JP6098559B2

JP6098559B2 - Roll rotation detector

Info

Publication number: JP6098559B2
Application number: JP2014066564A
Authority: JP
Inventors: 輝政大西; 中村　正治; 正治中村; 吉本　松男; 松男吉本
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2014-03-27
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2017-03-22
Anticipated expiration: 2034-03-27
Also published as: JP2015188898A

Description

本発明は、ロールの回転を検出するロール回転検出装置に関し、例えばスラブサイジングプレス工程におけるスラブ押えロールのように、駆動源によって駆動されない非駆動のロールの回転を検出するのに好適なものである。 The present invention relates to a roll rotation detection device that detects rotation of a roll, and is suitable for detecting rotation of a non-driven roll that is not driven by a drive source, such as a slab presser roll in a slab sizing press process. .

駆動源によって駆動されるロールは、駆動源の作動状態からロールの回転状態を検出或いは推定することができる。駆動源によって駆動されない非駆動のロールは、駆動源の不良による回転不良がない分、駆動されるロールよりも回転不良が少ない。しかしながら、例えば非駆動のロールを回転自在に支持する軸受の不良などによって非駆動のロールに回転不良が生じることもある。鋼材からなるスラブのサイジングプレス工程、所謂幅圧下プレス工程のスラブ押えロールも、一般的に非駆動のロールである。サイジングプレス工程のスラブ押えロールは、スラブを幅圧下する際にスラブを上下方向から拘束するロールで、上下に２個配置されている。サイジングプレス工程は、高温のスラブ、冷却水、高温のスラブに冷却水が接触して発生する水蒸気、スラブ表面から剥離・飛散するスケールといった環境にあり、スラブ押えロールの回転状態を目視によって視認しにくい。そこで、このサイジングプレス工程の押えロールの回転検出装置として、例えば下記特許文献１に記載されるものがある。このロール回転検出装置では、凹凸（溝）のあるプレートをロールの側面に配置し、そのプレートの凹凸に向けて水を噴射し、凹凸部分での水の圧力差が設定値より小さいときにロールが停止していると判定する。 The roll driven by the drive source can detect or estimate the rotation state of the roll from the operating state of the drive source. The non-driven roll that is not driven by the drive source has less rotation failure than the driven roll because there is no rotation failure due to a drive source failure. However, a rotation failure may occur in the non-drive roll due to, for example, a bearing failure that rotatably supports the non-drive roll. A slab presser roll in a slab press process of a slab made of steel, that is, a so-called width reduction press process is also generally a non-driven roll. The slab presser roll in the sizing press process is a roll that restrains the slab from the vertical direction when the slab is reduced in width. The sizing press process is in an environment such as high-temperature slab, cooling water, water vapor generated by cooling water coming into contact with the high-temperature slab, or a scale that peels and scatters from the surface of the slab, and visually checks the rotation state of the slab presser roll. Hateful. Thus, as a press roll rotation detecting device in this sizing press process, for example, there is one described in Patent Document 1 below. In this roll rotation detection device, a plate with unevenness (grooves) is arranged on the side surface of the roll, water is sprayed toward the unevenness of the plate, and the roll is detected when the water pressure difference at the unevenness portion is smaller than the set value. Is determined to be stopped.

特開平１０−３１４８０１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-314801

しかしながら、前記特許文献１に記載されるロール回転検出装置は、ロールの回転・非回転の検出精度がよくなく、誤検出がたびたび発生し、実用化されていないのが実態である。サイジングプレス工程でスラブ押えロールが回転しないと、スラブ表面に疵がつき、製品不良が発生する。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、サイジングプレス工程のスラブ押えロールのような、駆動源で駆動されない非駆動のロールの回転状態を適正に検出することが可能なロール回転検出装置を提供することを目的とするものである。 However, the roll rotation detection device described in Patent Document 1 has poor detection accuracy of rotation / non-rotation of the roll, and erroneous detection frequently occurs and is not practically used. If the slab presser roll does not rotate in the sizing press process, the surface of the slab will become wrinkled and product defects will occur.
The present invention has been made paying attention to the above problems, and can appropriately detect the rotational state of a non-driven roll that is not driven by a drive source, such as a slab presser roll in a sizing press process. An object of the present invention is to provide a possible roll rotation detection device.

上記課題を解決するために、本発明のある態様に係るロール回転検出装置は、駆動源によって駆動されない非駆動のロールの回転を検出するロール回転検出装置であって、前記ロールと共に回転する磁性体と、前記ロール以外の固定部にあって前記回転する磁性体と非連続に対向する位置に配置され、前記磁性体の回転状態を検出する渦流センサと、前記渦流センサが配置される前記固定部に形成され、前記磁性体に対向する前記渦流センサの先端検出部の外周全周にわたって形成されたセンサ周囲エア吐出口と、前記センサ周囲エア吐出口から前記磁性体側に向けてエアが吐出されるように前記センサ周囲エア吐出口に加圧されたエアを供給するエア供給経路と、前記渦流センサで検出された前記磁性体の回転状態からロールの回転状態を検出するロール回転検出部とを備え、前記渦流センサの先端検出部が底部から外部に突出するようにして前記渦流センサが前記底部に固定される有底筒体と、前記固定部に設けられ、前記渦流センサの先端検出部が突出している前記有底筒体を前記渦流センサの先端検出部側から前記磁性体と対向する向きに差し込む差し込み穴とを備え、前記センサ周囲エア吐出口は、前記差し込み穴に連続して形成され且つ前記渦流センサの先端検出部の外径よりも内径が大きく且つ前記差し込み穴の内径より内径が小さい貫通エア穴で構成され、前記エア供給経路は、前記有底筒体の内部から前記有底筒体の底部に形成された貫通穴を経て前記貫通エア穴に連続する経路で構成されることを特徴とするものである。 In order to solve the above problems, a roll rotation detecting device according to an aspect of the present invention is a roll rotation detecting device for detecting the rotation of the non-driven not driven by drive Dogen roll rotates with the roll-magnetic A eddy current sensor that is discontinuously opposed to the rotating magnetic body in a fixed portion other than the roll, and the fixed state in which the eddy current sensor is disposed. Sensor peripheral air discharge port formed over the entire circumference of the tip detection portion of the eddy current sensor facing the magnetic body, and air is discharged from the sensor peripheral air discharge port toward the magnetic body side. An air supply path for supplying pressurized air to the sensor peripheral air discharge port, and the rotation state of the roll from the rotation state of the magnetic body detected by the eddy current sensor. And a roll rotation detecting unit for output, a bottomed cylindrical body to the eddy current sensor is fixed to the bottom front edge detecting unit of the eddy current sensor so as to protrude from the bottom to the outside, it is provided on the fixed portion, An insertion hole for inserting the bottomed cylindrical body from which the tip detection portion of the eddy current sensor protrudes from the tip detection portion side of the eddy current sensor in a direction facing the magnetic body; The air supply path is formed by a through-air hole formed continuously from the insertion hole and having an inner diameter larger than an outer diameter of the tip detection portion of the eddy current sensor and smaller than an inner diameter of the insertion hole. It is characterized by comprising a path that continues from the inside of the cylindrical body to the through-air hole through a through-hole formed in the bottom of the bottomed cylindrical body .

