JPS6033584B2 - パイプのフラッシュ溶接用装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば幹線パイプラインの敷設における如き
野外条件下ならびに工場条件下のいずれにおいても比較
的大径のパイプを溶接するために使用し得るパイプのフ
ラッシュ溶接用装置に関する。

既存のパイプのフラッシュ溶接用装置は下記３種の分類
のいずれかに類別し得る。

○｝ 溶接変圧器を含めて全機構が被溶接パイプ外部に
配置された外部型熔接機。

｛２１ 溶接変圧器を含めて全機構が被溶接パイプ内部
に配置された内部型溶接機。

‘３１ 芯合せ機構およびアプセット機構が被溶接パィ
プ内部に収容されているに対し溶接変圧器および電流接
触機構はパイプ外部にある組合せ型溶接機。

外部型溶接機は比較的小蓬のパイプの溶接用として推奨
されるもので、外部型溶接機で大径パイプを溶接せんと
すれば大重量で取扱不便な装置が必要となる。

外部型溶接機の場合には継手部の検査がきわめて困難で
ある。内部型溶接機は、幹線パイプラインの敷設の場合
の如く、溶接機が一つの継手部から他の継手部に移動せ
しめられる場合の野外および工場の両条件下における大
径パイプの溶接用として推奨される。

内部型溶接機の大きさはパイプ径によって制限され、従
って特に熔接変圧器ならびに電流接触部材に関して最上
級の設計および製作が絶対に必要である。組合せ型溶接
機は一般に工場条件下における中径パイプ（８２０乃至
１０２仇舷）の溶接用として推奨される。

この種の溶接機の機構はパイプの内部および外部の両方
にあり、そのため機構および継手部は容易こ近付き得な
い。サイズが大きくなることも組合せ型溶接機の今一つ
の不利益である。従って、大蚤パイプのフラッシュ溶接
用としては内部型溶接機が最も適したものである。アメ
リカ合衆国特許第３１６４７１８号には、パイプ内部で
作動する如く設計され、パイプをクランプするための軸
方向に移動し得る稀付体および髄方向に移動し得ない綿
付体を装備した細長支持部村より成り、各稀付体が電流
導入体を通じて溶接変圧器に連結されているパイプのフ
ラッシュ溶接用装置が教示されている。

この先行技術の装置は、藤方向に移動し得ない稀付体内
の円筒の一つの上で継手部近くに配置されたドーナツ型
溶接変圧器を有している。

電極顎と変圧器とは可榛ｉ性母線により連結されている
。電極顎は円周上に等間隔に配置されかつ装置構造から
絶縁されている。操作に際し、パイプが円周および端面
のどちらについても理想的であることはないので、フラ
ッシュ作用は被溶接パイプの端面の若干部分すなわち互
いに最も近接した部分においてのみ開始される。

フラッシュが進行するにつれ、全端面が後触状態になる
。このフラッシュ作用の初期段階の結果として、変圧器
は局部的に作動する。すなわち、変圧器巻線のうちの若
干分のみに負荷がかかり、それはフラッシュの行われる
端薗部に最も近い巻線である。従って変圧器電力は分断
的に消費され、フラッシュの初期段階が過大に引延ばさ
れる。フラッシュ初期段階の所要時間は全溶接工程の所
要時間に影響し、先行技術の装道の生産能力増大の可能
性に制限を与える。本発明は、電流導入体の構造を変更
することによって、操業上さらに生産性および信頼性の
高いパイプ内部において作動する如く設計されたパイプ
のフラッシュ溶接用装置を提供することが可能となると
いう事実の発見に基〈ものである。

前述の目的は、パイプ内部で作動する如く設計これ、パ
イプをクランプするための鞠方向に移動可能なおよび敵
方向に移動不能な締付体を装備した細長い支持部材より
成り、該縦付体は電流導入体を通じて溶接変圧器に連結
された電極顎を有しており本発明によれば電流導入体が
細長支持部材と軸万向に移動不能な緒付体とによって限
定される環状遊際内に配置されかつ互いに絶縁された２
個の同軸接触筒の形をなしていることを特徴とするパイ
プのフラッシュ溶接用装置の提供によって達成される。
このような電流導入体は構成が簡単で、従ってパイプの
フラッシュ溶接用装置の信頼性を高める。

