JPH0252563B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0252563B2
JPH0252563B2 JP57224014A JP22401482A JPH0252563B2 JP H0252563 B2 JPH0252563 B2 JP H0252563B2 JP 57224014 A JP57224014 A JP 57224014A JP 22401482 A JP22401482 A JP 22401482A JP H0252563 B2 JPH0252563 B2 JP H0252563B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stand
rolling
circumferential speed
roll
pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP57224014A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS59113907A (ja
Inventor
Yasuyuki Hayashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP57224014A priority Critical patent/JPS59113907A/ja
Publication of JPS59113907A publication Critical patent/JPS59113907A/ja
Publication of JPH0252563B2 publication Critical patent/JPH0252563B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B17/00Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling
    • B21B17/14Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling without mandrel, e.g. stretch-reducing mills

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は絞り圧延機における管の圧延方法に関
する。
一般に、継目無鋼管の製造ラインにおいては、
加熱炉において所要の温度まで加熱された素材を
穿孔圧延機において穿孔して穿孔素管を得た後、
穿孔素管を延伸圧延機において延伸圧延して延伸
素管を得た後、更に延伸素管を絞り圧延機におい
て所要寸法にまで絞り圧延して鋼管を得ることを
可能としている。
上記絞り圧延機は、複数スタンドからなる圧延
ロール群によつて構成され、各スタンドのロール
回転速度比を調整することにより、圧延中の素管
に加わるスタンド間張力を制御し、その肉厚を制
御可能としている。
ところで、上記のような絞り圧延機で素管を絞
り圧延する場合、素管の先端部に作用する張力は
零であり、その状態から素管の軸方向に張力が増
大して、素管の中央部において所定の張力に到達
する。また、素管の中央部における定常状態の張
力は後端側に向けて次第に減少し、素管の後端部
における張力は零となる。したがつて、素管の先
端部側および後端部側に作用する張力は、定常圧
延の行なわれる中央部に作用する張力に比して小
であり、素管の先端部および後端部の肉厚は他の
部分より厚く、増肉せしめられる傾向がある。こ
の素管の先端部および後端部に生ずる増肉部は、
通常、オフゲージのクロツプとして切捨てられ、
歩留り低下の原因となる。
そこで、従来、素管の先端所定部分または後端
所定部分が、素管の進行方向に関する所定の上流
スタンドと下流スタンドとにおいて圧延される
時、下流スタンドのロール周速度を加速制御し
て、先端部または後端部により大きな張力を付与
することにより、上記増肉現象を緩和する提案が
なされている。しかしながら、このように下流ス
タンドのロール周速度を加速方向で制御する場合
には、ロール駆動モータの応答性が遅くなり、十
分な増肉解消効果を得ることができない。
特許請求の範囲第1項に記載の本発明は、設備
を大型化することなく素管の先端部に作用するス
タンド間張力を迅速かつ確実に増加し、これによ
つて十分な増肉解消効果を得ることにより、素管
の先端部の形状不良部分の発生を低減して良品率
を向上することを目的とする。
また、特許請求の範囲第2項に記載の本発明
は、設備を大型化することなく素管の先端部およ
び後端部に作用するスタンド間張力を迅速かつ確