また、このロール回転検出装置において、前記差し込み穴と前記貫通エア穴との段差部にテーパ部を形成することが望ましい。
また、このロール回転検出装置において、鋼材からなるスラブのサイジングプレス工程におけるスラブ押えロールの検出に用いられることが望ましい。 Moreover, in this roll rotation detection apparatus, it is desirable to form a taper part in the level | step-difference part of the said insertion hole and the said through-air hole.
Moreover, in this roll rotation detection apparatus, it is desirable to be used for detection of a slab presser roll in a slab pressing process of a slab made of steel.

而して、本発明のロール回転検出装置によれば、駆動源によって駆動されない非駆動のロールの回転を検出するために渦流センサを用い、ロールと共に回転する磁性体の回転状態を検出する。ロールが回転すると磁性体が渦流センサと非連続に対向するので、その磁性体の回転状態からロールの回転状態を検出することができる。従って、ロール回転検出部では、渦流センサで検出された磁性体の回転状態からロールの回転状態を検出する。この渦流センサは、ロール以外の固定部にあって回転する磁性体と非連続に対向する位置に配置される。この渦流センサが配置される固定部には、磁性体に対向する渦流センサの先端検出部の外周全周にわたってセンサ周囲エア吐出口が形成される。このセンサ周囲エア吐出口から磁性体側に向けてエアが吐出されるように、センサ周囲エア吐出口に加圧されたエアを供給するエア供給経路が形成される。そのため、渦流センサの先端検出部は、加圧エアで冷却されると共に、冷却水や水蒸気、スケールの飛散や付着から保護される。その結果、高温、冷却水、水蒸気、スケール発生といった環境でも、ロールの回転状態を適正に検出することができる。 Thus, according to the roll rotation detection device of the present invention, the vortex sensor is used to detect the rotation of the non-driven roll that is not driven by the drive source, and the rotation state of the magnetic body that rotates with the roll is detected. When the roll rotates, the magnetic body faces the eddy current sensor in a discontinuous manner, so that the rotation state of the roll can be detected from the rotation state of the magnetic body. Therefore, the roll rotation detection unit detects the rotation state of the roll from the rotation state of the magnetic body detected by the eddy current sensor. This eddy current sensor is disposed at a position that is discontinuously opposed to the rotating magnetic body in a fixed portion other than the roll. A sensor-periphery air discharge port is formed in the fixed portion where the eddy current sensor is arranged over the entire outer periphery of the tip detection portion of the eddy current sensor facing the magnetic body. An air supply path for supplying pressurized air to the sensor peripheral air discharge port is formed so that air is discharged from the sensor peripheral air discharge port toward the magnetic body side. Therefore, the tip detection part of the eddy current sensor is cooled by pressurized air and is protected from scattering and adhesion of cooling water, water vapor, and scale. As a result, the rotation state of the roll can be properly detected even in an environment such as high temperature, cooling water, water vapor, and scale generation.

また、渦流センサの先端検出部が有底筒体の底部から外部に突出するようにして当該渦流センサを有底筒体の底部に固定する。この渦流センサの先端検出部が突出している有底筒体を、固定部に設けられた差し込み穴に、渦流センサの先端検出部側から磁性体と対向する向きに差し込む。この差し込み穴には、渦流センサの先端検出部の外径よりも内径が大きく且つ差し込み穴の内径より内径が小さい貫通エア穴が形成されているので、この貫通エア穴内に渦流センサの先端検出部が差し込まれると、渦流センサの先端検出部の外周全周にセンサ周囲エア吐出口が形成される。そして、有底筒体の内部から有底筒体の底部に形成された貫通穴を経て貫通エア穴に連続する経路でエア供給経路を形成する。これにより、有底筒体の内部に供給された加圧エアが渦流センサの先端検出部の外周全周に形成されたセンサ周囲エア吐出口から吐出される。 Further, the eddy current sensor is fixed to the bottom of the bottomed cylinder so that the tip detection part of the eddy current sensor protrudes outside from the bottom of the bottomed cylinder. The bottomed cylindrical body from which the tip detection part of the eddy current sensor protrudes is inserted into the insertion hole provided in the fixed part from the tip detection part side of the eddy current sensor in a direction facing the magnetic body. The insertion hole is formed with a through air hole having an inner diameter larger than the outer diameter of the tip detection portion of the eddy current sensor and smaller than the inner diameter of the insertion hole. Therefore, the tip detection portion of the eddy current sensor is formed in the through air hole. Is inserted, a sensor-periphery air discharge port is formed on the entire outer periphery of the tip detection portion of the eddy current sensor. Then, an air supply path is formed by a path continuous from the inside of the bottomed cylinder through the through hole formed in the bottom of the bottomed cylinder and the through air hole. Thereby, the pressurized air supplied to the inside of the bottomed cylindrical body is discharged from the sensor surrounding air discharge port formed on the entire outer periphery of the tip detection portion of the eddy current sensor.

