JPH0250809B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、圧延機において圧延材を噛み込んだ
状態でワークロールが停止するのを防止する方法
に関するもので、さらに詳言すれば、油圧圧下装
置とバツクアツプロールに油膜軸受を持つた圧延
機における噛止りを確実に防止することを目的と
するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for preventing a work roll from stopping in a rolling mill when a rolled material is caught in the work roll. The purpose is to reliably prevent jamming in rolling mills with oil film bearings.

一般に、圧延の際には、圧延材の形状不良、圧
延各パスでの温度予測誤差、圧延荷重予測誤差等
の理由により、圧延機のワークロールが圧延材を
噛み込んだままで停止し、その結果、ワークロー
ル表面に亀割れ（熱亀裂）を生じる事故の発生す
ることがあつた。 Generally, during rolling, the work rolls of the rolling mill stop with the rolled material caught in it due to reasons such as poor shape of the rolled material, temperature prediction error in each rolling pass, rolling load prediction error, etc. There have been cases of accidents resulting in cracks (thermal cracks) on the work roll surface.

このロール表面に亀割れを生じたワークロール
をそのまま使用して圧延を続行すると、このロー
ル表面に亀割れを生じたワークロールにより圧延
された圧延材の表裏面に、このワークロールの亀
割れがそのまま転写されて疵となるので、圧延加
工後に圧延材を手入れしなければならず、これが
ため作業工数を不要に増やすことになると共に、
圧延材の品質を低下させることになつていた。 If a work roll with cracks on the roll surface is used as is and rolling is continued, cracks of the work roll will appear on the front and back surfaces of the rolled material rolled by the work roll with cracks on the roll surface. Since the flaws are transferred as they are, the rolled material must be cleaned after rolling, which unnecessarily increases the number of man-hours and
This was supposed to reduce the quality of the rolled material.

このために、ロール表面に亀割れを生じたワー
クロールは速やかに交換する必要があるが、この
ワークロールの交換のために不定期のロール交換
を余儀なくされ、稼働率ダウンとなるばかりかワ
ークロールローテイシヨンの狂いによる作業工数
の著しい増加は招いていた。 For this reason, it is necessary to promptly replace work rolls with cracks on the roll surface, but replacing these work rolls necessitates irregular roll replacements, which not only reduces the operating rate but also This resulted in a significant increase in the number of man-hours required due to rotation errors.

また、ワークロールを新たに組入れた後は、ロ
ール摩耗状態に従つて幅の広い圧延材から幅の狭
い圧延材を圧延するように圧延順序を決めている
のであるが、前記した理由により途中でワークロ
ールの組替えを余儀なくされた場合は、圧延幅に
応じたロールプロフイールが採れないために、鋼
板の平坦度の乱れ等を生じ易くなり、これによつ
て品質の安定した鋼板を得にくくなつていた。 In addition, after a new work roll is installed, the rolling order is determined so that the rolled material is rolled from a wide one to a narrow one depending on the state of wear of the rolls. If it is necessary to rearrange the work rolls, the roll profile cannot be adjusted according to the rolling width, which tends to cause irregularities in the flatness of the steel plate, making it difficult to obtain steel plates with stable quality. Ta.

噛止りしたワークロールのロール表層部の熱亀
裂は深さが大きいために、次の圧延操作にこのワ
ークロールを使用するためには、通常の研削量よ
りも大きな研削量を取る必要があり、また研削量
をどのくらい取ることにより熱亀裂が除去できる
のか不明でもあり、適正な研削量の設定に困難が
あり、当然のことながら熱亀裂を充分に研削して
いない場合には、次の圧延時に再度亀割れが発生
する等、ロール原単位、圧延能率の点から大きな
デイメリツトとなつていた。 The thermal cracks on the roll surface of a stuck work roll are deep, so in order to use this work roll for the next rolling operation, it is necessary to grind a larger amount than normal. It is also unclear how much grinding is required to remove thermal cracks, and it is difficult to set the appropriate grinding amount.Of course, if thermal cracks are not sufficiently ground, it is necessary to remove them during the next rolling process. This was a major disadvantage in terms of roll consumption and rolling efficiency, such as cracking occurring again.