実に増加し、これによつて十分な増肉解消効果を
得ることにより、素管の先端部および後端部の形
状不良部分の発生を低減して良品率を向上するこ
とを目的とする。
特許請求の範囲第1項に記載の本発明は、複数
スタンドからなる圧延ロール群によつて素管を絞
り圧延する絞り圧延機における管の圧延方法にお
いて、素管の先端所定部分を圧延するに先立ち、
各スタンドのロール周速度を基準周速度より大き
くしておき、素管の先端部が下流スタンドを通過
する時点で、当該下流スタンドに対する上流スタ
ンドのロール周速度を一定の減速率で減速し、素
管の先端部が最終制御対象スタンドを抜ける時点
で、全スタンドのロール周速度が基準周速度とな
るように制御するようにしたものである。
また、特許請求の範囲第2項に記載の本発明
は、複数スタンドからなる圧延ロール群によつて
素管の絞り圧延する絞り圧延機における管の圧延
方法において、素管の先端所定部分を圧延するに
先立ち、各スタンドのロール周速度を基準周速度
より大きくしておき、素管の先端部が下流スタン
ドを通過する時点で、当該下流スタンドに対する
上流スタンドのロール周速度を一定の減速率で減
速し、素管の先端部が最終制御対象スタンドを抜
ける時点で、全スタンドのロール周速度が基準周
速度となるように制御し、次に、素管の後端所定
部分を圧延するに際し、素管の後端部が上流スタ
ンドを尻抜ける度に、当該上流スタンドに対する
下流スタンドのロール周速度を、より下流のスタ
ンドのロール周速度より一定の減速率で減速する
ようにしたものである。
まず、本発明成立の根拠について説明すれば、
以下の通りである。すなわち、絞り圧延機におい
てスタンド間張力を増減すべく、ロール周速度制
御を行なう場合に、制御信号がでてから矩形的に
ロール周速度が変化することが、張力制御の効果
上望ましい。しかしながら、実際には、駆動系の
慣性や制御系の応答性により、第1図に示すよう
な挙動を示す。ここで、反応時間τは、一般的に
下記(1)式によつて表わされる。
τ=ΣGD2N/375・TE …(1) 上記(1)式において、ΣGD2は駆動系の慣性モー
メントの総和、Nはモータの回転速度、TEは有
効トルクである。ただし上記有効トルクTEは、
下記(2)式によつて表わされる。
TE=|TM−TR−TF| …(2) 上記(2)式において、TMはモータトルク、TR
圧延トルク、TFは摩擦トルクである。すなわち、
モータを定常回転状態から加減速する場合には、
モータトルクTMと、圧延トルクおよび摩擦トル
クとの和(TR+TF)との差分だけが有効トルク
TEとして加減速仕事に関与する。したがつて、
モータトルクTMが一定の場合(通常のモータで
は定検出力の200%)には、圧延中に加速する場
合に比して、圧延中に減速する場合の方が有効ト
ルクTEが大きくなり、したがつて応答時間τが
小となる。すなわち、モータを圧延トルクTR
抗して加速する場合にはモータ容量の上限でモー
タトルクTMが押えられているので有効トルクTE
はある限度以上には大きくなることができない。
ところが、減速する場合には圧延トルクTRをあ
たかもブレーキのように使うことができるので有
効トルクTEは加速時に比べてはるかに大きくす
ることができる。仮りにモータ容量がコンバータ
側200%、インバータ側200%の場合をとつて、加
速時のTEαと減速時のTEβを比較すると定格の
TMCに対し次の如くになる。
TEα=|2TMC−TR−TF| …(3) TEβ=|−2TMC−TR−TF =|2TMC+TR+TF| …(4) ここで、TR≒TMC、TF≒0.1TMCとすれば、 TEα=|2TMC−TMC−0.1TMC| =0.9TMC …(5) TEβ=|2TMC+TMC+0.1TMC =3.1TMC …(6) となり TEα/TEβ=3.44 …(7) となる。すなわち、この結果を(1)式に代入して、
加速時のταと減速時のτβを比較すれば、 τα/τβ=TEβ/TEα=3.44 …(8) となり、加速時の応答時間ταが減速時の応答時
間τβに比べて3倍以上も長くなることが理解さ
れる。
すなわち、絞り圧延時に上流スタンドのロール
周速度を減速制御すれば、スタンド間張力が迅速
かつ確実に増加せしめられ、張力制御の効果を増
大することが可能となる。
また、各スタンドのロール駆動モータを大型化
する必要がなく、これによつて設備が小型化さ
れ、膨大な設備投資の抑制が可能となる。
以下、本発明の具体的実施例について説明す
る。ここで、この実施例においては、第2図に示
す絞り圧延機100の全スタンド数が24であり、
第1〜第10スタンドにおいて本発明の制御を行な
い、当該制御が加えられる素管101の先端部も
