JP2001018004A - Method for rolling tube stock with mandrel mill and mandrel mill - Google Patents
Method for rolling tube stock with mandrel mill and mandrel millInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、マンドレルミルに
よって素管を圧延する方法、及びその実施に使用するマ
ンドレルミルに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for rolling a raw tube by a mandrel mill, and a mandrel mill used for carrying out the method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】マンドレルミルでは、ピアサーで穿孔圧
延された素管内にマンドレルバーを挿入し、タンデムに
配置した複数の圧延スタンドで前記素管を連続的に熱間
圧延している。マンドレルミルで素管を圧延するに際し
て、張力又は圧縮力といった素管の長手方向に加えられ
る力が適正でない場合、圧延された素管の厚さ又は外径
にバラツキが発生するため、それを高精度に制御するこ
とが重要である。2. Description of the Related Art In a mandrel mill, a mandrel bar is inserted into a tube pierced and rolled by a piercer, and the tube is continuously hot-rolled by a plurality of rolling stands arranged in tandem. When rolling a tube with a mandrel mill, if the force applied in the longitudinal direction of the tube, such as tension or compression force, is not appropriate, the thickness or outer diameter of the rolled tube will vary, and this will be increased. It is important to control the accuracy.
【０００３】そのため、特開昭62−244511号公報には次
のような方法が開示されている。マンドレルバーの長手
方向に働く力及び各圧延スタンドの圧延荷重を、検出又
は演算によってそれぞれ求め、それらの分散によって、
各圧延スタンドにおけるマンドレルバーと素管との間の
摩擦係数を算出する。また、各圧延スタンドに設けた圧
延ロールを回転駆動させる駆動モータの圧延トルクを求
め、得られた圧延トルク、前記摩擦係数及び各圧延スタ
ンドの圧延荷重を用いて、全ての圧延スタンドに共通す
るトルクアーム係数を演算する。For this reason, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-244511 discloses the following method. The force acting in the longitudinal direction of the mandrel bar and the rolling load of each rolling stand are determined by detection or calculation, respectively, and by their variance,
The coefficient of friction between the mandrel bar and the tube at each rolling stand is calculated. Further, a rolling torque of a drive motor for rotatingly driving a rolling roll provided in each rolling stand is obtained, and a torque common to all rolling stands is obtained by using the obtained rolling torque, the friction coefficient and the rolling load of each rolling stand. Calculate the arm coefficient.
【０００４】このようにして得たトルクアーム係数、各
圧延スタンドにおける摩擦係数及び圧延荷重、並びに各
駆動モータの圧延トルクを用いて、圧延中に、素管に働
く張力を演算し、得られた張力が予め定めた目標値にな
るように、各圧延スタンドの圧延ロール間のギャップ及
び圧延ロールの回転数を変更する。Using the torque arm coefficient thus obtained, the coefficient of friction and the rolling load at each rolling stand, and the rolling torque of each drive motor, the tension acting on the raw tube during rolling was calculated and obtained. The gap between the rolling rolls of each rolling stand and the number of rotations of the rolling rolls are changed so that the tension becomes a predetermined target value.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
62−244511号公報に開示された方法にあっては、次のよ
うな問題があった。前述した従来の方法では、各圧延ス
タンドにおけるトルクアーム係数の変動が小さいものと
仮定して、全ての圧延スタンドについて共通な一つのト
ルクアーム係数を求めている。しかし、トルクアーム係
数は、圧延荷重及び圧延トルクによって定まるので、各
圧延スタンドでそれぞれ異なり、また各圧延スタンド間
のトルクアーム係数の差異が素管のスラスト方向に加わ
る力に及ぼす影響は大きい。そのため、素管に働く張力
を高精度に算出することができない。SUMMARY OF THE INVENTION However, Japanese Patent Application Laid-Open
The method disclosed in JP-A-62-244511 has the following problems. In the above-mentioned conventional method, one torque arm coefficient common to all the rolling stands is obtained on the assumption that the fluctuation of the torque arm coefficient in each rolling stand is small. However, since the torque arm coefficient is determined by the rolling load and the rolling torque, it differs for each rolling stand, and the difference in the torque arm coefficient between the rolling stands greatly affects the force applied in the thrust direction of the pipe. Therefore, it is impossible to calculate the tension acting on the raw tube with high accuracy.
【０００６】また、前述した従来の方法では、素管とマ
ンドレルバーとの間の摩擦係数を分散によって求める場
合、マンドレルバーの移送速度と第１圧延スタンドの入
側における素管の移送速度との比が１より小さいとの条
件付けを行っている。一方、マンドレルミルを操業する
場合、両移送速度の比が１より大きいときもあり、その
ような場合、従来の方法では張力の算出誤差が大きいた
め、圧延中の素管に働く張力を高精度に制御することが
できない。In the conventional method described above, when the coefficient of friction between the raw tube and the mandrel bar is obtained by dispersion, the transfer speed of the mandrel bar and the transfer speed of the raw tube on the entry side of the first rolling stand are determined. Conditioning that the ratio is smaller than 1 is performed. On the other hand, when the mandrel mill is operated, the ratio of the two transfer speeds may be larger than 1. In such a case, the calculation error of the tension is large in the conventional method. Can not be controlled.
【０００７】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、その目的とするところは、圧延中の素管の長
手方向に働く力を高精度に制御することができるマンド
レルミルによる素管の圧延方法、及びその実施に使用す
るマンドレルミルを提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a base tube using a mandrel mill capable of controlling the force acting in the longitudinal direction of the base tube during rolling with high accuracy. And to provide a mandrel mill for use in the rolling method.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】第１発明に係るマンドレ
ルミルによる素管の圧延方法は、素管を圧延する圧延ロ
ール、及び該圧延ロールを回転駆動する駆動装置を設け
てなる複数のスタンドをタンデムに配したマンドレルミ
ルに、内部にマンドレルバーを挿入した素管を給送し、
該素管を前記各スタンドによって連続的に圧延する方法
において、前記素管が当該スタンドに挿入されたときに
素管に加えられる圧延荷重、及び当該スタンドの駆動装
置に生じる圧延トルクを求め、求めた圧延荷重及び圧延
トルクを予め設定した演算式に適用して、素管に作用す
る張力の演算に用いるパラメータを算出し、前記素管が
次のスタンドに挿入された後、当該スタンドにおける圧
延荷重及び前記圧延ロールによる素管の圧下位置を測定
し、両測定値を用いてトルクアームの変動量を算出し、
得られたトルクアームの変動量によって前記パラメータ
を補正し、補正したパラメータを用いて素管に作用する
張力を演算し、当該スタンドで素管を圧延している間、
演算して得られた張力が予め定めた目標張力になるよう
に、前記駆動装置による圧延ロールの回転駆動動作を制
御することを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for rolling a raw tube using a mandrel mill, comprising a plurality of stands provided with a rolling roll for rolling the raw tube and a driving device for rotating the roll. Feed the raw tube with mandrel bar inserted inside to the mandrel mill arranged in tandem,
In the method of continuously rolling the raw tube by each of the stands, a rolling load applied to the raw tube when the raw tube is inserted into the stand, and a rolling torque generated in a driving device of the stand are obtained and obtained. The rolling load and the rolling torque are applied to an arithmetic expression set in advance to calculate a parameter used for calculating the tension acting on the raw tube, and after the raw tube is inserted into the next stand, the rolling load on the stand is calculated. And measure the rolling position of the raw tube by the rolling roll, using the measured values to calculate the amount of fluctuation of the torque arm,
The parameters are corrected by the obtained amount of fluctuation of the torque arm, the tension acting on the raw pipe is calculated using the corrected parameters, and while the raw pipe is being rolled at the stand,
It is characterized in that the rotational drive operation of the rolling roll by the driving device is controlled so that the tension obtained by the calculation becomes a predetermined target tension.
【０００９】第２発明に係るマンドレルミルによる素管
の圧延方法は、素管を圧延する圧延ロール、及び該圧延
ロールを回転駆動する駆動装置を設けてなる複数のスタ
ンドをタンデムに配したマンドレルミルに、内部にマン
ドレルバーを挿入した素管を給送し、該素管を前記各ス
タンドによって連続的に圧延する方法において、前記素
管が当該スタンドに挿入されたときに素管に加えられる
圧延荷重、及び当該スタンドの駆動装置に生じる圧延ト
ルクを求め、求めた圧延荷重及び圧延トルクを予め設定
した演算式に適用して、素管に作用する張力の演算に用
いるパラメータを算出し、前記素管が次のスタンドに挿
入された後、素管からマンドレルバーに与えられるリテ
インド力及び当該スタンドにおける圧延荷重を測定し、
両測定値を用いてマンドレルバーと素管との間の摩擦係
数の変動量を算出し、得られた摩擦係数の変動量によっ
て前記パラメータを補正し、補正したパラメータを用い
て素管に作用する張力を演算し、当該スタンドで素管を
圧延している間、演算して得られた張力が予め定めた目
標張力になるように、前記駆動装置による圧延ロールの
回転駆動動作を制御することを特徴とする。A method for rolling a tube by a mandrel mill according to a second aspect of the present invention is a mandrel mill in which a plurality of stands provided with a rolling roll for rolling the tube and a driving device for rotating the rolling roll are arranged in tandem. In a method of feeding a raw tube having a mandrel bar inserted therein and continuously rolling the raw tube by each of the stands, the rolling added to the raw tube when the raw tube is inserted into the stand The load and the rolling torque generated in the drive device of the stand are obtained, and the obtained rolling load and the rolling torque are applied to a preset arithmetic expression to calculate parameters used for calculating the tension acting on the raw pipe, and After the tube is inserted into the next stand, measure the retained force given to the mandrel bar from the raw tube and the rolling load at the stand,
Using both measured values, the amount of change in the friction coefficient between the mandrel bar and the tube is calculated, the parameter is corrected by the obtained amount of change in the coefficient of friction, and the corrected parameter is applied to the tube using the corrected parameter. Calculating the tension, and controlling the rotation driving operation of the rolling roll by the driving device so that the tension obtained by the calculation becomes a predetermined target tension while rolling the raw tube at the stand. Features.
