JP4568156B2 - Method for identifying roll profile of sheet rolling mill - Google Patents
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Description
本発明は、板圧延機のロールプロフィール同定方法、特に少なくとも上下いずれか一方のロールアセンブリーが、ロール軸方向に3以上に分割された分割型バックアップロールによりワークロールを支持する機構を有する分割バックアップロール型板圧延機のロールプロフィール同定方法に関する。 The present invention relates to a roll profile identification method for a sheet rolling mill, and in particular, a split backup having a mechanism in which at least one of the upper and lower roll assemblies supports a work roll by a split backup roll divided into three or more in the roll axial direction. The present invention relates to a roll profile identification method for a roll type plate mill.
最近、分割バックアップロールの荷重分布を測定し、圧延材とワークロール間の荷重分布を推定し、これにより仕上圧延後の板クラウン・板形状を高精度で推定し得る分割バックアップロール型板圧延機が注目されている(例えば、特許文献1参照)。 Recently, split backup roll type plate rolling mill that can measure the load distribution of the split backup roll and estimate the load distribution between the rolled material and the work roll, and can estimate the plate crown and plate shape after finish rolling with high accuracy. Has attracted attention (see, for example, Patent Document 1).
上記分割バックアップロール型板圧延機において板形状を高精度で制御するには、ワークロールおよび分割バックアップロールの正確なプロフィールが必要である。ロールプロフィールを同定する方法として、上、下ワークロールを胴部全面が接触するまで締め込み、このときの各分割バックアップロールの測定荷重からワークロールのプロフィールを同定することが知られている(例えば、特許文献2参照)。
上記ロールプロフィールの同定方法では、前記分割型バックアップロールを構成する各分割バックアップロールがそれぞれ独立した圧下装置および荷重測定装置を有する分割バックアップロールと接している上、下ワークロールのみ、または上、下分割バックアップロールのみのプロフィールしか同定できなかった。 In the roll profile identification method, each divided backup roll constituting the divided backup roll is in contact with a divided backup roll having an independent reduction device and a load measuring device, only the lower work roll, or upper, lower Only profiles with split backup rolls could be identified.
上、下いずれか一方の分割バックアップロールの荷重しか測定できない場合には、前記分割型バックアップロールを構成する各分割バックアップロールがそれぞれ独立した圧下装置および荷重測定装置を有する分割バックアップロールと接している上または下ワークロールおよび上または下分割型バックアップロールのうちのいずれか1本しかプロフィールを同定できない。一般には、上、下ワークロールおよび上、下分割バックアップロールは、熱膨張および磨耗のいずれもそれぞれのロールによって異なる。 When only the load of one of the upper and lower divided backup rolls can be measured, each divided backup roll constituting the divided backup roll is in contact with the divided backup roll having an independent reduction device and load measuring device. Only one of the upper or lower work roll and the upper or lower split backup roll can identify the profile. In general, the upper and lower work rolls and the upper and lower divided backup rolls have different thermal expansion and wear depending on the respective rolls.
従って、形状制御に十分な精度で各ロールのプロフィ−ルを同定するためには頻繁にロールプロフィールが既知であるワークロールを組み込み、圧延開始前にキスロール締め込みして、ロールプロフィ−ルを同定する必要がある。しかしながら、このように頻繁にワークロールを組み込む(組み替える)とそのためにラインを休止する必要があるため生産性は低下すると共に、ワークロールの原単位が悪化し製造コストを引き上げるという問題を招く。このように、前記従来の同定方法では、生産性を阻害することなく形状制御に十分な精度で各ロールのプロフィールを同定することはできない。 Therefore, in order to identify the profile of each roll with sufficient accuracy for shape control, a work roll having a known roll profile is often incorporated, and the roll profile is identified by tightening the kiss roll before starting rolling. There is a need to. However, if the work rolls are frequently incorporated (recombined) in this way, it is necessary to stop the line for that purpose, so that the productivity is lowered, and the basic unit of the work rolls is deteriorated to raise the manufacturing cost. Thus, the conventional identification method cannot identify the profile of each roll with sufficient accuracy for shape control without impeding productivity.
本発明は、上記従来技術の問題点を解決したもので、分割バックアップロール型板圧延機において生産性を阻害することなく2本以上のロールについてロールプロフィールを高精度で同定することができる板圧延機のロールプロフィール同定方法を提供するものである。 The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and is capable of identifying a roll profile with high accuracy for two or more rolls without impeding productivity in a split backup roll type plate rolling mill. A roll profile identification method is provided.
第1発明の板圧延機のロールプロフィール同定方法は、上あるいは下のいずれか一方のロールアセンブリーがロール軸方向に3以上に分割された分割型バックアップロールにより上あるいは下いずれか一方のワークロールを支持する機構を有し、前記分割型バックアップロールを構成する各分割バックアップロールがそれぞれ独立した圧下装置および荷重測定装置を有する分割バックアップロール型板圧延機のロールプロフィール同定方法において、ワークロール軸方向シフト量を分割バックアップロール軸方向に隣り合う該ロールの幅方向中心間の距離の1ピッチであることとしてアイドル中に2水準以上のワークロール軸方向シフト位置でそれぞれワークロールをキスロール締め込みし、各ワークロールシフト位置水準で各分割バックアップロールの荷重を測定し、前記荷重測定値に基づきワークロールおよび分割型バックアップロールのうちの2本以上のロールについてロールプロフィールをそれぞれ同定することを特徴としている。 Roll profile identification method of a plate rolling mill of the first aspect of the present invention, the either one above or below the upper or split backup rolls either one of the roll assembly lower is divided into 3 or more in the roll axial direction work In a roll profile identification method of a split backup roll type plate rolling mill, which has a mechanism for supporting a roll and each of the split backup rolls constituting the split backup roll has an independent reduction device and a load measuring device, the work roll axis Assuming that the direction shift amount is one pitch of the distance between the centers in the width direction of the rolls adjacent to each other in the divided backup roll axis direction, the work rolls are kiss-rolled at the work roll axial shift positions of two or more levels during idle. , Each split backup at each work roll shift position level The load of Prowl measured, is characterized by identifying the roll profile respectively for two or more rolls of the work roll and the split backup rolls on the basis of the measured load.
