JPH0280108A - 継目無管の製造方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マンネスマン方式の継目無管の製造方法及び
その装置に係り詳しくはピアサ−及びエロンゲータの改
良に関する。

〔従来の技術〕

一般にマンネスマン方式の熱間継目無鋼管製造装置にお
いて、ピアサ−で穿孔する場合、ワークロールによりビ
レットに推力と回転力を与えてビレット中央部に高応力
を発生させ、ビレットの移動方向下流側に位置されマン
ドレルバ−で支持されたプラグでこのビレットを穿孔す
るようにしている。このとき、ビレットとプラグの摩擦
力によって、プラグとこのプラグを支持しているマンド
レルバ−も高速回転する。このマンドレルバ−の回転案
内及び振れ回りの規制にマンドレルバ−の周囲に配され
た複数のローラを備えるバーステプイアと呼ばれる装置
を用いてマンドレルバ−の回転を安定させるようにして
いる。

そして、マンドレルバ−先端のプラグによって穿孔され
て形成されたホローシェルが移動してきて、このバース
テプイアの位置にくると、このバーステプイアがホロー
シェルの外径よりも大きく径方向に開かれてホローシェ
ルの送りの妨げにならないように退避される。

〔発明が解決しようとする課題〕

そしてこの状態で、ホローシェルが高速回転されると、
このホローシェルの中心軌跡の振れ回りが大きくなって
、継目無鋼管に偏肉が生じたり、又は共振が発生して振
動、騒音が生じたりする問題点があった。

このような問題点を解決しようとして、従来はバーステ
プイアの前後にシェル径より少し大きいガイド孔を備え
たガイド部材を設けて、このガイド孔でホローシェルの
回転の振れ回りを規制しようとしでいる。また、バース
テプイアのローラとホローシェルの外周との隙間を小さ
くするようにローラ開度をできるだけ小さくしてローラ
をホローシェル外周に近づけるようにしてホローシェル
の振れ回りを制限していた。

ところが、上記の方法によっては、ガイド部材のガイド
孔の内周とホローシェルの外周との間の隙間を完全にな
くすることはできないので、ホローシェルの中心軌跡の
振れ回りを充分小さくすることができず、継目無鋼管の
偏肉が生じる原因となっているといった問題点があった
。またビレットをピアサ−で穿孔して形成されたホロー
シェルを更に拡径するためのエロンゲータにおいても同
様な問題点があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、
マンドレルバ−を挾持する複数の挾持ローラでホローシ
ェルを挾持することにより、マンドレルバ−及びホロー
シェルを安定した状態で保持できてホローシェルの中心
軌跡の振れ回りを小さくでき、継目無管の偏肉を減少さ
せることができる継目無管の製造方法及びその装置を提
供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するために、継目無管の製造
方法として、ワークロールより断面円形材に推力と回転
力を与え、マンドレルバ−の先端に取付けられたプラグ
でこの断面円形材を穿孔又は拡径してホローシェルを得
る継目無管の製造方法において、前記マンドレルバ−を
挾持する複数の挟持ローラを相互に離反、接近させるこ
とにより、穿孔又は圧延されたホローシェルが挟持ロー
ラの位置に送られてきた際に、このホローシェルを挾持
することを特徴とする。

また、その装置として、ワークロールにより断面円形材
に推力と回転力を与え、マンドレルバ−の先端に取付け
られたプラグでこの断面円形材を穿孔又は拡径してホロ
ーシェルを得るようにした継目無管の製造装置において
、マンドレルバ−を囲繞して相互離反可能に配された複
数の挟持ローラと、これらの挟持ローラをリンク機構を
介して連動して相互に接近、離反させる流体圧シリンダ
とを備えていることを特徴とする。