また、差し込み穴と貫通エア穴との段差部にテーパ部を形成することにより、有底筒体の底部に形成された貫通穴から貫通エア穴に加圧エアが流れやすくなり、センサ周囲エア吐出口から確実に加圧エアが吐出される。
また、鋼材からなるスラブのサイジングプレス工程におけるスラブ押えロールの検出に用いることで、高温、冷却水、水蒸気、スケール発生といった環境でも、ロールの回転状態を適正に検出することができる。 In addition, by forming a taper at the step between the insertion hole and the through-air hole, the pressurized air can easily flow from the through-hole formed at the bottom of the bottomed cylindrical body to the through-air hole. Pressurized air is reliably discharged from the outlet.
Moreover, the rotation state of a roll is appropriately detectable also in the environment of high temperature, cooling water, water vapor | steam, and scale generation by using for the detection of the slab presser roll in the sizing press process of the slab which consists of steel materials.

本発明のロール回転検出装置が適用されたサイジングプレス工程の一実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows one Embodiment of the sizing press process to which the roll rotation detection apparatus of this invention was applied. 図１のロール検出装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the roll detection apparatus of FIG. 図２の渦流センサの検出信号の説明図である。It is explanatory drawing of the detection signal of the eddy current sensor of FIG. 図２の渦流センサの検出信号の説明図である。It is explanatory drawing of the detection signal of the eddy current sensor of FIG. スラブ表面に発生するスケールの説明図である。It is explanatory drawing of the scale which generate | occur | produces on the slab surface.

次に、本発明のロール回転検出装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態のロール回転検出装置が適用されたサイジングプレス工程の概略構成図である。入側搬送ローラ１によって図の奥方から手前側に搬送される鋼材からなるスラブＳは、入側ピンチロール２に案内されてサイジングプレス工程（幅圧下プレス工程）に送給され、出側ピンチロール３に案内されて出側搬送ローラ４で搬出される。サイジングプレス工程では、スラブＳの幅方向両側に、出側が幅狭のダイ（型）５が配置され、このダイ５によって幅圧下が行われる。このとき、スラブＳを上下方向から拘束するのがスラブ押えロール６であり、スラブＳの上下に１つずつ、回転可能に支持されている。このスラブ押えロール６は、図示しないチョックによって回転自在に支持され、駆動源は接続されていない。即ち、スラブ押えロール６は非駆動のロールである。 Next, an embodiment of the roll rotation detection device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a sizing press process to which the roll rotation detection device of the present embodiment is applied. The slab S made of a steel material conveyed from the back to the front side of the figure by the entrance side transport roller 1 is guided to the entrance side pinch roll 2 and fed to the sizing press process (width reduction press process), and the exit side pinch roll. 3 and is carried out by the delivery-side transport roller 4. In the sizing press process, dies (die) 5 having a narrow exit side are arranged on both sides in the width direction of the slab S, and the width reduction is performed by the die 5. At this time, the slab presser roll 6 restrains the slab S from the vertical direction, and is supported rotatably one by one above and below the slab S. The slab presser roll 6 is rotatably supported by a chock (not shown) and is not connected to a drive source. That is, the slab presser roll 6 is a non-driven roll.

なお、スラブ押えロール６の側面には、ホールドダウンロールに内蔵されたベアリングを押さえるリテーナの取付用ボルト７が周方向に等間隔に配置され、各ボルト７の頭部はスラブ押えロール６の側面に露出している。また、スラブ押えロール６の図示しない軸は固定軸であり、軸の状態からスラブ押えロール６の回転状態を検出することはできない。また、搬送ローラによるスラブＳの搬送状態を含めてサイジングプレス工程はプロセスコンピュータ１０で制御・管理されている。 On the side surface of the slab presser roll 6, retainer mounting bolts 7 that hold the bearings built in the hold-down roll are arranged at equal intervals in the circumferential direction, and the heads of the bolts 7 are the side surfaces of the slab presser roll 6. Is exposed. Further, the shaft (not shown) of the slab presser roll 6 is a fixed shaft, and the rotation state of the slab presser roll 6 cannot be detected from the state of the shaft. Further, the sizing press process including the conveyance state of the slab S by the conveyance roller is controlled and managed by the process computer 10.

図２ａは、図１のスラブ押えロール６の回転状態を検出するロール回転検出装置の縦断面図である。図中の符号８がチョック、符号９がリテーナである。前述のように図示しないベアリングを押さえるためのリテーナ９の取付用ボルト７は、鉄製で、磁性体である。本実施形態のロール回転検出装置は、磁性体であるボルト７（正確にはボルト７の頭部）の回転状態を検出することでスラブ押えロール６の回転状態を検出しようとするものである。このボルト７の回転状態を、本実施形態では渦流センサ１１で検出する。そのため、渦流センサ１１は、スラブ押えロール６以外の固定部、具体的にはチョック８のうち、ボルト７に対向する位置に取付けられている。 FIG. 2 a is a longitudinal sectional view of a roll rotation detection device that detects the rotation state of the slab presser roll 6 of FIG. 1. Reference numeral 8 in the figure is a chock, and reference numeral 9 is a retainer. As described above, the mounting bolt 7 of the retainer 9 for holding a bearing (not shown) is made of iron and is a magnetic material. The roll rotation detection device of the present embodiment is intended to detect the rotation state of the slab presser roll 6 by detecting the rotation state of the bolt 7 (more precisely, the head of the bolt 7) that is a magnetic body. In this embodiment, the rotation state of the bolt 7 is detected by the eddy current sensor 11. Therefore, the eddy current sensor 11 is attached to a fixed portion other than the slab presser roll 6, specifically, a position facing the bolt 7 in the chock 8.

