JP2008185114A

JP2008185114A - Method for forming spigot protrusion of pipe

Info

Publication number: JP2008185114A
Application number: JP2007018608A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Inada; 均稲田; Masaru Obara; 勝小原
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2007-01-30
Filing date: 2007-01-30
Publication date: 2008-08-14
Anticipated expiration: 2027-01-30
Also published as: JP4931622B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily form a spigot protrusion of a pipe while surely integrating it with a spigot. SOLUTION: When a protrusion 37 is formed on the outer periphery of the spigot 31 of a metal pipe, a pair of molding members 33A, 33B shaped corresponding to the side face of the protrusion 37 are arranged on an outer face 34 of the spigot 31 at a space equivalent to the width of the protrusion 37. Welding metal 36 is supplied between the molding members 33A, 33B. COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は管の挿口突部の形成方法に関する。 The present invention relates to a method for forming a tube insertion protrusion.

水道管などに用いられる管として、一端に受口が形成されるとともに他端に挿口が形成され、互いに接続される一方の管の受口の内部に他方の管の挿口を挿入するようにした受挿構造の管継手を構成するものがある。このような管は、ダクタイル鋳鉄によって形成された鋳鉄管であることが一般的である。このような管どうしの管継手として、地震発生時などにおいて受口からの挿口の抜け出しを防止した耐震構造を有するものが知られている。一般的な耐震構造は、挿口の先端の外周に突部を形成するとともに、受口の内部にロックリングを収容して、抜け出し力が作用したときに挿口の突部がロックリングに当たることで、その抜け出しを阻止するようになっている。 As a pipe used for water pipes and the like, a receiving opening is formed at one end and an insertion opening is formed at the other end, so that the insertion opening of the other pipe is inserted into the receiving opening of one pipe connected to each other. There is one that constitutes a pipe joint having a receiving structure. Such a pipe is generally a cast iron pipe formed of ductile cast iron. As such a pipe joint between pipes, there is known one having an earthquake-resistant structure that prevents the insertion opening from coming out from the receiving opening when an earthquake occurs. In general seismic structures, a protrusion is formed on the outer periphery of the tip of the insertion slot, and a lock ring is accommodated inside the receiving slot, so that the protrusion of the insertion slot hits the lock ring when a withdrawal force is applied. And it is designed to prevent the escape.

ところで、鋳鉄管は遠心鋳造によって製造されるのが一般的である。しかし、遠心鋳造によって製造する際には、金型からの脱型が不可能にならないように、挿口の外周に突部を一体に鋳造することは行われていない。そこで、上記のような突部は、管を鋳造した後に溶接などによって後付けされることが一般的である。 Incidentally, the cast iron pipe is generally manufactured by centrifugal casting. However, when manufacturing by centrifugal casting, the protrusion is not integrally cast on the outer periphery of the insertion opening so that the mold cannot be removed from the mold. Therefore, the protrusions as described above are generally retrofitted by welding after casting the pipe.

図７は、従来の挿口突部の形成方法の一例を示す。ここで、１１はダクタイル鋳鉄管の挿口である。まず、同図（ａ）に示すように、挿口１１の外周に浅溝１２を加工する。次に、同図（ｂ）に示すように、浅溝１２に、周方向一つ割りの鉄製あるいは鋼製のリング１３をはめ込む。次に、同図（ｃ）に示すように、リング１３と挿口１１とを隅肉溶接によって一体化し固定する。１４、１５は、その隅肉溶接部である。最後に、同図（ｄ）に示すように、余盛部手入れを行うことで、挿口突部１６が形成される。ここでは、余盛部手入れとして、挿口１１の先端側にテーパ面１７を形成するとともに、これとは反対側に直角仕上を施している。１８は、その直角仕上部である。 FIG. 7 shows an example of a conventional method for forming the insertion projection. Here, 11 is an insertion hole of a ductile cast iron pipe. First, as shown in FIG. 2A, the shallow groove 12 is processed on the outer periphery of the insertion slot 11. Next, as shown in FIG. 2B, a ring 13 made of iron or steel that is divided in the circumferential direction is fitted into the shallow groove 12. Next, as shown in FIG. 3C, the ring 13 and the insertion slot 11 are integrated and fixed by fillet welding. 14 and 15 are the fillet welds. Finally, as shown in FIG. 4D, the insertion projection 16 is formed by performing extra-strip care. Here, as a surplus portion care, a tapered surface 17 is formed on the distal end side of the insertion slot 11, and a right angle finish is applied on the opposite side. 18 is the right-angle finish.

