JP2008222315A - パイプ搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】同じ空冷ラインを低速搬送と高速搬送の両様に切替えて使用できるパイプ搬送装置を提供する。
【解決手段】鋼管10を低速で搬送する冷却床60と、該冷却床の入側から出側まで鋼管を高速で搬送する高速搬送手段とからなるパイプ搬送装置であって、前記高速搬送手段は、鋼管をトング７で吊持して冷却床上方の高速路線45に沿って搬送する吊持コンベア（架構４、走行レール５、トング昇降・開閉・走行機構６等で構成される）からなることを特徴とするパイプ搬送装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、パイプ搬送装置に関し、詳しくは、鋼管等のパイプを横方向すなわち管径方向に送る、パイプ搬送装置に関する。

パイプ搬送装置には、管を傾斜に沿って転がして送る傾斜付きスキッド式のもの（例えば特許文献１）、Ｖ型受座付きチェーンコンベア式のもの（例えば特許文献２）、爪付きチェーンコンベア式のもの（例えば特許文献３）などがある。
また、鋼管の熱処理炉あるいは冷却床（クーリングベッド）に用いる横送り搬送装置として、レーキ搬送装置がある。これは、図１に示すように、固定レーキ１と可動レーキ２を組み合わせて構成される。固定レーキ１と可動レーキ２とは互いに平行に配列される。この配列方向は図１の紙面奥行き方向である。可動レーキ２の動線は固定レーキ１と干渉しない。

可動レーキ２は、まず図１（ａ）のように下位置から上位置へと上昇し、この上昇途上で固定レーキ１上の管10が可動レーキ２上に乗り移る。次いで、可動レーキ２は図１（ｂ）のように搬送方向に沿って所定の距離前進した後、図１（ｃ）のように下位置へと下降する。この下降途上で管10は固定レーキ１に乗り移る。その後可動レーキ２は図１（ｄ）のように逆搬送方向に後退し、元の位置に戻る。この繰り返しにより、管10は可動レーキ２の１回の前進距離ずつ搬送方向に送られる（すなわち歩進する）。

なお、熱処理中あるいは冷却中は、管周方向の伝熱境界条件均等化の観点から、搬送中に管のレーキとの接触箇所が移り変わっていくのが好ましく、そのため、図１の例では、可動レーキの上昇時および下降時に管が乗り移り先のレーキの傾斜面（搬送方向に進むと下り勾配になる側の傾斜面）に乗り移るように両レーキの長手方向位相差を設定している。これにより、固定レーキと可動レーキの相互間での管の乗り移りのたびごとに、管は乗り移った先のレーキの傾斜面を同じ向きに少し転がってＶ字底に落ち着くので、レーキとの接触箇所が自動的に変更される。なお、図１では説明の便宜上、管10を１本だけ示したが、冷却床では複数の管を異なるＶ字状部に載せて搬送することができる。
特開2006-068758号公報 特開2002-273523号公報 特開2001-192109号公報

炭素鋼管の製造工程において、焼入れ‐焼戻し、あるいは焼ならしの熱処理後の炭素鋼管を空冷する空冷ラインでの搬送手段として、上述のレーキ搬送装置からなる冷却床が使われている。
一方、近年、鋼管の生産計画上、上記冷却床を炭素鋼管だけでなく、１３Ｃｒ鋼管の焼戻し後の空冷にも使用する必要が生じてきた。

１３Ｃｒ鋼管は冶金的制約から焼戻し後に温間矯正を行うため、冷却床出側の管温度を炭素鋼管（炭素鋼管は冷間矯正でよい）よりも数百度高い温度としなければならない。ところが、レーキ搬送装置からなる冷却床では、上述のような送り機構上、搬送速度が例えば０．０４ｍ／ｓ程度以下と小さく制限されている。それゆえ、搬送速度を最速に設定しても、管が冷却床を通過するのに時間がかかりすぎて温度が下がりすぎ、冷却床出側の管温度が所望の温間矯正温度を下回ってしまう。すなわち、従来の技術では、炭素鋼管の焼戻しあるいは焼ならし後の空冷ラインを１３Ｃｒ鋼管に使用することはできなかった。

本発明は、かかる問題を解決し、同じ空冷ラインを低速搬送と高速搬送の両様に切替えて使用できるパイプ搬送装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成した本発明は、以下のとおりである。
１．鋼管を低速で搬送する冷却床と、該冷却床の入側から出側まで鋼管を高速で搬送する高速搬送手段とからなる鋼管の横送り搬送装置であって、前記高速搬送手段は、鋼管をトングで吊持して前記冷却床の上方の高速路線に沿って搬送する吊持コンベアからなることを特徴とするパイプ搬送装置。