渦流センサ１１は、先端検出部１２内の図示しないセンサコイルに高周波電流を印加することで高周波磁界が発生し、電磁誘導作用によって磁性体対象物の表面に渦電流が流れ、これによりセンサコイルのインピーダンスが変化する。インピーダンスの変化量は、センサと対象物との距離に比例する。リテーナ９から突出しているボルト７の頭部は、リテーナ９よりも渦流センサ１１の先端検出部１２に近い。そのため、スラブ押えロール６の回転に伴ってボルト７の頭部が渦流センサ１１の先端検出部１２と対向しているときと対向していないときとでセンサコイルのインピーダンスが変化し、これによりスラブ押えロール６の回転状態を検出することができる。つまり、検出されるセンサコイルのインピーダンスが変化しないときは、スラブ押えロール６が回転していないことを意味する。 The eddy current sensor 11 generates a high frequency magnetic field by applying a high frequency current to a sensor coil (not shown) in the tip detection unit 12, and an eddy current flows on the surface of the magnetic object due to electromagnetic induction action. Impedance changes. The amount of change in impedance is proportional to the distance between the sensor and the object. The head of the bolt 7 protruding from the retainer 9 is closer to the tip detection part 12 of the eddy current sensor 11 than the retainer 9. Therefore, as the slab presser roll 6 rotates, the impedance of the sensor coil changes depending on whether the head of the bolt 7 is facing the tip detecting portion 12 of the eddy current sensor 11 or not. The rotation state of the presser roll 6 can be detected. That is, when the detected impedance of the sensor coil does not change, it means that the slab presser roll 6 is not rotating.

本実施形態では、渦流センサ１１をスラブ押えロール６のボルト７に対向して配置するために、チョック８のボルト７対向位置に取付ブロック１３を貫通固定している。この取付ブロック１３のチョック貫通部１４には、ボルト７と反対側、つまりスラブ押えロール６と反対側から取付ブロック１３の途中まで、比較的大径の差し込み穴１５が形成されている。また、取付ブロック１３のチョック貫通部１４には、前記差し込み穴１５に連続して、ボルト７側、つまりスラブ押えロール６側に貫通エア穴１６が形成されている。この貫通エア穴１６は、前記差し込み穴１５よりも小径で且つ前記渦流センサ１１の先端検出部１２よりも僅かに大径である。また、貫通エア穴１６と差し込み穴１５が連続し、且つ差し込み穴１５よりも貫通エア穴１６の方が小径なので、本来、貫通エア穴１６と差し込み穴１５の連結部分には段差が発生するのであるが、本実施形態では、この段差部にテーパ部１７を形成している。なお、本実施形態では、差し込み穴１５と貫通エア穴１６とを同心に形成した。 In this embodiment, in order to arrange the eddy current sensor 11 so as to face the bolt 7 of the slab presser roll 6, the mounting block 13 is fixed to the chock 8 at a position facing the bolt 7. A relatively large-diameter insertion hole 15 is formed in the chock penetrating portion 14 of the mounting block 13 from the side opposite to the bolt 7, that is, from the side opposite to the slab presser roll 6 to the middle of the mounting block 13. Further, a through air hole 16 is formed in the chock penetrating portion 14 of the mounting block 13 on the bolt 7 side, that is, on the slab presser roll 6 side, in succession to the insertion hole 15. The through air hole 16 is smaller in diameter than the insertion hole 15 and slightly larger in diameter than the tip detection unit 12 of the eddy current sensor 11. Further, since the through air hole 16 and the insertion hole 15 are continuous, and the through air hole 16 has a smaller diameter than the insertion hole 15, a step is originally generated at the connecting portion of the through air hole 16 and the insertion hole 15. However, in the present embodiment, the tapered portion 17 is formed at the stepped portion. In the present embodiment, the insertion hole 15 and the through air hole 16 are formed concentrically.

前記差し込み穴１５には、当該差し込み穴１５に緊密に嵌入する有底筒体１８が差し込まれる。この有底筒体１８の底部１９に、先端検出部１２が外側に突出するようにして渦流センサ１１が固定されている。本実施形態では、有底筒体１８と渦流センサ１１の円柱形の先端検出部１２を同心とした。その結果、差し込み穴１５に有底筒体１８を差し込むと、渦流センサ１１の先端検出部１２が貫通エア穴１６内に差し込まれる。前述のように、貫通エア穴１６は渦流センサ１１の先端検出部１２よりも僅かに大径なので、貫通エア穴１６と渦流センサ１１の先端検出部１２の間には僅かな隙間が先端検出部１２の外周全周に形成され、この隙間がセンサ周囲エア吐出口２２となる。また、有底筒体１８の底部１９には、図２ｂに示すように、比較的小径の貫通穴２０が計８個、周方向に等間隔に形成されている。 A bottomed cylindrical body 18 that is closely fitted into the insertion hole 15 is inserted into the insertion hole 15. The eddy current sensor 11 is fixed to the bottom portion 19 of the bottomed cylindrical body 18 so that the tip detection portion 12 protrudes outward. In the present embodiment, the bottomed cylindrical body 18 and the cylindrical tip detection unit 12 of the eddy current sensor 11 are concentric. As a result, when the bottomed cylindrical body 18 is inserted into the insertion hole 15, the tip detection unit 12 of the eddy current sensor 11 is inserted into the through air hole 16. As described above, since the through air hole 16 has a slightly larger diameter than the tip detection unit 12 of the eddy current sensor 11, a slight gap is formed between the through air hole 16 and the tip detection unit 12 of the eddy current sensor 11. 12 is formed in the entire outer periphery of the sensor 12, and this gap becomes the sensor surrounding air discharge port 22. Further, as shown in FIG. 2 b, a total of eight through holes 20 having a relatively small diameter are formed at equal intervals in the circumferential direction on the bottom portion 19 of the bottomed cylindrical body 18.

