JP5966756B2 - Induction heating device - Google Patents
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Description
本発明は、誘導加熱装置に関し、特に、電縫管を製造するために用いて好適なものである。 The present invention relates to an induction heating device, and is particularly suitable for use in manufacturing an electric sewing tube.
従来から、石油又は天然ガス用ラインパイプ、油井管、原子力用・地熱用・化学プラント用・機械構造用・一般配管用等、多種多様な用途に電縫管が使用されている。
電縫管を製造する場合には、管状に成形された導電体又は金属板の突合せ端面に高周波電流を与えて当該突合せ端面を溶融すると共に、スクイズロールによりアップセットを加えることで、当該突合せ端面に溶接シームを形成する。このような電縫溶接の方法としてワークコイル方式と称される方法がある。ワークコイル方式は、管状に成形された導電体又は金属板の溶接点よりも上流側で当該導電体又は金属板に対してその外周側で周回するワークコイルからの電磁誘導の作用により、当該導電体又は金属板の突合せ端面に高周波電流を流す方式のものである。このワークコイル方式は、非接触で加熱を行うことができるという利点がある。
Conventionally, ERW pipes are used for a wide variety of applications such as oil or natural gas line pipes, oil well pipes, nuclear power, geothermal, chemical plants, mechanical structures, and general piping.
When manufacturing an electric sewing tube, a high-frequency current is applied to a butt end surface of a conductor or metal plate formed into a tubular shape to melt the butt end surface, and an upset is applied by a squeeze roll so that the butt end surface Forming a weld seam. There is a method called a work coil method as a method of such electric seam welding. The work coil system uses the electromagnetic induction from the work coil that circulates on the outer periphery side of the conductor or metal plate upstream of the welding point of the conductor or metal plate formed into a tubular shape. In this method, a high-frequency current is passed through the butt end surface of the body or metal plate. This work coil system has an advantage that heating can be performed without contact.
このようなワークコイルについて特許文献1〜3に記載の技術がある。特許文献1〜3では、ワークコイルの引き出し箇所が、溶接線(導電体又は金属板の突合せ端面に沿う線)の上方であり、ワークコイルの引き出し部が、当該引き出し箇所から電源の方向に真っすぐに延設されるようにしている。 There exists a technique of patent documents 1-3 about such a work coil. In Patent Documents 1 to 3, the work coil lead-out location is above the weld line (the line along the end face of the conductor or metal plate), and the work coil lead-out portion is straight from the lead-out location toward the power source. It is made to extend to.
ところで、溶接部の雰囲気の酸素濃度を低減するためのシールドガスを、導電体又は金属板の突合せ端面に吹き付けるようにすることが提案されている。このようにすれば、電縫管の溶接部に溶接欠陥が生成されることを抑制して電縫管の品質を向上させることができる。また、Arガス等の非酸化性高温プラズマを鋼板の突合せ端面に吹き付けることにより、溶接部全体の機密性を高めるための大掛かりなシールド装置を準備することなく、電縫管の溶接部に溶接欠陥が生成されることを抑制することも提案されている。また、電縫管の溶接部の状態を監視するために、電縫管の溶接部を、その上方から撮影することも提案されている。 By the way, it has been proposed to spray a shielding gas for reducing the oxygen concentration of the atmosphere of the welded portion on the butt end face of the conductor or the metal plate. If it does in this way, it can control that a weld defect is generated in the welded part of an electric resistance welded pipe, and can improve the quality of an electric resistance welded pipe. In addition, by spraying non-oxidizing high temperature plasma such as Ar gas on the butt end face of the steel sheet, welding defects are generated in the welded part of the ERW pipe without preparing a large shield device for enhancing the confidentiality of the entire welded part. It has also been proposed to suppress the generation of. In order to monitor the state of the welded portion of the electric resistance welded tube, it has also been proposed to photograph the welded portion of the electric resistance welded tube from above.
しかしながら、前述した従来の技術では、ワークコイルの引き出し部が、溶接線の上方から電源の方向に真っすぐに延設されている。このため、溶接線の上方の領域であって、ワークコイルの上方の領域に、シールド装置や撮像装置を設置するスペースを十分に確保することができなくなる虞があった。前述したように、ワークコイルは、溶接点よりも上流側に配置されている。よって、上流側から下流側に向けて斜め上方向から、シールドガスやプラズマを溶接部に吹き付けたり、同じく上流側から下流側に向けて斜め上方向から、溶接部を撮像したりすることが困難になる虞がある。このような場合、溶接部に対して真上から(垂直方向に)シールドガスやプラズマを吹き付けたり、真上から(垂直方向に)溶接部を撮像したりする必要がある。 However, in the conventional technique described above, the lead-out portion of the work coil extends straight from the top of the welding line in the direction of the power source. For this reason, there is a possibility that a sufficient space for installing the shield device and the imaging device cannot be secured in the region above the weld line and in the region above the work coil. As described above, the work coil is disposed upstream of the welding point. Therefore, it is difficult to spray shield gas or plasma on the welded part from the diagonally upward direction from the upstream side to the downstream side, or to image the welded part from the diagonally upward direction from the upstream side to the downstream side. There is a risk of becoming. In such a case, it is necessary to spray shield gas or plasma on the welded portion from directly above (in the vertical direction) or to image the welded portion from directly above (in the vertical direction).
しかしながら、このようにする場合であっても、前述したスクイズロールには、管状に成形された鋼板の左右両側に配置されるサイドロールに加えて、管状に成形された導電体又は金属板の上側において突合せ端面を挟んで左右両側に配置されるヘッドロールが備わっているものがある。このようにヘッドロールが備わっているスクイズロールが使用されているラインにおいては、溶接部に対して真上から(垂直方向に)シールドガスやプラズマを吹き付けたり、真上から(垂直方向に)溶接部を撮像したりすると、ヘッドロールが邪魔になる虞がある。
以上のように従来は、ワークコイル方式によって電縫管を製造するに際し、ワークコイルで覆われている溶接線の上方(外方)の領域にスペースを十分に確保することができないという問題点があった。この問題点は、いわゆる小径(管の外径が150mm未満)の電縫管を製造する場合にはワークコイルも小さいので顕在化しないが、いわゆる中径以上(管の外径が150mm以上)の電縫管を製造する場合には、ワークコイルも大きくなるのでこのような問題点が顕在化する。
However, even in this case, the above-described squeeze roll includes, in addition to the side rolls disposed on the left and right sides of the tubular steel plate, the upper side of the conductor or metal plate formed in the tubular shape. There are some which are provided with head rolls arranged on both the left and right sides with the butted end face interposed therebetween. In a line where a squeeze roll equipped with a head roll is used in this way, a shield gas or plasma is sprayed from directly above (vertically) or welded from directly above (vertically). If a part is imaged, the head roll may get in the way.
As described above, conventionally, when manufacturing an ERW pipe by the work coil method, there is a problem that a sufficient space cannot be secured in the area above (outside) the weld line covered with the work coil. there were. This problem does not become apparent when manufacturing an ERW tube having a so-called small diameter (the outer diameter of the tube is less than 150 mm) because the work coil is also small, but the so-called medium diameter (the outer diameter of the tube is 150 mm or more). In the case of manufacturing an electric sewing tube, such a problem becomes obvious because the work coil becomes large.
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、ワークコイル方式によって電縫管を製造するに際し、ワークコイルで覆われている溶接線の外方の領域にスペースを十分に確保することができるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and when manufacturing an electric resistance welded tube by the work coil method, a sufficient space is provided in the outer region of the weld line covered with the work coil. The purpose is to be able to secure.
