JPH0377010B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0377010B2
JPH0377010B2 JP11768882A JP11768882A JPH0377010B2 JP H0377010 B2 JPH0377010 B2 JP H0377010B2 JP 11768882 A JP11768882 A JP 11768882A JP 11768882 A JP11768882 A JP 11768882A JP H0377010 B2 JPH0377010 B2 JP H0377010B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
roll
bending
strip
residual moment
pipe
Prior art date
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Expired
Application number
JP11768882A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5910417A (en
Inventor
Yoshito Tsuyama
Kozo Shimazaki
Kazutoshi Kakita
Toshio Hirokawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP11768882A priority Critical patent/JPS5910417A/en
Publication of JPS5910417A publication Critical patent/JPS5910417A/en
Publication of JPH0377010B2 publication Critical patent/JPH0377010B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/12Making tubes or metal hoses with helically arranged seams
    • B21C37/128Control or regulating devices

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ストリツプをスパイラル状に巻いて
製造した鋼管に所望の残留モーメントを付与する
ことができるスパイラル鋼管の残留モーメント制
御方法に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for controlling residual moment of a spiral steel pipe, which can impart a desired residual moment to a steel pipe manufactured by spirally winding a strip. .

[従来の技術] スパイラル鋼管は、たとえば護岸工事における
杭として或は油送管(ラインパイプ)として使用
される等その用途は多岐にわたるが、その製造設
備の概要を第15図に示す。ピラミツド形に配置
された3本の曲げ成形ロール18,19および2
0を備える曲げ成形装置に、コイルから巻戻され
たストリツプ24をその長手方向に送り込みなが
らスパイラル状に曲げ成形し、曲げ成形されたス
トリツプの側縁端と既に管となつている部分との
合わせ目を内面溶接用トーチ25で内面溶接しさ
らに、外面溶接用トーチ26で外面溶接してスパ
イラル鋼管とされる。
[Prior Art] Spiral steel pipes have a wide variety of uses, such as being used as piles in bank protection construction or as oil pipes (line pipes), and an outline of the manufacturing equipment is shown in FIG. 15. Three bending rolls 18, 19 and 2 arranged in a pyramid shape
The strip 24 unwound from the coil is fed in the longitudinal direction into a bending device equipped with a 0.0mm bending device, and the strip 24 is bent into a spiral shape, and the side edges of the bent strip are aligned with the part that has already become a tube. The inner surface of the tube is welded with an inner welding torch 25, and then the outer surface is welded with an outer welding torch 26 to form a spiral steel pipe.

尚、第15図には、管外面或は内面押えロール
が図示されていないが、実際には押えロールの配
置の仕方に応じて3つの方式がある。即ち、例え
ば第3図にも示すように、曲げ成形装置によりス
パイラル状に成形されたストリツプの外側に多数
の押えロール37を設けてストリツプの外周面を
拘束(ストリツプのスプリングバツクを拘束)す
る外面押え方式、また第6図の如くストリツプの
内側に多数の押えロール52を設けてストリツプ
の内周面を拘束する内面押え方式、および押えロ
ール無しの方式の3つである。
Although FIG. 15 does not show the pressure rolls on the outer or inner surface of the tube, there are actually three methods depending on how the pressure rolls are arranged. That is, as shown in FIG. 3, for example, a large number of presser rolls 37 are provided on the outside of the strip formed into a spiral shape by a bending device to restrain the outer peripheral surface of the strip (restrict the spring back of the strip). There are three methods: a presser method, an internal presser method in which a number of presser rolls 52 are provided inside the strip to restrain the inner peripheral surface of the strip as shown in FIG. 6, and a method without presser rolls.

外面押え方式によつてスパイラル鋼管を製造す
るときは、外面押えロールによつてストリツプ
(管状体)の拡径方向のスプリングバツクを拘束
した状態で合わせ目で溶接されてスパイラル鋼管
とされるから、周方向の1箇所に軸方向に延在す
るスリツトを入れたならば、周方向に開く正の残
留モーメント(リング開口度が正ともいう。リン
グ開口度については後述する)を有するスパイラ
ル鋼管が得られる。
When manufacturing a spiral steel pipe using the external pressing method, the spring back in the diametrical direction of the strip (tubular body) is restrained by the external pressing roll and the strip is welded at the seam to form a spiral steel pipe. If a slit extending in the axial direction is made at one location in the circumferential direction, a spiral steel pipe with a positive residual moment (also referred to as positive ring opening degree; the ring opening degree will be described later) that opens in the circumferential direction can be obtained. It will be done.

他方、内面押え方式によつてスパイラル鋼管を
製造するときは、内面押えロールによつてストリ
ツプ(管状体)の縮径方向のスプリングバツクを
拘束した状態で合わせ目が溶接されてスパイラル
鋼管とされるから、周方向の1箇所に軸方向に延
在するスリツトをいれたならば、周方向に閉じる
負の残留モーメント(リング開口度が負)を有す
るスパイラル鋼管が得られる。
On the other hand, when manufacturing spiral steel pipes using the internal pressing method, the joints are welded while the spring back in the diametrical direction of the strip (tubular body) is restrained by internal pressing rolls to form spiral steel pipes. If a slit extending in the axial direction is inserted at one location in the circumferential direction, a spiral steel pipe having a negative residual moment (negative ring opening degree) that closes in the circumferential direction can be obtained.

更に、押えロール無しの方式では、成形された
ストリツプ(管状体)がスプリングバツクし終つ
た状態で製品管直径に一致する直径にとなるよう
に曲げ成形されるので、この方式では零の残留モ
ーメントのスパイラル鋼管が得られる。
Furthermore, in the method without presser rolls, the formed strip (tubular body) is bent to a diameter that matches the product pipe diameter after springback, so this method has zero residual moment. A spiral steel tube of 100% is obtained.

而して、スパイラル鋼管は、その用途に応じて
異なる残留モーメントを有していることが望まれ
る。たとえば、サワーガスを含む原油を輸送する
ためのラインパイプとしてスパイラル鋼管が用い
られる場合は、負の適切な値の残留モーメントを
有していることが望まれる。正の残留モーメント
を有していると、管の周方向に張力が作用し、応
力腐食割れが助長されるからである。また、スパ
イラル鋼管がラインパイプとして用いられる場
合、正の残留モーメントを有していると、管内の
液圧によつて拡管し管の強度を低下させるという
問題もある。
Therefore, it is desired that the spiral steel pipe has a different residual moment depending on its use. For example, when a spiral steel pipe is used as a line pipe for transporting crude oil containing sour gas, it is desired that the pipe has an appropriate negative residual moment. This is because if the tube has a positive residual moment, tension will act in the circumferential direction of the tube, promoting stress corrosion cracking. Further, when a spiral steel pipe is used as a line pipe, if it has a positive residual moment, there is a problem that the pipe expands due to the hydraulic pressure inside the pipe and reduces the strength of the pipe.

一方、スパイラル鋼管を杭として用いる場合、
管外周面に矢板爪と呼ばれる部材が溶接される。
そうすると負或は零の残留モーメントを有するス
パイラル鋼管では、管断面の真円度が壊れ、断面
形状がいびつなものとなる。従つて、スパイラル
鋼管を杭として用いる場合は、正の適切な値の残
留モーメントを有する管が望まれる。
On the other hand, when using spiral steel pipes as piles,
A member called a sheet pile claw is welded to the outer circumferential surface of the tube.
In this case, in a spiral steel pipe having a negative or zero residual moment, the roundness of the pipe cross section is broken, and the cross-sectional shape becomes distorted. Therefore, when a spiral steel pipe is used as a pile, a pipe having an appropriate positive residual moment is desired.

このように、スパイラル鋼管は、その用途によ
つて正から負の領域に亙つて適切な値を有するス
パイラル鋼管を自在に造り分けることと同時に、
外面押え方式で負の残留モーメントを有する管
を、或いは内面押え方式で正の残留モーメントを
有する管を製造するというように、単一の製造設
備(外面押えロール方式又は内面押えロール方
式)で正負両領域の残留モーメントが任意に付与
しうる技術の実現が、強く望まれていた。
In this way, spiral steel pipes can be freely manufactured with appropriate values ranging from positive to negative values depending on their use, and at the same time,
A single manufacturing facility (external press roll system or internal press roll system) can produce tubes with negative residual moment using the external press method, or tubes with positive residual moment using the internal press system. It has been strongly desired to realize a technology that can arbitrarily apply residual moments in both regions.

従来提案されているスパイラル鋼管の残留モー
メント制御手段としては、例えば、特願昭53−
12757号公報、特開昭53−142361号公報、特開昭
55−130333号公報等が挙げられる。特開昭53−
12757号公報に示すものは、外面押えロール方式
において、残留モーメントを零近傍に制御して成
形後の水圧試験による管径の拡大現象を防止する
目的で、造管時に初期曲げ半径を、鋼板がスプリ
ングバツクした後製品半径にほぼ等しくなるよう
にすることを内容とし、又特開昭53−142361号公
報は、この特開昭53−12757号公報の内容を実施
するに際し問題となる逆曲げ現象を解決するため
の方法を開示している。従つて、これらは単に残
留モーメントを零近傍に制御する手段であつて、
外面押えロール方式であつても正負の残留モーメ
ントを任意に付与し得るという点は全く開示して
いない。
As residual moment control means for spiral steel pipes that have been proposed in the past, for example,
Publication No. 12757, Japanese Patent Application Publication No. 142361/1983, Japanese Patent Application Publication No. 1987-142361
55-130333, etc. Japanese Unexamined Patent Publication 1973-
What is shown in Publication No. 12757 is to control the residual moment to near zero and prevent the expansion of the pipe diameter due to the water pressure test after forming. The content of JP-A-53-142361 is to make the radius approximately equal to the product radius after spring-back, and JP-A-53-142361 deals with the reverse bending phenomenon that is a problem when implementing the content of JP-A-53-12757. Discloses a method to solve the problem. Therefore, these are simply means to control the residual moment to near zero,
Even with the external pressing roll method, there is no disclosure that positive or negative residual moments can be applied arbitrarily.

