JPS60221108A - 絞り圧延機における管端制御方法 - Google Patents

絞り圧延機における管端制御方法

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Publication number
JPS60221108A
JPS60221108A JP59073892A JP7389284A JPS60221108A JP S60221108 A JPS60221108 A JP S60221108A JP 59073892 A JP59073892 A JP 59073892A JP 7389284 A JP7389284 A JP 7389284A JP S60221108 A JPS60221108 A JP S60221108A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stand
pipe
speed
rear end
roll
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP59073892A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroji Kasahara
笠原 博二
Masaaki Tokuda
徳田 政昭
Yasuyuki Hayashi
林 保之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP59073892A priority Critical patent/JPS60221108A/ja
Publication of JPS60221108A publication Critical patent/JPS60221108A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/78Control of tube rolling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B17/00Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling
    • B21B17/14Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling without mandrel, e.g. stretch-reducing mills
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B2273/00Path parameters
    • B21B2273/12End of product
    • B21B2273/16Tail or rear end

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明は絞り圧延機における管端制御方法に関する。
[背景技術] 一般に、継目無鋼管の製造ラインににおいては、加熱炉
で所要の温度まで加熱された素材(ビレット)を穿孔圧
延機(ピアシングミル)によって穿孔して穿孔素管を得
た後、穿孔素管を延伸圧延機(マンドレルミル)によっ
て延伸圧延して延伸素管を得た後再加熱し、さらに延伸
素管を絞り圧延機(ストレッチレデューサ)において所
要寸法にまで絞り圧延して鋼管を得ることを可能として
いる。
上記絞り圧延機は、複数スタンドからなる圧延ロール群
によって構成され、各スタンドのロール回転速度比を調
整することにより、圧延中の素管に加わるスタンド間張
力を制御し、その肉厚を制御可能としている。
ところで、上記のような絞り圧延機で素管を絞り圧延す
る場合、素管の先端部に作用する張力は零であり、その
状態から素管の軸方向に張力が増大して、素管の中央部
において所定の張力に到達する。また、素管の中央部に
おける定常状態の張力は後端側に向けて次第に減少し、
素管の後端部における張力は零となる。従って、素管の
先端部側および後端部側に作用する張力は、定常圧延の
行われる中央部に作用する張力に比して小であり、素管
の先端部および後端部の肉厚は他の部分より厚く、増肉
される傾向がある。この素管の先端部および後端部に生
ずる増肉部は、通常、オフゲージのクロップとして切捨
てられ、歩留り低下の原因となる。
そこで、従来、圧延機入側に設置した検出器による素管
の先端部または後端部の検知信号から各スタンド到達ま
での時間または距離を設定し、素管の先端所定部分また
は後端所定1部分が、素管の進行方向に関する所定の上
流スタンドと下流スタンドとにおいて圧延される時、下
流スタンドのロール周速度を加速制御して、先端部また
は後端部により大きな張力を付与することにより、上記
増肉現象を緩和する提案がなされている。
しかしながら、このように下流スタンドのロール周速度
