JPH0787929B2 - 傾斜ロ−ル圧延機による管の圧延方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は傾斜ロール圧延機による管の圧延方法に関す
る。

［従来の技術］ 継目無鋼管等の金属関の圧延方法として、ピアサー、エ
ロンゲーター、リーラー等の傾斜ロール圧延機を用いる
ものがある。傾斜ロール圧延機は、第９図もしくは第10
図に示すように、一対をなす圧延ロール１のそれぞれを
一定の進み角で傾斜配置し、各圧延ロール１に囲まれる
圧延領域の略中心部にプラグ２を配置し、該圧延領域の
両側方にガイドシュー（第９図にあっては固定シュー
３、第10図にあってはローラーシュー４）を配置して構
成される。プラグ２は不図示のプラグバーの先端部に支
持される。なお、第10図において５はガイドプレートで
ある。

上記傾斜ロール圧延機にあっては、両圧延ロール１によ
り圧延される被圧延材６の軸心部にプラグ２を挿入し、
両圧延ロール１とプラグ２にて被圧延材６を減肉圧延す
る。また、圧延中の素管６の外面をガイドシュー（固定
シュー３あるいはローラーシュー４）により拘束し、素
管６の長手方向への延伸を促すとともに、素管６を圧延
パスライン上に固定可能としている。

ここで、従来の傾斜ロール圧延機による管の圧延方法に
あっては、両ガイドシュー（固定シュー３あるいはロー
ラーシュー４）の中心点が、両圧延ロール１を結ぶロー
ル中心線上に配置され、また両圧延ロール１の周速度は
同等とされている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記従来の傾斜ロール圧延機による管の
圧延方法にあっては、圧延中の素管およびプラグがマン
ドレルバーを中心として異常に振動し、悪寒の内外面疵
を生じたり、圧延設備の破損を招来する等の不都合があ
る。

本発明は傾斜ロール圧延機における圧延中の異常振動を
防止可能とすることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の第１は、一対をなす圧延ロールのそれぞれを一
定の進み角で傾斜配置し、各圧延ロールに囲まれる圧延
領域の略中心部にプラグを配置し、該圧延領域の両側方
にガイドシューを対称配置してなる傾斜ロール圧延機に
よる管の圧延方法において、両ガイドシューの中心点
を、両圧延ロールの軸心を結ぶロール中心線に対する一
方の側にずらして配置するようにしたものである。

本発明の第２は、一対をなす圧延ロールのそれぞれを一
定の進み角で傾斜配置し、各圧延ロールに囲まれる圧延
領域の略中心部にプラグを配置し、該圧延領域の両側方
にガイドシューを配置してなる傾斜ロール圧延機による
管の圧延方法において、両圧延ロールに周速差を付与す
るようにしたものである。

本発明の第３は、一対をなす圧延ロールのそれぞれを一
定の進み角で傾斜配置し、各圧延ロールに囲まれる圧延
領域の略中心部にプラグを配置し、該圧延領域の両側方
にガイドシューを配置してなる傾斜ロール圧延機による
管の圧延方法において、両ガイドシューの中心点を、両
圧延ロールの軸心を結ぶロール中心線に対する一方の側
にずらして配置し、かつ両圧延ロールに周速差を付与す
るようにしたものである。

［作用］ 傾斜ロール圧延機にあっては、高速で回転する圧延ロー
ルと、プラグバーの先端部に支持されて固定されていな
い不安定なプラグとにより、被圧延材を圧延する。この
不安定な圧延状態は、ガイドシューがプラグおよび素管
に及ぼす力Fs（第３図参照）により安定化せしめられ
る。力Fsはプラグおよび素管の中心を、両圧延ロールの
軸心を結ぶロール中心線に設定しようとする力として作
用する。この力Fsの作用下におけるプラグおよび素管の
ポテンシャルエネルギーUs（＝−∫Fsdx）を第４図に示
すとおりであり、プラグおよび素管は上記ポテンシャル
エネルギーUsの谷すなわちロール中心線に設定されて安
定化する。

他方、圧延ロールはプラグおよび素管をロール中心線の
いずれか一方にずらそうとする力Frを及ぼし（第３図参
照）、この力Frの作用下におけるプラグおよび素管のポ
テンシャルエネルギーUrは第４図に示すとおりである。