更に、特開昭55−130333号公報に開示する内容
は、外面押え方式のスパイラル鋼管製造ライン
で、正の所望の値を有する残留モーメントを有す
る管を製造するということであり、この先行技術
によつても、正の所望の値を有する残留モーメン
トを有するスパイラル鋼管を製造することはでき
るけれども、負の残留モーメントを有する管を製
造することができないし、残留モーメントを制御
する機構も複雑である。
Furthermore, the content disclosed in JP-A No. 55-130333 is that a tube having a residual moment having a desired positive value is manufactured using a spiral steel tube manufacturing line using an external surface pressing method. Although it is possible to produce a spiral steel pipe with a residual moment having a desired positive value, it is not possible to produce a pipe with a negative residual moment, and the mechanism for controlling the residual moment is complicated. .

しかして、本件出願人は、これら従来技術の問
題点を解消し、製造方式にとらわれることなく正
負いずれの領域及び任意の値の残留モーメントを
付与し得るスパイラル鋼管の製造方法及び装置を
提案した(特開昭56−59532号公報)。この技術内
容の特色は、3本の曲げ成形ロールの出側曲げ成
形ロールの下流側近傍に管径方向に調整自在な曲
げモーメント付与ロールを設け、該ロールによつ
て曲げ成形後のストリツプの曲率を製品曲率に修
正し、正及び負の両領域に亙る残留モーメントを
付与しようとする点である。
Therefore, the present applicant has proposed a method and apparatus for manufacturing spiral steel pipes that solves the problems of these conventional techniques and can impart a residual moment in either the positive or negative range and any value regardless of the manufacturing method ( (Japanese Patent Application Laid-open No. 56-59532). The feature of this technology is that a bending moment imparting roll that can be freely adjusted in the tube diameter direction is provided near the downstream side of the exit side bending roll of the three bending rolls, and the curvature of the strip after bending is controlled by the roll. The point is to correct the product curvature and give residual moments in both positive and negative regions.

[発明が解決しようとする課題] この特開昭56−59532号公報に記載されたスパ
イラル鋼管製造技術は、それまでの残留モーメン
トを制御するためのスパイラル鋼管の製造手段で
は得られない優れた効果を発揮することが明らか
となつた。しかしながら、本発明者等は更にこの
技術を実施するに際して種々研究を重ねた結果、
スパイラル鋼管の基本的な成形手段である、3本
のピラミツド配置の曲げ成形ロールの位置設定が
実操業上の残留モーメント制御にとつて極めて重
要な要素となることを知見し、本発明を完成する
に至つた。この点について先の特開昭56−59532
号公報はもとより前掲の従来例のいずれも、何ら
対策を講じていない。
[Problems to be Solved by the Invention] The spiral steel pipe manufacturing technology described in JP-A-56-59532 has excellent effects that cannot be obtained with conventional spiral steel pipe manufacturing methods for controlling residual moment. It has become clear that it exhibits However, as a result of various studies carried out by the present inventors in implementing this technology,
The present invention was completed based on the discovery that the positioning of three pyramid-shaped bending rolls, which are the basic forming means for spiral steel pipes, is an extremely important element for residual moment control in actual operations. It came to this. Regarding this point, Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-59532
No countermeasures have been taken in any of the above-mentioned conventional examples as well as in the Publication No. 1.

すなわち、本発明の上記の特開昭56−59532号
公報に記載されたスパイラル鋼管製造技術を前提
とし、正、負領域に亙つて任意の値の残留モーメ
ントを有するスパイラル鋼管を、製造方式にこだ
わらず、かつ投入される材料(ストリツプ)の厚
さや機械的性質が変動しても、高い精度下に製造
することができる方法を提供することを目的とし
てなされた。
That is, based on the spiral steel pipe manufacturing technology described in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 56-59532 of the present invention, a spiral steel pipe having an arbitrary value of residual moment in the positive and negative regions can be manufactured without being particular about the manufacturing method. The purpose of this invention is to provide a method that can be manufactured with high precision even if the thickness and mechanical properties of the input material (strip) vary.

[課題を解決するための手段] 本発明の要旨とする処は、ピラミツド形に配置
された3本の成形ロールを備える曲げ成形装置に
ストリツプをその長手方向に送り込みながらスパ
イラル状に曲げ成形し、スパイラル状に成形され
たストリツプの外側或いは内側に設けた押えロー
ルによりストリツプの外周面或いは内周面を拘束
し、既に管となつている部分と曲げ成形されたス
トリツプの側縁端の合わせ目を連続的に溶接して
スパイラル鋼管を製造する方法において、 まず前記3本の成形ロールの内面曲げ成形ロー
ルを基準ロールとしてその位置を固定し、出側外
面曲げ成形ロールの位置(圧上量)δ2を下記式に
より設定し、 さらに残留モーメントと平均圧上量δn(=(δ1
δ2)/2)との関係を予め求めておき、所要の残
留モーメントに対応する前記平均圧上量δnに基づ
いて入側外面曲げ成形ロールの位置(圧上量)δ1
を設定するとともに、 前記曲げ成形装置によつて成形された管状体の
直径を製品管直径に等しくすべく前記出側外面曲
げ成形ロールのストリツプ進行方向後段に隣接す
る曲げモーメント付与ロールの管半径方向位置を
調節する ことを特徴とするスパイラル鋼管の残留モーメン
ト制御方法 δ2=ρp+re−√(pe22 但し Pp:製品管半径 re:曲げ成形ロール半径 L:内面外面曲げ成形ロール軸心と出側外面曲げ
成形ロール軸心間の距離 にある。
[Means for Solving the Problems] The gist of the present invention is to bend a strip into a spiral shape while feeding the strip in its longitudinal direction into a bending device equipped with three forming rolls arranged in a pyramid shape. The outer or inner circumferential surface of the strip is restrained by a presser roll provided on the outside or inside of the spirally formed strip, and the seam between the part that has already become a tube and the side edge of the bent strip is In the method of manufacturing spiral steel pipes by continuous welding, first, the position of the inner bending roll of the three forming rolls is fixed as a reference roll, and the position (rolling amount) δ of the exit side outer bending roll is fixed. 2 is set using the following formula, and the residual moment and average pressure increase δ n (=(δ 1 +
δ 2 )/2) is determined in advance, and the position (roll-up amount) δ 1 of the entry side outer surface bending roll is determined based on the average roll-up amount δ n corresponding to the required residual moment.
In order to make the diameter of the tubular body formed by the bending device equal to the product tube diameter, the bending moment imparting roll adjacent to the rear stage in the strip traveling direction of the exit outer surface bending roll is set in the tube radial direction. Residual moment control method for spiral steel pipe characterized by adjusting position δ 2 = ρ p + r e −√ ( p + e ) 22 where P p : Product pipe radius r e : Bending roll radius L: inner surface It is the distance between the axis of the outer bending roll and the axis of the exit outer bending roll.

[作用] このように、本発明にあつては、内面成形ロー
ルおよび出側外面成形ロールの位置は、プリセツ
トされ、作業中に内面成形ロールおよび出側外面
成形ロールの位置が変化せしめられることはな
い。入側外面曲げ成形ロールの位置設定は残留モ
ーメントと平均圧上量との関係を予め求めてお
き、所要の残留モーメントに対応する平均圧上量
に基づいて決められるから、製品管に付与すべき
残留モーメントの方向(正か負か)等が変化する
ときは、入側外面成形ロールの位置のみが変化
(圧上量変化)せしめられる。
[Function] As described above, in the present invention, the positions of the inner surface forming roll and the exit side outer surface forming roll are preset, and the positions of the inner surface forming roll and the exit side outer surface forming roll are not changed during the operation. do not have. The position of the entry side external bending roll is determined in advance by determining the relationship between the residual moment and the average roll-up amount, and is determined based on the average roll-up amount corresponding to the required residual moment, so it should be applied to the product pipe. When the direction (positive or negative) of the residual moment changes, only the position of the entry side outer surface forming roll changes (change in the amount of rolling up).

従つて、製品管の残留モーメントによつて影響
を受けるのは、入側外面成形ロールの位置のみで
あるから、入・出側外面成形ロール双方の圧上量
を共に調節する場合に比し、残留モーメントの制
御は容易かつ正確となる。
Therefore, since only the position of the entry side external forming roll is affected by the residual moment of the product pipe, compared to the case where the lifting amounts of both the input and exit side forming rolls are adjusted together, Residual moment control becomes easy and accurate.

加えて、本発明にあつては、これら3本の成形
ロールを含む曲げ成形装置によつてスパイラル状
に曲げ成形されたストリツプ(管状体)を、出側
曲げ成形ロールのストリツプ進行方向後段に隣接
する曲げモーメント付与ロールの管半径方向位置
を調節することにより、その直径を製品管の直径
に精度よく一致せしめることができる。
In addition, in the present invention, the strip (tubular body) that has been bent into a spiral shape by the bending device including these three forming rolls is placed adjacent to the exit bending roll at the latter stage in the strip traveling direction. By adjusting the position of the bending moment imparting roll in the pipe radial direction, its diameter can be precisely matched to the diameter of the product pipe.

以下、スパイラル鋼管の成形過程を単純曲げ理
論をベースに検討し、それに基づく製品管径およ
び残留モーメントの制御について述べ、次いで、
本発明について詳細に説明する。
Below, we will examine the forming process of spiral steel pipes based on simple bending theory, and discuss the control of the product pipe diameter and residual moment based on that theory.
The present invention will be explained in detail.

