輥診斷方法

2023-10-05 01:48:04 4

專利名稱：輥診斷方法
技術領域：
本發明涉及用於事前知道連續鑄造機中輥更換時期的輥診斷方法。
本申請根據2008年5月19日在日本申請的特願2008-130456號而主張優先權， 把其內容在此引用。
背景技術：
連續鑄造機具備沿鑄錠通路並列的多個對輥(引導輥)。鑄錠一邊被這些對輥引 導一邊通過所述鑄錠通路。但當對輥的間隔發生異常，則有可能帶來鑄錠的中心偏析和內 部裂紋等質量降低。因此，恰當地維持對輥的間隔非常重要，為此而現有就在進行對輥之間 的間隔測定(例如參照下述專利文獻1、2)。
作為影響輥間隔的因素有輥軸承的異常、輥的磨損、輥的彎曲等。這些因素中特 別是輥軸承的異常所給予輥間隔的影響大，所以在下述專利文獻2記載的技術中，在多個 處所進行對於一個輥的測定，且使用在一次測定得到的多個處所的測定數據來檢測輥軸承 有無破損。
專利文獻1 (日本)特開平10-274502號公報
專利文獻2 (日本)特開2006-231350號公報
在輥間隔的測定值超過容許值的情況下，則檢查該對輥的輥，只要輥軸承等有異 常，就在該時刻點進行輥的更換。但例如即使輥間隔的值是在容許值以下，也在連續鑄造中 輥軸承等產生異常，其結果是所製造的鑄錠出現瑕疵，有時通過該瑕疵才判明輥間隔有異 常，輥軸承等帶來障礙。這時就有已經製造了大量不良鑄錠的問題。因此，希望推定輥軸承 的壽命並預測輥的更換時期。
按照這種觀點，上述專利文獻1儘管公開了測定對輥間隔的裝置，但在推定輥軸 承的壽命並預測輥更換時期的點上沒有任何公開。且在上述專利文獻2中，使用由一次測 定得到的多個處所的測定數據來進行判斷，儘管提高了輥軸承有無破損的檢測精度，但沒 有達到事前預測破損時期。發明內容
本發明是鑑於上述情況而開發的，目的在於提供一種輥診斷方法，能夠主要通過 事前預測以輥軸承為起因的輥的破損時期來謀求解決上述問題。
本發明為了解決上述問題而達到目的，採用了以下的方法。艮P
(1)本發明的輥診斷方法，診斷把連續鑄造機的鑄錠(日文鑄片)通路夾在其間 而相對配置的對輥，其中，具備把在引錠杆(夕'S —〃一)通過所述鑄錠通路時的所述對 輥的間隔空開時間地多次測定並得到測定結果的工序、求所述測定結果與基準值的差分值 的時間序列傾向的工序、根據所述時間序列傾向來預測所述差分值成為預先決定的規定值 以上的時期，且把該時期判斷為所述對輥的破損時期的工序。
本發明者們了解到，支承輥的輥軸承是逐漸地磨損惡化，伴隨於此，而輥間隔逐漸地從基準值離開。且測定值與基準值的差分值大體有與時間成正比增加的傾向，從時間軸 上的某時刻點開始而該差分值急劇變大而招致破損。本發明是基於該見解而開發的，首先， 把相對配置的對輥的間隔空開時間地多次測定，按照時間序列來收集關於每個各對輥的輥 間隔的數據。調查測定結果與基準值的差分值時間序列傾向，並根據該時間序列傾向來預 測所述差分值成為預先決定的規定值以上的時期，且把該時期判斷為輥的破損時期。由此， 能夠在輥軸承破損前就知道輥的更換時間。
作為預先決定的規定值，例如也可以預先測定輥軸承實際破損時、具有該輥軸承 的對輥的間隔值，採用這時的間隔值與基準值的差分值。這時，由於把連續鑄造機的鑄錠通 路夾在其間而相對配置的對輥是多個，且由於設置場所不同而負載也不同，所以惡化進行 程度和破損時的輥間隔值也按每個設置場所而不同。因此，優選按每個各對輥來決定所述 規定值。