第１図は、噛止りを起こさなかつたワークロー
ル１の研削量を示すもので、圧延材を圧延する前
のロール表面２は、一回の圧延作業によつて圧延
後のロール表面３となり、次の圧延作業に供する
ためにロール表面４まで研削量ｘだけワークロー
ル１の表面を研削する必要がある。 FIG. 1 shows the amount of grinding of the work roll 1 without causing jamming, and the roll surface 2 before rolling the material becomes the roll surface 3 after rolling by one rolling operation. In order to use the work roll 1 for the next rolling operation, it is necessary to grind the surface of the work roll 1 by a grinding amount x up to the roll surface 4.

この第１図に示した噛止りを起きさなかつたワ
ークロール１の場合に対して、第２図は、使用途
中に噛止りしたワークロール１の場合を示すもの
で、圧延操作後のロール表面３には亀割れ５が発
生しており、このためワークロール１のロール表
面は亀割れ５のなくなるロール表面６まで研削す
る必要があり、この場合の研削量ｙは、前記第１
図図示の場合における研削量ｘに比べて遥かに大
きな値となり、高値なワークロール１の寿命を縮
めるばかりか、面倒な研削作業を多量にかつ長時
間にわたつて必要とすることになる。 In contrast to the case of the work roll 1 shown in Fig. 1 which did not cause jamming, Fig. 2 shows the case of the work roll 1 which jammed during use, and shows the surface of the roll after the rolling operation. 3, cracks 5 have occurred, and therefore, the roll surface of the work roll 1 needs to be ground to the roll surface 6 where the cracks 5 disappear, and the grinding amount y in this case is
This value is much larger than the grinding amount x in the illustrated case, which not only shortens the life of the expensive work roll 1, but also requires a large amount of troublesome grinding work over a long period of time.

また、最近は、厚板圧延機等のような大容量の
圧延荷重が加わる圧延機においては、バツクアツ
プロールの軸受に油膜軸受を用いるものが多く、
このような圧延機には、制御の応答性の良さと圧
下位置制御の精度の点から油圧圧下装置による油
圧AGCを備えた圧延機が用いられているのが一
般であるが、このような場合には、油膜軸受の保
護をも兼ねた噛止り防止対策を実施しなければな
らない。 In addition, recently, many rolling mills that apply large rolling loads, such as plate rolling mills, use oil film bearings for back-up roll bearings.
Generally, rolling mills of this kind are equipped with hydraulic AGC using a hydraulic rolling down device in view of good control responsiveness and accuracy of rolling position control. Therefore, measures must be taken to prevent jamming and also protect the oil film bearing.

なお、制御対象量としての許容最低回転数は、
ワークロールの回転数で代表させているが、これ
はバツクアツプロールがワークロールとの接触に
より駆動されているために、正確な回転数の検出
対象となり得ず、電動機により直接駆動されるワ
ークロールだけが正確な回転数の検出対象となり
得るからである。 The minimum allowable rotation speed as a controlled variable is:
The rotation speed of the work roll is representative, but since the back-up roll is driven by contact with the work roll, the rotation speed cannot be detected accurately, and the work roll is directly driven by an electric motor. This is because only the rotation speed can be detected accurately.

本発明は、上記した従来例における欠点および
不都合そして問題点を解消すべく創案されたもの
で、ワークロールの回転数、圧延荷重、前記回転
数の減少率に着目し、これらの値が、予め設定さ
れた或る制限条件を満足するような場合には、直
ちに油圧圧下装置の油柱を急速開放し、もつて圧
延動作を中止、すなわちワークロールによる圧延
材に対する圧延力の作用を中止するようにしたも
のである。 The present invention was devised to solve the drawbacks, inconveniences, and problems in the conventional examples described above, and focuses on the rotation speed of the work roll, the rolling load, and the reduction rate of the rotation speed, and these values are calculated in advance. When a certain set limit condition is satisfied, the oil column of the hydraulic rolling device is immediately opened rapidly, and the rolling operation is stopped, that is, the rolling force applied to the rolled material by the work rolls is stopped. This is what I did.