プラグおよび素管に実際に作用する力Ftは上記FsとFrの
和であり（第３図参照）、プラグおよび素管の実際のポ
テンシャルエネルギーUtは上記ポテンシャルエネルギー
UsとUrの和となる（第４図参照）。上記ポテンシャルエ
ネルギーUtは第４図に示すように、ロール中心線の両側
に２つの谷すなわち安定点Ｋをもつ、しかもなだらかな
状態となる。したがって、圧延時の素管の回転、強圧下
等による不安定要素が小さい場合には、プラグおよび素
管はロール中心線の両側にあるポテンシャルエネルギー
Utの谷のいずれか一方にて安定するものの、不安定要素
が大きくなると広い範囲で振動を生ずることになる。

しかるに、両ガイドシューの中心点を、ロール中心点の
一方の側に△Ｈだけずらした場合には、前述の力Fsが第
５図に示すように変化し、これにともなって力Ftも第５
図に示すように変化する。また、ポテンシャルエネルギ
ーUsは第６図に示すように変化し、これにともなってポ
テンシャルエネルギーUtも第６図に示すように変化す
る。この場合には、このポテンシャルエネルギーUtの谷
すなわち安定点Ｋは１つとなり、しかも深い谷となるた
め、プラグおよび素管は上記安定点から大きく振動する
ことなく安定化する。

なお、請求項１の本発明にあっては、両ガイドシューを
対称配置するとともに、両ガイドシューの中心点をロー
ル中心線のいずれの側にずらしても良い。このため、圧
延機の運転経過に従い、両ガイドシューの中心点のずら
し方向を交互に切り換えるものとすることができ、この
結果として、両ガイドシューの摩耗を互いに均等化する
ことができる。

また、両圧延ロールに周速差△Ｎを付与する場合には、
前述の力Frが第７図に示すように変化し、これにともな
って力Ftも第７図に示すように変化する。また、前述の
ポテンシャルエネルギーUrは第８図に示すように変化
し、これにともなってポテンシャルエネルギーUtも第８
図に示すように変化する。この場合には、このポテンシ
ャルエネルギーUtの谷すなわち安定点Ｋあ１つとなり、
しかも深い谷となるため、プラグおよび素管は上記安定
点から大きく振動することなく安定化する。

また、本発明にあっては、両ガイドシューの中心点をロ
ール中心線に対する一方の側にずらして配置し、かつ両
圧延ロールに周速差を付与するものであってもよく、こ
の場合のポテンシャルエネルギーUtの谷すなわち安定点
Ｋも１つとなり、しかも深い谷となるため、プラグおよ
び素管は上記安定点から大きく振動することなく安定化
する。

［実施例］ 第１図は本発明の第１実施例に係る傾斜ロール圧延機を
示す正面図であり、この傾斜ロール圧延機10は、一対を
なす圧延ロール11のそれぞれを一定の進み角で傾斜配置
し、各圧延領域に囲まれる圧延領域の略中心部にプラグ
12を配置し、該圧延領域の両側方に固定シュー13を対称
配置している。

しかして、この傾斜ロール圧延機10にあっては、両固
定シュー13の中心点13Cを、両圧延ロール11の軸心を結
ぶロール中心線11Cに対する一方の側にずらして配置
し、かつ両圧延ロール11に周速差△Ｎを付与すること
としている。

したがって、この傾斜ロール圧延機10によれば、前述の
とおり、プラグ12および素管14のポテンシャルエネルギ
ーUtの谷すなわち安定点Ｋが１つとなり、しかも深い谷
となるため、プラグ12および素管14は上記安定点から大
きく振動することなく安定する。

また、この傾斜ロール圧延機10によれば、両固定シュー
13を対称配置するとともに、両固定シュー13の中心点13
Cをロール中心線11Cのいずれの側にずらしても良い。こ
のため、圧延機10の運転経過に従い、両固定シュー13の
中心点13Cのずらし方向を交互に切り換えるものとする
ことができ、この結果として、両固定シュー13の摩耗を
互いに均等化することができる。

なお、傾斜ロール圧延機10は、上記とのいずれか一
方を実施するものであってもよい。

第２図は本発明の第２実施例に係る傾斜ロール圧延機を
示す正面図であり、この傾斜ロール圧延機20が前記圧延
機10と異なる点は、固定シュー13に代えて強制駆動され
るドライブローラーシュー21を用いたことにある。この
傾斜ロール圧延機20にあっても、両ローラーシュー21
の中心点21Cを、ロール中心線11Cに対する一方の側にず
らして配置し、かつ両圧延ロール11に周速差△Ｎを付
与することとしている。

