JP4549134B2 - テーパー鋼管の製造方法 - Google Patents

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本発明は、照明用ポールなどとして用いられるテーパー鋼管の製造方法に関するものである。
上記のようなテーパー鋼管を製造する方法としては、鋼管の両端を２台の台車上の回転軸にそれぞれ保持させて一定方向に回転させながら軸線方向に移動させ、これらの台車の中間に配置された加工ロールによりテーパー状に絞り加工を行う方法が知られている。加工ロールの手前側には鋼管加熱装置が配置され、鋼管は数百℃に加熱された状態で加工ロールにより絞り加工される。テーパー角度は加工ロールの進退速度と鋼管の軸線方向の移動速度とによって決定される。
通常、鋼管は引き抜き側の主軸台車により引き出され、送り込み側の張力台車は鋼管に適宜の張力を付与しつつ追従移動するようになっている。また回転力も引き抜き側の主軸台車上に設置された回転軸から鋼管に与えられ、送り込み側の台車の回転軸は追従回転軸となっている。
ところがこのような従来方法では、数百℃に加熱され鋼の変形抵抗が常温時の数十％にまで低下した加工断面を介して、送り込み側の鋼管に回転力が伝達されることとなる。このため特に径が小さくなったテーパー加工の後半段階では、鋼管の断面剛性が極めて低くなり、鋼管に変形が生じて加工が継続できなくなる場合があった。
また特許文献１、２に記載されているように、加工ロールから鋼管に回転力を与えるテーパー鋼管の製造方法も知られているが、この方法においても数百℃に加熱され鋼の変形抵抗が常温時の数十％にまで低下した小径の加工断面を介して、送り込み側の鋼管に回転力が伝達される点は同一であるから、鋼管に変形が生じて加工が継続できなくなる可能性があった。従って従来は上記の方法によって長尺のテーパー鋼管を一体製造することは困難であり、数ｍ以下のものしか製造できず、長尺品は数ｍ以下のものを溶接するなどの方法で製造されていた。
特開２００２−２９２４３２号公報 特開２００２−２９２４３３号公報
本発明は上記した従来の問題点を解決し、１０ｍを越えるような長尺のテーパー鋼管をも捻れを生じさせることなく一体に製造することができるテーパー鋼管の製造方法を提供するためになされたものである。
上記の課題を解決するためになされた本発明は、１０mを越える長尺の鋼管の両端を加工ロール装置の両側に配置された２台の台車上の回転軸にそれぞれ保持させて回転させながら軸線方向に移動させ、加熱された状態で前記加工ロール装置のフリー回転型の加工ロールによりテーパー状に絞り加工を行うテーパー鋼管の製造方法において、鋼管の送り込み側の回転台車上に設置された回転軸から鋼管に回転力を与え、引き抜き側の軸移動台車の回転軸はフリー回転として、引き抜き側の径が大きく送り込み側の径が小さいテーパー状に絞り加工を行うことを特徴とするものである。
本発明のテーパー鋼管の製造方法によれば、鋼管の送り込み側の台車上に設置された回転軸から鋼管に回転力を与えながら加工ロールにより絞り加工を行う。このため加熱前の常温であり、かつ絞り加工前の断面の大きい部位が回転駆動軸となるので、従来法とは異なり加工中に鋼管が変形することがなくなり、１０ｍを越える長尺品についても安定したテーパー加工が可能となる。
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。図１はテーパー鋼管製造設備の全体を示す図であり、１は装置中央部に設置された加工ロール装置である。加工ロール装置１の両側には回転台車用レール２と軸移動台車用レール３とが直線状に配置されている。これらの回転台車用レール２、軸移動台車用レール３上にはそれぞれ回転台車４、軸移動台車５が配置されている。これらの回転台車４、軸移動台車５上には回転軸６、７が搭載されており、鋼管Ｐは両端部をこれらの回転軸６、７にチャックされて回転されながら加工ロール装置１を通り、テーパー状に絞り加工を施される。
