JP2012031444A - Apparatus for quenching steel pipe - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シームレス鋼管や熱間押出鋼管などの鋼管を焼入れするときに用いられる鋼管焼入装置に関する。 The present invention relates to a steel pipe quenching apparatus used when quenching steel pipes such as seamless steel pipes and hot extruded steel pipes.
シームレス鋼管などの鋼管は、強度や硬度の向上を図るために、焼入れが施されるものも多い。
例えば例えば特許文献1には、鋼管を全長にわたって均一に焼入れするために、図3及び図4に示す如き構成の鋼管焼入装置10が提案されている。この鋼管焼入装置10は加熱処理された鋼管Pを焼入水槽11の内部で回転させながら焼入れするものであって、回動アーム12、アーム駆動軸14、鋼管支持機構15、鋼管挟持機構19及び冷却水噴射管23を備えている。
Many steel pipes such as seamless steel pipes are quenched in order to improve strength and hardness.
For example, Patent Document 1 proposes a steel
回動アーム12は鋼管Pを焼入水槽11に貯溜された水(以下「貯溜水」という。)に浸漬して焼入れするためのものであって、この回動アーム12はアーム駆動軸14に装着されている。
アーム駆動軸14は回動アーム12を焼入水槽11の上方位置で水平な軸回りに駆動するものであって、このアーム駆動軸14は焼入水槽11の上方に水平に配置されている。
The rotating
The
鋼管支持機構15は回動アーム12の先端部で鋼管Pを回転可能に支持するものであって、その先端部には鋼管Pを水平に支持する複数の鋼管支持ローラ17を有している。鋼管支持ローラ17はローラ駆動軸18と接続され、鋼管支持ローラ17を回転させることで、支持している鋼管Pを矢印Cに示すように回転させることが可能である。
鋼管挟持機構19は鋼管支持機構15との間で鋼管Pを回転可能に挟持するものであって、この鋼管挟持機構19は鋼管支持ローラ17の上方に配置された複数のピンチローラ21と、該ピンチローラ21を上下方向に昇降駆動するピンチローラ昇降シリンダ22とをそれぞれ有している。
The steel
The steel
冷却水噴射管23は鋼管支持機構15と鋼管挟持機構19との間に挟持された鋼管Pの外表面に冷却水を鋼管Pの全長にわたって噴射するものであって、この冷却水噴射管23は鋼管Pの外表面と対向して水平に架設されている。
なお、焼入水槽11の近傍には回動アーム12の先端部に鋼管Pを一本ずつ供給する鋼管供給装置24が設置され、焼入水槽11の内部には回動アーム12の先端部から鋼管Pを受け取って焼入水槽11内の鋼管搬出位置へ移送する鋼管移送装置25が設けられていると共に、鋼管移送装置25により鋼管搬出位置に移送された鋼管Pを焼入水槽11の外部に搬出する鋼管搬出装置26が設けられている。
The cooling
In the vicinity of the
このような鋼管焼入装置では、図4(a)に示すように、加熱処理された鋼管Pが鋼管支持機構15により回動アーム12の先端部に支持されると、鋼管挟持機構19のピンチローラ昇降シリンダ22が作動する。これにより、図4(a)に示すように、鋼管供給装置24から回動アーム12の先端部に供給された鋼管Pが鋼管支持機構15と鋼管挟持機構19との間に挟持される。そして、鋼管供給装置24から回動アーム12の先端部に供給された鋼管Pが鋼管支持機構15と鋼管挟持機構19との間に挟持されると、図4(b)に示すように、回動アーム12が図4中時計方向に所定の角度だけ回動し、鋼管支持機構15と鋼管挟持機構19との間に挟持された鋼管Pが焼入水槽11の貯溜水に浸漬される。
In such a steel pipe quenching apparatus, as shown in FIG. 4A, when the heat-treated steel pipe P is supported on the tip of the rotating
また、鋼管支持機構15と鋼管挟持機構19との間に鋼管Pが挟持されると、鋼管支持機構15の鋼管支持ローラ17がローラ駆動軸18により所定方向に回転駆動されると共に、冷却水噴射管23から鋼管Pに冷却水が噴射される。上述した鋼管焼入装置では、加熱処理された鋼管Pを全長にわたって均一に焼入れしようとするものである。
しかしながら、鋼管支持機構15と鋼管挟持機構19との間に挟持された鋼管Pが焼入水槽11の貯溜水に浸漬される前に冷却水噴射管23からの冷却水が鋼管Pの外表面に噴射されると、加熱処理された鋼管Pを焼入水槽11の貯溜水に浸漬して焼入れするときに鋼管Pの焼入れ速度が低下して強度が低下したり、冷却速度が均一にならずに曲がりの発生を招くおそれがあった。
When the steel pipe P is sandwiched between the steel
However, before the steel pipe P sandwiched between the steel
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、加熱処理された鋼管を焼入水槽の貯溜水に浸漬して焼入れするときに鋼管の焼入れ速度が低下して強度が低下したり冷却速度が均一にならずに曲がりが発生したりすることを抑制することのできる鋼管焼入装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and when the heat-treated steel pipe is immersed in the water stored in the quenching water tank and quenched, the quenching speed of the steel pipe is lowered and the strength is lowered or the cooling speed is lowered. An object of the present invention is to provide a steel pipe quenching apparatus capable of suppressing the occurrence of bending without being uniform.
