JPH0829151A - 圧延水平ロールの変位検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 圧延スタンドハウジング３内に装着された上
部・下部圧延ロール５，６の端部を支承するロールチョ
ックに一端が係止され水平に延ばされた変位検出用ワイ
ヤ２１ａ，２１ｂと；これら変位検出用ワイヤ２１ａ，
２１ｂの他端が係止されこのワイヤ２１ａ，２１ｂを介
してロールチョックの変位量を検出する変位検出手段２
３ａ，２３ｂと；ワイヤ２１ａ，２１ｂを水平に保った
状態で変位検出手段２３ａ，２３ｂを保持する変位検出
手段取付架台３０と；からなる。 【効果】 振動や油水の侵入を嫌う変位検出手段を十分
に圧延機から離れた箇所に設置でき、変位検出手段を精
度よく管理できる。しかも、変位検出手段は耐振、耐熱
構造にする必要が無いので、安価なものでよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は圧延水平ロールの軸方向
又は軸直角方向の変位検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般の圧延機は上下の圧延水平ロール間
に圧延材を挟持し、強く圧下することにより圧延を実施
するが、圧延材からの反力を受けて上下の圧延水平ロー
ルはロール軸方向やロール軸直角方向へ僅かではあるが
ずれることがある。このずれを変位、変位量と呼ぶが、
これらが発生する要因は、圧延水平ロールの両端を回転
自在に支承するロールチョックとロールチョックを支え
る圧延スタンドハウジングとの間の「ガタ」や、その他
の支持部材間の「累積ガタ」の存在にあり、この種のが
たは零（０）にすることは実用上不可能であり、且つ、
設備が古くなるにつれて増加する傾向にある。

【０００３】前記上下の圧延水平ロールのずれは、過大
になると製品品質を著しく劣化させるので、ずれ即ち変
位量を計測し、その値が「管理値」を越えているか否か
を知ることは極めて重要である。変位量が管理値以内で
あれば、通常の生産が継続でき、管理値を越えた場合に
は保守、調整の手当を講じる必要があるからである。

【０００４】近年、圧延機に予め圧延ロールの変位計測
手段を装備するようになってきたが、それ以前の圧延機
はそうではない。従って、旧来の圧延機に手軽に付加で
きるロール変位検知装置が求められている。そのための
装置として、例えば特開昭５９−４２１０８号公報
「クロスロール圧延機のロール位置検出装置」や特開
昭５３−９７４６２号公報「圧延水平ロールのスラスト
量測定装置」が知られている。

【０００５】上記は、基部に位置検出器を備えたピス
トンロッドの先端をロールチョックに当接し、ロールチ
ョックの位置もしくは変位を検出するものである。上記
は、ロール軸端に受信板を取付け、またこの受信板か
ら一定寸法離れた位置にコイルをおき、コイルと受信板
との間隔が変化すると、インピーダンスが変化すること
から間隔の変化を定量検出するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記は位置
検出器をロールチョック近傍に例えば圧延スタンドハウ
ジングに取付けざるをえない。圧延スタンドハウジング
は圧延作業中は激しく振動する。従って、位置検出器は
耐振構造仕様となり、極めて高価であり又故障発生の心
配もある。

【０００７】又、上記は受信板やコイルがロール軸端
に配置されるが、ロール軸端付近であっても圧延作業中
はクーラント（圧延用冷却材）のミストや蒸気、塵埃に
晒される。従って、受信板やコイルを厳重に密封しなけ
ればならず、そのための密封構造は複雑で高価なものと
なり、又、密封構造であるから故障が発生したとしても
修理のために開けることは容易でない。

【０００８】上記，ともにロール軸端もしくはロー
ルチョックの極く近傍に機器を配置しなければならない
ので、それ以外の周辺機器との干渉が心配になる。即
ち、既存の圧延スタンドのロール軸端廻りには既に様々
の機器が密に配置されているので、この様な箇所に新た
に上記，のような機器を付加することはスペース的
にかなり面倒であり、改造費用も嵩む。

【０００９】そこで本発明の目的は、既存の圧延スタン
ドに後から取付けるに好適で、且つ振動、塵埃、防水対
策等をそれほど講じなくとも済む圧延水平ロールの軸変
位検出装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、圧延スタンドハウジング内に装着された圧
延水平ロールの端部を支承するロールチョックに一端が
係止され圧延水平ロールの軸と平行に水平に延ばされた
変位検出用ワイヤと；この変位検出用ワイヤの他端が係
止されこのワイヤを介して前記ロールチョックの変位量
を検出する変位検出手段と；前記ワイヤを水平に保った
状態で前記変位検出手段を保持する変位検出手段取付架
台と；から圧延水平ロールの軸方向変位を検出する装置
を構成する。