先ず最初にスパイラル鋼管における残留モーメ
ントと1対1の対応関係にあるリング開口度につ
いて説明する。
First, the ring opening degree, which has a one-to-one correspondence with the residual moment in a spiral steel pipe, will be explained.

第1図bに示すようにリング開口による幾何学
的関係から、ρpを製品管の半径、ρpをリング開口
後つまりスパイラル鋼管の周方向の1箇所に軸方
向に延在するスリツトを入れたときに完全に周方
向に開いた(スプリングバツクした)後の管の曲
率半径とすると、 α=2ρp・sin(θ/2) 2πρp=(2π−θ)ρp である。この2つの式から、リング開口度γをγ
≡α/Dpと定義すると、γは次式で与えられる。
ここで、Dpはストリツプ(板)厚中心における
管直径である。
As shown in Fig. 1b, from the geometrical relationship caused by the ring opening, ρ p is the radius of the product pipe, and ρ p is the radius of the product pipe. The radius of curvature of the tube after it has completely opened ( springbacked ) in the circumferential direction when From these two equations, the ring opening degree γ can be calculated as γ
Defining ≡α/D p , γ is given by the following equation.
Here, D p is the tube diameter at the center of the strip thickness.

γ=ρp/ρpsinρp/ρpπ=sinωπ/ω……(1
) ここで、ω≡ρp/ρpである。
γ=ρ pp sinρ pp π=sinωπ/ω……(1
) Here, ω≡ρ pp .

次に、リング開口による曲率の変化状況を曲げ
モーメントと曲率の関係から説明する。第2図に
示すように、たとえば最大曲率1/ρiのA点まで
曲げられた材料は、スプリングバツクの途中のB
点の製品管曲率1/ρpで側縁端衝合部位を溶接さ
れてスパイラル鋼管とされる。このスパイラル鋼
管は、正の残留モーメントM1を有している。こ
のスパイラル鋼管の周方向における1箇所に軸方
向に延在するスリツトを入れてリング開口させる
と残留モーメントが解放され、リング開口後の管
の曲率は、第2図におけるC点で示される曲率
1/ρpとなる。
Next, how the curvature changes due to the ring opening will be explained from the relationship between the bending moment and the curvature. As shown in Figure 2, for example, a material bent to point A with a maximum curvature of 1/ρ i is
The product pipe curvature at the point is 1/ρ p , and the side edge end abutting parts are welded to form a spiral steel pipe. This spiral steel tube has a positive residual moment M1 . When a slit extending in the axial direction is inserted at one point in the circumferential direction of this spiral steel pipe and the ring is opened, the residual moment is released, and the curvature of the pipe after the ring is opened is curvature 1 shown at point C in Fig. 2. /ρ p .

最大曲率をさらに大きくして、A′点まで曲げ
成形し、負の残留モーメントM2を製品管に与え
る場合も全く同様であるが、この場合は、曲率
C′から曲率B′(製品管の曲率)にするために、曲
げ成形されたストリツプ(成形管)を内面から押
し拡げなければならない。B′点の製品管曲率
1/ρpで側縁端衝合部位を溶接されてスパイラル
鋼管とされたものを、周方向における1箇所に軸
方向に延在するスリツトを入れてリング開口させ
ると、第2図から明らかな如く、曲率半径は製品
管のそれよりも小さくなり、第1図に示すαは、
負、即ちγは負となる。
It is exactly the same when the maximum curvature is further increased and the product is bent to point A′ to give a negative residual moment M 2 to the product pipe, but in this case, the curvature
In order to change the curvature from C' to B' (the curvature of the product tube), the bent and formed strip (formed tube) must be expanded from the inside. When a spiral steel pipe is formed by welding the side edge end abutting portions with a product pipe curvature of 1/ρ p at point B′, a ring is opened by inserting a slit extending in the axial direction at one point in the circumferential direction. , as is clear from Fig. 2, the radius of curvature is smaller than that of the product pipe, and α shown in Fig. 1 is
Negative, that is, γ is negative.

ωが、通常1前後の値であることから近似計算
すると、 γ=sinωπ/ω≒π(1−ω)/ω ……(2) で表わされる。
Since ω is usually a value around 1, an approximate calculation is expressed as γ=sinωπ/ω≒π(1−ω)/ω (2).

一方、材料の応力−歪関係を、たとえば弾完全
塑性体とすると、単純曲げ理論により、 1/ρp=1/ρi[1−3/2(σYρi/Et) +1/2(σYρi/Et)] ……(3) で示される。ここで、E、σY、2tは、それぞれ材
料のヤング率、降伏応力、ストリツプ(板)厚さ
である。
On the other hand, if the stress-strain relationship of the material is, for example, an elastic perfectly plastic body, then according to simple bending theory, 1/ρ p = 1/ρ i [1-3/2(σ Y ρ i /Et) + 1/2( σ Y ρ i /Et)] ...(3). Here, E, σ Y , and 2t are the Young's modulus, yield stress, and strip thickness of the material, respectively.

発明者等による実験結果によれば、σYの代わり
に、σ*=1.15σiを用いるべきであることが確認さ
れた。σiは、曲げによる最大歪t/ρiに対応する
変形抵抗である。従つて、以降本明細書におい
て、σYはσ*を意味するものとする。
According to the experimental results by the inventors, it was confirmed that σ * =1.15σ i should be used instead of σ Y . σ i is the deformation resistance corresponding to the maximum strain t/ρ i due to bending. Therefore, hereinafter in this specification, σ Y shall mean σ * .

処で、通常の曲げ成形では、(3)式における
「 」内の第3項は無視できるので、 ω≡ρp/ρp≒ρp/ρi(1−3/2・σY・ρi
Et)……(4) となる。
However, in normal bending, the third term in ``'' in equation (3) can be ignored, so ω≡ρ pp ≒ρ pi (1-3/2・σ Y・ρ i /
Et)...(4).

(2)、(4)式より、素材のヤング率Eと降伏応力σY
と管断面寸法(厚さ:2t、曲率:ρp)および曲げ
の最大曲率1/ρiが決まると、リンク開口度γは
決定される。因みに、正または零の残留モーメン
トを有するスパイラル鋼管においては、 γ≧o,(ω≦1)で ρp≧ρp≧ρi 負の残留モーメントを有するスパイラル鋼管に
おいては、 γ<o,(ω>1)で ρp>ρp>ρi となる。
From equations (2) and (4), Young's modulus E and yield stress σ Y of the material
Once the pipe cross-sectional dimensions (thickness: 2t, curvature: ρ p ) and the maximum bending curvature 1/ρ i are determined, the link opening degree γ is determined. Incidentally, in a spiral steel pipe with a positive or zero residual moment, γ≧o, (ω≦1) and ρ p ≧ρ p ≧ρ i In a spiral steel pipe with a negative residual moment, γ<o, (ω >1), then ρ p > ρ p > ρ i .

また、製品管の最外周面における残留応力をσR
とすると、単純曲げ理論の計算により、リング開
口度は次式で与えることもできる。即ち、 γ=πε/1−ε,ε≡σY・σp/E・t(1/2+
σR/σY)……(5) さらに、最大曲率1/ρiにおける管の単位長さ
当りの曲げモーメントMおよび管の単位長さ当り
の残留モーメントMpはそれぞれ M=σYt2[1−1/3(σYρi/Et)2] ……(6) で表わされる。
In addition, the residual stress on the outermost surface of the product pipe is σ R
Then, by calculation using simple bending theory, the ring opening degree can also be given by the following formula. That is, γ=πε/1−ε, ε≡σ Y・σ p /E・t(1/2+
σ RY )……(5) Furthermore, the bending moment M per unit length of the pipe and the residual moment M p per unit length of the pipe at the maximum curvature 1/ρ i are respectively M=σ Y t 2 [1-1/3(σ Y ρ i /Et) 2 ] ...(6) It is expressed as

上述の曲げ論理から明らかなように、ストリツ
プは、先ずストリツプ曲げ成形手段によつて製品
管半径ρpよりも小さい曲率半径ρiとなるように曲
げられる。曲げられたストリツプが完全にスプリ
ングバツクした後つまり残留モーメントが零とな
る曲率半径ρpが製品半径ρpよりもどれだけ大きい
か或は小さいかによつて、製品管における残留モ
ーメントの方向(正、負)と値が定まる。
As is clear from the above bending logic, the strip is first bent by the strip bending means to a radius of curvature ρ i which is less than the product tube radius ρ p . The direction of the residual moment in the product tube (positive, The value is determined as negative).

[実施例] 次に、第3図に示す外面押え方式製管装置及び
第6図に示す内面押え方式製管装置を用いて本発
明を実施する場合を説明する。尚、第3図及び第
6図のものは本発明者等が特開昭56−59532号公
報において開示した装置である。
[Example] Next, a case will be described in which the present invention is implemented using an external pressing type pipe manufacturing apparatus shown in FIG. 3 and an internal pressing type pipe manufacturing apparatus shown in FIG. 6. The devices shown in FIGS. 3 and 6 are devices disclosed by the present inventors in Japanese Patent Application Laid-open No. 56-59532.

