JP2002005156A - 軸受装置の監視方法とその装置 - Google Patents

軸受装置の監視方法とその装置

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JP2002005156A JP2001119848A JP2001119848A JP2002005156A JP 2002005156 A JP2002005156 A JP 2002005156A JP 2001119848 A JP2001119848 A JP 2001119848A JP 2001119848 A JP2001119848 A JP 2001119848A JP 2002005156 A JP2002005156 A JP 2002005156A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 連続鋳造設備１２におけるローラ１０のロー
ラジャーナル軸受のハウジング３内に少なくとも１つの
軸受２を備えた軸受装置１を監視する方法およびその装
置において、適時に、軸受装置における保守作業あるい
は修理作業を開始できるように、改良することを課題と
する。 【解決手段】ａ）軸受２あるいはこの軸受２に隣接する
部位におけるプロセス量Ｗを測定し、 ｂ）プロセス量Ｗの測定値を評価装置５に導き、 ｃ）その測定値を記憶された設定値Ｗmax/minと比較
し、 ｄ）測定値Ｗが記憶された設定値Ｗmax/minを超過する
か下まわるや否や、信号を発する、ようにして、軸受装
置を監視する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造設備にお
けるローラのローラジャーナル軸受のハウジング内に少
なくとも１つの軸受を備えた軸受装置を監視する方法に
関する。また本発明はその軸受装置の監視装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】連続鋳造設備において、金型からの予め
変形されなおまだ高温で垂直に上から送られてくる金属
は、９０°転向され、次の加工に（水平方向に）導かれ
る。金型から出た金属はまだ高温であるが、垂直方向か
ら水平方向への９０°の転向がなされるので、かなり大
きな力が加えられねばならないほどに、既に強固になっ
ている。この９０°の転向のために、多数のローラから
成り帯状金属を徐々に曲げるローラ式曲げ装置が設けら
れている。
【０００３】そこで採用されるローラは架台に配置され
ている。そのローラは両端にジャーナルを有し、その各
ジャーナルはハウジング内に支持されている。ハウジン
グとローラジャーナルとの間に、軸受装置が設けられて
いる。
【０００４】連続鋳造過程の品質並びにその経済性は、
主に軸受装置の機能性によって決定される。従って、時
間が経過するうちに軸受の損傷が生じないことが保証さ
れねばならない。その軸受の損傷は、一定した時間間隔
における予防的保守点検によって防止される。
【０００５】しかし、これは、予防的保守点検が時々実
施されるが、その一方で軸受が未だかかる保守を必ずし
も必要としていない、という問題点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、連続
鋳造設備におけるローラのローラジャーナル軸受の軸受
装置を監視する方法とその装置において、これを、軸受
装置並びにその周辺領域の保守点検ないし整備あるいは
更新が、本当に必要とされるときだけ実際に保守作業が
開始されるようにすることができるように、改良するこ
とにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明に基づ
いて、軸受装置の監視方法が、 ａ） 軸受あるいはこの軸受に隣接する範囲におけるプ
ロセス量を測定する、 ｂ） プロセス量の測定値を評価装置に導く、 ｃ） その測定値を、記憶された設定値と比較する、 ｄ） 測定値が記憶された設定値を超過するか下まわる
や否や、信号を発する、過程を有していることによっ
て、解決される。
【０００８】即ち本発明は、連続鋳造設備におけるロー
ラのローラジャーナル軸受の軸受装置の機能性ないし実
用性を特徴づけるプロセス量が、適当なセンサによって
監視され、記憶された最大値ないし最小値と永続的に比
較される、という考えを目指している。その最大値ない
し最小値は、軸受装置の規定通りの運転にとってなお正
に可能である限界値として、記憶器に記憶されている。
実際値と設定値とを比較することによって、許容公差範
囲から逸脱した際、信号が発せられ、その信号が、連続
鋳造設備の作業員に、ローラジャーナル軸受ないしその
周辺領域についての点検ないし交換作業が必要である、
ことを報知する。
【０００９】本発明における一実施形態において、プロ