本発明の誘導加熱装置の第1の例は、管状に成形された導電体板の突合わせ端面に高周波電流を流すことにより電縫溶接を行うために使用される誘導加熱装置であって、前記管状に成形された導電体板の溶接点よりも上流側で当該導電体板に対してその外周側で周回する帯状のワークコイルと、前記帯状のワークコイルに交流電力を供給する電源と、前記帯状のワークコイルよりも上流側又は下流側から、前記帯状のワークコイルの内周面のうち、少なくとも相対的に上側の位置する領域に対して、2l/min以上、200l/min以下の範囲の流量の冷却水を供給する液体供給手段と、を有し、前記帯状のワークコイルと前記電源とを繋ぐ導電体の経路が、溶接線の外方の領域であって、前記帯状のワークコイルよりも外方の領域を避ける位置に形成されており、前記帯状のワークコイルの内部と、前記帯状のワークコイルと前記電源とを繋ぐ導電体の内部と、の少なくとも何れか一方には、それぞれに流路となる穴が形成されており、前記流路に冷却水を流すようにしたことを特徴とする。
本発明の誘導加熱装置の第2の例は、管状に成形された導電体板の突合わせ端面に高周波電流を流すことにより電縫溶接を行うために使用される誘導加熱装置であって、前記管状に成形された導電体板の溶接点よりも上流側で当該導電体板に対してその外周側で周回する帯状のワークコイルと、前記帯状のワークコイルに交流電力を供給する電源と、前記帯状のワークコイルと、前記帯状のワークコイルと前記電源とを繋ぐ導電体と、の少なくとも何れか一方に取り付けられた水冷パイプと、前記帯状のワークコイルよりも上流側又は下流側から、前記帯状のワークコイルの内周面のうち、少なくとも相対的に上側の位置する領域に対して、2l/min以上、200l/min以下の範囲の流量の冷却水を供給する液体供給手段と、を有し、前記帯状のワークコイルと前記電源とを繋ぐ導電体の経路が、溶接線の外方の領域であって、前記帯状のワークコイルよりも外方の領域を避ける位置に形成されており、前記水冷パイプに冷却水を流すようにしたことを特徴とする。
本発明の誘導加熱装置の第3の例は、管状に成形された導電体板の突合わせ端面に高周波電流を流すことにより電縫溶接を行うために使用される誘導加熱装置であっ前記管状に成形された導電体板の溶接点よりも上流側で当該導電体板に対してその外周側で周回する帯状のワークコイルと、前記帯状のワークコイルに交流電力を供給する電源と、を有し、前記帯状のワークコイルと前記電源とを繋ぐ導電体の経路が、溶接線の外方の領域であって、前記帯状のワークコイルよりも外方の領域を避ける位置に形成されており、前記帯状のワークコイルの内部には、流路となる穴が形成されており、前記穴の、前記帯状のワークコイルの内周側の端部の領域のうち、前記帯状のワークコイルの少なくとも相対的に上側の位置する領域の少なくとも一部の領域が露出しており、前記流路に冷却水を流し、前記穴の露出している領域から、1l/min以上、10l/min以下の範囲の流量の冷却水を供給することを特徴とする。
本発明の誘導加熱装置の第4の例は、管状に成形された導電体板の突合わせ端面に高周波電流を流すことにより電縫溶接を行うために使用される誘導加熱装置であって、前記管状に成形された導電体板の溶接点よりも上流側で当該導電体板に対してその外周側で周回する帯状のワークコイルと、前記帯状のワークコイルに交流電力を供給する電源と、前記帯状のワークコイルと、前記帯状のワークコイルと前記電源とを繋ぐ導電体と、の少なくとも何れか一方に取り付けられた水冷パイプと、を有し、前記帯状のワークコイルと前記電源とを繋ぐ導電体の経路が、溶接線の外方の領域であって、前記帯状のワークコイルよりも外方の領域を避ける位置に形成されており、前記帯状のワークコイルの内部には、流路となる穴が形成されており、前記穴の、前記帯状のワークコイルの内周側の端部の領域のうち、前記帯状のワークコイルの少なくとも相対的に上側の位置する領域の少なくとも一部の領域が露出しており、前記穴の露出している領域から、1l/min以上、10l/min以下の範囲の流量の冷却水を供給し、前記水冷パイプに冷却水を流すようにしたことを特徴とする。
A first example of the induction heating device according to the present invention is an induction heating device used for performing electric resistance welding by flowing a high-frequency current through a butt end surface of a conductor plate formed into a tubular shape, and strip-shaped work coil circulating at the outer peripheral side with respect to the conductive plate at the upstream side of the weld point formed into a tubular conductor plate, a power source for supplying AC power to the belt-like work coil, wherein From the upstream side or the downstream side of the band-shaped work coil, the range of 2 l / min or more and 200 l / min or less with respect to the region located at least relatively on the inner peripheral surface of the band-shaped work coil. A liquid supply means for supplying a coolant at a flow rate, and a conductor path connecting the strip-shaped work coil and the power source is an area outside a weld line, and Avoid the outer area And at least one of the inside of the belt-like work coil and the inside of the conductor connecting the belt-like work coil and the power source has holes serving as flow paths, respectively. It is formed, and cooling water is allowed to flow through the flow path.
A second example of the induction heating device of the present invention is an induction heating device used for performing electro-welding by flowing a high-frequency current to a butt end surface of a conductor plate formed into a tubular shape, A strip-shaped work coil that circulates on the outer peripheral side with respect to the conductor plate on the upstream side of the welding point of the conductor plate formed in a tubular shape, a power source that supplies AC power to the strip-shaped work coil, and A water-cooled pipe attached to at least one of a band-shaped work coil , a conductor connecting the band-shaped work coil and the power source, and the band shape from the upstream side or the downstream side of the band-shaped work coil. of the inner circumference of the work coils, have on the region located in at least a relatively upper, 2l / min or higher, a liquid supply means for supplying the cooling water flow rate range of 200 l / min, the The path of the conductor connecting the strip-shaped work coil and the power source is formed at a position outside the weld line and avoiding the outer region than the strip-shaped work coil. It is characterized by flowing cooling water through the pipe.
A third example of the induction heating device of the present invention is an induction heating device used for performing electro-welding welding by flowing a high-frequency current through a butt end surface of a conductor plate formed into a tubular shape. A strip-shaped work coil that circulates on the outer peripheral side with respect to the conductor plate on the upstream side of the welding point of the molded conductor plate, and a power source that supplies AC power to the strip-shaped work coil. The conductor path connecting the strip-shaped work coil and the power source is formed in a position outside the welding line and avoiding the outer region than the strip-shaped work coil, A hole serving as a flow path is formed inside the band-shaped work coil, and at least relative to the end of the hole on the inner peripheral side of the band-shaped work coil, the band-shaped work coil. At least in the region located above Area parts and is exposed to flow cooling water in the flow path, characterized in that supplied from the area that is exposed in the hole, 1l / min or more, the cooling water flow rate range of 10l / min And
A fourth example of the induction heating device of the present invention is an induction heating device used for performing electro-welding by flowing a high-frequency current to a butt end surface of a conductor plate formed into a tubular shape, A strip-shaped work coil that circulates on the outer peripheral side with respect to the conductor plate on the upstream side of the welding point of the conductor plate formed in a tubular shape, a power source that supplies AC power to the strip-shaped work coil, and And a water-cooled pipe attached to at least one of a belt-shaped work coil and a conductor connecting the belt-shaped work coil and the power source, and electrically connecting the belt-shaped work coil and the power source. The path of the body is an area outside the weld line, and is formed at a position that avoids an area outside the band-shaped work coil, and a flow path is formed inside the band-shaped work coil. A hole is formed, Of the region of the end portion on the inner peripheral side of the belt-like work coil, at least a part of the region located at the relatively upper side of the belt-like work coil is exposed, and the hole From the exposed region, cooling water having a flow rate in the range of 1 l / min to 10 l / min is supplied, and the cooling water is allowed to flow through the water cooling pipe.
本発明によれば、帯状のワークコイルと電源とを繋ぐ導電体の経路を、溶接線の外方の領域であって、ワークコイルよりも外方の領域を避ける位置に形成するようにした。したがって、ワークコイル方式によって電縫管を製造するに際し、ワークコイルで覆われている溶接線の外方の領域にスペースを十分に確保することができる。
また、ワークコイル及び導電体の少なくとも何れか一方に取り付けられた水冷パイプや、ワークコイル及び導電体の少なくとも何れか一方の内部の流路に冷却水を流してワークコイル及び導電体を冷却する内水冷式の冷却構造とした。したがって、蒸気や湯気がワークコイルの外側に漏れ出すことを防止することができる。これにより、例えば、シールドガスの有効性を高めたり、電縫管の溶接部の状態の監視の精度を向上させたりすることができる。
According to the present invention, the path of the conductor connecting the belt-like work coil and the power source is formed in a position outside the weld line and avoiding the area outside the work coil. Therefore, when manufacturing an ERW pipe by the work coil system, a sufficient space can be secured in the area outside the weld line covered with the work coil.
Moreover, and water-cooled pipes which is attached to at least one of word Kukoiru and conductors, among which cool the work coil and the conductor flowing a cooling water inside the flow channel at least one of the work coil and the conductors A water-cooled cooling structure was adopted. Therefore, it is possible to prevent steam or steam from leaking outside the work coil. Thereby, for example, the effectiveness of the shielding gas can be increased, and the accuracy of monitoring the state of the welded portion of the electric resistance welded tube can be improved.
(第1の実施形態)
以下、図面を参照しながら、本発明の第1の実施形態を説明する。以下の各実施形態では、電縫溶接を行う導電体板の一例として鋼板を用いた場合を例に挙げて説明する。
図1は、電縫鋼管製造ラインの一例をその上方から見た図である。また、図2は、電縫鋼管製造ラインの一例を示す断面図である。具体的に図2に示す断面図は、図1のA−A´で示す線で切ったときのA−A´方向から見た断面図である。尚、各図では、説明の都合上、必要な部分のみを簡略化して示している。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In each of the following embodiments, a case in which a steel plate is used as an example of a conductor plate to be subjected to electric resistance welding will be described as an example.