引き抜き側の軸移動台車５は軸移動モータ８を備え、軸移動台車用レール３上を走行して鋼管Ｐを軸線方向に移動させる。一方、送り込み側の回転台車４は鋼管Ｐに適当な張力を付与しつつ追従移動するものである。前記したように、従来は引き抜き側の軸移動台車５から鋼管Ｐに回転力を与えていたのであるが、本発明では送り込み側の回転台車４上に回転モータ９を搭載し、その回転軸６から鋼管Ｐに回転力を与える。なお引き抜き側の軸移動台車５の回転軸７はフリー回転ができるようになっている。
加工ロール装置１は鋼管Ｐの軸線の周囲に１２０°間隔で配置された３個の加工ロール１０により鋼管の絞り加工を行うものである。図２に示すように、この実施形態では各加工ロール１０はその回転軸１１を鋼管Ｐの軸線に対して傾斜させてある。また各加工ロール１０は駆動源を持たず、鋼管Ｐとの摩擦により追従回転するフリー回転型のロールである。各加工ロール１０の断面形状は図２に示す変形樽型となっている。各加工ロール１０はシリンダ等の駆動手段により鋼管Ｐの半径線方向に進退動することができるようになっている。
加工ロール装置１に隣接させて鋼管加熱装置１２が配置されている。鋼管加熱装置１２は好ましくは誘導加熱装置であり、加工ロール装置１に送り込まれる鋼管Ｐを数百℃に加熱する役割を持つ。このほか鋼管Ｐをロールにより支持することができる適当台数の受け台１３、１４、１５が配置されている。
鋼管Ｐはその両端部を回転台車４、軸移動台車５上に配置された回転軸６、７にチャックされ、引き抜き側の軸移動台車５を図１の左方向に走行させることによって加工ロール装置１を通過する。また本発明では鋼管Ｐは送り込み側の回転台車４上に設置された回転軸６によって回転され、引き抜き側の軸移動台車５の回転軸７はフリー回転としてある。加工ロール装置１の手前側には鋼管加熱装置１２が配置されており、鋼管Ｐは回転されながら数百℃に加熱された状態で加工ロール装置１に入る。
加工ロール装置１は、鋼管Ｐの移動速度に対応させて３個の加工ロール１０を半径方向に進退させることによって、図示のように引き抜き側の径が大きく送り込み側の径が小さいテーパー状に絞り加工を施す。このように本発明では、鋼管加熱装置１２により加熱される前の常温であり、かつ絞り加工が施される前の断面の大きい鋼管Ｐが回転駆動軸となるので、従来法とは異なり鋼管Ｐが変形することがなくなり、１０ｍを越え１０数ｍに達するような長尺品についても、安定したテーパー加工が可能となる。
なお、フリー回転する加工ロール１０に回転数検出手段１６を取付けてその回転数θ２を実測し、鋼管Ｐに過度の捩れが発生しないように回転軸６による鋼管Ｐの回転数θ１を制御することもできる。
以上に説明したように、本発明によれば１０ｍを越えるような長尺のテーパー鋼管をも、捻れを生じさせることなく一体に製造することができる。
テーパー鋼管製造設備の全体図である。 要部の拡大図である。
符号の説明
１ 加工ロール装置
２ 回転台車用レール
３ 軸移動台車用レール
４ 回転台車
５ 軸移動台車
６ 回転軸
７ 回転軸
８ 軸移動モータ
９ 回転モータ
１０ 加工ロール
１１ 回転軸
１２ 鋼管加熱装置
１３ 受け台
１４ 受け台
１５ 受け台
１６ 回転数検出手段

Claims (1)

  1. １０mを越える長尺の鋼管の両端を加工ロール装置の両側に配置された２台の台車上の回転軸にそれぞれ保持させて回転させながら軸線方向に移動させ、加熱された状態で前記加工ロール装置のフリー回転型の加工ロールによりテーパー状に絞り加工を行うテーパー鋼管の製造方法において、鋼管の送り込み側の回転台車上に設置された回転軸から鋼管に回転力を与え、引き抜き側の軸移動台車の回転軸はフリー回転として、引き抜き側の径が大きく送り込み側の径が小さいテーパー状に絞り加工を行うことを特徴とするテーパー鋼管の製造方法。
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