ここで、低速とは、冷却床の搬送速度上限以下の速度を指し、高速とは、冷却床の搬送速度上限超の速度を指す。また、高速路線とは、冷却床の低速通管経路とは別ルートとして設けた高速通管経路を指す。
２．前記冷却床がレーキ搬送装置からなる前項１に記載のパイプ搬送装置。
３．前記鋼管は、焼戻しあるいは焼ならし後に空冷されつつある鋼管である前項１または２に記載のパイプ搬送装置。
４．前記冷却床が炭素鋼管搬送用であり、前記高速搬送手段が１３Ｃｒ鋼管搬送用である前項１〜３のいずれかに記載のパイプ搬送装置。

ここで、炭素鋼管および１３Ｃｒ鋼管はいずれもＡＰＩ規格の鋼管である。

本発明によれば、低速搬送用の冷却床に吊持コンベアからなる高速搬送手段を付設したことにより、同じ空冷ラインを低速搬送と高速搬送の両様に切替えて使用でき、焼戻しあるいは焼ならし後の炭素鋼管と１３Ｃｒ鋼管とを同じ空冷ラインに通すことが可能になる。

図２は本発明の１例を示す概略平面図、図３は同例を示す概略側面図、図４は同例を示す概略正面図である。本例では、冷却床60は固定レーキ１と可動レーキ２を組み合わせたレーキ搬送装置からなる。冷却床60の始端（可動レーキ２の始端部）は、前工程（この例では、焼戻し炉）から冷却床60へ矢印20方向に管（図示省略）を送る入側搬送ライン21（Ｖロール３を複数配列してなる）の終着部と立体交差しており、この入側搬送ライン終着部に対して可動レーキ２が上昇して低速搬送対象の管を受け取った後、固定レーキ１に対して前進→下降→後退→上昇を繰り返すことで、前述（図１参照）のように、管は回転しつつ矢印30方向に歩進し、冷却床60の終端へ到着する。本例では、送り速度は０．０４ｍ／ｓ以下である。

なお、入側搬送ライン21のＶロール３は、管周方向の伝熱境界条件均等化を図るべく管を管周方向に回転させながら矢印20方向に送るために、ロール軸を矢印20方向に対して直交させずにやや傾斜させてある。
冷却床60の終端（可動レーキ２の終端部）は、冷却床60から次工程（この例では、矯正機）へ矢印４０方向に管を送る出側搬送ライン41（Ｖロール３を複数配列してなる）の始発部と立体交差しており、この出側搬送ライン始発部に対して可動レーキ２が下降することで、低速搬送対象の管が次工程へ払出される。

なお、図示を省略するが、固定レーキ１は、その全長さを複数の長さ部分に分割し、隣り合う前記長さ部分同士でレーキ並び方向（管横送り方向30および鉛直方向と直交する方向）の位相をずらした形態とすることが、管長さ方向の伝熱境界条件均等化の観点から好ましい（後述の実施例ではそのようにした）。
本発明では、上記冷却床に加え、該冷却床の入側（すなわち入側搬送ライン21）から出側（すなわち出側搬送ライン41）まで鋼管を高速で搬送する高速搬送手段を配設した。この高速搬送手段は、管10をトング７で吊持して前記冷却床の上方の高速路線45に沿って搬送する吊持コンベアからなる。

吊持コンベアは、架構４に設けたレール５でトング昇降・開閉・走行機構６を走行可能に支持する。トング昇降・開閉・走行機構６の下端にはトング７が開閉可能に支持されている。
トング昇降・開閉・走行機構６は、上ビーム31、中ビーム32、下ビーム33を有する。トング７は下ビーム33に複数取り付けられている。上ビーム31には、レール５と係合するラックピニオン35と、該ラックピニオン35を駆動する走行用モータ８が搭載されている。走行用モータ８でラックピニオン35を駆動することにより、上ビーム31を含むトング昇降・開閉・走行機構６およびこれに支持されたトング７は、入側搬送ライン21から出側搬送ライン41までの、冷却床60上空範囲を高速で往復走行可能である。