第3図に示すように、本発明を実施するための
製管装置は、基台11上に入側成形スタンド12
および出側外面成形スタンド13が設けられてい
る。また、基台11上のフレーム(図示しない)
から内面成形スタンド14が吊り下げられてい
る。入側、出側および内面成形スタンド12,1
3および14にはそれぞれ曲げ成形ロール18,
19および20が回転自在に取り付けられてい
る。これら成形ロール18,19および20は、
正面から見るとピラミツド形に配置されている。
なお、本明細書でロールという場合は、分割型ロ
ールの1セツトを総称するものである。
As shown in FIG.
and an exit outer surface molding stand 13 are provided. In addition, a frame (not shown) on the base 11
An inner surface molding stand 14 is suspended from. Inlet side, outlet side and inner surface molding stand 12,1
3 and 14 have bending rolls 18,
19 and 20 are rotatably attached. These forming rolls 18, 19 and 20 are
When viewed from the front, they are arranged in a pyramid shape.
In this specification, the term "roll" refers to a set of split rolls.

上記基台11には、第3図に示すように、ピラ
ー35により断面C形の管軸方向に延在するフオ
ーミングケース36が支持されている。フオーミ
ングケース36には、成形された管2の外周面に
沿うように配列された多数の外面押えロール37
が、ねじ機構を含む支持部材38を介して回転自
在に取り付けられている。外面押えロール37
は、支持部材38のねじ機構によつて管2の半径
方向に進退して押え位置が調整される。また、外
面押えロール37は、管2の外周面に接触し、管
2のスパイラル運動に従つて回転する。
As shown in FIG. 3, a forming case 36 having a C-shaped cross section and extending in the tube axis direction is supported on the base 11 by pillars 35. As shown in FIG. The forming case 36 includes a large number of outer pressing rolls 37 arranged along the outer peripheral surface of the formed tube 2.
is rotatably attached via a support member 38 including a screw mechanism. External pressing roll 37
is moved back and forth in the radial direction of the tube 2 by the screw mechanism of the support member 38 to adjust the holding position. Further, the outer pressing roll 37 contacts the outer circumferential surface of the tube 2 and rotates according to the spiral movement of the tube 2.

上記内面成形スタンド14には、スパイラル鋼
管の管軸に垂直な断面内で見て1箇の、管軸方向
に沿つて複数個に分割された曲げモーメント付与
ロール41が取り付けられている。曲げモーメン
ト付与ロール41の管周方向における位置は、第
3図に示すように、出側外面成形ロール19と最
初に当接する外面押えロール37の間つまり出側
にあり、装置の配置上の条件が許す限り外面成形
ロール19に近接することが望ましい。曲げモー
メント付与ロール41の取り付け方は、適宜の手
段にて管の半径方向にその位置を調整可能に取付
けられる。
Attached to the inner surface forming stand 14 is one bending moment imparting roll 41 that is divided into a plurality of pieces along the tube axis direction when viewed in a cross section perpendicular to the tube axis of the spiral steel tube. As shown in FIG. 3, the position of the bending moment imparting roll 41 in the tube circumferential direction is between the exit side outer surface forming roll 19 and the outer surface presser roll 37 that comes into contact with it first, that is, on the exit side, and is determined by the arrangement conditions of the device. It is desirable to be as close to the outer surface forming roll 19 as possible. The bending moment imparting roll 41 is attached so that its position can be adjusted in the radial direction of the tube by an appropriate means.

このように構成された製管装置を用いて、本発
明によつてスパイラル鋼管を製造する方法を、以
下に説明する。
A method of manufacturing a spiral steel pipe according to the present invention using the pipe manufacturing apparatus configured as described above will be described below.

先ず、成形ロール18,19および20は、内
面成形ロール20がストリツプの管2の内面とな
るべき部位を押圧し、入側および出側外面成形ロ
ール18,19でストリツプの管2の外面となる
べき部位を支持する。前記内面成形ロール20の
位置で最大曲率1/ρiとなるように、また出側外
面成形ロール19の位置でほぼ製品管の曲率1/
ρpとなるように、それぞれの成形ロールの位置が
設定される。外面押えロール37および曲げモー
メント付与ロール41は、成形ロール18,19
および20によつて曲げ成形されたストリツプ
(成形管)の曲率が製品管の曲率と一致するよう
にストリツプを案内拘束すべくその位置(管半径
方向位置)に設定される。尚、各ロールの位置設
定の詳細は後述する。
First, the forming rolls 18, 19 and 20 press the inner surface of the strip tube 2, with the inner surface forming roll 20 pressing the area that is to become the inner surface of the strip tube 2, and the inlet and outlet outer surface forming rolls 18, 19 forming the outer surface of the strip tube 2. Support the right parts. The maximum curvature is 1/ρ i at the position of the inner surface forming roll 20, and the curvature of the product pipe is approximately 1/ρ i at the position of the exit side outer surface forming roll 19.
The position of each forming roll is set so that ρ p . The outer pressing roll 37 and the bending moment applying roll 41 are the forming rolls 18 and 19.
and 20 are set at that position (tube radial position) to guide and restrain the strip so that the curvature of the bent strip (formed tube) matches the curvature of the product tube. Note that the details of the position setting of each roll will be described later.

このように各ロールが位置設定された製管装置
に、第3図に示すように鋼ストリツプが連続的に
送り込まれる。ストリツプ1は、入側外面成形ロ
ール18の内面成形ロール20の間で曲げられて
曲率を増し、内面成形ロール20の位置で最大曲
率1/ρiとなる。内面成形ロール20と出側外面
成形ロール19との間では、ストリツプ1は、ス
プリングバツクによつて徐々に曲率が減じ、出側
外面成形ロール19の位置でほぼ最終曲率1/ρp
となる。而して、曲げモーメント付与ロール41
による押し拡げ或は外面押えロール37による案
内拘束によつて最終曲率1/ρpを保つた状態でス
パイラル管状に成形されたストリツプの側縁端と
既に溶接されてスパイラル鋼管となつている部分
のストリツプの側縁端の衝合部が溶接トーチによ
つて連続的に内面溶接される。
Steel strips are continuously fed into the pipe-making apparatus with each roll positioned in this manner, as shown in FIG. The strip 1 is bent between the inlet outer forming roll 18 and the inner forming roll 20 to increase its curvature, and reaches a maximum curvature 1/ρ i at the inner forming roll 20. Between the inner surface forming roll 20 and the exit side outer surface forming roll 19, the curvature of the strip 1 gradually decreases due to spring back, and at the position of the exit side outer surface forming roll 19, the strip 1 has approximately the final curvature 1/ρ p
becomes. Therefore, the bending moment imparting roll 41
The part that has already been welded to the side edge of the strip formed into a spiral tubular shape with the final curvature 1/ρ p maintained by pushing it out or being guided and constrained by the outer pressing rolls 37 to form a spiral steel pipe. The abutments at the side edges of the strip are continuously internally welded with a welding torch.

上記第3図の製管装置を用いて、負の残留モー
メントを有するスパイラル鋼管を製造するには、
第4図に示すように、所定の値の負の残留モーメ
ントが生じる最大曲げ曲率1/ρiとすべく、曲げ
成形ロール18,19の圧上量(管半径方向にお
ける位置、残留モーメントと圧上量との関係は予
め求めてある)を調整して曲げ成形を行い、成形
されたストリツプ(成形管:第4図に2点鎖線で
示す)を残留モーメント付与ロール41によつて
第4図に実線で示す製品管径となるまで押し拡げ
る。
To manufacture a spiral steel pipe with a negative residual moment using the pipe manufacturing apparatus shown in Fig. 3 above,
As shown in FIG. 4, in order to obtain the maximum bending curvature 1/ρ i at which a predetermined value of negative residual moment occurs, the amount of roll-up of the bending rolls 18 and 19 (position in the pipe radial direction, residual moment and pressure) is determined. The relationship with the upper weight has been determined in advance), bending is performed, and the formed strip (formed tube: shown by the two-dot chain line in FIG. 4) is rolled by a residual moment imparting roll 41 as shown in FIG. Expand the pipe until it reaches the diameter shown by the solid line.

即ち、ストリツプを第2図におけるA′点の曲
率1/ρ′iに曲げ成形し、曲げモーメント付与ロー
ル41で製品管の曲率1/ρpとなるまでストリツ
プ(成形管)を押し拡げる(曲率C′から曲率
B′へ)。この状態で、成形されたストリツプの側
縁端と既に溶接されてスパイラル鋼管となつてい
る部分のストリツプの側縁端の衝合部を連続的に
溶接する。こうして得られたスパイラル鋼管は、
第2図におけるM2なる負の残留モーメントを有
している。
That is, the strip is bent to a curvature of 1/ρ ' i at point A' in FIG. curvature from C′
to B′). In this state, the side edges of the formed strip and the abutting portions of the side edges of the strip that have already been welded to form the spiral steel pipe are continuously welded. The spiral steel pipe thus obtained is
It has a negative residual moment M 2 in Figure 2.

一方、第3図の装置を用いて正の残留モーメン
トを有するスパイラル鋼管を製造するには、第5
図に示すように、所定の値の正の残留モーメント
が生じる最大曲げ曲率1/ρiとすべく曲げて、成
形されたストリツプ(成形管:第5図に2点鎖線
で示す)を外面押えロール37で製品管の曲率
1/ρp(第5図に実線で示す)と一致するように
案内拘束する。この状態で、成形されたストリツ
プの側縁端と既に溶接されてスパイラル鋼管とな
つている部分のストリツプの側縁端の衝合部を連
続的に溶接する。こうして得られたスパイラル鋼
管は、正の残留モーメントを有している。これは
通常行われている操作である。
On the other hand, in order to manufacture a spiral steel pipe with a positive residual moment using the apparatus shown in FIG.
As shown in the figure, the formed strip (formed tube: shown by the two-dot chain line in Fig. 5) is pressed against its outer surface by bending it to the maximum bending curvature 1/ρ i that produces a positive residual moment of a predetermined value. The product tube is guided and restrained by the rolls 37 so as to match the curvature 1/ρ p (indicated by the solid line in FIG. 5) of the product tube. In this state, the side edges of the formed strip and the abutting portions of the side edges of the strip that have already been welded to form the spiral steel pipe are continuously welded. The spiral steel pipe thus obtained has a positive residual moment. This is a normal operation.

