把诸如棒料和线材这样的长工件轧制成预定的横断面形状的可逆 式轧制设备是公知的。这种可逆式轧制设备有一对与轧制道次线对准 的串联布置的轧机，工件则沿着上述轧制道次线送进。一台轧机支承 着一对能够转动的水平轧辊，而另一台轧机则支承着一对能够转动的 垂直轧辊。在前一台和后一台轧机中的这两对轧辊，各自都有根据所 要求的孔型系统沿轴向隔开预定间隔布置的轧制孔型。借助于分别使 这两对轧辊沿着垂直于轧制道次线移位，就能使两对轧辊中所需要的 轧制孔型与轧制道次线对准。
上述可逆式轧制设备设计成顺序地完成轧制加工：要轧制的工件 首先连续地通过一对布置在各台轧机上的轧辊上的预定轧制孔型，进 行轧制，然后，使轧辊移位，于是相邻的轧制孔型便分别与轧制道次 线对准。然后，工件再次连续地沿着相反的方向通过所选定的轧制孔 型。于是，这种可逆式轧制设备就能借助于使工件沿着预定的轧制道 次线作往复运动，达到把工件轧制成预定的横断面形状的目的。
在两根轧辊之间所形成的轧制孔型，是沿轴向交替地布置的椭圆 形孔型和圆形孔型，所以，工件在通过一台轧机上的椭圆形孔型，轧 制成椭圆形断面之后，就被送入另一台轧机上的圆形孔型中，轧制成 圆形断面。同时，为了把通过椭圆形孔型轧制的工件沿着准确的方向 引导到圆形孔型中去，要在两台轧机之间插入一台工件夹持导向装 置。这种夹持导向装置由辊子之类的零件组成。此外，很重要的一点 是要在每一台轧机上安装一个螺旋压下装置，用于调整相对轧辊之间 的间隙以便改变工件的横断面尺寸。这种螺旋压下装置设计成能使一 根轧辊靠近或远离另一根布置在某个固定位置上的轧辊。换言之，就 是在机架上把支承着能转动的轧辊的机座设计成能够移位，并且这个 机座是用适当的驱动机构使其移位的，以便调整轧辊之间的间隙。
当用上述装在轧机中的螺旋压下装置调整轧辊之间的间隙时，安 装在这种可逆式轧制设备上的夹持导向装置，也需要调整到相应的适 当位置，结果，为了适应产品变化等各种情况而进行调整要浪费很长 的时间。由于夹持导向装置的导向失败会导致有缺陷的轧制产品，所 以必须经常维修轴承，检查轧辊表面的伤痕，检查轧辊的旋转状态， 等等。还应该指出，插入轧机之间的夹持导向装置增加了轧制设备的 总长度，使轧制设备的结构复杂化了，并且还需要额外的设备费用。
如上所述，由于在每一对轧辊之间所形成的轧制孔型，是根据预 定的孔型系统设计的椭圆形—圆形孔型，或菱形—复方形孔型，所以 很不利地使得所能轧制的工件的尺寸范围非常窄。因此，为了能够轧 制尺寸范围较宽的工件，必须准备很多套与相应的尺寸配合的轧辊。 这样就会很不利地提高成本，并且增加了轧辊维修的难度。

有鉴于以上所陈述的问题，本发明试图适当地解决上述课题，其 目的是提供一种可逆无导向轧制设备，它取消了上述工件夹持导向装 置，并且节约了用于改变产品所需要的时间。
为解决上述问题并恰当地达到目的，本发明提供一种用于轧制工 件的可逆无导向轧制设备，在工件沿轧制道次线往复运动时，该设备 把要轧制的工件轧制成所需横断面形状，两台轧机沿工件的轧制道次 线串联布置，这两台轧机各有一对轧辊，所述轧辊沿轴向限定出多个 用于轧制工件的孔型，一台轧机中的轧辊与另一台轧机中的轧辊之间 的中心距不大于轧辊直径的1.5倍，在一台轧机中的轧辊的旋转轴线 被移置到与另一台轧机中的轧辊的旋转轴线几乎成直角，在这两台轧 机中的这些轧辊被设计成能在与工件的轧制道次线交叉的方向上移 位，以使每个孔型都能与轧制道次线对准，一定数量的孔型在每台轧 机中被布置在一对轧辊的轴向上，这些孔型既能用作椭圆孔型，也能 用作圆形孔型，上述孔型被设计成能通过调整所述轧辊之间的间隙而 既能用作椭圆孔型，也能用作圆形孔型。
本发明的其他方面和优点将会在下面参照附图距离说明本发明的 原理时变得更加明了。

下面，参照附图详细描述本发明的实施例，将能更加清楚地了解 本发明的目的和优点。附图中：
图1是按照本发明的一个优选实施例的可逆无导向轧制设备的横 断面图，它表示轧制设备沿第一轧辊的轴线切开的状态；
图2是按照上述实施例的第一轧机在垂直于第一轧辊轴线的方向 切开的横断面图；
图3是按照上述实施例的第一轧机和传动系统的示意后视图；
图4是按照上述实施例的第二轧机和传动系统的示意后视图；
图5是按照上述实施例的轧制设备的两台轧机和两个传动系统的 示意平面图；
图6a、6b是说明图，基本上分别表示了上述实施例中在第一轧 辊之间形成的两用孔型，和在第二轧辊之间形成的两用孔型；
图7a、7b是说明图，基本上分别表示了另一个实施例中在第一 轧辊和第二轧辊之间形成的椭圆形—圆形孔型；
图8a、8b是说明图，基本上分别表示了另一个实施例中在第一 轧辊和第二轧辊之间形成的菱形—方形孔型；
图9是示意结构图，表示按照本发明的另一个方面的优选实施例 的无导向轧制设备的生产线；
图10表示该实施例的轧制设备沿第一轧辊的轴线切开的横断面；
图11是按照上述实施例的第一轧机沿垂直于第一轧辊的轴线切 开的横断面图；
图12是按照上述实施例的第一轧机和传动系统的示意后视图；
图13是按照上述实施例的第二轧机和传动系统的示意后视图；
图14是该实施例的轧制设备的轧机的传动系统的示意平面图。

下面，参照附图详细描述本发明的可逆无导向轧制设备的优选实 施例。
