JPS63183711A - 圧延機の運転方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は圧延機の運転方法に係り、特に圧延機に使用さ
れている軸受の損傷や圧延機のラビング現象等を常時監
視し、その監視結果を圧延機の運転条件に反映させるこ
とにより、各種事故を＠避し１圧延機の稼動率を向上さ
せるに好適な圧延機の運転方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、圧延機に使用されているすべり軸受の損傷につい
ては、潤滑油系統の故障、軸受荷重の過大、あるいは潤
滑油温度の上昇などが要因となり発生する「ラジアル面
損傷」と、上記要因も含めブッシングとスリーブ間の調
心性不良や機械的セツティングミスが要因となって発生
する「スラスト当り損傷」がある。

一方、圧延ロールと水切りワイパー等の機械部品が接触
するラビング現象が発生するとロール表面を傷める事故
が発生する。

上記それぞれの現象が発生した場合には、一旦ラインを
停止し１点検した後、再びラインを稼動させなければな
らず運転を行なううえで効率が悪かった０例えば、軸受
損傷事故対策として、従来より軸受潤滑油の排油温度を
計測する方法が用いられている。上記方法においては軸
受焼損時に発生する熱を潤滑油を介在１て計測する方法
であるため、軸受損傷の初期段階での検出は困戴であり
、軸受が損傷してから検知することが多く次の軸受交換
の準備等の対策を採ることができず、運転上の効率が悪
かった。

上記技術の改良案として、軸受損傷やラビング現象にて
発生するアコースティックエミッション（ＡＥ）信号を
検出し、早期シコ診断する手法に関し９発明者らは、「
“川崎製鉄技報”　Ｖ　ｏ　１．１７゜Ｎａ４．第５２
頁〜第５８頁「圧延機用すべり軸受のＡＥによる損傷診
断技術」論文を掲載している。

前記手法によれば、圧延機用ＡＥ異常診断装置を用いる
ことによって軸受損傷並びにラビングの早期検出が可能
である。

Ｃ発明が解決しようとする問題点〕 上記圧延搬用ＡＥ異常診断装置においては、その診断結
果を圧延機の高効率運転に活用することについては工夫
されていない。

本発明の目的は圧延機用ＡＥ異常診断装置による圧延機
の異常診断結果を圧延機の運転に反映させることにより
、圧延ラインの安定運転及び高効率運転を行える圧延機
の運転方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため本発明は、圧延機と、前記圧延
機から発生する高周波異常音より圧延機の異常状態を診
断する異常診断装置と、前記異常診断装置より知らしめ
られる圧延機の異常情報を取り込み、前記異常情報に基
づき、前記圧延機の運転を制御する制御装置とを有し、
前記制御装置により前記異常情報に応じて潤滑油を冷却
するオイルクーラ、圧延ピッチ、バックアップロール両
端の軸受間隔、前記バックアップロールと水切りワイパ
ー間のギャップの少なくとも一つを制御することを特徴
とするものである。

〔作用〕

「ラジアル面損傷事故」の回避は軸受部の温度を低下さ
せることにより達成できる。本発明ではＡＥ異常診断装
置より警報が発せられた時点にてオイルクーラを起動さ
せ軸受に供給する潤滑油の温度を低下させる。さらに圧
延ピッチダウン等の制御により軸受部の温度を低下させ
る。さらにＡＥ計測値並びに潤滑排油温度の経時変化を
調べ。

その結果により圧延機運転条件を制御することによりラ
ジアル面損傷事故を回避させる。

一方、スラスト当りやラビング現象は機械類のギャップ
不良にて発生するのが主要因である。

前記ＡＥ異常診断装置より、スラスト当り、ラビング発
生の警報が発せられた時点にて最適なギャップ調整する
制御を行なうことにより事故を回避させ、効率的な圧延
機の運転を実現させる。