有底筒体１８の底部１９と反対側の軸方向端部には、径方向外側に広がるフランジ部２１が形成され、このフランジ部２１は、取付ブロック１３に形成されている収納部２４の内側に収納される。また、このフランジ部２１はパッキン２３を介して取付ブロック１３のスラブ押えロール６と反対側の面に当接し、前記収納部２４の内側で且つ有底筒体１８のフランジ部２１の外側に蓋部材２５が取付けられている。そして、蓋部材２５と有底筒体１８の間にはＯリング２６が介装され、有底筒体１８の内部と蓋部材２５は気密状態になっている。 A flange portion 21 extending radially outward is formed at the axial end opposite to the bottom portion 19 of the bottomed cylindrical body 18, and this flange portion 21 is located inside the storage portion 24 formed in the mounting block 13. It is stored in. Further, the flange portion 21 abuts against the surface of the mounting block 13 opposite to the slab presser roll 6 via the packing 23, and covers the inner side of the storage portion 24 and the outer side of the flange portion 21 of the bottomed cylindrical body 18. A member 25 is attached. An O-ring 26 is interposed between the lid member 25 and the bottomed cylinder 18 so that the inside of the bottomed cylinder 18 and the lid member 25 are in an airtight state.

取付ブロック１３にはエア配管２７が接続され、エア配管２７に連続して取付ブロック１３の内部に形成されたエア通路２８は有底筒体１８の内部まで連通している。そのため、エア配管２７からエア通路２８に供給された加圧エアは、有底筒体１８の内部から底部１９の貫通穴２０を経て貫通エア穴１６に至る。貫通エア穴１６の内部には渦流センサ１１の先端検出部１２が差し込まれているので、貫通エア穴１６に供給された加圧エアは、先端検出部１２との隙間に生じるセンサ周囲エア吐出口２２から渦流センサ１１の先端検出部１２の外周全周から吐出する。即ち、有底筒体１８の内部、底部１９の貫通穴２０がエア供給経路３１を構成する。このとき、差し込み穴１５と貫通エア穴１６の段差部にテーパ部１７を形成したことにより、貫通穴２０から貫通エア穴１６、即ちセンサ周囲エア吐出口２２に加圧エアがスムースに流れる。なお、渦流センサ１１のセンサケーブル２９は、図示しないケーブル通路から外部に取出され、プロセスコンピュータ１０に接続されている。 An air pipe 27 is connected to the mounting block 13, and an air passage 28 formed inside the mounting block 13 continuously to the air pipe 27 communicates with the inside of the bottomed cylindrical body 18. Therefore, the pressurized air supplied from the air pipe 27 to the air passage 28 reaches the through air hole 16 from the inside of the bottomed cylindrical body 18 through the through hole 20 of the bottom portion 19. Since the tip detection unit 12 of the eddy current sensor 11 is inserted into the through air hole 16, the pressurized air supplied to the through air hole 16 is a sensor ambient air discharge port generated in a gap with the tip detection unit 12. 22 is discharged from the entire outer periphery of the tip detection unit 12 of the eddy current sensor 11. That is, the inside of the bottomed cylindrical body 18 and the through hole 20 in the bottom portion 19 constitute the air supply path 31. At this time, the tapered portion 17 is formed in the step portion between the insertion hole 15 and the through air hole 16, so that the pressurized air smoothly flows from the through hole 20 to the through air hole 16, that is, the sensor surrounding air discharge port 22. The sensor cable 29 of the eddy current sensor 11 is taken out from a cable passage (not shown) and connected to the process computer 10.

プロセスコンピュータ１０内には、図示しないプログラムによって、渦流センサ１１で検出されたボルト（頭部）１１の回転状態からスラブ押えロール６の回転状態を検出するロール回転検出部３０が構築されている。図３は、プロセスコンピュータ１０内で検出された渦流センサ１１の出力信号の説明図である。図の中央部では、スラブ押えロール６が回転しており、センサの出力信号、即ちセンサコイルのインピーダンスは比較的安定した周期で増減している。このうち、インピーダンスの値が小さい（図では下方にある）ときにはボルト７の頭部が渦流センサ１１の先端検出部１２に対向しており、インピーダンスの値が大きい（図では上方にある）ときにはボルト７の頭部が渦流センサ１１の先端検出部１２に対向していない。従って、図の左方端部では、ボルト７の頭部が渦流センサ１１の先端検出部１２に対向した状態でスラブ押えロール６が停止している。逆に、図の右方端部では、ボルト７の頭部が渦流センサ１１の先端検出部１２に対向していない状態でスラブ押えロール６が停止している。なお、スラブ押えロール６の回転中におけるボルト７の頭部の検出周期で、スラブ押えロール６の回転状態、例えば回転速度変動などを算出することも可能である。また、スラブ押えロール６の総回転数から得られるロール回転総外周長がスラブＳの全長より短いときに、スラブ押えロール６の回転数が少なく、回転不良であると判定することも可能である。 In the process computer 10, a roll rotation detection unit 30 that detects the rotation state of the slab presser roll 6 from the rotation state of the bolt (head) 11 detected by the eddy current sensor 11 is constructed by a program (not shown). FIG. 3 is an explanatory diagram of an output signal of the eddy current sensor 11 detected in the process computer 10. In the center of the figure, the slab presser roll 6 is rotating, and the sensor output signal, that is, the impedance of the sensor coil, increases and decreases at a relatively stable cycle. Among these, when the impedance value is small (lower in the figure), the head of the bolt 7 faces the tip detection unit 12 of the eddy current sensor 11, and when the impedance value is large (upward in the figure), the bolt The head of 7 does not face the tip detector 12 of the eddy current sensor 11. Therefore, at the left end of the figure, the slab presser roll 6 is stopped in a state in which the head of the bolt 7 faces the tip detection unit 12 of the eddy current sensor 11. On the contrary, at the right end of the figure, the slab presser roll 6 is stopped in a state where the head of the bolt 7 does not face the tip detection unit 12 of the eddy current sensor 11. It is also possible to calculate the rotation state of the slab presser roll 6, for example, the rotational speed fluctuation, based on the detection cycle of the head of the bolt 7 during the rotation of the slab presser roll 6. Further, when the total roll rotation outer peripheral length obtained from the total rotation speed of the slab presser roll 6 is shorter than the total length of the slab S, it is possible to determine that the rotation speed of the slab presser roll 6 is small and the rotation is poor. .