如图1所示，可逆无导向轧制设备10(以下简称轧制设备)主要 是由串联地布置成与要轧制的工件11沿着它送进的一条轧制道次线PL 对准的两台轧机12和13所组成的。此外，在轧制设备10的相对于 加工方向的上游侧和下游侧(见图5)，各设置了具有许多隔开预定 间隔的辊子的轧制工作台14，装载在工作台14上的工件11则相对于 设备10作往复运动。
构成上述轧制设备10的一台轧机(第一轧机)12有一对横着轧制 道次线PL布置的，互相相对的第一轧辊17。这一对第一轧辊17支承 在装入轧制设备10的机架15内的第一机座16上，能够转动。同时， 在另一台轧机(第二轧机)13上还有一对横着轧制道次线PL布置的， 互相相对的第二轧辊19。这一对第二轧辊19支承在装入轧制设备10 的机架15内的第二机座18上，能够转动。第一轧机12中第一轧辊17 的旋转轴线设计成能在与第二轧机13中的第二轧辊19成90度角的方 向上移位，并且，第一轧辊17和第二轧辊19的旋转轴线的方向都布 置成相对于水平面倾斜45度(X方向)角(见图3和4)。这里应该 指出，例如，在设置在第一轧机12中的两根第一轧辊17的基础上， 各轧辊17的旋转轴线相对于水平面的倾斜角并不限于45度，而是可 以在20度到90度的范围内，但最好是45度。
第一机座16设计成能沿着与轧制道次线PL垂直的方向，相对于 机架15移动，并且，如图3所示，还能以第一液压缸20作为驱动装 置，错开一个预定的节距。如图6a所示，在这一对布置在第一机座16 的轧辊17之间，沿轴向布置了预定数量的第一两用轧制孔型21，这些 孔型既可以用作椭圆形孔型，也可以用作圆形孔型。当第一机座16错 开一个节距时，就使得一个需要用的孔型的中心对准了轧制道次线PL。
第二机座18设计成能沿着与轧制道次线PL垂直的方向，相对于 机架15移动，并且，也能以第二液压缸22作为驱动装置，错开一个 预定的节距。如图6b所示，在这一对布置在第二机座18的轧辊19之 间，沿轴向布置了预定数量的第两用轧制孔型23，这些孔型既可以用 作椭圆形孔型，也可以用作圆形孔型。当第二机座18错开一个节距时， 和第一机座16一样，将使得一个需要用的孔型的中心对准了轧制道次 线PL。
两用孔型21和23是借助于调节一对轧辊17和19之间的间隙， 达到既能用作椭圆形孔型，也能用作圆形孔型的目的的。在本实施例 中，孔型的直径设计成沿着轴向从轧辊的一端向另一端逐渐减小。当 使工件11交替地通过预定用作椭圆形孔型的两用孔型21或23，然后 再通过预定用作圆形孔型的孔型23或21时，就被轧制成预定的横断 面形状。在工件11的前进行程和后退行程中，工件11所通过的孔型， 首先是椭圆形的，接着，再通过一个圆形的孔型。当工件11通过轧制 设备10的送进方向倒过来时，工件11可以像通过轧制设备10中的轧 机13和12时那样向反方向送进，而不必沿着径向转动。
如图1所示，在第一轧机12中的第一轧辊17与在第二轧机13中 的第二轧辊19之间的中心距P，要预先设定为不大于轧辊17(19)直 径的1.5倍。如上所述，沿着轧制道次线，通过减小布置成互相相邻 的轧辊17和19之间的中心距P，就能够把首先在一台轧机12或13中 的两用孔型21或23中轧制的工件11，准确地引导到在下一个道次中 对工件进行轧制的另一台轧机13或12中的两用孔型23或21中，而 不必在两台轧机12和13之间加设工件夹持导向装置。这就是说，根 据产品的变化而必须的调整和检查夹持导向装置的操作可以省掉了， 而且由于存在夹持导向装置而产生的有缺陷的产品也消除了。此外， 由于没有夹持导向装置，轧制设备的总长度缩短了。
应该指出，相对的轧辊17和19之间的中心距，可以采用用于调 节相对的轧辊17(19)之间的间隙的螺旋压下装置之类的机构(将在 下文中描述)，来使它减小。因此，下面将描述轧机12和13的构成。 由于在第一轧机12和第二轧机13中，除了轧辊17的旋转轴线布置成 与轧辊19的旋转轴线成90度之外，其余的构成都相同，所以下面只 描述第一轧机12的构成。第二轧机13中凡是与第一轧机12相同的各 种构件，分别使用同样的标号，而省略了的它们的详细描述。上述轧 机不限于偏心式轧机，本发明也可用于楔垫式轧机。但是，在下面的 实施例中，以偏心式轧机作为例子。
在轧制设备10的机架15中的第一机座16上，设有两对方向垂直 于轧制道次线PL的通孔24，每一对通孔包括一个上通孔24和一个下 通孔24。即，在工件的轧制道次线PL的每一侧，分别在上部位置和下 部位置，在第一机座的内部位置(紧靠轧机12和13的相对的两面) 上，有四个通孔24。在每一个通孔24中安装一个能转动的偏心套筒25， 并且该偏心套筒中有一个轴线与上述通孔24的轴线错开位置的偏心通 孔25a。轧辊轴26插入上述上述上、下偏心通孔25a中，并通过轴承 27支承在其中，能够转动。与此同时，轧辊轴26上，在两个偏心套筒 25之间，安装了与轴26成为一体的能够转动的第一轧辊17。工件11 在通过布置成垂直于对角线方向的一对第一轧辊17之间形成的第一两 用孔型21时，进行轧制。如图2所示，各插入偏心套筒25的偏心通 孔25a中并由其支承的轧辊轴26的轴线C1，设计成能相对于偏心套筒 25的轴线C2移动一个所要求的量，并且还设计成能通过用一种机构(将 在下面描述)使偏心套筒25向正向或反向旋转，使轴线C1移位。