FIG. 1 is a view of an example of an ERW steel pipe production line as viewed from above. Moreover, FIG. 2 is sectional drawing which shows an example of an ERW steel pipe manufacturing line. Specifically, the cross-sectional view shown in FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ when cut along the line AA ′ in FIG. 1. In each drawing, only necessary portions are simplified for convenience of explanation.
図1及び図2において、電縫鋼管製造ラインは、誘導加熱装置101と、スクイズロール200と、を有している。図1に示す電縫鋼管製造ラインでは、管状に成形された鋼板が、図1に示す白抜きの矢印の方向に進行するものとする(言い換えると、図1に示す白抜きの矢印が示す方向が電縫鋼管製造ラインの下流側である)。
1 and 2, the ERW steel pipe production line includes an
スクイズロール200は、管状に成形された鋼板300の左右両側に配置されるサイドロール201a、201bと、管状に成形された鋼板300の上側において突合せ端面を挟んで左右両側に配置されるヘッドロール202a、202bとを有する。尚、図1では、ヘッドロール202a、202bを備えたスクイズロール200を例に挙げて示しているが、本実施形態の電縫鋼管製造ラインが有するスクイズロールは、ヘッドロールを備えるものに限定されない。
The
図1及び図2において、誘導加熱装置101は、電源110と、コイル部120と給電板131a、131bと、水冷パイプ141とを有する。尚、図1では、表記の都合上、水冷パイプ141の図示を省略している。
In FIG. 1 and FIG. 2, the
電源110は、交流電力を出力するものである。電源110は、例えば、周波数が100Hz〜400kHz、出力が50W〜3.0MWの範囲の交流電力を、電縫鋼管の溶接条件に応じて出力する。図2に示すように、電源110は、管状に成形された鋼板300の溶接線L(鋼板300の突合せ端面に沿う線)の上方の領域であって、コイル部120(ワークコイル)よりも上方の領域に配置されている。また、電源110と、コイル部120(ワークコイル)との間には、空間が形成されている。この空間の高さは、この空間に配置する装置の大きさに応じて適宜決定することができる。
コイル部120は、管状に成形された鋼板300の形状に沿って、鋼板300と間隔を有して、鋼板300の外周側に配置される。コイル部120は銅製であり、その幅(図2の紙面に垂直な方向の長さ)は、例えば50mm〜400mmであり、その厚みは、例えば2mm〜50mmである。また、コイル部120は、側方側(図2の紙面に向かって左側)で引き出されている。
The
The
コイル部120と管状に成形された鋼板300は、相互に間隔を有して配置される。コイル部120に与えられる電力(すなわち電縫鋼管の溶接条件)に応じてこの間隔を決定し、コイル部120と管状に成形された鋼板300とが短絡しないようにする。
The
給電板131a、131bは銅製であり、その幅(図2の紙面に垂直な方向の長さ)と厚みは、例えば、コイル部120のものと同じである。給電板131a、131bと、コイル部120は、それらの幅方向の端部の位置を揃えた状態にして相互に接続されている。
図2に示すように、給電板131a、131bは、コイル部120との接続箇所(コイル部120の引き出し部)から水平方向に延びる一平面と、当該一平面の先端部から鉛直上方向に延びる一平面と、当該一平面の上端部から電源110の配設方向に向けて水平方向に伸びる一平面と、当該一平面の先端部から鉛直上方向(電源110の配設方向)に延びる一平面とを構成する。給電板131a、131bの一端部は、コイル部120に接続され、他端部(上端部)は、電源110に接続されている。
また、給電板131a、131bは、相互に間隔を有して配置される。コイル部120に与えられる電力(すなわち電縫鋼管の溶接条件)に応じてこの間隔を決定し、給電板131a、131bが短絡しないようにする。このとき、コイル部120と電源110とを繋ぐ導電体板(給電板131a、131b)の間隔が0.2mm以上50mm以下に保たれるようにするのが好ましい。導電体の経路を狭い間隔に保つことで、インダクタンスが増えることによるエネルギーの損失を極力増やさないようにすることができるからである。同様の理由から、コイル部120と管状に成形された鋼板300の間隔も0.2mm以上50mm以下に保たれるようにするのが好ましい。
The
As shown in FIG. 2, the
In addition, the
本実施形態では、以上のようにして、コイル部120と給電板131a、131bが配置されることによって、管状に成形された鋼板300の溶接点よりも上流側で当該鋼板300に対してその外周側で周回するコイル部120(帯状のワークコイル)が形成され、且つ、コイル部120(ワークコイル)と電源110とを繋ぐ導電体板の経路が、溶接線Lの上方の領域であって、コイル部120(ワークコイル)よりも上方の領域を迂回する経路となるようにしている。
In the present embodiment, as described above, the outer periphery of the
また、図2に示す構造では、給電板131aと給電板131bのそれぞれに電流が流れ、その電流が電源110とコイル部120との間の領域に電磁場を発生させるが、給電板131aと給電板131bに流れる電流は逆向きであり、且つ、給電板131aと給電板131bの板面は略平行となっているので、それぞれの電流が発生させる電磁場が打ち消しあい、結果として電源110とコイル部120との間の領域の電磁場は弱まる。したがって、電源110とコイル120の間の領域に、導電体を含むシールド装置や導電体を含む撮像装置を設置しても、シールド装置や撮像装置が誘導加熱による損傷を受けにくいという利点がある。このように本実施形態の誘導加熱装置101では、電源110とコイル部120(水冷パイプ141)との間の領域に、鋼板300の溶接部の雰囲気における酸素濃度を低減するためのシールドガスを当該溶接部に供給するシールドガスを供給するシールド装置と、鋼板300の溶接部の状態を監視するために当該溶接部を撮像する撮像装置との少なくとも何れか一方が配置される。
In the structure shown in FIG. 2, a current flows through each of the
更に、本実施形態では、コイル部120及び給電板131a、131bの外側の面には、(1本の)水冷パイプ141が取り付けられている。水冷パイプ141の取り付けは、例えば、溶接やろう付けを行うことにより実現される。図示しない冷却水供給装置から配管を経由して水冷パイプ141の内部に冷却水が供給される。水冷パイプ141に冷却水が流されることにより、コイル部120及び給電板131a、131bが冷却される。例えば、ライン速度が25m/分であり、出力が1MWである場合には、各水冷パイプ141に流す冷却水の流量を4l/minにすることができる。ここで、水冷パイプ141は、例えば金属製であり、熱伝導率が高く、耐熱性を有するものが好ましい。
尚、水冷パイプ141の位置・大きさ・数は、図2に示したものに限定されない。例えば、1つの部材に複数の水冷パイプを取り付けてもよい。
Furthermore, in this embodiment, the (one) water-cooled
The position, size, and number of the water-cooled
以上のように本実施形態では、コイル部120(ワークコイル)と電源110とを繋ぐ給電板131a、131bの経路が、溶接線Lの上方の領域であって、コイル部120(ワークコイル)よりも上方の領域を迂回する位置に形成されるようにした。したがって、電源110とコイル部120(ワークコイル)との間の領域に、シールド装置や撮像装置等を配置するのに十分なスペースを確保することができる。よって、上流側から下流側に向けて斜め方向から、シールドガスやプラズマを溶接部に吹き付けたり、同じく上流側から下流側に向けて斜め方向から、溶接部を撮像したりすることができるようになる。特に、いわゆる中径以上(管の外径が150mm以上)の電縫鋼管を製造する場合には、ワークコイル(コイル部120の径)も大きくなるので、本実施形態の誘導加熱装置101を中径以上の電縫鋼管の製造ラインに適用するのが好ましい。
As described above, in the present embodiment, the path of the
また、本実施形態では、コイル部120及び給電板131a、131bの外側の面に水冷パイプ141を取り付け、水冷パイプ141に冷却水を流してコイル部120及び給電板131a、131bを冷却する内水冷式の冷却構造とした。安定した操業には、ワークコイルの冷却が必須であるが、ワークコイルに直接水をかける外水冷式では、ワークコイルからワークコイルの外側に漏れ出す蒸気や湯気により、シールドガスによるシールド効果が低下したり、電縫管の溶接部の監視が困難になったりする虞がある。このため、本実施形態のように内水冷式の冷却構造を採用することにより、蒸気や湯気がワークコイルの外側に漏れ出すことを防止することができ、シールドガスの有効性を高めたり、電縫管の溶接部の状態の監視の精度を向上させたりすることができる。
また、本実施形態では、コイル部120と管状に成形された鋼板300との間隔と、給電板131a、131bの間隔を、それぞれ狭い間隔に保つようにしたので、インダクタンスが増えることによるエネルギーの損失を極力増やさないようにすることができる。
Moreover, in this embodiment, the
Further, in this embodiment, the gap between the
尚、本実施形態では、コイル部120(ワークコイル)の引き出し位置を、管状に成形された鋼板300の側方向の領域とした。しかしながら、コイル部120(ワークコイル)の引き出し位置は、溶接線Lの上方の領域でなければ、どの位置であってもよい。例えば、コイル部120(ワークコイル)の引き出し位置を、管状に成形された鋼板300の下方向の領域としてもよい。
また、本実施形態では、溶接線Lが、帯状に形成された鋼板300の上側に位置するようにした。しかしながら、溶接線Lの位置は、これに限定されない。例えば、溶接線Lが、帯状に形成された鋼板300の横側に位置するようにしてもよいし、下側に位置するようにしてもよい。このようにした場合には、電源110と溶接線Lとは相互に対向する位置に配置されない。そして、このようにした場合には、ワークコイルと電源110とを繋ぐ導電体(給電板)の経路が、溶接線Lの外方(前述した例では、横方向又は下方向)の領域であって、ワークコイルよりも外方(前述した例では、横方向又は下方向)の領域を迂回する位置に形成されることになる。
In the present embodiment, the drawing position of the coil portion 120 (work coil) is set as a lateral region of the
In the present embodiment, the weld line L is positioned above the
また、コイル部120(ワークコイル)及び給電板131a、131bは、成型機(スクイズロール200等)や溶接電源(電源110)の配置に合わせて、作業性を損なわないように分割することができる。このようにする場合には、フランジを立てて締結する方法や、端部を重ねて締結する方法や、連結板を用いる方法等を用いて分割した部分を接続すればよい。
また、水冷パイプ141も、必要に応じて複数に分割することができる。また、コイル部120(ワークコイル)及び給電板131a、131bの何れか一方に対してのみ水冷パイプ141を取り付けるようにしてもよい。
また、電縫溶接を行うことができれば、電縫溶接を行う導電体板は鋼板でなくてもよい。例えば、鋼板以外の金属板であってもよい。
Moreover, the coil part 120 (work coil) and the
Moreover, the
In addition, as long as the electric resistance welding can be performed, the conductor plate to be subjected to the electric resistance welding may not be a steel plate. For example, a metal plate other than a steel plate may be used.