上記課題を解決するために、本発明の請求項1に係る発明は、加熱処理された鋼管を焼入水槽の貯溜水に浸漬して焼入れする鋼管焼入装置であって、前記焼入水槽の上方位置で前記鋼管を受入れ、該鋼管を回転させた状態で前記貯溜水に浸漬させる鋼管浸漬機構を有し、該鋼管浸漬機構が前記鋼管を受入れてから前記貯溜水に浸漬する間にわたって、前記鋼管の全長にわたる外表面に冷却水を噴射可能な冷却水噴射管と、該冷却水噴射管から前記鋼管の外表面への冷却水の噴射を遮断する冷却水遮断手段と、該冷却水遮断手段による冷却水の遮断を解除する冷却水遮断解除機構とを有することを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 of the present invention is a steel pipe quenching apparatus for quenching by immersing a heat-treated steel pipe in a stored water in a quenching water tank, The steel pipe is received in the upper position, and has a steel pipe immersion mechanism that is immersed in the stored water in a state where the steel pipe is rotated, and the steel pipe immersion mechanism receives the steel pipe and then immerses it in the stored water. Cooling water injection pipe capable of injecting cooling water to the outer surface over the entire length of the steel pipe, cooling water blocking means for blocking cooling water injection from the cooling water injection pipe to the outer surface of the steel pipe, and the cooling water blocking means And a cooling water cutoff release mechanism for releasing the cooling water cutoff.
また、本発明の請求項2に係る発明は、請求項1に記載の鋼管焼入装置において、前記鋼管浸漬機構は、加熱処理された鋼管を焼入水槽の貯溜水に浸漬して焼入れするための回動アームと、該回動アームを前記焼入水槽の上方位置で水平な軸回りに駆動するアーム駆動軸と、前記回動アームの先端部で前記鋼管を回転可能に支持する鋼管支持機構と、該鋼管支持機構との間で前記鋼管を回転可能に挟持する鋼管挟持機構とを有し、前記冷却水遮断手段は、前記冷却水噴射管からの冷却水を前記鋼管の手前で遮断する冷却水遮断板と、該冷却水遮断板を前記回動アームに対して回動可能に支持する遮断板支持軸とを有し、前記冷却水遮断解除機構は、前記遮断板支持軸の一端部に装着された遮断解除部材と、該遮断解除部材を介して前記冷却水遮断板を前記遮断板支持軸の軸回りに駆動する冷却水遮断解除シリンダとを有してなることを特徴とするものである。
The invention according to
本発明に係る鋼管焼入装置によれば、鋼管が焼入水槽の貯溜水に浸漬される前に冷却水噴射管からの冷却水が鋼管の外表面に当ることを冷却水遮断手段により防止できるので、加熱処理された鋼管を焼入水槽の貯溜水に浸漬して焼入れするときに鋼管の焼入れ速度が低下したり不均一になったりして、鋼管の強度の低下や曲がりの発生などを招くことを抑制することができる。 According to the steel pipe hardening apparatus according to the present invention, the cooling water blocking means can prevent the cooling water from the cooling water injection pipe from hitting the outer surface of the steel pipe before the steel pipe is immersed in the stored water of the quenching water tank. Therefore, when the heat-treated steel pipe is immersed in the water stored in the quenching water tank and quenched, the quenching speed of the steel pipe decreases or becomes non-uniform, leading to a decrease in strength or bending of the steel pipe. This can be suppressed.