在第一机座16上，一对与轧辊轴26垂直，并且其位置处于轧辊 轴26的外部(在离开轧机12和13的相对两侧更远的位置上)的调整 轴28，支承在偏心套筒25的对面。如图2所示，各调整轴28上分别 有一对安装在偏心套筒25对面，并且能与轴28一起转动的调整蜗杆 29。每一根调整蜗杆29都与在协同工作的偏心套筒25外圆周上形成 的齿25b啮合。这两根安装在各调整轴28上的调整蜗杆29，设计成具 有相反的螺旋线方向，而对着偏心套筒25的，安装在同一根轧辊轴26 上的调整蜗杆29则设计成具有相同的螺旋线方向。同时，每一根调整 轴28在其一个轴端都有一个与其一起旋转的操作蜗轮30。这些操作蜗 轮30分别与安装在一根操作轴31上的，协同工作的操作蜗杆32啮合， 而操作轴31则支承在第一机座16上，能够转动。更具体的说，如果 用适当的驱动装置，例如电动机，驱动上述操作轴31向正向或反向旋 转，就会使这一对调整轴28向同一个方向旋转，然后，再分别通过协 同工作的调整蜗杆29，使偏心套筒25旋转。于是，各自支承在偏心套 筒25上的轧辊轴26之间的中心距就改变了，达到调节相对的第一轧 辊17之间的间隙的目的。
如上所述，在利用偏心套筒25作为螺旋压下装置的第一轧机12 中，如图1所示，第一机座16的内侧(轧辊轴26向着它移动的这一 侧)设计成具有非常小的厚度，与此同时，在第二轧机13中，轧辊轴 26也偏心地位于想着第二机座18的内侧，因此，邸机座18内侧的厚 度也非常小。上述第一轧机12和第二轧机13布置成互相相邻，因此 互相相对的内侧的壁厚都很薄，结果，在第一轧机12上的轧辊17与 在第二轧机13上的轧辊19之间的中心距，就能够设计成不大于轧辊17 (19)直径R的1.5倍。
接着，描述用于第一轧机12和第二轧机13的驱动装置。如图3 所示，一根水平的第一驱动轴33在垂直于轧制道次线PL的方向延伸， 并支承在工件的轧制道次线PL下方的左侧，能够转动。如图5所示， 一根支承在第一齿轮箱34上能够转动的第一传动轴35，通过第一联轴 器36，与第一驱动轴33的远离轧制道次线PL的远端连接。与此同时， 一个第一减速齿轮37安装在上述第一传动轴35上，与其一起转动。 这个齿轮37与安装在第一驱动电机38的输出轴38a上，并与其一起 转动的第一驱动齿轮39啮合。上述电动机38能相对于正反两个方向 转动。因此，如果开动第一驱动电机38，便通过第一驱动齿轮39、第 一减速齿轮37和第一传动轴35，驱动第一驱动轴33向所要求的方向 旋转。
一根相对于上述第一驱动轴33倾斜45度角的第一中间轴40支承 在它的上方，并能在机架15中转动。一个安装在轴40一端并能与其 一起转动的第一中间伞齿轮41，与一个安装在上述第一驱动轴33上并 与其一起转动的第一伞齿轮42啮合。此外，一对与上述第一中间轴40 (相对于水平面倾斜45度角)平行的第一轧辊轴43支承在机架15上， 能够转动。安装在一根轧辊轴43上与其一起转动的第一连接齿轮44， 与安装在第一中间轴40上与其一起转动的第一从动齿轮45啮合。此 外，第一轧辊轴43上朝向轧制道次线PL的哪些端部，都分别通过第 一花键轴联结器46，联结在第一轧机12中第一轧辊17的轧辊轴26上， 能沿着轴向移位。在这里，一对第一轧辊轴43分别与协同工作的第一 连接齿轮44啮合，以便能互相向着相反的方向转动。即，当第一驱动 轴33由第一驱动电机38驱动，向着所要求的方向旋转时，就通过第 一伞齿轮42、第一中间伞齿轮41、第一从动齿轮45和第一连接齿轮44， 使一对第一轧辊轴43向着互相相反的方向转动。这样，就使第一轧机 12上的，横过上述轧制道次线PL的第一轧辊17向着互相相反的方向 旋转。与此同时，如上所述，即使上述第一机座16向着垂直于轧制道 次线PL的方向移位，，上述第一花键轴联结器46仍能将动力传递给 第一轧辊17。
如图5所示，一根水平的第二驱动轴47，在垂直于工件轧制道次 线PL的方向上，支承在其右下侧，能够转动。如图5所示，一根支承 在第二齿轮箱48中能够转动的第二传动轴49，通过第二联轴器50， 在相对于轧制道次线PL的远端，连接在第二传动轴47上。与此同时， 一个第二减速齿轮51安装在第二传动轴49上，并与其一起转动。齿 轮51与安装在第二驱动电机52上的输出轴52a上，并与其一起转动 的第二驱动齿轮53啮合。电动机52能向正反两个方向转动。因此， 如果开动第二驱动电机52，第二驱动轴47便通过第二驱动齿轮53、 第二减速齿轮51和第二传动轴49，向着与第一传动轴33同一个方向 转动。
与第二驱动轴47倾斜成45度角的第二中间轴54，在机架15中支 承在其上方，能够转动，而而安装在轴54一端，能与其一起旋转的第 二中间伞齿轮55则与按照在第二驱动轴47上能与其一起旋转的第二 伞齿轮56啮合。此外，一对第二轧辊轴57支承在机架15中，能够转 动，并与第二中间轴54平行(与水平面倾斜45度角)。第二连接齿 轮58安装在一根轧辊轴57上，与其一起旋转。上述第二连接齿轮58 与安装在第二中间轴54上与其一起旋转的第二从动齿轮59啮合。
