JP3239894B2 - 穿孔圧延装置 - Google Patents

穿孔圧延装置

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JP3239894B2
JP3239894B2 JP2000515708A JP2000515708A JP3239894B2 JP 3239894 B2 JP3239894 B2 JP 3239894B2 JP 2000515708 A JP2000515708 A JP 2000515708A JP 2000515708 A JP2000515708 A JP 2000515708A JP 3239894 B2 JP3239894 B2 JP 3239894B2
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    • B21B19/00Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work
    • B21B19/02Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work the axes of the rollers being arranged essentially diagonally to the axis of the work, e.g. "cross" tube-rolling ; Diescher mills, Stiefel disc piercers or Stiefel rotary piercers
    • B21B19/04Rolling basic material of solid, i.e. non-hollow, structure; Piercing, e.g. rotary piercing mills
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B35/14Couplings, driving spindles, or spindle carriers specially adapted for, or specially arranged in, metal-rolling mills

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、継目無鋼管の製造に適用される穿孔圧延装
置に関し、さらに詳しくは、主モータを含む駆動装置の
適正な配置を採用し、コンパクトな設備配置を可能にす
る穿孔圧延装置に関するものである。
背景技術 継目無鋼管の製造方法として広く採用されている、い
わゆるマンネスマン製管法は、所定温度に加熱された中
実の丸ビレットを管素材とし、この丸ビレットを穿孔圧
延装置(いわゆる、ピアサ)に送給して、その軸心部に
穿孔孔を明けて中空素管を製造する。次いで、穿孔され
た中空素管をそのまま、あるいは必要に応じて穿孔圧延
装置と同一構成のエロンゲータに通して拡径および薄肉
化してのち、プラグミル、マンドレルミルなどの後続す
る延伸圧延装置に送給して延伸圧延する。その後、スト
レッチレデューサ、リーラ、サイザなどに通して磨管、
形状修正およびサイジングを行う精整工程を経て製品と
なる継目無鋼管を製造する方法である。
図1は穿孔圧延装置における穿孔用ロールの配置を模
式的に説明する図であり、図2は前記図1のA−A矢視
で示される穿孔用ロールの配置を説明する図である。図
1に示すように、穿孔用ロール1、1は、管素材である
丸ビレット3の圧延方向への移動軸となるパスラインX
−Xに対して自軸がそれぞれ交叉角γをなすように軸対
称に配置されている。さらに、図2に示すように、穿孔
用ロール1はパスラインX−Xに対して傾斜角βとなる
ように配置される。一方、図2に示されない他方の穿孔
用ロール1は、パスラインX−Xを挟んで互いに傾斜角
βで逆方向に傾斜させて対向配置される。
上記のように構成された穿孔圧延装置においては、パ
スラインX−X上を白抜き矢符方向に送給された丸ビレ
ット3は、穿孔用ロール1、1間に噛み込まれて後は旋
回しつつパスライン上を移動し、プラグ2によりその軸
心部に孔を明けられて中空素管となる。この間、プラグ
2は、図示しないマンドレル支持装置でマンドレルによ
って支持される。
丸ビレット3に旋回運動を加える穿孔用ロール1、1
は、それぞれ駆動装置4に直接結合され、これによって
単独に交叉角γおよび傾斜角βを確保しながら、自軸を