【００１０】第３発明に係るマンドレルミルによる素管
の圧延方法は、素管を圧延する圧延ロール、及び該圧延
ロールを回転駆動する駆動装置を設けてなる複数のスタ
ンドをタンデムに配したマンドレルミルに、内部にマン
ドレルバーを挿入した素管を給送し、該素管を前記各ス
タンドによって連続的に圧延する方法において、前記素
管が当該スタンドに挿入されたときに素管に加えられる
圧延荷重、及び当該スタンドの駆動装置に生じる圧延ト
ルクを求め、求めた圧延荷重及び圧延トルクを予め設定
した演算式に適用して、素管に作用する張力の演算に用
いるパラメータを算出し、前記素管が次のスタンドに挿
入された後、当該スタンドにおける圧延荷重及び前記圧
延ロールによる素管の圧下位置、並びに素管からマンド
レルバーに与えられるリテインド力を測定し、測定した
圧延荷重及び圧下位置を用いてトルクアームの変動量を
算出し、また、測定したリテインド力及び圧延荷重を用
いてマンドレルバーと素管との間の摩擦係数の変動量を
算出し、得られたトルクアームの変動量及び摩擦係数の
変動量によって前記パラメータを補正し、補正したパラ
メータを用いて素管に作用する張力を演算し、当該スタ
ンドで素管を圧延している間、演算して得られた張力が
予め定めた目標張力になるように、前記駆動装置による
圧延ロールの回転駆動動作を制御することを特徴とす
る。[0010] A method for rolling a tube by a mandrel mill according to a third invention is a mandrel mill in which a plurality of stands provided with a rolling roll for rolling the tube and a driving device for rotating and driving the roll are arranged in tandem. In a method of feeding a raw tube having a mandrel bar inserted therein and continuously rolling the raw tube by each of the stands, the rolling added to the raw tube when the raw tube is inserted into the stand The load and the rolling torque generated in the drive device of the stand are obtained, and the obtained rolling load and the rolling torque are applied to a preset arithmetic expression to calculate parameters used for calculating the tension acting on the raw pipe, and After the tube is inserted into the next stand, the rolling load on the stand and the position where the tube is rolled down by the rolling rolls, and the position given to the mandrel bar from the tube Measuring the amount of fluctuation of the torque arm using the measured rolling load and rolling position, and calculating the coefficient of friction between the mandrel bar and the base tube using the measured retaining force and rolling load. Calculate the amount of fluctuation, correct the above parameters by the obtained fluctuation amount of the torque arm and the fluctuation amount of the friction coefficient, calculate the tension acting on the raw pipe using the corrected parameters, and roll the raw pipe at the stand. During the operation, the rotation driving operation of the rolling roll by the driving device is controlled so that the tension obtained by the calculation becomes a predetermined target tension.
【００１１】第４発明に係るマンドレルミルは、素管を
圧延する圧延ロール、及び該圧延ロールを回転駆動する
駆動装置を設けてなり、タンデムに配した複数のスタン
ドと、素管の内部に挿入するマンドレルバーと、各スタ
ンドにそれぞれ設けてあり、素管に加えられる圧延荷重
を測定する複数の圧延荷重測定器と、各スタンドの圧延
ロールによる素管の圧下位置を測定する複数の圧下位置
測定器と、各駆動装置に生じる圧延トルクを測定する複
数の圧延トルク測定器と、各駆動装置による圧延ロール
の回転駆動動作をそれぞれ制御する複数の駆動制御器と
を備え、内部にマンドレルバーを挿入した素管を、前記
各スタンドによって連続的に圧延するマンドレルミルに
おいて、前記素管が当該スタンドに挿入されたときに素
管に加えられる圧延荷重及び当該スタンドの駆動装置に
生じる圧延トルクを求める手段と、求めた圧延荷重及び
圧延トルクを予め設定した演算式に適用して、素管に作
用する張力の演算に用いるパラメータを算出する手段
と、前記素管が次のスタンドに挿入された後、当該スタ
ンドの圧延荷重測定器及び圧下位置測定器から測定値を
それぞれ取り込む手段と、取り込んだ両測定値を用い
て、トルクアームの変動量を算出する手段と、得られた
トルクアームの変動量によって前記パラメータを補正す
る手段と、補正したパラメータを用いて素管に作用する
張力を演算する手段と、当該スタンドで素管を圧延して
いる間、演算して得られた張力が予め定めた目標張力に
なるように、前記駆動制御器に指令を出力する手段とを
備えることを特徴とする。A mandrel mill according to a fourth aspect of the present invention is provided with a rolling roll for rolling a raw tube, and a driving device for driving the rolling roll to rotate, and a plurality of stands arranged in tandem, and inserted into the raw tube. Mandrel bar, a plurality of rolling load measuring devices provided on each stand to measure the rolling load applied to the raw tube, and a plurality of rolling position measurement to measure the rolling position of the raw tube by the rolling roll of each stand Device, a plurality of rolling torque measuring devices for measuring the rolling torque generated in each driving device, and a plurality of driving controllers for controlling the rotation driving operation of the rolling roll by each driving device, respectively, and a mandrel bar is inserted inside. In a mandrel mill that continuously rolls the drawn tube by each stand, the pressure applied to the tube when the tube is inserted into the stand Means for calculating the load and the rolling torque generated in the drive device of the stand, and means for calculating the parameters used for calculating the tension acting on the raw pipe by applying the obtained rolling load and the rolling torque to a preset arithmetic expression. After the raw tube is inserted into the next stand, means for respectively taking measured values from the rolling load measuring device and the rolling position measuring device of the stand, and using both the measured values, the variation amount of the torque arm is used. Means for calculating, means for correcting the parameter based on the obtained fluctuation amount of the torque arm, means for calculating the tension acting on the tube using the corrected parameter, and rolling the tube at the stand. Means for outputting a command to the drive controller so that the tension obtained by the calculation becomes a predetermined target tension.
【００１２】第５発明に係るマンドレルミルは、素管を
圧延する圧延ロール、及び該圧延ロールを回転駆動する
駆動装置を設けてなり、タンデムに配した複数のスタン
ドと、素管の内部に挿入するマンドレルバーと、各スタ
ンドにそれぞれ設けてあり、素管に加えられる圧延荷重
を測定する複数の圧延荷重測定器と、各スタンドの圧延
ロールによる素管の圧下位置を測定する複数の圧下位置
測定器と、各駆動装置に生じる圧延トルクを測定する複
数の圧延トルク測定器と、各駆動装置による圧延ロール
の回転駆動動作をそれぞれ制御する複数の駆動制御器と
を備え、内部にマンドレルバーを挿入した素管を、前記
各スタンドによって連続的に圧延するマンドレルミルに
おいて、前記素管が当該スタンドに挿入されたときに素
管に加えられる圧延荷重及び当該スタンドの駆動装置に
生じる圧延トルクを求める手段と、得られた圧延荷重及
び圧延トルクを予め設定した演算式に適用して、素管に
作用する張力の演算に用いるパラメータを算出する手段
と、素管からマンドレルバーに与えられるリテインド力
を測定するリテインド力測定器と、前記素管が次のスタ
ンドに挿入された後、前記リテインド力測定器及び当該
スタンドの圧延荷重測定器から測定値をそれぞれ取り込
む手段と、取り込んだ両測定値を用いてマンドレルバー
と素管との間の摩擦係数の変動量を算出する手段と、得
られた摩擦係数の変動量によって前記パラメータを補正
する手段と、補正したパラメータを用いて素管に作用す
る張力を演算する手段と、当該スタンドで素管を圧延し
ている間、演算して得られた張力が予め定めた目標張力
になるように、前記駆動制御器に指令を出力する手段と
を備えることを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a mandrel mill including a rolling roll for rolling a raw tube, and a driving device for driving the rolling roll to rotate, and a plurality of stands arranged in tandem, and inserted into the raw tube. Mandrel bar, a plurality of rolling load measuring devices provided on each stand to measure the rolling load applied to the raw tube, and a plurality of rolling position measurement to measure the rolling position of the raw tube by the rolling roll of each stand Device, a plurality of rolling torque measuring devices for measuring the rolling torque generated in each driving device, and a plurality of driving controllers for controlling the rotation driving operation of the rolling roll by each driving device, respectively, and a mandrel bar is inserted inside. In a mandrel mill that continuously rolls the drawn tube by each stand, the pressure applied to the tube when the tube is inserted into the stand Means for calculating the load and the rolling torque generated in the drive device of the stand, and means for calculating the parameters used for calculating the tension acting on the raw pipe by applying the obtained rolling load and the rolling torque to an arithmetic expression set in advance. And, a retained force measuring device for measuring a retained force applied to the mandrel bar from the raw tube, and a measured value from the retained force measuring device and a rolling load measuring device of the stand after the raw tube is inserted into the next stand. Means, respectively, means for calculating the amount of change in the coefficient of friction between the mandrel bar and the raw tube using both the measured values taken, and means for correcting the parameter with the obtained amount of change in the coefficient of friction Means for calculating the tension acting on the raw pipe using the corrected parameters, and the tension obtained by the calculation while the raw pipe is being rolled on the stand. So that the target tension that defines order, characterized in that it comprises a means for outputting a command to the drive controller.
