JPS5874206A - 金属管の圧延設備 - 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】 本発明はマンドレルミル法により鋼管等の金属管を製造
する圧延設備に関する。

マンドレルミル法による継目無鋼管の製造は、丸鋼片を
ピアサにて穿孔して中空素管を得た後、マンドレル（マ
ンドレルパー）　ヲコノ中空素ｔＫ押通し、そのマンド
レルを挿通した状態の中空素管をマンドレルミルに通し
て圧延することにより行われる。このミルはカリバーロ
ールを備えた圧延ロールスタンド複数基をタンデムに配
設したものであり、中空素管はこの圧延機を通る間にマ
ンドレルとカリバーロールとに内外径を規制すれて外径
及び肉厚が減じられ、所定寸法の鋼管が製造されること
になる。

このようなマンドレルミル法はマンドレルの拘束状態に
応じて３つの方法に分類される。先ず７ルアローティン
グマンドレルミル法は、中空素管に押通されたマンドレ
ルが何ら拘束されずに管と共に移動する方式であり１．
中空素管に対するマンドレルの相対速度が変動し、鋼管
の長手方向に偏肉が発生する欠点を有するが、中空素管
のマンドレルミルロールへの噛込み性が良好であり、薄
肉管を高能率で製造する上で有利である。

このフル７０−テイングマンドレルミル決の欠点を解消
するために％４図に示すように圧延中にマンドレルＭＢ
を中空素管の進行方向（図中の白抜矢符方向）に所定速
度で＄励させるべくマンドレルミル後４［−マンドレル
保持袋ｗ１（マンドレルリテイナ装置）２のクランプ２
ｂで拘束してその＄納を制御するリテインドマンドレル
ミル法（セミ７０−ティングマンドレルミル法）が開発
されている。この方法は長手方向の寸法精度が高まるが
、中空素管のマンドレルミルへの噛込み性カ悪イコト、
マンドレルＭＢの寿命がやや悪いこと等が欠点としてあ
げられる。

また上述した２方法は、共に圧延終了後にマンドレル先
端部を鋼管後端部に嵌合拘束させた状惑で、鋼管とマン
ドレルとを一体的に前方へ排出し、嫌工程にてストリッ
パ装置を用いて鋼管後端部に拘束されているマンドレル
を鋼管から抜き出して分離する工程を有するために、以
下に示す叩き欠点が生じる。

即ちこれらの方法にあっては、第５図（ａ）に示す如く
ストリッパ装置８へ搬送された鋼管は、その鋼管ＳＰ後
端郡にマンドレル先端部端部が嵌合拘束されており、そ
のマンドレルＭＢ後端部をストリッパ装置８のクランプ
８ａで把持し、第５図（ｂ）【示す如く、鋼−ｇｓＰ後
端向をストリッパ装置８のダイ５ｂＫ４き当て九状急に
てマンドレルＭＢを白抜矢符方向へ移動させて鋼管ＳＰ
からマンドレルＭＢ−を引き抜くのであるが、上記搬送
のためＫ１２〜２０秒程度１を要するので、圧延直後Ｋ
　１０００℃程度の温度を−１する鋼管ＳＰが搬送中に
８００℃１ 以下に降縣し、熱収縮が起きてマンドレルＭＢを強固に
拘束するため、マンドレルＭＢの引抜きに際して１大な
力を要し、これＫより鋼管ＳＰ後端部が変ノｅ　して後
工程への搬送に支障をきたす。またマンドレルＭＢは局
面に潤滑剤として黒鉛等を゛、これが搬送中に酸化劣化
するた めにその潤滑性能が低下してマンドレルＭＢの摺接によ
り鋼管ＳＰの内周面にかなりの長さにわたって擦過傷が
付き、成品品質を低下させる。

上述の如き欠点を解消する九めにリトラクトマンドレル
ミル法が提案されているが、これはリテインドマンドレ
ルミル法と同様、圧延中はマンドレルＭＢ後端部を拘束
してその＄励を制御するのであるが、第６図に示すよう
にピンチロールスタンド レルミル４の出側にこれと連続してタンデムに配設し、
圧延終了後はマンドレルＭＢを停止拘束しキストラクタ
５１にて引き抜くこ とにより、圧延ラインにおいてマンドレルＭＢと鋼管Ｓ
Ｐとを分離するものである。また上記エキストラクタ５
１を用いる代わりに、第７図に示す如く鋼管ＳＰの外径
及び端面を抑えるストリツピンクダイ装置ｆｌｔ５をマ
ンドレルミル４の出側に設け、これにより圧延終了後に
鋼管ＳＰを固定し、マンドレルＭＢを白抜矢符の方向へ
後退させてマンドレルＭＢと鋼管ＳＰとを分離する方法
もある。このようなりトラクトマンドレルミル法は、マ
ンドレルＭＢとｌ１４ｆＳＰとを分離するのが内錐な材
料の圧延には有効であるが、サイクルタイムが長くなっ
て能率が低下する。またエキストラクタ、５１を設置す
る場合には多額の設備費を要する、従ってマンドレルＭ
Ｂと鋼管ＳＰとを分離するのが困難な材料の圧延につい
てもこのリトラクトマンドレル法ＬＩｉあまり用いられ
ず、経済的に不利な熱押し法が用いられるのが諺通であ
る。