第2発明の板圧延機のロールプロフィール同定方法は、上および下のロールアセンブリーが軸方向に3以上に分割された分割型バックアップロールにより上および下ワークロールを支持する機構を有し、分割型バックアップロールを構成する各分割バックアップロールはそれぞれ独立した圧下装置および荷重測定装置を有する上下対称構造の分割バックアップロール型板圧延機のロールプロフィール同定方法において、ワークロール軸方向シフト量を分割バックアップロール軸方向に隣り合う該ロールの幅方向中心間の距離の1ピッチであることとしてアイドル中に2水準以上のワークロール軸方向シフト位置でそれぞれワークロールをキスロール締め込みし、各ワークロールシフト位置水準で各分割バックアップロールの荷重を測定し、ワークロールおよび分割型バックアップロールのうちの少なくとも3本以上のロールについて前記荷重測定値に基づきロールプロフィールをそれぞれ同定することを特徴としている。 Roll profile identification method of a plate rolling mill of the second invention has a mechanism for supporting the upper and lower work rolls by split backup rolls roll assembly of upper and lower is divided into 3 or more in the axial direction, Each split backup roll constituting the split type backup roll is divided and backed up in the work roll axial shift amount in the roll profile identification method of a split backup roll type plate rolling mill having a vertically symmetrical structure having an independent reduction device and load measuring device. Each work roll shift position is a kiss roll tightened at a work roll axial shift position of two or more levels during idling as it is one pitch of the distance between the centers in the width direction of the rolls adjacent in the roll axial direction. Measure the load on each split backup roll at It is characterized by identifying each roll profile on the basis of crawling and the measured load for at least three or more rolls of the split backup rolls.
第3発明の板圧延機のロールプロフィール同定方法は、上、下のロールアセンブリーがロール軸方向に3以上に分割された分割型バックアップロールにより上、下のワークロールを支持する機構を有し、上あるいは下いずれか一方の分割型バックアップロールを構成する各分割バックアップロールがそれぞれ独立した圧下装置および荷重測定装置を有する分割バックアップロール型板圧延機のロールプロフィール同定方法において、ワークロール軸方向シフト量を分割バックアップロール軸方向に隣り合う該ロールの幅方向中心間の距離の1ピッチであることとしてアイドル中に2水準以上のワークロール軸方向シフト位置でワークロールをキスロール締め込みし、各ワークロールシフト位置水準で各分割バックアップロールの荷重を測定し、ワークロールおよび分割型バックアップロールのうちの少なくとも2本以上のロールについて前記荷重測定値に基づきロールプロフィールをそれぞれ同定することを特徴としている。 Roll profile identification method of the third invention of the plate rolling mill, on, on the split backup rolls roll assembly below is divided into three or more in the roll axial direction, have a mechanism for supporting the lower work roll and, in the roll profile identification method of the split backup rolls template rolling mill each divided backup rolls which constitute the upper or the lower one of the split mold backup roll having an independent pressure device and the load measuring device, the work roll axial direction Assuming that the shift amount is one pitch between the centers in the width direction of the rolls adjacent in the divided backup roll axial direction , the work rolls are kiss-rolled at the work roll axial shift position of two or more levels during idle, Measure the load of each split backup roll at the work roll shift position level. It is characterized by identifying the role profile based on the measured load on at least two or more rolls of the work roll and the split backup rolls, respectively.
上記第1、第2および第3の発明において、ワークロールシフト位置水準として、上、下ワークロールが共にミルセンター位置にある水準、上、下ワークロールが共に同方向にシフトする水準、および上、下ワークロールが互いに逆方向にシフトする水準を含む3水準以上のワークロールシフト位置でワークロールを締め込むようにしてもよい。 In the first, second and third inventions, as the work roll shift position level, the upper and lower work rolls are both at the mill center position, the upper and lower work rolls are both shifted in the same direction, and the upper The work roll may be tightened at a work roll shift position of three or more levels including a level at which the lower work roll shifts in the opposite direction.
また、上記第1、第2および第3の発明において、少なくとも上あるいは下ワークロールいずれか一方にロールプロフィールが既知であるワークロールを組み込み、圧延開始前にキスロール締め込みし、前記ロールプロフィールが既知のワークロール以外の2本以上のロールについてロールプロフィールをそれぞれ同定するようにしてもよい。 In the first, second, and third inventions, a work roll having a known roll profile is incorporated into at least one of the upper and lower work rolls, and a kiss roll is tightened before starting rolling, so that the roll profile is known. You may make it identify a roll profile about two or more rolls other than this work roll.
さらに、上記第1、第2および第3の発明、ならびに上記圧延開始前にキスロール締め込みを行なう発明において、少なくとも上あるいは下いずれか一方をフラット形状以外とした既知のロールプロフィールの上、下ワークロールを組み込み、圧延開始前にキスロール締め込みし、上、下分割型バックアップロールのプロフィールをそれぞれ同定するようにしてもよい。 Furthermore, in the first, second and third inventions, and the invention in which the kiss roll is tightened before the start of rolling, at least one of the upper and lower parts above or below a known roll profile other than a flat shape A roll may be incorporated, and a kiss roll may be tightened before starting rolling to identify the profiles of the upper and lower split type backup rolls.
