どのような操作動作によってバックアップ ロールが過負荷になるのでしょうか?

圧延パラメータの不適切な設定

過度の転がり力

• ストリップ材料の特性とローラーの耐荷重能力を理解せずに、盲目的に圧延力を増加させることは、過負荷運転の一般的な原因です。

  例えば、厚いストリップを薄いストリップに素早く圧延したい場合、ストリップ材料の降伏強度とストリップローラーの定格圧延力に応じてパラメータを設定せずに、圧延力を過度に増加させると、ストリップローラーは設計容量をはるかに超える圧力を受けることになります。これにより、ローラーの過度の弾性変形、さらには塑性変形が発生する可能性があり、ローラーの形状精度が損なわれるだけでなく、ローラー表面の摩耗も増加します。

回転速度が速すぎる

• 圧延速度と圧延力には相関関係があり、圧延速度が速すぎると、ストリップとストリップローラーの間に大きな摩擦が発生します。ストリップの安定した圧延を維持するために、圧延力をそれに応じて増加させる必要があることがよくあります。

  例えば、高速圧延時には、ストリップの前後方向の滑りがより顕著になり、この現象を克服するためにより大きな圧延力が必要となり、ストリップローラーの過負荷につながりやすくなります。また、圧延速度が速すぎると、圧延プロセス中に発生する熱が急激に増加し、ローラー本体の熱膨張を引き起こし、ローラー本体への圧力がさらに増加します。

不適切な張力制御

• ストリップの張力が高すぎると、ストリップ ローラーに追加の圧力が発生します。

  たとえば、連続圧延生産ラインでは、前部テンション ローラーと後部テンション ローラー間の張力が適切な範囲を超えると、ストリップがストリップ ローラーにしっかりと押し付けられ、ストリップ ローラーにかかる半径方向の圧力が増加します。

  この過度の張力により、ストリップとローラー本体との間の摩擦の不均一な分布、過度の局所的圧力、ストリップローラーの局所的過負荷、ローラー本体の過度の摩耗や変形などの問題が発生する可能性もあります。

機器の故障や異常事態への不適切な対応

ストリップ偏差

ストリップの偏向は、圧延工程でよく見られる問題です。ストリップが偏向すると、ローラーの片側にストリップの圧力が不均一になります。
オペレーターが時間内にストリップの偏差を見つけて修正しないと、この不均一な圧力がストリップ ローラーに作用し続け、局所的な過負荷が発生します。
たとえば、ストリップがローラーの片側に蓄積されると、その側のストリップローラーにかかる圧力は通常の圧延時の圧力よりもはるかに高くなり、ローラーの局所的な変形や摩耗の増加を引き起こします。

転がり部に異物が侵入

ストリップとストリップローラーの間に異物（金属片、工具など）が入ると、瞬間的に圧延力が増加します。

設備に有効な異物検出および保護装置が装備されていない場合、またはオペレーターが異物を発見した後、すぐに機械を停止しない場合、ストリップローラーは異物の作用により過負荷になります。この過負荷は短時間ですが強い衝撃である可能性があり、ローラー表面に穴やひび割れなどのローラー本体の損傷を引き起こします。

無理な生産計画の調整

耐荷重能力を超えるストリップの連続圧延：

• 生産設備において、ストリップローラーの支持能力を考慮せずに、ストリップローラーが厚すぎる、硬すぎる、または幅が広すぎるストリップを連続的に圧延できるようにすると、過負荷運転が発生します。

  たとえば、適切な設備調整を行わずに、極厚の高強度合金鋼ストリップを連続的に圧延するようにストリップローラーを配置すると、この高強度圧延作業により、ストリップローラーが通常の動作範囲を超える高応力状態に保たれるため、ストリップローラーは長期にわたる高負荷下で疲労損傷を起こしやすくなります。