JP2018059796A - 鋼板矯正機のバックアップロール回転周速測定装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】新たなスペースを設けることなく、かつ過酷な設備環境の影響を少なくバックアップロールの回転周速を測定することができる、鋼板矯正機のバックアップロール回転周速測定装置および方法を提供することを目的とする。【解決手段】鋼板矯正機のバックアップロールの軸受エンドカバー内に、外周部に複数の凹凸が設けられたエンドプレートと、該エンドプレート外周部の凹凸と所定の距離に対向して設置された非接触型の近接センサと、該近接センサで測定された回転パルスから前記バックアップロールの回転周速を演算する演算器とを、具備する。【選択図】図３

Description

本発明は、鋼板矯正機のバックアップロール回転周速測定装置および方法に関するものである。

鋼板矯正機は、鋼板に直接接触するレベリングロールと、レベリングロールを支持するバックアップロールにより構成される。レベリングロールは駆動装置と連結しており、この駆動装置の回転数をエンコーダーにより測定することによりレベリングロールの回転周速を正確に求めることができる。

一方、バックアップロールは、設備配置上測定装置を設置するスペースが極端に小さいこと、約900℃の高温鋼板の輻射熱および冷却水の飛散などの過酷な環境にあることにより測定することが難しいため、バックアップロールの回転周速は間接的にレベリングロールのそれと同一とみなしていた。

しかしながら、鋼板矯正機においては、しばしばロールスリップ疵と呼ばれる製品品質上の問題が発生することがある。この原因は、レベリングロールとバックアップロールの接触が好ましくない状態となり発生するものと考えられる。

そこで、ロールスリップ疵が発生する原因を究明するには、上述のようにレベリングロールとバックアップロールの周速が同一とみなすことなく、是非とも直接にバックアップロールの周速を測定することが必要となってくる。

これまでのロールの周速を測定する方法としては、例えば、特許文献１に開示された技術がある。これは、ロールの胴部に凹部を設け、その回転軌道上に近接して変位計を固設し、凹部が変位計の近傍を横切り通過することにより生ずるロールと変位計との距離的変化を変位計に信号変化として読み取らせ、この信号変化の周期を測定することによりロールの周速を測定するものである。

特開平７−１９８９８号公報

しかしながら、前述した特許文献１に開示されている技術では、変位計の設置スペースを設けなければならず、十分なスペースを確保することが出来ない設備においては変位計の設置が困難となる課題があった。また、高温鋼板の輻射熱および冷却水の飛散などの過酷な環境にある設備において変位計の保護が困難となる課題もあった。

本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、新たなスペースを設けることなく、かつ過酷な設備環境の影響を少なくバックアップロールの回転周速を測定することができる、鋼板矯正機のバックアップロール回転周速測定装置および方法を提供することを目的とする。

上記課題は、以下の発明によって解決できる。

［１］ 鋼板矯正機のバックアップロールの回転周速測定装置であって、
前記バックアップロールの軸受エンドカバー内に、外周部に複数の凹凸が設けられたエンドプレートと、
該エンドプレート外周部の凹凸と所定の距離に対向して設置された非接触型の近接センサと、
該近接センサで測定された回転パルスから前記バックアップロールの回転周速を演算する演算器とを、具備することを特徴とする鋼板矯正機のバックアップロールの回転周速測定装置。

［２］ 鋼板矯正機のバックアップロールの回転周速測定方法であって、
前記バックアップロールの軸受エンドカバー内に配置したエンドプレートに外周部に複数の凹凸を設け、
該凹凸に所定の距離を隔てて対向して設置した非接触型の近接センサで前記バックアップロールの回転に伴う回転パルスを測定し、
測定した回転パルスに基づいて前記バックアップロールの回転周速を演算することを特徴とする鋼板矯正機のバックアップロールの回転周速測定方法。

本発明によれば、元々ある軸受カバー内を測定部とすることで、新たなスペースを設ける必要がなくなるとともに、過酷な設備環境の影響を少なくバックアップロールの回転周速を測定することができるようになった。

厚板製造ラインにおける処理工程の例を示す図である。 ホットレベラーのロール部を示す模式図である。 本発明に係るバックアップロール回転周速測定装置の構成例を示す図である。 エンドプレートの形状例を示す図である。 本発明を適用した測定結果の一例を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、本実施形態では、鋼板矯正機として、厚板製造ラインにおけるホットレベラーを例にして説明を行う。

図１は、厚板製造ラインにおける処理工程の例を示す図である。加熱工程では、スラブは連続加熱炉にて赤熱されて、次の圧延工程で圧延機にて所定の厚さに圧延された後、熱処理工程で水冷装置にて熱処理が施されて、本発明が適用対象とする矯正工程に送られる。