【００１３】第６発明に係るマンドレルミルは、素管を
圧延する圧延ロール、及び該圧延ロールを回転駆動する
駆動装置を設けてなり、タンデムに配した複数のスタン
ドと、素管の内部に挿入するマンドレルバーと、各スタ
ンドにそれぞれ設けてあり、素管に加えられる圧延荷重
を測定する複数の圧延荷重測定器と、各スタンドの圧延
ロールによる素管の圧下位置を測定する複数の圧下位置
測定器と、各駆動装置に生じる圧延トルクを測定する複
数の圧延トルク測定器と、各駆動装置による圧延ロール
の回転駆動動作をそれぞれ制御する複数の駆動制御器と
を備え、内部にマンドレルバーを挿入した素管を、前記
各スタンドによって連続的に圧延するマンドレルミルに
おいて、前記素管が当該スタンドに挿入されたときに素
管に加えられる圧延荷重及び当該スタンドの駆動装置に
生じる圧延トルクを求める手段と、得られた圧延荷重及
び圧延トルクを予め設定した演算式に適用して、素管に
作用する張力の演算に用いるパラメータを算出する手段
と、素管からマンドレルバーに与えられるリテインド力
を測定するリテインド力測定器と、前記素管が次のスタ
ンドに挿入された後、当該スタンドの圧延荷重測定器及
び圧下位置測定器、並びに前記リテインド力測定器から
測定値をそれぞれ取り込む手段と、前記圧延荷重測定器
及び圧下位置測定器から取り込んだ両測定値を用いてト
ルクアームの変動量を算出する手段と、前記リテインド
力測定器及び前記圧延荷重測定器から取り込んだ両測定
値を用いて、マンドレルバーと素管との間の摩擦係数の
変動量を算出する手段と、得られたトルクアームの変動
量及び摩擦係数の変動量によって前記パラメータを補正
する手段と、補正したパラメータを用いて素管に作用す
る張力を演算する手段と、当該スタンドで素管を圧延し
ている間、演算して得られた張力が予め定めた目標張力
になるように、前記駆動制御器に指令を出力する手段と
を備えることを特徴とする。[0013] A mandrel mill according to a sixth aspect of the present invention comprises a rolling roll for rolling a raw tube, and a driving device for rotating and driving the rolling roll. A plurality of stands arranged in tandem are provided. Mandrel bar, a plurality of rolling load measuring devices provided on each stand to measure the rolling load applied to the raw tube, and a plurality of rolling position measurement to measure the rolling position of the raw tube by the rolling roll of each stand Device, a plurality of rolling torque measuring devices for measuring the rolling torque generated in each driving device, and a plurality of driving controllers for controlling the rotation driving operation of the rolling roll by each driving device, respectively, and a mandrel bar is inserted inside. In a mandrel mill that continuously rolls the drawn tube by each stand, the pressure applied to the tube when the tube is inserted into the stand Means for calculating the load and the rolling torque generated in the drive device of the stand, and means for calculating the parameters used for calculating the tension acting on the raw pipe by applying the obtained rolling load and the rolling torque to an arithmetic expression set in advance. And a retained force measuring device for measuring the retained force applied to the mandrel bar from the raw tube, and after the raw tube is inserted into the next stand, a rolling load measuring device and a rolling position measuring device for the stand, and the retained Means for taking in measured values from the force measuring device, means for calculating the amount of fluctuation of the torque arm using both the measured values taken from the rolling load measuring device and the rolling position measuring device, and the retained force measuring device and the rolling device. Means for calculating the amount of variation in the coefficient of friction between the mandrel bar and the base tube using both measurements taken from the load measuring device, and Means for correcting the parameters according to the amount of fluctuation of the luk arm and the amount of fluctuation of the coefficient of friction; means for calculating the tension acting on the tube using the corrected parameters; and calculation during the rolling of the tube at the stand. Means for outputting a command to the drive controller so that the tension obtained as a result is a predetermined target tension.
【００１４】第１及び第４発明にあっては、素管が当該
スタンドに挿入されたときに素管に加えられる圧延荷
重、及び当該スタンドの駆動装置に生じる圧延トルクを
用いて、素管の長手方向に作用する力の演算に用いるパ
ラメータを算出する。前記素管が次のスタンドに挿入さ
れた後、当該スタンドにおける圧延荷重及び圧下位置を
測定し、得られた両測定値を用いてトルクアームの変動
量を算出し、得られたトルクアームの変動量によって前
記パラメータを補正する。このように補正したパラメー
タを用いて素管に作用する張力を演算し、当該スタンド
で素管を圧延している間、演算した得られた張力が予め
定めた目標張力になるように駆動制御器に指令を出力
し、駆動装置による圧延ロールの回転駆動動作を制御せ
しめる。According to the first and fourth aspects of the invention, the rolling load applied to the raw tube when the raw tube is inserted into the stand and the rolling torque generated in the drive unit of the stand are used for the raw tube. The parameters used for calculating the force acting in the longitudinal direction are calculated. After the base tube is inserted into the next stand, the rolling load and the rolling position in the stand are measured, and the amount of fluctuation of the torque arm is calculated using both the measured values, and the fluctuation of the obtained torque arm is calculated. Correct the parameter by the amount. Using the parameters corrected in this way, the tension acting on the raw pipe is calculated, and while the raw pipe is being rolled at the stand, the drive controller is configured so that the calculated tension becomes a predetermined target tension. To control the rotational drive operation of the rolling rolls by the driving device.
【００１５】このように、各スタンド別に、圧延荷重及
び圧下位置を用いて、トルクアームの変動量を算出し、
得られたトルクアームの変動量によって前記パラメータ
を補正するため、トルクアーム係数のバラツキ、及びマ
ンドレルバーの移送速度と素管の移送速度との比に拘わ
らず、圧延中の素管に作用する張力を高精度に制御する
ことができる。As described above, the amount of fluctuation of the torque arm is calculated for each stand by using the rolling load and the rolling position.
In order to correct the above parameters according to the obtained fluctuation amount of the torque arm, regardless of the variation of the torque arm coefficient and the ratio between the transfer speed of the mandrel bar and the transfer speed of the raw tube, the tension acting on the raw tube during rolling. Can be controlled with high accuracy.
【００１６】第２及び第５発明にあっては、素管が当該
スタンドに挿入されたときに素管に加えられる圧延荷
重、及び当該スタンドの駆動装置に生じる圧延トルクを
用いて、素管に作用する張力の演算に用いるパラメータ
を算出する。前記素管が次のスタンドに挿入された後、
素管からマンドレルバーに与えられるリテインド力及び
当該スタンドにおける圧延荷重を測定し、両測定値を用
いてマンドレルバーと素管との間の摩擦係数の変動量を
算出し、得られた摩擦係数の変動量によって前記パラメ
ータを補正する。このように補正したパラメータを用い
て素管に作用する張力を演算し、当該スタンドで素管を
圧延している間、演算して得られた張力が予め定めた目
標張力になるように駆動制御器に指令を出力し、駆動装
置による圧延ロールの回転駆動動作を制御せしめる。According to the second and fifth aspects of the present invention, a rolling load applied to the raw tube when the raw tube is inserted into the stand and a rolling torque generated in a drive device of the stand are used to form the raw tube. The parameters used for calculating the acting tension are calculated. After the tube is inserted into the next stand,
Measure the retained force given to the mandrel bar from the raw tube and the rolling load at the stand, calculate the amount of change in the friction coefficient between the mandrel bar and the raw tube using both measured values, and calculate the obtained coefficient of friction. The parameter is corrected according to the amount of change. Using the parameters corrected in this way, the tension acting on the raw pipe is calculated, and while the raw pipe is being rolled at the stand, drive control is performed so that the calculated tension becomes a predetermined target tension. A command is output to the rolling machine to control the rotation driving operation of the rolling roll by the driving device.
【００１７】このように、各スタンド別に、リテインド
力及び圧延荷重を用いて、マンドレルバーと素管との間
の摩擦係数の変動量を算出し、得られた摩擦係数の変動
量によって前記パラメータを補正するため、トルクアー
ム係数のバラツキ、及びマンドレルバーの移送速度と素
管の移送速度との比に拘わらず、圧延中の素管の長手方
向に働く力を高精度に制御することができる。As described above, the amount of change in the friction coefficient between the mandrel bar and the base tube is calculated for each stand by using the retained force and the rolling load, and the parameter is determined by the obtained amount of change in the friction coefficient. For the correction, the force acting in the longitudinal direction of the tube during rolling can be controlled with high accuracy regardless of the variation of the torque arm coefficient and the ratio between the transfer speed of the mandrel bar and the transfer speed of the tube.
