JP6365526B2 - Bearing deterioration detection method and bearing deterioration detection device for small diameter roll - Google Patents

Bearing deterioration detection method and bearing deterioration detection device for small diameter roll

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Description

本発明は、圧延ラインにおける小径ロールのベアリング劣化検出方法及びベアリング劣化検出装置に関する。   The present invention relates to a bearing deterioration detection method and a bearing deterioration detection device for a small diameter roll in a rolling line.

冷間圧延機やテンションレベラー等の鋼板処理設備においては、異常振動によって様々な製品不良が発生することが知られている。   In steel plate processing facilities such as cold rolling mills and tension levelers, it is known that various product defects occur due to abnormal vibration.

例えば、図1(a)のように、圧延機における異常振動によって、鋼板に板厚変動を伴った変形であるチャタマークが生じることが広く知られている。   For example, as shown in FIG. 1 (a), it is widely known that chatter marks, which are deformations accompanied by fluctuations in plate thickness, are generated in a steel sheet due to abnormal vibration in a rolling mill.

チャタマークの発生を防止するための技術を開示した文献として、以下の特許文献1及び2が挙げられる。   The following patent documents 1 and 2 are cited as documents disclosing techniques for preventing the occurrence of chatter marks.

特許文献1には、冷間圧延機に設置された振動センサーにより測定された振動を、周波数解析することにより振動強度を求め、チャタマークの発生を検知している。より具体的には、周波数帯域毎に振動強度の閾値を設定しておき、この閾値よりも大きい振動強度が観測された場合にチャタマークが発生していると判定する技術が開示されている。   In Patent Document 1, vibration intensity is obtained by frequency analysis of vibration measured by a vibration sensor installed in a cold rolling mill, and occurrence of chatter marks is detected. More specifically, a technique is disclosed in which a threshold value of vibration intensity is set for each frequency band, and a chatter mark is determined to be generated when a vibration intensity larger than the threshold value is observed.

また、特許文献2には、鋼板の上下を挟むように設けられたC型フレームに、レーザー距離計と放射線厚さ計とを鋼板進行方向に並べて設置した装置によって、チャタマークを検出する技術が開示されている。   Patent Document 2 discloses a technology for detecting chatter marks by a device in which a laser distance meter and a radiation thickness meter are arranged in a steel plate traveling direction on a C-shaped frame provided so as to sandwich the upper and lower sides of a steel plate. It is disclosed.

特開2015−9261号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-9261 特開2005−83820号公報JP 2005-83820 A

しかし、圧延時に生じる鋼板の製品不良としては、鋼板の板厚変動を伴うチャタマークとは別に、鋼板の板厚変動を伴わない波状変形も発生している。本発明者らの検討によると、図1(b)のように、鋼板の波状変形は、チャタマークのような圧延機における異常振動が原因で生じるのではなく、圧延機の前後で鋼板を支持する小径ロールにおける異常振動によって発生していることが見出された。より具体的には、小径ロールのベアリングが劣化(磨耗)して、小径ロールの回転時に異常な振動が発生するようになり、この異常振動によって鋼板が上下方向に繰り返し曲げ力を受けることにより、鋼板の波状変形が発生することが見出された。   However, as a product defect of the steel plate that occurs during rolling, apart from chatter marks that accompany the plate thickness variation of the steel plate, wavy deformation that does not involve the plate thickness variation of the steel plate also occurs. According to the study by the present inventors, as shown in FIG. 1B, the wavy deformation of the steel sheet does not occur due to abnormal vibration in the rolling mill such as chatter marks, but supports the steel sheet before and after the rolling mill. It was found that it was caused by abnormal vibration in the small diameter roll. More specifically, the bearing of the small-diameter roll deteriorates (wears), and abnormal vibration occurs when the small-diameter roll rotates. By this abnormal vibration, the steel sheet receives repeated bending forces in the vertical direction. It has been found that wavy deformation of the steel sheet occurs.