また、上ビーム31には下ビーム33を昇降可能に支持し、かつ下ビーム33を昇降させる昇降用モートルシリンダ９が搭載されている。昇降用モートルシリンダ９のシリンダロッドの後退/前進に応じて下ビーム33およびこれに取り付けられたトング７が上昇/下降する。
トング７の後端部はトング開閉用ロッド35の下端部とリンクし、このリンク機構は、トング開閉用ロッド35の後退（上昇）/前進（下降）に応じてトング７が開/閉するように構成されている。

トング開閉用ロッド35の上端部は中ビーム32と連結している。また、下ビーム33にはトング用モートルシリンダ15が搭載され、トング用モートルシリンダ15のシリンダロッドは中ビーム32と連結されている。よって、トング用モートルシリンダ15のシリンダロッドが後退/前進するのと連動してトング開閉用ロッド35が後退/前進し、それに応じてトング７が開/閉する。

したがって、この吊持コンベアによれば、入側搬送ライン21から管10をトング７で持ち上げ、固定レーキ上端11の上方の高速路線45に沿って高速搬送し、出側搬送ライン41に降ろした後、引き返して、これを繰り返すことができる。冷却床60上に低速搬送中の管が存在していても吊持コンベア運行の妨げにはならない。

焼戻し工程から受け入れた受入温度７００℃以上の炭素鋼管あるいは焼ならし工程から受け入れた受入温度９００℃以上の炭素鋼管を低速横送り搬送下で室温まで空冷し、矯正工程に払出すまでの空冷ラインとして、レーキ搬送装置（レーキピッチ２００ｍｍ）からなる冷却床（稼動域の全長約１７ｍ、幅約１２ｍ）が設置されていた。
しかるに、鋼管生産計画上、この空冷ラインを１３Ｃｒ鋼管の焼戻し後から矯正前までの空冷搬送にも使用する必要が生じた。１３Ｃｒ鋼管の場合、受入温度は焼戻し工程からの炭素鋼管とほぼ同程度であるが、冶金的制約から温間矯正を要し、払出温度を下限（５８０℃）以上とする必要がある。しかし、冷却床では送り速度が遅すぎ、払出温度が前記下限を下回ってしまう。

そこで、本発明に則り、冷却床の稼動域内に、図２〜図４に示したものと同様の形態で、高速搬送手段を配設を計画した。これの設備仕様は、高速路線上のトング走行速度が最速で３ｍ／ｓとなり、かつ、トングの管持ち上げと管降ろしにかかるトータル時間が１７秒以内となるように定めた。
前記高速搬送手段が配設されると、１３Ｃｒ鋼管の最小通管サイズ（外径６０．３ｍｍ、肉厚４．０ｍｍ）のものであっても、前記下限以上の払出温度を確保することができ、この空冷ラインを炭素鋼管と１３Ｃｒ鋼管のいずれに対しても使用することができるようになることが確実視される。

レーキ搬送装置の１例を示す概略側面図である。 本発明の１例を示す概略平面図である。 本発明の１例を示す概略側面図である。 本発明の１例を示す概略正面図である。

符号の説明

１ 固定レーキ
２ 可動レーキ
３ Ｖロール
４ 架構
５ 走行レール
６ トング昇降・開閉・走行機構
７ トング
８ 走行用モータ
９ 昇降用モートルシリンダ
10 管（パイプ、鋼管）
11 固定レーキ上端
15 トング用モートルシリンダ
20,30,40 管搬送方向を示す矢印
21 入側搬送ライン
31 上ビーム
32 中ビーム
33 下ビーム
34 トング開閉用ロッド
35 ラックピニオン
41 出側搬送ライン
45 高速路線
60 冷却床

Claims (4)

1. 鋼管を低速で搬送する冷却床と、該冷却床の入側から出側まで鋼管を高速で搬送する高速搬送手段とからなる鋼管の横送り搬送装置であって、前記高速搬送手段は、鋼管をトングで吊持して前記冷却床の上方の高速路線に沿って搬送する吊持コンベアからなることを特徴とするパイプ搬送装置。
2. 前記冷却床がレーキ搬送装置からなる請求項１に記載のパイプ搬送装置。
3. 前記鋼管は、焼戻しあるいは焼ならし後に空冷されつつある鋼管である請求項１または２に記載のパイプ搬送装置。
4. 前記冷却床が炭素鋼管搬送用であり、前記高速搬送手段が１３Ｃｒ鋼管搬送用である請求項１〜３のいずれかに記載のパイプ搬送装置。

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