粘滑現(xiàn)象的預兆檢測方法、預兆檢測裝置以及使用該預兆檢測方法的管的冷拔方法
【專利摘要】提供一種用于對粘滑現(xiàn)象的預兆進行檢測的預兆檢測方法。預兆檢測裝置(6)對拉拔機(1)的粘滑現(xiàn)象的預兆進行檢測。預兆檢測裝置(6)具備：負荷測量部(61)，其對施加到芯棒支承棒(4)的拉拔方向的負荷進行測量；預兆檢測部(62)，其根據(jù)由負荷測量部(61)測量出的負荷測量值來檢測粘滑現(xiàn)象的預兆；以及控制部(63)。在開始拉拔之后，在從預先規(guī)定的測量開始時間點至測量結束時間點為止的期間，使用負荷測量部(61)對施加到芯棒支承棒(4)的拉拔方向的負荷進行測量，使用預兆檢測部(62)根據(jù)測量出的負荷測量值來檢測粘滑現(xiàn)象的預兆。
【專利說明】粘滑現(xiàn)象的預兆檢測方法、預兆檢測裝置以及使用該預兆檢測方法的管的冷拔方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種粘滑現(xiàn)象的預兆檢測方法、預兆檢測裝置以及使用該預兆檢測方法的管的冷拔方法。

【背景技術】
[0002]以往，作為對鋼管等管進行加工來形成細徑管的方法，在將芯棒插入到管內(nèi)的狀態(tài)下，進行使管在拉模(die)中通過來對管進行拉拔的冷拔加工。在使用拉拔機(drawingmachine)對管進行拉拔加工的情況下，在該加工的機械裝置上，有時在拉拔過程中發(fā)生粘滑現(xiàn)象(stick slip phenomenon)。
[0003]參照圖1說明粘滑現(xiàn)象。
[0004]被插入到管T內(nèi)的芯棒3被設于芯棒支承棒4的前端,芯棒支承棒4的后端被固定于拉拔機的基座。在進行拉拔時，安裝于管T的前端的滑架(未圖不)向拉拔方向拉拽管T。此時，芯棒3由于與管T的內(nèi)表面之間產(chǎn)生的摩擦力而被拉拽，與管T 一體地向拉拔方向移動。當芯棒3被拉拽而向拉拔方向移動時，由于芯棒支承棒4的后端被固定于拉拔機的基座，因此芯棒支承棒4向拉拔方向伸長。因而，由于由芯棒支承棒4的彈性引起的收縮力，向與拉拔方向相反一側(芯棒支承棒4側)拉回的力作用于芯棒3。當芯棒3向拉拔方向的移動距離變長時，由芯棒支承棒4的彈性引起的收縮力也變大，拉回芯棒3的力變大。當拉回芯棒3的力變得大于在管T的內(nèi)表面與芯棒3之間產(chǎn)生的摩擦力時，芯棒3與管T的內(nèi)表面之間產(chǎn)生滑動而向芯棒支承棒4側拉回芯棒3。當芯棒3被拉回而芯棒支承棒4的收縮力變小時，芯棒3再次被管T拉拽而向拉拔方向移動。這樣反復進行芯棒3向拉拔方向的移動以及向芯棒支承棒4側的拉回，由此芯棒3沿著拉拔方向振動。粘滑現(xiàn)象是像這樣在拉拔過程中由于芯棒3與管T之間的摩擦和滑動而芯棒3沿著拉拔方向大幅地振動從而產(chǎn)生聲音的現(xiàn)象。在拉拔速度快、管與芯棒之間的潤滑性差等情況下容易發(fā)生該粘滑現(xiàn)象。
[0005]當發(fā)生該粘滑現(xiàn)象時，產(chǎn)生拉拔后的管的外徑、內(nèi)徑尺寸在管的長邊方向上發(fā)生變動的尺寸不良。在粘滑現(xiàn)象顯著的情況下不僅產(chǎn)生尺寸不良，還產(chǎn)生裂痕缺陷等。
[0006]當發(fā)生粘滑現(xiàn)象時產(chǎn)生由芯棒等的振動引起的聲音，因此操作人員在拉拔過程中當聽到粘滑現(xiàn)象的聲音時降低拉拔速度。而且，對于以后的同一批的管，通過以降低后的拉拔速度以下的速度進行拉拔等來防止粘滑現(xiàn)象的發(fā)生。然而，有可能過于擔心粘滑現(xiàn)象的發(fā)生而有可能將抽伸速度降低所需量以上，如果降低所需量以上則生產(chǎn)效率降低。