図７において、浅溝１２を形成するのは、挿口突部１６に十分な強度を付与するためである。テーパ面１７や直角仕上部１８を形成するために、溶接余盛り部をグラインダーで研削するなどの作業が行われる。 In FIG. 7, the shallow grooves 12 are formed in order to give the insertion protrusion 16 sufficient strength. In order to form the tapered surface 17 and the right-angle finish 18, an operation such as grinding of the weld surplus portion with a grinder is performed.

図８は、従来の挿口突部の形成方法の他の例であって、特許文献１に記載されたものを示す。ここでは、同図（ａ）に示すように、幅広のリング２１の外周にあらかじめ深溝２２を形成することでこの深溝２２の底部２３を薄肉に形成しておき、このリング２１を挿口１１にゆるい「締まりばめ」状態で外ばめする。同図（ｂ）は、その外ばめが完了した状態を示す。 FIG. 8 shows another example of the conventional method of forming the insertion protrusion, which is described in Patent Document 1. Here, as shown in FIG. 6A, the deep groove 22 is formed in advance on the outer periphery of the wide ring 21 so that the bottom 23 of the deep groove 22 is formed thin. Fit loosely in a “tight-fit” condition. FIG. 4B shows a state in which the fit is completed.

次に、同図（ｃ）に示すように深溝２２に溶接金属２４を供給する。すると、この溶接金属２４は、深溝２２の底部２３と、この底部２３の近傍の挿口１１の管壁部分とを溶融させる。２５は、それによって生じた溶け込み部である。溶接金属２４は、深溝２２の側部に対応したリング２１の部分も溶かし込み、それによってリング２１が挿口１１に一体化される。その後、同様に余盛部手入れを行って、テーパ面２６を形成するとともに、溶接金属２４の外面をリング２１の外面と面一になるように仕上ることで、挿口突部２７が形成される。
特開平９−２５０６６４号公報 Next, a weld metal 24 is supplied to the deep groove 22 as shown in FIG. Then, the weld metal 24 melts the bottom 23 of the deep groove 22 and the tube wall portion of the insertion slot 11 near the bottom 23. Reference numeral 25 denotes a penetration portion generated thereby. The weld metal 24 also melts the portion of the ring 21 corresponding to the side of the deep groove 22, whereby the ring 21 is integrated with the insertion slot 11. Thereafter, the superposition portion is similarly treated to form the tapered surface 26 and finish the outer surface of the weld metal 24 so as to be flush with the outer surface of the ring 21, thereby forming the insertion protrusion 27. .
JP-A-9-250664

しかしながら、図７に示した方法では、挿口１１に浅溝１２を加工することが必要であるばかりか、グラインダーなどを用いて溶接余盛り部の仕上加工を行うことが必要であり、その工程が簡易であるとはいえない。また、管路の敷設現場で所定の長さの管を得るために切管を施した場合には、その敷設現場で溝加工やグラインダー加工を行うことが必要となるため、非常に時間を要することになってしまう。 However, in the method shown in FIG. 7, it is necessary not only to process the shallow groove 12 in the insertion slot 11, but also to perform finishing of the weld surplus portion using a grinder or the like. Is not easy. In addition, when a cut tube is applied to obtain a pipe of a predetermined length at the site where the pipe is laid, it is necessary to perform grooving or grinder processing at the site where the pipe is laid. It will be.

図８に示した方法でも、同様に溶接余盛り部の仕上加工が必要になってしまう。また、リング２１として、溝加工が施されたものを準備することが必要である。しかも、図８の方法では、リング２１と挿口１１とは深溝２２が形成されていた部分で溶接されているだけであるため、テーパ面２６の部分では両者が一体化しておらず、したがって両者の間に隙間が生じることが皆無であるとはいい難い。 Also in the method shown in FIG. 8, it is necessary to finish the weld surplus portion. Moreover, it is necessary to prepare a ring 21 that has been grooved. Moreover, in the method of FIG. 8, since the ring 21 and the insertion slot 11 are only welded at the portion where the deep groove 22 was formed, both are not integrated at the portion of the tapered surface 26. It is hard to say that there is no gap between them.