此外，第二轧辊轴57上朝向轧制道次线PL的那些端部，都分别 通过第二花键轴联结器60，联结在第二轧辊19的轧辊轴26上，能沿 着轴向移位。在这里，一对第二轧辊轴57分别与第二连接齿轮58啮 合，以便能互相向着相反的方向转动。即，当第二驱动轴47由第二驱 动电机52驱动，向着与第一驱动轴33相同的方向旋转时，这一对第 二轧辊轴57便通过第二伞齿轮56、第二中间伞齿轮55、第二从动齿 轮59和第二连接齿轮58，向着互相相反的方向转动。这样，就使第二 轧机13上的，横过上述轧制道次线PL的第二轧辊19向着互相相反的 方向旋转。与此同时，如上所述，即使上述第二机座18向着垂直于轧 制道次线PL的方向移位，，上述第二花键轴联结器60仍能将动力传 递给第二轧辊19。
在这里，第一驱动电机38和第二驱动电机52的转动都能够在工 件11通过轧制设备10的每一道次后反向，并且，位于送出一侧的轧 机12或13的旋转速度，控制得使它高于位于送进一侧的轧机13或12 的旋转速度，以便顺利地完成工件的轧制。
(本实施例的工作过程)
下面，描述按照上述构成的可逆无导向轧制设备的工作过程。首 先，根据要轧制的工件11的横断面形状，用螺旋压下装置分别调整第 一轧机12和第二轧机13中的第一轧辊17之间的间隙，和第二轧辊19 之间的间隙。然后，移动第一机座16和第二机座18，并用液压钢20 和22分别将它们定位在这样的位置上，使得第一轧机12中用作第一 轧辊17的椭圆形孔型的第一两用轧制孔型21的位置，以及第二轧机13 中用作第二轧辊19的圆形孔型的第二两用轧制孔型23的位置，与轧 制道次线PL对准。
在这样的状态下，当装载在位于第一轧机12外侧(离开第二轧机 13较远的一侧)的轧机工作台14上的工件11，通过第一轧辊17之间 所形成的第一两用轧制孔型21进行轧制时，工件11便轧制成具有椭 圆形断面的形状。在工件11仍夹在第一轧辊17之间时，它的前端部 分就送进并连续地通过第二轧辊19上的第二两用孔型23，轧制成圆横 断面形状。由于第一轧机12上的轧辊17与第二轧机13上的轧辊19 之间的中心距P设计成不大于轧辊17(19)直径R的1.5倍，所以工 件11能准确地送进到第二轧机13上的第二两用孔型23中，而不必在 两台轧机12与13之间加设夹持导向装置。此外，第一轧机12上的第 一轧辊17还可以为工件11起夹持导向的作用，以便有效地防止工件11 的扭曲。
由于第一轧机12上的轧辊17的旋转轴线和第二轧机13上的第二 轧辊19的旋转轴线，都相对于水平面倾斜45度角，所以工件的轧制 道次线PL离开安装轧制设备10的基础平面的高度就可以降低，从而 减小从车间的地面到基础平面的深度，达到降低基础工程等的费用的 目的。
当轧制成具有圆形横断面的工件11从第二轧机13中送出，到达 对面一侧的辊子工作台14上时，第二机座18便由第二液压缸22移位 一个预定的节距，使得另一个位置上用作椭圆形孔型的两用孔型23的 中心与轧制道次线PL对准。与此同时，在第一轧机12中，第一机座16 也由第一液压缸20使它移位一个预定的节距，以便使得另一个位置上 用作圆形孔型的两用孔型的中心与轧制道次线PL对准。这样，在机座 16和18互相关联地移位之后，工件11便从后端开始送进，通过第二 轧辊19上的第二两用孔型23，轧制成椭圆形横断面。然后，经过这种 加工后的工件11连续通过第一轧辊17中的第一两用孔型21，轧制成 圆形横断面。此时，工件11再一次准确地送到第一轧机12的第一两 用孔型21中，并有效地防止了工件11产生扭曲之类的问题。
如上所述，工件11在机座16和18每一次相关的移位后往复通过 轧机12和13时，就被轧制成所需要的横断面。在这里，工件11并不 需要通过轧机12和13中的全部两用孔型21和23，而只要按照预定的 方案，通过那些为获得规定的横断面所必需的孔型21和23就可以了。
接着，当产品改变了，需要改变工件11的直径等因素时，可以用 电动机之类分别使轧机12和13的螺旋压下装置的操作轴31向所需要 的方向转动。于是，偏心套筒25便转动，改变轧辊17之间和轧辊19 之间的间隙。即，轧机12和13的两用孔型21和23要分别根据工件11 所要制成的新产品，预先设定其功能是作为椭圆形孔型还是圆形孔型， 并且，这种新产品的工件11在根据预定的方案移动机座16和18的情 况下，相对于轧制设备10作往复运动，从而把共建11轧制成预定的 横断面。应该指出，在第一轧辊17之间形成的轧制孔型和在第二轧辊 19之间形成的轧制孔型都是两用孔型，既可以用作椭圆形孔型，也可 以用作圆形孔型，所以一套轧辊就可以轧制尺寸范围很大的工件11， 而少数几套轧辊则能够轧制尺寸范围更大的工件。
由于轧辊17和19在沿着轧制道次线的上游侧和下游侧布置成互 相靠近，其中心距P不大于轧辊直径的1.5倍，所以就能在没有夹持 导向装置的条件下进行精确的轧制。换言之，因改变产品而引起的调 整和检查夹持导向装置的复杂的工序可以取消了，结果，就能减少因 产品变化而造成的时间损失，从而提高了生产率。
此外，还不会发生由于有夹持导向装置而产生的次品，并且轧制 设备的总长度也缩短了，从而能更加有效地利用车间中的空间。