(2)在上述(1)記載的輥診斷方法中，也可以還具備在所述差分值達到比所述規 定值小的第一基準值以上時報知警告的工序。
作為在此所說的報知警告，例如能夠舉出通過視覺通知的使燈亮燈等顯示和通過 聽覺通知的蜂鳴器鳴叫等。通過這些例如在支承輥的輥軸承破損前就進行警報的報知，因 此，能夠更可靠地更換輥軸承。
(3)在上述(1)記載的輥診斷方法中，也可以還具備測定所述對輥傾斜的工序。
這時，還能夠同時檢測輥的傾斜。在此所說的輥傾斜是指由多個並列配置的各輥 的面所形成的鑄錠通路的傾斜，具體地則由形成規定鑄錠通路的各輥從規定位置偏離的量 (失調量)來表示。
(4)在上述(3)的情況下，也可以還具備當所述傾斜達到第二基準值以上時報知警告的工序。
(5)在上述(1)的情況下，也可以還具備檢測所述對輥旋轉和不旋轉的工序。
這時，還能夠同時檢測對輥的旋轉/不旋轉。
(6)在上述(5)的情況下，也可以還具備當檢測出所述對輥不旋轉時報知警告的工序。
根據本發明，主要能夠事前預測以輥軸承為起因的輥的破損時期，能夠在破損前 實施輥的更換。


圖1是表示裝備有用於進行本發明輥診斷方法一實施例的輥間隔測定裝置的引 錠杆在通過連續鑄造機的鑄錠通路時情況的側視圖2是同引錠杆的底面圖3是所述輥間隔測定裝置的縱剖視圖4是表示同輥間隔測定裝置中傳感器頭和傳感器殼體的圖，是圖3的A部放大 剖視圖5是同傳感器頭的俯視圖6是表示所述輥間隔測定裝置與輥接觸時狀態的縱剖視圖7是模式表示所述輥間隔測定裝置的受容部有異物進入情況的圖，是圖6的B4部放大剖視圖8是模式表示輥調節傳感器概要的側視圖9是模式表示輥不旋轉傳感器概要的側視圖10是模式表示用於實施所述輥診斷方法的系統概要的方塊圖11是把一次的輥間隔測定值按每個各對輥表示的圖表，橫軸表示各對輥的號 碼、縱軸表示各對輥間隔的實測值；
圖12是表示第49號對輥的隨著裝料數增加的對輥間隔與基準值的差分值圖表， 橫軸表示在線裝料數、縱軸表示對輥間隔與基準值的差分值；
圖13是表示第四號 第34號對輥的關於輥傾斜測定結果的圖表，橫軸表示對輥 號碼、縱軸表示失調量；
圖14是對於特定的輥而每個鑄件的把來自輥不旋轉傳感器的信號以旋轉率表示 的圖表，橫軸表示鑄件號碼、縱軸表示旋轉率。
附圖標記說明
1引錠杆Ia聯杆材料Ib軸2鑄模3鋼液4輥
5輥6傳感器聯杆7a、7b、7c傳感器單元
8信號處理單元10傳感器裝置11傳感器頭Ila本體部
lib頭部Ilc卡止部Ild凸緣部lie臺階部
12傳感器殼體1 卡止部12b臺階部13彈簧
14檢測杆15位移計20傳感器裝置21傳感器頭
21a本體部21b頭部 Ilc卡止部 22傳感器殼體
23彈簧M檢測杆25位移計30連結部件
51輥接觸體52輥接觸體61主機62HUB
63伺服器64線路程序65、66監視客戶終端
AP受容部D運送方向Q輥調節傳感器
R輥不旋轉傳感器S輥間隔測定裝置d寬度χ異物具體實施方式
以下說明本發明輥診斷方法的一實施例。
圖1是模式表示安裝有進行本實施例輥診斷方法的輥間隔測定裝置的引錠杆1的 側視圖。引錠杆1具有多個聯杆材料Ia和軸lb，從未圖示的澆口盤通過鑄模2而使鑄造的 鋼液3作為先導，在多個輥4、5之間形成鑄錠通路內移動。