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。第1実施形態では、コイル部120(ワークコイル)と電源110とを繋ぐ導電体板の経路が、溶接線Lの上方の領域であって、コイル部120(ワークコイル)よりも上方の領域を迂回する位置に形成する場合を例に挙げて説明した。これに対し、本実施形態では、コイル部120(ワークコイル)と電源110とを繋ぐ導電体板の経路が、前述した迂回をせずに、溶接線Lの上方の領域であって、コイル部120(ワークコイル)よりも上方の領域を避ける位置に形成する場合について説明する。このように本実施形態と第1の実施形態とは、電源110の配置と、コイル部120と電源110とを繋ぐ導電体板の経路が主として異なる。したがって、本実施形態の説明において、第1の実施形態と同一の部分については、図1及び図2に付した符号と同一の符号を伏す等して詳細な説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In 1st Embodiment, the path | route of the conductor board which connects the coil part 120 (work coil) and the
図3は、電縫鋼管製造ラインの一例を示す断面図である。図3は、第1の実施形態で示した図2に対応する図である。
図3に示すように、本実施形態の誘導加熱装置102は、電源110と、コイル部120と、給電板132a、132bと、水冷パイプ142とを有する。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of an ERW steel pipe production line. FIG. 3 is a diagram corresponding to FIG. 2 shown in the first embodiment.
As shown in FIG. 3, the
図2に示したように、第1の実施形態で示した給電板131a、131bは、コイル部120の引き出し箇所から水平方向に延びる一平面と、当該一平面の先端部から鉛直上方向に延びる一平面と、当該一平面の上端部から電源110の配設方向に向けて水平方向に伸びる一平面と、当該一平面の先端部から鉛直上方向(電源110の配設方向)に延びる一平面とによって構成されている。これに対し、図3に示すように、本実施形態の給電板132a、132bは、コイル部120の引き出し箇所から側方(電源110が配設されている方)に向けて水平方向に延設される一平面によって構成されている。尚、図3に示すように、電源110は、コイル部120よりも図2に向かって左側に配置されている。すなわち、電源110は、溶接線Lの上方の領域以外の領域であって、コイル部120よりも外方の領域に配置されている。また、コイル部120は、図2に向かって左側で引き出されている。すなわち、コイル部120は、溶接線Lの上方の領域以外の領域で引き出されている。
As shown in FIG. 2, the
コイル部120の引き出し部は、給電板132a、132bの一端に接続され、電源110は、給電板132a、132bの他端に接続されている。このとき、給電板132a、132bの間隔を0.2mm以上50mm以下に保たれるようにするのが好ましい。導電体の経路を狭い間隔に保つことで、インダクタンスが増えることによるエネルギーの損失を極力増やさないようにすることができるからである。
本実施形態では、以上のようにして、コイル部120と電源110とを繋ぐ導電体板の経路が、溶接線Lの上方の領域であって、コイル部120よりも上方の領域を避ける位置に形成されるようにしている。そして、本実施形態の誘導加熱装置102では、コイル部120の上方の領域に、シールド装置と撮像装置の少なくとも何れか一方が配置される。
The lead portion of the
In the present embodiment, as described above, the path of the conductor plate that connects the
更に、本実施形態では、コイル部120及び給電板132a、132bの外側の面に、(1本の)水冷パイプ142が取り付けられている。これらの水冷パイプ142の内部に冷却水が流されることにより、コイル部120及び給電板132a、132bが冷却される。
以上のようにすれば、電縫鋼管製造ラインの水平方向の長さが大きくなるが、第1の実施形態よりも単純な構造で誘導加熱装置102を構成することができる。
Furthermore, in this embodiment, the (one)
If it does as mentioned above, although the length of the horizontal direction of an ERW steel pipe manufacturing line will become large, the
尚、本実施形態では、電源110が、管状に成形された鋼板300の側方向の領域に配置される場合を例に挙げて説明した。しかしながら、電源110が配置される位置は、溶接線Lの上方の領域でなければ、どの位置であってもよい。例えば、電源110が配置される位置を、管状に成形された鋼板300の下方向の領域としてもよい。このようにする場合には、溶接線Lが、電源110が配置されている側(この例では、帯状に形成された鋼板300の下側)に位置しないようにする。
また、本実施形態では、溶接線Lが、帯状に形成された鋼板300の上側に位置するようにした。しかしながら、溶接線Lの位置は、これに限定されない。例えば、溶接線Lが、帯状に形成された鋼板300の横側に位置するようにしてもよいし、下側に位置するようにしてもよい。このようにする場合には、溶接線Lの外方(この例では、横方向、下方向)に電源110が配置されないようにする。
また、本実施形態でも前述した実施形態で説明した種々の変形例を採用できる。
In addition, in this embodiment, the case where the
In the present embodiment, the weld line L is positioned above the
Also in this embodiment, various modifications described in the above-described embodiments can be adopted.
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態を説明する。第1、第2の実施形態では、水冷パイプを取り付けることにより、コイル部及び給電板を冷却するようにした場合を例に挙げて説明した。これに対し、本実施形態では、これらの内部に冷却水が流れる流路となる穴を形成し、この流路に冷却水を流すようにする。このように、本実施形態と第1、第2の実施形態とは、コイル部及び給電板の内部の構造が主として異なる。したがって、本実施形態の説明において、第1、第2の実施形態と同一の部分については、図1〜図3に付した符号と同一の符号を伏す等して詳細な説明を省略する。尚、本実施形態の説明では、「コイル部、給電板」を必要に応じて「導電体部」と総称する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the first and second embodiments, the case where the coil portion and the power feeding plate are cooled by attaching the water cooling pipe has been described as an example. On the other hand, in the present embodiment, holes serving as flow paths through which the cooling water flows are formed in these, and the cooling water is caused to flow through the flow paths. Thus, the present embodiment is different from the first and second embodiments mainly in the internal structure of the coil portion and the power supply plate. Therefore, in the description of the present embodiment, the same parts as those in the first and second embodiments are omitted by omitting the same reference numerals as those in FIGS. In the description of the present embodiment, “coil part, power supply plate” is collectively referred to as “conductor part” as necessary.