これらの３方法は上述した如く大々利点入点を何するが
、この３方沃を同一ラインにてス施できる設備は未だ提
供されていない。

本発明は所かる事情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的とするところは噛込み性が良好で薄肉管を高能率
で圧延することができるフルフローティングマンドレル
ミル法と、長手方向の寸法精度が良好な管を高能率で圧
延することができるリテインドマンドレルミル法と、マ
ンドレル及び圧延管の分離が困難な特殊材料を圧延する
ことができるリトラクトマンドレルミル法とを同一ライ
ンにて実施することができる設備を提供するにある。

以下末完１１をその実施例を示す図面に基づいて詳述す
る。第１図は本発明に係る金属管の圧延設備の平面レイ
アクトを示す模式的平面図であり、第２図はマンドレル
移送装置及びマンドレル保持装置を示す模式的立面図で
あり、更に第３図は第２図の■−■線による模式的断面
図である。

ｍ人テーブルｌはピアサ等にて９托された中空素管Ｈ５
を、マンドレル保持装置２に向けて横送りし、その上へ
中空素管Ｈ８を装入截置する装置である。マンドレル挿
通装置３は、該装入テーブルｌの終端部に配置されてお
り一その配置位置にて装入テーブル１上を横送シきｈて
くる中空素管Ｈ５を−ｄｌＰ止させ、該中空素管Ｈ５の
中空部に向けてマンドレルＭＢを送り込み、該マンドレ
ルＭＢを中空素管Ｈ３の中空部に挿通させた状吟にて先
行圧延が終了するまで待機させるようになっている。先
行圧延終了後は、装入テーブルｌにより上述の如くマン
ドレルＭＢが挿通された中空部ｖＨ８がマンドレル保持
装置２上に載置されるよう罠なっているが、該マンドレ
ル保持袋ｄ　２　ｒｉ、駆１１１Ｊ＃（図示せず）によ
り前後進するチェーン２ａの所定位置に上面開放のドッ
グ２Ｃが設けてあり、該ドッグ２ｃによりマンドレルＭ
Ｂ後端部が挾持され、中空素管Ｈ８を圧延している闇は
、マンドレルＭＢのφ蛸が制御されるようＫなっている
。

所くして中空素管Ｈ８ｊ″ｔマンドレル保持装置２によ
り、ドッグ２Ｃを介してマンドレルＭＢの移１が制御さ
れつつ圧延されることとなるが、該マンドレル保持装置
１１１２は、マンドレルＭＢが押通された中空木管Ｈ８
をマンドレルミル４へ噛み込ませた後はマンドレルＭＢ
を開放し、フル７０−テイングマンドレルミ゛ル法も実
施できるようになっている。

マンドレルミル４はカリバーロールをｆ［’Ｌ４なる圧
ｔロールスタンドをタンデムに複数基配置６した構成と
なっており、そのカリノミ−ローｌしの軸方向は、鉛直
方向に対して４５°傾斜させ、−且つ相隣するロールス
タンド同士で９０’相異なるように配設されている。そ
してマンドレルミル４のカリバーロールのカリバー径は
圧延進行方向に向かうに従って順次小さくなっていて、
マンドレルＭＢを押通した状態の中空素管Ｈ８を該マン
ドレルミル４に通すことにより、マンドレルＭｆｌカリ
ノ電−ロールとの間でその内外径を規制し、外径及び肉
厚を減じて所定寸法の鋼管ＳＰとすることができる。