即ち、ストリツプを、第2図におけるA点の曲
率1/ρiに曲げ成形し、製品管の曲率1/ρp(B
点)となるまでスプリングバツクさせ外面押えロ
ールで拘束した状態下で、既に溶接されてスパイ
ラル鋼管となつている部分のストリツプの側縁端
との衝合部を連続的に溶接する。かくして得られ
たスパイラル鋼管は、M1なる正の残留モーメン
トを有している。
That is, the strip is bent to have a curvature of 1/ρ i at point A in FIG. 2, and the curvature of the product pipe is 1/ρ p (B
While the strip is spring-backed until it reaches a point) and restrained by an external press roll, the part that has already been welded to form a spiral steel pipe is continuously welded at the part where it meets the side edge end of the strip. The spiral steel pipe thus obtained has a positive residual moment of M1 .

このように、ストリツプの曲げ成形における最
大曲率を、第2図におけるA〜A′の間の所定の
値に設定すれば、B〜B′の範囲で正、負所望の
領域の所望の値の残留モーメントを有するスパイ
ラル鋼管を得ることができる。
In this way, if the maximum curvature in the bending of the strip is set to a predetermined value between A and A' in FIG. A spiral steel pipe with residual moment can be obtained.

次に第6図において、第3図に示す部材と同一
のものには同じ参照符号を付け、説明を省略す
る。外面曲げ成形ロール18,19と内面曲げ成
形ロール20とによつて構成されるストリツプ曲
げ成形手段で、ストリツプは曲げ成形されてスパ
イラル鋼管2とされる。ストリツプがスパイラル
状に曲げ成形されるに際しては、架台51によつ
て管2の半径方向に進退自在に支持された多数の
内面押えロール52と、スタンド54に支持され
た、スパイラル鋼管の管軸に垂直な断面内でみて
1箇の、管軸方向に沿つて複数個に分割された曲
げモーメント付与ロール55によつて管直径Dp
の保持がなされる。前記曲げモーメント付与ロー
ル55は、出側外面曲げ成形ロール19の後に、
成形管の外側に位置するように設置される。内面
成形スタンド14および架台51は、管2の内側
に配設された内面押えロール支持台57によつて
支持される。
Next, in FIG. 6, the same members as those shown in FIG. 3 are given the same reference numerals, and their explanations will be omitted. The strip is bent into a spiral steel pipe 2 by a strip bending means constituted by outer bending rolls 18, 19 and inner bending rolls 20. When the strip is bent into a spiral shape, a large number of inner pressing rolls 52 are supported by a frame 51 so as to be able to move forward and backward in the radial direction of the tube 2, and a tube shaft of the spiral steel tube supported by a stand 54 is used. The pipe diameter D p is set by the bending moment imparting roll 55, which is divided into a plurality of parts along the pipe axis direction when viewed in a vertical cross section.
is maintained. The bending moment imparting roll 55 is provided after the exit outer surface bending roll 19.
It is installed so that it is located outside the forming tube. The inner surface forming stand 14 and the pedestal 51 are supported by an inner surface pressing roll support 57 disposed inside the tube 2 .

第6図に示す内面押え方式の製管装置によつて
正の残留モーメントを有するスパイラル鋼管を製
造するには、3つの曲げ成形ロールで所要の値の
正の残留モーメントが生じるような、例えば第2
図におけるA点の曲げをストリツプに与えて第7
図に示す2点鎖線の成形管とし、これを曲げモー
メント付与ロール55によつて第7図に実線で示
す製品管径となるように押し縮める。この状態下
で、既に溶接されてスパイラル鋼管となつている
部分のストリツプの側縁端との衝合部を連続的に
溶接する。こうして得られたスパイラル鋼管は、
正の残留モーメントを有している。即ち、スプリ
ングバツクさせれば第2図に示すC点の曲率とな
るものを、曲げモーメント付与ロールによつてB
点の曲率となるように曲げ成形されたストリツプ
(成形管)を押し縮めて予定された製品管径とし、
衝合部を連続的に溶接する。かくして得られたス
パイラル鋼管は、M1なる正の残留モーメントを
有している。
In order to manufacture a spiral steel pipe with a positive residual moment using the internal pressing type pipe manufacturing apparatus shown in FIG. 2
Applying the bending at point A in the figure to the strip, the seventh
A formed tube is formed as indicated by the two-dot chain line in the figure, and is compressed by the bending moment imparting rolls 55 so that it has a product tube diameter as indicated by the solid line in FIG. Under this condition, the portions that have already been welded to form the spiral steel tube are continuously welded at the abutting portions of the side edges of the strip. The spiral steel pipe thus obtained is
It has a positive residual moment. In other words, the curvature of point C shown in FIG.
The strip (formed tube) that has been bent and formed to have the curvature of a point is compressed to obtain the planned product tube diameter,
Continuously weld the abutment areas. The spiral steel pipe thus obtained has a positive residual moment of M1 .

一方、第6図に示す製管装置によつて負の残留
モーメントを有するスパイラル鋼管を製造するに
は、第8図に2点鎖線で示す曲率に曲げ成形し、
これを内面押えロール群52によつて、実線で示
す製品管の曲率とすべく押し拡げるようにストリ
ツプを案内拘束する。この状態の下で、既に溶接
されてスパイラル鋼管となつている部分のストリ
ツプの側縁端との衝合部を連続的に溶接する。こ
うして得られたスパイラル鋼管は、負の残留モー
メントを有している。即ち、第2図における
A′点の曲率にストリツプを曲げ成形したものを、
B′点の曲率(製品管の曲率)まで内面押えロー
ル52によつて拡大し、その状態の下で衝合部を
連続的に溶接する。かくして得られたスパイラル
鋼管は、M2なる負の残留モーメントを有してい
る。
On the other hand, in order to manufacture a spiral steel pipe having a negative residual moment using the pipe manufacturing apparatus shown in FIG.
The strip is guided and restrained by the group of inner pressing rolls 52 so as to be forced and expanded to achieve the curvature of the product tube shown by the solid line. Under this condition, the abutting portions of the previously welded spiral steel pipes with the side edges of the strips are continuously welded. The spiral steel pipe thus obtained has a negative residual moment. That is, in Figure 2
The strip is bent to the curvature of point A′,
The curvature at point B' (the curvature of the product tube) is expanded by the inner pressing roll 52, and under this condition, the abutting portions are continuously welded. The spiral steel pipe thus obtained has a negative residual moment of M2 .

このように、第6図に示す製管装置によるとき
も、ストリツプの曲げ成形における最大曲率を、
第2図におけるA〜A′の間の所定の値に設定す
れば、B〜B′の範囲で正、負所望の領域で所望
の値の残留モーメントを有するスパイラル鋼管を
得ることができる。
In this way, even when using the pipe manufacturing apparatus shown in FIG. 6, the maximum curvature in bending the strip is
By setting the residual moment to a predetermined value between A and A' in FIG. 2, it is possible to obtain a spiral steel pipe having a desired value of residual moment in the desired positive and negative ranges between B and B'.

叙上のように、本発明によれば、同一製管装置
によつて正の残留モーメントを有するスパイラル
鋼管と負の残留モーメントを有するスパイラル鋼
管を造り分けることができるのみならず、一端か
ら他端へむけて正の領域の残留モーメントから負
の領域の残留モーメントへと連続的に変化する1
本のスパイラル鋼管を製造することもできる。
As described above, according to the present invention, not only can spiral steel pipes having a positive residual moment and spiral steel pipes having a negative residual moment be made separately using the same pipe manufacturing apparatus, but also spiral steel pipes having a positive residual moment and a spiral steel pipe having a negative residual moment can be manufactured separately. 1, which changes continuously from the residual moment in the positive region to the residual moment in the negative region.
We can also produce regular spiral steel pipes.

次に、本発明の残留モーメント制御方法の基本
的な考え方について説明する。
Next, the basic concept of the residual moment control method of the present invention will be explained.

(1) 残留モーメントまたはリング開口度の、入側
曲げ成形ロールによる初期設定 素材のヤング率と降伏点(E,σY)とパイプ
サイズ(2t、ρp)及び所望される残留モーメン
トすなわちリング開口度γが与えられると、曲
げ成形装置による曲げの最大曲率1/ρiは(2)、
(4)式より次式で与えられる。
(1) Initial setting of residual moment or ring opening by the entrance bending roll Young's modulus of material, yield point (E, σ Y ), pipe size (2t, ρ p ), and desired residual moment, i.e., ring opening Given the degree γ, the maximum curvature 1/ρ i of bending by the bending device is (2)
From equation (4), it is given by the following equation.

1/ρi=1/ρp(π/π+γ+3/2・σY・σp
E・t)……(8) 通常ρiは直接測定することが困難であるの
で、例えば曲げ成形装置の内面曲げ成形ロール
直下のストリツプの曲率と成形装置のロール位
置との関係を求めておき(8)式のρiに対応するロ
ール位置を設定すれば、γの初期値設定は達成
される。以下、この点について説明する。
1/ρ i =1/ρ p (π/π+γ+3/2・σ Y・σ p /
E・t)...(8) Normally, it is difficult to directly measure ρ i , so for example, the relationship between the curvature of the strip directly under the inner bending roll of the bending device and the roll position of the forming device is determined. By setting the roll position corresponding to ρ i in equation (8), setting of the initial value of γ is achieved. This point will be explained below.