図４には、渦流センサ１１の先端検出部１２が対向する部分の状態を変化させて実験したときの渦流センサ１１の出力信号、即ちセンサコイルのインピーダンス変化を示す。実験は、予め設定された大きさの有底筐体Ｐの上面開口部を非磁性体であるアクリル板Ａで覆い、そのアクリル板Ａの上面で渦流センサ１１を一定速度Ｖで移動し、その間の出力信号の変化を観察した。図４ａは、有底筐体Ｐの内部空間を空の状態、つまり空気だけが入っている状態で渦流センサ１１を移動したときのものである。図４ｂは、有底筐体Ｐの内部空間をスラブのスケールで充満し、渦流センサ１１を移動したときのものである。図４ｃは、有底筐体Ｐの内部空間をスラブのスケールで充満すると共に、アクリル板Ａの直下（すぐ下を意味する）にボルト７を１つだけ配置して、渦流センサ１１を移動したときのものである。同図から明らかなように、渦流センサ１１が空気に対向しているときは勿論、スケールに対向しているときも出力信号は変化せず、ボルト（の頭部）７を通過するときにだけ、出力信号が変化する。 FIG. 4 shows an output signal of the eddy current sensor 11, that is, a change in impedance of the sensor coil when an experiment is performed by changing the state of the portion of the eddy current sensor 11 where the tip detection unit 12 faces. In the experiment, the upper surface opening of the bottomed casing P having a preset size is covered with an acrylic plate A that is a non-magnetic material, and the eddy current sensor 11 is moved at a constant speed V on the upper surface of the acrylic plate A. The change of the output signal was observed. FIG. 4A shows a case where the eddy current sensor 11 is moved in an empty state of the bottomed casing P, that is, in a state where only air is contained. FIG. 4 b shows a case where the inner space of the bottomed housing P is filled with a slab scale and the eddy current sensor 11 is moved. In FIG. 4 c, the inner space of the bottomed housing P is filled with a slab scale, and only one bolt 7 is arranged immediately below the acrylic plate A (meaning just below) to move the eddy current sensor 11. It's time. As is apparent from the figure, the output signal does not change when the eddy current sensor 11 is opposed to the air, or when it is opposed to the scale, and only when passing through the bolt (head) 7. The output signal changes.

前述のように、サイジングプレス工程におけるスラブ押えロール６の周辺には、スラブＳを冷却するための冷却水、冷却水が高温のスラブＳに接触して発生する水蒸気、スラブＳから剥離・飛散するスケールが存在している。スケールは、鋼材であるスラブＳの表面が変化した錆であるから、鉄、つまりＦｅ成分を有する。図５は、スラブＳの表面に発生するスケールの説明図である。図中のSteelは文字通り鋼であり、スラブＳの主体である。この鋼に対し、外部の酸素Ｏ₂（気体：ｇ）がスラブＳの表層部において内部に侵入し、鉄Ｆｅが外出する。スラブＳの最表層はＦｅ₂Ｏ₃であり、その内側にＦｅ₃Ｏ₄、更にその内側にＦｅＯが存在している。これらは全て酸化鉄、つまりスケールである。ＦｅＯは反磁性であり、巨視的には磁性がない。これは、隣合うスピンの磁性が逆向きで大きさが同じであるため、磁性が打ち消された結果である。これに対し、Ｆｅ₂Ｏ₃やＦｅ₃Ｏ₄はフェロ磁性であり、巨視的には弱磁性である。これは、隣合うスピンの磁性が逆向きで大きさが異なるため、磁性が弱まった結果である。そのため、スラブＳから剥離・飛散するスケールは磁性体ではなく、渦流センサ１１の周囲に存在しても、渦流センサ１１の出力信号が変化することはない。 As described above, around the slab presser roll 6 in the sizing press process, cooling water for cooling the slab S, water vapor generated when the cooling water comes into contact with the high-temperature slab S, and peeling from the slab S are scattered. A scale exists. Since the scale is rust in which the surface of the slab S, which is a steel material, has changed, it has iron, that is, an Fe component. FIG. 5 is an explanatory diagram of a scale generated on the surface of the slab S. Steel in the figure is literally steel and is the main body of the slab S. With respect to this steel, external oxygen O ₂ (gas: g) enters the inside in the surface layer portion of the slab S, and iron Fe goes out. The outermost layer of the slab S is Fe ₂ O ₃ , and Fe ₃ O ₄ is present inside thereof, and FeO is further present inside thereof. These are all iron oxide, or scale. FeO is diamagnetic and macroscopically has no magnetism. This is a result of magnetism being canceled because the magnetism of adjacent spins is opposite and has the same magnitude. On the other hand, Fe ₂ O ₃ and Fe ₃ O ₄ are ferromagnetic and macroscopically weak. This is a result of the magnetism weakening because the magnetism of adjacent spins is opposite and has different sizes. Therefore, even if the scale that peels and scatters from the slab S is not a magnetic material and exists around the eddy current sensor 11, the output signal of the eddy current sensor 11 does not change.