この電流導入体によれば、溶接変圧器からの入力が減少
せしめられ、フラッシュ初期段階の時間は短縮され、パ
イプ・フラッシュ溶接用装置の生産能力が向上する。各
接触筒の電極額との電気的結合は、熔接前にパイプをク
ランプする際と溶接後にパイプを解放する際に顎が半径
方向に運動するに伴い同一の電気的結合を保持し得る如
く、可榛性ケーブルによって実現されることが好ましい
。

以下、添付図面を参照して実施態様例によって本発明を
説明する。

添付図面の第１および２図において、パイプのフラッシ
ュ溶接用装置１は溶接さるべきパイプ２内部に収容され
、その長手方向軸が被溶接パイプ２の軸と一致する細長
い支持部材３を有している。

細長支持部材３上には同軸に、ドーナツ型溶接変圧器４
と、それぞれ液圧駆動機構７を有する緒付体５および６
とを装備している。このうち、稀付体５は藤方向に移動
不能であるが、締付体６は軸方向に移動可能である。さ
らに細長支持部材３上には、それ自体液圧駆動機構９を
備え、軸万向可動縦付体６と連結して移動し得るパイプ
・フラッシュおよびアプセット機構８が同軸に装備され
ている。

装置１は、適宜のモーター（図示せず）によって駆動さ
れる車輪１１を有する台車１０‘こよって、パイプ内面
に沿って移動し得る。細長支持部材３の対向端に２個の
軸受円盤１２および１３が固設され、それらの間に支持
ローフ１４上に都材３に沿って間隔をおいて３個のスリ
ーブ部材１５，１６および１７が設けられている。

第１および第２のスリーブ部材１５および１６がそれぞ
れパイプ綿付体５および６に組込まれているのに対し、
第３のスリーブ部材１７はパイプ・フラッシュおよびァ
プセット機構８に組込まれている。鞠方向に移動不能な
締付体５と細長支持部材３とはその間に環状隙間（ｃｌ
ｅａｒａｎｃｅ）を限定する如き方法で配置され、これ
は図面中でスリーブ部材１５が支持部材３と直接接触し
ないように示されていることから明らかにわかる。

第１図に見られる如く、軸受円盤１２は継手側から見て
溶接変圧器４およびスリーブ部材１５の両者の後方に配
置され、すなわち溶接変圧器４はパイプ２の継手部から
離れた軸方向に移動不能の締付体５の側部に隣接して設
けられる。

パイプ・フラッシュおよびアプセット機構８のスリーブ
部材１７は、軸受円盤１３に近接して配置され液圧駆動
機構９によってそれに連結される。鼠方向可動締付体６
のスリーブ部材１６はスリーブ部材１７とパイプ継手と
の間に介在し、細長支持部材３に沿ってそれを移動せし
めるための液圧駆動機構７によってスリーブ部材１７に
連結される。パイプ締付体５は、支持部村３の長手方向
軸に関して等距離かつ対称に配置された縦付しバー１８
を有している。各レバー１８の一端１９は軸受円盤１２
′に対して半径方向に回動し得る如く２川こ枢支され、
また他端２１はそれぞれの拡張レバー２３の端部に対し
て２２にて枢支される。拡張レバー２３の反対端は、ス
リーブ部材１５のパイプ継手部に最も近い部分２５に対
して２４にて枢支される。締付しバー１８の端部２１は
、後述の如く電流導入体を経由して変圧器４の対応する
タップに連結された電極類２６を保持している。鞠方向
可動綿付体６は同様な設計のもので、各緒付レバー２７
の一端２８がフラッシュおよびァプセット機構８のスリ
ーブ部材１７に２９にて枢支され、かつ反対側３０がそ
れぞれの拡張レバー３２の端部に３１にて枢支されてい
る点のみがパイプ締付体５と異っている。拡張レバー３
２の反対端は、パイプ継手部に最も近いスリーブ部材１
６の部分３４に３３にて枢支される。緒付しバ一２７の
端部３０‘ま、後記の叙述に対応する電流導入体を経由
して変圧器４の対応する（電極顎２６に連結されたもの
と異った）タップに連結された電極顎３５を保持してい
る。溶接変圧器４の対応するタップを電極額２６および
３５に連結する電流導入体は、鞠方向移動不能縦付体５
と細長支持部材３とによって限定される環状隙間内に延
びる２本の接触筒３６および３７より成る。

