JPS5961507A - マンドレルバ−張力制御方法 - Google Patents

マンドレルバ−張力制御方法

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Publication number
JPS5961507A
JPS5961507A JP57171866A JP17186682A JPS5961507A JP S5961507 A JPS5961507 A JP S5961507A JP 57171866 A JP57171866 A JP 57171866A JP 17186682 A JP17186682 A JP 17186682A JP S5961507 A JPS5961507 A JP S5961507A
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JP
Japan
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tension
mandrel bar
mandrel
bar
rolling
Prior art date
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Pending
Application number
JP57171866A
Other languages
English (en)
Inventor
Masatoshi Masumori
増森 正敏
Akihiro Tanaka
明弘 田中
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP57171866A priority Critical patent/JPS5961507A/ja
Publication of JPS5961507A publication Critical patent/JPS5961507A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/78—Control of tube rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B17/00—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling
    • B21B17/02—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling with mandrel, i.e. the mandrel rod contacts the rolled tube over the rod length
    • B21B17/04—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling with mandrel, i.e. the mandrel rod contacts the rolled tube over the rod length in a continuous process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B25/00—Mandrels for metal tube rolling mills, e.g. mandrels of the types used in the methods covered by group B21B17/00; Accessories or auxiliary means therefor ; Construction of, or alloys for, mandrels or plugs
    • B21B25/02—Guides, supports, or abutments for mandrels, e.g. carriages or steadiers; Adjusting devices for mandrels