以下、本発明を第３図ないし第５図を参照しな
がら説明する。 The present invention will be explained below with reference to FIGS. 3 to 5.

本発明の圧延機における噛止り防止方法は、シ
リンダ８と油圧サーボバルブ９とを有する油圧圧
下装置と油膜軸受１７を有する圧延機の圧延駆動
状態時において、ワークロール１の回転数Ｎおよ
び軸受荷重Ｆを検出して、 (1) Ｎ≦Na かつ ta≧Ta (2) Ｎ≦Na，Ｆ≧Faかつtb≧Tb のいづれかの条件を満足し、さらにワークロール
１の回転数の低下率−dN／dtが、 −dN／dt≧α の条件を満足した時に、前記油圧圧下装置の油圧
を開放するようにしたもので、ここで、 Naは、ワークロール１の許容最低回転数、 taは、Ｎ≦Naの状態が継続した時間、 Taは、許容最低回転数の許容継続時間、 Faは、許容最低回転数における油膜軸受１７
に許容される臨界荷重、 tbは、Ｎ≦NaかつＦ≦Faの状態が継続した時
間、 Tbは、許容最低回転数Naでかつ臨界荷重Fa
の時の許容継続時間、 αは、噛止り限界回転数低下率である。 A method for preventing jamming in a rolling mill according to the present invention is to control the number of revolutions N of the work roll 1 and the bearing load when a rolling mill having a hydraulic rolling device having a cylinder 8 and a hydraulic servo valve 9 and an oil film bearing 17 is in a rolling driving state. Detect F, satisfy any of the following conditions: (1) N≦Na and ta≧Ta (2) N≦Na, F≧Fa and tb≧Tb, and further determine the rate of decrease in the rotational speed of the work roll 1 - dN /dt satisfies the condition -dN/dt≧α, the hydraulic pressure of the hydraulic pressure lowering device is released, where Na is the minimum allowable rotation speed of the work roll 1, and ta is, The time during which the state N≦Na continues, Ta is the allowable duration of the minimum allowable rotation speed, Fa is the oil film bearing 17 at the minimum allowable rotation speed.
The allowable critical load, tb is the time during which the state of N≦Na and F≦Fa continues, Tb is the allowable minimum rotational speed Na and the critical load Fa
The allowable continuation time when , α is the limit rotational speed reduction rate.

すなわち、ワークロール１の回転数Ｎが許容最
低回転数Naと等しいかこれよりも小さくなり、
かつこの回転数Ｎが許容最低回転数Naと等しい
かこれよりも小さくなり、かつこの回転数Ｎが許
容最低回転数Naと等しいかこれよりも小さかつ
た状態の継続した時間taが、予め設定された許容
最低回転数Naの許容継続時間Taと等しいかこれ
よりも大きくなつた条件、もしくはワークロール
１の回転数Ｎが許容最低回転数Naと等しいかこ
れよりも小さくなると共に、軸受荷重Ｆが、許容
最低回転数Naにおける油膜軸受１７に許容され
る予め設定された臨界荷重Faと等しいかこれよ
りも大きくなり、かつ回転数Ｎが許容最低回転数
Naと等しいかこれよりも小さくなると共に、軸
受荷重Ｆが、許容最低回転数Naにおける油膜軸
受１７に許容される予め設定された臨界荷重Fa
と等しいかこれよりも大きくなつた状態の継続し
た時間tbが、許容最低回転数Naでかつ臨界荷重
Faの時の許容継続時間Tbと等しいかこれよりも
大きくなつた条件を満足した状態で、ワークロー
ル１の回転数の低下率−dN／dtが、予め設定さ
れた噛止り限界回転数低下率αと等しいかこれよ
りも大きくなつたならば、直ちに油圧圧下装置の
油圧サーボバルブ９を開いてシリンダ８を後退さ
せて油柱を開放するのである。 That is, the rotation speed N of the work roll 1 becomes equal to or smaller than the allowable minimum rotation speed Na,
And this rotation speed N is equal to or smaller than the allowable minimum rotation speed Na, and the continuous time ta during which this rotation speed N is equal to or smaller than the allowable minimum rotation speed Na is set in advance. The bearing load F is equal to or greater than the preset critical load Fa allowed for the oil film bearing 17 at the minimum allowable rotation speed Na, and the rotation speed N is the minimum allowable rotation speed.
The bearing load F is equal to or smaller than Na, and the bearing load F is equal to or smaller than the preset critical load Fa allowed for the oil film bearing 17 at the minimum allowable rotation speed Na.
The continuous time tb in which the state is equal to or greater than , is the minimum allowable rotation speed Na and the critical load
In a state where the condition is equal to or greater than the allowable duration time Tb at Fa, the reduction rate of the rotation speed of the work roll 1 - dN/dt is the preset limit rotation speed reduction rate If it becomes equal to or larger than α, the hydraulic servo valve 9 of the hydraulic pressure reduction device is immediately opened to move the cylinder 8 backward and open the oil column.