本発明者達はピラミツド形に配置された3つ
の成形ロールによるストリツプの曲げ成形につ
いて論理的な解析を行つた結果、これら成形ロ
ールの位置関係によつてリング開口度γ(即ち
残留モーメント)を調整できることを見出し
た。これを、成形ロールの位置関係を示す第9
図により具体的に説明する。
The inventors conducted a logical analysis of the bending of a strip using three forming rolls arranged in a pyramid shape, and found that the ring opening degree γ (i.e., residual moment) was adjusted by the positional relationship of these forming rolls. I found out what I can do. This shows the positional relationship of the forming rolls.
This will be explained in detail with reference to the drawings.

第9図の如く成形ロールは入側外面成形ロー
ル18、内面成形ロール20および出側外面成
形ロール19よりなつている。これら成形ロー
ルはすべて同径rであり、図に示すreは成形ロ
ール相当半径であり、re=r+tである(ここ
で板厚=2tである)。したがつて、図は各成形
ロールが曲げ加工されているストリツプの板厚
中心線Nに接しているように描かれている。内
面成形ロール20に対する入・出側外面成形ロ
ール18,19の水平距離はそれぞれ等しくL
である。また、入・出側外面成形ロール18,
19の高さ位置(圧上量)は内面成形ロール2
0の下端に接する水平線Hから各ロールの上端
に至る距離δ1、δ2で表わされる。ここで、成形
ロールの平均圧上量δn=(δ1+δ2)/2とする
と、値δn/L2は材料の縦弾性係数E、降伏応
力σY、製品管の半径ρpおよび肉厚2t、ならびに
リング開口度γによつて定まる。
As shown in FIG. 9, the forming rolls are comprised of an input outer forming roll 18, an inner forming roll 20, and an exit outer forming roll 19. These forming rolls all have the same diameter r, and r e shown in the figure is the equivalent radius of the forming roll, and r e =r+t (here, the plate thickness is 2t). Therefore, the figures are drawn so that each forming roll is tangent to the thickness centerline N of the strip being bent. The horizontal distances of the input and output outer surface forming rolls 18 and 19 with respect to the inner surface forming roll 20 are equal L.
It is. In addition, the input/output outer surface forming roll 18,
The height position (roll-up amount) of 19 is the inner forming roll 2.
The distances δ 1 and δ 2 from the horizontal line H touching the lower end of 0 to the upper end of each roll are expressed as δ 1 and δ 2 . Here, assuming that the average roll-up amount of the forming rolls is δ n = (δ 1 + δ 2 )/2, the value δ n /L 2 is the longitudinal elastic modulus E of the material, the yield stress σ Y , the radius ρ p of the product tube, and It is determined by the wall thickness 2t and the ring opening degree γ.

ところで、曲げ成形装置では一般に成形ロー
ル半径rおよびロール間距離Lは固定されてい
るので、ロール位置関係において成形作業中に
調整可能な量は上記平均圧上量δnである。な
お、本発明者達の研究結果によれば、L/√
D・2t=1.2〜1.4となるようにLの値を選ぶこ
とが望ましい。ここで、Dは仕上管の外径であ
る。このLの値は溶接の安定性および圧上量制
御の容易性についての経験的および一部実験的
な検討により得られたものである。係数1.2〜
1.4は材料強度に依存し、強度が大きいほど、
係数は大きくとることが好ましい。δnは入側外
面成形ロール18の圧上量δ1および出側外面成
形ロール19の圧上量δ2によつて調整される
が、本発明者達は更に、δ2を適当な値に固定
し、δ1のみを調整すると残留モーメントを正確
に調整できることを見出した。次に、これを説
明する。
By the way, in a bending forming apparatus, generally the forming roll radius r and the inter-roll distance L are fixed, so the amount that can be adjusted during the forming operation in terms of the roll position relationship is the above-mentioned average roll-up amount δ n . According to the research results of the present inventors, L/√
It is desirable to select the value of L so that D.2t=1.2 to 1.4. Here, D is the outer diameter of the finished tube. This value of L was obtained through empirical and partly experimental studies regarding welding stability and ease of controlling the lift amount. Coefficient 1.2 ~
1.4 depends on the material strength, the greater the strength, the
It is preferable to take a large coefficient. δ n is adjusted by the roll-up amount δ 1 of the input side outer surface forming roll 18 and the roll-up amount δ 2 of the exit side outer surface forming roll 19, but the inventors further set δ 2 to an appropriate value. We found that the residual moment can be adjusted accurately by fixing it and adjusting only δ 1 . Next, this will be explained.

理想的には第9図に示すように、最終曲率半
径ρpで曲げられたストリツプの外周上に出側外
面成形ロール19の接触面があればよい。(図
では相当半径reで描かれた出側外面成形ロール
が点Pでストリツプの中心線Nに接するように
示されている。)このような接触状態にない場
合、例えば出側外面成形ロール19の位置が高
すぎる(δ2が大きすぎる)場合、この外面成形
ロール19に接触する近傍のストリツプは管外
面が凹むように逆向きに湾曲する。このため
に、成形にむだなエネルギを消費し、残留モー
メントの調整が不可能となる。また、逆に出側
外面成形ロール19の位置が低すぎる(δ2が小
さすぎる)場合、外面成形ロール19はストリ
ツプから離れてしまい、ストリツプを所要の曲
率に曲げ成形することできなくなる。
Ideally, as shown in FIG. 9, the contact surface of the exit side forming roll 19 should be on the outer periphery of the strip bent at the final radius of curvature ρ p . (In the figure, the exit external forming roll, drawn with an equivalent radius r e , is shown touching the strip centerline N at point P.) If such contact does not occur, e.g. If the position of 19 is too high (δ 2 is too large), the strip in the vicinity of contacting this outer forming roll 19 will curve in the opposite direction so that the outer surface of the tube is concave. For this reason, energy is wasted in forming, and it becomes impossible to adjust the residual moment. On the other hand, if the position of the exit outer forming roll 19 is too low (δ 2 is too small), the outer forming roll 19 will move away from the strip, making it impossible to bend and form the strip to the desired curvature.

出側外面成形ロール19の適当な位置すなわ
ち最適圧上量δ2は、第9図を参照して次のよう
に求められる。ストリツプの板厚中央の有効曲
げ長さをl、曲げ傾斜角をθとすると、幾何学
的な関係から l=ρpsinθ ……(9) L=l+resinθ ……(10) 式(9)、(10)より L=(ρp+re)sinθ ……(11) また、有効圧上量(接点Pの位置の高さ)δ*
は δ*=δ2−re(1−cosθ) =ρp(1−cosθ) ……(12) で表わされ、これより δ2=(ρp+re)(1−cosθ) ……(13) 式(11)、(13)より L2/(ρp+re2+(ρp+re−δ22/(ρp+re
2=1……(14) 式(14)より δ2=ρp+re−√(ρp+re2−L2……(15) したがつて、出側外面成形ロール19の圧上
量δ2を予め式(15)で与えられる値に設定すれ
ばよい。
The appropriate position, ie, the optimum roll-up amount δ 2 of the exit side forming roll 19 is determined as follows with reference to FIG. If the effective bending length at the center of the thickness of the strip is l and the bending angle is θ, then from the geometrical relationship l=ρ p sinθ ...(9) L=l+ re sinθ ...(10) Equation (9) ), from (10), L = (ρ p + r e ) sin θ ... (11) Also, the effective pressure increase amount (height at the position of contact P) δ *
is expressed as δ * = δ 2 −re (1−cosθ) = ρ p (1−cosθ) ... (12), and from this, δ 2 = (ρ p + re ) (1−cosθ) ... (13) From equations (11) and (13), L 2 / (ρ p + r e ) 2 + (ρ p + r e −δ 2 ) 2 / (ρ p + r e )
2 = 1... (14) From formula (14), δ 2 = ρ p + r e -√ (ρ p + r e ) 2 - L 2 ... (15) Therefore, the rolling up of the exit side outer surface forming roll 19 The quantity δ 2 may be set in advance to the value given by equation (15).

第10図は上記の結果を実験によつて確かめ
たもので、γとδn/L2との関係を示すグラフ
である。この実験は管半径ρp=400mm、板厚2t
=9mm、成形ロール半径r=40mmおよびストリ
ツプ降伏応力σY=30Kg/mm2の条件のもとで、L
をそれぞれ90mm、100mm、110mmとした時に、δ2
を決めてδ1を変数とした場合と逆にδ1を決めて
δ2を変数とした場合におけるγの変化を調べ
た。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between γ and δ n /L 2 , which confirms the above results through experiments. In this experiment, the pipe radius ρ p = 400 mm and the plate thickness is 2t.
= 9 mm, forming roll radius r = 40 mm, and strip yield stress σ Y = 30 Kg/ mm2 , L
are 90mm, 100mm, and 110mm, respectively, δ 2
The changes in γ were investigated when δ 1 was determined and δ 1 was used as a variable, and when δ 1 was determined and δ 2 was used as a variable.

このグラフから明らかなように、入側外面成
形ロールの圧上量δ1を変数としてこれを大きく
する、即ちδn/L2を大きくして行くと残留モ
ーモントが正から負に変化することが分かる
(変形曲線E参照)。しかし、出側外面成形ロー
ルの圧上量δ2を変化させた場合には、その値が
大きくなりすぎると逆曲げ部分Gを含む変形曲
線Fのようになり、本来リング開口度γが負で
あるべきものが、正の値を示すことがある。
As is clear from this graph, when the rolling-up amount δ 1 of the entrance side external forming roll is increased as a variable, that is, when δ n /L 2 is increased, the residual mormont changes from positive to negative. I understand (see deformation curve E). However, when the rolling-up amount δ 2 of the exit side forming roll is changed, if the value becomes too large, the deformation curve F including the reverse bending portion G occurs, and the ring opening degree γ is originally negative. Sometimes something that should be has a positive value.