[0007]另外，粘滑現(xiàn)象的檢測依靠操作人員的聽覺，因此檢測精度不足，并且操作人員之間檢測能力存在差異，因此即使發(fā)生粘滑現(xiàn)象，降低拉拔速度等的應對也有可能延誤。因此，以往，提出了不依靠操作人員的聽覺地檢測上述粘滑現(xiàn)象的各種方法。
[0008]例如，提出了以下拉拔方法:將AE傳感器安裝于拉模，在檢測出規(guī)定頻率的振動時判斷為發(fā)生了粘滑現(xiàn)象(參照專利文獻I)。
[0009]另外，提出了以下檢測方法:測量對管進行拉拽的滑架的應變，根據(jù)應變變化量的頻率分析結果來判斷粘滑現(xiàn)象的發(fā)生(參照專利文獻2)。
[0010]通過如上所述那樣操作人員用聲音進行判斷的方法、專利文獻I和2的方法，能夠大致檢測粘滑現(xiàn)象的發(fā)生。然而，在發(fā)生了粘滑現(xiàn)象的時間點，管已經(jīng)成為尺寸不良，因此期望在發(fā)生粘滑現(xiàn)象之前的階段檢測出粘滑現(xiàn)象的預兆(以下，還將粘滑現(xiàn)象的預兆簡稱為預兆)。如果檢測出預兆并且在發(fā)生粘滑現(xiàn)象之前降低拉拔速度則能夠有效地防止粘滑現(xiàn)象的發(fā)生。
[0011]專利文獻1:日本特開平1-170513號公報
[0012]專利文獻2:日本特開平10-225712號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]發(fā)明要解決的問題
[0014]本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有技術的問題而完成的，目的在于提供一種檢測粘滑現(xiàn)象的預兆的預兆檢測方法、預兆檢測裝置以及使用該預兆檢測方法的管的冷拔方法。
[0015]用于解決問題的方案
[0016]本發(fā)明人為了解決上述問題而專心研究后，發(fā)現(xiàn)到在管的尺寸不良、發(fā)出聲音所伴有的粘滑現(xiàn)象發(fā)生之前的階段，芯棒沿著拉拔方向以比發(fā)生粘滑現(xiàn)象時的振動幅度小的振動幅度進行振動。因此，研究了能夠檢測出發(fā)生該粘滑現(xiàn)象之前的芯棒的小的振動的方法后，發(fā)現(xiàn)到即使是小的振動，施加到與芯棒相連接的芯棒支承棒的拉拔方向的負荷(拉拽負荷)也與芯棒的振動對應地發(fā)生變動。因此，發(fā)現(xiàn)到能夠根據(jù)施加到芯棒支承棒的拉拔方向的負荷變動來檢測粘滑現(xiàn)象的預兆。
[0017]在安裝于專利文獻I的拉模的AE傳感器對振動的檢測中，基于以下理由，認為難以檢測粘滑現(xiàn)象的預兆。
[0018]認為發(fā)生粘滑現(xiàn)象之前的芯棒的小的振動與專利文獻I所述的方法的原來的檢測對象即拉模的振動一起被安裝于拉模的AE傳感器檢測。然而，由于不僅發(fā)生粘滑現(xiàn)象之前的芯棒的小的振動，連拉模的振動、拉拽管的滑架所進行的振動、周圍的其它設備所進行的振動以及廠房的振動等都一起被安裝于拉模的AE傳感器檢測，因此難以將發(fā)生粘滑現(xiàn)象之前的芯棒的小的振動與其它振動區(qū)分開。
[0019]另外，在專利文獻2的檢測方法中，基于以下理由，認為難以檢測預兆。
[0020]在專利文獻2的檢測方法中，測量拉拽管的滑架的應變。滑架的應變的測量結果特別在冷拔為鏈式的情況下容易受到滑架、其它設備的振動等的影響。因此，即使實施如專利文獻2的圖2所示的頻率分析，由滑架的應變以外的因素產(chǎn)生的噪聲的影響大，也有可能錯誤地判斷預兆。并且，在發(fā)生了粘滑現(xiàn)象的預兆的情況下，滑架拉拽著的管與芯棒之間反復進行一體的移動和滑動，管沒有與芯棒始終一體地移動，因此在拉拽管的滑架的應變中不會直接出現(xiàn)芯棒的振動的影響。因而，認為即使測量滑架的應變也難以檢測發(fā)生粘滑現(xiàn)象之前的芯棒的小的振動。