【００１８】第３及び第６発明にあっては、前同様に、
トルクアームの変動量及びマンドレルバーと素管との間
の摩擦係数の変動量をそれぞれ算出し、得られた両変動
量によって前記初期パラメータを補正する。これによっ
て、圧延中の素管の長手方向に働く力を更に高精度に制
御することができる。In the third and sixth inventions, as before,
The variation amount of the torque arm and the variation amount of the friction coefficient between the mandrel bar and the element pipe are calculated, and the initial parameters are corrected by the obtained both variation amounts. Thereby, the force acting in the longitudinal direction of the raw tube during rolling can be controlled with higher precision.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図１は本発明に係るマン
ドレルミルの要部構成を示すブロック図であり、図中、
１は、加熱器で加熱された後、ピアサーで穿孔された素
管である。また、図２は、図１中の演算装置11の構成を
示すブロック図である。素管１内には、図示しないバー
リテーナにネック部が固定してあるマンドレルバー２が
挿入してあり、素管１及びマンドレルバー２はその状態
で、タンデムに配置した複数の圧延スタンド♯１〜♯ｉ
によって連続的に延伸圧延される。Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of a mandrel mill according to the present invention.
Reference numeral 1 denotes a raw tube heated by a heater and then pierced by a piercer. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the arithmetic unit 11 in FIG. A mandrel bar 2 having a neck fixed to a bar retainer (not shown) is inserted into the raw tube 1, and the raw tube 1 and the mandrel bar 2 are in this state, and a plurality of rolling stands # 1 to tandem arranged in tandem. ♯i
For continuous elongation rolling.
【００２０】各圧延スタンド♯１〜♯ｉには、所定の孔
型になした一対の圧延ロール20，20，…がそれぞれ設け
てある。各圧延スタンド♯１〜♯ｉの圧延ロール20，2
0，…はモータ８，８，…によってそれぞれ回転駆動さ
れ、各モータ８，８，…の回転駆動動作は回転数調整器
７，７，…によって、対応する圧延ロール20，20，…が
所要の回転数で回転するように制御される。また、各圧
延スタンド♯１〜♯ｉには、対をなす圧延ロール20，20
の間のギャップ（圧下位置）を調節する圧下装置３，
３，…がそれぞれ設けてあり、各圧下装置３，３，…に
よる圧下動作は圧下制御器４，４，…によって制御され
る。Each of the rolling stands # 1 to #i is provided with a pair of rolling rolls 20, 20,. Rolling rolls 20 and 2 of each rolling stand # 1 to #i
Are rotationally driven by motors 8, 8,..., And the rotational driving operation of each motor 8, 8,... Requires corresponding rolling rolls 20, 20,. It is controlled to rotate at the rotation speed of. Each rolling stand # 1 to #i has a pair of rolling rolls 20, 20.
Reduction device for adjusting the gap (retraction position) between
Are provided, and the rolling-down operation of each of the rolling-down devices 3, 3,... Is controlled by the rolling-down controllers 4, 4,.
【００２１】各圧延スタンド♯１〜♯ｉには、圧下装置
３，３，…によって素管１に加えられる圧延荷重を測定
する荷重測定器５，５，…、及びマグネスケール等、圧
延ロール20，20，…の圧下位置を測定する圧下位置測定
器６，６，…がそれぞれ設けてある。また、各モータ
８，８，…には、圧延中のトルクを検出するトルク検出
器９，９，…がそれぞれ設けてあり、前述したバーリテ
ーナには、マンドレルバー２が素管１から受けるリテイ
ンド力を検出するリテインド力検出器10が設けてある。Each of the rolling stands # 1 to #i has a load measuring device 5, 5,... For measuring a rolling load applied to the raw tube 1 by the rolling devices 3, 3,. , 20,... Are provided respectively. Each of the motors 8, 8,... Is provided with a torque detector 9, 9 for detecting torque during rolling, and the mandrel bar 2 is provided with a retaining force that the mandrel bar 2 receives from the raw tube 1 in the above-described bar retainer. Is provided.
【００２２】荷重測定器５，５，…が測定した圧延荷重
Ｐi 、及びトルク検出器９，９，…が検出した圧延トル
クＧi は、素管１の長手方向に働く力を演算する演算装
置11に設けてあり、前記演算に用いるパラメータの初期
値である初期張力算出用パラメータγ(n) を算出する第
１演算器11a に与えられるようになっている。第１演算
器11a には、次の（１）式〜（６）式が予め設定してあ
り、第１演算器11a は、素管１が各圧延スタンド♯１〜
♯ｉに噛み込む都度、当該圧延スタンドに係る圧延荷重
Ｐi 及び圧延トルクＧi を（１）式〜（６）式に適用し
て、マンドレルバー２と素管１との間の摩擦係数、及び
圧延ロールにかかる力の垂直成分と、張力のみがトルク
に関係するとしたときの力の垂直方向成分とのモーメン
トアームであるトルクアームを含む初期張力算出用パラ
メータγ(n) を演算し、それを後述する補償器11b に与
える。The rolling load P i measured by the load measuring devices 5, 5,... And the rolling torque G i detected by the torque detectors 9, 9,. The first calculator 11a is provided in the device 11 and calculates an initial tension calculating parameter γ (n) which is an initial value of a parameter used in the calculation. The following equations (1) to (6) are set in advance in the first computing unit 11a.
Each time the biting #i, by applying the rolling load P i and rolling torque G i according to the rolling stand (1) to (6), the coefficient of friction between the mandrel bar 2 and the base pipe 1, And the initial tension calculation parameter γ (n) including the torque arm, which is the moment arm of the vertical component of the force applied to the rolling roll and the vertical component of the force when only the tension is related to the torque, is calculated. Is given to a compensator 11b described later.
【００２３】[0023]
【数１】 (Equation 1)
【００２４】補償器11b には、荷重測定器５，５，…か
ら圧延荷重Ｐi が、圧下位置測定器６，６，…から圧下
位置Ｓi が、またリテインド力検出器10からリテインド
力ＰＲがそれぞれ与えられるようになっており、補償器
11b は次の何れかの方法によって張力算出用パラメータ
の変動量Δγi を算出する。The compensator 11b receives the rolling load P i from the load measuring devices 5, 5,..., The rolling position S i from the rolling position measuring devices 6, 6,. Are given respectively, and the compensator
11b calculates the variation Δγ i of the tension calculation parameter by any of the following methods.