〔実施例〕

以下１本発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明する
。

〈第１実施例〉 第１図は本発明の一実施例を示すフロチャートである。

また、第２図は本発明の実施例を実現する装置を示すブ
ロック図である。

それでは、第２図の装置の構成から説明をすることにす
る。第２図において、圧延機のバックアップロール１に
はＯＰ側すべり軸受２Ａ、ＤＲ側すベリ軸受２Ｂが取り
付けられており、前記各すべり軸受２Ａ、２ＢにはＡＥ
センサ３Ａ、３Ｂが取り付けられている。前記ＡＥセン
サ３Ａ、３Ｂからの出力は、それぞれ増幅器４Ａ、４Ｂ
に入力され、１１？Ｉ記各増幅器４Ａ、４Ｂにてそれぞ
れ増幅された後、信号判別回路５に入力されるようにな
っている。信号判別回路５は、取り込んだ各種信号を処
理することにより診断がなされ、その判断結果をアラー
ム６に与えることになっている。アラーム６は、その判
断結果に応じて異常の現象別に警報を発する。このアラ
ーム６の情報は、圧延機を運転制御する圧延機制御装置
１０に入力されるようにしである。圧延機制御装置１０
はバックアップロール１を駆動する電動機１１の回転制
御をする電動機駆動装置１２と、バックアップロール１
等の軸受けにオイルを供給するオイル供給装置１３の吐
出側に設けたオイルを冷却するオイルクーラ１４と、タ
イバー７を駆動する油圧ジヤツキ８に圧力油の圧力をコ
ントロールする油圧コントロール装置１５と、水切ワイ
パー１６のギャップを調整するギャップ調整装置１ｔ１
７とを制御する。

以下、上記装置により実現する本実施例を説明する。

ＡＥセンサ３Ａ、３’Ｂからの出力は、増幅器４Ａ、４
Ｂに入力される。増幅器４Ａ、４Ｂにより増幅された各
信号は信号判別回路５に入力される。信号判別回路５は
、前記信号を処理して、「ラジアル面損傷注意」、「ラ
ジアル面損傷危険Ｊ、「スラスト当り注意」、「スラス
ト当り危険」、「ラビング」の判断して、これらをアラ
ーム６に出力する。これらアラーム６に供給されたアラ
ーム信号は、制御袋［１０に入力される。

このように、前記アラーム６の注意報及び危険報を制御
装置１ｏに取り込み、圧延機の運転制御をすることによ
り各種事故を防止するための制御を行ない、事故を回避
し圧延機の稼動率向上を図る。以下、第１図の具体的動
作について説明する。

まず、ラジアル面損傷のアラーム情報が入力された場合
動作を説明する。

ラジアル面ｍ傷「注意」の警報が発せられた場合（ステ
ップ１０１）、前記圧延機制御装置１０の命令により軸
受に供給する潤滑油を冷却するためのオイルクーラ１４
を作動させる（ステツ、プ１０１）。

すなわち、軸受に供給する潤滑油を冷却することにより
、軸受部の温度上昇の防止する。また、冷却することに
よって潤滑油の粘性が上昇し、軸受摺動部の金属接触現
象が防止できる１以上の効果があるため、ラジアル面損
傷による事故が回避できる。ステップ１０１で警報ない
ときは、圧延機の運転を継続する（ステップ５００）。

一方、ラジアル面損傷「危険」の警報が発せられた場合
は（ステップ１０３，１０４）　、ラジアル面損傷現象
により軸受が損傷を受けており、より以上の事故拡大を
防止するため、圧延機の運転を停止するための命令が前
記圧延機制御装置ｉ！１０より出され、圧延機の運転を
停止する（ステップ６００）。

次に、圧延機を点検しその結果に応じ運転を再開もしく
は軸受の交換を行なうなどの対策を採る。

次に、スラスト当りのアラーム情報が入力された場合の
動作を説明する。

スラスト当り現象は前述した第２図に示されるＯＰ側す
ベリ軸受２Ａ、ＤＲ側すベリ軸受２Ｂの軸受間隔Δｇが
変動した時に発生する。そこで、通常Δ２の間隔を保つ
ため第２図に示すタイバー７が設置されているが、運転
中微妙にずれることにより、スラスト当りが発生する。

そこで、前記タイバー７間に油圧ジヤツキ８を介装し、
前記圧延機制御袋ｓ！１０に「注意」の警報が入力され
た場合（ステップ２００．２０１）　、前記圧延機制御
袋［１０より油圧コントロール装置ｉ！１５に指令が与
えられる。前記油圧ジヤツキ８を作動させるために油圧
コントロール装置１５により油圧制御がなされ、前記油
圧ジヤツキ８にてΔＱを調整し、スラスト当り現象を回
避させる。

一方、スラスト当り「危険」の警報が発せられた場合は
（ステップ２０３，２ｏ４）　、スラスト当りにより軸
受が損傷されており、より以上の事故拡大を避けるため
、圧延機制御装置１０から圧延機の運転を停止指令が電
動機駆動袋［１２に与えられることにより圧延機の運転
が停止される（ステップ６００）、次に、圧延機を点検
し、その結果に応じ運転を再開もしくは軸受を交換する
などの対策を採ればよい。