[0021]本發(fā)明人根據(jù)上述見解完成了本發(fā)明。即，為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種粘滑現(xiàn)象的預兆檢測方法，在使用拉拔機對管進行冷拔時，檢測粘滑現(xiàn)象的預兆，其中，該拉拔機具備拉模、設置于該拉模內(nèi)的芯棒以及支承該芯棒的芯棒支承棒，該預兆檢測方法的特征在于，包括:負荷測量步驟，在開始拉拔之后，在從預先規(guī)定的測量開始時間點至測量結束時間點為止的期間，對施加到上述芯棒支承棒的拉拔方向的負荷進行測量；以及預兆檢測步驟，根據(jù)在上述負荷測量步驟中得到的負荷測量值來檢測粘滑現(xiàn)象的預兆。
[0022]在本發(fā)明中，例如如下那樣確定負荷測量步驟的測量開始時間點與測量結束時間點。
[0023]預先檢查、獲取粘滑現(xiàn)象的預兆在開始拉拔之后的哪一個時間點容易發(fā)生。在容易發(fā)生預兆的時間點的分布、即發(fā)生分布涉及大范圍的情況下，以在從拉拔的開始時間點至拉拔的結束時間點為止的期間的任意時間內(nèi)能夠多次進行負荷測量步驟和預兆檢測步驟的方式確定負荷測量步驟的測量開始時間點和測量結束時間點即可。即，在從拉拔的開始時間點至拉拔的結束時間點為止的期間的任意時間內(nèi)確定多對的測量開始時間點與測量結束時間點的對即可。如果在從拉拔的開始時間點至拉拔的結束時間點為止的期間確定多對的測量開始時間點和測量結束時間點的對并且反復進行負荷測量步驟和預兆檢測步驟，則能夠期待無遺漏地檢測預兆。優(yōu)選使從該測量開始時間點至測量結束時間點為止的期間(以下，還將從測量開始時間點至測量結束時間點為止的期間稱為負荷測量時間)盡可能短。這是由于，在發(fā)生了粘滑現(xiàn)象的預兆的情況下，能夠通過預兆檢測步驟立即檢測出預兆并且進行防止發(fā)生粘滑現(xiàn)象的處置。
[0024]另外，如果容易發(fā)生預兆的時間點的分布、即發(fā)生分布收斂于窄范圍內(nèi)，則設為分別各執(zhí)行一次負荷測量步驟和預兆檢測步驟，以使該發(fā)生分布處于從測量開始時間點至測量結束時間點為止的期間的方式確定負荷測量步驟的測量開始時間點和測量結束時間點即可。此外，優(yōu)選的是，在負荷測量時間中檢測出預兆時，測量結束時間點接近開始拉拔的時間點，使得能夠在發(fā)生粘滑現(xiàn)象之前的期間進行防止發(fā)生粘滑現(xiàn)象的處置。
[0025]另外，優(yōu)選的是，在預兆檢測步驟中，在通過將負荷測量值針對規(guī)定頻帶進行頻率分析來檢測預兆的情況下，為了提高檢測精度而將負荷測量時間確定得盡可能短。這是由于，在以長的負荷測量時間和短的負荷測量時間檢測相同的預兆的情況下，以短的負荷測量時間進行檢測時，與預兆有關的負荷測量值相對于設為頻率分析的對象的全部負荷測量值的比例更大。
[0026]拉拽管的滑架所進行的振動、周圍的其它設備所進行的振動、廠房的振動難以對本發(fā)明中測量的施加到芯棒支承棒的拉拔方向的負荷帶來影響。這是由于，當拉拽管的滑架、其它設備、廠房進行振動時，由于該振動而芯棒支承棒與將其后端固定的基座一起振動，芯棒支承棒整體不會隨之發(fā)生伸縮而僅向振動方向位移。這樣，即使滑架等振動，芯棒支承棒也不會伸縮，因此在芯棒支承棒中不產(chǎn)生拉拔方向的負荷。因而，拉拽管的滑架所進行的振動、周圍的其它設備所進行的振動、廠房的振動難以對施加到芯棒支承棒的拉拔方向的負荷帶來影響。
[0027]另外，在本發(fā)明中，對施加到與作為振動源的芯棒直接進行連接的芯棒支承棒的負荷進行測量，因此能夠檢測發(fā)生粘滑現(xiàn)象之前的芯棒的小的振動。
[0028]根據(jù)上述說明的理由，認為能夠通過本發(fā)明的方法來檢測發(fā)生粘滑現(xiàn)象之前的預兆。