セス量は軸受に作用する力である。その力は、軸受軸方
向に作用する力並びにあるいは軸受半径方向に作用する
力である。この力の測定に対して、従来において種々の
力測定軸受が知られている。ここでは、最大可能軸受力
に対して記憶された設定限界値は、例えば軸受周辺領域
における摩耗あるいは他の例えば架台におけるローラの
傾斜のような異常によって、ローラ軸受に許容できない
大きな力が作用したときに、監視系統の応答即ち信号の
発信が行われるように、決めなければならない。
【００１０】その代わりにあるいはそれに加えて、プロ
セス量が、軸受内における湿度あるいは軸受の潤滑剤に
おける含水量であることを提案する。特に、軸受内に許
容できない高い湿度が生じたとき、軸受の損傷が生ずる
ことが、明らかに分かっている。従って、従来公知の湿
度センサで、軸受あるいはその周辺領域における適当な
個所で、湿度の値が測定され、監視される。その代わり
にあるいはまたそれに加えて、軸受における温度を監視
することができる。その場合、軸受の外輪における温度
は簡単に測定できるので、この温度を利用することが有
利である。
【００１１】更に、監視するプロセス量が、ハウジング
の弾性変形および又は塑性変形であることを提案する。
その変形は、ハウジングの円周方向並びに軸方向におい
て測定される。その場合、前者はハウジングの楕円度に
対する値を提供し、後者の場合、ハウジングの円筒度が
監視される。ここで測定すべきハウジングの変形は、特
に、弾性変形および場合によって存在する塑性変形の重
なりとして生ずる。ハウジングの変形が或る限界値に達
したとき、軸受の寿命がかなり大きく減少されること
が、確認されている。これは、ハウジングの修理あるい
は保守が必要であることを、確実に暗示する。
【００１２】同じようにして、その代わりにあるいはそ
れに加えて、プロセス量が、軸受の設定部位の振動振幅
および又は振動周波数であることを提案する。更に、選
定された軸受部位の振動加速度が監視される。軸受の振
動特性の監視および特にその統計的評価（振幅、周波
数、加速度）は、軸受を点検することないしは交換する
ことが必要であるか否かに対する指標として関与され
る。その代わりにあるいはそれに加えて、軸受のプロセ
ス量として、その回転数を監視することを提案する。こ
れは、特に連続鋳造設備の場合、ここでは通常ローラの
回転数が特別に監視されないので、価値がある。その測
定値は、本発明の他の実施態様において、無線式で伝送
され、その場合特に好適には、誘導並びに無線による伝
送が利用される。
【００１３】連続鋳造設備におけるローラのローラジャ
ーナル軸受のハウジング内に少なくとも１つの軸受を備
えた軸受装置を監視する方法を実施するための本発明に
基づく監視装置は、軸受あるいはこの軸受に隣接する範
囲におけるプロセス量を検出する１つあるいは複数のセ
ンサと、プロセス量の測定値を評価装置に導くための手
段と、測定値を記憶された設定値と比較するための手段
と、測定値が記憶された設定値を超過するか下まわるや
否や信号を発するための手段とを有していることによっ
て特徴づけられている。
【００１４】軸受における問題となるプロセス量を監視
するセンサとして、採用状態に応じて、力センサ、湿度
センサ、温度センサ、（特に１つあるいは複数のストレ
ーンゲージの形をした）変形検出器、および又は速度検
出器あるいは加速度検出器が利用される。
【００１５】軸受は好適には転がり軸受であり、特に、
複列自動調心ころ軸受あるいは単列あるいは複列トロイ
ダル軸受である。
【００１６】本発明の他の実施形態において、プロセス
量の測定値を評価装置に導くための手段が、その値を、
無線式に特に誘導あるいは無線によって伝送する。
【００１７】本発明に基づく構想によって、連続鋳造設
備におけるローラのローラジャーナル軸受における種々
のプロセス量を監視することができ、軸受を点検ないし
交換する処置を講じなければならない必要を的確に推論
することができる。このようにして、軸受が損傷し始め
たときに、軸受装置の交換を実施するために、適時（適
切な時間）に、適切な活動を開始させることができる。
これによって、連続鋳造設備における全製造過程は最適
な状態にされる。同じことは、ハウジングおよび架台に
おけるその周辺領域に対しても言える。ここでも、上述
した処置によって、適時に、交換部品が取り付けられる
ことが保証される。問題となるプロセス量の測定および
監視によって、ローラジャーナル軸受の部位における摩
耗が明らかにされ、保守作業が必要であることが、自動
的に適時に報知される。これは、不定の停止並びに欠陥
源を直接認識する可能性について、高い信頼性を意味す
る。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下図に示した実施例を参照して