マンドレルミル４の出側には、その延長線上にストリッ
ピングダイ装置１５が設置されており、リトラクトマン
ドレルミル法を実施する場合には、このストリッピング
ダイ装置ｓを作動させることＫより、第７図に示した如
く、この段階でマンドレルＭＢと鋼管ＳＰとを分離する
εとができるようＫなっている。ま九このストリッピン
グダイ装置ｓを設置する代わりに、ｆ１６図に示し九如
くエキストラクタ５１をマンドレルミル 値し、これを作動させることにより、鋼管ＳＰを引き抜
くことができる構成としてもよいことは勿論である。な
おフル７０−ティングマンドレルミル法又はリテインド
マンドレルミル法を実施する場合には、この段階におい
て鋼管ＳＰからマンドレルＭＢを引き抜かすに１その延
長線上に配された送出コンベア６へ該鋼管ＳＰを搬送す
るようになっている。

更にその送出コンベア６の側方にはパイプ回収テーブル
７が紋値されており、上述の如く圧延されたｍ管ＳＰＦ
ｉ、送出コンベア６によりパイプ回収テーブル７の設置
位置まで搬送された後、パイプ回収テーブル７へ横送り
される。そしてこの段階においても鋼管ＳＰＫ啼ンドレ
ルＭＢがまだ嵌合されている場合（フルフローテイング
ヤンドレルミル去又はリテインドマンドレルミル法の場
庁）に、パイプ回収テーブル７の圧延進行方向とは反対
１１１１１０所定位＋ｅｔ　Ｋ　′ｇ！設されたストリ
ッジ寸装置８により、そのマンドレルＭＢが引き抜かれ
るようになっている。即ちストリジパ装置８は、グイ８
ｂとクランプ８ａを設けたチェーンコンベアとからなっ
ており、ダイ８ｂＫ鋼管ＳＰ後端面を衝き当てた状′ｔ
ｌＡＫてマンドレルＭＢ後端部をクランプ８ａで把持し
クク鋼管ＳＰからマンドレルＭＢｆ−引き抜き、鋼管Ｓ
Ｐをその後レデューサへ送給するか、又は成品として回
収する。なお、この段階において鋼管ＳＰからマンドレ
ルＭＢが既に引き抜かれている場合（リトラクトマンド
レルミル法の場合）にはストリッパ装置８は作動させな
め。

更にストリッパ装置８の出側（圧延進行方向とは逆方向
）Ｋは、その延長線上にマンドレル返却装置９が設置さ
れており、該マンドレル返却装置９により、上述の如く
鋼管ＳＰから引き抜かれ九マンドレルＭＢは、該マンド
レル返却装置９と前記マンドレル押通装［１３との闇に
設置されたマンドレル貯留テーブル１００設置位Ｉｔま
で返送されり後、該マンドレル貯留テープ′ル１Ｇへ横
送りされる。然してマンドレル貯留テーブル１０上にて
マンドレルＭＢは、適宜貯留され九後、マンドレルミル
４側３へ供給され、再度マンドレルミル法による圧延に
供されることとなる。

然るに本発明に係る設備においては、上述した一連の設
備に加え薔、前記−ンドレ・・保持装置ｉ１２と前記マ
ンドレル返却装置９との間に、マンドレル移送装置１１
が設けられており、ストリッピングダイ装ｗｔ５を作動
させて鋼管ＳＰからマンドレルＭＢを圧延直後に引き抜
く場合（リトラクトマンドレルミル法の場合）に、引き
抜い友マンドレルＭＢをマンドレル返却装置９へ直接移
送することができるようになっている。

第２図及び第３図は前述した如くマンドレル移送装置１
１及びマンドレル保持装置２を示した図面である。マン
ドレル保持装置２＃′ｉ複列に配されたチェーン２８．
２−の闇の要所にマンドレル載置台２ｄがマンドレルＭ
Ｂを載置すべく跨設され、ｉ′ またチェーン２ａめ所定位置に上面開−放のドッグ２ｃ
がマンドレル′Ｍ”：：：Ｂ後端部を挾持すべく跨設さ
れた構造となっている。対設された複列のチェーン２ａ
、２ａの外側（マンドレル返却装＠９とは反対側）下方
における、駆紡側スプロケット（マンドレルミル４より
遠い方のスプロケット）　１１ｈＫ近い位置には油圧シ
リンダｌｌｂがそのロッドｌｌｉをマンドレルミル４側
に向けてトラニオン支持されている。このロッドｌｌｉ
には連杆ｌｉｅが回動自在にマンドレルミル４側へ延在
連結されている。

一方第２図に示すようにリトラクトマンドレルミル法の
場合に鋼管ＳＰから抜き出されたマンドレルＭＢが後退
限まで戻された状ｆｌにおいてマンドレル載置台２ｄ及
びドッグ２Ｃがｒ在しない位置には・先端部にマンドレ
ル返却装置９に向けて下降傾斜する厚肉部を有するパド
ルキツカｌｌａがチェーン２ａの周回方向と直交する回
きの水平軸ｌｌｊに固着されている。この水平軸ｌｌｊ
は支柱１１ｋ。