最後にラビングのアラーム情報が入力された場合の動作
を説明する。

ラビング現象は、第３図に示すように、前記バックアッ
プロール１の近傍に取り付けである水切りワイパー１６
と前記バックアップロール１とのギャップΔＧが挟まり
接触を起こすことにより発生することが主要因である。

そこで、前記ギャップΔＧ＆ｉｌｌ整するために設けた
ギャップ調整機１７によりギャップΔＧを調整する前記
圧延機制御袋［１０に警報が入力された場合（ステップ
４００．４０１）　、前記圧延機制御装置！１０によっ
て前記ギャップ調整機１７を動作させるための制御がな
され、前記ギャップΔＧを調整し、ラビング現象を回避
させる。

以上の処置を採れば、圧延機を停止させる要因となる各
種事故を回避できるため、圧延機の稼動率が向上する。

く第２実施例〉 第４図は第２の実施例を示すフローチャートである。第
２の実施例はラジアル面損傷による事故を回避させるた
めの他の一例である。

前記圧延機制御装置！１０には、前記アラーム６の情報
が入力される。［注意」の警報が入力された場合（ステ
ップ１００，１０１）、前記圧延機制御袋！！１０にて
圧延ピッチダウン（圧延材が圧延機に入り、圧延される
が、その間隔を延ばす）の処置が採られる（ステップ１
１０）、すなわち、圧延間隔を延ばすことにより、軸受
部の温度を低下させラジアル面損傷による軸受損傷事故
を回避させる。

一方、「危険」の警報が発せられた場合は（ステップ１
０３，１０４）　、第１の実施例と同様、圧延機の運転
は停止させられる（ステップ６００）。

以上の処置を採ることにより、圧延機のすベリ軸受損傷
が回避できるため、圧延機の稼動率が向上する。

〈第３実施例〉 第５図は第３の実施例を示すフローチャートである。第
３の実施例は第１．第２の実施例におけるラジアル面損
傷を回避させるための事例をさらに拡大したものである
。

前記圧延機制御装置１０には前記アラーム６の情報が入
力される。「注意」の警報が発せられた場合（ステップ
１００，１０１）、まず、前記オイルクーラ１４を作動
させる（ステップ１０２）。

次に、オイルクーラ１４を作動させた後、再び警報の有
無を調べ（ステップ１２０）、警報が無かった場合、ラ
ジアル面損傷による軸受損傷事故が回避できたと判断、
前記圧延機制御装置１０よりオイルクーラの運転を停止
するための命令がオイルクーラに出されオイルクーラの
運転が止められる（ステップ１２１）。反対に警報が依
然として続いている場合には（ステップ１２０）、前記
。

圧延機制御装置１０にて圧延ピッチダウンの処置が採ら
れ、圧延間隔が延ばした運転が開始される（ステップ１
２２）。

一方、「危険」の警報が発せられた場合は（ステップ１
０３，１０４）、第１の実施例と同様、圧延機の運転は
停止させる（ステップ６００）。

なお、前述した実施例では、オイルクーラ１４を作動後
、圧延ピッチを延ばす制御を行っているが、逆の制御順
でも同様の効果が得られる０以上の処理を採ることによ
り、圧延の軸受損傷事故が回避できるため、圧延機の稼
動率が向上する。

く第４実施例〉 第６図は第４実施例、第５実施例を実現する装置を示す
ブロック図である。第７図はラジアル面損傷による軸受
損傷事故を防止するための一例を示すフローチャートで
ある。

第６図において、前記圧延機制御装置１０には前記アラ
ーム６の情報（Ｓｌ）と、前記信号判別回路５の構成要
素の１つであるエネルギカウンタの出力、すなわち１秒
間あたりに発生するＡＥエネルギ値Ｎ（Ｃｏｖｎｔｓ／
５ｅｅ）　　（Ｓ　２）−及び潤滑油の排油温度計測値
Ｔ　（℃）（Ｓ３）が入力されるようにしである。

第７図において、本実施例ではアラーム「注意」報が前
記圧延機制御装置１０に入力された場合。

前記ＡＥエネルギ値Ｎの経時的な上昇率を調べる（ステ
ップ１３１）。前記上昇率が規定値以下である場合には
圧延機の運転を継続するが（ステップ５００）、規定値
を越えている場合には（ステップ１３０）、軸受の損傷
が進展している可能性があるため、次に前記排油温度計
測値Ｔの経時的な上昇率を調べる（ステップ１３１）、
前記上昇率が規定値以下であれば運転を継続するが（ス
テップ５００）、規定値を越えている場合には（ステッ
プ１３１）、軸受の損傷が進展しているため。