そこで本発明は、このような課題を解決して、管の挿口突部を、簡易に形成できるようにするとともに確実に挿口と一体化できるようにすることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve such problems and to make it possible to easily form a tube insertion protrusion and to be surely integrated with the insertion opening.

この目的を達成するため本発明は、金属製の管の挿口の外周に突部を形成するに際し、前記挿口の外面に、前記突部の幅に相当する間隔をおいて、前記突部の側面形状に対応した形状を有する一対の型部材を配置し、これら型部材どうしの間に溶接金属を供給するものである。 In order to achieve this object, the present invention provides a projection having an interval corresponding to the width of the projection on the outer surface of the insertion port when the projection is formed on the outer periphery of the insertion port of the metal pipe. A pair of mold members having a shape corresponding to the side surface shape is disposed, and a weld metal is supplied between the mold members.

このようにすると、一対の型部材と、これら型部材によって挟まれた挿口の部分とによって、溶融金属を流し込んで挿口突部を形成するための型ができあがるため、溝加工を施さなくても、この型のとおりの形状の挿口突部を形成することができる。また溶接金属の凝固後のグラインダー加工なども不要である。しかも、溶接金属によって挿口の表面部分に溶け込みが生じるため、挿口突部を全幅において確実に挿口に一体化させることができる。 In this way, a mold for pouring molten metal to form the insertion protrusion is formed by the pair of mold members and the portion of the insertion opening sandwiched between these mold members, so that no groove processing is performed. In addition, it is possible to form an insertion projection having a shape as in this mold. In addition, grinder processing after solidification of the weld metal is unnecessary. And since melt | dissolution arises in the surface part of an insertion opening by a weld metal, an insertion protrusion can be reliably integrated with an insertion opening in full width.

図１において、３１はダクタイル鋳鉄製の管の挿口、３２はその端面である。挿口突部を形成するときには、図１および図２に示すように、挿口３１の端面３２から管軸方向に所定の距離をおいた位置に、一対の型部材としての銅製のリング３３Ａ、３３Ｂを外ばめして固定する。図示のようにリング３３Ａ、３３Ｂは横断面が矩形状であり、挿口３１の外面３４からの高さが、形成しようとする挿口突部の高さと同等以上になるように形成されている。リング３３Ａ、３３Ｂどうしの距離は、形成しようとする挿口突部の幅寸法に対応したものとする。リング３３Ａ、３３Ｂを挿口３１に固定するための手段としては、適当なクランプやその他の器具などを用いることができる。このクランプを、挿口３１の端面に掛け合わせ可能なものとすれば、リング３３Ａ、３３Ｂを挿口３１に固定するときに、管軸方向に沿ったリング３３Ａ、３３Ｂの位置決めを容易に行うことができる。 In FIG. 1, 31 is an insertion port of a ductile cast iron pipe, and 32 is an end face thereof. When forming the insertion protrusion, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, a copper ring 33A as a pair of mold members at a predetermined distance from the end surface 32 of the insertion opening 31 in the tube axis direction, Fit 33B and fix. As shown in the figure, the rings 33A and 33B have a rectangular cross section and are formed such that the height from the outer surface 34 of the insertion port 31 is equal to or higher than the height of the insertion port protrusion to be formed. . The distance between the rings 33A and 33B corresponds to the width dimension of the insertion projection to be formed. As a means for fixing the rings 33A and 33B to the insertion slot 31, an appropriate clamp or other instrument can be used. If this clamp can be applied to the end surface of the insertion slot 31, when the rings 33A and 33B are fixed to the insertion slot 31, the rings 33A and 33B can be easily positioned along the tube axis direction. Can do.

次に、溶接トーチ３５を用いて、管すなわち挿口３１をその軸心まわりに回転させながら、一対のリング３３Ａ、３３Ｂどうしの間に鉄系の溶接金属３６を供給して肉盛溶接を行う。 Next, the welding torch 35 is used to perform overlay welding by supplying an iron-based weld metal 36 between the pair of rings 33A and 33B while rotating the tube, that is, the insertion port 31 around its axis. .