中心に回転できる。通常、穿孔圧延装置における駆動装
置4は、回転軸(スピンドル)、減速機および主モータ
から構成される。
図3は従来の穿孔圧延装置の駆動装置の設備配置を示
す模式的平面図であり、図4は同じく駆動装置の設備配
置を示す模式的立面図である。図3においては穿孔用ロ
ールは、パスラインに対するそれぞれ逆方向となる傾斜
角βが示されている。このため、図3に示すように、平
面図において穿孔用ロールの傾斜角βを確保するため、
穿孔用ロール1に直結する回転軸5は、圧延装置の本体
から離れるにしたがって圧延装置の搬送装置8、すなわ
ち、パスラインX−Xから遠くに配置される。そのた
め、駆動装置4の端部においては、搬送装置8を挟んで
平面的に広いスペースが必要になる。
一方、高さ方向の設備の配置を示す図4は、従来の穿
孔圧延装置の駆動装置4では、高さ方向にも多くのスペ
ース、すなわち、大きな高低差が必要になることを示し
ている。図4に示すように、それぞれパスラインに対す
る穿孔用ロール1の交叉角γを維持するため、一方の穿
孔用ロールに直結する回転軸5はパスラインX−Xより
上方に設置され、他方の穿孔用ロールに直結する回転軸
はパスラインX−Xより下方に設置される。しかも、圧
延装置の本体から離れるにしたっがて、いずれの回転軸
5も圧延装置のパスラインX−Xから遠くなる。このた
め、駆動装置の端部では搬送装置8を中心としてその高
低差が著しく大きくなり、一方の主モータ基礎は高く
し、他方の主モータ基礎は深く掘り下げる必要がある。
前述の通り、穿孔圧延装置の駆動装置4は回転軸5、
減速機6および主モータ7から構成されるが、一般的に
後述する要因から、それぞれ直列に配置される。すなわ
ち、穿孔用ロール1に直結して回転軸5が設けられ、さ
らに減速機6を介して主モータ7が回転軸5の延長線上
に設けられる。このため、駆動装置4の端部にあたる主
モータ7では圧延装置の本体から大きく離れ、主モータ
7、7間の距離および高低差は一層大きなものとなる。
したがって、このような設備配置で構成される従来の穿
孔圧延装置では、駆動装置のために平面的にも、立体的
にも大きなスペースを犠牲にしなければならず、建設費
の上昇という問題を抱えていた。
近年のように、継目無鋼管の高効率生産を目的とし
て、マンネスマン製管設備の連続化や製管段取りの自動
化、短縮化が検討されるようになると、各圧延装置での
省スペースの要請が強くなり、穿孔圧延装置でも駆動装
置に占められるスペースの削減が大きな問題となる。
発明の開示 従来の穿孔圧延装置において、駆動装置を直列に配置
することが前提とされたのは、減速機のコンパクト化お
よび主モータの保護の観点からである。すなわち、従来
の設計思想では、減速機は穿孔用ロールの最適な回転数
制御を実施するため、モータ回転数を的確に減少させる
とともに、設備の簡素化を主眼として、そのコンパクト
化が優先された。そのため、駆動装置の直列配置を廃し
て、主モータを減速機の内側に配置しようとしても、主
モータと回転軸の軸間距離が確保できず、主モータと回
転軸を並行して設置することができなかった。また、主
モータと回転軸を並行して設置すると、回転軸の折損事
故にともなう主モータの破損故障が懸念される。主モー
タの故障は長期の圧延設備の停機に結びつくことから、
主モータの破損故障を回避する観点からも駆動装置を直
列に配置することが前提とされた。
本発明は、従来の穿孔圧延装置で採用されていた駆動
装置における前提を見直し、駆動装置の設備配置の改善
を図り、継目無鋼管の高効率生産に適する穿孔圧延装置
を提供することを目的としている。
本発明の要旨は、図5、図6に示すように、下記の継
目無鋼管の製造に用いられる穿孔圧延装置にある。
すなわち、管素材3の圧延方向に移動するパスライン
周りに対向配置された一対の穿孔用ロール1、1と、穿
孔用ロール間に位置するようにパスラインに沿って配置
されたプラグ(図示せず)と、穿孔用ロールに回転駆動
力を伝達する駆動装置4とを備える継目無鋼管の穿孔圧
延装置において、前記駆動装置4は回転軸5と減速機6
と主モータ7とからなり、主モータ7は減速機6より穿
孔用ロール側に配置され、回転軸5と併設されているこ
とを特徴とする穿孔圧延装置である。
上記の穿孔圧延装置において、駆動装置が圧延装置の
出側に設けることが望ましい。また、主モータは、減速
機より穿孔用ロール側に配置され回転軸と併設される限
りにおいては、回転軸よりパスライン側に配置しても良
いし、また反パスライン側に配置しても良い。