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

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は管材を圧延するマンドレルミルの一部を構成す
るマントンルバーの張力制御方法に関するものである。
〔発明の技術的背景〕
継目無@管は、ピアサ−(P I ERCER)等で穿
孔さnた管材(SHELL以下シェルと称する)に、マ
ンドレルバ−(MANDREL BAR)を挿入した1
ま溝付ロールを使用する複数スタンド圧延機に依り、連
続圧延され所定の肉厚、長さ、真円度に圧延・さfl−
る。このマンドレルバ−とpt付ロールケ使用する圧延
機群に依り構成さ7’Lるマンドレルミル(NIANI
−)REL MILL ) U、孔ffJ o −ルl
C依6連続圧延機一種である。しかし、シェル圧延であ
るが故にマンドレルバ−が重要な機椋9累として存在す
る点が他の線材棒鋼等の条に11圧延機とは異なってい
る。このマンドレルバ−の圧延中に於ける駆動・操作が
マンドレルミルの生産性及び圧虹機の製品品質に多大な
影響葡りえている。
現在、マンドレルミルハ、このマンドレルバ−の操作方
法に依り二種類に大別出来る。
即ち、その431の方法はマンドレルミルの入口デープ
ル上でマンドレルバ−をシェルに挿入し、圧i3:中ば
マンドレルバ−を操作する事なく圧延を終了するいわゆ
るフルフロート方式マンドレルミルである。
その2P、2の方法は、第1の方法と同様に、マンドレ
ルミルの入口チープル上でマンドレルバ−1l−シェル
に挿入する。その後マンドレルミルに1靭込ませる前に
マンドレルバ−の一端′に−・1定装置に依り固定し、
マンドレルバ−の呻き全拘束した壕までマンドレルミル
に噛込才せて圧夕止を行なう。そして、圧延中は[k1
定装置I俣奮走行させる事に依りマンドレルバ−の進行
速度音制御する方式である。この方式として世1えはM
 I3 M(Mulji S+an<I Pipe M
ill、多収スタンドミル)方式マンドレルがある。
〔h景技術の問題点〕 以上述べた2神知の方式のうち、1ζ渚の名=llえ1
.1’ MPM 方式マンドレルにあっては、マンドレ
ルバーに働く張力が変動丁几ば、圧延トルクや圧延荷重
、シェルに働く張力(圧縮力)等が変動し、安定な圧延
を妨げ、ひいては肉ノ、9、長さ、真円度等の変sur
もたらし、歩留りや製品品質の低下をもたらすことにつ
ながる。
〔発明の目的〕
本発明は上記事情にかんがみてなさj、たもので、安定
した圧延ができ、こ扛により肉厚、厚さ、真円度等の変
動の少ない管材が得られるマンドレルパー張力制御方法
を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は上記目的vi−達成するために、マンドレルバ
−駆動装置のトルク変動に依るマンドレルバ−に働く張
力の変動を相殺消去為べくマンドレルバ−の走行速[’
に調節し、マンドレルバ−vc 働< e力をマンドレ
ルバ−駆動装置のトルク変動に拘らず一定に制御するよ
うにしたものである。
〔発明の実施例〕
以T木発明について図面全参照して祝明するが、cl、
しめに、マンドレルミルに依って圧伸;する鳩舎の基本
モテルについて述べる。銀1図は’1i(14”Jロー
ルlとマンドレルバ−2の間でシェル3が圧々1!、さ
才1.ている模式図である。マンドレルバー2にtit
後方張力TBIが働いていて、マンドレルバ−+7) 
iil方張力TB i + 1 = O1′又シェル3
のV方眼jJ Tmi及び前方張力Tm i + 1 
(d共に00状p目にあるとする。なお、前方および後
方張力tit圧縮力であっても同様である。
このような圧妨二状態に、前述したマンドレルバ−拘束
方式に相幽し、且つ最初の圧傅機又はに後の圧延機のみ
で圧延が為さnている場合に相当する。第1図に於いて
圧延荷TikPio−出帆トルクをGioとすると、圧
延トルクGioは次の(1)式に依ジ示さノl、る。
Gio =TBI−Ri +21JPio +・+++
・(i)但しく1)式に於いてRiは溝付ロールの形状
、寸法及びシェル3の出帆前後の形状、寸法とマンドレ
ルバ−2の径に依り決まる平均ロール半径であシ、at
は板材又は条鋼圧延等の圧延に於いて、一般に2 n 
1 = Gi o/P i oと表わされる物理側に対
応するものである。又、マンドレルバ−2とシェル3は
常に相対速度が有るので、この両者間の運動摩擦係数μ
iと、後方張力TBiと、圧延荷重Pioとの間には次
の(2)式で示す関係が有ろ。
TBi=2μiP i o  ・” ・・・−(2)以
上述べたことは単一圧延機の場合であるが、マンドレル
ミルは複数スタンドの圧延m ’t: % ツ連続圧延
機であシ、この連続圧延機においては圧延機前後面の被
圧砥料には、張力又は圧縮力が働くものである。
第2図に3スタンド連続圧延の模式図金示す。
アンドレルミルに於いては隣接する圧延機のロール軸は
互いに90°の交差角金持って配列しているものである
が、便宜上図の様に交差角全無視して表現して有る。第
2図に於いてiスタンドに注目して見ると、iスタンド
の圧延トルクQ、は次式で示される。
Gi =TBi ”  Ri  −’1’Hi++ ・
Ri+2Aipi+ΔGib−Δ(ンif    ・・
・・・・・・・ (3)(3)式に於い1ΔGibはシ
ェル3に1スタンドより見て後方張力Tmiが発生した
事によるトルク変化分であジ、ΔGifはシェル3にi
スタンドから見て前方張力Tm i + tが発生した
事に依るトルク変化分である。上記(1)〜(3)式は
マンドレルミルに依るシェル圧延の基本モテル式の一部
分であルカ、(1)〜(3)式からも理解出来る杵にマ
ンドレルバ−に伸)く張力TBi及びTI+i+1がを
町7丁ノ1は、圧延トルクや圧延荷重、シェル3に伽1
〈張力(11:組方)等が変動し、安定な圧延ケ防げ、
ひいては肉厚・長さ・真円度等の変F+J+奢もたらし
ザ留シや製品品質の低下をもたらす事につながる。
本発明はこのようなことから第3図のように(’f+T
成したところに特徴全有するマンドレルバ−走行装置1
ij12の上に設けらnた固定装置^、1)に依り、マ
ンドレルバ−2は固定さ才11、シェル3に1・11人
さtj−1*<;る後にマンドレルバ−走行装置12が
設定さfL7’c速度で前進し、マンドレルに噛込ませ
て圧延t−開始する。圧延中、マンドレルバ−走行装置
12は演詐装置17からの速度基準信号19に依り走行
する。この速度基準信号19は、走行装置駆動電動機1
4の速度及び電流に依り張力が一定に成る様店節さj、
ている。
シェル3へのマンドレルバ−2の挿入は、マンドレルバ
−2を固定する前でも良い。なお、13は駆動装置、1