[0029]優(yōu)選在上述預兆檢測步驟中，將上述負荷測量值針對規(guī)定頻帶進行頻率分析，在得到的頻譜的峰值強度超過規(guī)定基準值的情況下判斷為發(fā)生了粘滑現(xiàn)象的預兆。
[0030]在上述優(yōu)選的方法中，例如預先改變拉拔條件來使粘滑現(xiàn)象強制地發(fā)生，對發(fā)生該粘滑現(xiàn)象的預兆時的負荷測量值進行頻率分析，檢查發(fā)生預兆時的芯棒的振動具有何種頻率的振動，來設定對負荷測量值進行頻率分析的頻帶的范圍即可。另外，關于頻譜的峰值強度的規(guī)定基準值，也預先檢查根據(jù)強制地發(fā)生的粘滑現(xiàn)象的預兆時的負荷測量值得到的頻譜的強度來設定即可。另外，也可以不使粘滑現(xiàn)象強制地發(fā)生，在通常的拉拔條件下進行冷拔加工時始終測量負荷測量值，根據(jù)粘滑現(xiàn)象發(fā)生時的其發(fā)生前的負荷測量值，求出進行頻率分析的頻帶的范圍以及頻譜的峰值強度的規(guī)定基準值。
[0031]根據(jù)上述優(yōu)選的方法，將負荷測量值針對規(guī)定頻帶進行頻率分析來判斷預兆的發(fā)生，因此不容易受到具有發(fā)生預兆時的芯棒的振動數(shù)以外的振動數(shù)的噪聲，從而能夠期待可高精度地判斷預兆的發(fā)生。
[0032]另外，為了解決上述問題，本發(fā)明還提供一種管的冷拔方法，在通過上述的預兆檢測方法檢測出粘滑現(xiàn)象的預兆時，使上述拉拔機對管的拉拔速度降低。
[0033]根據(jù)上述發(fā)明，在檢測出粘滑現(xiàn)象的預兆時降低拉拔速度，因此能夠使粘滑現(xiàn)象不易發(fā)生。
[0034]另外，為了解決上述問題，本發(fā)明還提供一種粘滑現(xiàn)象的預兆檢測裝置，對使用拉拔機對管進行冷拔時的粘滑現(xiàn)象的預兆進行檢測，其中，該拉拔機具備拉模、設置于該拉模內(nèi)的芯棒以及支承該芯棒的芯棒支承棒，該預兆檢測裝置的特征在于，具備:負荷測量部，其在開始拉拔之后，在從預先規(guī)定的測量開始時間點至測量結束時間點為止的期間，對施加到上述芯棒支承棒的拉拔方向的負荷進行測量；以及預兆檢測部，其根據(jù)由上述負荷測量部測量出的負荷測量值來檢測粘滑現(xiàn)象的預兆。
[0035]發(fā)明的效果
[0036]根據(jù)本發(fā)明，在對管進行冷拔時能夠檢測粘滑現(xiàn)象的預兆。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]圖1是說明粘滑現(xiàn)象的圖。
[0038]圖2是表示本發(fā)明的一個實施方式所涉及的預兆檢測方法中使用的拉拔機和粘滑現(xiàn)象的預兆檢測裝置的一個結構例的概要圖。
[0039]圖3是由預兆檢測裝置測量出的施加到芯棒支承棒的拉拔方向的負荷的變化圖的例子。
[0040]圖4是頻譜的圖。圖4的(a)是對圖3示出的通常狀態(tài)下的負荷測量值進行頻率分析而得到的頻譜的圖，圖4的(b)是對圖3示出的預兆狀態(tài)下的負荷測量值進行頻率分析而得到的頻譜的圖。
[0041]圖5是由測振儀測量出的施加到芯棒支承棒的拉拔方向的加速度的變化圖的例子。
[0042]圖6是頻譜的圖。圖6的(a)是對圖5示出的通常狀態(tài)下的加速度測量值進行頻率分析而得到的頻譜的圖，圖6的(b)是對圖5示出的預兆狀態(tài)下的加速度測量值進行頻率分析而得到的頻譜的圖。

【具體實施方式】
[0043]以下，適當?shù)貐⒄崭綀D來說明本發(fā)明的一個實施方式所涉及的粘滑現(xiàn)象的預兆檢測方法。
[0044]圖2是表示本實施方式所涉及的預兆檢測方法中使用的拉拔機和粘滑現(xiàn)象的預兆檢測裝置的一個結構例的概要圖。