第３図は本発明方法を実施した具体的な構成例
を示すもので、圧延材７が圧延機に噛込んだ際
に、ワークロール１の回転数Ｎは、ワークロール
１に直結したミルモータ１１に連結されたパルス
ジエネレータ１２により検出され、この検出値は
制御用マイクロコンピユータ１４に入力される。 FIG. 3 shows a specific example of the configuration in which the method of the present invention is implemented. The detected value is input to the control microcomputer 14.

一方、圧延荷重Ｆは、圧延機のミルハウジング
１０の上端部に設置されたロードセル１３により
検出され、この検出値は、前記回転数Ｎと同様に
制御用マイクロコンピユータ１４に入力される。 On the other hand, the rolling load F is detected by a load cell 13 installed at the upper end of the mill housing 10 of the rolling mill, and this detected value is input to the control microcomputer 14 in the same way as the rotation speed N.

この制御用マイクロコンピユータ１４は、入力
される回転数Ｎと圧延荷重Ｆとを、そして両者の
演算値とを、予めプロセスコンピユータ１５に入
力されている許容最低回転数Na，許容継続時間
TA，臨界荷重Fa，許容継続時間Tbそして限界
回転数低下率αと対比させて演算を行い、前記し
た条件が満足されたならば、直ちに油圧サーボバ
ルブ９に油柱下降の指令を出し、その結果、シリ
ンダー８は急速開放状態となるので、ワークロー
ル１の噛止りは防止されると共に、バツクアツプ
ロール１６に組付けられた油膜軸受１７の保護を
達成することができる。 This control microcomputer 14 inputs the input rotation speed N and rolling load F, as well as the calculated values of both, the allowable minimum rotation speed Na and allowable duration time that have been input in advance to the process computer 15.
Calculation is performed by comparing it with TA, critical load Fa, allowable duration Tb, and limit rotational speed reduction rate α, and if the above conditions are satisfied, immediately issue a command to the hydraulic servo valve 9 to lower the oil column, and then As a result, the cylinder 8 is rapidly opened, so that the work roll 1 is prevented from jamming, and the oil film bearing 17 assembled to the backup roll 16 can be protected.

第４図は、油膜軸受１７を具備した圧延機にお
いて、油膜剥離を生じる圧延荷重Ｆ（左右両側の）
と、ワークロール１の回転数Ｎとの関係の一例を
示したものである。 Figure 4 shows the rolling load F (on both left and right sides) that causes oil film peeling in a rolling mill equipped with oil film bearings 17.
An example of the relationship between this and the rotational speed N of the work roll 1 is shown.

この第４図の条件が満足される場合には、直ち
に油柱を開放するのが良いのであるが、この第４
図に示した条件を満足した時点における回転数Ｎ
の低下率−dN／dtが第５図に示す如く限界回転
数低下率αよりも小さい時は、殆どの場合、極く
短い時間で回転数Ｎが回復するので圧延を継続し
ても差支えなく、本発明は、正にこの点に着目し
て創作されたものである。 If the conditions shown in Figure 4 are satisfied, it is better to open the oil column immediately.
Rotational speed N at the time when the conditions shown in the diagram are satisfied
When the rate of decrease -dN/dt is smaller than the critical rotational speed decrease rate α as shown in Figure 5, in most cases, the rotational speed N recovers in an extremely short time, so there is no problem in continuing rolling. The present invention was created focusing on this point.