本発明を詳細に説明する。
【００１９】図１には、連続鋳造設備１２が斜視図で概
略的に示されている。高温に加熱されてはいるが既に形
状が安定した高温帯状金属の形をした金属（鋳造金属１
１参照）が、金型（図示せず）から出て垂直に上方から
送られている。この帯状金属１１は垂直方向から水平方
向に「曲げなければ」ならない。この曲げには、金属１
１の形状安定性（強度）が既にかなり大きいので、非常
に大きな力を必要とする。このために、帯状金属１１を
徐々に水平に曲げるように位置されている多数のローラ
１０から成る曲げ装置が採用されている。
【００２０】その各ローラ１０は両端が支持されてい
る。図２には１つのローラ１０のジャーナル４付き片側
端が示されている。そのジャーナル４はハウジング３内
に支持されている。その支持のために、ここでは自動調
心ころ軸受２から成る軸受装置１が使われている。
【００２１】軸受装置１内および又はハウジング３内に
おける適当な個所に、センサ６が組み入れられている。
この種のセンサ６は軸受分野において良く知られてい
る。即ち力センサが装備されている力測定軸受が知られ
ている。同じようにして、湿度センサあるいは温度セン
サが軸受に組み入れられる。また同様に、ストレーンゲ
ージを配置し結線することによって、軸受装置の変形を
検出することができる。更に、主に振動を表示するため
に、軸受に加速度センサあるいは変位センサを組み入れ
ることもできる。
【００２２】そのセンサ６は検出されたプロセス量Ｗを
評価装置５に伝える。このために、測定値を導くための
手段７が採用されている。プロセス量Ｗの値の伝送が無
線式に行われ、例えば無線あるいは誘導によって行われ
ることが、図２において破線矢印によって示されてい
る。
【００２３】評価装置５にはプロセス量Ｗの測定値のほ
かに、記憶された設定値Ｗmax／minも入力される。その
測定値Ｗを設定値Ｗmax／minと比較するための手段８に
おいて、測定値Ｗがまだ許容公差範囲（設定値）内にあ
るか否か、即ち許容最大値よりまだ小さいか、ないしは
許容最小値よりまだ大きいかが、確認される。ここでは
勿論、主に、力、湿度、温度あるいは変形に対する測定
値とその設定最大値との比較が問題とされている。
【００２４】測定プロセス量が設定公差範囲ないし設定
最大値を超過したとき、信号発生手段９がその旨を知ら
せる信号を発信させる。これは多種多様の方式で行え、
例えば表示ランプによって、あるいは音響信号によって
行える。重要なことは、連続鋳造設備の作業員が、軸受
部位における許容運転パラメータが超過されたことにつ
いて報知されることである。そして、軸受について修理
作業が行わされ、軸受が故障しなくなるようにされる。
【００２５】図示の実施形態には、（一般に普通である
ように）ローラが両端に軸受装置で支持されるジャーナ
ルを有する方式が示されている。しかしローラが両端部
位に中空孔を有し、これらの中空孔に、ハウジングに設
けられたジャーナルが係合するようにすることも、勿論
考えられる。この場合、軸受はジャーナルと中空孔の円
筒状内周面との間に配置される。
【図面の簡単な説明】
【図１】連続鋳造設備のローラ式曲げ装置の斜視図であ
る。
【図２】ローラジャーナルの軸受およびその監視に使用
する他の構成要素の概略断面図である。
【符号の説明】
１ 軸受装置 ２ 軸受装置の軸受 ３ ハウジング ４ ローラジャーナル ５ 評価装置 ６ センサ ７ 測定値を評価装置に導くための手段 ８ 測定値と設定値とを比較するための手段 ９ 信号を発するための手段 １０ ローラ １１ 鋳造金属 １２ 連続鋳造設備 Ｗ プロセス量（値） Ｗmax／min プロセス量に対する記憶された設定値
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｃ 41/00 Ｆ１６Ｃ 41/00 Ｇ０８Ｃ 17/02 Ｇ０８Ｃ 17/00 Ｂ Ｆターム(参考） 2F073 AA35 AB06 BB01 BC02 CC01 FF01 FF03 GG01 3J101 AA15 AA43 AA52 AA62 FA26 GA35 3J103 AA02 BA46 CA62 DA07 FA16 GA02 GA15 4E004 LC10 MD04 PA10

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 連続鋳造設備１２におけるローラ１０の
    ローラジャーナル軸受のハウジング３内に少なくとも１
    つの軸受２を備えた軸受装置１を監視する方法におい
    て、 ａ） 軸受２あるいはこの軸受２に隣接する範囲におけ
    るプロセス量Ｗを測定する、 ｂ） プロセス量Ｗの測定値を評価装置５に導く、 ｃ） その測定値を、記憶された設定値Ｗmax／minと比