[0045]拉拔管(鋼管)T的拉拔機I具備拉模2、設置于拉模2內(nèi)的芯棒3以及支承芯棒3的芯棒支承棒4。芯棒3被設置于芯棒支承棒4的前端,芯棒支承棒4的后端被固定銷5固定于拉拔機I的基座(未圖示)。
[0046]使用預兆檢測裝置6檢測拉拔機I的粘滑現(xiàn)象的預兆。
[0047]預兆檢測裝置6具備:負荷測量部61，其對施加到芯棒支承棒4的拉拔方向(在圖2中用箭頭表示的方向)的負荷進行測量；以及預兆檢測部62，其根據(jù)由負荷測量部61測量出的負荷測量值對粘滑現(xiàn)象的預兆進行檢測。預兆檢測裝置6還具備:控制部63，其對預兆檢測部62等的動作進行控制；以及通知部64，其通知檢測出預兆。
[0048]負荷測量部61例如具備:應變計61a，其被粘貼在芯棒支承棒4 ；以及負荷運算部61b,其根據(jù)由應變計6Ia測量出的應變量來運算施加到芯棒支承棒4的負荷，其中，負荷運算部61b將運算出的負荷測量值發(fā)送到預兆檢測部62。作為負荷測量部61，并不限定于上述那樣的結構，例如還能夠使用負荷傳感器。在本實施方式中，如上所述，列舉負荷測量部61具備應變計61a和負荷運算部61b的情況為例進行說明。
[0049]預兆檢測部62例如具備:頻率分析部62a，其將由負荷測量部61測量出的負荷測量值針對規(guī)定頻帶進行頻率分析；以及判斷部62b，其根據(jù)通過頻率分析得到的頻譜來判斷粘滑現(xiàn)象的預兆的發(fā)生。
[0050]在頻率分析部62a中，根據(jù)拉拔條件來存儲用于對負荷測量值進行頻率分析的頻帶的范圍。例如預先對發(fā)生粘滑現(xiàn)象的預兆時的負荷測量值進行頻率分析，檢查發(fā)生預兆時的芯棒3的振動具有何種頻率的振動來設定并存儲用于對負荷測量值進行頻率分析的頻帶的范圍。
[0051]在通過頻率分析得到的頻譜的峰值強度超過規(guī)定基準值的情況下，判斷部62b判斷為發(fā)生了粘滑現(xiàn)象的預兆。在判斷部62b中，根據(jù)拉拔條件來存儲用于判斷為發(fā)生了預兆的規(guī)定基準值。例如預先檢查根據(jù)發(fā)生粘滑現(xiàn)象的預兆時的負荷測量值得到的頻譜的強度來設定并存儲該規(guī)定基準值。
[0052]當由預兆檢測部62檢測出預兆時，控制部63使通知部64通知檢測出預兆。通知部64例如通過聲響、聲音和/或顯示等來向操作人員通知檢測出預兆。
[0053]接著，說明檢測粘滑現(xiàn)象的預兆的方法。
[0054]將鋼管T置于拉拔機1，使用滑架(未圖示)拉拽鋼管T的前端，開始進行拉拔(開始步驟)。
[0055]在開始拉拔之后，在從預先規(guī)定的測量開始時間點至測量結束時間點為止的期間，對施加到上述芯棒支承棒的拉拔方向的負荷(拉拽負荷)進行測量(負荷測量步驟)。
[0056]例如如下那樣確定測量開始時間點與測量結束時間點。
[0057]預先檢查、獲取粘滑現(xiàn)象的預兆在開始拉拔之后的哪一個時間點容易發(fā)生。在容易發(fā)生預兆的時間點的分布、即發(fā)生分布涉及大范圍的情況下，以在從拉拔的開始時間點至拉拔的結束時間點為止的期間的任意時間內(nèi)能夠多次進行負荷測量步驟和預兆檢測步驟的方式確定負荷測量步驟的測量開始時間點和測量結束時間點即可。即，在從拉拔的開始時間點至拉拔的結束時間點為止的期間的任意時間內(nèi)確定多對的測量開始時間點與測量結束時間點的對即可。如果在從拉拔的開始時間點至拉拔的結束時間點為止的期間確定多對的測量開始時間點與測量結束時間點的對并且反復進行負荷測量步驟和后述的預兆檢測步驟，則能夠期待無遺漏地檢測預兆。優(yōu)選使從該測量開始時間點至測量結束時間點為止的期間盡可能短。這是由于，在發(fā)生了粘滑現(xiàn)象的預兆的情況下，能夠通過預兆檢測步驟立即檢測出預兆并且進行防止發(fā)生粘滑現(xiàn)象的處置。