ここで、許容最低回転数Naは、圧延機の圧延
条件から定まる主機のモータトリツプトルクに安
全率を掛けて得られる値から決定され、許容継続
時間Taは、経験値を基にして決定され、臨界荷
重Faは、ワークロール１の許容最低回転数Naに
対応して第４図から読み取られた値を用い、許容
継続時間Tbは、前記許容継続時間Taと同様に経
験値を基にして決定され、そして最後に限界回転
数低下率αは、噛止りした時のデータ（噛止めパ
スの噛込み速度、噛止め時のメタルインよりの距
離）に基づいて作成された第５図に従つて決定さ
れる。 Here, the allowable minimum rotation speed Na is determined from the value obtained by multiplying the motor trip torque of the main machine determined by the rolling conditions of the rolling mill by a safety factor, and the allowable duration Ta is determined based on empirical values. , the critical load Fa is determined by using the value read from FIG. Finally, the limit rotational speed reduction rate α is determined according to Fig. 5, which is created based on the data at the time of the stoppage (biting speed of the stoppage pass, distance from the metal in at the time of the stoppage). will be determined.

厚板圧延においては、通常成形パス、幅出しパ
ス、仕上げパスを通して、製品に圧延していくの
であるが、成形パス、幅出しパスにおいては、圧
延終了後の圧延材の平面形状を矩形に近づけるた
めに、圧延中にワークロール開度を変化させる平
面形状制御圧延を行つており、この際、ワークロ
ールの回転数は、10rpm程度に低くなり、場合に
よつては噛止りとなりそうな場合がある。 In plate rolling, the product is rolled through a normal forming pass, tentering pass, and finishing pass. During the forming pass and tentering pass, the planar shape of the rolled material after rolling is made close to a rectangular shape. For this reason, flat shape control rolling is performed by changing the work roll opening degree during rolling, and at this time, the work roll rotation speed is as low as about 10 rpm, and in some cases, it may become stuck. be.

従つて、このような条件下の圧延に対して本発
明方法を実施する場合には、その数値設定を慎重
に行う必要があるが、実際に、許容最低回転数
Naとしては8rpmに、許容継続時間Taは1secに、
臨界荷重Faは、第４図において、許容最低回転
数Naを8rpmとした時の値である4000ton（両側の
軸受に作用する荷重の合計）に、許容継続時間
Tbは2secに、そして限界回転数低下率αは、第
５図から、−8.7rpm／secにそれぞれ設定して圧
延作業を行つた場合、噛止りを完全に防止するこ
とができた。 Therefore, when implementing the method of the present invention for rolling under such conditions, it is necessary to carefully set the numerical values.
Na is set to 8 rpm, allowable duration Ta is set to 1 sec,
In Figure 4, the critical load Fa is 4000 tons (total of loads acting on both bearings), which is the value when the minimum allowable rotation speed Na is 8 rpm, and the allowable duration.
When the rolling operation was carried out with Tb set at 2 sec and the limit rotational speed reduction rate α set at -8.7 rpm/sec, as shown in FIG. 5, it was possible to completely prevent jamming.

本発明方法を実施し、油圧圧下装置の油柱が開
放された場合は、圧延材７をワークロール１間か
ら一旦後退させた後、再度圧延を続行できるので
時間のロスが殆どなく、稼働率を大幅に高めるこ
とができると共に、噛止りが発生しないためにワ
ークロール１の亀割れも発生せず、ロール原単位
の向上に大いに寄与することができる。 When the method of the present invention is carried out and the oil column of the hydraulic rolling device is released, the rolling material 7 can be retreated from between the work rolls 1 and then rolling can be continued again, so there is almost no loss of time and the utilization rate is In addition, since no jamming occurs, cracks in the work roll 1 do not occur, and the roll consumption rate can be greatly improved.