しくは後端部の所定長さ域は、最大で、隣接する
2つのスタンド間領域が画成する長さ(2L)で
あるものとする。
まず、圧延開始前における上記第1〜第10スタ
ンドのロール周速度は、第3図に示すように、そ
れらのスタンド(i)における定常圧延時の定常速度
Niに対して、適敵当な比率の加減速量δiだけ増速
された速度Ni(1+δi)で待機せしめられる。な
お、第3図は時間を横軸にとり、第1スタンド、
第2スタンド、第3スタンド、第iスタンドにお
けるロール周速度変化をそれぞれ実線、破線、1
点鎖線、2点鎖線で示している。
次に、素管101の先端部が第i+1スタンド
に噛込んだことが検出器102によつて検知され
ると、制御器103は、第i+1スタンドに対す
る上流スタンドとしての第iスタンドのロール周
速度を、 Ni(1+δi)→Ni(1+δi/2) のように減速制御するとともに、第iスタンドに
対する上流スタンドとしての第i−1スタンドの
ロール周速度を、 Ni-1(1+δi-1/2)→Ni-1 のように減速制御する。すなわち、上記減速制御
により、素管101の先端部は、ロール周速度が
Ni-1である第i−1スタンドと、ロール周速度が
Ni(1+δi/2)である第iスタンドとのスタンド 間で、定常状態における速度差より大なる速度差
に基づく張力を付加されるとともに、ロール周速
度がNi(1+δi/2)である第iスタンドと、ロー ル周速度がNi+1(1+δi+1)で増速待機せしめられ
ている第i+1スタンドとの間で、定常状態にお
ける速度差より大なる速度差に基づく張力を付加
される。なお、素管が第2スタンドに噛込み開始
する状態、および第11スタンドに噛込み開始する
状態下では、それぞれ、第1〜第2スタンド間、
第10〜第11スタンド間においてのみ張力制御が加
えられる。
また、素管101の後端部が第i−2スタンド
を尻抜けしたことが、検出器102によつて検知
されると、制御器103は、第iスタンドのロー
ル周速度を、 Ni→Ni(1−δi′/2) のように減速制御し、第i−1スタンドのロール
周速度を、 Ni-1(1−δi-1/2)→Ni-1(1−δi-1) のように減速制御するとともに、第i−2スタン
ドのロール周速度を、 Ni-2(1−δi′)→Ni-2(1+δi-2) のように増速して原状態に復帰させ、後続する素
管の圧延開始に向けて待機せしめられる。すなわ
ち、素管101の後端部は、ロール周速度が、
Ni-1(1−δi-1)である第i−1スタンドと、ロ
ール周速度がNi(1−δi′/2)である第iスタンド との間で、定常状態における速度差より大なる速
度差に基づく張力を付加されるとともに、ロール
周速度がNi(1−δi′/2)である第iスタンドと、 ロール周速度が定常速度Ni+1に維持されている第
i+1スタンドとの間で、定常状態における速度
差より大なる速度差に基づく張力を付加される。
なお、上記素管101の後端部が第9スタンドを
尻抜けする場合には、素管101の後端部は第10
スタンド〜第11スタンド間においてのみ張力制御
される。
ところで、上記実施例において各スタンドに設
定すべき適当な増速比率δiとは、各スタンドにお
ける圧延ロールが形成するカリバー面内の全域で
材料よりロール周速の方が早くなつて前方すべり
が生じ、到達可能な最大張力が得られるように設
定する。1例として、絞り圧延機を構成する各ス
タンドにおけるロールと材料との間の摩擦係数を
μ、ロール半径をR、絞り圧延機の入側、出側の
素管外径をh0,h1、入側、出側の素管肉厚をt0
t1、入側、出側のストレツチ係数(素管に作用す
る引張応力/素管の降伏強度)をZ0,Z1、各スタ
ンドにおけるストレツチ係数の全スタンドに関す
る平均値としての平均ストレツチ係数をZnとす
れば、近似的に下記(3)式が成立する。
ただし、上記平均ストレツチ係数Znは、下記
(4)式によつて表わされる。
Zn=r/t(2−εn)+(1−2εn)/r/t
(1−εn)−2(εn−1)…(4) ただし、上記(4)式におけるrt,εnは、それ
ぞれ下記(5),(6),(7)式によつて表わされる。
r=ln(t0/t1) …(5) t=lnh0−t0/h1−t1 …(6) εn=1/2(t0/h0−t0+t1/h1−t1)…(7) 上記(3)式においては、t1,Z1,Znを除いて全て
既知数である。また、(A)第1スタンドについて考
えた場合、Z0=0であるから(3)式に代入すればZ1
が求まり、(B)第2スタンドについて、第1スタン
ド出側のストレツチ係数Z1をZ0として(3)式に代入
してZ1が求まり、(C)以下、同様の手順でくり返し
計算を行ない1スタンド分づつ計算を進めていけ
ば、上記未知数の中で独立な変数はt1のみとな