圖2表示安裝有上述輥間隔測定裝置的引錠杆1的底面。本實施例中，在引錠杆 1的傳感器聯杆6寬度方向的兩端和中央分別設置有傳感器單元7a、7b、7c。且這些傳感器 單元7a、7b、7c分別各設置有一臺輥間隔測定裝置S。且兩端的傳感器單元7a、7b還設置有 測定輥4、5傾斜的輥調節傳感器Q和檢測輥旋轉/不旋轉的輥不旋轉傳感器R。
被分別設置在各傳感器單元7a、7b、7c的輥間隔測定裝置S由於全部具有相同的 結構，所以在以下的說明中把設置在傳感器單元7a的輥間隔測定裝置S作為例，參照圖3 來詳細說明。
輥間隔測定裝置S具有其上面和底面相對的用於測定對輥4、5之間間隔的傳感器裝置10、20。上面側的傳感器裝置10用於測定可動面側的輥4的位移，設置在底面側的傳 感器裝置20用於測定固定面側的輥5的位移。利用由這雙方傳感器裝置10、20測定的位 移量的測定結果，來測定輥4、5之間的間隔。
如圖3所示，傳感器裝置10具有與輥4接觸的傳感器頭11、相對傳感器單元7a 的本體和連結部件30這雙方被固定且把傳感器頭11收容在內部的圓筒形傳感器殼體12。
傳感器頭11具有筒狀的本體部11a、在本體部Ila的上部成圓錐狀連續設置且 頂上部向輥4側彎曲成凸狀形狀的頭部lib。在傳感器頭11內部形成的卡止部Ilc與連結 部30之間，沿紙面的上下方向配置有彈簧13，把傳感器頭11相對傳感器殼體12而向紙面 的上方即向輥4施力。在傳感器頭11的下端形成有凸緣部lid。由於該凸緣部Ild與傳 感器殼體12的卡止部1 卡止，所以傳感器頭11不會被從傳感器殼體12拔出。在傳感器 頭11內的中心部設置有檢測杆14。該檢測杆14其上端與頭部lib的下面抵接，隨著頭部 lib的上下運動而檢測杆14也上下運動，該運動向位移計15傳遞而被檢測。
如圖4所示，傳感器頭11中在頭部lib的下端與本體部Ila的上端之間形成有環 狀的臺階部lie。本實施例中把臺階部lie的寬度尺寸d(參照圖5)設定成0. 5mm。
如圖3所示，測定相對輥5側基準位置位移量的傳感器裝置20也具有與傳感器裝 置10大致相同的結構。即傳感器裝置20具有與輥5接觸的傳感器頭21、被固定於傳感 器單元7a的本體和連結部件30雙方且把傳感器頭21收容在內部的圓筒形傳感器殼體22。 傳感器頭21具有筒狀的本體部21a、頂上部向輥5彎曲成凸狀形狀的頭部21b。在傳感器 頭21內部的卡止部21c與連結部30之間配置有彈簧23，把傳感器頭21相對傳感器殼體 22而向垂直方向的下方(即向輥5側)施力。在傳感器頭21內的中心設置有檢測杆M。 該檢測杆M其下端與頭部21b的上面抵接，隨著頭部21b的上下運動而檢測杆M也上下 運動，該運動向位移計25傳遞而被檢測。
按照具有以上說明的結構的輥間隔測定裝置S,當安裝有輥間隔測定裝置S的引 錠杆1以鋼液3作為先導，在多個輥4、5之間形成的鑄錠通路內移動，則傳感器裝置10的 傳感器頭11與各輥4接觸，且傳感器裝置20的傳感器頭21與各輥5接觸，由此來測定對 輥4、5之間的間隔。