そのため、非接触センサである渦流センサ１１を用いた本実施形態のロール回転検出装置は、周囲に冷却水や水蒸気、或いはスケールが存在していても、スラブ押えロール６の回転状態を適正に検出することができる。また、サイジングプレス工程に供されるスラブＳは１０００℃、渦流センサ１１の耐熱温度は６０℃程度であるが、渦流センサ１１の周囲に流れる加圧エアによって渦流センサ１１が冷却され、またスラブＳによって加熱される高温雰囲気が加圧エアによって吹き飛ばされるので、渦流センサ１１を熱から保護することができる。 Therefore, the roll rotation detection device of the present embodiment using the eddy current sensor 11 that is a non-contact sensor appropriately detects the rotation state of the slab presser roll 6 even if cooling water, water vapor, or scale exists in the surroundings. can do. The slab S used for the sizing press process is 1000 ° C., and the heat-resistant temperature of the eddy current sensor 11 is about 60 ° C. The eddy current sensor 11 is cooled by the pressurized air flowing around the eddy current sensor 11, and the slab S Since the high temperature atmosphere heated by the air is blown away by the pressurized air, the eddy current sensor 11 can be protected from heat.

このように本実施形態のロール回転検出装置では、駆動源によって駆動されない非駆動のロール６の回転を検出するために渦流センサ１１を用い、ロール６と共に回転するボルト（磁性体）７の回転状態を検出する。ロール６が回転するとボルト７が渦流センサ１１と非連続に対向するので、そのボルト７の回転状態からロール６の回転状態を検出することができる。従って、ロール回転検出部３０では、渦流センサ１１で検出されたボルト７の回転状態からロール６の回転状態を検出する。この渦流センサ１１は、ロール６以外のチョック（固定部）８にあって回転するボルト７と非連続に対向する位置に配置される。この渦流センサ１１が配置されるチョック８には、ボルト７に対向する渦流センサ１１の先端検出部１２の外周全周にわたってセンサ周囲エア吐出口２２が形成される。このセンサ周囲エア吐出口２２からボルト７側に向けてエアが吐出されるように、センサ周囲エア吐出口に加圧されたエアを供給するエア供給経路３１が形成される。そのため、渦流センサ１１の先端検出部１２は、加圧エアで冷却されると共に、冷却水や水蒸気、スケールの飛散や付着から保護される。その結果、高温、冷却水、水蒸気、スケール発生といった環境でも、ロール６の回転状態を適正に検出することができる。 Thus, in the roll rotation detection device of this embodiment, the vortex sensor 11 is used to detect the rotation of the non-driven roll 6 that is not driven by the drive source, and the rotation state of the bolt (magnetic material) 7 that rotates together with the roll 6. Is detected. When the roll 6 rotates, the bolt 7 faces the eddy current sensor 11 discontinuously, so that the rotation state of the roll 6 can be detected from the rotation state of the bolt 7. Therefore, the roll rotation detection unit 30 detects the rotation state of the roll 6 from the rotation state of the bolt 7 detected by the eddy current sensor 11. The eddy current sensor 11 is disposed at a position that is discontinuously opposed to the rotating bolt 7 in the chock (fixed portion) 8 other than the roll 6. In the chock 8 in which the eddy current sensor 11 is disposed, a sensor peripheral air discharge port 22 is formed over the entire outer periphery of the tip detection unit 12 of the eddy current sensor 11 facing the bolt 7. An air supply path 31 for supplying pressurized air to the sensor peripheral air discharge port is formed so that air is discharged from the sensor peripheral air discharge port 22 toward the bolt 7 side. Therefore, the tip detection unit 12 of the eddy current sensor 11 is cooled by pressurized air and protected from scattering and adhesion of cooling water, water vapor, and scale. As a result, the rotation state of the roll 6 can be properly detected even in an environment such as high temperature, cooling water, water vapor, and scale generation.

また、渦流センサ１１の先端検出部１２が有底筒体１８の底部１９から外部に突出するようにして当該渦流センサ１１を有底筒体１８の底部１９に固定する。この渦流センサ１１の先端検出部１２が突出している有底筒体１８を、チョック８に設けられた差し込み穴１５に、渦流センサ１１の先端検出部１２側からボルト７と対向する向きに差し込む。この差し込み穴１５には、渦流センサ１１の先端検出部１２の外径よりも内径が大きく且つ差し込み穴１５の内径より内径が小さい貫通エア穴１６が形成されているので、この貫通エア穴１６内に渦流センサ１１の先端検出部１２が差し込まれると、渦流センサ１１の先端検出部１２の外周全周にセンサ周囲エア吐出口２２が形成される。そして、有底筒体１８の内部から有底筒体１８の底部１９に形成された貫通穴２０を経て貫通エア穴１６に連続する経路でエア供給経路３１を形成する。これにより、有底筒体１８の内部に供給された加圧エアが渦流センサ１１の先端検出部１２の外周全周に形成されたセンサ周囲エア吐出口２２から吐出される。 Further, the eddy current sensor 11 is fixed to the bottom portion 19 of the bottomed cylindrical body 18 so that the tip detection portion 12 of the vortex flow sensor 11 protrudes from the bottom portion 19 of the bottomed cylindrical body 18. The bottomed cylindrical body 18 from which the tip detection unit 12 of the eddy current sensor 11 protrudes is inserted into the insertion hole 15 provided in the chock 8 in a direction facing the bolt 7 from the tip detection unit 12 side of the eddy current sensor 11. A through-air hole 16 having an inner diameter larger than the outer diameter of the tip detecting portion 12 of the eddy current sensor 11 and smaller than the inner diameter of the insertion hole 15 is formed in the insertion hole 15. When the tip detection unit 12 of the eddy current sensor 11 is inserted into the sensor, an air discharge port 22 around the sensor is formed on the entire outer periphery of the tip detection unit 12 of the eddy current sensor 11. Then, an air supply path 31 is formed from the inside of the bottomed cylinder 18 through a through hole 20 formed in the bottom portion 19 of the bottomed cylinder 18 and continuing to the through air hole 16. Thereby, the pressurized air supplied to the inside of the bottomed cylindrical body 18 is discharged from the sensor peripheral air discharge port 22 formed on the entire outer periphery of the tip detection unit 12 of the eddy current sensor 11.