〔作用〕

そして、上記構成により、まずマンドレルバ−を複数の
挟持ローラで挾持させ、ホローシェルが移動してきたら
流体圧シリンダを作動させてリンク機構を介してこれら
の挟持ローラを離反、接近させてホローシェルをこれら
の挟持ローラで挾持させて、ホローシェルの中心軌跡の
振れ回りを規制させる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例について説明する。

第１図は本発明に係る製造装置を示し、パスラインＷの
両側の下方位置に相対向する基フレーム１．１が配置さ
れ、この基フレーム１，１間上側に両方に跨がった状態
で四角形状の第１フレーム２が配設されていて、この第
１フレーム２におけるパスラインＷの下方側に、軸線が
パスラインの方向に延びるレバー軸３が枢支されている
。そして、このレバー軸３に、パスラインＷ−側方（図
にて右側方）端部に第１挟持ローラ４を有し、他端にコ
ネクティングロッド５を枢着した逆への字状のレバー６
の中央部と、パスラインＷ−側方に長く延びる十字形状
のレバー７とが一体に回動可能に取り付けられている。

また、−側方位置の基フレーム１上に配設された略三角
形状の第２フレーム８の上端であって、パスラインＷの
一側方斜め上方側に前記レバー軸３と平行に別のレバー
軸９が枢着され、このレバー軸９に一方側がパスライン
Ｗ−側方斜め上方に延び他方側がパスラインＷ上側方に
延びる逆への字状のレバー１０の中央部が一体的に取り
付けられ、これとともにこのレバー軸９にパスラインＷ
−側方斜め上方に延びるレバー１１の一端部とが一体に
回動可能に取り付けられている。そして、レバー１０の
レバー軸９よりパスラインＷ上側方に延びる部分の端部
に第２挟持ローラ１２が枢着される一方、−側方斜め上
方の上端部に中空筒状のトラニオン１３が枢着されてい
る。

またレバー１１にフレーム８の一例縁の高さ方ｒｉｌｉ
ｌ中途部に枢着された第１流体圧シリンダ１４のロンド
先端が枢着されている。また−側方位置の基フレームｌ
の一側部にロンド先端をレバー７のパスラインＷ−側方
側端部に枢支された第２流体圧シリンダ１５が枢着され
ている。そして、前記レバー７の上向き部分の上端部に
下端部が枢着されたコネクティングロッド１６の上端が
前記トラニオン１３の中空部に摺動自在に挿入され、コ
ネクティングロッド１６の上端に止めナツト１７が螺着
されてコネクティングロッド１６がトラニオン１３から
抜けないようにされている。そして、レバー軸３の中心
点ａと、レバー７の上端部とコネクティングロッド１６
との枢着中心点すと、コネクティングロッド１６とレバ
ー１０との枢着中心点Ｃと、レバー軸９の中心点ｄとを
結んで形成される四辺形が平行四辺形になるように各部
材の位置、寸法等が決められ、レバーｌＯとレバー７と
コネクティングロッド１６とでリンク機構が構成されて
いる。

また、前記レバー６の他方側部分の下端部に枢着された
コネクティングロッド５が他側方（図にて左側方）の斜
め上方向に延設され、他側方の基フレーム１上に配設さ
れた三角形状の第３フレームエ８の上端であってパスラ
インＷ他側方に前記レバー軸３．９と平行なレバー軸１
９が枢着されている。そして、このレバー軸１９にレバ
ー２０．２１が、一方がパスラインＷ他側方下側向き、
他方がパスラインＷ側下側向きになるようにＬ字形に一
体に回動可能に取り付けられ、パスラインＷ他側方下側
向きの一方のレバー２０の下端に前記コネクティングロ
ッド５の上端が枢着され、また、パスラインＷ側下側向
きの他方のレバー２１のパスラインＷ側方下側先端に第
３挟持ローラ２２が枢着されている。そして、レバー軸
３の中心点ａと、コネクティングロッド５とレバー６と
の枢着中心点ｅと、コネクティングロッド５とレバー２
０との枢着中心点ｆと、レバー軸１９の中心点ｇとで形
成される四辺形が平行四辺形になるように各部材の位置
、寸法等が決められ、レバー６とコネクティングロッド
５とレバー２０とでリンク機構が構成されている。

