作業(yè)輥1a軸心Rc的垂線Sc有互為反向的微小傾角α，從砂輪中間看過去，磨粒層51與作業(yè)輥1a的接觸成只形成在軋輥軸向的靠近端部一側。磨削機構6a的旋轉砂輪20及磨削機構6b的旋轉砂輪20也是同樣地配置著的。這樣，就可以與立架無干擾地一直磨削到作業(yè)輥1a的兩端部。
軋輥磨削機構5、6必須在更換作業(yè)輥1a、1a時不與軸承箱3干擾。為此，設有導軌7a、7b和導軌8a、8b的軌架7、8的兩端可滑動地支承在導向件9上，該導向件9安裝在立架4上。磨削機構5、6通過分別在設軌架7、8兩端的操作側及驅動側的軌移動裝置30而與軌架7、8一起可在與軋輥1a、1a接離的方向移動。各軌移動裝置30由蝸桿螺栓31、驅動蝸桿螺栓31的馬達32和馬達用編碼器33構成，蝸桿螺栓31的絲杠軸31a的前端銷接在軌架7、8上。
交叉裝置40如圖13所示，由與軸承箱3抵接并推壓軸承箱3的交叉塊41、使交叉塊41前后動的活塞42、測定活塞42移動量的位移計43、推壓活塞42的液壓室44a和使活塞42返回的液壓室44b構成。
如圖15所示，壓送裝置23的壓送馬達57、橫動裝置24的橫動馬達58及軌移動裝置30的馬達32分別由控制裝置13a、13b、13d控制。負載傳感器53、壓送裝置23的編碼器57a、橫動裝置24的編碼器58b、軌移動裝置30的馬達用編碼器33及交叉裝置40的位移計43的檢測信號被送到情報處理裝置13c進行處理。
軌移動裝置30構成軌移動機構，它具有設在立架4上的作動器(馬達)32，使得軌架7、8相對立架4在與軋輥1a、1a接離的方向移動。情報處理裝置13c、控制裝置13a、13b、13d、編碼器33、57a、58b和位移到43構成控制機構，根據(jù)有關軋輥的交叉角的情報，控制作動器32的驅動，使軌架7、8相對軋輥軸心保持平行。
導向件9構成導向機構，它支承設在相向立架4上的軌架7、8并使軌架7、8可相對于立架傾動。上述軌移動裝置30和情報處理裝置13c、控制裝置13a、13b、13d、編碼器33、57a、58b及位移計43構成軌位置控制機構，追隨軋輥的交叉角，使軌架7、8相對立架4傾斜，以便軌架7、8相對軋輥1a、1a的軸心保持平行。
根據(jù)上述，導向件9、情報處理裝置13c、控制裝置13a、13b、13d、編碼器33、57a、58b及位移計43具有軌傾動機構的作用，使得磨削機構5a、5b、6a、6b沿軌架7、8移動時的旋轉砂輪20的移動方向平行于軋輥軸心，并改變軌架7、8相對立架4的傾斜狀態(tài)，這樣，就可以使軌架7、8平行于軋輥1a、1a軸心地追隨軋輥的交叉角移動。
下面，用圖16說明本實施例在線軋輥磨削裝置的動作。
首先，由圖未示的上位控制裝置發(fā)出作業(yè)輥的交叉角變更的指令(步驟200)，按照該指令，在交叉裝置40的液壓塞44a中注入液壓，通過交叉塊41移動軸承箱3(步驟201-204)。作業(yè)輥軸心從Rc1向Rc2移動，該移動由位移計43的信號確認(步驟205)。根據(jù)交叉角變更的指示，在作業(yè)輥的軸心移動前，使磨削機構5后退(步驟206)。作業(yè)輥的軸心移動后，給軌移動裝置30移動指示(步驟207)，使馬達32旋轉(步驟208)，使軌架7、8作平行作業(yè)輥軸心Rc2的移動(步驟209)。這時，由情報處理裝置13c根據(jù)交叉裝置40中的位移計43和軌移動裝置30的馬達用編碼器33的測定值，確認軌架7、8是否平行于作業(yè)輥軸心Rc2，如果平行，則停止移動(步驟210)。