    較する、 ｄ） 測定値Ｗが記憶された設定値Ｗmax／minを超過す
    るか下まわるや否や、信号を発する、過程を有している
    ことを特徴とする軸受装置の監視方法。
  2. 【請求項２】 プロセス量Ｗが、軸受２に作用する力で
    あることとする請求項１に記載の軸受装置の監視方法。
  3. 【請求項３】 力が軸受軸方向に作用する力であること
    とする請求項２に記載の軸受装置の監視方法。
  4. 【請求項４】 力が軸受半径方向に作用する力であるこ
    ととする請求項２に記載の軸受装置の監視方法。
  5. 【請求項５】 プロセス量Ｗが、軸受２内における湿度
    あるいは軸受２の潤滑剤における含水量であることとす
    る請求項１に記載の軸受装置の監視方法。
  6. 【請求項６】 プロセス量Ｗが、軸受２における温度、
    特に軸受２の外輪における温度であることとする請求項
    １に記載の軸受装置の監視方法。
  7. 【請求項７】 プロセス量Ｗが、ハウジング３の変形量
    であることとする請求項１に記載の軸受装置の監視方
    法。
  8. 【請求項８】 ハウジング３の変形量が、ハウジング３
    の円周方向において測定されることとする請求項７に記
    載の軸受装置の監視方法。
  9. 【請求項９】 ハウジング３の変形量が、ハウジング３
    の軸方向において測定されることとする請求項７に記載
    の軸受装置の監視方法。
  10. 【請求項１０】 プロセス量Ｗが、軸受２の設定部位の
    振動振幅および又は振動周波数であることとする請求項
    １に記載の軸受装置の監視方法。
  11. 【請求項１１】 プロセス量Ｗが、軸受２の設定部位の
    振動加速度であることとする請求項１に記載の軸受装置
    の監視方法。
  12. 【請求項１２】 プロセス量Ｗが、軸受２の回転数であ
    ることとする請求項１に記載の軸受装置の監視方法。
  13. 【請求項１３】 測定量Ｗが無線式で伝送されることと
    する請求項１ないし請求項１２のいずれか１つに記載の
    軸受装置の監視方法。
  14. 【請求項１４】 無線伝送が、誘導によって行われるこ
    ととする請求項１３に記載の軸受装置の監視方法。
  15. 【請求項１５】 無線伝送が、無線によって行われるこ
    ととする請求項１３に記載の軸受装置の監視方法。
  16. 【請求項１６】 連続鋳造設備１２におけるローラ１０
    のローラジャーナル軸受のハウジング３内に少なくとも
    １つの軸受２を備えた軸受装置１を監視する請求項１な
    いし請求項１５のいずれか１つに記載の方法を実施する
    ための監視装置において、軸受２あるいはこの軸受２に
    隣接する範囲におけるプロセス量Ｗを検出する１つある
    いは複数のセンサ６と、プロセス量Ｗの測定値を評価装
    置５に導くための手段７と、測定値Ｗを記憶された設定
    値Ｗmax／minと比較するための手段８と、測定値Ｗが記
    憶された設定値Ｗmax／minを超過するか下まわるや否や
    信号を発するための手段９とを有していることを特徴と
    する軸受装置の監視装置。
  17. 【請求項１７】 センサ６が力センサであることとする
    請求項１６に記載の軸受装置の監視装置。
  18. 【請求項１８】 センサ６が湿度センサであることとす
    る請求項１６に記載の軸受装置の監視装置。
  19. 【請求項１９】 センサ６が温度センサであることとす
    る請求項１６に記載の軸受装置の監視装置。
  20. 【請求項２０】 センサ６が変形検出器、特にストレー
    ンゲージであることとする請求項１６に記載の軸受装置
    の監視装置。
  21. 【請求項２１】 センサ６が速度検出器あるいは加速度
    検出器であることとする請求項１６に記載の軸受装置の
    監視装置。
  22. 【請求項２２】 軸受２が転がり軸受であることとする
    請求項１６ないし請求項２１のいずれか１つに記載の軸
    受装置の監視装置。
  23. 【請求項２３】 軸受２が複列自動調心ころ軸受である
    こととする請求項２２に記載の軸受装置の監視装置。
  24. 【請求項２４】 軸受２が単列あるいは複列トロイダル
    軸受であることとする請求項２２に記載の軸受装置の監
    視装置。
  25. 【請求項２５】 プロセス量Ｗの測定値を評価装置５に
    導くための手段７が、その値を無線式に、特に誘導ある
    いは無線によって伝送することとする請求項１６ないし
    請求項２４のいずれか１つに記載の軸受装置の監視装
    置。
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