第4発明の板圧延機のロールプロフィール同定方法は、少なくとも上あるいは下いずれか一方のロールアセンブリーがロール軸方向に3以上に分割された分割型バックアップロールにより上あるいは下いずれか一方のワークロールを支持する機構を有し、少なくとも上あるいは下いずれか一方の前記分割型バックアップロールを構成する各分割バックアップロールはそれぞれ独立した圧下装置および荷重測定装置を有する分割バックアップロール型板圧延機のロールプロフィール同定方法において、ロールプロフィールが既知であるすべてのワークロールおよび分割型バックアップロールを圧延開始前にキスロール締め込みし、これを基準状態として各分割バックアップロールの荷重を測定し、ワークロール軸方向シフト量を分割バックアップロール軸方向に隣り合う該ロールの幅方向中心間の距離の1ピッチであることとして、圧延後のアイドル中に2水準以上のワークロールシフト位置水準でキスロール締め込みし、各分割バックアップロールの荷重を各ワークロールシフト位置水準ごとに測定し、前記基準状態および各ワークロールシフト位置水準における分割バックアップロールの荷重測定値に基づいて2本以上のロールについてそれぞれ前記基準状態からのロールプロフィール変化を求め、このロールプロフィール変化に基づいて各ロールのプロフィールを同定することを特徴としている。 Roll profile identification method of the fourth plate rolling mill of the invention, the either one above or below the split has been split backup rolls in at least the upper or the lower one of the rolls assembly than 3 in the roll axial direction work A roll of a split backup roll type plate rolling mill having a mechanism for supporting a roll, and each of the split backup rolls constituting at least one of the upper and lower split backup rolls having an independent reduction device and a load measuring device. In the profile identification method, all work rolls with known roll profiles and split backup rolls are clamped before starting rolling, and the load of each split backup roll is measured with this as the reference state, and the work roll axial shift is performed. Split the amount back up As it is one pitch of the distance between the rolls in the width direction center adjacent to the roll axial direction, and kiss tightened in the work roll shift position oversupply of 2 levels in idle after rolling, the load of each divided backup rolls Is measured for each work roll shift position level, and a change in roll profile from the reference state is obtained for each of two or more rolls based on the load measurement of the divided backup roll at each reference roll state and each work roll shift position level. The profile of each roll is identified based on the change of the roll profile.
第1発明は、アイドル中に2水準以上のワークロール軸方向シフト位置でそれぞれワークロールをキスロール締め込みし、各ワークロールシフト位置水準で各分割バックアップロールの荷重を測定する。この結果、多数の荷重測定値が得られ、これら測定値に基づいてロールプロフィールを同定する。したがって、2本以上のロールについてプロフィールを高精度で同定することができる。また、上下いずれか一方の分割型バックアップロールについて荷重を測定するので、装置が簡単となる。 In the first aspect of the invention, the work rolls are kiss-rolled at the work roll axial shift positions of two or more levels during idling, and the load of each divided backup roll is measured at each work roll shift position level. This results in a large number of load measurements and identifies the roll profile based on these measurements. Therefore, the profile can be identified with high accuracy for two or more rolls. Further, since the load is measured for either one of the upper and lower divided backup rolls, the apparatus becomes simple.
第2発明は、上下の分割バックアップロールのそれぞれに荷重測定装置を設けて各分割バックアップロールの荷重を測定する。この結果、2以上のワークロールシフト位置水準で3本以上のロールのプロフィールを高精度で同定することができる。 In the second invention, a load measuring device is provided in each of the upper and lower divided backup rolls to measure the load of each divided backup roll. As a result, three or more roll profiles can be identified with high accuracy at two or more work roll shift position levels.
第3発明は、第1発明と同様に2本以上のロールについてプロフィールを高精度で同定することができ、荷重測定装置が簡単となる。 As in the first invention, the third invention can identify the profiles of two or more rolls with high accuracy, and the load measuring device is simplified.
上記発明において、3以上のワークロールシフト位置水準でプロフィールを同定する場合、2本以上のロールのプロフィールを、より高精度で同定することができる。 In the above invention, when profiles are identified at three or more work roll shift position levels, profiles of two or more rolls can be identified with higher accuracy.
上記発明において、プロフィールが既知であるワークロールを組み込むことにより、ロープロフィールの同定作業が簡単となり、同定時間が短縮される。 In the above invention, by incorporating a work roll having a known profile, the identification work of the low profile is simplified and the identification time is shortened.
第4発明は、基準状態および各ワークロールシフト位置水準における分割バックアップロールの荷重測定値に基づいて各ロールの基準状態からのロールプロフィール変化によりプロフィールを同定する。この結果、ロールプロフィールの同定が正確かつ簡便となる。 The fourth invention identifies the profile by the roll profile change from the reference state of each roll based on the load measurement of the split backup roll at the reference state and each work roll shift position level. As a result, roll profile identification is accurate and simple.