また、差し込み穴１５と貫通エア穴１６との段差部にテーパ部１７を形成することにより、有底筒体１８の底部１９に形成された貫通穴２０から貫通エア穴１６に加圧エアが流れやすくなり、センサ周囲エア吐出口２２から確実に加圧エアが吐出される。
また、鋼材からなるスラブＳのサイジングプレス工程におけるスラブ押えロール６の検出に用いることで、高温、冷却水、水蒸気、スケール発生といった環境でも、ロール６の回転状態を適正に検出することができる。 Further, by forming the tapered portion 17 at the step portion between the insertion hole 15 and the through air hole 16, the pressurized air flows from the through hole 20 formed in the bottom portion 19 of the bottomed cylindrical body 18 to the through air hole 16. It becomes easy and pressurized air is reliably discharged from the sensor surrounding air discharge port 22.
Further, by using the slab presser roll 6 in the sizing press process of the slab S made of steel, the rotation state of the roll 6 can be properly detected even in an environment such as high temperature, cooling water, steam, and scale generation.

なお、前記実施形態では、本発明のロール回転検出装置をサイジングプレス工程のスラブ押えロールの回転状態検出に用いたが、本発明のロール回転検出装置は、非駆動のロールであれば、あらゆるロールの回転状態検出に用いることが可能である。 In the above embodiment, the roll rotation detection device of the present invention is used to detect the rotation state of the slab presser roll in the sizing press process. However, the roll rotation detection device of the present invention can be any roll as long as it is a non-driven roll. It is possible to use for detecting the rotation state.

１入側搬送ローラ
２入側ピンチロール
３出側ピンチロール
４出側搬送ローラ
５ダイ（型）
６スラブ押えロール
７ボルト（磁性体）
８チョック
９リテーナ
１０プロセスコンピュータ
１１渦流センサ
１２先端検出部
１３取付ブロック
１４チョック貫通部
１５差し込み穴
１６貫通エア穴
１７テーパ部
１８有底筒体
１９底部
２０貫通穴
２１フランジ部
２２センサ周囲エア吐出口
２３パッキン
２４収納部
２５蓋部材
２６Ｏリング
２７エア配管
２８エア通路
２９センサケーブル
３０ロール回転検出部
３１エア供給経路
Ｓスラブ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Entry side conveyance roller 2 Entry side pinch roll 3 Entry side pinch roll 4 Entry side conveyance roller 5 Die (type)
6 Slab presser roll 7 Bolt (magnetic material)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 8 Chock 9 Retainer 10 Process computer 11 Eddy current sensor 12 Tip detection part 13 Mounting block 14 Chock penetration part 15 Insertion hole 16 Through air hole 17 Tapered part 18 Bottomed cylinder 19 Bottom part 20 Through hole 21 Flange part 22 Sensor surrounding air discharge port 23 Packing 24 Storage part 25 Cover member 26 O-ring 27 Air piping 28 Air passage 29 Sensor cable 30 Roll rotation detection part 31 Air supply path S Slab

Claims

A roll rotation detection device that detects rotation of a non-driven roll that is not driven by a drive source,
A magnetic body that rotates with the roll;
An eddy current sensor that is disposed in a fixed portion other than the roll and is discontinuously opposed to the rotating magnetic body, and detects the rotational state of the magnetic body;
A sensor-periphery air discharge port formed in the fixed part where the eddy current sensor is disposed and formed over the entire outer periphery of the tip detection part of the eddy current sensor facing the magnetic body;
An air supply path for supplying pressurized air to the sensor peripheral air discharge port so that air is discharged from the sensor peripheral air discharge port toward the magnetic body side;
A roll rotation detection unit that detects the rotation state of the roll from the rotation state of the magnetic body detected by the eddy current sensor;
A bottomed cylindrical body in which the eddy current sensor is fixed to the bottom so that a tip detection part of the eddy current sensor protrudes from the bottom to the outside;
An insertion hole that is provided in the fixed portion and into which the bottomed cylindrical body from which the tip detection portion of the eddy current sensor protrudes is inserted in a direction facing the magnetic body from the tip detection portion side of the eddy current sensor;
The sensor ambient air discharge port is formed of a through air hole formed continuously from the insertion hole and having an inner diameter larger than an outer diameter of the tip detection portion of the eddy current sensor and smaller than an inner diameter of the insertion hole,
The air supply path, wherein a to Carlo Lumpur to be construed in a path continuous to the through air hole through the through hole in which the formed from the inside of the bottomed tubular body to the bottom of the bottomed tubular body Rotation detection device.

The roll rotation detection device according to claim 1 , wherein a taper portion is formed at a step portion between the insertion hole and the through air hole.

The roll rotation detection device according to claim 1 , wherein the roll rotation detection device is used for detecting a slab presser roll in a slab pressing process of a slab made of steel.