発明を実施するための最良の形態 本発明の穿孔圧延装置では、従来の直列配置の前提を
廃し、主モータを減速機より穿孔用ロール側に配置し、
回転軸と併設することが特徴である。これらを実現する
ため、減速機の設計に当たり、主モータと回転軸の間に
適正な軸間距離を確保することを主眼とした。このよう
な設計思想に基づくことによって、主モータを減速機よ
り穿孔用ロール側であって駆動軸と併設して配置するこ
とができ、駆動装置の総長さを大幅に短縮した。そし
て、穿孔圧延装置において駆動装置が占めるスペースを
著しく削減することが可能になり、併せて建設コストの
低減も図れる。
前述の通り、主モータと回転軸とを併設すると、回転
軸の折損事故にともなう主モータの破損故障が想定され
る。通常、回転軸の折損が発生すると、穿孔用ロールと
の結合部または減速機とに結合部のいずれかの結合点を
支点として回転軸が振れ回ることになる。その結果、併
設する主モータを打撃し破損させる。しかし、このよう
な回転軸による破損も主モータに防御手段を設けること
によって、回避することができる。
本発明の穿孔圧延装置では上記の構成を採用すること
によって、駆動装置が占有するスペースを大幅に削減で
きるので、製管設備の連続化に際して隣接する設備、例
えばマンドレルミルを近接して配置することができ、全
体のレイアウトをコンパクトにすることができる。ま
た、ピアサープラグ交換、芯金交換の近接配置を可能と
して、芯金長さの短縮やスラストブロックの走行距離の
低減を図ることができる。
また、本発明の穿孔圧延装置において、駆動装置を圧
延装置の出側に設けることが望ましい、製管設備の連続
化に加えさらに効率生産を検討する場合、穿孔圧延装置
に付帯するキャノン交換等の自動化、短縮化を図る必要
がある。この場合、圧延装置の入側に十分なスペースを
確保することが有効となるので、駆動装置を圧延装置の
出側に設けることにより、継目無鋼管の高効率生産が一
層容易になる。
以下、本発明の穿孔圧延装置をその一例を示す図面に
基づいて具体的に説明する。
図5は、本発明の穿孔圧延装置の駆動装置の設備配置
を示す模式的平面図である。図6は、本発明の穿孔圧延
装置の駆動装置の設備配置を示す模式的立面図である。
両図から明らかなように、減速機6は主モータ7と回転
軸5との軸間距離を確保することを優先し、これによ
り、主モータ7は減速機6より穿孔用ロール側に配置さ
れ、回転軸5と併設される。本発明に係る駆動装置4の
具体的な動作は次の通りである。
前述の通り、穿孔ロール1、1はそれぞれ反対方向の
傾斜角βをなして配置されるとともに、パスラインX−
Xに対して自軸がそれぞれ交叉角γをなすように軸対称
に位置される。穿孔用ロール1に旋回動力を伝達するた
め、穿孔用ロール1に直結された回転軸5は、クロスピ
ン10を介して減速機6に直結する。このとき、図5に
示すように、本発明装置の平面における駆動装置4の配
置は、穿孔用ロール1の傾斜角βを確保するため、穿孔
用ロール1に直結した回転軸5は、圧延装置の本体から
離れるにしたがって、搬送装置8を中心として幅広くな
る。一方、図6に示すように、穿孔用ロール1の交叉角
γを維持するため、上ロール用の駆動装置4はパスライ
ンX−Xより上方に設置され、下ロール用の駆動装置4
はパスラインX−Xより下方に設けられる。このため、
駆動装置4の端部では、その高低差が大きくなる。
しかしながら、本発明の穿孔圧延装置では、主モータ
7は減速機6より穿孔用ロール側に配置され、回転軸5
と併設されるので、図5において駆動装置4は減速機6
の位置以上に延長されて配置されることがなく、また、
図6において駆動装置4は減速機6の高低差以上の差が
生じることがない。すなわち、従来の駆動装置4の設備
配置に比べ、主モータ7の設備長さに相当する幅距離お
よび高低差を削減し、さらに総設備長さを短くすること
ができる。このことは穿孔圧延装置の省スペース化に結
びつくとともに、さらに、製管設備の連続化を行う場合
には、穿孔圧延装置に隣接する設備を近接して配置する
ことができるので、全体の製管ラインをコンパクトにす
ることができる。
主モータ7と回転軸5とを併設すると、回転軸5の折
損事故にともなう主モータ破損の防止対策を検討しなけ
ればならない。通常、管素材の穿孔圧延中に発生する回
転軸5の折損は、クロスピン10の破損として現れる。
例えば、主モータ側のクロスピン10が破損した場合
に、回転軸5は穿孔用ロール側の結合点であるクロスピ
ン10を支点として振れ回り、併設する主モータ7を激