１１ｋにて両端を回動自在に支持されており、前記連杆
ｌｉｅの対応位置とリンクアームｌｌｃ、　ｌｌｃ・・
・１１ｃにて連結しである。リンクアームｌｌｃ、　ｌ
ｌｃ・・・１１　ｃは、水平軸１１ｊＫは固定的に連結
してあり、ま九連杆ｌｉｅには回動自在に連結しである
。／ｆドルキツカｌ１ｍは油圧シリンダｌｌｂのロッド
ｌｌｉを退入させ九夷線で示す状態ではチェーン２ａの
周−回動域の下側に位置しておシ、２点鎖線で示すよう
にロッドｌｌｉを進出させるとチェーン２ａの周回同−
城の少し上まで回動突出するようＫしである。これによ
りマンドレル載置台２ｄ及びドッグ２Ｃの上に載置され
ているマンドレルＭＢは突き上げられ、パドルキツカｌ
ｌａ上面の傾斜扛よってマンドレル返却装置９側へ転動
排出される。マンドレル保持装置２とマンドレル返却装
置９との闇には、マンドレル移送装置２側からマンドレ
ル返却装置９１１１１１に向けて下降傾斜させた転送台
ｌｉｄが設けられており、そのマンドレル保持装置２側
はマンドレル返却装置９例のチェーン２”１カ少し上方
Ｋまで延在させてあり、該転送台ｌｉｄにて、マンドレ
ル載置台２ｄ及びドッグ２Ｃから排出されたマンドレル
ＭＢを受は得るように、しである。

伝送９１１ｄのマンドレル返却装置９側端郡Ｋｔ：ｉス
トッパｌｌｆが突設されており、転送台ｌｉｄ上を転送
してきたマンドレルＭＢはこのストッパｌｌｆにより一
旦停止されるようＫなっている。更にこのストッパ配置
位置にはストッパｌｌｆを乗り越えてマンドレル返却装
置９ヘマンドレルＭＢを移載すべくキツカｌ１ｇが設け
られている。以上のよ、うに構成されたマンドレル移送
装置１１によりリトラクトマンドレルミル法の場合に鋼
管ＳＰから抜き出されたマンドレルＭＢｔｉ、その後退
端まで戻さ°れた軟融にてパドルキツカｌｌ！によりマ
ンドレル載置台２ｄ及びドッグ２Ｃ上から排出された後
、伝送台ｌｉｄを伝送し、その後、マンドレルぷ却装置
９へ移載されることとなる。

叙上の如く構成された圧延設備に用いて鋼管を製造する
場合において、先ずフルフローティングマンドレルミル
法を適用するときは、マンドレルＭＢが挿通された中空
素管ＨＳは、そのマンドレルＭＢが拘束されない軟融で
マンドレルミル４にて圧延されて鋼管ＳＰとなり、その
鋼管ＳＰはその後端部にマンドレルＭＢ先端部が嵌合さ
れたまま、パイプ回収テーブル７へ搬送され、そこでス
トリッパ装置１ｉｔ８により鋼管ＳＰとマンドレルＭＢ
とに分離され、前者はレデューサへ送給されるか、又は
成品・とじて回収され、後者はマンドレル返却装置１１
９によりマンドレル貯留テーブルｌＯへ返送されて再度
圧延時に使用すべく貯留されることとなる。またリテイ
ンドマ、ンドレルミル法を適用するときは、マンドレル
ＭＢが挿通された中空素管Ｈ８＃ｉ、そのマンドレルＭ
Ｂ後端部をドッグ２ｃにより挾持しつつマンドレルＭＢ
の移動を制御しつつ圧延して鋼管ＳＰを形成するが、圧
延完了後も鋼管ｓｐは、その後端部にマンドレルＭＢ先
端部が嵌合されたままパイプ回収テーブル７へ搬送され
るので、上述し九フル７０−テイングマンドレルミル法
ト同様にストリッパ装置８により鋼管ＳＰとマンドレル
ＭＢとが分離され、前者はレデューサ−へ送給されるか
、又は成品として回収され、後者はマンドレル返却装置
ｉ１９によりマンドレル貯留テーブル１０’へ返送され
て再度圧延時に使用すべく貯留さｎることとなる。更に
リトラクトマンドレルミル法を適用する生き１、は、マ
ンドレルＭＢが挿通さ−・ れた中空素管Ｈ５Ｆｉ、圧延が完了された直後に１スト
リツピングダイ装置５により鋼管ＳＰを固定し、マンド
レルＭＢ後端部をドッグ２ｃにより挾持してそのマンド
レルＭＢを後退させることにより、マンドレルＭＢと鋼
管ＳＰとを分離する。そして分離されたマンドレルＭＢ
を、パドルキツカ１１ａによりｇり上げるとドッグ２ｃ
ｔｊ上面が■いているので、マンドレルＭＢｔｉ＆送台
ｌｉｄへ蹴）出され、転送台ｌｉｄ上を自走した後、そ
の終端部にてキツカｌ１ｇにより献シ上けられてマンド
レル返却装置９上へ移送声れる。そしてマンドレルＭＢ
はマンドレル返却装置１９によシマンドレル貯留テーブ
ル１０へ返送されて再度圧延時に使用すべく貯留される
こととなる。一方圧延された鋼管ＳＰは、パイプ回収テ
ーブル７へ搬送され、ここからレデューサへ送給される
か、又は成品として回収されることとなる。