這樣，通過使軌架7、8移動到平行于作業(yè)輥軸心，磨削機構5、6就可以與非交叉軋機同樣地進行磨削控制。
用圖17說明在交叉軋機中使軌架隨軋輥的交叉角移動的另一實施例，本實施例中，使軌架70接觸交叉塊41，隨著交叉角的變更使軌架7移動。
即，與上述同樣地，按照圖未示的上位控制裝置的指令，控制交叉裝置40，使交叉塊41移動。通過球面支承部46a、46b將具有導軌70a、70b的軌架70的兩端抵接在該交叉塊41上，并進而用交叉追隨汽缸45壓接，使交叉塊41和軌架70隨從移動。這樣，只要交叉塊41移動，軌架70就總在水平方向移動，如果球面支承部46a、46b間無間隙，作業(yè)輥軸心Rc和軌架70總是平行的。另一個軌架80的動作也是同樣的。
圖18和圖19表示本發(fā)明的第3實施例。本實施例是在上述第1或第2實施例中的軌移動裝置上設置了擋板或螺栓，從而能更加高精度地設定旋轉砂輪軸的傾角或軌架與軋輥的平行程度。
圖18中，軌移動裝置30A由機械擋塊35、設有使機械擋塊35移動的螺栓34的絲杠軸34A、使絲杠軸34A旋轉的馬達32、使馬達的旋轉減速并傳遞給絲杠軸34A的減速機31、檢測馬達32旋轉的編碼器33、整體地設在軌架7的上面、與機械擋塊35抵接并使軌架7定位的擋塊71和銷接在軌架7上、以預定的力將軌架7朝軋輥1a推的油壓缸36構成。絲杠軸34A通過軸承可旋轉地支承在支架34a、34b上，該支架34a、34b整體地固定在導向件9上。在支架34a、34b的上端設置著機械擋塊35的止轉條34c。減速器31、馬達32和油壓缸36固定支承在支承板上，該支承板固定在立架4上。
用軋輥磨削機構5磨削軋輥時，將高壓導入油壓缸36，用較大的力把擋塊71壓接在機械擋塊35上，使軌架7定位，同時不讓磨削機構5在磨削反力作用下后退。這時，由機械擋塊35高精度地保持著軌架7的傾斜度。當要改變軌架7的傾斜度時，減小導入油壓缸36內的壓力油的壓力，使得擋塊71對機械擋塊35的壓接力減小。至此狀態(tài)下使馬達32旋轉時，機械擋塊35因螺桿34的旋轉而前后移動，軌架7在機械擋塊35與擋塊71保持接合的狀態(tài)下向前方或后方移動。這樣，通過控制操作側和驅動側的軌移動裝置30A的馬達32的旋轉量和旋轉方向，就可將軌架的傾斜角變化為所需角度。這時，由于軌架的移動是在機械擋塊35與擋塊71保持抵接的狀態(tài)下通過使螺桿34旋轉而進行的，所以能高精度地使軌架7定位。這樣，當用于第1實施例時，可以高精度地設定旋轉砂輪軸21的傾角，從而可穩(wěn)定地控制旋轉砂輪20。當用于第2實施例時，可以隨著交叉角的變更，高精度地保持軌架7與軋輥1a的平行程度。
在更換軋輥組時，反向供給油壓缸36壓力油，使油壓缸36收縮，使軋架7往后方移動以便不與軸承箱干撓。