を加速方向で制御する場′合には、ロール駆動モータの
応答性が遅くなり、十分な増肉解消効果を得ることがで
きない。
また、上記のように各スタンド到達までの時間または距
離を設定してロール周速度を制御する場合には、各ロー
ルと素管の間にスリップまたはスリップ量のばらつきが
あると、実際の素管位置とロール回転数制御タイミング
がずれるため、十分な増肉抑制効果を得ることができな
い、第1図は、ロールと素管との間のスリップ量とその
ばらつきを測定した結果である。第1図において、横軸
の管伸び比は圧延後の管長の圧延前の管長に対する比で
ある。縦軸のスリップ率は、ある間の理論的な通過時間
をHaとし、その間の通過時間の実測値をHとする場合
に、スリップ率=(HR−Ha)/Haで表わされる。
この第1図のスリップ率は第1スタンドから第3スタン
ドまでの通過時間を実測してめたものである。この第1
図によれば、スリップ率およびそのばらつきは管伸び比
に対し正の相関があることが認められる。
すなわち、管伸び比の大きいもの程スリップ率およびそ
のばらつきも大きくなり、実際の素管位置とロール周速
度制御タイミングのずれも大きく、十分な増肉抑制効果
を得ることができない。
[発明の目的] 本発明は、ロールと素管の間にスリップがあっても、ま
たはそのスリップ量がばらついても、素管の先端部およ
び後端部に作用するスタンド間張力を迅速かつ確実に増
加し、十分な増肉解消効果を得ることができる絞り圧延
機における管端制御方法を提供することを目的とする。
[発明のWi成] 上記目的を達成するために、本発明は、複数スタンドか
らなる圧延ロール群によって素管を絞り圧延する絞り圧
延機における管端制御方法において、素管の先端部また
は後端部の所定のスタンドに対する噛み込みまたは尻抜
きタイミングを該所定のスタンドに対応設置されてなる
検出器によって検出し、素管の先端所定部分または後端
所定部分が所定の上流スタンドと下流スタンドとにおい
て圧延される時、上流スタンドのロール周速度を減速制
御するようにしたものである。
[発明の詳細な説明] まず、本発明成立の根拠について説明すれば、以下の通
りである。すなわち、絞り圧延機においてスタンド間張
力を増減すべく、ロール周速度制御を行う場合に、制御
信号がでてから矩形的にロール周速度が変化することが
、張力制御の効果上望ましい。しかしながら、実際には
、駆動系の慣性や有効トルクにより、第2図に示すよう
な挙動を示す、ここで、加減速時間Δtは、一般的に下
記(1)式によって表わされる。
上記(1)式において、ΣGD2は駆動系の慣性モーメ
ントの総和ΔNはモータ回転速度の変化量、TEは有効
トルクである。ただし上記有効トルクT、は、下記(2
)式によって表わされる。
T =lT −T −TFl ・・・ (2)E MR 上記(2)式において、TMはモータトルク、TRは圧
延トルク、TFは摩擦トルクである。すなわち、モータ
を定常回転状態から加減速する場合には、モータトルク
TMと、圧延トルクおよび摩擦トルクとの和(T +T
F)との差分だけが有効トルクTEとして加減速仕事に
関与する。従って、モータトルクTMが一定の場合(通
常のモータでは定格出力の200%)には、圧延中に加
速する場合に比して、圧延中に減速する場合の方が有効
トルクTEが大きくなり、従って加減速時間Δtが小と
なる。すなわち、絞り圧延時に上流スタンドのロール周
速度を減速制御すれば、スタンド間張力が迅速かつ確実
に増加せしめられ、張力制御の効果を増大することが可
能となる。
以下、本発明の具体的実施例について説明する。ここで
、この実施例においては、第3図に示す絞り圧延機10
0の全スタンド数が24であり、第1〜第1Oスタンド
において本発明の制御を行い、当該制御が加えられる素
管101の先端部もしくは後端部の所定長さ城は、最大
で、隣接する2つのスタンド間領域が画成する長さく2
L)であるものとする。
まず、圧延開始前における上記第1〜第1Oスタンドの
ロール周速度は、第4図に示すように、それらのスタン
ド(i)における定常圧延時の定常速度N、に対して、
適当な比率の加減速量δ1だけ増速された速度N、(1
+δ、)で待機せしめ1 1 られる、なお、第4図は時間を横軸にとり、第1スタン
ド、第2スタンド、第3スタンド、第iスタンドにおけ
るロール周速度変化をそれぞれ実線、破線、1点鎖線、
2点鎖線で示している。
次に、素管101の先端部が第i+1スタンドに噛み込
んだことが、後に詳述するようにして、検出器102に
よって検知されると、制御器103は、第iスタンドの
ロール周速度を、のように減速制御するとともに、第i
スタンドに対する上流スタンドとしての第11スタンド
のロール周速度を、 のように減速制御する。すなわち、上記減速制御により
、素管101の先端部は、ロール周速度がNi−1であ
る第i−1スタンドと、ロール周速度1間で、定常状態
における速度差より大なる速度差に基づく張力を付加さ