従って本実施例の如き鋼管圧延設備を用いて鋼管を圧延
する場合は、フル７０−ティングマンドレルミル法、リ
テインドマンドレルミル法及びリトラクトマンドレルミ
ル法の３方法を同一ツインにて実施できることとなる。

以上詳述した如く本発明に係る金属管−の圧延設備ハ、
中空素管にマンドレルを挿通するマンドレル挿通装置と
、マンドレルミルにて圧延される間、マンドレル後端を
拘束すべきマンドレル保持装置と、マンドレルミル出側
にてその延長線上に配された第１の誉・マンドレル分離
手段（ストリッピングダイ装置）と、前記マンドレル保
持装置、マンドレルミル及び第１の管・マンドレル分離
手段にて定まる管移送ラインの側方にこれと平行的に設
けられた第２の管・マンドレル分離手段（ストリッパ装
置）と、該第２０管・マンドレル分離手段にて分離され
たマンドレルを前記マンドレル挿通装置へ供給ナベきマ
ンドレル貯留部へ返送するマンドレル返却装置と、前記
マンドレル保持装置からマンドレル返却装置へマンドレ
ルを横送り移載するマンドレル移送装置とを具備するこ
ととしたので、噛み込み性が良好で薄肉管を高能率で圧
延することができるフル７０−ティングマンドレルミル
法と、長手方向の寸法精度が良好な管を高能率で圧延す
ることができるリテインドマンドレルミル法と、マンド
レル及び圧延管の分離が困嬢な特殊材料を圧延すること
ができるリトラクトマンドレルミル法とを同一ラインに
て実施できることとなり、本発明は金属管の製造技術の
向上に多大の貢献をなすものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る鋼管圧延設備のレイアクトを示す
模式的平面図、４２図はマンドレル移送装置及びマンド
レル保持装置を示す模式的立面図、第３図＃ｉ第２図の
出−■線による模式的断面図、第４図はリテインドマン
ドレルミル法を示す模式図、％５図（ａ）、　（ｂ）は
ストリッパ装置を示す模式図、第６図、第７図はりトラ
クトマンドレルミル法ヲ示す模式図である。 ２・・・−ｒンＦＬｙルＷ持装ｄ　　３・・・マンドレ
ル挿通装置ｄ　４・・・マンドレルミル　５・・・スト
リッピングダイ装置１　８・・・ストリッパ装置　９・
・・マンドレル返却袋ｖｔ　１１・・・マンドレル移送
装置　ＭＢ・・・マンドレル　Ｈ８・・・中空素管、Ｓ
’Ｐ・・・鋼管時　許　出　願　人　　　住友金属工業
株式会社代理人　弁理士　　河　野　登　夫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　マンドレルを押通した状態の中空素管をマンドレ
   ルミルにて圧延する金属管の製造設備中空素管にマンド
   レルを押通するマンドレル挿通装置と、 マントビルミルにて圧延される間、マンドレル後端を拘
   束すべきマンドレル、保持装置と、マンドレルミル出側
   にてその延長線上に配された第１の管・マンドレル分離
   手段と、前記マンドレル保持装置、マンドレルミル及び
   第１の管・マンドレル分離手段にて定まる管移送ライン
   の側方にこれと平行的に設けられた第２の管・マンドレ
   ル分離手段と１、該第２の管・マンドレル分離手段にて
   分離されたマンドレルを前記マンドレル挿通装置へ供給
   すべきマンドレル貯留部へ返送するマンドレル返却装置
   と、 前記マンドレル保持装置からマンドレル返却装置へマン
   ドレルを横送り移載するマンドレル移送装置とを具備す
   ることを特徴とする金属管の圧延設備。