り、このt1の値を適当に仮定して上記(3)式を計算
し、上記(3)式が成立するようなt1の値を算定し、
算定されたt1に基づいてZ1を求めれば、そのZ1
到達可能な最大ストレツチ係数となる。そこで、
この時の材料伸びεlと、定常圧延時の第iスタン
ドにおける材料伸びεl′から、第iスタンドにお
いて設定すべきロール周速度の適当な増速比率δi
は、下記(8)式によつて表わされる。
δi=k・εl/εl′ …(8) ここで、kは定数であり通常k=1とする。ま
た、εlは、下記(9)式によつて表わされる。
εl=t0(h0−t0)/t1(h1−t1) …(9) 以上のように、特許請求の範囲第1項に記載の
本発明は、複数スタンドからなる圧延ロール群に
よつて素管を絞り圧延する絞り圧延機における管
の圧延方法において、素管の先端所定部分を圧延
するに先立ち、各スタンドのロール周速度を基準
周速度より大きくしておき、素管の先端部が下流
スタンドを通過する時点で、当該下流スタンドに
対する上流スタンドのロール周速度を一定の減速
率で減速し、素管の先端部が最終制御対象スタン
ドを抜ける時点で、全スタンドのロール周速度が
基準周速度となるように制御するようにしたもの
である。したがつて、設備を大型化することなく
素管の先端部に作用するスタンド間張力を迅速か
つ確実に増加し、これによつて十分な増肉解消効
果を得ることにより、素管の先端部の形状不良部
分の発生を低減して良品率を向上することができ
る。
また、特許請求の範囲第2項に記載の本発明
は、複数スタンドからなる圧延ロール群によつて
素管を絞り圧延する絞り圧延機における管の圧延
方法において、素管の先端所定部分を圧延するに
先立ち、各スタンドのロール周速度を基準周速度
より大きくしておき、素管の先端部が下流スタン
ドを通過する時点で、当該下流スタンドに対する
上流スタンドのロール周速度を一定の減速率で減
速し、素管の先端部が最終制御対象スタンドを抜
ける時点で、全スタンドのロール周速度が基準周
速度となるように制御し、次に、素管の後端所定
部分を圧延するに際し、素管の後端部が上流スタ
ンドを尻抜ける度に、当該上流スタンドに対する
下流スタンドのロール周速度を、より下流のスタ
ンドのロール周速度より一定の減速率で減速する
ようにしたものである。したがつて、設備を大型
化することなく素管の先端部および後端部に作用
するスタンド間張力を迅速かつ確実に増加し、こ
れによつて十分な増肉解消効果を得ることによ
り、素管の先端部および後端部の形状不良部分の
発生を低減して良品率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はロール駆動モータの制御状態を示す線
図、第2図は本発明が実施される絞り圧延機を示
す制御系統図、第3図は本発明に係るロール周速
度の制御状態を示す線図である。 100……絞り圧延機、101……素管、10
2……検出器、103……制御器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 複数スタンドからなる圧延ロール群によつて
    素管を絞り圧延する絞り圧延機における管の圧延
    方法において、素管の先端所定部分を圧延するに
    先立ち、各スタンドのロール周速度を基準周速度
    より大きくしておき、素管の先端部が下流スタン
    ドを通過する時点で、当該下流スタンドに対する
    上流スタンドのロール周速度を一定の減速率で減
    速し、素管の先端部が最終制御対象スタンドを抜
    ける時点で、全スタンドのロール周速度が基準周
    速度となるように制御することを特徴とする絞り
    圧延機における管の圧延方法。 2 複数スタンドからなる圧延ロール群によつて
    素管を絞り圧延する絞り圧延機における管の圧延
    方法において、素管の先端所定部分を圧延するに
    先立ち、各スタンドのロール周速度を基準周速度
    より大きくしておき、素管の先端部が下流スタン
    ドを通過する時点で、当該下流スタンドに対する
    上流スタンドのロール周速度を一定の減速率で減
    速し、素管の先端部が最終制御対象スタンドを抜
    ける時点で、全スタンドのロール周速度が基準周
    速度となるように制御し、次に、素管の後端所定
    部分を圧延するに際し、素管の後端部が上流スタ
    ンドを尻抜ける度に、当該上流スタンドに対する
    下流スタンドのロール周速度を、より下流のスタ
    ンドのロール周速度より一定の減速率で減速する
    ことを特徴とする絞り圧延機における管の圧延方
    法。