また、各挟持ローラ４．１２．２２を各指示しているレ
バー１０とレバー６とレバー２１の各レバー軸９゜３．
１９の中心点ｄ、ａ、ｇから挾持ローラ枢着中心点まで
の長さは同寸法に形成されている。

また、レバー７の下向き部分の下端部にはブラケット２
３が取付けられ、基フレーム１にこのブラケット２３に
対向するスクリュージヤツキ２４が取付けられて、この
ブラケット２３のスクリュージヤツキ２４への当接によ
ってレバー７の回動域が規制されるようにしている。な
お、この保持装置Ｈは、第３図に示すようにホローシェ
ルＢ２の送り力筒に複数設けられている。

第２図はパスラインＷ、マンドレルバ−Ａとホローシェ
ルＢ２に対する各挟持ローラ４．１２．２２の接近、離
反状態を示した説明図で、第２図（ａｌはパスラインＷ
の中心に対して各挟持ローラ４，１２゜２２が離反した
状態を示し、第２図（ｂｌはマンドレルバ−Ａに対して
各挟持ローラ４．１２．２２が接近してマンドレルバ−
Ａを挾持した状態を示し、第２図（Ｃ）はホローシェル
Ｂ２に対して各挟持ローラ４゜１２．２２が離反した状
態を示し、第２図（ｄ）はホローシェルＢ２に対して各
挟持ローラ４．１２．２２が接近してホローシェルＢ２
を挾持した状態を示している。

また、第４図はビレットＢ１をマンドレルバ−Ａの先端
に取り付けられたプラグＰで穿孔する過程を示しており
、第４図（ａｌは穿孔直後の状態、第４図（ｂ）、　（
Ｃ）は穿孔中の状態、第４図（ｄｌは穿孔完了時の状態
を示している。

そして、上記構成により、第２図（ａ）に示すようにパ
スラインＷから各挾持ローラ４．１２．２２が離れた位
置にある状態から、マンドレルバ−Ａ（第３図参照）を
各挟持ローラ４．１２．２２によって挟持する場合には
、第１流体圧シリンダ１４と第２流体圧シリンダ１５と
を駆動させて各ロッドを伸長させ、レバー１０．１１を
反時計方向に回動させ、第２［０ローラ１２をパスライ
ンＷの中心側に向けて移動させる一方、トラニオン１３
が止めナツト１７と当接し、コネクティングロッド１６
を上方に引張り、レバー７．６がレバー軸３を中心とし
て反時計方向に回動して、第１挟持ローラ４がパスライ
ンＷの中心側に向けて移動される。また、レバー６の反
時計方向への回動によりコネクティングロッド５が第１
図において右側斜め下方へ引張られ、レバー２０．２１
が反時計方向へ回動して第３挟持ローラ２２がパスライ
ンＷの中心側に向けて移動される。

そして、各挟持ローラ４．１２．２２のパスラインＷの
中心側への移動によって、これら各挾持ローラ４．１２
２２によってマンドレルバ−Ａが挾持される。

次に第３図に示すように、継目無管の製造が開始されて
、ワークロールＭにより、ビレットＢ１には推力と回転
力が与えられ、マンドレルバ−Ａの先端に取り付けられ
たプラグＰによりビレットＢ１は穿孔されてマンドレル
バ−Ａ外周に沿って下流側へ送られる。そして、マンド
レルバ−Ａの先端部に取付けられたプラグＰによって穿
孔されたビレット８１つまりホローシェルＢ２が保持装
置Ｈの直前に位置したら、適宜位置に設けられたセンサ
ー（図示せず）によってこのホローシェルＢ２を検出し
、第２図（ｂ）に示すように、シェルＢ２の直進に支障
がないように各挟持ローラ４．１２．２２をシェルＢ２
から等間隔径方向へ離反させる。