【００１１】または、圧延スタンドハウジング内に装着
された圧延水平ロールの端部を支承するロールチョック
に一端が係止され圧延水平ロールの軸と直角の方向に延
ばされた後に９０゜折り曲げられて圧延水平ロールの軸
と平行に延ばされた変位検出用ワイヤと；この変位検出
用ワイヤの他端が係止されこのワイヤを介して前記ロー
ルチョックの変位量を検出する変位検出手段と；前記ワ
イヤを水平に保った状態で前記変位検出手段を保持する
変位検出手段取付架台と；前記変位検出用ワイヤを９０
゜折り曲げるために圧延スタンドハウジングに付設した
滑車手段と；から圧延水平ロールの軸直角方向の変位を
検出する装置を構成する。

【００１２】

【作用】ロールチョックにマグネット等にて変位検出用
ワイヤの一端を係止し、このワイヤをロール軸方向へ水
平に延ばし、他端を変位検出手段に係合する。ロールチ
ョックがロール軸方向に変位すれば、変位検出手段でそ
の変位量を検出する。

【００１３】または、ロールチョックにマグネット等に
て変位検出用ワイヤの一端を係止し、ロールの軸と直角
の方向に延ばした後に９０゜折り曲げ、この後のワイヤ
をロール軸方向へ水平に延ばし、他端を変位検出手段に
係合する。ロールチョックがロール軸直角方向に変位す
れば、変位検出手段でその変位量を検出する。

【００１４】

【実施例】本発明の実施例を添付図に基づいて以下に説
明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。図
１は本発明に係る圧延水平ロールの変位検出装置の配置
図であり、圧延機１は基礎２に立設された圧延スタンド
ハウジング３と、この圧延スタンドハウジング３にロー
ルチョック４（図３参照）を介して支承された上部・下
部の圧延水平ロール５，６（以下「圧延ロール５，６」
と略す。）と、これら圧延ロール５，６を補強するため
の上部・下部バックアップロール７，８と、上部の圧延
ロール５とバックアップロール７とを適宜昇降するとと
もに所定の圧下を掛ける昇降・圧下手段９，９と、前記
圧延ロール５，６を強制駆動するロール駆動手段１１と
からなる。

【００１５】圧延機１の中心を基準に上記ロール駆動手
段１１の置かれている側を「ドライブサイド」ＤＳ、そ
の反対側を「ワークサイド」ＷＳと呼称する。一般に、
圧延機１は建屋の中央には置かれずに一方の柱に寄った
位置に配置され、この柱と圧延機１との間がドライブサ
イドとなるので、ワークサイドは広面積となり、このワ
ークサイドはロール替え作業やロール置き場のスペース
として利用される。

【００１６】ワークサイドに圧延ロールの変位検出装置
２０を配置したことを特徴とする。圧延ロールの変位検
出装置２０は、圧延スタンドハウジング３内に装着され
た上部・下部の圧延ロール５，６の端部を支承するロー
ルチョック４に、一端が係止され圧延ロール５，６の軸
と平行に水平に延ばされた変位検出用ワイヤ２１ａ，２
１ｂと；これら変位検出用ワイヤ２１ａ，２１ｂの他端
が係止されこのワイヤ２１ａ，２１ｂを介して前記ロー
ルチョック４の変位量を検出する変位検出手段２３ａ，
２３ｂと；前記ワイヤを水平に保った状態で前記変位検
出手段２３ａ，２３ｂを保持する変位検出手段取付架台
３０と；からなる。２５ａ，２５ｂはアンプ、２６ａ，
２６ｂは記録計である。なお、２１〜２６に付したａは
上部、ｂは下部を示し、部品はａ，ｂ同一である。これ
らを単独で呼ぶ場合には、変位検出用ワイヤ２１，変位
検出手段２３，アンプ２５及び記録計２６と記す。

【００１７】図２は本発明に係る変位検出手段取付架台
の斜視図であり、変位検出手段取付架台３０は、４本の
レベル調整ボルト３１…（…は複数を示す。以下同
じ。）を備えたベースフレーム３２と、このベースフレ
ーム３２に立設された門形フレーム３３と、この門形フ
レーム３３に等ピッチに横渡しされた横材３４…と、こ
れら横材３４…に直交配置された縦材３５，３５とから
なり、横材３４は多孔型Ｃチャンネル（軽量形鋼）であ
って、横向きの長孔３４ａ…が密に開けられ、同様に縦
材３５は多孔型Ｃチャンネル（軽量形鋼）であって、縦
向きの長孔３５ａ…が密に開けられたものである。