しかし、従来、このような小径ロールの異常振動を検知する方法は知られていない。また、チャタマークの検知に用いられている従来公知の方法を用いても、このような小径ロールの異常振動を検知することは困難であった。   However, conventionally, there is no known method for detecting such abnormal vibration of a small-diameter roll. Further, it is difficult to detect such abnormal vibration of the small-diameter roll even if a conventionally known method used for detecting the chatter mark is used.

従来技術で鋼板の波状変形を検知することが困難な1つ目の理由として、ロールのベアリングの劣化に起因した振動は、ラインの速度、ベアリング損耗箇所等に応じて振動周波数が異なることが挙げられる。例えば、特許文献1のように、圧延機本体の固有振動数に近い周波数帯域に閾値を設定する方法では、圧延機の固有振動数から離れた周波数帯域にピークが見られる、ロールのベアリングの劣化に起因した振動を的確に検知することができない。   The first reason that it is difficult to detect the wavy deformation of the steel sheet with the prior art is that the vibration due to the deterioration of the roll bearing has a different vibration frequency depending on the speed of the line, the location where the bearing is worn, etc. It is done. For example, as in Patent Document 1, in the method of setting a threshold value in a frequency band close to the natural frequency of the rolling mill body, a peak is seen in a frequency band that is distant from the natural frequency of the rolling mill. It is impossible to accurately detect the vibration caused by.

従来技術で波状変形を検知することが困難な2つ目の理由として、圧延機の入側及び出側には鋼板を支持するロールが多数配置されており、いずれのロールのベアリング損耗が振動の原因となっているかを特定することが難しいことが挙げられる。例えば、特許文献2のように、ライン上のいずれか1箇所のみで鋼板の振動を測定する方法では、いずれのロールのベアリングの損耗によって異常な振動が発生しているのかを特定することは困難である。   The second reason why it is difficult to detect wavy deformation with the prior art is that there are a large number of rolls that support the steel sheet on the entry side and the exit side of the rolling mill, and the bearing wear of any roll is subject to vibration. It is difficult to identify the cause. For example, in the method of measuring the vibration of the steel sheet at only one location on the line as in Patent Document 2, it is difficult to specify which abnormal vibration has occurred due to wear of the bearing of which roll. It is.

ベアリングの劣化が顕著(異常)であると、鋼板に大きな波状変形が生じて製品不良となる。このような場合、早期にベアリングの劣化したロールを検出して、ベアリングの交換等の処置を行うことで、製品不良の拡大を抑える必要がある。しかし、上述したように従来の方法では、いずれのロールのベアリングに異常が発生しているのかを特定することは難しく、製品不良の原因となっているベアリングを早期に検出することができないので、不良の製品が長期に亘って生産されることを防止できていない。   If the deterioration of the bearing is remarkable (abnormal), a large wave-like deformation occurs in the steel sheet, resulting in a product defect. In such a case, it is necessary to detect the roll with deteriorated bearings at an early stage and to take measures such as replacement of the bearings to suppress the expansion of product defects. However, as described above, in the conventional method, it is difficult to specify which roll bearing is abnormal, and the bearing causing the product failure cannot be detected at an early stage. A defective product cannot be prevented from being produced for a long time.

本発明は、上記の問題点に鑑みて完成されたものであり、劣化したロールのベアリングを早期に検出することのできる、小径ロールのベアリング劣化検出方法及びベアリング劣化検出装置を提供することを課題とする。   The present invention has been completed in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a bearing deterioration detection method and a bearing deterioration detection device for a small-diameter roll that can detect a deteriorated roll bearing at an early stage. And