このとき、トーチ３５の位置は、次のように設定する。すなわち、溶接アークが、トーチ３５における溶接ワイヤの先端と挿口３１の外面３４との間で発生し、溶接ワイヤとリング３３Ａ、３３Ｂとの間で発生しないように、トーチ３５の位置を設定する。こうすると、溶接金属３６によって銅製のリング３３Ａ、３３Ｂに加えられた熱は、銅が熱の良導体であるために素早く拡散する。その結果、溶接金属３６が迅速に凝固して、溶接アークや溶接金属３６の熱によって銅製のリング３３Ａ、３３Ｂが溶けて溶接金属３６や挿口３１に溶着するような事態の発生を、効果的に防止することができる。ちなみに、銅の融点は１０８３℃で鉄の融点である１５４０℃よりも低いが、その熱伝導率は３９０Ｗ／ｍ／Ｋであって、鉄の熱伝導率である８４Ｗ／ｍ／Ｋに比べて４．６倍も高い値である。 At this time, the position of the torch 35 is set as follows. That is, the position of the torch 35 is set so that a welding arc is generated between the tip of the welding wire in the torch 35 and the outer surface 34 of the insertion opening 31 and is not generated between the welding wire and the rings 33A and 33B. . In this way, the heat applied to the copper rings 33A and 33B by the weld metal 36 diffuses quickly because copper is a good thermal conductor. As a result, it is effective to generate a situation in which the weld metal 36 is rapidly solidified and the copper rings 33A and 33B are melted by the welding arc and the heat of the weld metal 36 and are welded to the weld metal 36 and the insertion port 31. Can be prevented. By the way, the melting point of copper is 1083 ° C., which is lower than the melting point of iron, 1540 ° C., but its thermal conductivity is 390 W / m / K, compared to the thermal conductivity of iron, 84 W / m / K. The value is 4.6 times higher.

溶接部３６が凝固したなら、図２（ｃ）に示すように、型部材としてのリング３３Ａ、３３Ｂを取り外すことで、挿口突部３７を形成することができる。 When the welded portion 36 is solidified, the insertion projection 37 can be formed by removing the rings 33A and 33B as the mold members, as shown in FIG.

工場などの屋内で作業を行う場合には、自動溶接機を用いることが効率的である。管路の敷設現場などの屋外で作業を行う場合は、手溶接用の溶接棒を使用することで、小型の溶接電源があれば挿口突部３７を形成することができる。 When working indoors such as a factory, it is efficient to use an automatic welding machine. When the work is performed outdoors such as a pipe laying site, by using a welding rod for manual welding, the insertion protrusion 37 can be formed with a small welding power source.

このようにして挿口突部３７を形成すると、挿口３１の外面に直接に肉盛溶接を行うため、挿口突部３７を形成するためのリングがはまり込む溝を挿口３１に形成する必要がないという利点がある。図１および図２においては、図面を模式的に描いているが、実際の挿口突部３７は、図３に示すようになる。ここで、３８は挿口１１への溶け込み部であり、この溶け込み部３８が挿口突部３７の全幅にわたって形成されることで、挿口突部３７が確実に挿口３１に一体化される。よって、上述のように溝を形成しなくてもの所要の強度を備えた挿口突部３７を形成することができる。また、一対のリング３３Ａ、３３Ｂを用いるものであるため挿口突部３７を任意の幅で形成することができる。リング３３Ａ、３３Ｂを横断面矩形状とすることで、図示のように挿口３１の外面３４に対して突部３７を垂直に近い形で形成することができる。突部の高さは、溶接時の電流、電圧、速度、肉盛数などの種々の溶接条件を変更することで、調節することができる。 When the insertion projection 37 is formed in this way, overlay welding is performed directly on the outer surface of the insertion port 31, so that a groove into which the ring for forming the insertion projection 37 fits is formed in the insertion port 31. There is an advantage that it is not necessary. In FIGS. 1 and 2, the drawings are schematically drawn, but the actual insertion projection 37 is as shown in FIG. Here, reference numeral 38 denotes a penetration portion into the insertion slot 11, and the insertion projection 37 is reliably integrated with the insertion slot 31 by forming the penetration portion 38 over the entire width of the insertion projection 37. . Therefore, the insertion protrusion 37 having the required strength can be formed without forming a groove as described above. Moreover, since the pair of rings 33A and 33B are used, the insertion projection 37 can be formed with an arbitrary width. By making the rings 33 A and 33 B have a rectangular cross section, the protrusion 37 can be formed in a shape that is nearly perpendicular to the outer surface 34 of the insertion opening 31 as shown in the figure. The height of the protrusion can be adjusted by changing various welding conditions such as current, voltage, speed, and number of overlays during welding.