(最良の形態1)
この形態では、板圧延機は上下のロールアセンブリーが共にロール軸方向に3以上に分割された分割バックアップロールにより構成された分割型バックアップロールで上、下ワークロールを支持する機構を有し、各分割バックアップロールはそれぞれ独立した圧下装置および荷重測定装置を有する上下対称構造の分割バックアップロール型板圧延機である。そして、アイドル中に2水準以上のワークロール軸方向シフト位置でそれぞれワークロールをキスロール締め込みし、各ワークロールシフト位置水準で各分割バックアップロールの荷重を測定し、ワークロールおよび分割型バックアップロールのうちの少なくとも3本以上のロールについて前記荷重測定値に基づきロールプロフィールをそれぞれ同定する。ワークロールのロール軸方向シフトは、分割バックアップロールのロール軸方向配列ピッチ単位で行うことが好ましい。
(Best Mode 1)
In this form, the plate rolling mill has a mechanism for supporting the upper and lower work rolls with a split backup roll composed of divided backup rolls in which the upper and lower roll assemblies are both divided into three or more in the roll axis direction, Each of the divided backup rolls is a divided backup roll type plate rolling machine having a vertically symmetrical structure having an independent reduction device and a load measuring device. During idle, the work rolls are tightened at kiss rolls at the work roll axial shift positions of two or more levels, and the load of each split backup roll is measured at each work roll shift position level. A roll profile is identified based on the load measurement value for at least three of the rolls. The roll axis direction shift of the work roll is preferably performed in units of the arrangement pitch of the divided backup rolls in the roll axis direction.
図1(a)は本発明のロールプロフィール同定方法を実施する分割バックアップロール型板圧延機の側面図、図1(b)は上ロールアセンブリーのロール配置を示す平面図である。 Fig.1 (a) is a side view of the division | segmentation backup roll type plate rolling machine which implements the roll profile identification method of this invention, FIG.1 (b) is a top view which shows roll arrangement | positioning of an upper roll assembly.
分割バックアップロール型板圧延機は、上ロールアセンブリー10および下ロールアセンブリー40を備えている。上、下ロールアセンブリー10、40は、それぞれ上、下ワークロール13、43および上、下分割型バックアップロール20、50を有している。ハウジング5に上、下インナーハウジング15、45が昇降可能に取り付けられている。上、下ワークロール13、43は、上、下インナーハウジング15、45に設けられた上、下ワークロールチョック12、42にそれぞれ支持されている。上、下分割型バックアップロール20、50は、上、下インナーハウジング15、45に取り付けられている。ハウジング5と上インナーハウジング15との間に、上主圧下装置17および上主荷重測定装置18が設けられている。 The split backup roll type plate rolling machine includes an upper roll assembly 10 and a lower roll assembly 40. The upper and lower roll assemblies 10 and 40 have upper and lower work rolls 13 and 43 and upper and lower split-type backup rolls 20 and 50, respectively. Upper and lower inner housings 15 and 45 are attached to the housing 5 so as to be movable up and down. The upper and lower work rolls 13 and 43 are supported by upper and lower work roll chocks 12 and 42 provided on the upper and lower inner housings 15 and 45, respectively. The upper and lower split type backup rolls 20 and 50 are attached to the upper and lower inner housings 15 and 45. An upper main reduction device 17 and an upper main load measuring device 18 are provided between the housing 5 and the upper inner housing 15.
上分割型バックアップロール20は、7個の上分割バックアップロール21〜27からなっている。図1(b)に示すように、上分割バックアップロール22、24、26は圧延機入側に、上分割バックアップロール21、23、25、27は出側にそれぞれロール軸方向に交互に配置されている。上分割バックアップロール21〜27はそれぞれ圧下装置301〜307、荷重測定装置321〜327および圧下位置測定装置341〜347を備えている。 The upper division type backup roll 20 includes seven upper division backup rolls 21 to 27. As shown in FIG. 1 (b), the upper divided backup rolls 22, 24, 26 are alternately arranged on the rolling mill entrance side, and the upper divided backup rolls 21, 23, 25, 27 are alternately arranged on the outlet side in the roll axis direction. ing. The upper divided backup rolls 21 to 27 are provided with reduction devices 301 to 307, load measurement devices 321 to 327, and reduction position measurement devices 341 to 347, respectively.
下分割型バックアップロール50は上分割型バックアップロール20と同様に構成されており、各下分割バックアップロール51〜57も圧下装置601〜607、荷重測定装置621〜627および圧下位置測定装置641〜647を備えている。上、下分割バックアップロール21〜27、51〜57は、上、下対称に配置されている。 The lower division type backup roll 50 is configured in the same manner as the upper division type backup roll 20, and each of the lower division backup rolls 51 to 57 is also a reduction device 601 to 607, a load measurement device 621 to 627, and a reduction position measurement device 641 to 647. It has. The upper and lower divided backup rolls 21 to 27 and 51 to 57 are arranged symmetrically on the upper and lower sides.
ここで、以上のように構成された分割バックアップロール型板圧延機において、ワークロールおよびn分割された分割型バックアップロールのロールプロフィールを同定する方法について説明する。 Here, in the divided backup roll type plate rolling machine configured as described above, a method for identifying the roll profile of the work roll and the n divided divided backup roll will be described.
ワークロールのプロフィールは、ワークロールを圧下する各分割バックアップロールの幅中心の直下のロール軸方向位置とワークロール軸心のたわみとで表わす。分割型バックアップロールのプロフィールは、ワークロールとの接触面における各分割バックアップロールの幅中心のロール軸方向位置と変位とで表わす。 The profile of the work roll is represented by the position in the roll axial direction immediately below the center of the width of each divided backup roll that compresses the work roll and the deflection of the work roll axis. The profile of the split-type backup roll is expressed by the roll axial position and the displacement at the width center of each split backup roll on the contact surface with the work roll.