本発明の手段は、次の通りである。
[1]圧延機の入側又は出側に設けられた小径ロールの内、少なくとも1つの小径ロールで検出した振動信号を収集する、振動信号収集ステップと、収集した振動信号の高速フーリエ変換方式の周波数解析を行い、振動信号に含まれる周波数成分とそのスペクトル値を得る、FFT周波数解析ステップと、周波数解析の結果から、小径ロールのベアリングの劣化に由来する基本周波数のピーク、及び前記基本周波数のn倍(nは2以上の正の整数とする。)の周波数帯域におけるピークを抽出し、これらピークのスペクトル値のいずれかが、予め設定した閾値を超過した場合に、小径ロールのベアリング異常であると判定することを特徴とする小径ロールのベアリング劣化検出方法。
[2]圧延機の入側又は出側に設けられた小径ロールの内、少なくとも1つの小径ロールに取り付けられ、振動信号を収集する振動センサーと、該振動センサーからの振動信号について高速フーリエ変換方式の周波数解析を行い、振動信号に含まれる周波数成分とそのスペクトル値とを得て、小径ロールのベアリングの劣化に由来する基本周波数のピーク及び前記基本周波数のn倍(nは2以上の正の整数とする。)の周波数帯域におけるピークを抽出し、ピークのスペクトル値のいずれかが、予め設定した閾値を超過した場合に、小径ロールのベアリング異常であると判定する演算装置と、を有することを特徴とする小径ロールのベアリング劣化検出装置。
Means of the present invention are as follows.
[1] A vibration signal collecting step for collecting vibration signals detected by at least one of the small diameter rolls provided on the entry side or the exit side of the rolling mill, and a fast Fourier transform method for the collected vibration signals. The frequency analysis is performed to obtain the frequency component included in the vibration signal and the spectrum value thereof, and from the result of the frequency analysis, the peak of the fundamental frequency derived from the deterioration of the bearing of the small diameter roll, and the fundamental frequency When a peak in a frequency band of n times (n is a positive integer greater than or equal to 2) is extracted and one of the spectral values of these peaks exceeds a preset threshold value, a bearing abnormality of a small diameter roll is detected. A bearing deterioration detection method for a small-diameter roll, characterized in that it is determined to be present.
[2] A vibration sensor that is attached to at least one of the small-diameter rolls provided on the entry side or exit side of the rolling mill and collects vibration signals, and a fast Fourier transform method for the vibration signals from the vibration sensors The frequency component included in the vibration signal and the spectrum value thereof are obtained, and the peak of the fundamental frequency derived from the deterioration of the bearing of the small diameter roll and n times the fundamental frequency (n is a positive value of 2 or more) An arithmetic device that extracts a peak in the frequency band and determines that the bearing of the small-diameter roll is abnormal when any of the peak spectral values exceeds a preset threshold value. A bearing deterioration detection device for small-diameter rolls.

本発明によって、圧延ラインにおける小径ロールのベアリングの劣化を早期に検出して、製品不良の大量発生を未然に防ぐことができる。   According to the present invention, it is possible to detect the deterioration of the bearing of the small-diameter roll in the rolling line at an early stage and prevent a large number of product defects from occurring.

図1は、圧延機由来の異常振動による鋼板のチャタマーク発生、及び小径ロール由来の異常振動による鋼板の波状変形発生の説明図である。FIG. 1 is an explanatory view of generation of chatter marks on a steel sheet due to abnormal vibration derived from a rolling mill and generation of wavy deformation of a steel sheet due to abnormal vibration derived from a small diameter roll. 図2は、本発明に係る小径ロールのベアリング劣化検出装置の構成図である。FIG. 2 is a block diagram of a bearing deterioration detecting device for a small-diameter roll according to the present invention. 図3は、演算装置における処理フローを示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a processing flow in the arithmetic device. 図4は、実施例における、ベアリング交換前後のFFT周波数解析結果を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the FFT frequency analysis results before and after the bearing replacement in the example.

まず、図2を用いて本発明について具体的に説明する。   First, the present invention will be specifically described with reference to FIG.