【００２５】圧延中、マンドレルバー２と素管１との間
の摩擦係数μが不変であるとし、次の（７）式及び
（８）式によって変動量Δγi を求める。 Δγi ＝Δαi …（７） Δαi ＝（∂α／∂Ｐ）i ・ΔＰi ＋（∂α／∂Ｓ）i ・ΔＳi …（８） 但し、Δαi ：トルクアーム変動量 （∂α／∂Ｐ）i ：圧延荷重変動のトルクアーム変動へ
の影響係数 （∂α／∂Ｓ）i ：圧下位置変動のトルクアーム変動へ
の影響係数Assuming that the coefficient of friction μ between the mandrel bar 2 and the tube 1 is not changed during rolling, the variation Δγ i is determined by the following equations (7) and (8). Δγ i = Δα i (7) Δα i = (∂α / ∂P) i · ΔP i + (∂α / ∂S) i · ΔS i (8) where Δα i : torque arm fluctuation (∂ α / ∂P) i : Coefficient of influence of rolling load fluctuation on torque arm fluctuation (∂α / ∂S) i : Coefficient of influence of rolling position fluctuation on torque arm fluctuation
【００２６】また、圧延中、トルクアームαi が不変で
あるとし、次の（９）式及び（10）式によって前述した
変動量Δγi を算出することもできる。 Δγi ＝Δμ・Ｒi …（９） ＰＲ＝２・Σ（μ・Ｐi ） …（10） 但し、Ｒi ：等価ロール径It is also possible to assume that the torque arm α i remains unchanged during rolling, and to calculate the above-mentioned variation Δγ i by the following equations (9) and (10). Δγ i = Δμ · R i (9) PR = 2Σ (μ · P i ) (10) where R i is the equivalent roll diameter
【００２７】一方、圧延中、前述した摩擦係数μ及びト
ルクアームαi が変化するとし、次の（11）式〜（13）
式によって前述した変動量Δγi を算出してもよい。 Δγi ＝Δαi ＋Δμ・Ｒi …（11） Δαi ＝（∂α／∂Ｐ）i ・ΔＰi ＋（∂α／∂Ｓ）i ・ΔＳi …（12） ＰＲ＝２・Σ（μ・Ｐi ） …（13）On the other hand, if the friction coefficient μ and the torque arm α i change during rolling, the following equations (11) to (13)
May be calculated variation amount [Delta] [gamma] i described above by the equation. Δγ i = Δα i + Δμ · R i (11) Δα i = (∂α / ∂P) i · ΔP i + (∂α / ∂S) i · ΔS i (12) PR = 2Σ (μ・ P i )… (13)
【００２８】補償器11b は、各圧延スタンド♯１〜♯ｉ
について、所定周期で変動量Δγiを求め、変動量Δγ
i が得られる都度、それを次の（14）式に代入して、前
述した初期張力算出用パラメータγ(n) を補正し、得ら
れた補正張力算出用パラメータγi を第２演算器11c に
与える。 γi ＝γ(n) ＋Δγi …（14）The compensator 11b is connected to each of the rolling stands # 1 to #i
, The fluctuation amount Δγ i is obtained at a predetermined cycle, and the fluctuation amount Δγ
Each time i is obtained, it is substituted into the following equation (14 ) to correct the above-mentioned initial tension calculating parameter γ (n) , and the obtained corrected tension calculating parameter γ i is used as the second computing unit 11c Give to. γ i = γ (n) + Δγ i (14)
【００２９】第２演算器11c には、次の（15）式〜（1
7）式が予め設定してあり、第２演算器11c は、補償器1
1b から与えられた補正張力算出用パラメータγi をそ
れらの式に適用して、張力トルクＴＦi を演算し、得ら
れた張力トルクＴＦi を用いて張力を算出し、それを加
算器12に与える。 ＴＦi ＝（Ｆi-1 − Ｆi ）・Ｒi …（15） ＝２（Ｇi − γi ・Ｐi ） （ｉ＝Ｊ，…，Ｋ） …（16） Ｆ0 ＝ＦN ＝０ …（17） 但し、Ｊ：素管噛み込み最上流スタンド Ｋ：素管噛み込み最下流スタンドThe second computing unit 11c has the following equations (15) to (1)
7) is set in advance, and the second computing unit 11c
The correction tension calculating parameter gamma i given from 1b is applied to the expressions to calculate a tension torque TF i, to calculate the tension using the tension torque TF i obtained, this to adder 12 give. TF i = (F i−1 −F i ) · R i (15) = 2 (G i −γ i · P i ) (i = J,..., K) (16) F 0 = F N = 0… (17) However, J: the most upstream stand where the tube is engaged K: the most downstream stand where the tube is engaged
【００３０】加算器12には、各圧延スタンド♯１〜♯ｉ
に応じて予め定めた目標張力も与えられており、加算器
12は第２演算器11c から与えられた張力と目標張力と差
分を算出し、それをＰＩコントローラ13に与える。ＰＩ
コントローラ13には、張力と圧延ロール20の回転数との
関係が予め設定してあり、ＰＩコントローラ13は加算器
12から与えられた張力の差分に対応する回転数を算出
し、それを対応する回転数調整器７に与えて、当該圧延
スタンドに設けた圧延ロール20，20の回転数を調整せし
める。Each rolling stand # 1 to #i
A predetermined target tension is also given according to
12 calculates the difference between the tension given from the second calculator 11c and the target tension, and gives the difference to the PI controller 13. PI
The relationship between the tension and the number of rotations of the rolling roll 20 is set in the controller 13 in advance, and the PI controller 13
The rotation speed corresponding to the difference in tension given from 12 is calculated, and the calculated rotation speed is supplied to the corresponding rotation speed adjuster 7 to adjust the rotation speed of the rolling rolls 20 provided on the rolling stand.
【００３１】図３は、前述した演算装置11が任意の一圧
延スタンドについて素管の長手方向に働く力を演算する
手順を示すフローチャートである。演算装置11の第１演
算器11a は、当該圧延スタンドに設けてある荷重測定器
５から圧延荷重Ｐi を、またトルク検出器９から圧延ト
ルクＧi を取り込み（ステップＳ１）、取り込んだ圧延
荷重Ｐi 及び圧延トルクＧi に基づいて、当該圧延スタ
ンドに素管１が挿入されたか否かを判断する（ステップ
Ｓ２）。FIG. 3 is a flowchart showing a procedure in which the arithmetic unit 11 calculates the force acting in the longitudinal direction of the raw tube on an arbitrary rolling stand. First computing unit 11a of the arithmetic unit 11, the rolling load P i from the load measuring device 5 which is provided on the roll stand, also captures the rolling torque G i from the torque detector 9 (step S1), the taken-rolling force based on the P i and rolling torque G i, mother tube 1 determines whether it is inserted into the roll stand (step S2).
【００３２】第１演算器11a は、当該圧延スタンドに素
管１が挿入されたと判断した場合、荷重測定器５及びト
ルク検出器９から取り込んだ圧延荷重Ｐi 及び圧延トル
クＧ i を（１）式〜（６）式に適用して、初期張力算出
用パラメータγ(n) を演算し（ステップＳ３）、それを
後述する補償器11b に与える。The first computing unit 11a is provided in the rolling stand.
If it is determined that the pipe 1 has been inserted, the load measuring device 5 and the
Rolling load P taken from luk detector 9iAnd rolling tor
Ku G iIs applied to equations (1) to (6) to calculate the initial tension.
Parameter γ(n)Is calculated (step S3), and
This is given to a compensator 11b described later.
【００３３】補償器11b は、荷重測定器５から圧延荷重
Ｐi を、圧下位置測定器６から圧下位置Ｓi を取り込ん
で（ステップＳ４）、圧延荷重の変動量及び圧下位置の
変動量を算出し（ステップＳ５，Ｓ６）、それらを
（７）式及び（８）式に適用して、トルクアームの変動
量として張力算出用パラメータの変動量Δγi を算出す
る（ステップＳ７）。補償器11b は、それを（14）式に
代入して、前述した初期張力算出用パラメータγ(n) を
補正し（ステップＳ８）、得られた補正張力算出用パラ
メータγi を第２演算器11c に与える。The compensator 11b is calculated, the rolling load P i from the load measuring device 5, takes in the pressing position S i from pressing position measuring device 6 (step S4), and the variation of the variation amount and pressing position of the rolling force Then, by applying them to equations (7) and (8), the variation Δγ i of the tension calculation parameter is calculated as the variation of the torque arm (step S7). The compensator 11b substitutes the value into the expression (14) to correct the above-mentioned parameter γ (n) for calculating the initial tension (step S8), and converts the obtained parameter γ i for calculating the corrected tension into the second computing unit. Give to 11c.
【００３４】第２演算器11c は、補償器11b から与えら
れた補正張力算出用パラメータγiを（15）式〜（17）
式に適用して、張力トルクＴＦi を演算し、得られた張
力トルクＴＦi を用いて張力を算出し、それを加算器12
へ出力する（ステップＳ９，Ｓ10）。第１演算器11a
は、取り込んだ圧延荷重Ｐi 及び圧延トルクＧi に基づ
いて、素管１の圧延が終了したか否かを判断し（ステッ
プＳ11）、それが終了したと判断するまで、演算装置11
は、ステップＳ４〜ステップＳ11までの操作を繰り返
す。The second computing unit 11c calculates the corrected tension calculating parameter γ i given from the compensator 11b by using equations (15) to (17).
Is applied to equation calculates the tension torque TF i, to calculate the tension using the resulting tension torque TF i, it adders 12
(Steps S9 and S10). First computing unit 11a
Determines whether or not the rolling of the raw tube 1 has been completed based on the taken-in rolling load P i and rolling torque G i (step S11).
Repeats the operation from step S4 to step S11.
【００３５】図４は、演算装置11による他の演算手順を
示すフローチャートである。演算装置11の第１演算器11
a は、前述したステップＳ１〜ステップＳ３と同じ操作
を行って初期張力算出用パラメータγ(n) を演算し（ス
テップＳ21〜Ｓ23）、それを後述する補償器11b に与え
る。FIG. 4 is a flowchart showing another operation procedure by the operation device 11. First arithmetic unit 11 of arithmetic unit 11
a calculates the initial tension calculation parameter γ (n) by performing the same operation as the above-mentioned steps S1 to S3 (steps S21 to S23), and gives the calculated result to the compensator 11b described later.
【００３６】補償器11b は、荷重測定器５から圧延荷重
Ｐi を、リテインド力検出器10からリテインド力ＰＲを
取り込み（ステップＳ24）、それらを（９）式及び（1
0）式に適用して、摩擦係数の変動量として張力算出用
パラメータの変動量Δγi を算出し（ステップＳ25）、
それを（14）式に代入して、前述した初期張力算出用パ
ラメータγ(n) を補正し（ステップＳ26）、得られた補
正張力算出用パラメータγi を第２演算器11c に与え
る。The compensator 11b takes in the rolling load P i from the load measuring device 5 and the retained force PR from the retained force detector 10 (step S24), and calculates them by the equations (9) and (1).
By applying to the equation (0), the variation Δγ i of the tension calculation parameter is calculated as the variation of the friction coefficient (step S25),
By substituting it into equation (14), the above-mentioned parameter γ (n) for calculating the initial tension is corrected (step S26), and the obtained corrected parameter γ i for calculating the tension is given to the second computing unit 11c.
【００３７】第２演算器11c は、前同様の操作を行って
張力を算出し、それを加算器12へ出力する（ステップＳ
27，Ｓ28）。第１演算器11a は、取り込んだ圧延荷重Ｐ
i 及び圧延トルクＧi に基づいて、素管１の圧延が終了
したか否かを判断し（ステップＳ29）、それが終了した
と判断するまで、演算装置11は、ステップＳ24〜ステッ
プＳ29までの操作を繰り返す。The second calculator 11c calculates the tension by performing the same operation as before, and outputs the calculated tension to the adder 12 (Step S).