分割バックアップロールに備えられた荷重測定装置で検出される第i分割バックアップロールに作用する荷重をqi(既知数)、その位置に対応する圧延材〜ワークロール間荷重をpi(未知数)とし、ワークロール軸心たわみの変形マトリクスをKW ij(既知数)、分割型バックアップロールの変形マトリクスをKB ij(既知数、jの要素に荷重が作用した際にiの要素に及ぼすたわみの影響)、ロールクラウンの形式で表現したワークロールプロフィールをCW i(未知数)、分割型バックアップロールプロフィールをCB i(未知数)、ワークロール軸心たわみをyW iとすると、キスロール時に分割型バックアップロールとワークロールの間に隙間が生じないという適合条件より、式(1)が得られる。
yW i=KB ijqj+CW i+CB i ……(1)
なお、本明細書の数式では、同添字の繰り返しがある場合にはアインシュタインの総和規約を用いて表現する。また、KB ijは第j分割バックアップロールに単位荷重が負荷された時の第i分割バックアップロールの変位を表す影響係数マトリクスであるが、ここでは、ハウジングの変数およびワークロール〜分割型バックアップロールの接触による両ロールの偏平変形を含めた変形マトリクスを表す。また、式(1)は上下共通なので添え字T、Bは省略してある。
The load acting on the i-th divided backup roll detected by the load measuring device provided in the divided backup roll is q i (known number), and the load between the rolled material and the work roll corresponding to the position is p i (unknown number). , The deformation matrix of the work roll axis deflection is K W ij (a known number), the deformation matrix of the split type backup roll is the K B ij (the number of deflections that are applied to the element of i when a load is applied to the element of the known number, j Influence), C w i (unknown number) for the work roll profile expressed in the form of a roll crown, C B i (unknown number) for the split-type backup roll profile, and y w i for the work roll axial deflection. Equation (1) is obtained from the matching condition that no gap is generated between the backup roll and the work roll.
y W i = K B ij q j + C W i + C B i (1)
In addition, in the mathematical expression of this specification, when there is repetition of the subscript, it is expressed using Einstein's sum rules. K B ij is an influence coefficient matrix representing the displacement of the i-th divided backup roll when a unit load is applied to the j-th divided backup roll. Here, the housing variables and the work roll to the divided-type backup roll are used. The deformation | transformation matrix including the flat deformation of both rolls by contact of this is represented. Further, since the formula (1) is common to the upper and lower sides, the subscripts T and B are omitted.
一方、ワークロール軸心たわみyW iは、変形マトリクスKW ij(既知数、jの要素に荷重が作用した際にiの要素に及ぼすたわみの影響)および圧延材〜ワークロール間に作用する圧延荷重分布pi(未知数)を用いて、式(2)で表される。
yW i=KW ij(pj−qj) ……(2)
式(1)、式(2)よりyW iを消去し、整理すると式(3)が得られる。
pi=qi+[KW]−1 ij(KB jkqk+CW j+CB j) ……(3)
上記の右辺で、[KW]−1 ijはKW ijの逆マトリクスであり、KB jkとともに計算または測定により既知の量である。qiは測定可能であるので、pi、CW j、CB jが未知数となる。
On the other hand, the work roll axis deflection y W i acts between the deformation matrix K W ij (a known number, the effect of deflection on the element i when a load is applied to the element j) and the rolled material to the work roll. Using the rolling load distribution p i (unknown number), it is expressed by equation (2).
y W i = K W ij ( p j -q j) ...... (2)
Equation (1), erase the more y W i Equation (2), Equation (3) is obtained and arranging.
p i = q i + [K W ] −1 ij (K B jk q k + C W j + C B j ) (3)
In the above right hand side, [K W ] −1 ij is an inverse matrix of K W ij and is a known amount by calculation or measurement together with K B jk . Since q i can be measured, p i , C W j , and C B j are unknowns.
ここで、アイドル中に上、下ワークロールを接触させ、胴部全面を接触するまで締め込み(キスロール締め込み)、各分割バックアップロールの荷重および変位を測定する。分割型バックアップロールのプロフィールをCB iとし、各分割バックアップロールの変位量ui(圧延材に向かって押し込む側を正とする)、上ロール系と下ロール系に関する変数を上添字T、B(T:上ロール側、B:下ロール側)で識別するものとする。なお、上添字が2個並ぶ場合、1番目の添字がロール種別(W:ワークロール、B:バックアップロール)、2番目の添字が上、下ロール系の区別を表現するものとする。図2(a)は上、下ワークロールが共にミルセンターにある場合を示している。 Here, during idling, the upper and lower work rolls are brought into contact with each other and tightened until the entire body part comes into contact (kiss roll tightening), and the load and displacement of each divided backup roll are measured. The profile of the split-type backup roll is C B i , the displacement u i of each split backup roll (the side pushed into the rolled material is positive), and the variables related to the upper roll system and the lower roll system are the superscripts T, B (T: upper roll side, B: lower roll side). When two upper subscripts are arranged, the first subscript represents the roll type (W: work roll, B: backup roll), and the second subscript represents the distinction between the upper and lower roll systems. FIG. 2A shows a case where both the upper and lower work rolls are in the mill center.