図4は、導電体部の(一部の)構成の一例を示す図である。具体的に図4(a)は、導電体部をその上方から見た図であり、図4(b)は、図4(a)のA−A´で示す線で切ったときのA−A´方向から見た断面図である。また、図4(c)は、図4(a)のB−B´で示す線で切ったときのB−B´方向から見た断面図であり、図4(d)は、図4(a)のC−C´で示す線で切ったときのC−C´方向から見た断面図である。尚、図4(b)〜図4(d)では、表記の都合上、導電体部の形状が水平であるように示しているが、実際には、導電体部のうち、コイル部に対応する部分の形状は、図2に示したようなコイル部の形状に応じて湾曲した形状となる。
図4において、導電体部400は、導電体本体部410と、梗塞部420a〜420e等と、を有する。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of (partial) configuration of the conductor portion. Specifically, FIG. 4 (a) is a view of the conductor portion as viewed from above, and FIG. 4 (b) is an A- view taken along the line AA 'of FIG. 4 (a). It is sectional drawing seen from the A 'direction. FIG. 4C is a cross-sectional view seen from the BB ′ direction when cut along the line BB ′ in FIG. 4A, and FIG. It is sectional drawing seen from CC 'direction when cut by the line shown by CC' of a). In FIGS. 4B to 4D, for convenience of description, the shape of the conductor portion is shown to be horizontal, but actually, the conductor portion corresponds to the coil portion. The shape of the portion to be bent is a curved shape according to the shape of the coil portion as shown in FIG.
In FIG. 4, the
導電体本体部410は、第1、第2の実施形態で示したコイル部120、121、給電板131a、131b、132a、132bに対応するものである。
図4に示すように、導電体本体部410の内部には、穴430が形成されている(図4(a)の破線で示す部分を参照)。穴430は、つづら折り状(蛇行状)になっており、そのつづら折りの折り返し部が導電体本体部410の幅方向(図2、図3の紙面に垂直な方向)の端部で露出するようにしている(図4(c)等を参照)。そこで、これら露出している領域を、それぞれ梗塞部420a〜420e等で塞ぐようにしている。これにより、例えば、図4(a)に示す矢印のように、導電体本体部410の内部においてつづら折り状の流路が形成され、この流路に冷却水が流されることにより導電体本体部410を冷却することができる。
The conductor
As shown in FIG. 4, a
以上のように本実施形態では、コイル部、給電板の厚みが、第1、第2の実施形態で示したものに比べて厚くなることがあるが、水冷パイプを取り付ける必要がなくなるので、誘導加熱装置を組み立てる際の作業負担(特に溶接作業やろう付け作業)を軽減することができる。また、コイル部、給電板を直接的に冷却するので、第1、第2の実施形態で示したものに比べて冷却効率を上げることができる。
尚、導電体本体部410の内部に流路を形成することができれば、導電体本体部410の内部に形成する穴の形態は、図4に示したものに限定されない。
また、コイル部120に相当する部分と、給電板131a、131bに相当する部分の何れか一方に対してのみ、導電体本体部410を形成し(内部に流路を形成し)、他方については、内部に流路を形成しなくてもよい。
また、本実施形態でも前述した実施形態で説明した種々の変形例を採用できる。
As described above, in this embodiment, the thickness of the coil portion and the power supply plate may be thicker than those shown in the first and second embodiments, but it is not necessary to attach a water-cooled pipe. The work burden (particularly welding work and brazing work) when assembling the heating device can be reduced. Further, since the coil portion and the power supply plate are directly cooled, the cooling efficiency can be increased as compared with those shown in the first and second embodiments.
In addition, as long as a flow path can be formed in the conductor
In addition, the conductor
Also in this embodiment, various modifications described in the above-described embodiments can be adopted.
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
前述した各実施形態のようにして電縫鋼管製造ラインで電縫鋼管を製造すると、鋼板300に生じているバリや、鋼板300の付着物や、外部からの飛散物が、コイル部120の内周面に電磁力により吸着され、コイル部120の内周面にスケールが蓄積する。このスケールは導電性を有する。したがって、スケールも誘導加熱される。このため、管状に形成された鋼板300の突合せ端面における加熱効率が低下する虞がある。また、スケールの存在によって、管状に形成された鋼板300と、コイル部120との間の絶縁がとれなくなり、それらの間で放電が起こる虞もある。さらに、コイル部120の内周面の汚れを防ぐ必要がある。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
When the ERW steel pipe is manufactured in the ERW steel pipe manufacturing line as in each of the above-described embodiments, burrs generated on the
そこで、本実施形態では、このようなスケールの除去及び蓄積の防止を行う。さらに、鋼板300と、コイル部120との間の絶縁がとれなくなることを確実に防止する。このように本実施形態は、前述した第1〜第3の実施形態に対し、これらの目的を達成するための構成が付加されたものである。したがって、本実施形態の説明において、第1〜第3の実施形態と同一の部分については、図1〜図4に付した符号と同一の符号を伏す等して詳細な説明を省略する。尚、本実施形態では、第1の実施形態に対し、これらの目的を達成するための構成を付加した場合を例に挙げて説明する。
Therefore, in this embodiment, such scale removal and accumulation are prevented. Furthermore, it is possible to reliably prevent insulation between the
図5は、電縫鋼管製造ラインの一例をその上方から見た図である。図5は、図1に対応する図である。また、図6は、電縫鋼管製造ラインの一例を示す断面図である。具体的に図6に示す断面図は、図5のA−A´で示す線で切ったときのA−A´方向から見た断面図である。図6は、図2に対応する図である。 FIG. 5 is a view of an example of an ERW steel pipe production line as viewed from above. FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of an ERW steel pipe production line. Specifically, the cross-sectional view shown in FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ when cut along the line AA ′ in FIG. 5. FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG.
図5及び図6において、本実施形態の誘導加熱装置104は、第1の実施形態の誘導加熱装置101に対して、ノズル510a〜510hと、絶縁材520とが付加されたものである。
図6に示すように、絶縁材520は、コイル部120の内周面全体に付けられている。本実施形態では、絶縁材520として絶縁用耐熱性ワニスを用いている。また、絶縁材520の厚みを、0.2mm以上、コイル部120の内周面と管状に成形された鋼板300の外周面との間の距離の半分以下にしている。この距離は、絶縁材520がないと仮定した状態での距離であり、実測値であっても、製造する電縫鋼管に応じて想定される設定値であってもよい。
5 and 6, the
As shown in FIG. 6, the insulating
絶縁材520の厚みが、0.2mmを下回ると、絶縁材520の耐久性が低くなり、コイル部120と、管状に成形された鋼板300との間の絶縁が確保されなくなる虞がある。また、絶縁材520の厚みが0.2mmを下回ると、絶縁材520を付ける作業が困難になる場合がある。一方、絶縁材520の厚みが、コイル部120の内周面と、管状に成形された鋼板300の外周面との間の距離の半分を上回ると、コイル部120の内周面と管状に成形された鋼板300の外周面とが操業中に接触する虞がある。
When the thickness of the insulating
また、本実施形態では、絶縁材520は、JIS C4003の区分B(130℃)以上の耐熱性を有するものである。このようにするのは、加熱により絶縁性が失われないようにするためである。
Moreover, in this embodiment, the insulating
ノズル510a〜510hは、コイル部120の内周面(に付けられた絶縁材520の表面)に対して、不図示の供給装置から供給された液体を吹き付ける(供給する)ためのものである。本実施形態では、ノズル510a〜510hは、コイル部120の内周面(に付けられた絶縁材520の表面)に対して、水(水道水)を吹き付ける。
The
ノズル510a〜510hは、それらの先端がコイル部120の内周面(に付けられた絶縁材520の表面)のうち、相対的に上側の領域の方向を向くようにした状態で、コイル部120よりも電縫鋼管製造ラインの下流側の位置に、コイル部120の周方向に沿う方向で略等間隔となるように配置されている。尚、以下の説明では、コイル部120の内周面(に付けられた絶縁材520の表面)のうち、相対的に上側の領域を必要に応じて「上側内周面」と称する。また、コイル部120の内周面(に付けられた絶縁材520の表面)のうち、相対的に下側の領域を必要に応じて「下側内周面」と称する。
本実施形態では、ノズル510a〜510hは、合計で、2l/min以上、200l/min以下の範囲の流量の水を、電縫鋼管製造ラインの下流側からコイル部120の上側内周面(に付けられた絶縁材520の表面)にほぼ均一に吹き付ける。