如圖6所示，對於傳感器裝置10是與輥4接觸的傳感器頭11抵抗彈簧13的施力 被向下方按壓而收容在傳感器殼體12內。且如圖7所示，在傳感器頭11的頭部lib下端 進入到傳感器殼體12內時，利用頭部lib下端的外周面與傳感器殼體12上端的內周面之 間所形成的臺階部lie而形成俯視看底面形狀是環帶狀而垂直截面形狀是倒梯形的環狀 受容部AP。
因此，引錠杆1在所述鑄錠通路內移動時，產生冷卻材料和水鏽等異物X，即使進 入到傳感器頭11的頭部lib外周面與傳感器殼體12的內周面之間，該異物X也被受容部 AP所受容。受容部AP的垂直截面形狀不是現有那樣的前端尖的尖細狀(錐狀或V字狀)， 而是上述那樣的倒梯形，所以異物χ被受容部AP的底面即臺階部lie接住。因此，隨著引 錠杆1的行進而傳感器頭11與輥4的接觸結束，在利用彈簧13而使傳感器頭11恢復到原 來的位置時，由臺階部lie把異物χ原封不動地向傳感器殼體12外推出。因此，不會出現 現有那樣異物χ嵌入的現象，傳感器頭11順利地恢復到原來的位置。由此，能夠長期穩定 地精度良好地進行輥間隔的測定。由於傳感器頭11的從傳感器殼體12突出的長度自身與現有沒有變化，所以傳感器頭11的安全性原封不動地被確保。
由於在連續鑄造機的輥附著的異物大體不到0. 5mm，所以上述實施例中構成受容 部AP底面的臺階部lie的寬度尺寸d，設定成0. 5mm，優選為0. 5mm 2mm，例如Imm程度。
在看圖7所示的放大剖視圖時，本實施例的臺階部lie由所述環狀平面即底面 Ilel和傾斜面lle2所形成，傾斜面lle2與該底面Ilel連續且隨著越朝向垂直方向上方而 與所述傳感器殼體12上端的內周面逐漸離開。因此，例如即使有0. 5mm以上比較大的異物 χ進入到受容部AP，也能夠利用傳感器頭11由彈簧13的施力而向上方恢復時的復原力和 傾斜面lle2的傾斜角度而有效地把該大的異物χ向受容部AP的外部有效地推出。
接著，一邊參照圖8 一邊說明輥調節傳感器Q。該輥調節傳感器Q具有受到施加的 力而從傳感器單元7a、7b的下面而向下方突出的接觸件41。該接觸件41分別與固定面側 的各輥(即沿鑄錠通路方向相互相鄰的一對輥5、幻接觸，通過這些輥5、5從規定位置的偏 離量來檢測這些輥5、5之間的傾斜(即形成所述鑄錠通路下面的輥5、5之間的傾斜)。
如圖9所示，輥不旋轉傳感器R在其本體內具備與輥4接觸旋轉的輥接觸體51 和與輥5接觸旋轉的輥接觸體52。在輥4、5旋轉的情況下，輥接觸體51、52則向與這些輥 4、5旋轉方向相反的方向旋轉，在輥4、5處於不旋轉狀態的情況下進行逆旋轉。因此，通過 由未圖示的檢測器來檢測這些輥4、5的旋轉角度(旋轉率)，就能夠檢測輥4、5的旋轉/不 旋轉。
以上說明的輥間隔測定裝置S、輥調節傳感器Q和輥不旋轉傳感器R各自的檢測信 號，被向安裝在傳感器聯杆6附近的聯杆材料Ia處的信號處理單元8 (參照圖2、輸出。
如圖10所示，從安裝在引錠杆1的信號處理單元8輸出的信號被向中央操作室的 主機61輸出，進而經由HUB62而向中央操作室的伺服器63發送，保存在該伺服器63。把一 次測定結果，即每次引錠杆1通過所述鑄錠通路時所得到的各輥的測定結果按每個輥處理 並存儲。