此外，在本實施例中是用馬達32的旋轉使絲桿軸34A旋轉的，但如果設置用馬達32的旋轉使桿前后動的機構，將機械擋塊35設在該桿上，也能得到同樣的效果。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，由于旋轉砂輪的薄板圓盤的彈性體功能吸收3軋輥的振動，所以不會產(chǎn)生高頻振動及共振現(xiàn)象，能正確地進行表面粗度良好的磨削。
另外，由于對于一個作業(yè)輥采用一個磨削機從軋輥的一端磨削至另一端，所以，能有效地利用磨削裝置的能力，可用較少的空間和較少的設備費用將在線軋輥磨削裝置設置在軋機上。
再者，在交叉軋機中，由于只要使軌架移動便能容易地隨磨削機構的交叉角進行磨削，所以，在交叉軋機上能磨削軋輥的表面，而不產(chǎn)生通板部和未通板部之間的臺階，在交叉軋機上能進行完全預想的軋制。
權利要求
1.一種在線軋輥磨削裝置，設在軋機上，該軋機至少具有一對可旋轉地支承在相向立架間的軋輥，該磨削裝置至少設有相對一個軋輥設置的一個磨削機構和支承該磨削機構并使其可在軋輥軸向移動的軌架，上述磨削機構具有磨削上述軋輥的圓盤狀旋轉砂輪、通過砂輪旋轉軸使該旋轉砂輪旋轉的驅動裝置、將上述旋轉砂輪壓接在軋輥上的壓送裝置、使上述磨削機構沿上述軌架移動的橫動裝置；其特征在于，上述旋轉砂輪設有安裝在砂輪旋轉軸上的薄板圓盤和固定在該薄板圓盤一側面上的磨粒層，該薄板圓盤具有吸收軋輥振動的彈性體功能；還設有軌傾動機構，該軌傾動機構使磨削機構沿軌架移動時的旋轉砂輪的移動方向與軋輥軸心保持平行并改變軌架相對上述立架的傾斜狀態(tài)。
2.如權利要求1記載的在線軋輥磨削裝置，其特征在于，上述軌傾動機構設有導向機構、軌位置控制機構和砂輪位置控制機構；導向機構設在上述相向的立架上，支承著上述軌架并使其可相對立架傾動；軌位置控制機構在磨削機構位于磨削軋輥一端時和位于磨削軋輥另一端時，使上述軌架相對于軋輥軸心朝反方向傾斜；砂輪位置控制機構使磨削機構沿軌架移動時的旋轉砂輪的移動方向與軋輥軸心保持平行。
3.如權利要求2記載的在線軋輥磨削裝置，其特征在于，上述軌位置控制機構設有軌移動機構和控制機構；軌移動機構具有設在上述立架上的作動器，使軌架相對上述立架在與軋輥接離的方向移動；控制機構在磨削機構位于磨削軋輥一端時和位于磨削軋輥另一端時，控制上述作動器的驅動，使軌架的移動方向變?yōu)橄喾捶较颉?br> 4.如權利要求3記載的在線軋輥磨削裝置，其特征在于，上述軌移動機構還設有阻擋部件，上述作動器使軌架在與軋輥接離的方向移動時，該阻擋部件使軌架定位。
5.如權利要求3記載的在線軋輥磨削裝置，其特征在于，上述軌移動機構還設有由作動器旋轉的螺桿、由該螺桿的旋轉而在與軋輥接離的方向上移動的擋塊、保持軌架與上述擋塊處于相接狀態(tài)的施壓裝置。
6.如權利要求2記載的在線軋輥磨削裝置，其特征在于，上述砂輪位置控制機構驅動上述砂輪壓送裝置和橫動裝置，相對由軌架傾斜產(chǎn)生的軌架與軋輥軸心間距離的變化，使旋轉砂輪平行于軋輥軸心移動。