以上の説明から明らかな如く、本発明による噛
止り防止方法は、その防止効果が確実にかつ正確
に発揮され、またこれによつてロール原単位を大
幅に向上させることができ、さらに油膜軸受を充
分に保護することができるので、長期間にわたつ
て圧延機を円滑に勝つ良好に作動させることがで
き、またさらに本発明方法による噛止り防止動作
が実施されたとしても、圧延材に対する簡単な処
理によつて圧延作業そのものを短時間の内に再開
することができるので、稼働率を低下させること
がない等多くの優れた効果を確実に発揮するもの
である。 As is clear from the above explanation, the method for preventing jamming according to the present invention reliably and accurately exerts its prevention effect, and thereby can significantly improve the roll consumption rate. Since sufficient protection can be provided, the rolling mill can be operated smoothly and well over a long period of time, and even if the jam prevention operation according to the method of the present invention is implemented, simple Since the rolling operation itself can be resumed within a short period of time by the treatment, many excellent effects such as no reduction in operation rate are reliably achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は、通常圧延状態時のロールプロフイー
ルである。第２図は、噛止りが発生した時のロー
ルプロフイールである。第３図は、本発明方法を
実施して構成された圧延機の構成例図である。第
４図は、油膜軸受の油膜剥離を生じる圧延荷重と
ワークロール回転数との関係を示す特性線図であ
る。第５図は、噛止りを発生するワークロール回
転数と時間との特性線図である。 符号の説明、１……ワークロール、２，３，
４，６……ロール表面、５……亀割れ、７……圧
延機、８……シリンダ、９……油圧サーボバル
ブ、１０……ミルハウジング、１１……ミルモー
タ、１２……パルスジエネレータ、１３……ロー
トセル、１４……制御用マイクロコンピユータ、
１５……プロセスコンピユータ。 FIG. 1 shows a roll profile in a normal rolling state. FIG. 2 shows the roll profile when jamming occurs. FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of a rolling mill configured to carry out the method of the present invention. FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the rolling load that causes oil film separation of the oil film bearing and the work roll rotation speed. FIG. 5 is a characteristic diagram of the work roll rotation speed and time at which jamming occurs. Explanation of symbols, 1... Work roll, 2, 3,
4, 6... Roll surface, 5... Crack, 7... Rolling machine, 8... Cylinder, 9... Hydraulic servo valve, 10... Mill housing, 11... Mill motor, 12... Pulse generator, 13... Roth cell, 14... Control microcomputer,
15...Process computer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 油圧圧下装置と油膜軸受を有する圧延機の圧
延駆動状態時において、ワークロールの回転数Ｎ
および軸受荷重Ｆを検出して、 (1) Ｎ≦Na かつ ta≧Ta (2) Ｎ≦Na，Ｆ≧Fa かつ tb≧Tb のいづれかの条件を満足し、さらにワークロール
の回転数の低下率−dN／dtが、 −dN／dt≧α の条件を満足した時に、前記油圧圧下装置の油柱
を開放する圧延機における噛止り防止方法。 ここで、 Naは、ワークロールの許容最低回転数、 taは、Ｎ≦Naの状態が継続した時間、 Taは、許容最低回転数の許容継続時間、 Faは、許容最低回転数における油膜軸受に許
容される臨界荷重、 tdは、Ｎ≦NaかつＦ≧Faの状態が継続した時
間、 Tbは、許容最低回転数Naでかつ臨界荷重Fa
の時の許容継続時間、 αは、噛止り限界回転数低下率である。[Claims] 1. In the rolling drive state of a rolling mill having a hydraulic rolling device and an oil film bearing, the rotational speed N of the work roll
and bearing load F, and satisfy either of the following conditions: (1) N≦Na and ta≧Ta (2) N≦Na, F≧Fa and tb≧Tb, and also determine the rate of decrease in the rotational speed of the work roll. A method for preventing jamming in a rolling mill, which opens an oil column of the hydraulic rolling device when -dN/dt satisfies a condition of -dN/dt≧α. Here, Na is the minimum allowable rotation speed of the work roll, ta is the time that the state of N≦Na continues, Ta is the allowable duration time of the minimum allowable rotation speed, and Fa is the oil film bearing at the minimum allowable rotation speed. The allowable critical load, td is the time during which the state of N≦Na and F≧Fa continues, Tb is the minimum allowable rotation speed Na and the critical load Fa
The allowable continuation time when , α is the limit rotational speed reduction rate.