式(1)に示した分割型バックアップロールとワークロールとの適合条件より、
上ロール系: yWT i=CWT i+KBT ijqT j+CBT i−uT i ……(4)
下ロール系: yWB i=−CWB i−KBB ijqB j−CBB i+uB i ……(5)
ワークロールのたわみ計算式より
上ロール系: yWT i=KWT ij(pj−qT j) ……(6)
下ロール系: yWB i=−KWB ij(pj−qB j) ……(7)
上、下ワークロールの適合条件より、
yWT i+CWT i−yWB i+CWB i+KfW ijpj=0 ……(8)
なお、以上の式(4)〜(8)は、すべてミルセンターからの相対変位のみを抽出しており、ロールプロフィールCWT i、CWB i、CBT i、CBB i、分割バックアップロール変位uT i、uB iおよび変形マトリックスKBT ij、KBB ij、KWT ij、KWB ij、と上下ワークロールの扁平変形マトリクスKfW ijは、すべてミルセンターの変位を零とするように零点補正をしているものとする。
From the compatibility condition between the split backup roll and work roll shown in Equation (1),
Upper roll system: y WT i = C WT i + K BT ij q T j + C BT i -u T i ...... (4)
Lower roll system: y WB i = -C WB i -K BB ij q B j -C BB i + u B i ...... (5)
From the work roll deflection calculation formula: Upper roll system: y WT i = K WT ij (p j −q T j ) ...... (6)
Lower roll system: y WB i = −K WB ij (p j −q B j ) ...... (7)
From the conformity conditions of the upper and lower work rolls,
y WT i + C WT i -y WB i + C WB i + K fW ij p j = 0 (8)
The above formulas (4) to (8) all extract only the relative displacement from the mill center, and roll profiles CWT i , CWB i , CBT i , CBB i , split backup roll displacement u T i , u B i and deformation matrix K BT ij , K BB ij , K WT ij , K WB ij , and flat deformation matrix K fW ij of the upper and lower work rolls are all set to zero displacement of the mill center. It is assumed that the zero point is corrected.
ロール分割数をnとするとき、式(4)〜(8)は見かけ上5n個の方程式をなしているように見えるが、yWT i、yWB iを消去すれば明らかなように実質的には式(4)、(5)および(8)で3n個の方程式からなっている。これに対応する未知数は、CWT i、CWB i、CBT i、CBB i、pjの5n個である。 When the number of roll divisions is n, Equations (4) to (8) seem to form 5n equations, but it is substantially clear if y WT i and y WB i are eliminated. Consists of 3n equations (4), (5) and (8). The number of unknowns corresponding to this is 5n of C WT i , C WB i , C BT i , C BB i , and p j .
したがって、これだけでは本方程式は解くことができない。すなわち2n個の方程式が不足している。この不足している方程式を補うために、1水準以上のワークロール軸方向シフト位置でそれぞれワークロールをキスロール締め込みし、各ワークロールシフト位置水準で各分割バックアップロールの荷重を測定した条件を用いる。たとえば、図2(b)に示すように分割バックアップロールの1ピッチだけ上ワークロールをドライブサイド側にかつ下ワークロールを上ワークロールとは反対方向すなわちワークサイド側にシフトした場合、分割型バックアップロールとワークロールとの間の新たな適合条件、すなわち式(9)および(10)が新たに得られる。
上ロール系: yWT i=CWT i+1+KBT ijqT j+CBT i−uT i ……(9)
下ロール系: yWB i=−CWB i−1−KBB ijqB j−CBB i+uB i …(10)
式(9)および式(10)を用いることにより5n個の方程式となり、連立方程式を解くことによりCWT i、CWB i、CBT i、CBB i、pjの5n個の未知数を求めることができる。
Therefore, this equation alone cannot be solved. That is, 2n equations are lacking. In order to make up for this missing equation, a condition is employed in which the work rolls are kiss-rolled at each work roll axial shift position of one level or more and the load of each divided backup roll is measured at each work roll shift position level. . For example, as shown in FIG. 2B, when the upper work roll is shifted to the drive side by one pitch of the divided backup roll and the lower work roll is shifted in the direction opposite to the upper work roll, that is, the work side, the divided backup is performed. New matching conditions between the roll and the work roll, that is, equations (9) and (10) are newly obtained.
Upper roll system: y WT i = C WT i + 1 + K BT ij q T j + C BT i -u T i ...... (9)
Lower roll system: y WB i = -C WB i -1 -K BB ij q B j -C BB i + u B i ... (10)
Becomes 5n number of equations by using Equations (9) and (10), C WT i by solving the simultaneous equations, C WB i, C BT i , C BB i, obtains the 5n unknowns of p j be able to.
(最良の形態2)
この形態では、図1に示す板圧延機において上あるいは下いずれか一方のみの各分割バックアップロールに、それぞれ独立した圧下装置および荷重測定装置が設けられている。そして、アイドル中に2水準以上のワークロール軸方向シフト位置でワークロールをキスロール締め込みし、各ワークロールシフト位置水準で各分割バックアップロールの荷重を測定し、ワークロールおよび分割型バックアップロールのうちの少なくとも2本以上のロールについて前記荷重測定値に基づきプロフィールをそれぞれ同定する。
(Best Mode 2)
In this embodiment, the plate rolling mill shown in FIG. 1 is provided with an independent reduction device and a load measurement device on each of the divided backup rolls only on the upper side or the lower side. During idle, the work roll is tightened at the work roll axial shift position of two or more levels, and the load of each divided backup roll is measured at each work roll shift position level. A profile is identified for each of at least two or more rolls based on the load measurements.