れるとともに、ロール周ロール周速度がN、(1+δi
+1)で増速待機せ++1 しめられている第i+1スタンドとの間で、定常状態に
おける速度差より大なる速度差に基づく張力を付加され
る。なお、素管が第2スタンドに噛み込み開始する状態
、および第11スタンドに噛み込み開始する状態下では
、それぞれ、第1〜第2スタンド間、第10〜第11ス
タンド間においてのみ張力制御が加えられる。
また、素管101の後端部が第i−2スタンドを尻抜け
したことが、後に詳述するようにして、検出器102に
よって検知されると、制御器103は、第iスタンドの
ロール周速度を、のように減速制御し、第i−1スタン
ドのロール周速度を、 のように減速制御するとともに、第i−2スタンドのロ
ール周速度を。
N、(1−δ、′)→N、(1÷6. )+−2+−2
+−2+−2 のように増速して原状態に復帰させ、後続する素管の圧
延開始に向けて待機せしめられる。すなわち、素管10
1の後端部は、ロール周速度がN、(1−δ、′)であ
る第i−1スタンドと、+−1+−1 との間で、定常状1ムにおける速度差よりも大なる速度
差に基づく張力を付加されるとともに、ローと、ロール
周速度が定常速度N、 に維持されてl◆1 いる第i+1スタンドとの間で、定常状態における速度
差より大なる速度差に基づく張力を付加される。なお、
上記素管101の後端部が第9スタンドを尻抜けする場
合には、素管101の後端部は第1Oスタンド〜第11
スタンド間においてのみ張力制御される。
ところで、上記実施例において各スタンドに設定すべき
適当な増速比率δ、とは、各スタンドにおける圧延ロー
ルが形成するカリバー面内の全域で材料よリーロール周
速の方が速くなって前方すべりが生じ、到達可能な最大
張力が得られるように設定する。1例として、絞り圧延
機を構成する各スタンドにおけるロールと材料との間の
摩擦係数を川、ロール半径をR1絞り圧延機の入側、出
側の素管外径をho、h+、入側、出側の素管肉厚をt
o、t+、入側、出側のストレッチ係数(素管に作用す
る引張応力/素管の降伏強度)をZo、ZI、各スタン
ドにおけるストレッチ係数の全スタンドに関する平均値
としての平均ストレッチ係数をZ とすれば、近似的に
下記(3)弐が成立する。
ただし、上記平均ストレッチ係数Z は、下記(4)式
によって表わされる。
ただし、上記(0式におけるφ 、φ5、ε。
は、それぞれ下記(5) 、 (8) 、 (?)式に
よって表わされる。
上記(3)式においては、t+、ZI、Z を除いて全
て既知数である。また、(A)第1スタンドについて考
えた場合、ZO=0であるから(3)式に代入すればZ
−がまり、(B)第2スタンドにって、第1スタンド出
側のストレッチ係数21をZoとして(3)式に代入し
てZIがまり、(C)以下、同様の手順でくり返し計算
を行いlスタフ1分づつ計算を進めていけば、上記未知
数の中で独立な変数は1自のみとなり、この1+の値を
適当に仮定して上記(3)式を計算し、上記(3)式が
成立するような1+の偵を算定し、算定されたtlに基
づいてZIをめれば、そのZIが到達if7能な最大ス
トレッチ係数となる。そこでこの時の材料伸びε、と、
定常圧延時の第iスタンドにおける材料伸び(′から、
第iスタンドにおい見 て設定すべきロール周速度の適当な増速比率δは下記(
8)式によって表わされる。
ここで、kは定数であり通常に=1とする。また、ε見
は、下記(9)式によっ、て表わされる。
しかして、本発明において、素管101の先端部が所定
のスタンドに噛み込むタイミングを検出する方法、素管
lO1の後端部が所定のスタンドから尻抜けするタイミ
ングを検出する方法は以下の通りである。
すなわち1本発明における制御対象スタンドとしての第
1スタンド〜第1Oスタンドの各スタンドに対する距離
見、だけ離間した前方位置に、検出器102(1)〜1
02(10)のそれぞれを設置する。各検出器102(
1)〜102(10)の設置間距離はLであり、各検出
器102(1)〜102(10)がその上流側に位置す
るスタンドに対してなす距離は見2である。
また、第1スタンドの前方位置に設置されている検出器
102(1)に対し、距離りだけ離間したより前方位置
には、検出器102(0)が設置されている。
まず、素管101の先端部または後端部が第1スタンド
に噛み込みまたは尻抜けするタイミングXIを以下のよ
うにして検出する。すなわち、検出器102(0)が素
管101の先端部または後端部を検知した時点TOと、
検出器102(1)が素管101の先端部または後端部
を検知した時点T+との差をΔTOとすれば、xlは。
によって検出可能となる。
そこで、素管101の先端部または後端部が第2スタン
ドに噛み込みまたは尻抜けするタイミングx2は、素管
101の先端部または後端部が第1スタンドに噛み込み
尻抜けする上記タイミングxIと、検出器102(2)