The
In the present embodiment, the
ノズル510a〜510hから吹き付けられる水の合計の流量を2l/min以上とすれば、ノズル510a〜510hから吹き付けられた水を、コイル部120の上側内周面の端部であって、電縫鋼管製造ラインの上流側の端部まで到達させることができる。すなわち、ノズル510a〜510hから吹き付けられる水の合計の流量を2l/min以上とすれば、コイル部120の上側内周面(に付けられた絶縁材520の表面)の全体に水膜を形成することができる。このようにすれば、コイル部120の上側内周面(に付けられた絶縁材520の表面)にある水が重力により落下し、コイル部120の下側内周面(に付けられた絶縁材520の表面)にも水膜を形成することができる。そして、コイル部120の下側内周面(に付けられた絶縁材520の表面)にある水は、スケールと共にコイル部120の下側から外部に排出される。
If the total flow rate of the water sprayed from the
一方、ノズル510a〜510hから吹き付けられる水の合計の流量が200l/minを上回ると、必要以上に水が供給され、コイル部120の下側内周面の底に水が過剰に溜まる。そうすると、コイル部120の下側内周面(に付けられた絶縁材520の表面)と、管状に成形された鋼板300の外周面との間の一部(底の部分)の領域が水で満たされてしまう虞がある。管状に成形された鋼板300が水に浸かった状態であると、鋼板300が冷却されてしまうため、溶接に影響を与える虞がある。また、本実施形態では、絶縁材520によって、コイル部120と、管状に成形された鋼板300との間の絶縁が確保されるが、これらの間が水で満たされることがないようにすれば、これらの間の絶縁をより一層確実に確保することができる。
尚、前述したノズル510a〜510hから吹き付けられる水の合計の流量の範囲は、コイル部120の上側内周面における電縫鋼管製造ラインの上流側端部の位置で規定してもよい。
On the other hand, when the total flow rate of the water sprayed from the
In addition, you may prescribe | regulate the range of the total flow volume of the water sprayed from the
以上のように本実施形態では、コイル部120の内周面(に付けられた絶縁材520の表面)に水膜が形成されるように、電縫鋼管製造ラインの下流側から、コイル部120の上側内周面(に付けられた絶縁材520の表面)に対して水を吹き付けるようにした。したがって、コイル部120の内周面(に付けられた絶縁材520の表面)に付着したスケールを除去することができる。これにより、管状に形成された鋼板300の突合せ端面における加熱効率が低下や、管状に形成された鋼板300と、コイル部120との間の絶縁不良や、コイル部120の内周面(に付けられた絶縁材520の表面)の汚れを防止することができる。
As described above, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、コイル部120の内周面全体に絶縁材520を付けるようにした。したがって、管状に形成された鋼板300と、コイル部120との間の絶縁不良を確実に防止することができる。このようにコイル部120の内周面全体に絶縁材520を付けるに際し、前述したように、コイル部120の上側内周面(に付けられた絶縁材520の表面)に対して水を吹き付けるようにして、スケールを除去するようにすれば、スケールが誘導加熱されることを防止することができるので、絶縁材520が消失(溶ける)ことを防止することができる。
In the present embodiment, the insulating
本実施形態のように、コイル部120の内周面に対して水を吹き付けることと、コイル部120の内周面に絶縁材520を付けることとの双方を行うのが好ましいが、これらの何れか一方のみを行ってもよい。
As in the present embodiment, it is preferable to perform both of spraying water on the inner peripheral surface of the
本実施形態では、電縫鋼管製造ラインの下流側から、コイル部120の上側内周面に対して水を吹き付けるようにした。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。
例えば、電縫鋼管製造ラインの上流側から、コイル部120の上側内周面に対して水を吹き付けるようにしてもよい。ただし、鋼板300の溶接部の雰囲気に水がかかることを防止するためには、電縫鋼管製造ラインの下流側から、コイル部120の内周面に対して水を吹き付けるのが好ましい。
In the present embodiment, water is sprayed on the upper inner peripheral surface of the
For example, you may make it spray water with respect to the upper side inner peripheral surface of the
また、コイル部120の上側内周面に対してだけでなく、コイル部120の下側内周面に対しても水を吹き付けるようにしてもよい。
また、スケールを除去する(スケールをコイル部120の外部に流す)ことができれば、水以外の液体を用いてもよい。例えば、水道水ではなく純水を用いてもよいし、シリコン油を用いてもよい。
また、絶縁材520は、前述した絶縁性能を有するものであれば、ワニスに限定されない。例えば、フッ素樹脂(耐熱性)、マイカ(雲母)、ガラス(耐熱性)等を絶縁材520として用いてもよい。
また、本実施形態では、コイル部120の内周面全体に絶縁材520を付けるようにするのが好ましいが、コイル部120の内周面のうち、絶縁が特に必要な一部の領域に対してのみに絶縁材520を付けるようにしてもよい。
また、本実施形態は、第2、第3の実施形態に対しても適用することができる。
また、本実施形態でも前述した実施形態で説明した種々の変形例を採用できる。
Further, water may be sprayed not only on the upper inner peripheral surface of the
Further, a liquid other than water may be used as long as the scale can be removed (the scale is allowed to flow outside the coil unit 120). For example, pure water may be used instead of tap water, or silicon oil may be used.
The insulating
In the present embodiment, it is preferable to attach the insulating
The present embodiment can also be applied to the second and third embodiments.
Also in this embodiment, various modifications described in the above-described embodiments can be adopted.
(第5の実施形態)
次に、本発明の第5の実施形態を説明する。前述した第4の実施形態では、ノズル510a〜510hからコイル部120の内周面に対して水を吹き付けることにより、コイル部120の内周面に付着したスケールを除去するようにした。これに対し、本実施形態では、コイル部120の内部に形成された流路からコイル部120の内周面に水を供給することにより、コイル部120の内周面に付着したスケールを除去する。このように本実施形態と第4の実施形態とは、コイル部120の内周面に付着したスケールを除去する方法の一部が主として異なる。したがって、本実施形態の説明において、第1〜第4の実施形態と同一の部分については、図1〜図6に付した符号と同一の符号を伏す等して詳細な説明を省略する。尚、本実施形態では、第3の実施形態で説明した導電体部400にスケールを除去するための構成を追加した場合を例に挙げて説明する。また、本実施形態の説明では、「コイル部、給電板」を必要に応じて「導電体部」と総称する。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. In the fourth embodiment described above, the scale attached to the inner peripheral surface of the
図7は、導電体部の(一部の)構成の一例を示す図である。具体的に図7(a)は、導電体部をその上方から見た図であり、図7(b)は、図7(a)のA−A´で示す線で切ったときのA−A´方向から見た断面図である。また、図7(c)は、図7(a)のB−B´で示す線で切ったときのB−B´方向から見た断面図であり、図7(d)は、図7(a)のC−C´で示す線で切ったときのC−C´方向から見た断面図である。また、図8は、導電体部の(コイル部に相当する部分の)構成の一例を示す断面図である。具体的に図8は、図7(a)のA−A´で示す線で切ったときのA−A´方向から見た断面図である。尚、図7(b)〜図7(d)では、表記の都合上、導電体部の形状が水平であるように示しているが、実際には、導電体部のうち、コイル部に対応する部分の形状は、図8に示すように、コイル部の形状に応じて湾曲した形状となる。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example of (partial) configuration of the conductor portion. Specifically, FIG. 7 (a) is a view of the conductor portion as viewed from above, and FIG. 7 (b) is an A-A view taken along the line AA 'in FIG. 7 (a). It is sectional drawing seen from the A 'direction. Moreover, FIG.7 (c) is sectional drawing seen from the BB 'direction when cut by the line | wire shown by BB' of Fig.7 (a), FIG.7 (d) is FIG. It is sectional drawing seen from CC 'direction when cut by the line shown by CC' of a). FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the conductor portion (the portion corresponding to the coil portion). Specifically, FIG. 8 is a cross-sectional view seen from the direction AA ′ when cut along the line AA ′ in FIG. In FIGS. 7B to 7D, for convenience of description, the shape of the conductor portion is shown to be horizontal, but actually, the conductor portion corresponds to the coil portion. As shown in FIG. 8, the shape of the portion to be bent is a curved shape according to the shape of the coil portion.
