JPS63112007A - 継目無管の傾斜圧延方法 - 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、ピアサ、エロンゲータ、リーラ等の傾斜式圧
延機に用いるに好適な継目無管の傾斜圧延方法に関する
。

〈従来の技術〉 継目無管の製造工程は基本的には、素材に孔をあける穿
孔工程と、穿孔された中空素管を減肉延伸する延伸圧延
工程と、延伸圧延された中空素管を所定の外径にまで絞
る仕上圧延工程の３工程からなる。

第８図ないし第１Ｏ図は、上記継目無管の製造工程にお
ける延伸圧延工程を示す説明図である。

ＩＡ、ＩＢは圧延ロールであり、圧延ロールＩＡ。

ＩＢは、中空の圧延素管２が通過する圧延パスラインに
対してそれらの回転軸を互いに反対方向に傾斜角θで傾
斜配置され、同一方向に回転可能とされている。これら
圧延ロールＬＡ、１Ｂに挟まれる圧延領域の両側には一
対のローラシュー３Ａ。

３Ｂが配置され、減肉延伸圧延時に膨れ出てくる中空素
管２を抑えるようになっている。また、上記圧延領域の
中央にはプラグ４が配置されている。

上記傾斜式圧延機においては、圧延素管２が矢示Ｆの方
向から圧延領域に向けて進入し、圧延口−ルＩＡ、ＩＢ
に接触すると、圧延素管２は、傾斜角θの作用でロール
間隔が最小であるゴージ部に向けて回転前進されるとと
もに、縮管され、圧延ロールＩＡ、ＩＢとプラグ４との
間で減肉、拡管される状態で延伸されることとなる。

なお、上記傾斜式圧延機におけるように、素管２の膨れ
出しを抑えるシューとしてローラシュー３Ａ、３Ｂを用
いる場合には、圧延素管２の表面に、固定シューを用い
る場合におけるような滑り接触に基づく表面引掻き疵を
生ずることがない。

このように、上記傾斜式圧延機にローラシュー３Ａ、３
Ｂを用いる場合には、円滑な圧延を実施するための形状
として、本発明者らは既に特願昭５９−２６４５６１で
提案しており、また圧延効率を向上させる手段として、
やはり本発明者らにより特願昭６０−２４２９２０を提
案している。

前者は、第１１図に示すようにローラシュー３の入側テ
ーパ角γ、出側テーパ角δ、入側長さＬｅ　。

出側長さＬｏさらに最大直径部を、圧延素管の入側外径
Ｄｉ、出側外径Ｄｆや圧延ロールのゴージ已によって規
制しようとしたものであり、また後者は、第１２図に示
すように、ローラシュー３を圧延パスラインに対し垂直
方向にも交叉角θで傾斜をもたせ、ローラシューのロー
ル径を圧延出側につれて径大化させるものである。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、特願昭５９−２６４５６からなるローラ
シューを用いれば円滑な圧延は実施されるが、傾斜圧延
機出側においてローラシュー径が小さくなるのに対し圧
延素管径は大きくなるため、圧延素管に出側から圧縮力
が加わり、出側素管の表面に第１３図に示すような最大
直径部の枝打ち状のｆ跡が生ずる。この枝打・ちは、上
記傾斜式圧延機の後にプラグミル、マンドレミルなどの
圧延減肉工程を配している場合は消去されてほとんど問
題とならないが、圧延減肉工程を配さす直接製品化する
場合は大きな問題となる。

また、ローラシューを圧延パスラインに対し垂直方向に
も傾斜させることによりローラシューの出側径を大きく
する特願昭６０−２４２９２０の方法も、傾斜させつる
角度に対し、既設設備の改造を行う場合には限界があり
、また新設設備においても角度をあまり大きくもたせる
と高価になるという問題点が潜在する。

本発明は、ローラシューのパスライン垂直方向に対する
傾斜角が比較的小さくても、垂直傾斜角が大きい場合と
同様の圧延効率向上効果をあげ、かつ、出側圧延素管の
形状、寸法暗度をその後に圧延減肉工程を配さなくても
、製品化可能なレベルにまで高めることが可能な傾斜圧
延機のローラシュー形状を提供することを目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 本発明は、一対の圧延ロールを圧延パスラインに対して
傾斜配置し、両圧延ロールが形成する圧延領域の両側に
一対のローラシューを配置するとともに、該圧延領域の
中央にプラグを配置し、中空の圧延素管を延伸する継目
無管の傾斜圧延方法において、被圧延材とプラグとの当
接がなくなるローラシューの終端寄りから出側に沿って
ローラシューの径を大きくしてｄ≧０．０２°Ｄｒ（た
だし、ｄは縮径、Ｄｆは出側の素管外径）に示す縮径を
することにより、上記目的を達成するものである。