この場合、独立した圧下装置および荷重測定装置が設けられてない方の分割型バックアップロールの各分割バックアップロールの荷重qjおよび変位uiは未知数となる。独立した圧下装置および荷重測定装置が設けられてない方の分割型バックアップロールの各分割バックアップロール変位は可動式でなければすなわち固定式であれば零、可動式の場合でも圧下装置のみがある場合には既知または他の測定方法または推定方法から既知として取り扱える。従って、ロール分割数をnとするとき。未知数は、CWT i、CWB i、CBT i、CBB i、pj、qj(qT jまたはqB j)の6n個である。先に述べた方程式は5n個なので。これだけでは解くことができない。 In this case, the load q j and the displacement u i of each split backup roll of the split backup roll that is not provided with the independent reduction device and load measuring device are unknown. Each split backup roll displacement of the split type backup roll that is not provided with an independent reduction device and load measuring device is not movable, that is, if it is fixed, zero, even if it has only a reduction device Can be treated as known from known or other measurement or estimation methods. Therefore, when the roll division number is n. There are 6n unknowns: CWT i , C WB i , C BT i , C BB i , p j, q j (q T j or q B j ). Because there are 5n equations mentioned earlier. This alone cannot be solved.
そこで、この不足している方程式を補うために、2水準以上のワークロール軸方向シフト位置でそれぞれワークロールをキスロール締め込みし、各ワークロールシフト位置水準で各分割バックアップロールの荷重を測定した条件を用いる。たとえば、分割バックアップロールの1ピッチだけ上ワークロールをドライブサイドおよびワークサイド側にかつ下ワークロールを上ワークロールとは反対方向すなわちワークサイドおよびドライブサイド側にシフトした場合、分割型バックアップロールとワークロールとの間の新たな適合条件、すなわち先に述べた式(9)および(10)に対して新たに式(11)と(12)が得られる。
上ロール系: yWT i=CWT i―1+KBT ijqT j+CBT i−uT i …(11)
下ロール系: yWB i=−CWB i+1−KBB ijqB j−CBB i+uB i …(12)
式(11)および式(12)を用いることにより7n個の方程式となり、連立方程式を解くことによりCWT i、CWB i、CBT i、CBB i、pj、qjの6n個の未知数を求めることができる。
Therefore, in order to make up for this missing equation, the work rolls are kiss-rolled at each work roll axial shift position of two or more levels, and the load of each divided backup roll is measured at each work roll shift position level. Is used. For example, when the upper work roll is shifted to the drive side and work side by one pitch of the split backup roll and the lower work roll is shifted in the opposite direction to the upper work roll, that is, the work side and drive side, New equations (11) and (12) are obtained for the new matching conditions between the rolls, that is, the equations (9) and (10) described above.
Upper roll system: y WT i = C WT i -1 + K BT ij q T j + C BT i -u T i ... (11)
Lower roll system: y WB i = -C WB i + 1 -K BB ij q B j -C BB i + u B i ... (12)
Equation (11) and becomes 7n number of equations by using the equation (12), C WT i by solving the simultaneous equations, C WB i, C BT i , C BB i, p j, of q j 6n number of An unknown number can be obtained.
なお、上記形態では、上および下とも分割型バックアップロールであったが、図3に示すように一方が非分割型バックアップロール(例えば、4段板圧延機のバックアップロール60)であっても良い。 In the above embodiment, the upper and lower sides are split-type backup rolls, but one may be a non-split-type backup roll (for example, a backup roll 60 of a four-high plate rolling mill) as shown in FIG. .
(最良の形態3)
この形態では、上記形態1または2において、図4に示すようにワークロールシフト位置水準として、上、下ワークロールが共にミルセンター位置にある水準(a)、上、下ワークロールが共に同方向にシフトする水準、および上、下ワークロールが互いに逆方向にシフトする水準(b)、(c)を含む3水準以上のワークロールシフト位置でワークロールを締め込む。上、下ワークロールが共にミルセンター位置にある水準にある場合、前述の式(4)、(5)を用いる。上、下ワークロールが共に同方向にシフトする水準の場合は、例えば
上ロール系: yWT i=CWT i+1+KBT ijqT j+CBT i−uT i …(13)
下ロール系: yWB i=−CWB i+1−KBB ijqB j−CBB i+uB i …(14)
を用い、上、下ワークロールが互いに逆方向にシフトする水準の場合は、前記式(11)、(12)を用いる。
(Best Mode 3)
In this form, as shown in FIG. 4, in the form 1 or 2, the work roll shift position level is the level (a) in which the upper and lower work rolls are both at the mill center position, and the upper and lower work rolls are both in the same direction. The work roll is tightened at a work roll shift position of three or more levels including the level that shifts to (3) and the levels (b) and (c) where the upper and lower work rolls shift in opposite directions. When both the upper and lower work rolls are at the level at the mill center position, the above-described equations (4) and (5) are used. Furthermore, in the case of level lower work rolls are shifted in the same direction together, for example, upper roll system: y WT i = C WT i + 1 + K BT ij q T j + C BT i -u T i ... (13)
Lower roll system: y WB i = -C WB i + 1 -K BB ij q B j -C BB i + u B i ... (14)
When the upper and lower work rolls are at a level that shifts in the opposite direction, the above formulas (11) and (12) are used.
(最良の形態4)
この形態では、上記形態1、2または3において、ロールプロフィールが既知である上、下ワークロールのいずれか一方をロールアセンブリーに組み込み、圧延開始前にキスロール締め込みし、前記ロールプロフィールが既知のワークロール以外の2本以上のロールについてロールプロフィールをそれぞれ同定する。
(Best Mode 4)
In this form, in the above-mentioned forms 1, 2, or 3, the roll profile is known, and either one of the lower work rolls is incorporated into the roll assembly, and the kiss roll is tightened before starting rolling, so that the roll profile is known. Each roll profile is identified for two or more rolls other than work rolls.