虽然在上述实施例中，轧辊17和轧辊19之间所形成的孔型是既 可以用作椭圆形孔型，又可以用作圆形孔型的两用孔型，但并不仅限 于这种两用孔型，例如，如图7a所示，可以在第一轧辊17上交替地 沿着轴向布置预定数量的椭圆形孔型61a和预定数量的圆形孔型61b； 又如图7b所示，可以在第二轧辊19上交替地沿着轴向布置预定数量 的圆形孔型62b和椭圆形孔型62a。在这个实施例中，在轧辊17(19) 之间所形成的孔型的内径设计成沿着轴向从轧辊的一端向另一端逐渐 减小。这样，使工件11交替地通过椭圆形孔型61a(62a)和圆形孔型 61b(62b)，就能够把它轧制成预定的横断面形状。应该指出，在工 件11前进的行程和后退的行程中，如果工件11首先通过的孔型是一 个椭圆形孔型61a(62a)，而接着通过的孔型是一个圆形孔型61b(62b)， 那么，就不需要倒转已经通过轧制设备10的工件11的送进方向，只 要把工件11向后送到轧制设备10的轧机13和12中，而不必沿径向 转动工件11。
与此同时，也可以使用具有菱形—方形孔型的第一轧辊17，即， 如图8a所示，可以在第一轧辊17上沿着它的轴向交替地形成预定数 量的菱形孔型63a和方形孔型63b；又如图8b所示，可以在第二轧辊 19上交替地沿着轴向形成预定数量的方形孔型64b和菱形孔型64a。 在采用菱形—方形孔型的情况下，如果工件最后通过的孔型是方形孔 型，那么在下一个道次中工件就不必沿轴向反转，于是机构就简化了。
在一对轧辊之间形成的孔型的数量不仅限于上述实施例。使轧辊 移位的驱动装置也不仅限于在本实施例中所用的液压缸，也可以是其 他机构，例如，可以采用电动机与螺杆螺母的组合。此外，轧辊相对 于水平面的倾斜姿态所根据的基准，也可以是第二轧机上的第二轧辊 的旋转轴线。顺便说说，第一轧机(一台轧机)中的第一轧辊的旋转 轴线与第二轧机(另一台轧机)中的第二轧辊的旋转轴线不一定要互 相错开90度，也可以是接近于直角。
下面，描述按照本发明另一个方面的无导向轧机生产线的实施例。 在现有技术中，用于包括钢棒料和线材在内的工件的孔型系统，一般 可以粗分为通过粗轧机生产线的粗轧，通过中间轧机生产线的中间轧 制，以及通过精轧机生产线的精轧。加热到所要求温度的工件，在通 过粗轧机生产线和中间轧机生产线时，轧制到预定的横断面尺寸，然 后，再通过精轧机生产线轧制成规定的成品横断面尺寸(横断面形状)。 以中间轧机生产线为例，以预定的间隔排成一列的许多轧机与一条工 件沿着它送进的轧制道次线对准，于是，工件在通过这些轧机时，被 轧制成可以被精轧机生产线接收的预定尺寸。
每一台轧机都有一对支承在机架上能够转动的轧辊，而工件则在 通过轧辊之间所形成的轧制孔型时，进行必要的轧制加工。在中间轧 机生产线上进行拉拔或轧制的关键问题是要采用交替布置的具有椭圆 形孔型和圆形孔型的椭圆形—圆形轧制孔型系统，或者采用交替布置 的具有菱形孔型和方形孔型的菱形—方形孔型系统。
在椭圆形—圆形轧制系统中，设置在圆形孔型进口侧的是基本上 由辊子组成的夹持导向装置，它引导一件在椭圆形孔型中轧制过的工 件沿着准确的方向进入一个圆形孔型内，以便进行精确的轧制。与此 同时，在菱形—方形孔型系统中，在复合型孔型的进口侧设置类似的 夹持导向装置，以保证高的面积缩减率。
此外，在每一台轧机上安装用于调整相对的轧辊之间的间隙的螺 旋压下装置，以便改变工件的横断面尺寸，也是很重要的。上述螺旋 压下装置用于使一根轧辊靠近或远离另一根固定在某一位置上的轧 辊。换言之，装在机架内的支承着一根旋转的轧辊的机座是可以移位 的，并且采用合适的驱动机构使这个机座移位，来调整轧辊之间的间 隙。
但是，当使用安装在轧机内的螺旋压下装置调整轧辊之间的间隙 时，设置在轧机之间的夹持导向装置也需要相应地调整到适当的位置， 结果，为了根据产品的变化等情形进行调整，很不利地需要很长的时 间。由于夹持导向装置导向的失败，会导致有缺陷的轧制产品，因此 经常维修轴承、检查轧辊表面的伤痕，检查轧辊的转动等等是很重要 的。还应该指出，上述介于轧机之间的夹持导向装置使得机械的结构 复杂化了，并且需要额外的设备费用。
此外，在完成高速轧制时，由于工件的温度因轧制时的变形而上 升得很高，在实践中要通过水冷式水槽之类在轧机的出口侧冷却工件， 以便控制温度的上升。还可以指出，当工件在具有椭圆形横断面孔型 的轧机上轧制时，由于工件的形状，必须对它进行加压水冷，所以就 不能利用水冷式水槽进行冷却，及工件就不能得到足够的冷却。
图9表示按照本实施例的无导向轧机生产线的示意构成图。许多 轧制设备110(本实施例中为6台轧制设备)以预定的间隔布置成对准 一条工件沿着它送进的轧制道次线PL。每一台轧制设备110都有串联 地布置的一台第一轧机113和一台第二轧机115。第一轧机113位于上 游侧(相对于加工方向的后方)，并且具有横过轧制道次线PL的，互 相相对的一对旋转的第一轧辊112，而第二轧机115位于下游侧(相对 于加工方向的后方)，并且也具有横过轧制道次线PL的，互相相对的 一对旋转的第二轧辊114。第一轧机113中第一轧辊112的旋转轴线设 计成能在与第二轧机115中的第二轧辊114成90度角的方向上移位， 并且，第一轧辊112和第二轧辊114的旋转轴线的方向都布置成相对 于水平面倾斜45度(X方向)角。这里应该指出，例如，在设置在第 一轧机113中的两根第一轧辊112的基础上，各轧辊112的旋转轴线 相对于水平面的倾斜角并不限于45度，而是可以在20度到90度的范 围内，但最好是45度。