鋼板9を圧延する圧延機11の入側(図面の左側)及び出側(図面の右側)には、多数の小径ロール2が設けられる。これらの小径ロール2としては、テンションメータロール、デフレクターロール、及びパスラインロール等が挙げられる。本発明では、これら小径ロール2の少なくとも1つ、好ましくは圧延機11の入側及び出側にある全ての小径ロール2に、振動センサー(図示せず)が設けられる。尚、圧延機11としては、例えば、冷間圧延機、調質圧延機(スキンパスミル)等が挙げられる。   Many small-diameter rolls 2 are provided on the entry side (left side of the drawing) and the exit side (right side of the drawing) of the rolling mill 11 that rolls the steel plate 9. Examples of the small diameter roll 2 include a tension meter roll, a deflector roll, and a pass line roll. In the present invention, vibration sensors (not shown) are provided on at least one of these small diameter rolls 2, preferably all the small diameter rolls 2 on the entry side and the exit side of the rolling mill 11. Examples of the rolling mill 11 include a cold rolling mill and a temper rolling mill (skin pass mill).

振動センサーは、小径ロール2を支持する両端側(op側、dr側とも称する。)のベアリングのロールチョックにタップを切り、ねじ込み方式で取り付けることができる。振動センサーとしては、圧電素子型振動センサーが好適例であるが、その他如何なる方式の振動センサーを用いてもよい。振動センサー1によって、鋼板9が通過する際に発生する小径ロール2の振動が検出される。   The vibration sensor can be tapped on a roll chock of a bearing on both end sides (also referred to as an op side and a dr side) that supports the small-diameter roll 2 and can be attached by screwing. As a vibration sensor, a piezoelectric element type vibration sensor is a preferred example, but any other type of vibration sensor may be used. The vibration sensor 1 detects the vibration of the small-diameter roll 2 that occurs when the steel plate 9 passes.

振動センサー1で計測された振動データは、振動センサー1に内蔵されるアンプにより電気信号に変換される。この電気信号は演算装置3に送られる。より具体的には、演算装置3は、データ処理部4とデータ蓄積部5とからなり、振動データはまずデータ処理部4に送られる。   The vibration data measured by the vibration sensor 1 is converted into an electric signal by an amplifier built in the vibration sensor 1. This electrical signal is sent to the arithmetic device 3. More specifically, the arithmetic device 3 includes a data processing unit 4 and a data storage unit 5, and vibration data is first sent to the data processing unit 4.

データ処理部4は、振動データについて高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform、FFT)方式による周波数解析を行い、小径ロール2のベアリング異常に起因する振動ピークを抽出し、閾値との比較を行ってベアリング異常を検出する。   The data processing unit 4 performs frequency analysis on the vibration data by a Fast Fourier Transform (FFT) method, extracts a vibration peak due to the bearing abnormality of the small diameter roll 2, compares it with a threshold value, and performs a bearing abnormality. Is detected.

一方、データ蓄積部5は、将来の周波数解析に役立てるために、データ処理部4にて入力・処理されたデータを蓄積・記憶する。   On the other hand, the data storage unit 5 stores and stores data input and processed by the data processing unit 4 in order to be useful for future frequency analysis.

図3を用いて演算装置3におけるフローについて説明する。まず、各小径ロールのベアリングに設置された振動センサーにて測定された振動信号を収集する(S1)。次に、振動信号を用いて周波数解析を行うことで、振動信号に含まれる周波数成分とその大きさ(スペクトル値)とが得られる(S2)。   The flow in the arithmetic unit 3 will be described with reference to FIG. First, vibration signals measured by a vibration sensor installed on the bearing of each small-diameter roll are collected (S1). Next, by performing frequency analysis using the vibration signal, the frequency component included in the vibration signal and its magnitude (spectrum value) are obtained (S2).

次に、周波数解析の結果から、小径ロールのベアリングに起因する振動(波状変形の発生要因)のピークを抽出する(S3)。より具体的には、振動信号としては、圧延機に起因する振動(チャタマークの発生要因)と、小径ロールのベアリングに起因する振動(波状変形の発生要因)とが主に測定されうるところ、後者に該当するピークのみを抽出する。   Next, from the result of the frequency analysis, the peak of vibration (cause of wave deformation) caused by the bearing of the small diameter roll is extracted (S3). More specifically, as vibration signals, vibrations caused by rolling mills (causes of chatter marks) and vibrations caused by bearings of small-diameter rolls (causes of occurrence of wave deformation) can be mainly measured. Only the peaks corresponding to the latter are extracted.