【００１８】なお、変位検出手段２３は、ワイヤ式変位
センサといわれ、このセンサの筺体２３ｃに機械変化を
電気変化に変換する歪ゲージを内蔵し、歪ゲージをワイ
ヤの一端に係止し、ワイヤを押し引きすることでワイヤ
先端の変位を検知するものである。本例では、前記筺体
２３ｃにレーザー式ポイントマーカと称する光学検知手
段４０を載せ、この光学検知手段４０で筺体２３ｃのレ
ベル及び方位を確認できるようにしている。

【００１９】上記筺体２３ｃをボルトＢ１…にて縦材３
５，３５に固定し、また、縦材３５，３５をボルトＢ２
…にて横材３４，３４に固定すれば、適宜縦材３５，３
５を上下左右に移動でき、結果的に筺体２３ｃを上下左
右に移動できる。必要移動量が大きい場合にはボルトＢ
１…，Ｂ２…を外して横材３４や筺体２３ｃを大きく移
動すればよい。従って、変位検出手段取付架台３０を全
体的に横移動する必要は殆ど無い。また、３７は水準器
であり、この水準器３７を見ながらレベル調整ボルト３
１…を回動することで、変位検出手段取付架台３０、す
なわち筺体２３ｃを水平に保つことができる。

【００２０】以上に述べた変位検出用ワイヤ２１、変位
検出手段２３、変位検出手段取付架台３０などを巧みに
配置して、圧延ロールの「軸方向変位」または「軸直角
方向変位」を検出させることができるので、そのための
機器の配置例を図３，図５で各々説明する。

【００２１】図３（ａ），（ｂ）は本発明に係る圧延ロ
ールの「軸方向変位」を検知すための装置の配置図であ
り、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。（ａ）に
おいて、圧延ロールの「軸方向変位」検出装置２０Ａ
は、圧延スタンドハウジング３内に装着された圧延ロー
ル５，６の端部を支承するロールチョック４，４に、一
端が係止され圧延ロール５，６の軸と平行に水平に延ば
された変位検出用ワイヤ２１ａ，２１ｂと；この変位検
出用ワイヤ２１ａ，２１ｂの他端が係止されこのワイヤ
２１ａ，２１ｂを介して前記ロールチョック４，４の変
位量を検出する変位検出手段２３ａ，２３ｂと；前記ワ
イヤ２１ａ，２１ｂを水平に保った状態で前記変位検出
手段２３ａ，２３ｂを保持する変位検出手段取付架台３
０とから構成する。

【００２２】（ｂ）に示す通り、変位検出用ワイヤ２１
ａの一端は、マグネットブロック３８を介してロールチ
ョック４に係止する。下方の変位検出用ワイヤ２１ｂも
同様である。

【００２３】以上に述べた圧延ロールの「軸方向変位」
検出装置２０Ａの作用を次に説明する。図３（ｂ）にお
いて、上部圧延ロール５が図の右又は左に変位すると、
ロールチョック４も共に変位し、ワイヤ２１ａを引く又
は弛める。すると、変位検出手段２３ａがその変位量を
定量計測して電気信号に変換し、この電気信号を例えば
図１のアンプ２５ａで増幅し、記録計２６ａで記録紙に
記録させる。下部圧延ロール６、ワイヤ２１ｂ、変位検
出手段２３ｂ、アンプ２５ｂ、記録計２６ｂも同様であ
る。なお、アンプ２５ａ，２５ｂや記録計２６ａ，２６
ｂは１台のアンプ及び１台の記録計に２信号をインプッ
トすることで、見掛け上の台数を減らすことは差支えな
い。また、信号の処理及び処理機器については上記の例
に限らない。

【００２４】図４（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る変位検
出用ワイヤのための水切り具取付け要領図であり、変位
検出手段２３は比較的精密な歪ゲージを内蔵しているた
め、水や油の侵入を嫌う。しかし、本発明では変移検出
用ワイヤ２１は正確に水平に張られているために、圧延
機側の水や油がワイヤ２１を伝わって変位検出手段２３
に至る恐れがある。そこで、（ａ）に示す水切り具４２
をワイヤ２１の一端から嵌め、（ｂ）に示す通りワイヤ
２１の適当な箇所に位置決めし、（ｃ）に示す通りに水
切り具４２の一部を縮径してワイヤ２１に固定する。ワ
イヤ２１を伝わってきた水滴４３は水切り具４２でせき
止められるので、変位検出手段２３には至らない。な
お、前記水切り具４２は、例えば熱収縮性樹脂管が好適
である。