しかして、この傾斜ロール圧延機20によれば、前述のと
おり、プラグ12および素管14のポテンシャルエネルギー
Utの谷すなわち安定点Ｋが１つとなり、しかも深い谷と
なるため、プラグ12および素管14は上記安定点から大き
く振動することなく安定化する。

なお、この傾斜ロール圧延機20にあっても、上記と
のいずれか一方を実施するものであってもよい。

本発明者の実験結果によれば、両ガイドシューの中心
点を、ロール中心線に対して−20〜20mm程度ずらし、お
よびまたは両圧延ロールの周速差を−20〜20％の範囲
で異ならせる時、圧延中の異常振動を良好に防止できる
ことが認められる。

なお、ドライブローラーシューを用いたエロンゲーター
において、直径７・5/8インチ、８・5/8インチ、出側肉
厚15〜25mmの素管を圧延する時、両ローラーシューの中
心点をロール中心線に対して△Ｈ＝5mmずらし、両圧延
ロールに周速差△Ｎ＝７％を付与することにより、従来
の圧延において発生した30Gの異常振動を２〜3Gの安定
圧延状態に抑えることができた。また、従来の圧延にお
いて７〜８％の発生率で発生していた異常振動起因の素
管表面疵を０％にまで低減できた。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、傾斜ロール圧延機にお
ける圧延中の異常振動を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す正面図、第２図は本
発明の第２実施例を示す正面図、第３図は両ガイドシュ
ーの中心点がロール中心線にある時のガイドシューおよ
び圧延ロールがプラグおよび素管に及ぼす力を示す線
図、第４図はプラグおよび素管の第３図に対応するポテ
ンシャルエネルギーを示す線図、第５図は両ガイドシュ
ーの中心点がロール中心線に対してずれた時のガイドシ
ューおよび圧延ロールがプラグおよび素管に及ぼす力を
示す線図、第６図はプラグおよび素管の第５図に対応す
るポテンシャルエネルギーを示す線図、第７図は両圧延
ロールに周速差を付与した時のガイドシューおよび圧延
ロールがプラグおよび素管に及ぼす力を示す線図、第８
図はプラグおよび素管の第７図に対応するポテンシャル
エネルギーを示す線図、第９図は従来の固定シューを備
えた傾斜ロール圧延機を示す正面図、第10図は従来のロ
ーラーシューを備えた傾斜ロール圧延機を示す正面図で
ある。 10……傾斜ロール圧延機、 11……圧延ロール、 11C……ロール中心線、 12……プラグ、 13……固定シュー、 13C……中心点、 14……素管、 20……傾斜ロール圧延機、 21……ローラーシュー、 21C……中心点。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対をなす圧延ロールのそれぞれを一定の
   進み角で傾斜配置し、各圧延ロールに囲まれる圧延領域
   の略中心部にプラグを配置し、該圧延領域の両側方にガ
   イドシューを対称配置してなる傾斜ロール圧延機による
   管の圧延方法において、両ガイドシューの中心点を、両
   圧延ロールの軸心を結ぶロール中心線に対する一方の側
   にずらして配置することを特徴とする傾斜ロール圧延機
   による管の圧延方法。
2. 【請求項２】一対をなす圧延ロールのそれぞれを一定の
   進み角で傾斜配置し、各圧延ロールに囲まれる圧延領域
   の略中心部にプラグを配置し、該圧延領域の両側方にガ
   イドシューを配置してなる傾斜ロール圧延機による管の
   圧延方法において、両圧延ロールに周速差を付与するこ
   とを特徴とする傾斜ロール圧延機による管の圧延方法。
3. 【請求項３】一対をなす圧延ロールのそれぞれを一定の
   進み角で傾斜配置し、各圧延ロールに囲まれる圧延領域
   の略中心部にプラグを配置し、該圧延領域の両側方にガ
   イドシューを配置してなる傾斜ロール圧延機による管の
   圧延方法において、両ガイドシューの中心点を、両圧延
   ロールの軸心を結ぶロール中心線に対する一方の側にず
   らして配置し、かつ両圧延ロールに周速差を付与するこ
   とを特徴とする傾斜ロール圧延機による管の圧延方法。