JP57224014A 1982-12-22 1982-12-22 絞り圧延機における管の圧延方法 Granted JPS59113907A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57224014A JPS59113907A (ja) 1982-12-22 1982-12-22 絞り圧延機における管の圧延方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57224014A JPS59113907A (ja) 1982-12-22 1982-12-22 絞り圧延機における管の圧延方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59113907A JPS59113907A (ja) 1984-06-30
JPH0252563B2 true JPH0252563B2 (ja) 1990-11-14

Family

ID=16807231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57224014A Granted JPS59113907A (ja) 1982-12-22 1982-12-22 絞り圧延機における管の圧延方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59113907A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60199514A (ja) * 1984-03-22 1985-10-09 Sumitomo Metal Ind Ltd 管の絞り圧延方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5017360A (ja) * 1973-06-19 1975-02-24
JPS5540012A (en) * 1978-09-08 1980-03-21 Sumitomo Metal Ind Ltd Continuous elongating method of pipe

Also Published As

Publication number Publication date
JPS59113907A (ja) 1984-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4002048A (en) Method of stretch reducing of tubular stock
US4382375A (en) Method of rolling metal strip
US4086800A (en) Process and rolling mill for stretch reduction of tubes
JPH0252563B2 (ja)
US4414832A (en) Start-up and steady state process control for cooperative rolling
US4306440A (en) Methods and apparatus for rolling bars, rods and wire
CN1144630C (zh) 在张力减径机内轧管时管端增厚极小化的方法
JP3082415B2 (ja) 管の圧延方法
JPS60221108A (ja) 絞り圧延機における管端制御方法
JP3624235B2 (ja) 鋼管の延伸圧延制御方法
JP3397225B2 (ja) ストレッチレデューサによる管の圧延方法
JP2973885B2 (ja) 継目無金属管の延伸絞り定径圧延方法
SU997864A1 (ru) Способ настройки редукционно-раст жного стана
US4984444A (en) Method of reducing tubular products
JPS6245408A (ja) マンドレルミル圧延方法
JPS63303612A (ja) 連続式圧延機の速度制御装置
JPH04158906A (ja) 絞り圧延機の肉厚制御方法
JP2849239B2 (ja) 管の絞り圧延方法
JPH06170417A (ja) マンドレルバー張力制御装置
JPH0550117A (ja) 継目無管の長さ制御方法
JPH03133508A (ja) 厚肉シームレス管の絞り圧延方法
KR830000352B1 (ko) 금속 가공물의 압연장치
JPS5897408A (ja) ストレツチレデユ−サによる管圧延法
JPS63104703A (ja) 異径ロ−ル圧延における先端反り防止方法
JPS6030513A (ja) マンドレルミルの圧延制御方法