伺服器63被安裝有數據解析所需要的軟體，對於輥間隔來演算預先求出的測定 結果與基準值的差分值的時間序列傾向。根據該時間序列傾向並利用外插法來預測所述差 分值成為預先決定的規定值以上的時期。在測定結果為所述差分值是比所述規定值小的 規定基準值以上時，向未圖示的警報機構輸出警報信號。來自輥調節傳感器Q的信號在是 根據各輥輸出信號的失調量為規定值以上時，則把警報信號向所述警報機構輸出。來自輥 不旋轉傳感器R的信號也是在根據各輥輸出信號的旋轉率為規定值以上時，則把警報信號 向所述警報機構輸出。
經由線路程序64而能夠對於伺服器63連接有多個監視客戶終端65、66。因此，根 據需要而能夠利用監視客戶終端65、66從中央操作室外，來實施本實施例的輥診斷方法。
用於進行本實施例輥診斷方法的主要裝置和系統結構如以上所述。以下則說明輥 診斷方法的實施例。
圖11是把來自安裝在引錠杆1的輥間隔測定裝置S的一次輥間隔測定值按每個 各對輥來進行表示，把第一號輥的測定值作為0而來表示各對輥間隔的測定值。由此了解 到，設置在連續鑄造機的各對輥的輥間隔參差不齊。但僅通過該數據不能判斷輥的經時惡 化傾向。於是，著眼於特定的對輥例如第49號對輥，對於該第49號對輥來空開時間地進行 多次測定，計算與基準值的差分值，把結果表示在圖12的圖表。
圖12的圖表中，橫軸表示在線裝料數、縱軸表示測定值與基準值的差分值。由於 在線裝料數是從澆包向澆口盤投入鋼液的次數，所以與引錠杆1通過所述鑄錠通路時的測 定次數沒有直接關係，表示實際測定時刻點的圖表中的圖示數，表示測定次數。圖表中的黑 圓形表示輥一端側(具體說就是固定側的輥軸承側)的輥間隔，同圖表中黑三角表示輥另 一端側(具體說就是自由側的輥軸承側)的輥間隔。這些是基於來自設置在傳感器聯杆6 兩側的傳感器單元7a、7b所安裝的輥間隔測定裝置S的數據。即圖12的圖表表示對輥兩 端附近的對輥間隔的、與基準值的差分值。
根據圖12的圖表了解到，自由側且是輥軸承側的對輥間隔與基準值的差分值大 體以0.6mm推移。另一方面，固定側且是輥軸承側的對輥間隔與基準值的差分值與裝料數 的增加成正比地增加，在大體裝料36500次的地方達到1. Omm,以後則急劇增加。按照後來 驗證的結果而能夠確認，該輥的與基準值的差分值成為1. Omm以上時則輥軸承破損。
因此，空開時間來多次測定輥間隔，計算這些測定值與基準值的差分值，通過進而 調查該差分值的時間序列傾向，能夠預測所述差分值成為1.0mm以上的累計裝料數。能夠 把這樣求出的所述累計裝料數的時期作為輥軸承破損時期來進行預測。因此，能夠在該累 計裝料數時期到來之前就更換輥軸承。
本實施例中，伺服器63在測定結果與基準值的差分值成為不到規定值且是規定 基準值以上時輸出警報信號。因此，例如在所述差分值成為0. 9mm的時刻點就能夠輸出警 報信號。能夠提前確定在最近的將來輥軸承破損的輥，能夠事前更換該輥軸承。
本實施例中，引錠杆1安裝有測定輥傾斜的輥調節傳感器Q。因此，對於輥的傾斜 也能夠由伺服器63和監視客戶終端65、66進行監視。
圖13是把第四號 第34號輥的輥傾斜測定數據進行圖表化。根據該圖表了解 到，第31號輥出現了從規定位置的偏離超過了容許值的失調(位置偏離)。由於對於服務 器63，在成為規定的基準值以上時就輸出有警報信號，所以在所述位置偏離量成為規定的 基準值以上的時刻點就能夠得知。因此，能夠事前實施該輥的更換或保養。且由於位置偏 離成為規定的基準值以上的輥被確定，所以與現有這樣停止設備而由作業員手工作業確認 全部輥的情況相比，能夠大幅度地縮短發現和應對該輥所需要的時間。因此，能夠提高生產 性。