接触筒３６および３７は同軸に装着され、かつ絶縁ライ
ナー３８によって互いに絶縁されている。接触筒の織部
は、その一方の側においては溶接変圧器４の対応する（
異つた）タップに終止しており、他方の側においては３
９および４０における如く可榛性ケーブルを通じて対応
する電極顎２６および３５に電気的に結合されており、
かくして操作時に溶接回路が設定される。操作時におい
ては、装置は被溶接パイプ２の１本の中へ、パイプ端を
顎２６および３５の間に位置せしめる如く送り込まれる
。藤方向移動不能綿付体５の液圧機構７が付勢され、ス
リーブ部材１５をその支持ローラー１４上を支持部村３
に沿って継手部に向って駆動する。スリーブ部材１５が
支持部材に沿って駆動される間に、レバー２３はスリー
ブ部材１５と並進運動することはできず、２４の周りを
回動しうるのみである。レバー２３が回動するに従いそ
の支持部材３に対する相対位置が変化して縦付しバー１
８を拡張せしめ、それによってレバー１８はパイプ２の
内面に近付き、スリーブ部材１５が同一方向にさらに移
動すると顎２６がパイプに当接してパイプを所定位置に
クランプし装置とパイプの歓心を合致させる。次に他方
のパイプを装置の自由端上を前のパイプの端面に当授す
るまで滑り込ませる。このパイプはパイプ縦付体６によ
って、前のパイプのクランプと同様の方法でクランプさ
れる。他方のパイプがクランプされると同時に、２本の
パイプはその端面が揃い、装置の鞠心はパイプの軸心と
合致する。次に溶接変圧器４に電力を供給し、パイプ・
フラッシュおよびアプセット機構８を付勢してパイプ稀
付体６およびこれにクランプされたパイプを他のパイプ
の方向に駆動せしめる。ここで溶接変圧器４の二次巻線
からの電流が継手部に与えられ、接触筒３６および３７
、可擬性ケーブル３９および４０ならびに顎２６および
３５を包含する電気回路がかくして設定される。パイプ
の端面は通常不規則な表面をなしているので、全端面が
溶融してフラッシュが完了するまで接触部分が溶融し、
しかる後アプセット機構８によるアプセットが行われる
。フラッシュ作用の進行中、接触筒はフラッシュ作用の
所要時点に継手部の所要部位へ電流を供給する電流統合
手段ならびに電流分布器としての役割を果し、これによ
ってフラッシュが強化され従ってフラッシュの初期段階
が短縮されるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の概念を具現したパイプのフラッシュ
溶接用装置の縦断面図、第２図は第１図のロー０線に沿
った断面図である。 ３・・・・・・細長支持部材、４・・・・・・溶接変圧
器、５・・・・・・鞠方向移動不能縦付体、６……軸方
向移動可能締付体、２６・・・・・・電極顎、３５・・
・・・・電極顎、３６・・・・・・接触筒、３７・・・
・・・接触筒、３９・・・・・・可榛性ケーフル、４０
・・・・・・可榛性ケーブル。 第１図第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ パイプ内部において作動する如く設計され、パイプ
   をクランプするための軸方向に移動し得る締付体６およ
   び軸方向に移動し得ない締付体５を装備した細長い支持
   部材３より成り、前記各締付体が電流導入体を通じて溶
   接変圧器４に連結された電極顎（２６および３５）を有
   しているパイプのフラツシユ溶接用装置において、前記
   電流導入体が互いに電気的に絶縁されかつ前記細長支持
   部材３と軸方向に移動し得ない締付体５とによつて限定
   される環状隙間内に配置された２個の同軸接触筒（３６
   および３７）の形をなしていることを特徴とするパイプ
   のフラツシユ溶接用装置。 ２ 前記各接触筒（３６および３７）が可撓性ケーブル
   （３９および４０）によつて前記電極顎２６および５に
   電気的に結合されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の装置。