く作　用〉 本発明者らが、ローラシューを用いて圧延素管の外面波
打ちを防止すべく、種々調査検討を行った結果、ローラ
シュー終端寄りの部分、即ち圧延素管とプラグとの当接
がなくなる部分で、圧延出側に向けてローラシューの外
径を大きくして縮管すればよいことを見出した。舞のよ
うにすれば、圧延パスラインとローラシューとの距離が
小さくなるから、圧延素管の断面偏肉の薄肉側が優先的
に増肉されて、外面波打ちがなく、偏肉改善効果が発揮
されるのである。

第１図に、本発明のローラシューの概略を示す。

ローラシュー２２は、通常のローラシューの終端寄り（
外径ｄＯ）に、長さ１．ｋｌ大外径ｄ１のテーパ状ロー
ルを付加している。この終端部外径ｄ０とテーパ部最大
外径ｄ１　との差、つまり圧延素管外径の縮径量をΔｄ
とする。

そこで、圧延中にこのΔｄの圧延素管外径に直接作用す
る部分即ちΔｄ／２が、圧延素管の出側外径Ｄ「に及ぼ
す影響を種々調査した。ここで、ローラシューのテーパ
長さｌは、０．８　Ｄ　ｆ　ｓｉｎ　θ（ここで、θは
圧延ロールのフィード角、）で決まる値を用い、圧延ロ
ールの出側面角βは３゜（一定）とした、なお、実験に
使用した圧延素管の出側肉厚ｔｒと出側外径Ｄｒとの比
は、２．７〜３．５％の範囲である。

これらの実験結果を、圧延素管の外面波打ちおよび平均
偏肉率、圧延効率との関係で整理したのが第２図である
。第２図から明らかなように、Δｄ１２／Ｄｒに対して
平均偏肉率への影響がもっとも著しく、その限界はΔｄ
／２／Ｄ　ｆ　＝０．０１であることがわかる。かつ、
Δｄ／２／Ｄｆがこの値以上であれば、外面波打ちや圧
延効率も満足される範囲であることがわかる。

それ故、縮径量がΔｄ≧０．０２Ｄ　ｆの関係を得るよ
うに、テーパ部最大径ｄ、を決めてやればよい。

なお、テーパ部長さ！については、圧延素管半回転先進
量以上とすればよいことが経験でねかっているので、！
≧１／２　Ｄ　ｆπｓｉ口θとすればよい。

この条件を満足しない場合は、圧延素管全長にわたって
均一な縮管が実施されず、素管の外面波打ちの原因とな
るのである。

このようにして、圧延素管の外面波打ちを減少すること
は、上記の偏肉改善効果ばかりではなく、ローラシュー
出側径を大きくすることによって、圧延ロール出側への
素管の張力効果が加わって発揮されることは容易にわか
る。従って、この出側への張力効果は、パスライン垂直
方向にローラシューを傾斜角をもたせて出側の径を大き
くする前記特願昭６０−２４２９２０の技術を併用すれ
ば、その相乗効果によりさらに向上する。

〈実施例〉 第３図は、本発明の実施に用いられる傾斜式圧延機の一
例を示す図である。

この傾斜式圧延機（エロンゲータ）２０は、入側面角と
出側面角を有し、一定の進み角で傾斜配置されてなる圧
延ロール２１と、入側面角と出側面角を有し、圧延ロー
ル２１に隣接する位置に、駆動可能な状態で一定の傾斜
角で傾斜配置されてなるローラシュー２２と、ローラシ
ュー２２に駆動力を付与する駆動モータ２３とを有して
いる。２４は固定架台、２５は可動架台、２６は支持台
である。ローラシュー２２は支持台２６に支持され、支
持台２６はポルト２７によって可動架台２５に固定され
るクサビ２８によって該可動架台２５に固定可能にされ
ている。可動架台２５は、固定架台２４に移動可能に設
けられているテーパ台２９にｉａ置される状態で、ロッ
クシリンダ３０によって固定架台２４に固定されるとと
もに、シュー間隔調整モータ３１によるねじ軸３２の回
転に伴う上記テーパ台２９の移動によってシュー間隔調
整方向に移動可能とされている。また、駆動モータ２３
は固定架台２４に固定され、自在継手３３を介してロー
ラシュー２２に係合し、ローラシュー２２を強制駆動可
能としている。なお、３４はプラグ、３５はトラフ、３
６は中空素管、３７はキャノン、３８はブツシャである
。