[0058]另外，如果容易發(fā)生預兆的時間點的分布、即發(fā)生分布收斂于窄范圍內(nèi)，則設為分別各執(zhí)行一次負荷測量步驟和預兆檢測步驟，以使該發(fā)生分布處于從測量開始時間點至測量結束時間點為止的期間的方式確定負荷測量步驟的測量開始時間點和測量結束時間點即可。此外，優(yōu)選測量結束時間點接近開始進行拉拔的時間點，使得能夠在負荷測量時間中被檢測出預兆的粘滑現(xiàn)象發(fā)生之前的期間進行防止發(fā)生粘滑現(xiàn)象的處置。
[0059]將上述那樣確定的測量開始時間點和測量結束時間點預先存儲到控制部63。在將拉拔機I開始拉拔的時間點設為測量開始時間點和測量結束時間點的計時基準的情況下，在拉拔機I開始拉拔時，從拉拔機I向控制部63發(fā)送拉拔開始信號,控制部63以接收到拉拔開始信號時為基準對測量開始時間點和測量結束時間點進行計數(shù)。
[0060]負荷運算部61b以固定的時間間隔根據(jù)由應變計61a測量出的芯棒支承棒4的應變量來運算施加到芯棒支承棒4的負荷。然后，將運算得到的負荷測量值依次發(fā)送到頻率分析部62a。
[0061]接著，根據(jù)在負荷測量步驟中得到的負荷測量值來檢測粘滑現(xiàn)象的預兆(預兆檢測步驟)。
[0062]例如如下那樣進行基于負荷測量值的預兆的檢測。
[0063]控制部63使頻率分析部62a執(zhí)行頻率分析。具體地說，執(zhí)行在從測量開始時間點至測量結束時間點為止的期間由負荷運算部61b發(fā)送到頻率分析部62a的負荷測量值的針對規(guī)定頻帶的頻率分析。然后，在頻率分析部62a進行頻率分析得到的頻譜的峰值強度超過規(guī)定基準值的情況下，判斷部62b判斷為發(fā)生了粘滑現(xiàn)象的預兆。
[0064]優(yōu)選的是，在通過頻率分析來檢測預兆的情況下，為了提高檢測精度而將從測量開始時間點至測量結束時間點為止的期間、即負荷測量時間確定得盡可能短。這是由于，在以長的負荷測量時間和短的負荷測量時間檢測相同的預兆的情況下，以短的負荷測量時間進行檢測時，與預兆有關的負荷測量值相對于設為頻率分析的對象的全部負荷測量值的的比例更大。負荷測量時間例如被設定為0.4秒以下。
[0065]判斷部62b當判斷為發(fā)生了粘滑現(xiàn)象的預兆時，將表示檢測出預兆這一情況的信號發(fā)送到控制部63。
[0066]圖3是由預兆檢測裝置6 (負荷測量部61)測量出的施加到芯棒支承棒4的拉拔方向的負荷測量值的變化圖的例子。橫軸表示拉拔時間(從拉拔開始時間點起的經(jīng)過時間)，縱軸表示施加到芯棒支承棒4的拉拔方向的負荷。該變化圖為在以下拉拔條件下得到的負荷測量值。
[0067](I)管材質:軸承鋼(SUJ2:JIS G 4805)
[0068](2)拉拔前尺寸:夕卜徑45.00mm、厚度5.90mm
[0069](3)拉拔后尺寸:外徑34.30mm、厚度5.20mm
[0070](4)芯棒支承棒的外徑:19mm
[0071](5)拉拔速度:40m/min
[0072]在圖3示出的例子中，隨著時間的推移，從通常狀態(tài)LI變?yōu)榘l(fā)生著粘滑現(xiàn)象的預兆的預兆狀態(tài)L2，再變化到發(fā)生著粘滑現(xiàn)象的粘滑現(xiàn)象發(fā)生狀態(tài)L3。
[0073]施加到芯棒支承棒4的負荷在通常狀態(tài)LI下變化幅度為0.01 (tf)左右，但是當成為預兆狀態(tài)L2時，略微變大到0.05 (tf)左右，在粘滑現(xiàn)象發(fā)生狀態(tài)L3下，增大到0.6(tf)左右。
[0074]圖4是對圖3示出的負荷測量值進行頻率分析而得到的頻譜的圖。圖4的(a)是對通常狀態(tài)LI下的負荷測量值進行頻率分析而得到的頻譜的圖，圖4的(b)是對在預兆狀態(tài)L2下的負荷測量值進行頻率分析而得到的頻譜的圖。此處的頻率分析中使用傅立葉分析。