このようにδn/L2とリング開口度γ(残留モ
ーメント)との間には一定の関係にあるので、
成形ロールの平均圧上量δn(=(δ1+δ2)/2)
により残留モーメントを調整することができ、
更に、式(15)により出側外面成形ロール19
の圧上量δ2を設定すれば、入側外面成形ロール
18の圧上量δ1のみにより残留モーメントを調
整することができる。換言すれば、本発明では
残留モーメント(リング開口度γ)と平均圧上
量δnとの関係を予め求めておけば、例えば使用
する材料毎に第10図の如き関係を事前に求
め、製品管に付与すべき正又は負の所要の値の
残留モーメント(即ちリング開口度γ)から
δn/L2を決めることにより、入側外面成形ロ
ール18の圧上量δ1を設定することが可能とな
るのである。
In this way, there is a certain relationship between δ n /L 2 and ring opening degree γ (residual moment), so
Average roll-up amount of forming rolls δ n (=(δ 1 + δ 2 )/2)
The residual moment can be adjusted by
Furthermore, according to formula (15), the exit side outer surface forming roll 19
If the rolling-up amount δ 2 is set, the residual moment can be adjusted only by the rolling-up amount δ 1 of the entry side outer surface forming roll 18. In other words, in the present invention, if the relationship between the residual moment (ring opening degree γ) and the average roll-up amount δ n is determined in advance, the relationship shown in FIG. 10 can be determined in advance for each material used, and the product By determining δ n /L 2 from the required positive or negative residual moment (i.e. ring opening degree γ) to be applied to the pipe, the rolling-up amount δ 1 of the entrance side external forming roll 18 can be set. It becomes possible.

本発明者達は入側外面成形ロールの圧上量δ1
のみにより残留モーメントを調整することが効
果的であることを更に別の実験により確かめ
た。この結果を第11図および第12図に示
す。管径その他の実験条件は第10図に関して
行われた実験の条件と同じである。
The inventors have determined that the roll-up amount δ 1 of the entrance outer surface forming roll
We confirmed through another experiment that it is effective to adjust the residual moment by using only the residual moment. The results are shown in FIGS. 11 and 12. The tube diameter and other experimental conditions were the same as those of the experiment conducted with respect to FIG.

これらの図面では、L=100mmとし横軸に内
面成形ロールからの距離をとり(0位置が内面
成形ロール、−100位置が入側曲げ成形ロール、
100位置が出側曲げ成形ロールのそれぞれの位
置を示している)、縦軸に曲率の変化をとつて
いる。そして、第11図は入側外面成形ロール
の圧上量δ1を変化させた場合、第12図は出側
外面成形ロールの圧上量δ2を変化させた場合を
示す。いずれの場合も曲率が成形部入側で急激
に大きくなり、ほぼ内面成形ロール直下(0位
置)で最大となつたのち、内面成形ロール出側
で大きく減少していることを示している。そし
て、成形部出側で最終的に製品曲率に等しくな
つている。しかし、δ1を変化させた場合は異常
は生じないが、出側外面成形ロールの圧上量δ2
を変化させた第12図の場合、圧上量δ2が15mm
と大きすぎると出側外面成形ロール付近で曲率
1/ρは著しく減少する(破線参照)。この現
象は第2図に示す曲線C″〜B″が表わすバウシ
ンガー効果と逆曲げとの複合効果による。この
結果、第2図に示すように、製品管径(2ρp
に仕上げられたスパイラル鋼管は所要の負の残
留モーメントの代りに正の残留モーメントM3
が付与されることになる。
In these drawings, L = 100 mm and the distance from the inner forming roll is plotted on the horizontal axis (0 position is the inner forming roll, -100 position is the entry side bending roll,
100 positions indicate the respective positions of the exit bending rolls), and the change in curvature is plotted on the vertical axis. FIG. 11 shows the case where the rolling up amount δ 1 of the input side outer surface forming roll is changed, and FIG. 12 shows the case where the rolling up amount δ 2 of the exit side outer surface forming roll is changed. In either case, the curvature increases rapidly on the inlet side of the forming section, reaches its maximum almost directly below the inner forming roll (0 position), and then decreases significantly on the exit side of the inner forming roll. Finally, it becomes equal to the product curvature on the exit side of the molding section. However, when δ 1 is changed, no abnormality occurs, but the rolling up amount δ 2 of the exit external surface forming roll
In the case of Fig. 12 in which the
If it is too large, the curvature 1/ρ will decrease significantly near the exit-side outer surface forming roll (see broken line). This phenomenon is due to the combined effect of the Bauschinger effect and reverse bending represented by curves C'' to B'' shown in FIG. As a result, as shown in Figure 2, the product pipe diameter (2ρ p )
Spiral steel pipes finished with a positive residual moment M 3 instead of the required negative residual moment
will be granted.

このように出側外面成形ロールの圧上量δ2
みを変化させた場合、第12図から明らかなよ
うに平均圧上量δnが等しくても圧上量δ2が大き
くなると、逆曲げが発生する。その結果、残留
モーメントの制御が困難となるばかりでなく、
むだなエネルギーを消費し、ロールマークが発
生し易くなる。
In this way, when only the rolling-up amount δ 2 of the exit side forming roll is changed, as is clear from FIG. occurs. As a result, not only is it difficult to control the residual moment, but
Wasted energy is consumed and roll marks are more likely to occur.

また、反対に平均圧上量δnが小さく、変化さ
せる圧上量δ2も小さい場合においては、第13
図に示す出側外面成形ロール19の成形荷重
Q1はほとんど零となる。したがつて、ストリ
ツプ1はピラミツド配置の成形ロール18,1
9および20の組に代り、成形ロール18,2
0および押えロール37の組(斜線を入れた
組)によつて成形されることになり、重要な出
側成形ロールが殆ど関与せず成形が極めて不安
定となる不都合が生じる。
Conversely, when the average pressure increase amount δ n is small and the pressure increase amount δ 2 to be changed is also small, the 13th
Forming load of the exit side external forming roll 19 shown in the figure
Q 1 is almost zero. The strip 1 is therefore formed by forming rolls 18,1 in a pyramidal arrangement.
Instead of the sets 9 and 20, forming rolls 18, 2
0 and presser roll 37 (the set shown with diagonal lines), the important exit forming roll is hardly involved, resulting in an extremely unstable forming process.

(2) 外乱(σYおよび2tの変化)への対応 成形中、ストリツプの降伏応力σYおよび板厚
2tの変化による外乱が発生した場合の残留モー
メントMpの調節について説明する。
(2) Response to disturbances (changes in σ Y and 2t) During forming, the yield stress σ Y and plate thickness of the strip
The adjustment of the residual moment M p when a disturbance occurs due to a change in 2t will be explained.

成形装置の圧上装置、ハウジングなどの弾性
変形があるために、成形ロールの見掛けの圧上
量Snと真の圧上量δnは一致せず、両者の関係
は次式で与えられる。
Since there is elastic deformation of the rolling up device, housing, etc. of the forming apparatus, the apparent rolling up amount S n of the forming roll does not match the true rolling up amount δ n , and the relationship between the two is given by the following equation.

Q=K(Sn−δn) ……(16) ここでQは曲げ成形荷重、Kは成形スンタド
のバネ常数である。
Q=K(S n −δ n ) (16) Here, Q is the bending forming load and K is the spring constant of the forming suntad.

一方、発明者達は実験により材料の成形力Q
はほぼσY、2t、δnの関数と考えることできるこ
とを知つた。すなわち Q=(σY、2t、δn) ……(17) 次に説明する第14図にQ=(σY、2t、δn
をグラフにより定性的に示している。
On the other hand, the inventors experimentally determined that the forming force Q of the material
I learned that can be considered to be approximately a function of σ Y , 2t, and δ n . That is, Q=(σ Y , 2t, δ n ) ...(17) Q=(σ Y , 2t, δ n ) is shown in Figure 14, which will be explained next.
is shown qualitatively using a graph.

また、近似的にδ∝1/ρであるからδnはρi
の関数である。すなわち δn≒Ψ(ρi) ……(18) (16)〜(18)式より Sn=1/K・(σY、2t、δn)+Ψ(ρi) ……(19) 今、成形中、σYがσ′Yへ変化した場合の例で
残留モーメント調整の考え方について説明す
る。製品径(2ρp)及び残留モーメント(γ)
を一定に保つためには、(8)式の関係に従つて、
σY→σ′Yに応じてρi→ρ′iに変えなければならな
い、すなわち(19)式により、Snから S′n=1/K・(σY、2t、δn)+Ψ(ρiへ成形
ロー ル(前述のように出側外面成形ロールのみ)の
圧上量を設定変更すればよい。
Also, since approximately δ∝1/ρ, δ n is ρ i
is a function of That is, δ n ≒ Ψ (ρ i ) ... (18) From equations (16) to (18), S n = 1/K・(σ Y , 2t, δ n ) + Ψ (ρ i ) ... (19) Now The concept of residual moment adjustment will be explained using an example where σ Y changes to σ′ Y during molding. Product diameter (2ρ p ) and residual moment (γ)
In order to keep constant, according to the relationship in equation (8),
It is necessary to change ρ i →ρ′ i according to σ Y →σ′ Y. In other words, by equation (19), from S n to S′ n =1/K・(σ Y , 2t, δ n )+Ψ( The setting of the lifting amount of the forming roll (only the exit side forming roll as described above) may be changed to ρ i .