如图12或13所示，在第一轧机113的第一轧辊112之间形成了 一个椭圆形孔型116和一个圆形孔型117作为轧制孔型，两个孔型之 间沿轴向的间隔是固定的，同时，在第二轧机115的第二轧辊114之 间也形成了一个椭圆形孔型116和一个圆形孔型117作为轧制孔型， 两个孔型之间沿轴向的间隔是固定的。在本实施例中，第一轧机113 中的椭圆形孔型116和第二轧机115中的圆形孔型的位置都与轧制道 次线PL对准，而通过这台轧制设备110后的工件111则具有圆的横断 面形状。应该指出，其中安装了第一和第二轧机113和115的轧辊112 和114的两个机座120(将在下面描述)，是能够分别相对于轧制设备 110的机架119移动的。上述分别位于上游侧和下游侧的机座120是可 以互换的，以使另一个椭圆形孔型116或另一个圆形孔型117与上述 轧制道次线PL对准，因此，工件111也能通过这另两个孔型进行轧制。 但是，在这种情况下，下游侧的轧制孔型必须是圆形的孔型117。
如图10所示，在第一轧机113中的第一轧辊112与在第二轧机115 中的第二轧辊114之间的中心距P，要预先设定为不大于轧辊112(114) 直径R的1.2倍。如上所述，沿着轧制道次线，通过减小布置成互相 相邻的一对轧辊112和另一对轧辊114之间的中心距P，即使没有工件 夹持导向装置，也能够把首先通过第一轧机113中的椭圆形孔型116 中轧制的工件111，准确地引导到第二轧机115中的圆形孔型117中。 这就是说，根据产品的变化而必须的调整和检查夹持导向装置的操作 可以省掉了，而且由于存在夹持导向装置而产生的有缺陷的产品也消 除了。此外，由于没有夹持导向装置，轧制设备的总长度缩短了。在 每一台轧制设备110的出口侧都有作为冷却装置的水冷式水槽118，所 以，通过每一台轧制设备110时轧制过的、温度提高了的工件111，在 通过水槽118(温度控制器)时被冷却，以使工件111保持适合于在下 一台轧制设备110中进行轧制加工的温度。
应该指出，相对的两根轧辊112和114之间的中心距P，可以利用 一种像螺旋压下装置那样的机构(将在下面描述)来调整轧机113(115) 的相对的一对轧辊112(114)之间的间隙。因此，下面将描述轧机113 和115的构成。
由于第一轧机113和第二轧机115的构成相同，只有轧辊112的 旋转轴线是与轧辊114的轴线成90度角，所以下面只描述第一轧机113 的构成。第二轧机115中与第一轧机113相同的构件分别标以同样的 标号，并省略了它们的详细描述。
如图10所示，轧制设备110的机架119中的机座120有两对方向 垂直于轧制道次线PL的通孔120a，每一对通孔包括一个上通孔120a 和一个下通孔120a。即，在工件的轧制道次线PL的每一侧，分别在上 部位置和下部位置，在第一机座的内部位置(紧靠下游侧)上，有四 个通孔120a。在每一个通孔120a中安装一个能转动的偏心套筒121， 并且每一个偏心套筒121中有一个轴线与上述通孔120a的轴线错开位 置的偏心通孔121a。一根轧辊轴122插入上述上、下偏心通孔121a中， 并通过轴承123支承在其中，能够转动。与此同时，在轧辊轴122上， 在两个偏心套筒121之间，安装了能与轴122一起转动的第一轧辊112。 工件111在通过布置成对角线方向互相垂直的一对第一轧辊112之间 形成的椭圆形孔型116时，进行轧制。如图11所清楚显示的，各插入 偏心套筒121的偏心通孔121a中，并由其支承的轧辊轴122的轴线C1， 设计成能相对于偏心套筒121的轴线C2移动一个所要求的量，并且还 设计成能通过用一种机构(将在下面描述)使偏心套筒121向正向或 反向旋转，使轴线C1移位。
在机座120中的轧辊轴122的上游侧，支承着一对能转动的调整 轴124，这对调整轴正对着安装在轧辊轴122上部和下部的偏心套筒 121，并且与上述轧辊轴122垂直。如图11所示，各调整轴124上都 安装着一对分别对着相应的偏心套筒的调整蜗杆125，并且能与轴124 一起转动。每一个调整蜗杆125都与在协同工作的偏心套筒121的外 圆周上形成的齿121b啮合。这两根安装在各调整轴124上的调整蜗杆 125具有相反的螺旋线方向，而对着安装在同一根轧辊轴122上的偏心 套筒121的调整蜗杆125则具有同一方向的螺旋线。与此同时，上述 调整轴124各在其一个轴端上有一个与其一起转动的操作蜗轮126。这 些操作蜗轮126分别与安装在操作轴127上协同工作的操作蜗杆128 啮合，而操作轴127则支承在机座120中，能够转动。更具体的说， 如果操作轴127用适当的驱动装置，例如一台电动机驱动，使它向着 正向或反向转动，那么这一对向着同一个方向转动的调整轴124，就分 别通过调整蜗杆125使得协同工作的偏心套筒121转动。于是，各自 由一对偏心套筒121支承着的轧辊轴122之间的中心距就发生变化， 达到了调节相对的第一轧辊112之间的间隙的目的。
如上所述，在具有利用偏心套筒121的螺旋压下装置的第一轧机 113中，如图10所示，机座120的下游侧(轧辊轴122想着它移动的 一侧)设计成只有非常薄的厚度。与此同时，在第二轧机115中，轧 辊轴122的位置是向着机座120上游侧偏心的，因此，机座120上游 侧的厚度很薄。第一轧机113和第二轧机115互相靠得很近，以致它 们互相相对的内壁自由很薄的厚度，结果第一轧机113上的轧辊112 与第二轧机115上的轧辊114之间的中心距P可以设定为不大于轧辊 112(114)直径R的1.2倍。