図7及び図8において、導電体部700は、導電体本体部710と、梗塞部720a〜720e等と、絶縁材730と、を有する。
導電体本体部710は、第4の実施形態の導電体本体部410に形成されている穴430の形状を変形したものである。
図7及び図8に示すように、導電体本体部710の内部には、穴740が形成されている(図7(a)の破線で示す部分及び図7(b)〜図7(d)、図8を参照)。穴740は、つづら折り状(蛇行状)になっており、そのつづら折りの折り返し部が導電体本体部710の幅方向(図2、図3の紙面に垂直な方向)の端部で露出するようにしている(図7(c)等を参照)。そこで、これら露出している領域を、それぞれ梗塞部720a〜720e等で塞ぐようにしている。これにより、例えば、図7(a)に示す矢印のように、導電体本体部710の内部においてつづら折り状の流路が形成され、この流路に冷却水が流されることにより導電体本体部710を冷却することができる。
7 and 8, the
The conductor
As shown in FIGS. 7 and 8, a
本実施形態では、図7及び図8に示すように、導電体本体部710のコイル部の上側内周面に対応する部分に形成されている流路の内周側の端部の領域であって、導電体本体部710の幅方向(図2、図3、図8の紙面に垂直な方向)に沿う方向の領域が、穴740によって導電体本体部710の内周面に露出するようにしている((図7(a)の一点鎖線で示す部分、図7(b)〜図7(d)、図8を参照))。これにより、導電体本体部710の内部のつづら折り状の流路に冷却水を流すと、冷却水の一部が、領域740a〜740hから、導電体本体部710のコイル部の内周面に供給される。これにより、導電体本体部710を冷却することができると共に、導電体本体部710のコイル部の内周面(に付けられた絶縁材730の表面)に付着したスケールを除去することができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 7 and FIG. 8, it is a region of the end portion on the inner peripheral side of the flow path formed in the portion corresponding to the upper inner peripheral surface of the coil portion of the conductor
本実施形態では、合計で、1l/min以上、10l/min以下の範囲の流量の冷却水が、領域740a〜740hから、導電体本体部710のコイル部の上側内周面に対応する部分に供給されるようにする。このような範囲の流量となるように、領域740a〜740hの数及び大きさ等を決定する。尚、冷却水は、例えば水道水である。また、冷却水の流量の上下限値を以上の値にする理由は、第4の実施形態で説明した理由と同じである。
In the present embodiment, the cooling water having a flow rate in the range of 1 l / min or more and 10 l / min or less in total is transferred from the
絶縁材730は、導電体本体部710のコイル部に対応する部分の内周面のうち、領域740a〜740hを除く領域に付けられる。これ以外については、絶縁材730は、第4の実施形態の絶縁材520と同じである。
以上のようにしても、第4の実施形態で説明した効果と同様の効果を得ることができる。
本実施形態では、導電体本体部710を冷却するための流路から、導電体本体部710のコイル部に対応する部分の内周面に冷却水を供給するようにした。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。すなわち、導電体本体部710を冷却するための流路とは別に、導電体本体部710のコイル部に対応する部分の内周面にスケールを除去するための液体を供給する流路を導電体本体部710の内部に形成してもよい。例えば、導電体本体部710を冷却するための流路の下や横に、導電体本体部710のコイル部の上側内周面に対応する部分にスケールを除去するための液体を供給する流路を形成してもよい。
また、本実施形態でも前述した実施形態で説明した種々の変形例を採用できる。
The insulating
Even if it does as mentioned above, the effect similar to the effect demonstrated in 4th Embodiment can be acquired.
In the present embodiment, the cooling water is supplied from the flow path for cooling the conductor
Also in this embodiment, various modifications described in the above-described embodiments can be adopted.
(第6の実施形態)
次に、本発明の第6の実施形態を説明する。前述した第4、第5の実施形態では、液体を用いて、コイル部120の内周面に付着したスケールを除去するようにした。これに対し、本実施形態では、気体を用いて、コイル部120の内周面に付着したスケールを除去する。このように、本実施形態と第4、第5の実施形態では、コイル部120の内周面に付着したスケールを除去する方法の一部が主として異なる。したがって、本実施形態の説明において、第1〜第5の実施形態と同一の部分については、図1〜図8に付した符号と同一の符号を伏す等して詳細な説明を省略する。尚、本実施形態でも、第4の実施形態と同様に、第1の実施形態に対し構成を付加した場合を例に挙げて説明する。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. In the fourth and fifth embodiments described above, the scale attached to the inner peripheral surface of the
図9は、電縫鋼管製造ラインの一例を示す断面図である。図9は、図6に対応する図である。尚、電縫鋼管製造ラインの一例をその上方から見た図は、ノズル(の大きさ、形状、数、及び位置)が異なるものの、図5に示した図と略同じである。よって、ここでは、電縫鋼管製造ラインの上方から見た図を省略する。
図9において、本実施形態の誘導加熱装置106は、第1の実施形態の誘導加熱装置101に対して、ノズル910a〜910pと、絶縁材520とが付加されたものである。
絶縁材520は、第4の実施形態で説明したものと同じである。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an example of an ERW steel pipe production line. FIG. 9 corresponds to FIG. In addition, the figure which looked at an example of the ERW steel pipe production line from the upper part is substantially the same as the figure shown in FIG. 5, although the nozzles (size, shape, number, and position) are different. Therefore, the figure seen from the upper part of the ERW steel pipe production line is omitted here.
In FIG. 9, the
The insulating
ノズル910a〜910pは、コイル部120の内周面(に付けられた絶縁材520の表面)に対して、不図示の供給装置から供給された気体を吹き付ける(供給する)ためのものである。本実施形態では、ノズル910a〜910pは、コイル部120の内周面(に付けられた絶縁材520の表面)に対して、空気を吹き付ける。
The
ノズル910a〜910pは、それらの先端が、コイル部120の内周面(に付けられた絶縁材520の表面)の方向を向くようにした状態で、コイル部120よりも電縫鋼管製造ラインの下流側の位置に、コイル部120の周方向に沿う方向で略等間隔となるように配置されている。
本実施形態では、ノズル910a〜910pは、合計で、20l/min以上、500l/min以下の範囲の流量の空気を、電縫鋼管製造ラインの下流側からコイル部120の内周面(に付けられた絶縁材520の表面)にほぼ均一に吹き付ける。
The
In this embodiment, the
ノズル910a〜910pから吹き付けられる空気の流量を20l/min以上とすれば、ノズル910a〜910pから吹き付けられた空気を、コイル部120の内周面の端部であって、電縫鋼管製造ラインの上流側の端部まで到達させるようにすることができる。すなわち、ノズル910a〜910pから吹き付けられる空気の合計の流量を20l/min以上とすれば、コイル部120の内周面(に付けられた絶縁材520の表面)の全体に、電縫鋼管製造ラインの下流側から上流側に向かう空気の流れを形成することができる。
一方、ノズル910a〜910pから吹き付けられる空気の合計の流量が500l/minを上回ると、必要以上に空気が供給され、非効率になる。
尚、前述したノズル910a〜910pから吹き付けられる空気の流量の範囲は、コイル部120における電縫鋼管製造ラインの上流側端部の位置で規定してもよい。
If the flow rate of the air blown from the
On the other hand, if the total flow rate of the air blown from the
In addition, you may prescribe | regulate the range of the flow volume of the air sprayed from the
以上のようにしても、第4の実施形態で説明した効果と同様の効果を得ることができる。
本実施形態のように、コイル部120の内周面に対して空気を吹き付けることと、コイル部120の内周面に絶縁材520を付けることとの双方を行うのが好ましいが、これらの何れか一方のみを行ってもよい。
Even if it does as mentioned above, the effect similar to the effect demonstrated in 4th Embodiment can be acquired.
As in the present embodiment, it is preferable to perform both of blowing air to the inner peripheral surface of the
本実施形態では、電縫鋼管製造ラインの下流側から、コイル部120の内周面に対して空気を吹き付けるようにした。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。
例えば、電縫鋼管製造ラインの上流側から、コイル部120の内周面に対して空気を吹き付けるようにしてもよい。ただし、鋼板300の溶接部の雰囲気に空気が導入されることを防止するためには、電縫鋼管製造ラインの下流側から、コイル部120の内周面に対して空気を吹き付けるのが好ましい。
また、スケールを除去することができれば、空気以外の気体を用いてもよい。例えば、窒素ガス等の不活性ガスを用いてもよい。
また、本実施形態は、第2、第3の実施形態に対しても適用することができる。
また、本実施形態でも前述した実施形態で説明した種々の変形例を採用できる。
In the present embodiment, air is blown against the inner peripheral surface of the
For example, you may make it blow air with respect to the internal peripheral surface of the
A gas other than air may be used as long as the scale can be removed. For example, an inert gas such as nitrogen gas may be used.
The present embodiment can also be applied to the second and third embodiments.
Also in this embodiment, various modifications described in the above-described embodiments can be adopted.
尚、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 It should be noted that the embodiments of the present invention described above are merely examples of implementation in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed as being limited thereto. Is. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features thereof.