図４に示すように、できあがった挿口突部３７に対して隅肉溶接を行うことができる。３９はその隅肉溶接部で、それによってテーパ面４０を形成することもできる。このようにさらに隅肉溶接部３９を形成することで、溶接部の脚長を大きくすることができて、さらなる強度向上を図ることができる。 As shown in FIG. 4, fillet welding can be performed on the completed insertion protrusion 37. Reference numeral 39 denotes a fillet welded portion, whereby the tapered surface 40 can be formed. By further forming the fillet welded portion 39 in this manner, the leg length of the welded portion can be increased, and the strength can be further improved.

図５に示すように、リング３３Ｂとして、内周テーパ面４１を有するものを利用すれば、挿口突部３７を形成するときに同時にテーパ面４０を形成することが可能である。 As shown in FIG. 5, if a ring 33 B having an inner peripheral tapered surface 41 is used, the tapered surface 40 can be formed at the same time when the insertion projection 37 is formed.

リング３３Ａ、３３Ｂに代えて、図６に示すように、挿口３１の周方向に沿った一部分にのみ配置される一対の銅製の短尺の型部材４２Ａ、４２Ｂを用いることもできる。この場合は、溶接を行いながら型部材４２Ａ、４２Ｂを挿口３１の周方向に沿って移動させることにより、同様に肉盛溶接を行って挿口突部３７を形成することができる。 Instead of the rings 33A and 33B, as shown in FIG. 6, a pair of short copper mold members 42A and 42B arranged only in a part along the circumferential direction of the insertion slot 31 may be used. In this case, by moving the mold members 42A and 42B along the circumferential direction of the insertion slot 31 while performing welding, it is possible to similarly perform overlay welding to form the insertion protrusion 37.

上記においては、リング３３Ａ、３３Ｂや短尺の型部材４２Ａ、４２Ｂとして銅製のものを用いたが、これらをセラミックなどの他の材料によって形成することもできる。 In the above description, the rings 33A and 33B and the short mold members 42A and 42B are made of copper, but these can be formed of other materials such as ceramics.

本発明の実施の形態の管の挿口突部の形成方法を示す図である。It is a figure which shows the formation method of the insertion protrusion of the pipe | tube of embodiment of this invention. 同形成方法を示す他の図である。It is another figure which shows the formation method. 同方法によって形成された挿口突部の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the insertion protrusion formed by the same method. 同方法によって形成された他の挿口突部を示す図である。It is a figure which shows the other insertion protrusion formed by the same method. 同方法によって形成されたさらに他の挿口突部を示す図である。It is a figure which shows the further another insertion protrusion formed by the same method. 本発明の他の実施の形態の管の挿口突部の形成方法を示す図である。It is a figure which shows the formation method of the insertion protrusion of the pipe | tube of other embodiment of this invention. 従来の管の挿口突部の形成方法を示す図である。It is a figure which shows the formation method of the insertion protrusion of the conventional pipe | tube. 従来の他の管の挿口突部の形成方法を示す図である。It is a figure which shows the formation method of the insertion projection part of the other conventional pipe | tube.

Explanation of symbols

３１挿口
３３Ａ、３３Ｂリング
３４外面
３６溶接金属
３７挿口突部
４２Ａ、４２Ｂ型部材 31 Insertion 33A, 33B Ring 34 Outer surface 36 Weld metal 37 Insertion protrusion 42A, 42B Mold member

Claims

A method for forming a protrusion on the outer periphery of a metal tube insertion opening, corresponding to the side surface shape of the protrusion with an interval corresponding to the width of the protrusion on the outer surface of the insertion opening A method for forming a tube insertion protrusion, wherein a pair of mold members having the above-described shape are arranged, and weld metal is supplied between the mold members.