【００２５】図５（ａ），（ｂ）は本発明に係る圧延ロ
ールの「軸直角方向変位」を検知するための装置の配置
図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。次
に説明する「軸直角方向変位」検出装置２０Ｂは、基本
的にワークサイドＷＳだけでなく、ドライブサイドＤＳ
にも設置する。

【００２６】ワークサイドＷＳにおいて、圧延ロールの
「軸直角方向変位」検出装置２０Ｂは、圧延スタンドハ
ウジング３内に装着された圧延ロール５，６の端部を支
承するロールチョック４，４に、一端が係止され圧延ロ
ール５，６の軸と直角の方向に延ばされた後に９０゜折
り曲げられて圧延ロール５，６の軸と平行に水平に延ば
された変位検出用ワイヤ２１ａ，２１ｂと；この変位検
出用ワイヤ２１ａ，２１ｂの他端が係止されこのワイヤ
２１ａ，２１ｂを介して前記ロールチョック４，４の変
位量を検出する変位検出手段２３ａ，２３ｂと；前記ワ
イヤ２１ａ，２１ｂを水平に保った状態で前記変位検出
手段２３ａ，２３ｂを保持する変位検出手段取付架台３
０と；変位検出用ワイヤ２１ａ，２１ｂを９０゜折り曲
げるために圧延スタンドハウジング４に付設した滑車手
段５０，５０とから構成する。ドライブサイドＤＳにお
いても同様である。

【００２７】（ｂ）に示す通り、変位検出用ワイヤ２１
ａの一端は、スティック３９を介してロールチョック４
に係止する。前記滑車手段５０はマグネットブロック５
１に滑車５２を回転自在に軸支したものが好適である。
下方の変位検出ワイヤ２１ｂも同様である。

【００２８】以上に述べた圧延ロールの「軸直角方向変
位」検出装置２０Ｂの作用を次に説明する。図３（ｂ）
において、上部圧延ロール５が軸直角方向（図上下方
向）に変位すると、ロールチョック４も共に変位し、ワ
イヤ２１ａを引く又は弛める。すると、変位検出手段２
３ａがその変位量を定量計測して電気信号に変換し、こ
の電気信号を例えば図１のアンプ２５ａで増幅し、記録
計２６ａで記録紙に記録させる。下部圧延ロール６、ワ
イヤ２１ｂ、変位検出手段２３ｂ、アンプ２５ｂ、記録
計２６ｂも同様である。「軸直角方向変位」検出装置２
０Ｂ，２０ＢをワークサイドＷＳ、ドライブサイドＤＳ
の双方に配置したので、圧延ロール５，６の水平面の回
転（偏クロス角という）を求めることができる。平面視
で上部・下部の圧延ロール５，６がＸやＶになると、製
品不良につながる。

【００２９】以上に述べた通り、本発明は変位検出手段
２３を圧延機１から十分に離間して設置したことを特徴
とする。この離間距離について説明する。圧延機１から
の振動や熱が伝播しない又は影響しない距離であり、圧
延機１から飛び散る油水の至らぬ距離であること、操業
の障害にならない距離であること、などからロールチョ
ック４と変位検出手段２３との距離を５〜１０ｍに設定
すると良い。また、ドライブサイドＤＳの様にスペース
的余裕の無い場合には、距離を詰め、その代りに変位検
出手段取付架台３０と基礎２の間にインシュレータ（絶
縁材）を詰めて振動を遮断し、変位検出手段２３に簡単
な熱遮蔽カバーを被せるなどの処置をすればよい。熱遮
蔽カバーを付設する場合には、カバー内部に熱がこもら
ぬように、冷却空気を強制的に吹込むようにしてもよ
い。

【００３０】また、図示しないが図１のアンプ２５をよ
り高級な比較演算器に置き換えて、この比較演算器にロ
ールシフト基準値と変位検出手段２３からの実測値とを
インプットし、比較演算器で両値の比較をし、偏差が許
容範囲から逸脱したときには警報信号を発するようにす
ることもできる。その操業シフトが終ったら直ちに調
整、補修等の処置を講じることができるからである。