より一層の損傷拡大を防ぐため圧延機を停止する制御が
前記圧延機制御装置１０にて行なわれる（ステップ６０
０）。

一方、「危険ｊ報が発せられた場合には（ステップ１０
３，１０４）、軸受が損傷しているため。

第３の実施例と同様、圧延機の運転を停止するための制
御が前記圧延機制御装置ｌＯによってなされる（ステッ
プ６００）、以上の処置は、前記アラーム情報のみなら
ず、ＡＥエネルギ値及び排油温度計測値のデータも圧延
機の運転を制御するための要因となっているため、圧延
機の軸受事故を高精度にて防止することが可能となる。

く第５実施例〉 第８図は第３．第４実施例の機能をさらに拡張したもの
である。前記圧延機制御装置１０には前記アラーム６の
情報の他、前記ＡＥエネルギ値Ｎ及び前記排油温度計測
値Ｔが入力される。

本実施例ではアラーム「注意」報が発生した場合、第３
の実施例と同様、オイルクーラ１４を作動させると共に
（ステップ１０１，１０２）、圧延ピッチダウンの制御
がなされる（ステップ１２０゜１２２、）、次に前記圧
延機ピッチダウンの制御後、再び警報の有無を調べる（
ステップ１２３）。その結果、警報が無くなった場合に
は（ステップ１２３）、前記圧延機制御装置、１０によ
り、圧延機の圧延ピッチが復帰される（ステップ１２４
）。

反対に警報が継続している場合には（ステップ１２３）
。

前記ＡＥエネルギ値Ｎの経時的な上昇率を調べる（ステ
ップ１３０）。前記上昇率が規定値を越えている場合に
は（ステップ１３０）軸受の損傷が進展している可能性
があるため、次に前記排油温度計測値Ｔの経時的な上昇
率が調べられる（ステップ１３１）。前記上昇率が規定
値以下であれば運転は継続されるが（ステップ５００）
、規定値を越えている場合には、軸受損傷が進展してい
るため、より以上の損傷拡大を防ぐため前記圧延機制御
装置１０にて圧延機の運転が止められる（ステップ６０
０）。

一方、「危険」報が発せられた場合には（ステップ１０
３，１０４）、軸受が損傷しているため、第３の実施例
と同様、圧延機の運転は止められる（ステップ６００）
。

以上の処置は軸受損傷現象を回復させるための制御装置
を軸受損傷現象を防止するためのモニタ機能とが同一制
御系に組み込まれているため、より一層の圧延機の稼動
率向上に寄与できる。

本実施例は第８図実施例の機能をさらに拡張したもので
ある。従来、軸受損傷により圧延機が停止すると、その
時点より軸受交換準備を始めなければならず、圧延機を
運転するうえで効率が非常に悪かった。

圧延機の稼動率をさらに向上させるためには。

軸受損傷によって圧延機が停止した場合、即座に正常な
軸受と交換し、圧延機の運転を再開することが望ましい
、そこで、本実施例では、第８図に示した制御動作をそ
の都度オペレータ知らせる機能を設けたことを特徴とす
る。

すなわち、第９図に示すように、第１ステップアラーム
５０ａ、第２ステツプアラーム５０ｂ及び軸受交換準備
アラーム６０を設ける。前記圧延機制御装置１０によっ
て、圧延機の運転状態がそれぞれ制御された場合、それ
ぞれのアラームを点灯させる。オペレータは前記アラー
ム点灯状況を見ながら圧延状態を監視でき、前記軸受交
換準備アラーム６００点灯により軸受交換の時期を知ら
される。

すなわち、軸受損傷以前にオペレータは軸受交換の時期
を知ることが可能となる。仮りに軸受の損傷により圧延
機が停止しても、すでに軸受交換の体制ができているた
め、正常な軸受と交換し。