圧延機に起因する振動の場合、スペクトル値のピークは圧延機の固有周波数の前後に単独で存在し、周期的なピークはほとんど見られない。一方で、小径ロールのベアリングに起因する振動の場合、スペクトル値のピークは、ライン速度とベアリングの損耗位置とから決まる基本周波数(f)及び基本周波数のn倍(nは2以上の整数)の周波数帯域(2×f、3×f、・・・)で、周期的に発生する。尚、基本周波数(f)は、通常、圧延機の固有周波数よりも大きく、5Hz〜1000Hz程度である。   In the case of vibration caused by a rolling mill, the peak of the spectrum value exists independently before and after the natural frequency of the rolling mill, and almost no periodic peak is observed. On the other hand, in the case of vibration caused by a small-diameter roll bearing, the peak of the spectral value is a fundamental frequency (f) determined by the line speed and the wear position of the bearing, and n times the fundamental frequency (n is an integer of 2 or more). It occurs periodically in the frequency band (2 × f, 3 × f,...). The fundamental frequency (f) is usually larger than the natural frequency of the rolling mill and is about 5 Hz to 1000 Hz.

演算装置3は、前記基本周波数(f)におけるピークを抽出する。次に、基本周波数(f)におけるピークのスペクトル値と、予め設定しておいた閾値との大小関係を比較する(図3のS4)。スペクトル値が閾値よりも大きい場合、ベアリングの劣化に由来する異常が生じていると判断される。異常を検知した場合には、演算装置3は警報を発するようにすることが好ましい。   The arithmetic device 3 extracts a peak at the fundamental frequency (f). Next, the magnitude relationship between the peak spectrum value at the fundamental frequency (f) and a preset threshold value is compared (S4 in FIG. 3). When the spectrum value is larger than the threshold value, it is determined that an abnormality resulting from the deterioration of the bearing has occurred. When an abnormality is detected, the arithmetic device 3 preferably issues an alarm.

また、演算装置3は、基本周波数(f)だけでなく、基本周波数(f)のn倍(nは2以上の整数)の周波数帯域におけるピークを抽出する。この場合も同様に、演算装置3は、各ピークのスペクトル値と予め定められたスペクトル値との大小関係を判定する。これら複数のピーク(fのピーク、2×fのピーク、3×fのピーク、・・・)のスペクトル値のうち、少なくともいずれか1つが閾値を越えていると、ベアリングの劣化に由来する異常が生じていると判断される。   Further, the arithmetic device 3 extracts not only the fundamental frequency (f) but also a peak in a frequency band n times the fundamental frequency (f) (n is an integer of 2 or more). In this case as well, the arithmetic device 3 determines the magnitude relationship between the spectrum value of each peak and a predetermined spectrum value. If at least one of the spectral values of these multiple peaks (f peak, 2 × f peak, 3 × f peak,...) Exceeds the threshold value, an abnormality caused by bearing deterioration Is determined to have occurred.

基本周波数(f)のn倍の周波数帯域とは、基本周波数の整数倍の値(2×f、3×f、・・・)だけでなく、整数倍の値から若干前後する周波数領域をも含む。例えば、基本周波数の整数倍の±10Hz程度の領域を含んでいてもよい。   The frequency band of n times the fundamental frequency (f) is not only an integer multiple of the fundamental frequency (2 × f, 3 × f,...) But also a frequency region slightly around the integer multiple. Including. For example, a region of about ± 10 Hz that is an integral multiple of the fundamental frequency may be included.