[0075]進行頻率分析的頻帶的范圍根據(jù)芯棒支承棒4的外徑、拉拽負荷、管T的材質、管T的拉拔前后的外徑和厚度、拉拔速度等來確定，但是在管T為鋼管的情況下，例如將下限設定為1Hz以上的范圍，將上限設定為600Hz以下的范圍即可。由此，能夠檢測預兆。
[0076]在本實施方式中，如圖4所示，將進行頻率分析的頻帶的范圍R設為1Hz?10Hz0 1Hz?10Hz的范圍內(nèi)的頻譜的峰值強度P在圖4的(a)示出的通常狀態(tài)LI下為100以下，但是在圖4的(b)示出的預兆狀態(tài)L2下成為250以上。因而，如果將峰值強度的基準值例如設定為100，則能夠容易地檢測預兆。
[0077]控制部63當從判斷部62b接收到表示檢測出預兆這一情況的信號時，使通知部64通知表示檢測出預兆的意思。
[0078]這樣，在本實施方式中，能夠根據(jù)施加到芯棒支承棒的拉拔方向的負荷測量值來檢測粘滑現(xiàn)象的預兆。
[0079]接著，說明與本發(fā)明不同的在芯棒支承棒4上安裝測振儀而使用該測振儀測量出芯棒支承棒4的拉拔方向的振動(加速度)的情況。作為測振儀，例如能夠使用與專利文獻I所述的AE傳感器相同的AE傳感器。
[0080]圖5是由測振儀測量出的施加到芯棒支承棒4的拉拔方向的加速度的變化圖的例子。橫軸表示拉拔時間(從拉拔開始時間點起的經(jīng)過時間)，縱軸表示施加到芯棒支承棒4的拉拔方向的加速度。圖5的變化圖是在與圖3的情況相同的拉拔條件下得到的。
[0081]在圖5示出的例子中，與通常狀態(tài)LI時的加速度相比，預兆狀態(tài)L2時的加速度變大，粘滑現(xiàn)象發(fā)生狀態(tài)L3時的加速度進一步變大。然而，該加速度測量值是在不存在拉拔機I以外的振動源的情況下得到的。在存在其它振動源的情況下，受到它們的振動的影響，因此通常狀態(tài)L1、預兆狀態(tài)L2、粘滑現(xiàn)象發(fā)生狀態(tài)L3下的加速度的差變小。因而，難以根據(jù)加速度的大小來檢測發(fā)生粘滑現(xiàn)象之前的預兆。
[0082]圖6是對圖5示出的加速度測量值進行頻率分析而得到的頻譜的圖。圖6的(a)是對通常狀態(tài)LI下的加速度測量值進行頻率分析而得到的頻譜的圖，圖6的(b)是對預兆狀態(tài)L2下的加速度測量值進行頻率分析而得到的頻譜的圖。此處的頻率分析中使用傅立葉分析。
[0083]將進行頻率分析的頻帶的范圍R設為與上述圖4示出的負荷的情況相同的1Hz?100Hz。1Hz?10Hz的范圍內(nèi)的頻譜的峰值強度P在圖6的(a)示出的通常狀態(tài)LI和圖6的(b)示出的預兆狀態(tài)L2下看不到大的差異。因而，也難以根據(jù)對加速度測量值進行頻率分析而得到的頻譜來檢測發(fā)生粘滑現(xiàn)象之前的預兆。
[0084]在本實施方式中，控制部63也可以具有以下結構:當預兆檢測部62檢測出預兆時，將表示檢測出預兆這一情況的預兆檢測信號發(fā)送到拉拔機1，接收到預兆檢測信號的拉拔機I降低拉拔速度。
[0085]S卩，當在上述預兆檢測步驟中判斷部62b判斷為發(fā)生了粘滑現(xiàn)象的預兆時，控制部63對拉拔機I發(fā)送預兆檢測信號，接收到預兆檢測信號的拉拔機I自動地降低拉拔速度(速度降低步驟)。
[0086]另外，也可以在檢測出預兆時由通知部64進行通知，由此操作人員以手動方式降低拉拔速度。
[0087]總之，在檢測出粘滑現(xiàn)象的預兆時降低拉拔速度，因此能夠使粘滑現(xiàn)象不容易發(fā)生。