27, S28). The first computing unit 11a calculates the rolling load P
Based on i and rolling torque G i, rolling blank pipe 1, it is judged whether the finished (step S29), until it is determined that it has ended, the arithmetic unit 11, in steps S24~ step S29 Repeat the operation.
【００３８】図５は、演算装置11による更に他の演算手
順を示すフローチャートである。演算装置11の第１演算
器11a は、前述したステップＳ１〜ステップＳ３と同じ
操作を行って初期張力算出用パラメータγ(n) を演算し
（ステップＳ31〜Ｓ33）、それを後述する補償器11b に
与える。FIG. 5 is a flowchart showing still another operation procedure by the operation device 11. The first computing unit 11a of the computing device 11 performs the same operation as in steps S1 to S3 described above to compute the parameter γ (n) for calculating the initial tension (steps S31 to S33), and converts it into a compensator 11b described later. Give to.
【００３９】補償器11b は、荷重測定器５から圧延荷重
Ｐi を、圧下位置測定器６から圧下位置Ｓi を、またリ
テインド力検出器10からリテインド力ＰＲを取り込む
（ステップＳ34）。補償器11b は、それらを（11）式〜
（13）式に適用して、張力算出用パラメータの変動量Δ
γi を算出し、それを（14）式に代入して、前述した初
期張力算出用パラメータγ(n) を補正し（ステップＳ35
〜Ｓ39）、得られた補正張力算出用パラメータγi を第
２演算器11c に与える。The compensator 11b is a rolling load P i from the load measuring device 5, the pressing position S i from pressing position measuring device 6, also incorporate Retained force PR from Retained force detector 10 (step S34). The compensator 11b converts them into equations (11) to
Applying to the equation (13), the variation Δ of the tension calculation parameter
γ i is calculated and substituted into the equation (14 ) to correct the above-mentioned initial tension calculation parameter γ (n) (step S35).
~S39), gives the resulting corrected tension calculating parameters gamma i in the second computing unit 11c.
【００４０】第２演算器11c は、前同様の操作を行って
張力を算出し、それを加算器12へ出力する（ステップＳ
40，Ｓ41）。第１演算器11a は、取り込んだ圧延荷重Ｐ
i 及び圧延トルクＧi に基づいて、素管１の圧延が終了
したか否かを判断し（ステップＳ42）、それが終了した
と判断するまで、演算装置11は、ステップＳ34〜ステッ
プＳ42までの操作を繰り返す。The second calculator 11c calculates the tension by performing the same operation as before, and outputs the calculated tension to the adder 12 (Step S).
40, S41). The first computing unit 11a calculates the rolling load P
Based on i and rolling torque G i, rolling blank pipe 1, it is judged whether the finished (step S42), until it is determined that it has ended, the arithmetic unit 11, in steps S34~ step S42 Repeat the operation.
【００４１】[0041]
【実施例】次に比較試験を行った結果について説明す
る。図７は、特開昭62−244511号公報に開示された方法
を６スタンドを備えるマンドレルミルに適用し、素管に
作用した張力を測定した結果を示すグラフであり、
（ａ）は第１スタンドと第２スタンドとの間で張力を測
定した結果を、また、（ｂ）は第２スタンドと第３スタ
ンドとの間で張力を測定した結果をそれぞれ示してい
る。なお、図中、縦軸は素管のスラスト方向に働く力
を、横軸は時間をそれぞれ示している。図７（ａ），
（ｂ）から明らかな如く、従来の方法を適用したマンド
レルによって素管を圧延した場合、どちらのスタンド間
でも素管に働く張力は変動しており、張力を一定に制御
することができなかった。そのため、マンドレルミルに
よって圧延された素管の厚さは、素管の長手方向の複数
の位置で不均一であった。Next, the results of a comparative test will be described. FIG. 7 is a graph showing a result obtained by applying the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-244511 to a mandrel mill having six stands and measuring the tension applied to the raw tube,
(A) shows the result of measuring the tension between the first stand and the second stand, and (b) shows the result of measuring the tension between the second stand and the third stand. In the figure, the vertical axis represents the force acting in the thrust direction of the raw tube, and the horizontal axis represents time. FIG. 7 (a),
As is clear from (b), when the tube was rolled by the mandrel to which the conventional method was applied, the tension acting on the tube was fluctuated between both stands, and the tension could not be controlled to be constant. . Therefore, the thickness of the tube rolled by the mandrel mill was not uniform at a plurality of positions in the longitudinal direction of the tube.
【００４２】一方、図６は本発明に係る方法を６スタン
ドを備えるマンドレルミルに適用し、素管に作用した張
力を測定した結果を示すグラフであり、（ａ）は第１ス
タンドと第２スタンドとの間で張力を測定した結果を、
また、（ｂ）は第２スタンドと第３スタンドとの間で張
力を測定した結果をそれぞれ示している。図６（ａ），
（ｂ）から明らかな如く、本発明方法を適用したマンド
レルによって素管を圧延した場合、どちらのスタンド間
でも素管には略一定の張力が働いていた。そのため、マ
ンドレルミルによって圧延された素管の厚さは、素管の
長手方向の複数の位置で略均一であった。On the other hand, FIG. 6 is a graph showing the results obtained by applying the method according to the present invention to a mandrel mill having six stands and measuring the tension applied to the raw tube. FIG. The result of measuring the tension between the stand and
(B) shows the results of measuring the tension between the second stand and the third stand, respectively. FIG. 6 (a),
As apparent from (b), when the tube was rolled by the mandrel to which the method of the present invention was applied, substantially constant tension was applied to the tube between both stands. Therefore, the thickness of the tube rolled by the mandrel mill was substantially uniform at a plurality of positions in the longitudinal direction of the tube.
【００４３】[0043]
【発明の効果】以上詳述した如く、第１、第２、第４及
び第５発明にあっては、各スタンド別に、トルクアーム
の変動量又はマンドレルバーと素管との間の摩擦係数の
変動量を算出し、得られた変動量によってパラメータを
補正するため、トルクアーム係数のバラツキ、及びマン
ドレルバーの移送速度と素管の移送速度との比に拘わら
ず、圧延中の素管の長手方向に働く力を高精度に制御す
ることができる。As described in detail above, in the first, second, fourth, and fifth inventions, the amount of fluctuation of the torque arm or the coefficient of friction between the mandrel bar and the base tube is determined for each stand. In order to calculate the amount of fluctuation and correct the parameter based on the obtained amount of fluctuation, regardless of the variation of the torque arm coefficient and the ratio between the transfer speed of the mandrel bar and the transfer speed of the raw tube, the length of the raw tube during rolling is The force acting in the direction can be controlled with high precision.
【００４４】第３及び第６発明にあっては、各スタンド
別に、トルクアームの変動量及びマンドレルバーと素管
との間の摩擦係数の変動量をそれぞれ算出し、得られた
両変動量によってパラメータを補正するため、圧延中の
素管の長手方向に働く力を更に高精度に制御することが
できる等、本発明は優れた効果を奏する。According to the third and sixth aspects of the present invention, the amount of fluctuation of the torque arm and the amount of fluctuation of the friction coefficient between the mandrel bar and the base tube are calculated for each stand, and based on both the obtained amounts of fluctuation. In order to correct the parameters, the present invention has an excellent effect such that the force acting in the longitudinal direction of the tube during rolling can be controlled with higher precision.
【図１】本発明に係るマンドレルミルの要部構成を示す
ブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of a mandrel mill according to the present invention.
【図２】図１中の演算装置の構成を示すブロック図であ
る。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the arithmetic unit in FIG.
【図３】演算装置が任意の一圧延スタンドについて素管
の長手方向に働く力を演算する手順を示すフローチャー
トである。FIG. 3 is a flowchart showing a procedure in which a calculation device calculates a force acting in a longitudinal direction of a raw tube on an arbitrary rolling stand.
【図４】演算装置による他の演算手順を示すフローチャ
ートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating another calculation procedure performed by the calculation device.
【図５】演算装置による更に他の演算手順を示すフロー
チャートである。FIG. 5 is a flowchart illustrating still another calculation procedure by the calculation device.
【図６】本発明に係る方法を６スタンドを備えるマンド
レルミルに適用し、素管に作用した張力を測定した結果
を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a result obtained by applying a method according to the present invention to a mandrel mill having six stands and measuring a tension applied to a raw tube.
【図７】特開昭62−244511号公報に開示された方法を６
スタンドを備えるマンドレルミルに適用し、素管に作用
した張力を測定した結果を示すグラフである。FIG. 7 shows the method disclosed in JP-A-62-244511
It is the graph which applied to the mandrel mill provided with a stand, and showed the result of having measured the tension which acted on the base tube.