如图12～14所示，构成轧制设备110的第一轧机113上的第一轧 辊112和第二轧机115上的第二轧辊114都由单独一台驱动电机129 驱动。这本实施例中，各轧制设备110都设计成能完成面积缩减率在25％ 到40％范围内的两个轧制道次。
如图12所示，一根能转动的水平第一驱动轴130支承在工件的轧 制道次线PL左侧的下方，并在垂直于轧制道次线PL的方向上延伸。 如图14所示，一根支承在齿轮箱131中能转动的第一传动轴132通过 第一联轴器133连接在第一传动轴130上相对于轧制道次线PL的远端。 与此同时，一个第一减速齿轮134安装在上述第一传动轴132上，能 与其一起转动。齿轮134与固定在驱动电机129的输出轴129a上的驱 动齿轮135啮合，能与其一起转动。这样，如果开动驱动电机129，上 述第一驱动轴130便通过驱动齿轮135、第一减速齿轮134和第一传动 轴132，向着所要求的方向旋转。
相对于第一驱动轴130倾斜45度角的第一中间轴136，在第一驱 动轴的上方支承在机架119中能够转动，而固定在轴136的一端、能 与其一起转动的第一中间伞齿轮137则与固定在第一驱动轴130上的 第一伞齿轮138啮合，并与其一起转动。另外，一对能转动的第一轧 辊轴139支承在机架119中，并与第一中间轴136平行(相对于水平 面成45度倾斜角)。安装在一根轧辊轴139上，能与其一起转动的第 一连接齿轮140与固定在第一中间轴136上能与其一起转动的第一从 动齿轮141啮合。此外，第一轧辊轴112上那些指向轧制道次线PL的 端部，通过能沿轴向移位的第一可卸联轴器142分别与第一轧机113 上第一轧辊112的轧辊轴122连接。这里，一对第一轧辊轴139分别 与协同工作的第一连接齿轮140啮合，以便能向着互相相反的方向转 动。即，当第一驱动电机129驱动上述第一驱动轴130向所要求的方 向转动时，这一对第一驱动轴139便通过第一伞齿轮138、第一中间伞 齿轮137、第一从动齿轮141和第一连接齿轮140，向着互相相反的方 向转动。这就使得第一轧机113的互相相对、越过轧制道次线PL的一 对第一轧辊112向着互相相反的方向转动。
一根能转动的长轴143沿着与第一驱动轴130平行的方向延伸， 并越过轧制道次线PL。一根支承在齿轮箱131中能够转动的第二传动 轴144，通过第二联轴器145连接在上述长轴143的左端。另外，一个 第二传动齿轮146固定在上述第二传动轴144上，能与其一起转动。 第二传动齿轮146与固定在第一传动轴132上能与其一起转动的第一 传动齿轮147啮合。这样，当开动驱动电机129时，上述长轴143便 向着与第一驱动轴130相反的方向转动。
如图13所示，第二驱动轴148在轧制道次线PL下部左侧，对着 第一驱动轴130，支承在机架119上能够转动。一个固定在第二驱动轴 148上，能与其一起转动的从动中间齿轮149与固定在长轴143上能与 其一起转动的驱动中间齿轮150啮合，结果，上述第二驱动轴148向 着与第一驱动轴130相同的方向转动。一根与第二驱动轴148倾斜成45 度角的第二中间轴151在机架119中支承在第二驱动轴148的上方， 能够转动。而一个固定在轴151一端，能与其一起转动的第二中间伞 齿轮152，则与固定在水平第二驱动轴148上能与其一起转动的第二伞 齿轮153啮合。此外，一对第二轧辊轴154支承在机架119上能够转 动，并且与第二中间轴151平行(相对于水平面倾斜45度角)。固定 在一根轧辊轴154上能与其一起转动的第二连接齿轮155，与固定在第 二中间轴151上能与其一起转动的第二从动齿轮156啮合。
此外，一根第二轧辊轴154的指向轧制道次线PL的端部，通过第 二可卸联轴器157，连接在第二轧机115中一根第二轧辊114的轧辊轴 122上，可以拆卸。与此同时，另一根第二轧辊轴154的指向轧制道次 线PL的端部，则通过第二可卸联轴器157连接在第二轧机115上另一 根第二轧辊114的轧辊轴122上，可以拆卸。这一对第二轧辊轴154 在两个第二连接齿轮155之间啮合的状态下，能想着互相相反的方向 旋转。即，当驱动电机129通过长轴143驱动第二驱动轴148向看与 第一驱动轴130同样的方向转动时，这一对第二轧辊轴154便通过第 二伞齿轮153、第二中间伞齿轮152、第二从动齿轮156和第二连接彩 155向着互相相反的方向转动。这就使得第二轧机115的这一对越过轧 制道次线PL互相相对的第二轧辊114向着互相相反的方向转动。
下面，描述按照上述构成的无导向轧机工作线的工作过程。如图9 所示，具有所要求的横断面尺寸的工件111被引导到位于最上游位置 的第一轧制设备110的第一轧机113上，并且，在通过第一轧机113 的一对相对的第一轧辊112之间形成的椭圆形孔型116时，受到所需 要的轧制加工。经过加工的工件111连续地供入第二轧机115的一对 第二轧辊114之间，并且，在通过第二轧辊114之间形成的圆形孔型117 时，受到所需要的轧制加工。在这里，第一轧机113的轧辊112与第 二轧机115的轧辊114之间的中心距P设计成不大于这些轧辊112 (114)直径的1.2倍，所以在没有夹持导向装置的情况下，工件111 也能准确地供入第二轧机115的圆形孔型117中。此外，第一轧机113 上的第一轧辊112还可以用作工件的夹持导向装置，有效地防止了工 件111的扭曲等情况。