第14図は、上記演算をグラフで説明するも
のである。成形装置の弾性特性直線群Sn
S′n、S″nはSnをパラメータとして式(16)を
表わすものである。成形荷重曲線群Q、Q′、
Q″は降伏応力σYをパラメータとし式(17)を
表わしている。式(17)は板厚2tも変数として
いるが、ここでは板厚一定としている。直線
Mpは所要の残留モーメントを表わしている。
すなわち、所要の残留モーメントMpが与えら
れれば、Mp≒Qlおよび近似的にδ∝1/ρよ
り第2図の例えば直線は、第14図上に直
線Mpで近似的に表わすことができる。
FIG. 14 is a graph explaining the above calculation. Elastic property straight line group S n of the forming device,
S′ n and S″ n represent equation (16) with S n as a parameter. Forming load curve group Q, Q′,
Q″ is expressed by equation (17) with yield stress σ Y as a parameter. Equation (17) also uses plate thickness 2t as a variable, but here the plate thickness is assumed to be constant. Straight line
M p represents the required residual moment.
That is, if the required residual moment M p is given, M p ≒ Ql and approximately δ∝1/ρ, for example, the straight line in Fig. 2 can be approximately represented by the straight line M p on Fig. 14. can.

この第14図において、点aは降伏応力σY
ストリツプを圧上量δnで成形することにより残
留モーメントMpの管が得られることを示して
いる。今、降伏応力がσ′Yに変つたとすると、
式(17)により成形荷重は変化し、荷重曲線は
Q′となる。所要の残留モーメントを得るため
には直線Mpと曲線Q′との交点bの成形荷重で
成形しなければならない。このときの見掛けの
圧上量は、この交点bを通る直線S′nが示す量
S′nである。板厚2tが変化した場合も上記と同
様にして、所要の残留モーメントを管に与える
ことができる。
In FIG. 14, point a indicates that a tube with a residual moment M p can be obtained by forming a strip with a yield stress σ Y by a roll-up amount δ n . Now, if the yield stress changes to σ′ Y , then
The forming load changes according to equation (17), and the load curve is
It becomes Q′. In order to obtain the required residual moment, it is necessary to form with the forming load at the intersection b of the straight line M p and the curve Q'. The apparent uplift amount at this time is the amount indicated by the straight line S′ n passing through this intersection b.
S′ n . Even when the plate thickness 2t changes, the required residual moment can be applied to the pipe in the same manner as above.

[発明の効果] 以上述べた本発明の方法によれば、同一製管装
置によつて正の残留モーメントを有するスパイラ
ル鋼管と負の残留モーメントを有するスパイラル
鋼管を所望の値にて造り分けることができるのみ
ならず、望むならば、一端から他端へむけて正の
領域の残留モーメントから負の領域の残留モーメ
ントへと連続的に変化する1本のスパイラル鋼管
を製造することもできる。
[Effects of the Invention] According to the method of the present invention described above, it is possible to separately produce spiral steel pipes having a positive residual moment and spiral steel pipes having a negative residual moment at desired values using the same pipe-making apparatus. Not only is it possible, but it is also possible, if desired, to produce a single spiral steel tube in which the residual moment changes continuously from one end to the other from a residual moment in the positive region to a residual moment in the negative region.

しかも本発明によれば、ストリツプに所要の曲
率を付与するための基本となる、ピラミツド配置
の3個の曲げ成形ロールの位置設定を極めて合理
的に行うことができるため、投入される材料(ス
トリツプ)の厚さや機械的性質が変動しても、高
精度に残留モーメントを制御でき、スパイラル鋼
管製造技術の向上に多大に貢献する。
Furthermore, according to the present invention, the positions of the three bending rolls in a pyramid arrangement, which are the basis for imparting the required curvature to the strip, can be set extremely rationally. ) The residual moment can be controlled with high precision even if the thickness and mechanical properties of the steel pipe vary, greatly contributing to the improvement of spiral steel pipe manufacturing technology.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はリング開口度の説明図で、aはリング
開口前、bはリング開口後の状態を示す。第2図
は、成形途中および完成した管の曲率と曲げモー
メントとの関係を示す線図である。第3図は本発
明の方法が応用される装置例で曲げモーメント付
与ロールが設置された外面押え方式の製管装置の
正面図である。第4図および第5図は外面押え方
式における曲げ加工工業の説明図である。第6図
は本発明の方法が応用される装置例で曲げモーメ
ント付与ロールが設置された内面押え方式の製管
装置の正面図である。第7図および第8図は内面
押え方式における曲げ加工工業の説明図である。
第9図は本発明における成形ロールの相互間の位
置関係を説明する図面である。第10図は成形ロ
ールの位置(δn/L2)と残留モーメント(γ)
との関係の一例を示すグラフである。第11図お
よひ第12図はそえぞれ入側成形ロールおよび出
側成形ロールの圧上量を調節した場合における曲
率の変化の一例を示す線図である。第13図は圧
上量が小さい場合における成形ロールおよび押え
ロールの作用を説明する図面である。第14図は
本発明の残留モーメントを入側外面曲げ成形ロー
ルの位置によつて制御する方法を説明する線図で
ある。第15図は、スパイラル鋼管の造管機の概
略を示す図である。 1……ストリツプ、18……入側外面曲げ成形
ロール、19は出側外面曲げ成形ロール、20…
…内面曲げ成形ロール、37……外面押えロー
ル、52……内面押えロール、41,55……残
留モーメント付与ロール。
FIG. 1 is an explanatory diagram of the ring opening degree, where a shows the state before the ring is opened and b shows the state after the ring is opened. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the curvature and bending moment of the pipe during forming and after completion. FIG. 3 is a front view of an external pressing type pipe manufacturing apparatus in which bending moment imparting rolls are installed, which is an example of the apparatus to which the method of the present invention is applied. FIGS. 4 and 5 are explanatory diagrams of the bending industry using the external pressing method. FIG. 6 is a front view of an internal pressing type pipe manufacturing apparatus in which bending moment imparting rolls are installed, which is an example of the apparatus to which the method of the present invention is applied. FIGS. 7 and 8 are explanatory diagrams of the bending industry using the internal pressing method.
FIG. 9 is a diagram illustrating the mutual positional relationship of forming rolls in the present invention. Figure 10 shows the position of the forming roll (δ n /L 2 ) and the residual moment (γ).
3 is a graph showing an example of the relationship between FIG. 11 and FIG. 12 are diagrams showing an example of a change in curvature when the amount of rolling up of the inlet forming roll and the outlet forming roll is adjusted, respectively. FIG. 13 is a diagram illustrating the actions of the forming roll and presser roll when the lifting amount is small. FIG. 14 is a diagram illustrating a method of controlling the residual moment according to the present invention by controlling the position of the entrance outer surface bending roll. FIG. 15 is a diagram schematically showing a spiral steel pipe making machine. 1... Strip, 18... Inlet outer bending roll, 19 Outer outer bending roll, 20...
...Inner surface bending roll, 37...Outer surface press roll, 52...Inner surface press roll, 41, 55...Residual moment imparting roll.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ピラミツド形に配置された3本の成形ロール
18,19,20を備える曲げ成形装置にストリ
ツプ1をその長手方向に送り込みながらスパイラ
ル状に曲げ成形し、スパイラル状に成形されたス
トリツプの外側或いは内側に設けた押えロール3
7又は52によりストリツプの外周面或いは内周
面を拘束し、既に管となつている部分と曲げ成形
されたストリツプの側縁端の合わせ目を連続的に
溶接してスパイラル鋼管を製造する方法におい
て、 まず前記3本の成形ロールの内面曲げ成形ロー
ル20を基準ロールとしてその位置を固定し、出
側外面曲げ成形ロール19の位置(圧上量)δ2
下記式により設定し、 さらに残留モーメントと平均圧上量δn(=(δ1
δ2)/2)との関係を予め求めておき、所要の残
留モーメントに対応する前記平均圧上量δnに基づ
いて入側外面曲げ成形ロール18の位置(圧上
量)δ1を設定するとともに、 前記曲げ成形装置によつて成形された管状体の
直径を製品管直径に等しくすべく前記出側外面曲
げ成形ロール19のストリツプ進行方向後段に隣
接する曲げモーメント付与ロール41又は55の
管半径方向位置を調節する ことを特徴とするスパイラル鋼管の残留モーメン
ト制御方法。 δ2=ρp+re−√(pe22 但し Pp:製品管半径 re:曲げ成形ロール半径 L:内面外面曲げ成形ロール軸心と出側外面曲げ
成形ロール軸心間の距離
[Scope of Claims] 1. The strip 1 is bent into a spiral shape while feeding it in the longitudinal direction into a bending device equipped with three forming rolls 18, 19, 20 arranged in a pyramid shape. Presser roll 3 provided on the outside or inside of the strip
7 or 52 to restrain the outer or inner circumferential surface of the strip, and continuously weld the joint between the part that has already become a pipe and the side edge of the bent strip to produce a spiral steel pipe. , First, the position of the inner bending roll 20 of the three forming rolls is fixed as a reference roll, the position (rolling up amount) δ 2 of the exit outer surface bending roll 19 is set by the following formula, and the residual moment is and the average pressure increase δ n (=(δ 1 +
δ 2 )/2) is determined in advance, and the position (roll-up amount) δ 1 of the entry side external bending roll 18 is set based on the average roll-up amount δ n corresponding to the required residual moment. At the same time, in order to make the diameter of the tubular body formed by the bending device equal to the product tube diameter, the bending moment imparting roll 41 or 55 adjacent to the exit side outer surface bending roll 19 in the strip traveling direction is used. A method for controlling the residual moment of a spiral steel pipe, which is characterized by adjusting the radial position. δ 2 = ρ p + r e −√ ( p + e ) 22 where P p : Product pipe radius r e : Bending roll radius L: Between the center of the inner and outer bending rolls and the center of the outlet outer bending roll distance of
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