しく打撃することになる。これを防止するため、主モー
タ7に対応する位置に破損防止手段として、例えば門型
ガイド11を設ける。
図7は、本発明の穿孔圧延装置における回転軸の折損
から主モータ破損を防止する門型ガイドを説明する図で
ある。図から明らかなように、折損した回転軸5は門型
ガイド11内で振れ回るにすぎないから、主モータ7を
打撃することがない。図7に示す門型ガイドは一例であ
るが、このような破損防止手段を取り付けることによっ
て、主モータ7と回転軸5とを併設しても問題にならな
い。さらに、回転軸の折損そのものを防ぐため、回転軸
の自重を支え、回転軸の振れを吸収するキャリアー等
(図示せず)を設けるのも有効である。
本発明での駆動装置の構成例として、主モータは回転
軸を基準としてパスラインと反対となる反パスライン側
に併設する場合を示したが、寸法的に可能であれば、回
転軸よりパスライン側に併設しても良い。
本発明にかかる駆動装置は、穿孔圧延装置の入側、ま
たは出側のいずれに設けてもよい。しかし、実施例で駆
動装置を穿孔圧延装置の出側に設けた例で説明したよう
に、穿孔圧延装置の入側を有効に活用するため、駆動装
置を穿孔圧延装置の出側に設けるのが望ましい。
産業上の利用の可能性 本発明の穿孔圧延装置によれば、駆動装置が占有する
スペースを削減できるので設備配置をコンパクトにで
き、さらに設備の連続化に際して隣接する設備の近接配
置が可能となり、全体のレイアウトをコンパクトにする
ことができる。しかも、圧延装置に付帯するキャノン交
換等の自動化、短縮化も容易となり、一層の継目無鋼管
の高効率生産が望める。
そのため、本発明の穿孔圧延装置は、継目無鋼管の効
率生産を指向する分野で広く利用することができる。
[図面の簡単な説明] 図1は穿孔圧延装置における穿孔用ロールの配置を示
す模式的平面図であり、図2は図1のA−A矢視で示さ
れる断面図である。
図3は、従来の穿孔圧延装置の駆動装置の設備配置を
示す模式的平面図である。
図4は、従来の穿孔圧延装置の駆動装置の設備配置を
示す模式的立面図である。
図5は、本発明の穿孔圧延装置の駆動装置の設備配置
を示す模式的平面図である。
図6は、本発明の穿孔圧延装置の駆動装置の設備配置
を示す模式的立面図である。
図7は、本発明の穿孔圧延装置における回転軸の折損
から主モータ破損を防止する門型ガイドを説明する図で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21B 19/00 - 19/04 B21B 35/00 - 35/14

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】管素材の圧延方向に移動するパスラインに
    対向配置された一対の穿孔用ロールと、穿孔用ロール間
    に位置するようにパスラインに沿って配置されたプラグ
    と、穿孔用ロールに回転駆動力を伝達する駆動装置とを
    備える継目無鋼管の穿孔圧延装置において、前記駆動装
    置は回転軸と減速機と主モータとからなり、主モータは
    減速機より穿孔用ロール側に配置され、回転軸と併設さ
    れていることを特徴とする穿孔圧延装置。
  2. 【請求項2】上記駆動装置が圧延装置の出側に設けられ
    ていることを特徴とする請求項1に記載の穿孔圧延装
    置。
JP2000515708A 1997-10-13 1998-10-09 穿孔圧延装置 Expired - Fee Related JP3239894B2 (ja)

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JPH0718405Y2 (ja) * 1988-12-23 1995-05-01 住友重機械工業株式会社 鋼管用穿孔設備における出口テーブル装置
US5142893A (en) * 1991-05-17 1992-09-01 Italimpianti Of America, Inc. Tube mill
US5295379A (en) * 1993-03-05 1994-03-22 Italimpianti Of America, Inc. Vertical piercer mill

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EP1060802B1 (en) 2012-02-08
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