判定に用いられる閾値は、圧延の各種条件により適宜決定される。このような条件の一例として、コイル情報(鋼種、用途、板厚、板幅等)やライン情報(ライン速度、トラッキング長、張力等)が挙げられる。これらの各種条件は、閾値の設定の際に考慮できるように、演算装置3へと適宜入力される。例えば、図2の例では、演算装置3とは別体に構成された処理装置6、7、8から、コイル情報及びライン情報等を適宜データ処理部4へ入力することができる。   The threshold value used for the determination is appropriately determined according to various rolling conditions. Examples of such conditions include coil information (steel type, application, plate thickness, plate width, etc.) and line information (line speed, tracking length, tension, etc.). These various conditions are appropriately input to the arithmetic unit 3 so that they can be considered when setting the threshold. For example, in the example of FIG. 2, coil information, line information, and the like can be appropriately input to the data processing unit 4 from the processing devices 6, 7, and 8 configured separately from the arithmetic device 3.

また、閾値を設定する際には、過去の操業時の実績を参照することもできる。例えば、データ処理部4は、データ蓄積部5に蓄積された過去の周波数解析結果を検索し、過去の操業状況と現在の操業状況とを照らし合わせて、閾値の設定を行うようにしてもよい。   Moreover, when setting a threshold value, it is possible to refer to the past performance. For example, the data processing unit 4 may search for past frequency analysis results stored in the data storage unit 5 and set a threshold value by comparing the past operation status and the current operation status. .

基本周波数(f)において設定される閾値と、基本周波数(f)のn倍の周波数帯域で設定される閾値とは、同じ値であってもよいし違う値であってもよい。   The threshold value set in the fundamental frequency (f) and the threshold value set in the frequency band n times the fundamental frequency (f) may be the same value or different values.

複数の小径ロールに振動センサーを設ける例では、それぞれの小径ロールから出力された信号は、別々にFFT周波数解析の実行、ピークの抽出、及びピークのスペクトル値と閾値との照合が行われる。これにより、ベアリングの異常が検知された場合に、いずれの小径ロールに該当するのかを特定することができる。   In an example in which vibration sensors are provided in a plurality of small-diameter rolls, signals output from the respective small-diameter rolls are separately subjected to FFT frequency analysis, peak extraction, and peak spectral value comparison with a threshold value. Thereby, when abnormality of a bearing is detected, it can be specified which small diameter roll corresponds.

いずれかのベアリングに異常が生じていると判断された場合には、鋼板に波状変形が生じ、製品不良に到る可能性が高い。そこで、作業者は、製品不良がこれ以上拡大しないように、各種の回避処置を行うことができる。具体的には、まず、既に製造された鋼板に不良がないか否かを確認する。既に製造された鋼板に不良がある場合には、ラインを止めた後に、該当する小径ロールやベアリング等を交換すればよい。   When it is determined that any one of the bearings is abnormal, the steel sheet is likely to be wave-like deformed, leading to a product defect. Therefore, the operator can perform various avoidance measures so that the product defect does not further expand. Specifically, first, it is confirmed whether or not the already manufactured steel sheet is defective. If there is a defect in the steel plate that has already been manufactured, the corresponding small-diameter roll or bearing may be replaced after the line is stopped.

瞬間的に発生する振動の発生を検知するために、振動信号を収集、解析するインターバルはなるべく小さくすることが好ましい。好ましくは、1〜3秒毎に1回程度、振動信号の収集及び周波数解析を行うのがよい。一例として、0.2msの周期で0.6秒分の振動信号を収集し、FFT周波数解析、ピークの抽出、及びベアリングの異常判定を続く0.4秒の間に処理することで、1秒に1回の頻度で振動信号を収集、解析することができる。   In order to detect the occurrence of instantaneous vibrations, it is preferable to make the interval for collecting and analyzing vibration signals as small as possible. Preferably, the vibration signal is collected and the frequency analysis is performed about once every 1 to 3 seconds. As an example, a vibration signal for 0.6 seconds is collected at a period of 0.2 ms, and FFT frequency analysis, peak extraction, and bearing abnormality determination are processed in the subsequent 0.4 second to obtain 1 second. Vibration signals can be collected and analyzed at a frequency of once.