【００３１】尚、本発明はロールチョック４をモニター
することによって圧延ロール５，６の移動変位を計測す
るものである。圧延ロール５，６が回転体で計測困難で
あるからである。そこで、圧延ロール５，６とロールチ
ョック４との間のガタが問題となるが、このガタは圧延
ロール５，６は圧延スタンドハウジング３に組込む前に
正確に計測することができる。圧延ロール５，６はロー
ル胴が摩耗するためかなり頻繁に交換する。そこで、そ
の時期にガタを測ればよい。従って、（ロール変位量）
＝（ロールチョック変位量）±（ガタの量）で補正すれ
ば、計測精度上問題無い。

【００３２】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１は、圧延ロールの軸方向変位検出装置に
おいて、ロールチョックにマグネット等にて変位検出用
ワイヤの一端を係止し、このワイヤをロール軸方向へ水
平に延ばし、他端を変位検出手段に係合するようにした
ので、振動や油水の侵入を嫌う変位検出手段を十分に圧
延機から離れた箇所に設置でき、変位検出手段を精度よ
く管理できる。しかも、変位検出手段は耐振、耐熱構造
にする必要が無いので、安価なものでよい。また、構成
が単純であるから、既存の圧延機に後から簡単に付加で
き、しかも、圧延機の修理の際には簡単に外せるので、
修理作業を妨げない。

【００３３】請求項２は、圧延ロールの軸直角方向変位
検出装置において、ロールチョックにマグネット等にて
変位検出用ワイヤの一端を係止し、ロールの軸と直角の
方向に延ばした後に９０゜折り曲げ、この後のワイヤを
ロール軸方向へ水平に延ばし、他端を変位検出手段に係
合するようにしたので、請求項１と同様に、振動や油水
の侵入を嫌う変位検出手段を十分に圧延機から離れた箇
所に設置でき、変位検出手段を精度よく管理できる。し
かも、変位検出手段は耐振、耐熱構造にする必要が無い
ので、安価なものでよい。また、構成が単純であるか
ら、既存の圧延機に後から簡単に付加でき、しかも、圧
延機の修理の際には簡単に外せるので、修理作業を妨げ
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る圧延水平ロールの変位検出装置の
配置図

【図２】本発明に係る変位検出手段取付架台の斜視図

【図３】本発明に係る圧延ロールの「軸方向変位」を検
知すための装置の配置図

【図４】本発明に係る変位検出用ワイヤのための水切り
具取付け要領図

【図５】本発明に係る圧延ロールの「軸直角方向変位」
を検知すための装置の配置図

【符号の説明】

１…圧延機、２…基礎、３…圧延スタンドハウジング、
４…ロールチョック、５…上部圧延水平ロール（上部圧
延ロール）、６…下部圧延水平ロール（下部圧延ロー
ル）、２０，２０Ａ，２０Ｂ…圧延水平ロールの変位検
出装置（圧延ロールの変位検出装置）、２１，２１ａ，
２１ｂ…変位検出用ワイヤ、２３，２３ａ，２３ｂ…変
位検出手段、３０…変位検出手段取付架台、３８，５１
…マグネットブロック、５０…滑車手段、ＤＳ…ドライ
ブサイド、ＷＳ…ワークサイド。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧延スタンドハウジング内に装着された
   圧延水平ロールの端部を支承するロールチョックに一端
   が係止され圧延水平ロールの軸と平行に水平に延ばされ
   た変位検出用ワイヤと；この変位検出用ワイヤの他端が
   係止されこのワイヤを介して前記ロールチョックの変位
   量を検出する変位検出手段と；前記ワイヤを水平に保っ
   た状態で前記変位検出手段を保持する変位検出手段取付
   架台と；からなり、圧延水平ロールの軸方向の変位を検
   出する圧延水平ロールの変位検出装置。
2. 【請求項２】 圧延スタンドハウジング内に装着された
   圧延水平ロールの端部を支承するロールチョックに一端
   が係止され圧延水平ロールの軸と直角の方向に延ばされ
   た後に９０゜折り曲げられて圧延水平ロールの軸と平行
   に延ばされた変位検出用ワイヤと；この変位検出用ワイ
   ヤの他端が係止されこのワイヤを介して前記ロールチョ
   ックの変位量を検出する変位検出手段と；前記ワイヤを
   水平に保った状態で前記変位検出手段を保持する変位検
   出手段取付架台と；前記変位検出用ワイヤを９０゜折り
   曲げるために圧延スタンドハウジングに付設した滑車手
   段と；からなり、圧延水平ロールの軸直角方向の変位を
   検出する圧延水平ロールの変位検出装置。