以下、図1及び図2を参照して本発明の一実施形態について説明する。
図1は本発明の一実施形態に係る鋼管焼入装置の側面を示す図で、本発明の一実施形態に係る鋼管焼入装置10は、焼入水槽11の上方位置で鋼管Pを受入れ、該鋼管を回転させた状態で焼入水槽11の貯溜水に浸漬させる鋼管浸漬機構1、鋼管浸漬機構1が鋼管Pを受入れてから貯溜水に浸漬する間にわたって、鋼管Pの全長にわたる外表面に冷却水を噴射可能な冷却水噴射管23、冷却水噴射管23から鋼管Pの外表面への冷却水の噴射を遮断する冷却水遮断手段2、冷却水遮断手段2による冷却水の遮断を解除する冷却水遮断解除機構3を有している。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1 is a view showing a side surface of a steel pipe quenching apparatus according to an embodiment of the present invention. A steel
鋼管浸漬機構1は、回動アーム12、アーム駆動軸14、鋼管支持機構15、鋼管挟持機構19を備えている。
回動アーム12は鋼管Pを焼入水槽11の貯溜水に浸漬して焼入れするためのものであって、この回動アーム12はアーム駆動軸14に装着されている。
アーム駆動軸14は回動アーム12を焼入水槽11の上方位置で水平な軸回りに駆動するものであって、このアーム駆動軸14は焼入水槽11の上方に水平に配置されている。
The steel pipe immersion mechanism 1 includes a rotating
The rotating
The
鋼管支持機構15は回動アーム12の先端部で鋼管Pを回転可能に支持するものであって、この鋼管支持機構15は鋼管Pを水平に支持する複数の鋼管支持ローラ17と、該鋼管支持ローラ17を回転駆動する複数のローラ駆動軸18とをそれぞれ有している。
鋼管挟持機構19は鋼管支持機構15との間で鋼管Pを回転可能に挟持するものであって、この鋼管挟持機構19は鋼管支持ローラ17の上方に配置された複数のピンチローラ21と、該ピンチローラ21を上下方向に昇降駆動するピンチローラ昇降シリンダ22とをそれぞれ有している。
The steel
The steel
アーム駆動軸14には、その長さ方向(図1において紙面に垂直な方向)に複数の回動アーム12が所定の間隔をおいて配列されており、それぞれの回動アーム12先端に設けた鋼管支持機構15によって鋼管Pを水平に支持することが可能となっている。
冷却水噴射管23は鋼管支持機構15と鋼管挟持機構19との間に挟持された鋼管Pの外表面に冷却水を鋼管Pの全長にわたって噴射するものであって、この冷却水噴射管23はアーム駆動軸14に沿って配列された複数の回動アーム12間に水平に架設されている。
A plurality of rotating
The cooling
冷却水遮断手段2は冷却水噴射管23からの冷却水を鋼管支持ローラ17と鋼管挟持機構19との間に挟持された鋼管Pの手前で遮断する冷却水遮断板27と、この冷却水遮断板27を回動アーム12に対して回動可能に支持する遮断板支持軸28とを有している。
冷却水遮断解除機構3は冷却水遮断板27を遮断板支持軸28の軸回りに駆動して冷却水遮断板27による冷却水の遮断を解除するものであって、この冷却水遮断解除機構3は遮断板支持軸28の一端部に装着された遮断解除部材30と、この遮断解除部材30を介して冷却水遮断板27を遮断板支持軸28の軸回りに駆動する冷却水遮断解除シリンダ31とを有して構成されている。
The cooling water blocking means 2 includes a cooling
The cooling water
なお、焼入水槽11の近傍には回動アーム12の先端部に鋼管Pを一本ずつ供給する鋼管供給装置24が設置され、焼入水槽11の内部には回動アーム12の先端部から鋼管Pを受け取って焼入水槽11内の鋼管搬出位置へ移送する鋼管移送装置25が設けられていると共に、鋼管移送装置25により鋼管搬出位置に移送された鋼管Pを焼入水槽11の外部に搬出する鋼管搬出装置26が設けられている。
In the vicinity of the
図2は本発明の一実施形態に係る鋼管焼入装置の動作を説明するための図で、以下、図2を参照して本発明の一実施形態に係る鋼管焼入装置の作用について説明する。
上記のように構成される本発明の一実施形態に係る鋼管焼入装置10では、加熱処理された鋼管Pが鋼管支持機構15により回動アーム12の先端部に支持されると、鋼管挟持機構19のピンチローラ昇降シリンダ22が作動する。これにより、図2(a)に示すように、鋼管供給装置24から回動アーム12の先端部に供給された鋼管Pが鋼管支持機構15と鋼管挟持機構19との間に挟持される。この状態で、鋼管浸漬機構1による焼入水槽11の上方位置での鋼管Pの受け入れが完了する。次いで、鋼管支持機構15の鋼管支持ローラ17は、その駆動軸18がローラ駆動機構(図示せず)に回転されることで回転し、支持している鋼管Pを回転させる。そして、図2(b)に示すように、回動アーム12が図2中時計方向に所定の角度だけ回動し、鋼管支持機構15と鋼管挟持機構19との間に挟持された鋼管Pが焼入水槽11の貯溜水に浸漬される。
FIG. 2 is a view for explaining the operation of the steel pipe quenching apparatus according to one embodiment of the present invention. Hereinafter, the operation of the steel pipe quenching apparatus according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. .