7.如權利要求1記載的在線軋輥磨削裝置，其特征在于，上述磨粒層含有一氮化硼立方晶體磨?；蚪饎偸チ！?br> 8.一種在線軋輥磨削裝置，設在使至少一對可旋轉地支承在相向立架間的軋輥在水平方向進行交叉軋制的交叉軋機上，該磨削裝置設有至少相對于一個軋輥設置的兩個磨削機構和支承該磨削機構并可使其在軋輥軸向移動的軌架，上述磨削機構具有磨削軋輥的圓盤狀旋轉砂輪、通過砂輪旋轉軸使該旋轉砂輪旋轉的驅動裝置、將旋轉砂輪壓接在軋輥上的壓送裝置、使磨削機構沿軌架移動的橫動裝置；其特征在于，上述旋轉砂輪具有安裝在砂輪旋轉軸上的薄板圓盤和固定在該薄板圓盤一側面上的磨粒層，該薄板圓盤具有吸收軋輥振動的彈性體功能，還具有軌傾動機構，該軌傾動機構使磨削機構沿軌架移動時的旋轉砂輪的移動方向與軋輥軸心保持平行，并改變軌架相對上述立架的傾斜狀態(tài)。
9.如權利要求8記載的在線軋輥磨削裝置，其特征在于，上述軌傾動機構是隨動裝置，它使軌架隨著軋輥的交叉角移動，以使軌架與軋輥軸心保持平行。
10.如權利要求8記載的在線軋輥磨削裝置，其特征在于，上述ZX軌傾動機構設有導向機構和軌位置控制機構，導向機構設在上述立架上，支承軌架并可使其相對于上述立架傾動；軌位置控制機構使軌架隨著軋輥的交叉角相對上述立架傾斜，以使軌架與軋輥軸心保持平行。
11.如權利要求10記載的在線軋輥磨削裝置，其特征在于，上述軌位置控制機構設有軌移動機構和控制機構；軌移動機構具有設在上述立架上的作動器，使軌架相對上述立架在與軋輥接離的方向上移動；控制機構根據(jù)軋輥的交叉角的情報，控制上述作動器的驅動，使軌架與軋輥軸心保持平行。
12.如權利要求10記載的在線軋輥磨削裝置，其特征在于，上述軌移動機構還設有阻擋部件，該阻擋部件用于在作動器使軌架在與軋輥接離的方向移動時，使軌架定位。
13.如權利要求10記載的在線軋輥磨削裝置，其特征在于，上述軌移動機構還設有由上述作動器旋轉的螺桿、由該螺桿的旋轉而在與軋輥接離的方向上移動的擋塊、使軌架保持與上述擋塊相接狀態(tài)的施壓裝置。
14.如權利要求8記載的在線軋輥磨削裝置，其特征在于，上述軌傾動機構設有交叉塊和軌移動機構；交叉塊分別設在上述相向的立架上，與支承軋輥兩端的軸承箱相接并推壓該軸承箱；軌移動機構使軌架兩端與上述交叉塊相接，以便使軌架能與交叉塊整體地移動。
15.如權利要求8記載的在線軋輥磨削裝置，其特征在于，上述磨粒層還含一氮化硼立方晶體磨?；蚪饎偸チ！?br> 16.如權利要求8記載的在線軋輥磨削裝置，其特征在于，上述旋轉砂輪是這樣配置的即，從砂輪中間看過去，各砂輪的磨粒層與軋輥的接觸線只形成在砂輪的一側。
全文摘要
由旋轉砂輪20、驅動旋轉砂輪的裝置22和壓送裝置23構成磨削機構5，當旋轉砂輪受到作業(yè)輥1a的振動時，通過具有彈性體功能的薄板圓盤的撓曲吸收該振動能。該薄板圓盤與旋轉砂輪的磨粒層51成一整體。軌架7由軌移動裝置30移動，使砂輪旋轉軸21相對作業(yè)輥1a的軸心傾斜。當磨削機構5位于磨削軋輥的一端及另一端時，使軌架7相對軋輥的軸心往相反方向傾斜。這樣，在線軋輥磨削裝置可吸收軋輥振動，不產(chǎn)生高頻振動現(xiàn)象，能進行正確且表面粗度良好的磨削，對于一根軋輥，可用一個磨削機構磨削至軋輥兩端。
文檔編號B24D7/00GK1102603SQ9410583
公開日1995年5月17日 申請日期1994年5月25日 優(yōu)先權日1993年5月27日
發(fā)明者森茂, 今川康治 申請人:株式會社日立制作所