101、102、104、106 誘導加熱装置
110 電源
120 コイル部
131、132 給電板
141、142 水冷パイプ
200 スクイズロール
201 サイドロール
202 ヘッドロール
300 管状に成形された鋼板
400、700 導電体部
410、710 導電体本体部
420、720 梗塞部
430、740 穴(流路)
510、910 ノズル
520、730 絶縁材
101, 102, 104, 106
510, 910
Claims (10)
前記管状に成形された導電体板の溶接点よりも上流側で当該導電体板に対してその外周側で周回する帯状のワークコイルと、
前記帯状のワークコイルに交流電力を供給する電源と、
前記帯状のワークコイルよりも上流側又は下流側から、前記帯状のワークコイルの内周面のうち、少なくとも相対的に上側の位置する領域に対して、2l/min以上、200l/min以下の範囲の流量の冷却水を供給する液体供給手段と、を有し、
前記帯状のワークコイルと前記電源とを繋ぐ導電体の経路が、溶接線の外方の領域であって、前記帯状のワークコイルよりも外方の領域を避ける位置に形成されており、
前記帯状のワークコイルの内部と、前記帯状のワークコイルと前記電源とを繋ぐ導電体の内部と、の少なくとも何れか一方には、それぞれに流路となる穴が形成されており、
前記流路に冷却水を流すようにしたことを特徴とする誘導加熱装置。 An induction heating device used for performing ERW welding by flowing a high-frequency current to the butted end surface of a conductor plate formed into a tubular shape,
A strip-shaped work coil that circulates on the outer peripheral side with respect to the conductive plate on the upstream side of the welding point of the conductive plate formed in the tubular shape,
A power source for supplying AC power to the strip-shaped work coil;
A range of not less than 2 l / min and not more than 200 l / min with respect to a region located at least relatively on the inner peripheral surface of the band-shaped work coil from the upstream side or the downstream side of the band-shaped work coil. Liquid supply means for supplying cooling water at a flow rate of
The conductor path connecting the strip-shaped work coil and the power source is an outer region of the weld line, and is formed at a position that avoids the outer region than the strip-shaped work coil,
At least one of the inside of the belt-like work coil and the inside of the conductor connecting the belt-like work coil and the power source, holes serving as flow paths are formed respectively.
An induction heating apparatus characterized in that cooling water is allowed to flow through the flow path.
前記管状に成形された導電体板の溶接点よりも上流側で当該導電体板に対してその外周側で周回する帯状のワークコイルと、
前記帯状のワークコイルに交流電力を供給する電源と、
前記帯状のワークコイルと、前記帯状のワークコイルと前記電源とを繋ぐ導電体と、の少なくとも何れか一方に取り付けられた水冷パイプと、
前記帯状のワークコイルよりも上流側又は下流側から、前記帯状のワークコイルの内周面のうち、少なくとも相対的に上側の位置する領域に対して、2l/min以上、200l/min以下の範囲の流量の冷却水を供給する液体供給手段と、を有し、
前記帯状のワークコイルと前記電源とを繋ぐ導電体の経路が、溶接線の外方の領域であって、前記帯状のワークコイルよりも外方の領域を避ける位置に形成されており、
前記水冷パイプに冷却水を流すようにしたことを特徴とする誘導加熱装置。 An induction heating device used for performing ERW welding by flowing a high-frequency current to the butted end surface of a conductor plate formed into a tubular shape,
A strip-shaped work coil that circulates on the outer peripheral side with respect to the conductive plate on the upstream side of the welding point of the conductive plate formed in the tubular shape,
A power source for supplying AC power to the strip-shaped work coil;
A water-cooled pipe attached to at least one of the strip-shaped work coil and the conductor connecting the strip-shaped work coil and the power source;
A range of not less than 2 l / min and not more than 200 l / min with respect to a region located at least relatively on the inner peripheral surface of the band-shaped work coil from the upstream side or the downstream side of the band-shaped work coil. Liquid supply means for supplying cooling water at a flow rate of
The conductor path connecting the strip-shaped work coil and the power source is an outer region of the weld line, and is formed at a position that avoids the outer region than the strip-shaped work coil,
An induction heating apparatus characterized in that cooling water flows through the water cooling pipe.
前記管状に成形された導電体板の溶接点よりも上流側で当該導電体板に対してその外周側で周回する帯状のワークコイルと、
前記帯状のワークコイルに交流電力を供給する電源と、を有し、
前記帯状のワークコイルと前記電源とを繋ぐ導電体の経路が、溶接線の外方の領域であって、前記帯状のワークコイルよりも外方の領域を避ける位置に形成されており、
前記帯状のワークコイルの内部には、流路となる穴が形成されており、
前記穴の、前記帯状のワークコイルの内周側の端部の領域のうち、前記帯状のワークコイルの少なくとも相対的に上側の位置する領域の少なくとも一部の領域が露出しており、
前記流路に冷却水を流し、前記穴の露出している領域から、1l/min以上、10l/min以下の範囲の流量の冷却水を供給することを特徴とする誘導加熱装置。 An induction heating device used for performing ERW welding by flowing a high-frequency current to the butted end surface of a conductor plate formed into a tubular shape,
A strip-shaped work coil that circulates on the outer peripheral side with respect to the conductive plate on the upstream side of the welding point of the conductive plate formed in the tubular shape,
A power supply for supplying AC power to the strip-shaped work coil,
The conductor path connecting the strip-shaped work coil and the power source is an outer region of the weld line, and is formed at a position that avoids the outer region than the strip-shaped work coil,
The inner part of the strip-shaped workpiece coil, a hole as a flow path is formed,
Of the hole, the region of the end portion on the inner peripheral side of the belt-like work coil, at least a portion of the region located at least relatively above the belt-like work coil is exposed,
An induction heating apparatus , wherein cooling water is supplied to the flow path, and cooling water having a flow rate in a range of 1 l / min to 10 l / min is supplied from a region where the hole is exposed .
前記管状に成形された導電体板の溶接点よりも上流側で当該導電体板に対してその外周側で周回する帯状のワークコイルと、
前記帯状のワークコイルに交流電力を供給する電源と、
前記帯状のワークコイルと、前記帯状のワークコイルと前記電源とを繋ぐ導電体と、の少なくとも何れか一方に取り付けられた水冷パイプと、を有し、
前記帯状のワークコイルと前記電源とを繋ぐ導電体の経路が、溶接線の外方の領域であって、前記帯状のワークコイルよりも外方の領域を避ける位置に形成されており、
前記帯状のワークコイルの内部には、流路となる穴が形成されており、
前記穴の、前記帯状のワークコイルの内周側の端部の領域のうち、前記帯状のワークコイルの少なくとも相対的に上側の位置する領域の少なくとも一部の領域が露出しており、
前記穴の露出している領域から、1l/min以上、10l/min以下の範囲の流量の冷却水を供給し、
前記水冷パイプに冷却水を流すようにしたことを特徴とする誘導加熱装置。 An induction heating device used for performing ERW welding by flowing a high-frequency current to the butted end surface of a conductor plate formed into a tubular shape,
A strip-shaped work coil that circulates on the outer peripheral side with respect to the conductive plate on the upstream side of the welding point of the conductive plate formed in the tubular shape,
A power source for supplying AC power to the strip-shaped work coil;
A water-cooled pipe attached to at least one of the strip-shaped work coil, and the conductor connecting the strip-shaped work coil and the power source,
The conductor path connecting the strip-shaped work coil and the power source is an outer region of the weld line, and is formed at a position that avoids the outer region than the strip-shaped work coil,
Inside the band-shaped work coil, a hole to be a flow path is formed,
Of the hole, the region of the end portion on the inner peripheral side of the belt-like work coil, at least a portion of the region located at least relatively above the belt-like work coil is exposed,
Supplying cooling water having a flow rate in a range of 1 l / min to 10 l / min from the exposed region of the hole;
An induction heating apparatus characterized in that cooling water flows through the water cooling pipe.
前記帯状のワークコイルと前記電源とを繋ぐ導電体の経路が、溶接線の上方の領域であって、前記帯状のワークコイルよりも上方の領域を迂回する位置に形成されていることを特徴とする請求項5に記載の誘導加熱装置。 The power source is a region above the welding line, and is disposed in a region above the band-shaped work coil,
The conductor path connecting the strip-shaped work coil and the power source is formed in a region above the weld line and detouring the region above the strip-shaped work coil. The induction heating apparatus according to claim 5 .
前記帯状のワークコイルは、溶接線の外方の領域以外の領域で引き出されていることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の誘導加熱装置。 The power source is a region other than the outer region of the weld line, and is disposed in an outer region than the band-shaped work coil,
The induction heating apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the belt-like work coil is drawn out in a region other than a region outside the weld line.
前記絶縁材は、0.2mm以上、前記帯状のワークコイルの内周面と前記管状に成形された導電体板の外周面との間の距離の半分以下の厚みを有し、且つ、130℃以上の耐熱性を有することを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の誘導加熱装置。 Further comprising an insulating material attached to the inner peripheral surface of the strip-shaped work coil,
The insulating material has a thickness of 0.2 mm or more and less than half of the distance between the inner peripheral surface of the strip-shaped work coil and the outer peripheral surface of the conductor plate formed into a tubular shape, and 130 ° C. It has the above heat resistance, The induction heating apparatus of any one of Claims 1-8 characterized by the above-mentioned.
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