が素管101の先端部または後端部を検知した時点T2
との差をΔT1とすれば、 によって検出可能である。以下、同様にして、素管10
1の先端部または後端部が第1スタンドに噛み込みまた
は尻抜けするタイミングX、は、素管101の先端部ま
たは後端部が第i−1スタンドに噛み込みまたは尻抜け
するタイミングX(i−1)と、検出器102 (t)
が素管101の先端部または後端部を検知した時点T、
との差をΔT (i−1)とすれば。
によって検出可能である。
このように、本発明の実施においては、素管101の先
端部または後端部の所定のスタンドに対する噛み込みま
たは尻抜はタイミングを該所定のスタンドに対応設置さ
れてなる検出器102によって検出するものであること
から、ロールと素管の間にスリップがあっても、または
そのスリップ量がばらついても、圧延機内の素管101
の先端部または後端部を確実に検知し、素管101の先
端所定部分または後端所定部分の任意の位置に張力を付
与することにより、十分な増肉抑制を行い、所望の均一
な肉厚を得ることが可能となる。
なお、本発明の具体的実施結果によれば、外径34、h
腸肉厚4,5鵬■の製品において、管端クロップロス部
を190011−から1400m−に低減可能であるこ
が認められている。
[発明の効果] 以上のように、本発明は、複数スタンドからなる圧延ロ
ール群によって素管を絞り圧延する絞り圧延機における
管端制御方法において、素管の先みまたは尻抜きタイミ
ングを該所定のスタンドに対応設置されてなる検出器に
よって検出し、素管の先端所定部分または後端所定部分
が所定の上流スタンドと下流スタンドとにおいて圧延さ
れる時、上流スタンドのロール周速度を減速制御するよ
うにしたものである。従って、ロールと素管の間にスリ
ップがあっても、またはそのスリップ量がばらついても
、素管の先端部および後端部に作用するスタンド間張力
を迅速かつ確実に増加し、十分な増肉解消効果を得るこ
とが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は管伸び比とスリップ率の相関を示す線図、第2
図はロール駆動モータの加減速状態を示す線図、第3図
は本発明が実施される絞り圧延機を示す制御系統図、第
4図は本発明に係るロール周速度の制御状態を示す線図
である。 100・・・絞り圧延機、lot・・・素管、102・
・・検出器、103・・・制御器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数スタンドからなる圧延ロール群によって素管
    を絞り圧延する絞り圧延機における管端制御方法におい
    て、素管の先端部または後端部の所定のスタンドに対す
    る噛み込みまたは尻抜きタイミングを該所定のスタンド
    に対応設置されてなる検出器によって検出し、素管の先
    端所定部分または後端所定部分が所定の上流2タンドと
    下流スタンドとにおいて圧延される時、上流スタンドの
    ロール周速度を減速制御することを特徴とする絞り圧延
    機における管端制御方法。
JP59073892A 1984-04-14 1984-04-14 絞り圧延機における管端制御方法 Pending JPS60221108A (ja)

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JPS60221108A true JPS60221108A (ja) 1985-11-05

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5677010A (en) * 1979-11-27 1981-06-25 Nippon Steel Corp Rolling method for restricting increase of wall thickness at pipe end in stretch reducer
JPS577323A (en) * 1980-06-17 1982-01-14 Toshiba Corp Detector for biting of rolling mill

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5677010A (en) * 1979-11-27 1981-06-25 Nippon Steel Corp Rolling method for restricting increase of wall thickness at pipe end in stretch reducer
JPS577323A (en) * 1980-06-17 1982-01-14 Toshiba Corp Detector for biting of rolling mill

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