5はマンドレルバ−2の速度検出器、16は駆動邂動機
14の電流検出器、20は張力基準である。このような
構成のものにおいて、シェル3に挿入さ才したままのマ
ンドレルバ−2を固定装置11に依り固定し、走行装置
12に走行前進させる事によりマンドレルミルに噛込1
せる。圧延中も走行装置12を走行させておく。この時
、マンドレルバ−2に働く張力と走行装置12の駆動’
1LIT71機14の駆動トルクGHQ関保は次式で示
さj、る。
G 13・皓 8  =   TBVB +   aB
   −−(4)但し、ω は駆動電動機14の角速度
、T、3はマンドレルバ−2に(flJ<’fM力、V
Biff:マントレルバ−2の速度、α8は走行装置4
゜12の仕様に依って決凍る定数である。マンドレルバ
−2の速度V1.はマンドレルバ−2が塑性変形しない
剛体であり、嘉動山、動轡14の角速度ω1.と走行装
置12の減セ(ニルにより容易に求めら′i1. /)
。
又、LQ<小1)トルクG11は G)、=β、、i(ia  ・・−・=−(5)世LK
ld駆動i’K jT1+ IF 74 fi!;I 
有(7) 定KQ、 fd 1i?’f ”4F−11
、Rtj ?N 4:4’子’1℃流、β、lは走行装
置12の什杵に依って決まる定数である。甘た、磁束 
tr逆起’ilT、力すなわち、駆動’P1.1lit
l l:jl& I 4 (7) 9++1i (□ 
rl(,1[Iイ:Tと電機子1日、圧降下、1aIa
O差に比f・11するの”’C:、 こnらの事からマンドレルバ−の速度v1.(”一定に
併持している時のマンドレルバ−2に働く張力TBは駆
動′MY、 Nib機14の駆動トルクすなわち、軍機
子屯流Jaに比例する事がわかる。同様に駆動トルクが
一定でもマンドレルバ(−2の速度VBが変動−ffL
ば張力Tおも変動する事が前に述べた様にマンドレルバ
−2に働く張力THの変動はマンドレルミルの圧延トル
クおシェルに働く張力圧延荷重の変動を招く為に、肉厚
寸法、真円度等を一定に保つ為にはマンドレルバ−2に
働く張力THを一定にしなければならない。そこで、電
流検出器16で検出した電機子電流、Ia及び電動機端
子′室圧検出器18で検出した端子′1に圧ETから(
4′)式に依り張力T、(k求め、この張力TBが圧延
スケジュールに合せて設定さ几た張力基準に一致する様
なマンドレルバ−2の速度VB會演q、装置17に依シ
演涛する。すなわち下式である。
但し上記式中のTBは圧延スケジュールに合せて設定さ
ノ1.た眼力基準(第3図の20に相当するンである。
この様にしてンおめた速ルニV8全・、賭jut1装買
13に速度基準として寿える事に依9走行装置12の)
L行速11tすなわちマンドレルバ−2の長B L(C
’V 43 k M周節し、191< n・b 7M、
 flrt+ 17+ 74tn u!<jill )
ルクのり・に1υノにも拘わらず一定の張力にマンドレ
ルバ−2に与える事が出来る。
以上1!!=X動トルクカ)らマンドレルバ−2K イ
■仙<張力奮求め速度に帰還す7)事で張力を制御゛1
″6方式について述べたが、第4図のように張カケ面接
検1[1てきる張力言1(例えばロードヤル)21を画
附(〜、その張カバF21からの張力信喝が一定になる
様にマンドレルバ−2の速度V B k fli’1征
1するようにしてもよい。又、こハ5−までの説明1r
j−駆動jill動機14として直流市、1idl l
弗を念頭においてセ1(べたが同様に父流屯!1TII
機に依ってもi・lj J!’iu制φ1j及び〕JI
<動トルクの検/Ji 、制御が可能なので同等の効果
を得る刊二1か出来心。
〔光リノ1の効果〕 以上γIsべた本発明によれば、りi定した圧延がtき
、これにより肉厚、厚さ、真円度等の変動の少ない管材
が得らノするマンドレルバ−張力制御方法全提供できる
。
【図面の簡単な説明】
第1図は溝付ロールとマンドレルバ−の間でシェルが圧
延されている状態の模式図、第2図は3スタンド連続圧
延の場合の模式図、第3図は本発明方法の一実施例を説
明するための概略構成図、第4図は本発明方法の他の実
施例を元−r概略構成図である。 1・・・溝付ロール、2・・・マンドレルバ−13・・
・シェル、11・・・固定装置、12・・・走行装置、
I J ・・・駆動装置、14−・・駆rR)J’fI
L’rRh m、15 ・・・速度検出器、16・・・
電流検出器、17・・・演許装置、18・・・′電動機
端子電圧検出器、21・・・張力検出R;ン。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)圧延時走行可能なマンドレルバーと溝付ロールを
    有する複数スタンドの圧延機とにより、前記マンドレル
    バーを管材に挿入した寸まで溝付ロールに依シ圧延する
    マンドレルミルに於いて、前記マンドレルバ−に働く張
    力を検出し、走稀速度を調〜i+する事を特徴とするマ
    ンドレルバ−張力制御方法。
  2. (2)  マンドレルバーに働く張力は、マンドレルパ
    ーを走行態@、させる駆動装置の駆動トルクから検出す
    る事を特徴とする!侍li/トMl”■求の範囲第1項
    記載のマンドレルパー張力制御方法。
  3. (3)  マンドレルバ−に働く張力は、直接張力側で
    検出する事を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のマ
    ンドレルバ−張力制御方法。
JP57171866A 1982-09-30 1982-09-30 マンドレルバ−張力制御方法 Pending JPS5961507A (ja)

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JPS5961507A true JPS5961507A (ja) 1984-04-07

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59120309A (ja) * 1982-12-28 1984-07-11 Toshiba Corp マンドレルバ−張力制御装置
CN107283126A (zh) * 2017-07-04 2017-10-24 宁波永信钢管有限公司 一种穿孔调头设备的使用方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5775209A (en) * 1980-10-30 1982-05-11 Toshiba Corp Pipe piercing mill and its tension controlling method

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