[0088]在本實施方式中，根據(jù)對施加到芯棒支承棒4的負荷的測量值進行頻率分析而得到的頻譜的峰值強度來檢測粘滑現(xiàn)象的預兆，但是也可以不進行頻率分析而根據(jù)負荷測量值本身來檢測粘滑現(xiàn)象的預兆。例如圖3所示，與通常狀態(tài)LI時的負荷測量值的變化幅度相比，預兆狀態(tài)L2時的負荷測量值的變化幅度變大，因此也可以根據(jù)負荷測量值的變化幅度的大小來檢測預兆。具體地說，在預兆檢測部62的判斷部62b中事先存儲用于判斷為發(fā)生了粘滑現(xiàn)象的預兆的負荷測量值的變化幅度的基準值，在負荷測量值的變化幅度超過基準值時，判斷部62b判斷為發(fā)生了粘滑現(xiàn)象的預兆即可。
[0089]拉拽鋼管的滑架所進行的振動、周圍的其它設備所進行的振動、廠房的振動難以對在本實施方式中測量的施加到芯棒支承棒的拉拔方向的負荷帶來影響。這是由于，當拉拽管的滑架、其它設備、廠房進行振動時，由于該振動而芯棒支承棒與將其后端固定的基座一起振動，芯棒支承棒整體不會隨之發(fā)生伸縮而僅向振動方向位移。這樣，即使滑架等振動，芯棒支承棒也不會伸縮，因此在芯棒支承棒中不產(chǎn)生拉拔方向的負荷。因而，拉拽鋼管的滑架所進行的振動、周圍的其它設備所進行的振動、廠房的振動難以對施加到芯棒支承棒的拉拔方向的負荷帶來影響。
[0090]另外，在本實施方式中，對施加到與作為振動源的芯棒直接進行連接的芯棒支承棒的負荷進行測量，因此能夠檢測發(fā)生粘滑現(xiàn)象之前的芯棒的小的振動。
[0091]根據(jù)上述說明的理由，認為能夠通過本發(fā)明的方法來檢測發(fā)生粘滑現(xiàn)象之前的預兆。
[0092]特別是，如本實施方式那樣，如果將負荷測量值針對規(guī)定頻帶進行頻率分析并且根據(jù)得到的頻譜的峰值強度來判斷預兆的發(fā)生，則不容易被具有發(fā)生預兆時的芯棒的振動數(shù)以外的振動數(shù)的噪聲影響，從而能夠期待可高精度地判斷預兆的發(fā)生。
[0093]附圖標記說明
[0094]1:拉拔機；2:拉模；3:芯棒；4:芯棒支承棒；6:預兆檢測裝置；61:負荷測量部；62:預兆檢測部；63:控制部；T:鋼管(管)。
【權利要求】
1.一種粘滑現(xiàn)象的預兆檢測方法，在使用拉拔機對管進行冷拔時，檢測粘滑現(xiàn)象的預兆，其中，該拉拔機具備拉模、設置于該拉模內(nèi)的芯棒以及支承該芯棒的芯棒支承棒，該預兆檢測方法的特征在于，包括: 負荷測量步驟，在開始拉拔之后，在從預先規(guī)定的測量開始時間點至測量結束時間點為止的期間，對施加到上述芯棒支承棒的拉拔方向的負荷進行測量；以及 預兆檢測步驟，根據(jù)在上述負荷測量步驟中得到的負荷測量值來檢測粘滑現(xiàn)象的預兆。
2.根據(jù)權利要求1所述的粘滑現(xiàn)象的預兆檢測方法，其特征在于， 在上述預兆檢測步驟中，將上述負荷測量值針對規(guī)定頻帶進行頻率分析，在得到的頻譜的峰值強度超過規(guī)定基準值的情況下判斷為發(fā)生了粘滑現(xiàn)象的預兆。
3.一種管的冷拔方法，其特征在于， 在通過權利要求1或者2所述的預兆檢測方法檢測出粘滑現(xiàn)象的預兆時，使上述拉拔機對管的拉拔速度降低。
4.一種粘滑現(xiàn)象的預兆檢測裝置，對使用拉拔機對管進行冷拔時的粘滑現(xiàn)象的預兆進行檢測，其中，該拉拔機具備拉模、設置于該拉模內(nèi)的芯棒以及支承該芯棒的芯棒支承棒，該預兆檢測裝置的特征在于，具備: 負荷測量部，其在開始拉拔之后，在從預先規(guī)定的測量開始時間點至測量結束時間點為止的期間，對施加到上述芯棒支承棒的拉拔方向的負荷進行測量；以及 預兆檢測部，其根據(jù)由上述負荷測量部測量出的負荷測量值來檢測粘滑現(xiàn)象的預兆。
【文檔編號】B21C1/24GK104302415SQ201380025538
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年5月2日 優(yōu)先權日:2012年5月16日
【發(fā)明者】花田拓也 申請人:新日鐵住金株式會社