矯正工程では、ホットレベラー（熱間矯正機）にて矯正処理することによって、図１下図に示すように、歪んだ鋼板の平坦度を出すことができる。

そして、平坦度が矯正された鋼板は、冷却工程で、冷却床を経る過程で冷却され、カット工程で、所定寸法にカットされて、出荷工程で出荷される。

図２は、ホットレベラーのロール部を示す模式図である。鋼板に直接接触するレベリングロール（LR）と、LRのたわみを支持するバクアップロール（BUR）にて構成される。そして、LRは１つのモーター、減速機、ピニオンスタンドにて連結駆動されている。

図３は、本発明に係るバックアップロール回転周速測定装置の構成例を示す図である。また、図４は、エンドプレートの形状例を示す図である。図中、１はバックアップロール、２は軸受、３は軸受カバー、４はエンドプレート、５はボルト、６は測定器、および７は演算器をそれぞれ表す。

図３（ａ）は、バックアップロール長手方向から見た図であり、これのＡ−Ａ断面が図３（ｂ）である。そして、図４はエンドプレートのみを示しており、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＢ−Ｂ断面を示している。

バックアップロール１の軸受カバー３内のエンドプレート４は、外周に複数の凹凸を設けた形状をしており、ボルト５にて軸受２で支えられたバックアップロール１の端面で締結されてバックアップロール１の回転にあわせて回る。

エンドプレートの外周に設ける凹凸の数は、バックアップロールの径によりその設置数は２以上（複数）あれば、測定可能である。ここでいう設置数２とは、凹部１、凸部１であることを指す。そして、凹凸の設置数は、ロールの回転数径により精度を確保できる前記範囲の中から適宜決定される。例えば、図３、４の場合は、エンドプレートをとり付けた軸受け部分でのバックアップロール径は１５５ｍｍであり、凹凸設置数を３６としている。

測定器６は、軸受カバー３内にエンドプレート４の中心にむけて、エンドプレート４の凹凸と所定の距離だけ離して対向して設置される。測定器６の先端は、非接触型の近接センサを具備しており、この非接触型の近接センサにてエンドプレート４の回転速度を凹凸回転パルスで測定する。測定器６の近接センサとエンドプレート４の凸部との距離（Ｌ）は０〜６ｍｍの範囲内であればよく、好ましくは４ｍｍ程度を確保する。

これ以上近接センサと凸部の距離が遠い場合には、回転パルスの測定精度を確保できないことがあり、また、距離を遠くしようとすると、近接センサが軸受カバー内に収まらないことになる。

近接センサを軸受カバー内に設置することで、高温の鋼板からの輻射熱の影響や、飛散する冷却水の影響を排除することができる。

鋼板矯正機で鋼板を通過させる際に、レベリングロールを回転させると、レベリングロールを支持するバックアップロールも回転する。バックアップロール１が回転すれば軸受カバー３内のエンドプレート４も回転し、カバー内に設置した測定器６の近接センサで回転パルス数を測定し、演算器７へ送信する。

演算器７は、受信した回転パルス数を回転周速に変換する。演算器７は、パソコン、プロセスコンピュータなどで構成し、計算能力を有するものであればよい。回転パルス数から回転周速への演算は、以下の（１）式により行う。

周速(ｍ／ｓｅｃ)＝回転パルス数(／ｓｅｃ)／凹凸数×ロール周長(ｍ）・・・（１）

厚板製造ラインにおけるホットレベラーにおいて、図３、４に示す装置構成にて本発明を適用してバックアップロール回転周速の測定を行った。

図５は、本発明を適用した測定結果の一例を示す図である。厚板製造ラインのホットレベラーにあるバクアップロールの内の＃５BURの周速を示しており、バクアップロールの回転周速測定が確実になされていることを確認した。

本発明によって、バックアップロールの周速測定を新たなスペースを設けることなく、継続的に出来るようになった。さらに、ロールスリップ疵などの製品品質上の問題が発生した際の原因究明に寄与することが期待される。

１ バックアップロール
２ 軸受
３ 軸受カバー
４ エンドプレート
５ ボルト
６ 測定器
７ 演算器

Claims (2)

1. 鋼板矯正機のバックアップロールの回転周速測定装置であって、
   前記バックアップロールの軸受エンドカバー内に、外周部に複数の凹凸が設けられたエンドプレートと、
   該エンドプレート外周部の凹凸と所定の距離に対向して設置された非接触型の近接センサと、
   該近接センサで測定された回転パルスから前記バックアップロールの回転周速を演算する演算器とを、具備することを特徴とする鋼板矯正機のバックアップロールの回転周速測定装置。
2. 鋼板矯正機のバックアップロールの回転周速測定方法であって、
   前記バックアップロールの軸受エンドカバー内に配置したエンドプレートに外周部に複数の凹凸を設け、
   該凹凸に所定の距離を隔てて対向して設置した非接触型の近接センサで前記バックアップロールの回転に伴う回転パルスを測定し、
   測定した回転パルスに基づいて前記バックアップロールの回転周速を演算することを特徴とする鋼板矯正機のバックアップロールの回転周速測定方法。