上記傾斜式圧延機２０にあっては、ローラシュー２２が
強制駆動され、したがって、素管３６が薄肉である場合
にも、素管３６がローラシュー２２と圧延ロール２１と
の間に逃げ込むことを抑制可能とする。

しかして、本発明の上記ローラシュー２２の形状を、従
来のローラシュー柊端部外径１９３ｍ５、テーパ部最大
外径２００龍、テーパ部長さ６５龜菖として、入側寸法
外径１８５ｍ−φ、肉厚２Ｑｍｍの圧延素管を、出側寸
法外径１９９１ｓφ、肉厚１０關に圧延した。

比較のために、（イ′）従来型ローラシュー（ロ）本発
明のローラシュー　（ハ）本発明のローラシューとＷコ
ンベックス圧延ロールの組合せ（第４図参照）の３通り
について実験し、各々について、偏肉率、外面波打ち、
および圧延効率についてデータをとった。

それらの結果を、各々第５図ないし第７図に示す。

これらの結果から明らかなように、本発明のローラシュ
ーによるデータは、従来型に比べ、かなり改善されてい
ることがわかる。しかし、本発明のローラシューをＷコ
ンベックス圧延ロールに組合せれば、さらに顕著な効果
があることがわかる。

〈発明の効果〉 以上のように、本発明は、一対の圧延ロールを圧延パス
ラインに対して傾斜配置し、両圧延ロールが形成する圧
延領域の両側に一対のローラシューを配置するとともに
、該圧延領域の中央にプラグを配置し、中空の圧延素管
を延伸する継目無管の傾斜圧延方法において、ローラシ
ューの終端寄りの部分で、圧延出側に向けてローラシュ
ーの径を大きくし、すなわちパスラインとローラシュー
との距離を小さくすることにより縮管を実施するように
したので、以下の効果を発渾するものである。

（イ）パスライン垂直方向に傾斜角をもたせ、よってロ
ーラシューのロール径を出側につれて径大化させたのと
同様な効果が得られ、かつ両者を併用すればより大きな
効果を得ることができる。

（ロ）ローラシュー出側にて、圧延素管外面に張力が加
わるから、外面波打ちのない良好な形状の素管が得られ
る。

（ハ）ローラシュー出側部分の空もみ効果により偏肉改
善の効果も期待できる。

（ニ）上記（イ）、（ロ）、（ハ）の効果により、傾斜
式圧延機出側素管の形状、寸法精度を高めることができ
るから、この傾斜式圧延機の後の減肉圧延工程を省略す
ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の概略を示す図、第２図は、本発明を
用いた実験結果を示す線図、第３図は、本発明が適用さ
れる傾斜式圧延機の一例を示す図、第４図は、本発明の
他の実施例を示す図、第５図は、本発明を用いたときの
偏肉率の比較を示す線図、第６図は、本発明を用いたと
きの素管外面波打ち状況の比較を示す図、第７図は、本
発明を用いたときの圧延効率の比較を示す図、第８図は
、−ｍ的な傾斜圧延状態を示す平面図、第９図は、第８
図の側面図、第１０図は、第８図の正面図、第１Ｉ図は
、先行技術を示す図、第１２図は、他の先行技術を示す
図、第１３図は、素管に生ずる波打ち状態を示す側面図
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一対の圧延ロールを圧延パスラインに対して傾斜
   配置し、両圧延ロールが形成する圧延領域の両側に一対
   のローラシューを配置するとともに、該圧延領域の中央
   にプラグを配置し、中空の圧延素管を延伸する継目無管
   の傾斜圧延方法において、この圧延素管とプラグとの当
   接がなくなるローラシューの終端寄りから出側に向けて
   ローラシューの径を大きくしてΔｄ≧０．０２Ｄｆ（た
   だし、Δｄは縮径量、Ｄｆは出側の圧延素管外径）に示
   す縮径をすることを特徴とする継目無管の傾斜圧延方法
   。