そこで各挟持ローラ４．１２．２２をシェルＢ２から離
反させるには、第２流体圧シリンダ１５を作動させてロ
ッドを引き込める。このとき第１流体圧シリンダ１４の
流体圧は第２流体圧シリンダ１５の作動を妨げない程度
に弱めている。この第２流体圧シリンダ１５の上記作動
に伴って、レバー７とレバーＩＯとレバー６とが時計方
向に回動されて第２挟持ローラ１２と第１挟持ローラ４
とがマンドレルバ−Ａから離れる。そして、これと同時
にコネクティングロッド５が第１図において左斜め上方
向へ移動してレバー２０．２１が時計方向へ回動し、第
３挟持ローラ２２がマンドレルバ−Ａから離れる。上記
したように、レバー１０及びレバー６．２１の回動中心
点ｄ、ａ、ｇから各挾持ローラ４．１２．２２先端まで
の直線距離は同じであるから、各挟持ローラ４、１２．
２２とマンドレルバ−Ａの外周面との距離は等間隔にな
る。また、第２流体圧シリンダ１５の作動の際に、レバ
ー１１も時計方向へ回動するので、第１流体圧シリンダ
１４のロッドはシリンダ１４内に入り込む。同時にレバ
ー７が時計方向に回動することによって、レバー７の下
部に取り付けられたブラケット２３がスクリュージヤツ
キ２４の先端に接触して、レバー７の回動が規制され、
各挟持ローラ４．１２．２２のマンドレルバ−Ａ外周面
からの間隔が限定される。そして、各挟持ローラ４，１
２゜２２は第２図（Ｃ）に示すようにホローシェルＢ２
の外周面に対してわずかに隙間をもった状態に保持され
る。

そしてホローシェルＢ２が圧延方向に送られて各挟持ロ
ーラ４．１２．２２の間を通過した後に、第１流体圧シ
リンダ１４を作動させるとともに、第２流体圧シリンダ
１５を補助的に作動させて各ロッドを伸長させ、レバー
１０．１１を時計方向に回動させて第２挟持ローラ１２
をパスラインＷの中心側へ移動させる。これと同時に、
各挟持ローラ４．１２．２２でマンドレルバ−Ａを挟持
する場合と同様にしてコネクティングロッド１６，５等
を介して残りの第１挟持ローラ５と第３挟持ローラ２２
とをパスラインＷの中心側へ移動させて、各挾持ローラ
４，１２゜２２でホローシェルＢ２を第２図（ｄ）に示
すように挾持する。

このとき、ホローシェルＢ２はマンドレルバ−Ａに比べ
剛性が小さく非常に変形しやすいためにホローシェルＢ
２の材質、外径と肉厚等を考慮して、ホローシェルＢ２
が変形しない適当な力で各挟持ローラ４．１２．２２が
ホローシェルＢ２に接するように第１流体圧シリンダ１
４と補助的に使われる第２流体圧シリンダ１５との流体
圧を変えることで調整する。

また、力の調整方法は、流体圧を変える他に、ヘッド側
、ロンド側に圧を加え、差動シリンダとして使用するか
、シリンダ１５のロンド側に圧を加え、シリンダ１４の
力を適度に打ち消すか等の方法を用いて力を広範囲にわ
たって調整する必要がある。

そして、ビレットＢ１の穿孔過程が終了したら、第２図
（ａ）及び第４図（ｄ）に示すように、第２流体圧シリ
ンダ１５の作動によるロッドの引込みによって各挟持ロ
ーラ４．１２．２２を相互に離反させてホローシェルＢ
２から離した後にマンドレルバ−Ａ及びホローシェルＢ
２を所定の装置によって保持装置Ｈ９Ｈ・・・の外部に
排出させる。