１ 素管 ２ マンドレルバー ３ 圧下装置 ４ 圧下制御器 ５ 荷重測定器 ６ 圧下位置測定器 ７ 回転数調整器 ８ モータ ９ トルク検出器 １０ リテインド力検出器 １１ 演算装置 １２ 加算器 １３ ＰＩコントローラ ２０ 圧延ロール ♯ｉ 圧延スタンド REFERENCE SIGNS LIST 1 raw pipe 2 mandrel bar 3 reduction device 4 reduction controller 5 load measurement device 6 reduction position measurement device 7 rotation speed regulator 8 motor 9 torque detector 10 retained force detector 11 arithmetic unit 12 adder 13 PI controller 20 rolling roll ♯i Rolling stand
Claims (6)
ロールを回転駆動する駆動装置を設けてなる複数のスタ
ンドをタンデムに配したマンドレルミルに、内部にマン
ドレルバーを挿入した素管を給送し、該素管を前記各ス
タンドによって連続的に圧延する方法において、 前記素管が当該スタンドに挿入されたときに素管に加え
られる圧延荷重、及び当該スタンドの駆動装置に生じる
圧延トルクを求め、求めた圧延荷重及び圧延トルクを予
め設定した演算式に適用して、素管に作用する張力の演
算に用いるパラメータを算出し、前記素管が次のスタン
ドに挿入された後、当該スタンドにおける圧延荷重及び
前記圧延ロールによる素管の圧下位置を測定し、両測定
値を用いてトルクアームの変動量を算出し、得られたト
ルクアームの変動量によって前記パラメータを補正し、
補正したパラメータを用いて素管に作用する張力を演算
し、当該スタンドで素管を圧延している間、演算して得
られた張力が予め定めた目標張力になるように、前記駆
動装置による圧延ロールの回転駆動動作を制御すること
を特徴とするマンドレルミルによる素管の圧延方法。A mandrel mill in which a mandrel bar is inserted is supplied to a mandrel mill in which a plurality of stands provided with a rolling device for rolling a tube and a drive device for rotating and driving the roll are arranged in tandem. In the method of continuously rolling the raw tube by each of the stands, a rolling load applied to the raw tube when the raw tube is inserted into the stand, and a rolling torque generated in a drive device of the stand. The obtained rolling load and rolling torque are applied to a previously set arithmetic expression to calculate parameters used for calculating the tension acting on the raw tube, and after the raw tube is inserted into the next stand, the stand The rolling load and the rolling position of the raw tube by the rolling roll are measured, and the fluctuation amount of the torque arm is calculated using both the measured values. The parameter correction Te,
Using the corrected parameters, the tension acting on the raw pipe is calculated, and while the raw pipe is being rolled at the stand, the driving device operates such that the calculated tension becomes the predetermined target tension. A method for rolling a raw tube using a mandrel mill, comprising controlling a rotation driving operation of a rolling roll.
ロールを回転駆動する駆動装置を設けてなる複数のスタ
ンドをタンデムに配したマンドレルミルに、内部にマン
ドレルバーを挿入した素管を給送し、該素管を前記各ス
タンドによって連続的に圧延する方法において、 前記素管が当該スタンドに挿入されたときに素管に加え
られる圧延荷重、及び当該スタンドの駆動装置に生じる
圧延トルクを求め、求めた圧延荷重及び圧延トルクを予
め設定した演算式に適用して、素管に作用する張力の演
算に用いるパラメータを算出し、前記素管が次のスタン
ドに挿入された後、素管からマンドレルバーに与えられ
るリテインド力及び当該スタンドにおける圧延荷重を測
定し、両測定値を用いてマンドレルバーと素管との間の
摩擦係数の変動量を算出し、得られた摩擦係数の変動量
によって前記パラメータを補正し、補正したパラメータ
を用いて素管に作用する張力を演算し、当該スタンドで
素管を圧延している間、演算して得られた張力が予め定
めた目標張力になるように、前記駆動装置による圧延ロ
ールの回転駆動動作を制御することを特徴とするマンド
レルミルによる素管の圧延方法。2. A mandrel mill in which a mandrel bar is inserted is supplied to a mandrel mill in which a plurality of stands provided with a rolling roll for rolling the tube and a driving device for rotating and driving the roll are arranged in tandem. In the method of continuously rolling the raw tube by each of the stands, a rolling load applied to the raw tube when the raw tube is inserted into the stand, and a rolling torque generated in a drive device of the stand. The obtained rolling load and rolling torque are applied to an arithmetic expression set in advance to calculate parameters used for calculating the tension acting on the raw tube, and after the raw tube is inserted into the next stand, the raw tube Measures the retained force applied to the mandrel bar and the rolling load at the stand, and calculates the variation in the coefficient of friction between the mandrel bar and the base tube using both measured values The above parameters were corrected according to the amount of variation in the obtained friction coefficient, the tension acting on the raw pipe was calculated using the corrected parameters, and the calculation was performed while rolling the raw pipe at the stand. A method for rolling a raw tube by a mandrel mill, wherein the driving device controls a rotational driving operation of a rolling roll so that the tension becomes a predetermined target tension.
ロールを回転駆動する駆動装置を設けてなる複数のスタ
ンドをタンデムに配したマンドレルミルに、内部にマン
ドレルバーを挿入した素管を給送し、該素管を前記各ス
タンドによって連続的に圧延する方法において、 前記素管が当該スタンドに挿入されたときに素管に加え
られる圧延荷重、及び当該スタンドの駆動装置に生じる
圧延トルクを求め、求めた圧延荷重及び圧延トルクを予
め設定した演算式に適用して、素管に作用する張力の演
算に用いるパラメータを算出し、前記素管が次のスタン
ドに挿入された後、当該スタンドにおける圧延荷重及び
前記圧延ロールによる素管の圧下位置、並びに素管から
マンドレルバーに与えられるリテインド力を測定し、測
定した圧延荷重及び圧下位置を用いてトルクアームの変
動量を算出し、また、測定したリテインド力及び圧延荷
重を用いてマンドレルバーと素管との間の摩擦係数の変
動量を算出し、得られたトルクアームの変動量及び摩擦
係数の変動量によって前記パラメータを補正し、補正し
たパラメータを用いて素管に作用する張力を演算し、当
該スタンドで素管を圧延している間、演算して得られた
張力が予め定めた目標張力になるように、前記駆動装置
による圧延ロールの回転駆動動作を制御することを特徴
とするマンドレルミルによる素管の圧延方法。3. A mandrel mill in which a mandrel bar is inserted is supplied to a mandrel mill in which a plurality of stands each provided with a rolling roll for rolling a raw tube and a driving device for rotating and driving the roll are arranged in tandem. In the method of continuously rolling the raw tube by each of the stands, a rolling load applied to the raw tube when the raw tube is inserted into the stand, and a rolling torque generated in a drive device of the stand. The obtained rolling load and rolling torque are applied to a previously set arithmetic expression to calculate parameters used for calculating the tension acting on the raw tube, and after the raw tube is inserted into the next stand, the stand The rolling load and the rolling position of the tube by the rolling roll, and the retained force applied to the mandrel bar from the tube were measured, and the measured rolling load and rolling The variation of the torque arm between the mandrel bar and the base tube is calculated using the measured retaining force and the rolling load, and the obtained variation of the torque arm is calculated. The above parameters are corrected by the amount of variation in the amount and the coefficient of friction, the tension acting on the raw pipe is calculated using the corrected parameters, and while the raw pipe is being rolled at the stand, the calculated tension is obtained. A method for rolling a raw tube using a mandrel mill, comprising controlling a rotation driving operation of a rolling roll by the driving device so as to obtain a predetermined target tension.
ロールを回転駆動する駆動装置を設けてなり、タンデム
に配した複数のスタンドと、素管の内部に挿入するマン
ドレルバーと、各スタンドにそれぞれ設けてあり、素管
に加えられる圧延荷重を測定する複数の圧延荷重測定器
と、各スタンドの圧延ロールによる素管の圧下位置を測
定する複数の圧下位置測定器と、各駆動装置に生じる圧
延トルクを測定する複数の圧延トルク測定器と、各駆動
装置による圧延ロールの回転駆動動作をそれぞれ制御す
る複数の駆動制御器とを備え、内部にマンドレルバーを
挿入した素管を、前記各スタンドによって連続的に圧延
するマンドレルミルにおいて、 前記素管が当該スタンドに挿入されたときに素管に加え
られる圧延荷重及び当該スタンドの駆動装置に生じる圧
延トルクを求める手段と、求めた圧延荷重及び圧延トル
クを予め設定した演算式に適用して、素管に作用する張
力の演算に用いるパラメータを算出する手段と、前記素
管が次のスタンドに挿入された後、当該スタンドの圧延
荷重測定器及び圧下位置測定器から測定値をそれぞれ取
り込む手段と、取り込んだ両測定値を用いて、トルクア
ームの変動量を算出する手段と、得られたトルクアーム
の変動量によって前記パラメータを補正する手段と、補
正したパラメータを用いて素管に作用する張力を演算す
る手段と、当該スタンドで素管を圧延している間、演算
して得られた張力が予め定めた目標張力になるように、
前記駆動制御器に指令を出力する手段とを備えることを
特徴とするマンドレルミル。4. A rolling roll for rolling a raw tube, a drive device for rotating and driving the rolling roll, a plurality of stands arranged in tandem, a mandrel bar inserted into the raw tube, and each stand Are provided respectively, a plurality of rolling load measuring devices for measuring a rolling load applied to the raw tube, a plurality of rolling position measuring devices for measuring a rolling position of the raw tube by a rolling roll of each stand, and each driving device. A plurality of rolling torque measuring devices for measuring the resulting rolling torque, and a plurality of drive controllers for controlling the rolling drive operation of the rolling rolls by each driving device, respectively, a raw tube having a mandrel bar inserted therein, In a mandrel mill that continuously rolls by a stand, a rolling load applied to the raw tube when the raw tube is inserted into the stand and a driving device of the stand. Means for calculating the rolling torque generated in, the means for calculating the parameters used for calculating the tension acting on the raw pipe by applying the obtained rolling load and rolling torque to a preset arithmetic expression, and After being inserted into the stand, means for taking in measured values from the rolling load measuring device and the rolling position measuring device of the stand, and means for calculating the amount of fluctuation of the torque arm using both the taken in measured values, are obtained. Means for correcting the parameter according to the amount of fluctuation of the torque arm, means for calculating the tension acting on the raw pipe using the corrected parameter, and calculation while the raw pipe is being rolled at the stand. So that the set tension becomes the predetermined target tension.