且由於本實施例在弓I錠杆1安裝有檢測輥旋轉/不旋轉的輥不旋轉傳感器R，所以 對於輥4、5在連續鑄造時是否旋轉，也能夠由伺服器63或監視客戶終端65、66來監視。
圖14是對於某確定的輥，而對每個鑄件(即引錠杆1以鋼液為先導通過連續鑄造 機的鑄錠通路的次數)、把來自輥不旋轉傳感器R的信號以旋轉率來表示的圖。
由此，在第六個鑄件的時刻點旋轉率達到80%以上。在該第六個鑄件以後，到更換 支承輥的扇形體期間，旋轉率在70% 80%之間推移。在第十個鑄件結束後，在通過更換 扇形體而更換該輥後的第十一個鑄件，則旋轉率下降到約15%。本實施例中設定為當旋 轉率超過20%就判定為輥不旋轉。
實際檢查的結果是，第六個鑄件的連續鑄造所製造的鑄錠能夠確認鑄錠刮傷，第 十一個鑄件以後的連續鑄造所製造的鑄錠沒有發現有鑄錠刮傷。
本實施例中，把對於各輥檢測旋轉/不旋轉的數據向伺服器63輸出，在各輥的輸 出信號值成為規定值以上時則被輸出警報信號。因此，例如通過把旋轉率20%設定為所述8規定值，就能夠馬上知道出現不旋轉的輥。因此，與現有這樣在製造的鑄錠出現鑄錠刮傷 後，停止設備而由作業員對全部輥手工作業檢查輥的旋轉/不旋轉的情況相比，能夠非常 容易且短時間就發現不旋轉的輥，能夠縮短設備停止時間，能夠提高生產性。
本發明對於連續鑄造裝置的輥診斷是有用的。
權利要求
1.一種輥診斷方法，其為把連續鑄造機的鑄錠通路夾在其間而相對配置的對輥的診斷 方法，其特徵在於，具備把在引錠杆通過所述鑄錠通路時的所述對輥的間隔空開時間地多次測定並得到測定 結果的工序、求所述測定結果與基準值的差分值的時間序列傾向的工序、根據所述時間序列傾向來預測所述差分值成為預先決定的規定值以上的時期，且把該 時期判斷為所述對輥的破損時期的工序。
2.如權利要求1所述的輥診斷方法，其特徵在於，還具備在所述差分值達到比所述規 定值小的第一基準值以上時報知警告的工序。
3.如權利要求1所述的輥診斷方法，其特徵在於，還具備測定所述對輥傾斜的工序。
4.如權利要求3所述的輥診斷方法，其特徵在於，還具備當所述傾斜達到第二基準值 以上時報知警告的工序。
5.如權利要求1所述的輥診斷方法，其特徵在於，還具備檢測所述對輥旋轉和不旋轉 的工序。
6.如權利要求5所述的輥診斷方法，其特徵在於，還具備當檢測出所述對輥不旋轉時 報知警告的工序。
全文摘要
一種輥診斷方法，診斷把連續鑄造機的鑄錠通路夾在其間而相對配置的對輥，其中，具備把在引錠杆通過所述鑄錠通路時的所述對輥的間隔空開時間地多次測定並得到測定結果的工序、求所述測定結果與基準值的差分值的時間序列傾向的工序、根據所述時間序列傾向來預測所述差分值成為預先決定的規定值以上的時期，且把該時期判斷為所述對輥的破損時期的工序。
文檔編號B22D11/128GK102036770SQ20098011785
公開日2011年4月27日 申請日期2009年5月19日 優先權日2008年5月19日
發明者丸木保雄, 山條悟, 巖崎潤哉, 白神孝之, 矢野孝幸, 西原隆 申請人:新日本制鐵株式會社