このように、マンドレルバ−Ａを接近離反可能な複数の
挟持ローラ４．１２．２２で挟持する一方、これらの挟
持ローラ４．１２．２２を相互に離反させてから接近さ
せてホローシェルＢ２を挾持させて穿孔、送出するよう
にしたので、マンドレルバ−Ａ及びホローシェルＢ２の
拘束が安定してなされ、ホローシェルＢ２の中心軌跡の
振れ回りを小さくすることができて、継目無管の偏肉を
減少させることができる。

次に、本発明の方法及び装置によって、ホローシェルＢ
２を製造したテスト結果を次に述べる。

ホローシェルＢ２の外径が２４４．５　＊■、肉厚が１
２．４１鶴、重量が９５０ｋｇである場合に、偏肉率が
第６図のグラフに示すように従来の装置で行ったときに
平均１３．１％であったものが、第５図のグラフで示す
ように本発明の装置で行ったときに平均１１．７％に減
少した。

なお、本実施例は本発明をピアサ−に適用したものにつ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、ホローシェルを
拡径するエロンゲータにも適用できる。

〔発明の効果〕

本発明は上記のような構成を有し、作用をなすものであ
るから、ホローシェルを安定した状態で挟持できて継目
無管の偏肉を減少させることができる等の効果を奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る継目無管の製造装置の一実施例を
示す正面図、第２図＋ａｌはその各挾持ローラが互いに
離反されている状態の説明図、第２図（ｂｌはその各挾
持ローラでマンドレルバ−を挾持した状態の説明図、第
２図（Ｃ）は各挾持ローラを互いに所定間隔離反させて
ホローシェルをその間に通した状態の説明図、第２図＋
ｄｌは各挟持ローラでホローシェルを挾持した状態の説
明図、第３図は本発明に係る製造装置でマンドレルバ−
及びホローシェルを挾持した状態の略示平面図、第４図
ｆａｔはそのビレットの穿孔過程初期においてマンドレ
ルバ−のみを各挟持ローラで挾持した状態の略示平面図
、第４図（ｂ）、　（Ｃ）はそのビレットの穿孔過程が
進んでマンドレルバ−とホローシェルとをそれぞれ各挟
持ローラで挾持した状態の略示平面図、第４図ｆｄ）は
そのビレットの穿孔過程が終了して各挟持ローラを互い
に離反した状態の略示平面図、第５図は本発明に係る保
持装置でホローシェルを挾持した状態でビレットの穿孔
を行った場合のホローシェルに生じる偏肉率を示すグラ
フ、第６図は従来の装置でビレットの穿孔を行った場合
のホローシェルに生じる偏肉率を示すグラフである。 Ａ・・・マンドレルバ−Ｂ１・・・ビレットＢ２・・・
ホローシェル　４．１２．２２・・・挾持ローラ１４、
１５・・・流体圧シリンダ 特　許　出願人　　住友金属工業株式会社代理人　弁理
士　　河　　野　　登　　夫茅 図 傷内等 算 面 備り率 亀 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ワークロールより断面円形材に推力と回転力を与え
   、マンドレルバーの先端に取付けられたプラグでこの断
   面円形材を穿孔又は拡径してホローシェルを得る継目無
   管の製造方法において、 前記マンドレルバーを挟持する複数の挾持ローラを相互
   に離反、接近させることにより、穿孔又は圧延されたホ
   ローシェルが挾持ローラの位置に送られてきた際に、こ
   のホローシェルを挾持することを特徴とする継目無管の
   製造方法。 ２、ワークロールにより断面円形材に推力と回転力を与
   え、マンドレルバーの先端に取付けられたプラグでこの
   断面円形材を穿孔又は拡径してホローシェルを得るよう
   にした継目無管の製造装置において、 マンドレルバーを囲繞して相互離反可能に配された複数
   の挾持ローラと、これらの挾持ローラをリンク機構を介
   して連動して相互に接近、離反させる流体圧シリンダと
   を備えていることを特徴とする継目無管の製造装置。