Means for outputting a command to the drive controller.
ロールを回転駆動する駆動装置を設けてなり、タンデム
に配した複数のスタンドと、素管の内部に挿入するマン
ドレルバーと、各スタンドにそれぞれ設けてあり、素管
に加えられる圧延荷重を測定する複数の圧延荷重測定器
と、各スタンドの圧延ロールによる素管の圧下位置を測
定する複数の圧下位置測定器と、各駆動装置に生じる圧
延トルクを測定する複数の圧延トルク測定器と、各駆動
装置による圧延ロールの回転駆動動作をそれぞれ制御す
る複数の駆動制御器とを備え、内部にマンドレルバーを
挿入した素管を、前記各スタンドによって連続的に圧延
するマンドレルミルにおいて、 前記素管が当該スタンドに挿入されたときに素管に加え
られる圧延荷重及び当該スタンドの駆動装置に生じる圧
延トルクを求める手段と、得られた圧延荷重及び圧延ト
ルクを予め設定した演算式に適用して、素管に作用する
張力の演算に用いるパラメータを算出する手段と、素管
からマンドレルバーに与えられるリテインド力を測定す
るリテインド力測定器と、前記素管が次のスタンドに挿
入された後、前記リテインド力測定器及び当該スタンド
の圧延荷重測定器から測定値をそれぞれ取り込む手段
と、取り込んだ両測定値を用いてマンドレルバーと素管
との間の摩擦係数の変動量を算出する手段と、得られた
摩擦係数の変動量によって前記パラメータを補正する手
段と、補正したパラメータを用いて素管に作用する張力
を演算する手段と、当該スタンドで素管を圧延している
間、演算して得られた張力が予め定めた目標張力になる
ように、前記駆動制御器に指令を出力する手段とを備え
ることを特徴とするマンドレルミル。5. A rolling roll for rolling a raw tube, a drive device for rotating and driving the rolling roll, a plurality of stands arranged in tandem, a mandrel bar inserted into the raw tube, and each stand Are provided respectively, a plurality of rolling load measuring devices for measuring a rolling load applied to the raw tube, a plurality of rolling position measuring devices for measuring a rolling position of the raw tube by a rolling roll of each stand, and each driving device. A plurality of rolling torque measuring devices for measuring the resulting rolling torque, and a plurality of drive controllers for controlling the rolling drive operation of the rolling rolls by each driving device, respectively, a raw tube having a mandrel bar inserted therein, In a mandrel mill that continuously rolls by a stand, a rolling load applied to the raw tube when the raw tube is inserted into the stand and a driving device of the stand. Means for calculating the rolling torque generated in the pipe, means for applying the obtained rolling load and rolling torque to a preset arithmetic expression to calculate a parameter used for calculating the tension acting on the pipe, and a mandrel bar from the pipe. A retained force measuring device for measuring the retained force applied to the stand, and a means for respectively taking measured values from the retained force measuring device and the rolling load measuring device of the stand after the raw tube is inserted into the next stand; Means for calculating the amount of change in the friction coefficient between the mandrel bar and the base tube using the measured values, means for correcting the parameter by the obtained amount of change in the coefficient of friction, and using the corrected parameter Means for calculating the tension acting on the raw pipe, and while rolling the raw pipe at the stand, so that the calculated tension becomes a predetermined target tension, Means for outputting a command to the drive controller.
ロールを回転駆動する駆動装置を設けてなり、タンデム
に配した複数のスタンドと、素管の内部に挿入するマン
ドレルバーと、各スタンドにそれぞれ設けてあり、素管
に加えられる圧延荷重を測定する複数の圧延荷重測定器
と、各スタンドの圧延ロールによる素管の圧下位置を測
定する複数の圧下位置測定器と、各駆動装置に生じる圧
延トルクを測定する複数の圧延トルク測定器と、各駆動
装置による圧延ロールの回転駆動動作をそれぞれ制御す
る複数の駆動制御器とを備え、内部にマンドレルバーを
挿入した素管を、前記各スタンドによって連続的に圧延
するマンドレルミルにおいて、 前記素管が当該スタンドに挿入されたときに素管に加え
られる圧延荷重及び当該スタンドの駆動装置に生じる圧
延トルクを求める手段と、得られた圧延荷重及び圧延ト
ルクを予め設定した演算式に適用して、素管に作用する
張力の演算に用いるパラメータを算出する手段と、素管
からマンドレルバーに与えられるリテインド力を測定す
るリテインド力測定器と、前記素管が次のスタンドに挿
入された後、当該スタンドの圧延荷重測定器及び圧下位
置測定器、並びに前記リテインド力測定器から測定値を
それぞれ取り込む手段と、前記圧延荷重測定器及び圧下
位置測定器から取り込んだ両測定値を用いてトルクアー
ムの変動量を算出する手段と、前記リテインド力測定器
及び前記圧延荷重測定器から取り込んだ両測定値を用い
て、マンドレルバーと素管との間の摩擦係数の変動量を
算出する手段と、得られたトルクアームの変動量及び摩
擦係数の変動量によって前記パラメータを補正する手段
と、補正したパラメータを用いて素管に作用する張力を
演算する手段と、当該スタンドで素管を圧延している
間、演算して得られた張力が予め定めた目標張力になる
ように、前記駆動制御器に指令を出力する手段とを備え
ることを特徴とするマンドレルミル。6. A rolling roll for rolling a raw tube, a driving device for rotating and driving the rolling roll, a plurality of stands arranged in tandem, a mandrel bar inserted into the raw tube, and each stand Are provided respectively, a plurality of rolling load measuring devices for measuring a rolling load applied to the raw tube, a plurality of rolling position measuring devices for measuring a rolling position of the raw tube by a rolling roll of each stand, and each driving device. A plurality of rolling torque measuring devices for measuring the resulting rolling torque, and a plurality of drive controllers for controlling the rolling drive operation of the rolling rolls by each driving device, respectively, a raw tube having a mandrel bar inserted therein, In a mandrel mill that continuously rolls by a stand, a rolling load applied to the raw tube when the raw tube is inserted into the stand and a driving device of the stand. Means for calculating the rolling torque generated in the pipe, means for applying the obtained rolling load and rolling torque to a preset arithmetic expression to calculate a parameter used for calculating the tension acting on the pipe, and a mandrel bar from the pipe. Retained force measuring device to measure the retained force given to, after the raw tube is inserted into the next stand, rolling load measuring device and rolling position measuring device of the stand, and measured values from the retained force measuring device Means for taking in each, means for calculating the amount of fluctuation of the torque arm using both measured values taken from the rolling load measuring device and the rolling position measuring device, and both means taken from the retained force measuring device and the rolling load measuring device. A means for calculating the amount of change in the coefficient of friction between the mandrel bar and the base tube using the measured values, and the obtained amount of change in the torque arm and the coefficient of friction Means for correcting the parameter by the amount of variation, means for calculating the tension acting on the raw pipe using the corrected parameter, and the tension obtained by the calculation while the raw pipe is being rolled at the stand. Means for outputting a command to the drive controller so as to obtain a predetermined target tension.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11187045A JP2001018004A (en) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | Method for rolling tube stock with mandrel mill and mandrel mill |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11187045A JP2001018004A (en) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | Method for rolling tube stock with mandrel mill and mandrel mill |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001018004A true JP2001018004A (en) | 2001-01-23 |
Family
ID=16199217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11187045A Pending JP2001018004A (en) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | Method for rolling tube stock with mandrel mill and mandrel mill |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001018004A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007061904A (en) * | 2005-08-02 | 2007-03-15 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Device and method for detecting flaw of tube stock |
| JP2013516325A (en) * | 2010-01-05 | 2013-05-13 | エスエムエス インス エス．ピー．エー． | Tube rolling plant |
-
1999
- 1999-06-30 JP JP11187045A patent/JP2001018004A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007061904A (en) * | 2005-08-02 | 2007-03-15 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Device and method for detecting flaw of tube stock |
| JP4501116B2 (en) * | 2005-08-02 | 2010-07-14 | 住友金属工業株式会社 | Scratch detection apparatus and method for blank tube |
| JP2013516325A (en) * | 2010-01-05 | 2013-05-13 | エスエムエス インス エス．ピー．エー． | Tube rolling plant |
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