即座に運転を再会することが可能となる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、圧延機の各種事故を
回避するための対策が、ＡＥ診断装置の診断結果に応じ
即座に採れるため、圧延機の各種事故による圧延ライン
の停止を最小限に押えることが可能となり、予防保全も
含め圧延機の稼動率向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示すフローチャート、第
２図は本発明の第１実施例〜第３実施例を実現する装置
の全体構成を示すブロック図、第３図は同装置の一部を
拡大して示す構成図、第４図は同第２実施例を示すフロ
ーチャート、第５図は同第３実施例を示すフローチャー
ト、第６図は第４実施例〜第６実施例を実現する装置の
全体構成を示すブロック図、第７図は同第４実施例を示
すフローチャート、第８図は同第５実施例を示すフロー
チャート、第９図は同第５実施例を示すフローチャート
である。 １・・・バックアップロール、２・・・すべり軸受、３
・・・ＡＥセンサ、４・・・増幅器、５・・・信号判別
回路、８・・・油圧ジヤツキ、１０・・・圧延機制御装
置、１２・・・電動機駆動装置、１４・・・オイルクー
ラ、１５・・・油圧コントロール装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧延機と、前記圧延機から発生する高周波異常音よ
   り圧延機の異常状態を診断する異常診断装置と、前記異
   常診断装置より知らしめられる圧縮機の異常情報を取り
   込み、前記異常情報に基づき、前記圧延機の運転を制御
   する制御装置とを有し、前記制御装置により前記異常情
   報に応じて潤滑油を冷却するオイルクーラ、圧延ピツチ
   ・バツクアツプロール両端の軸受間隔、前記バツクアツ
   プロールと水切りワイパー間のギヤツプの少なくとも一
   つを制御することを特徴とする圧延機の運転方法。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記異常診断装置
   から前記制御装置に前記ラジアル面損傷注意報が入力さ
   れた場合、圧延機に供給される潤滑油を冷却するための
   オイルクーラを作動させる制御をし、前記ラジアル面損
   傷危険報が入力された場合、圧延機の運転を停止させる
   制御を行なうことを特徴とする圧延機の運転方法。 ３、特許請求の範囲第１項において、前記異常診断装置
   から前記制御装置にスラスト当り注意報が入力された場
   合、前記軸受間隔を調整してスラスト当り現象を回避さ
   せる制御を行ない、スラスト当り危険報が入力された場
   合、圧延機を停止させる制御を行なうことを特徴とする
   圧延機の運転方法。 ４、特許請求の範囲第１項において、前記異常診断装置
   から前記制御装置にラビング発生の警報が入力された場
   合、前記バツクアツプロールと前記水切りワイパー間の
   ギヤツプを調整してラビング現象を回避させる動作を行
   なうことを特徴とする圧延機の運転方法。 ５、特許請求の範囲１項において、前記制御装置にラジ
   アル面損傷注意報が入力された場合、前記注意報が入力
   された時点の圧延機の圧延間隔より、その間隔を延ばし
   て圧延作業を行なわせることを特徴とする圧延機の運転
   方法。 ６、特許請求の範囲第１項、第３項又は第６項において
   、異常診断装置から前記制御装置にラジアル面損傷注意
   報が入力された場合、前記オイルクーラを作動させ、オ
   イルクーラの動作後警報が無くなつた場合にはオイルク
   ーラを停止し、警報が継続している場合には圧延ピツチ
   を延ばして圧縮機の運転を行なうことを特徴とする圧延
   機の運転方法。 ７、特許請求の範囲第１項において、前記異常診断装置
   からラジアル面損傷の異常情報、ＡＥエネルギ値及び軸
   受潤滑排油温度計測値を前記制御装置に取り込み、ラジ
   アル面損傷注意報が入力された場合、前記ＡＥエネルギ
   値の経時的な上昇率が規定値を越えている場合には、前
   記軸受潤滑排油温度計測値の経時的な上昇率が規定値以
   下であるときに圧延機の運転を継続し、規定値を越えて
   いる場合に圧延機の運転を停止させることを特徴とする
   圧延機の運転方法。 ８、特許請求の範囲第１項において、前記制御装置にラ
   ジアル面損傷注意報が入力された場合、前記オイルクー
   ラを作動させ、前記動作後、前記注意報の警報が無くな
   つたときにオイルクーラを停止するが、警報が継続して
   いる場合には圧延間隔を延ばし、前記動作後再び前記注
   意報の警報が無くなつたときに圧延ピツチを復帰させる
   が、警報が継続している場合に前記ＡＥエネルギ値の経
   時的な上昇率が規定値を越えている際に、前記軸受潤滑
   排油温度計測値の経時的な上昇率が規定値以下であると
   きに限り圧延機の運転を継続するが、規定値を越えてい
   るときには圧延機の運転を停止させることを特徴とする
   圧延機の運転方法。