由于第一轧机113上的第一轧辊112的轴线和第二轧机115上的 第二轧辊114的轴线都与水平面倾斜成45度角，所以工件的轧制道次 线PL离开安装轧制设备110的基准平面的高度就能够降低，从而减少 从车间的地面到基础平面的深度，达到了减少基础工程等的费用的目 的。
如图9所示，通过了第一轧制设备110的工件111，在通过水冷水 槽118时被冷却到适合于轧制的温度，然后，再被引导到第二轧制设 备110，进行另一次必要的轧制加工。然后，工件111在轧制加工的状 态下有轧制设备110向下游送进，并由水冷水槽118冷却，这样的工 序以上述同样的方式交替地重复，直到工件具有所要求的横断面尺寸。 更具体的说，由于工件111从每一套轧制设备110上送出来时都具有 圆形的横断面形状，所以，即使工件111以很高的速度进行轧制，在 它通过位于各轧制设备110的出口侧的水冷水槽118时，也能够有效 地冷却，以控制因轧制变形而造成的温度上升，从而能够在工件111 保持适当的、恒定的温度下进行轧制加工。
接着，当改变产品，工件111的直径等需要变化时，用电动机之 类分别使轧机113和115的螺旋压下装置的操作轴127向所要求的方 向转动。于是，偏心套筒121便转动，改变轧辊112之间的间隙和轧 辊114之间的间隙。因此，如果新产品的工件111供入轧制设备110 中，就能由两对相对的轧辊112和114对工件111施加所需要的轧制 加工。
采用若干套各具有一对轧辊112和一对轧辊114的轧制设备110， 并且将这些轧辊布置成沿着工件的轧制道次线的上游侧和下游侧互相 靠近，其中心距P不大于轧辊直径的1.2倍，就能构成一条没有工件 夹持导向装置的，由轧机组成的生产线。换言之，因产品改变而引起 的调整和检查夹持导向装置的哪些繁杂的操作就能够取消了，结果， 因产品改变而造成的时间损失就能够减少，提高了生产效率。此外， 还没有了由于存在夹持导向装置而产生的次品，而且轧制设备的生产 线的总长度也能缩短，从而能更有效地利用车间的面积。
这里还应该指出，以上所描述的实施例是在每一对轧辊之间形成 两个孔型的情况。但是，孔型的数量也可以是一个或多于两个。构成 每一套轧制设备的这一对轧机也可以分别由单独的驱动电机驱动。此 外，上述冷却装置也不限于实施例中所说的水冷水槽，也可以使用其 他冷却装置。此外，这种无导向轧机的生产线可以应用于所有种类的 生产线：粗轧机生产线、中间轧机生产线和精轧机生产线。轧辊相对 于水平面设定的倾斜姿态的基准也可以是在下游的(第二)轧机上的 轧辊的旋转轴线。在第一轧机(一台轧机)中的第一轧辊的旋转轴线， 以及在第二轧机(另一台轧机)中的第二轧辊的旋转轴线不是一定要 互相错开90度，而可以是接近于直角。
简言之，按照本发明第二方面的无导向轧制设备的生产线的构成 如下：
许多轧制设备110布置成与工件111沿着它送进的轧制道次线PL 对准。每一套轧制设备110都包括一对布置在轧制道次线的上游侧和 下游侧的轧机113和115。每一台轧机113(115)有一对轧辊112(114)。 上述两台轧机113和115布置成轧辊112和114之间的中心距不大于 轧辊直径的1.2倍。在一台轧机113中的轧辊的旋转轴线与另一台轧 机115中的轧辊114的旋转轴线错开大致成直角，并且，用作基准的 一台轧机113中的轧辊112的旋转轴线相对于水平面倾斜20度到90 度的角度。在轧制设备110中，轧机115的位置在工件111沿着它送 进的轧制道次线的下游，它设计成具有一个圆形的孔型117，以便把工 件111轧制成圆形的断面形状。冷却装置118设置在每一套轧制设备110 的出口处。
如上所述，按照本发明的可逆无导向轧制设备，由于两台轧机之 间的轧辊的中心距很短，所以，即使没有夹持导向装置也能顺利地完 成工件的轧制。即，没有工件的夹持导向装置能简化轧制设备的结构 和缩短轧制设备的总长度，达到，节约费用的目的。此外，还可以消 除由于存在夹持导向装置而产生的次品，并且有利地取消了因产品改 变而必须进行的调整和检查工序。
由于每一台轧机中的轧辊上的孔型都设计成具有既能用作椭圆形 孔型，又能用作圆形孔型，所以一套轧辊就能够轧制尺寸范围很大的 工件，而少数几套轧辊所能轧制的尺寸范围就更大。因此，轧辊的储 存管理简化了，设备的费用降低了。
与此同时，在按照本发明的另一个方面的无导向轧机的生产线上， 采用各自具有两对互相靠得很近，中心距很短，与工件的轧制道次线 对准的轧辊的轧制设备，可以在没有夹持导向装置时方便地轧制工件。 换言之，取消了工件的夹持导向装置，以达到简化轧制设备的结构， 以及缩短轧制设备生产线的总长度的目的，从而降低成本。此外，还 可以消除由于存在夹持导向装置而产生的次品，并且有利地取消了因 产品改变而必须进行的调整和检查工序。
此外，由于从各轧制设备中送出来的工件都具有圆形的横断面形 状，并且，由于在各轧制设备的出口处设置了冷却装置，所以工件能 均匀地冷却到适当的温度(防止温度升高)，而不需要加压的冷却。
对于本技术领域的技术人员来说，很明显，在不脱离本发明的构 思或范围的前提下，本发明可以用许多其他特定的方式来实施。
因此，以上所描述的例子和实施例只是说明性的，而不是限制性 的，本发明不仅限于以上详细描述的例子，而是可以在权利要求书所 限定的范围内进行改进的。