In the steel
鋼管浸漬機構1が焼入水槽11の上方位置で鋼管Pを受入れた段階(図2(a)に示す状態)で、冷却水噴射管23からは冷却水が噴射されている。しかし、鋼管Pが焼入水槽11の上方にあるうちに、すなわち、鋼管Pが貯溜水に浸漬されていない状態において、冷却水噴射管23からの冷却水が鋼管Pに当ると、鋼管Pの冷却速度が低下したり、冷却の不均一が生じる。鋼管浸漬機構1が鋼管Pを焼入水槽11内の貯溜水に浸漬した後に、冷却水噴射管23からの冷却水の噴射を開始するようにしてもよいが、この場合、鋼管Pを貯溜水に浸漬してから冷却水噴射管23から冷却水が噴射するまでに時間がかかってしまい、やはり冷却速度の低下や冷却の不均一が生じる。
本実施形態においては、冷却水遮断手段2の冷却水遮断板27が冷却水噴射管23からの冷却水を鋼管Pの手前で遮断可能である。具体的には、冷却水遮断解除シリンダ31を縮状態とすることで、冷却水遮断板27が冷却水噴射管23と鋼管Pとの間を通る位置に保持される。
At the stage where the steel pipe immersion mechanism 1 receives the steel pipe P at a position above the quenching water tank 11 (the state shown in FIG. 2A), cooling water is injected from the cooling
In the present embodiment, the cooling
また、鋼管支持機構15と鋼管挟持機構19との間に挟持された鋼管Pが焼入水槽11の貯溜水に浸漬されると、冷却水遮断解除機構3の冷却水遮断解除シリンダ31が作動して伸びた状態となり、冷却水遮断解除シリンダ31の先端が遮断解除部材30を押下げることで遮断板支持軸28を回転させる。これにより、図2(b)に示すように、冷却水遮断板27が遮断板支持軸28の軸回りに図2中反時計回りに回動して冷却水遮断板27による冷却水の遮断が解除される。
Further, when the steel pipe P sandwiched between the steel
したがって、上述した本発明の一実施形態では、鋼管支持機構15と鋼管挟持機構19との間に挟持された鋼管Pが焼入水槽11の貯溜水に浸漬される前に冷却水噴射管23からの冷却水が鋼管Pの外表面に当たることがなく、鋼管Pが貯溜水に浸漬された後は冷却水遮断板27による冷却水の遮断を速やかに解除できるので、加熱処理された鋼管Pを焼入水槽11の貯溜水に浸漬して焼入れするときに鋼管Pの焼入れ速度が低下して強度の低下や曲がりの発生などを招くことを抑制することができる。
Therefore, in one embodiment of the present invention described above, the steel pipe P sandwiched between the steel
1…鋼管浸漬機構
2…冷却水遮断手段
3…冷却水遮断解除機構
10…鋼管焼入装置
11…焼入水槽
12…回動アーム
14…アーム駆動軸
15…鋼管支持機構
17…鋼管支持ローラ
18…ローラ駆動軸
19…鋼管挟持機構
21…ピンチローラ
22…ピンチローラ昇降シリンダ
23…冷却水噴射管
24…鋼管供給装置
25…鋼管移送装置
26…鋼管搬出装置
27…冷却水遮断板
28…遮断板支持軸
30…遮断解除部材
31…冷却水遮断解除シリンダ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steel
Claims (2)
前記冷却水遮断手段は、前記冷却水噴射管からの冷却水を前記鋼管の手前で遮断する冷却水遮断板と、該冷却水遮断板を前記回動アームに対して回動可能に支持する遮断板支持軸とを有し、
前記冷却水遮断解除機構は、前記遮断板支持軸の一端部に装着された遮断解除部材と、該遮断解除部材を介して前記冷却水遮断板を前記遮断板支持軸の軸回りに駆動する冷却水遮断解除シリンダとを有してなることを特徴とする鋼管焼入装置。 2. The steel pipe quenching apparatus according to claim 1, wherein the steel pipe immersing mechanism includes a rotating arm for immersing and quenching the heat-treated steel pipe in a stored water in a quenching water tank, and the rotating arm as the quenching arm. An arm drive shaft that drives around a horizontal axis at a position above the water tank, a steel pipe support mechanism that rotatably supports the steel pipe at the tip of the rotating arm, and the steel pipe between the steel pipe support mechanism A steel pipe clamping mechanism that clamps rotatably,
The cooling water blocking means includes a cooling water blocking plate that blocks cooling water from the cooling water injection pipe in front of the steel pipe, and a blocking that supports the cooling water blocking plate so as to be rotatable with respect to the rotating arm. A plate support shaft,
The cooling water cutoff release mechanism includes a cutoff release member attached to one end of the cutoff plate support shaft, and cooling that drives the cooling water cutoff plate around the axis of the cutoff plate support shaft via the cutoff release member. A steel pipe quenching device comprising a water shut-off release cylinder.
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