(最良の形態5)
この形態では、上記形態1、2または3において、一方のワークロールのプロフィールがフラット形状以外の既知のロールプロフィール形状である上、下ワークロールを組み込み、圧延開始前にキスロール締め込みし、上、下の分割バックアップロールのプロフィールをそれぞれ同定する。
(Best Mode 5)
In this form, in the above-mentioned form 1, 2 or 3, the profile of one work roll is a known roll profile shape other than the flat shape, and the lower work roll is incorporated, and the kiss roll is tightened before starting rolling, Identify each of the lower split backup roll profiles.
(最良の形態6)
この形態では、板圧延機は、図1に示す分割バックアップロール型板圧延機である。そして、ロールプロフィールが既知であるすべてのワークロールおよび分割型バックアップロールを圧延開始前にキスロール締め込みし、これを基準状態として各分割バックアップロールの荷重を測定する。圧延後のアイドル中に2水準以上のワークロールシフト位置水準でキスロール締め込みし、各分割バックアップロールの荷重を各ワークロールシフト位置水準ごとに測定する。前記基準状態および各ワークロールシフト位置水準における分割バックアップロールの荷重測定値に基づいて2本以上のロールについてそれぞれ前記基準状態からのロールプロフィール変化を求め、このロールプロフィール変化に基づいて各ロールのプロフィールを同定する。この場合、ワークロールのプロフィールCWT i、CWB iは既知であるので、式(4)〜(10)の5n個の方程式系をCBT i、CBB i、yWT i、yWB i、pjの5n個の未知数に関して解くことにより、分割型バックアップロールのプロフィールを求めることができる。
(Best Mode 6)
In this embodiment, the plate rolling machine is a split backup roll type plate rolling machine shown in FIG. Then, all work rolls and split-type backup rolls whose roll profiles are known are clamped before starting rolling, and the load of each split backup roll is measured using this as a reference state. The kiss roll is tightened at a work roll shift position level of 2 levels or more during idle after rolling, and the load of each divided backup roll is measured for each work roll shift position level. A roll profile change from the reference state is obtained for each of two or more rolls based on the load measurement value of the divided backup roll at the reference state and each work roll shift position level, and each roll profile is determined based on the roll profile change. Is identified. In this case, since the work roll profiles C WT i and C WB i are known, the 5n equation systems of the equations (4) to (10) are expressed as C BT i , C BB i , y WT i , y WB i. , P j to solve for the 5n unknowns, the profile of the split backup roll can be determined.
本発明についての実施例を以下に示す。使用した知能圧延機は図1に示した圧延機と同一である。分割バックアップロール21〜27、51〜57は直径500mmの7個の分割バックアップロールで、各分割バックアップロールの幅は220mmの長さを有している。また、同長1540mm、直径300mmの下上ワークロール13、43が配置されている。 Examples of the present invention are shown below. The intelligent rolling mill used is the same as the rolling mill shown in FIG. The divided backup rolls 21 to 27 and 51 to 57 are seven divided backup rolls having a diameter of 500 mm, and the width of each divided backup roll has a length of 220 mm. Further, lower upper work rolls 13 and 43 having the same length of 1540 mm and a diameter of 300 mm are arranged.
板厚4mm、板幅1.5〜1.0m、長さ50mの一般鋼(S45C)のシート材を圧下率0.2〜0.5%で約5000枚に圧延したあと、各ロールが室温まで冷えるのをまち、上述した方法で上下のバックアップロールおよびワークロールのプロフィルを推定すると共に、各ロールを引き出しプロフィルを実測した。いずれのロールも初期のクラウンは零である。その結果を図5に示す。なお図5においては初期ロールプロフィルから実測および推定ロールプロフィルの差すなわち摩耗量で示している。
本発明によりワークロールおよび分割バックアップロールのロールプロフィルが精度良く求まっていることが確認された。
After rolling a sheet material of a general steel (S45C) having a plate thickness of 4 mm, a plate width of 1.5 to 1.0 m, and a length of 50 m to about 5000 sheets at a rolling reduction of 0.2 to 0.5%, each roll has a room temperature. The profiles of the upper and lower backup rolls and work rolls were estimated by the method described above, and each roll was pulled out to measure the profiles. Both rolls have an initial crown of zero. The result is shown in FIG. In FIG. 5, the difference between the measured and estimated roll profiles from the initial roll profile, that is, the wear amount is shown.
It was confirmed that the roll profiles of the work roll and the divided backup roll were obtained with high accuracy according to the present invention.
5 ハウジング
10、40 ロールアセンブリー
12、42 ワークロールチョック
13、43 ワークロール
15、45 インナーハウジング
17 上主圧下装置
18 上主荷重測定装置
20、50 分割型バックアップロール
21〜27 上分割バックアップロール
301〜307 上分割バックアップロール圧下装置
321〜327 上分割バックアップロール荷重測定装置
341〜347 上分割バックアップロール圧下位置測定装置
51〜57 下分割バックアップロール
601〜607 下分割バックアップロール圧下装置
621〜627 下分割バックアップロール荷重測定装置
641〜647 下分割バックアップロール圧下位置測定装置
P 圧延材
5 Housing 10, 40 Roll assembly 12, 42 Work roll chock 13, 43 Work roll 15, 45 Inner housing 17 Upper main reduction device 18 Upper main load measuring device
20, 50 Split type backup roll 21-27 Upper split backup roll 301-307 Upper split backup roll reduction device 321-327 Upper split backup roll load measuring device 341-347 Upper split backup roll down position measuring device 51-57 Lower split backup Rolls 601 to 607 Lower divided backup roll reduction device 621 to 627 Lower divided backup roll load measuring device 641 to 647 Lower divided backup roll reduction position measuring device P Rolled material
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