尚、演算装置3は、小径ロールに由来する異常振動だけでなく、圧延機に由来する異常振動を検知するようにすることもできる。圧延機に由来する異常振動は、圧延機にて鋼板に発生した振動が、鋼板を介して小径ロールへと伝えられるものである。具体的には、演算装置3は、圧延機の固有周波数の前後におけるピークを抽出し、このピークのスペクトル値が閾値よりも高い場合には、チャタマークが発生する危険性があるとして警報を発するようにしてもよい。この場合に、チャタマークの危険を知らせる警報と、小径ロール起因の振動による波状変形の危険性を知らせる警報とを区別できるようにすれば、作業者がそれぞれの異常に応じて適切な対応をとることができる。   In addition, the arithmetic unit 3 can detect not only abnormal vibration derived from a small diameter roll but also abnormal vibration derived from a rolling mill. Abnormal vibration derived from a rolling mill is a vibration generated in a steel plate by the rolling mill and transmitted to a small-diameter roll through the steel plate. Specifically, the arithmetic device 3 extracts peaks before and after the natural frequency of the rolling mill, and issues a warning that there is a risk that chatter marks will occur if the spectral value of this peak is higher than a threshold value. You may do it. In this case, if it is possible to distinguish between an alarm informing about the danger of chatter marks and an alarm informing about the danger of wavy deformation due to vibration caused by a small-diameter roll, the operator will take appropriate measures according to each abnormality. be able to.

本発明の実施例として、板厚が0.504mmで板幅が1235mmの一般軟鋼について、通板速度700prmで調質圧延を行い、調質圧延機の前後における小径ロールに設けられた振動センサーを用いて、振動の測定を行った。小径ロールの1つにおけるFFT周波数解析結果を図4の上側に示す。この小径ロールでは、基本周波数(f)61Hz、fの整数倍の周波数帯域(121Hz、182Hz、及び243Hz)にスペクトルのピークが観察された。これらのピークのうち243Hzにおけるスペクトル値が、設定していた閾値よりも大きいと判定された。これにより、当該小径ロールのベアリングは、劣化による異常が発生していると判定された。   As an example of the present invention, a general mild steel having a thickness of 0.504 mm and a width of 1235 mm is subjected to temper rolling at a sheeting speed of 700 prm, and vibration sensors provided on small-diameter rolls before and after the temper rolling mill. Used to measure vibration. The FFT frequency analysis result in one of the small diameter rolls is shown on the upper side of FIG. In this small-diameter roll, spectrum peaks were observed in the fundamental frequency (f) 61 Hz and frequency bands (121 Hz, 182 Hz, and 243 Hz) that are integral multiples of f. Of these peaks, the spectrum value at 243 Hz was determined to be larger than the set threshold value. Thereby, it was determined that an abnormality due to deterioration occurred in the bearing of the small-diameter roll.

異常が検出された当該小径ロールを、ベアリングごと新品の小径ロールに交換し、同様の実験を行った。交換後のFFT周波数解析結果を図4の下側に示す。小径ロールの交換によって、基本周波数、及びそのn倍の周波数帯域におけるピークが消失しており、小径ロールに由来する異常振動を解消することができた。   The small diameter roll in which the abnormality was detected was replaced with a new small diameter roll together with the bearing, and the same experiment was performed. The FFT frequency analysis result after replacement is shown in the lower side of FIG. By exchanging the small-diameter roll, the fundamental frequency and the peak in the frequency band of n times disappeared, and the abnormal vibration derived from the small-diameter roll could be eliminated.

1 振動センサー
2 小径ロール
3 演算装置
4 データ処理部
5 データ蓄積部
6、7、8 処理装置
9 鋼板
11 圧延機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vibration sensor 2 Small diameter roll 3 Calculation apparatus 4 Data processing part 5 Data storage part 6, 7, 8 Processing apparatus 9 Steel plate 11 Rolling mill

Claims (2)

