JPH02247017A - 鋼管管端の真円度矯正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、鋼管製造時における管端の真円度を矯正する
のに好適な方法に関する。

〈従来の技術〉 一般に、鋼管特にＵＯＥ鋼管の製造においζば、真円度
および真直度を良好にするため、拡管および曲がり矯正
工程を設けている。この工程としζは、例えば特開昭５
８−１６８４４４号公報に開示されているように、拡管
ヘッドより後方に曲がり矯正装置本体を鋼管のパス方向
に鋼管の移動に伴って前後進自在に配設し、前記本体に
鋼管の拡管端部を押圧する矯正体を複数付設し、これら
矯正体をそれぞれ鋼管外面に対してその半径方向に沿っ
て進退自在としたものがある。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、前記した従来技術にあっζは、鋼管の曲
がり矯正つまり真直度に対してはある程度の効果は期待
できるものの、管端の真円度に対しては矯正することが
できないという欠点がある。

すなわち、拡管により真円度を良好にするものであるが
、この工程は単に円形のツールで管端の円周方向に約１
％の引張歪を付加する程度のものであるから、１本毎の
拡管前影状や鋼管肉厚さらに強度のバラツキなどにより
拡管後の真円度が大きくばらついてしまうという欠点が
ある。

特に鋼管を接続して使用する場合は管端の真円度が問題
となるが、拡管後の真円度バラツキに対応する良好な方
法がないのが実情である。

本発明は、上記のような事情に鑑みなされたものであっ
て、鋼管管端部の真円度を矯正するのに好適な方法を提
供することを目的とする。

〈課題を解決するだめの手段〉 本発明は、鋼管の管軸方向に走行自在とされる台車上に
、管端の最下端部に位置して管端の内外面を押圧して矯
正する１対の矯正ロールと、管端の周方向に沿って該矯
正ロールから等距離の位置に配置されて、管端をクラン
プしながら回転自在とする２対のクランプロール七、を
載置してなる管端真円度矯正装置を用いて鋼管管端の真
円度を矯正する方法であって、前記管端矯正装置を鋼管
の両管端に配置して管端をクランプしながら回転する工
程と、最初の１回転目において、前記矯正ローラを無負
荷状態で回転させながら、管端周方向の曲率分布を測定
し、この測定された曲率分布から平均曲率を算出する工
程と、次の２回転目において、前記束められた平均曲率
と前記曲率分布との差に応じて前記矯正ロールの圧下位
置を制御する工程と、からなることを特徴とする鋼管管
端の真円度矯正方法である。

〈作　用〉 本発明に用いられる管端真円度矯正装置の（１４或は、
第１図に示すように、走行用車輪２を有する台車３上に
、鋼管１の管端の最下端部に位置するように内外面を押
圧して矯正する１対の矯正ロール４ａ、４ｂが配置され
、それぞれ油圧ジヤツキなどの押圧手段５ａ、５ｂによ
り管端に押圧自在とされ、その管端の周方向に沿って矯
正ロール４ａ、４ｂを挟んで等距離の位置の外面には回
転ロール６ａ　　６ｂが、またその内面にはそれぞれク
ランプ手段８ａ、８ｂでクランプ自在とされるクランプ
ロール７ａ、７ｂが回転ロール６ａ、６ｂに対向して配
置される。

そこで、回転ロール６ａ、６ｂを図示しない駆動手段に
より所定の速度で回転させながら鋼管１を１回転させる
。このとき、矯正ロール４ａ、４ｂは単に管端に倣わせ
る状態すなわち無負荷状態であり、下矯正ロール４ｂと
管端は点Ｐで接するものとし、また、回転ロール６ａ、
６ｂの表面は、矯正ロール４の位置からそれぞれＩｔ／
２のところで鋼管１の管端と点Ｑで接しているものとす
る。

そして、図示しない変位センサを用いて点Ｐと点Ｑの鉛
直方向の差Ｘを測定するものとすると、鋼管１が１回転
する間における管端の曲率分布Ｒ（Ｘ）は下記（１）に
より求めることができる。

ここで、Ｘは、管端の周方向位置である。

ついで、下記（２）式により平均曲率Ｒｍを求める。

次に鋼管１を２回転させる間に、（１）式で求められた
曲率分布Ｒ（ｘ）を（２）式で求められた平均曲率Ｒｍ
になるように矯正ロール４ａ、４ｂを最高負荷でクラン
プしながら周方向位置に対応させて矯正を施す。

この矯正方法について、モーメントＭと曲率ρとの関係
を示す第２図のＭ−１／ρ曲線を用いて、以下に説明す
る。

ｆｉｌ　　測定された曲率分布Ｒ（ｘ）の一部分が平均
曲率Ｒｍより大きい場合は１　／　Ｒ（ｘ）＜　１　／
　Ｒｍであるから、例えば１／ｌ）まで矯正して、目標
である１／Ｒｍに合致させる。このときの１／Ｒ（１）
と１　／　Ｒｍの差は不感帯（αＩ）とみなすことがで
きるので、矯正ロール４ａ、４ｂを曲率Ｒ（１）に対応
した位置に制御することにより、目標の平均曲率Ｒｍま
ｔ矯正させることができる。