圧延機の入側又は出側に設けられた小径ロールの内、少なくとも1つの小径ロールで検出した振動信号を収集する、振動信号収集ステップと、
収集した振動信号の高速フーリエ変換方式の周波数解析を行い、振動信号に含まれる周波数成分とそのスペクトル値を得る、FFT周波数解析ステップと、
周波数解析の結果から、小径ロールのベアリングの劣化に由来する基本周波数のピーク、及び周期的に発生する前記基本周波数のn倍(nは2以上の正の整数とする。)の周波数帯域におけるピークを抽出し、これらピークのスペクトル値のいずれかが、予め設定した閾値を超過した場合に、小径ロールのベアリング異常であると判定することを特徴とする小径ロールのベアリング劣化検出方法。
A vibration signal collecting step for collecting vibration signals detected by at least one small-diameter roll among small-diameter rolls provided on the entry side or the exit side of the rolling mill;
FFT frequency analysis step of performing frequency analysis of the fast Fourier transform method of the collected vibration signal and obtaining a frequency component and its spectrum value included in the vibration signal;
From the result of the frequency analysis, the peak of the fundamental frequency derived from the deterioration of the bearing of the small-diameter roll, and the peak in the frequency band of n times (n is a positive integer of 2 or more) of the fundamental frequency generated periodically . And detecting that the small-diameter roll has a bearing abnormality when any of the peak spectral values exceeds a preset threshold value.
圧延機の入側又は出側に設けられた小径ロールの内、少なくとも1つの小径ロールに取り付けられ、振動信号を収集する振動センサーと、
該振動センサーからの振動信号について高速フーリエ変換方式の周波数解析を行い、振動信号に含まれる周波数成分とそのスペクトル値とを得て、小径ロールのベアリングの劣化に由来する基本周波数のピーク及び周期的に発生する前記基本周波数のn倍(nは2以上の正の整数とする。)の周波数帯域におけるピークを抽出し、ピークのスペクトル値のいずれかが、予め設定した閾値を超過した場合に、小径ロールのベアリング異常であると判定する演算装置と、を有することを特徴とする小径ロールのベアリング劣化検出装置。
A vibration sensor that is attached to at least one small-diameter roll among the small-diameter rolls provided on the entry side or the exit side of the rolling mill and collects vibration signals;
The frequency analysis of the fast Fourier transform method is performed on the vibration signal from the vibration sensor, the frequency component included in the vibration signal and the spectrum value thereof are obtained, the peak of the fundamental frequency and the periodicity derived from the deterioration of the bearing of the small diameter roll When a peak in a frequency band of n times (n is a positive integer greater than or equal to 2) of the fundamental frequency generated in (1) is extracted and one of the peak spectral values exceeds a preset threshold value, A bearing deterioration detecting device for a small-diameter roll, comprising: an arithmetic unit that determines that the bearing of the small-diameter roll is abnormal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2019044575A1 (en) * 2017-08-31 2019-03-07 Ntn株式会社 State-monitoring device and state-monitoring method
JP7098399B2 (en) * 2017-08-31 2022-07-11 Ntn株式会社 Status monitoring device and status monitoring method
JP6841264B2 (en) * 2018-05-30 2021-03-10 Jfeスチール株式会社 Abnormal vibration detection method in cold rolling
JP7188023B2 (en) * 2018-11-29 2022-12-13 大同特殊鋼株式会社 rolling mill
JP6702405B1 (en) * 2018-12-27 2020-06-03 Jfeスチール株式会社 Chattering detection method for cold rolling mill, chattering detection device for cold rolling mill, cold rolling method, and cold rolling mill
KR20210017577A (en) * 2019-08-09 2021-02-17 주식회사 엘지화학 Quantitatively diagnosis method for manufacturing facility
JP7396158B2 (en) * 2020-03-26 2023-12-12 住友電気工業株式会社 Optical fiber manufacturing method
JP2023127857A (en) * 2022-03-02 2023-09-14 日立建機株式会社 Performance diagnostic device of machine

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63101013A (en) * 1986-10-15 1988-05-06 Kawasaki Steel Corp Method and apparatus for detecting abnormal oscillation of cold rolling mill
JP5487681B2 (en) * 2009-03-31 2014-05-07 Jfeスチール株式会社 Steel strip rolling machine diagnostic device and diagnostic method

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