（ｉｉｌ　　また曲率分布Ｒ（ｘ）の一部分が平均曲率
Ｒｍより小さい場合は１　／Ｒ（ｘ）＞　ｔ　／Ｒ１１
＋であるから、例えば１　／　Ｒ（２）まで矯正して、
目標の１／Ｒｍに合致さゼる。このときの１　／　Ｒ（
２）と１／Ｒｍの差は不感帯（α２）とみなすことがで
きるので、矯正ロール４ａ、４ｂを曲率Ｒ（２）に対応
した位置に制御することにより、目標の平均曲率Ｒｍま
で矯正させることができる。

なお、上記した不感帯α１．α２は、鋼管１の材質２寸
法条件によって一定であり、例えばａとして表すことが
できる。

また、矯正位置としては、曲率Ｒ（１）、　Ｒ（２）の
不連続な位置関係となるので、矯正の対象となる領域を
１／Ｒｍ＋ａの範囲以外とし、その間の領域は、矯正ロ
ール４ａ、４ｂの位置が連続するように曲率Ｒ（１）、
　　Ｒ（２）のそれぞれに対応した位置を直線で結ぶよ
うに制御するのである。このときの曲率の矯正量Ｒｃは
、下記（３）、　（４）式によって決める。

すなわち、いま不感帯量をａとすると、１　／　Ｒ（ｘ
）１／Ｒｍ≧ａのときは、 Ｒｃ−ΔＲ−Ｒｍ／（ΔＲ−Ｒｍ　）　　−−−−（３
）ここで、ΔＲは鋼管１のスプリングバック定数である
。

また、１／Ｒ（ｘ）　　１／Ｒｍ　＜ａの場合は、Ｒｃ
＝ΔＲ−Ｒｍ／（ΔＲ＋　Ｒｍ　）　　−−−−−−（
４）〈実施例〉 以下に、本発明の実施例について説明する。

外径：１０１１０ｌ６肉厚：９０ｍｍＸ長さ：　　１２
０００ｍｍの鋼管１を、第３図に示すように、昇降装置
９により所定高さまで上昇させ、その両管端を２台の管
端真円度矯正袋Ｗ１０を用いて、回転ロールの間隔ｌを
６００ｍｍとして矯正した。

最初の１回転において、曲率分布Ｒ（ｘ）を測定したと
ころ、第４図に示すような結果が得られ、（２）式によ
って求められた平均曲率Ｒｍは５０８．２ｍｍであった
。そごで、スプリングバック定数ΔＲを８５８００ｍｍ
とし、不感帯量ａを１．９４　Ｘ　１０−’　／　ｍｍ
として、周方向の矯正■ＲＣを（３）、　（４）式によ
りそれぞれの条件で求めた結果、第５図に示すような特
性が得られたので、鋼管１の２回転目において矯正ロー
ルの位置を移動させながら真円度矯正を行った。

矯正の結果を、管端真円度（＝（最大外径−最少外径）
／外径Ｘ１００Ｉ（％）として求めたところ、平均値が
０．２８％、バラツキ（１σ）が０．１７％であった。

なお、矯正前の平均値が０．４４％、バラツキ（１σ）
が０．２３％であったから、本発明を適用することによ
り真円度が大幅に改善されたごとがわかる。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、鋼管管端の真円
度を高めることができるから、鋼管の品質向上に寄与す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法に係る管端真円度矯正装置の構成
を示す正面図、第２図は、モーメントと曲率の関係を示
す特性図、第３図は、本発明の適用例を示す側面図、第
４図は、曲率分布の一例を示す特性図、第５図は、矯正
曲率の一例を示ず特性図である。 ｌ・・・鋼　管、　　　　　３・・・台　車。 ４・・・矯正ロール、　　　５・・・押圧手段６・・・
回転ロール、　　　７・・・クラン７”ｌ：１−）Ｉｉ
。 ８・・・押圧手段、　　　　９・・・昇降装置。 １０・・・管端真円度矯正装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 鋼管の管軸方向に走行自在とされる台車上に、管端の最
   下端部に位置して管端の内外面を押圧して矯正する１対
   の矯正ロールと、管端の周方向に沿って該矯正ロールか
   ら等距離の位置に配置されて、管端をクランプしながら
   回転自在とする２対のクランプロールと、を載置してな
   る管端真円度矯正装置を用いて鋼管管端の真円度を矯正
   する方法であって、 前記管端矯正装置を鋼管の両管端に配置して管端をクラ
   ンプしながら回転する工程と、 最初の１回転目において、前記矯正ローラを無負荷状態
   で回転させながら、管端周方向の曲率分布を測定し、こ
   の測定された曲率分布から平均曲率を算出する工程と、 次の２回転目において、前記求められた平均曲率と前記
   曲率分布との差に応じて前記矯正ロールの圧下位置を制
   御する工程と、 からなることを特徴とする鋼管管端の真円度矯正方法。