JPH07102370B2 - 継目無鋼管の製造方法及びバー引抜き装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、リストレインド方式のマンドレルミルと連続
圧延可能にサイザを備えた連続圧延方式の継目無鋼管の
圧延設備において、圧延材の圧延終了後に該圧延材から
心金であるマンドレルバーを容易に引抜くことのできる
継目無鋼管の製造方法及びバー引抜き装置に関するもの
である。

［従来の技術］ マンドレルミルによる圧延方式は、マンドレルバー引抜
きの操作方式によって次の３種類に大別される。

第６図に従来のリストレインド方式に係るマンドレルミ
ルの設備配置の一例を示す。図において、１は圧延ロー
ルを備えた複数のスタンドからなるマンドレルミル、２
はマンドレルミル１の出口側に配置されたサイザ又はエ
キストラクタ（以下単にサイザという）、３は後端部が
バーリストレーナ５に結合されたマンドレルバー、４は
マンドレルバー３が挿入された圧延材である。

上記のように構成した圧延設備において、マンドレルバ
ー３が挿入された圧延材４はマンドレルミル１に装入さ
れて圧延され、さらにサイザ２で外径圧下を加えながら
圧延材４をグリップしてパスラインの出口方向に送り出
し、圧延材４がマンドレルミル１の最終スタンドを尻抜
けしたのち、バーリストレーナ５によってマンドレルバ
ー３を入口側に引戻すことにより、マンドレルバー３を
圧延材４から引抜くようにしたものである。

このようなリストレインド方式のマンドレルミルでは、
圧延作業に継続してパスライン上でマンドレルバー３を
圧延材４から引抜くようにしているため、圧延材４の温
度低下が小さく、かつ圧延材４に対するマンドレルバー
３の焼ばめ力も小さいため、圧延が終ったのち圧延材４
を移動してからマンドレルバー３を引抜くフルフロート
方式のマンドレルミルに比べて、比較的容易にマンドレ
ルバー３を引抜くことができる。

［発明が解決しようとする課題］ 上述のリストレインド方式のマンドレルミルにおいて
は、マンドレルバー３から圧延材４を引抜く力は、サイ
ザ２によるグリップ力（圧延材とロールの摩擦力）によ
るため、圧延ロールと圧延材４がスリップすると、圧延
材４はマンドレルバー３に焼ばめ状態となったまま、マ
ンドレルバー３の後退に伴ってマンドレルミル１の圧延
ロール内に逆送されることになり、マンドレルミル１内
に詰り状態となって大事故を引き起こすことがある。こ
のようないわゆる引抜き不良は、マンドレルミル１のロ
ール回転数の不適などに起因して生じる、ロールスタン
ド間における圧延材４への過テンションによる圧延材４
のマンドレルバー３への張付きや、マンドレルバー３に
塗布する潤滑剤が不充分なときに起り易い。

また、高合金鋼（例えば13Cr以上）のように強度が大
で、工具類と焼付きを起し易い材料で継目無鋼管を製造
する場合は、圧延時間を極力短縮して圧延材４と工具類
との接触時間を短くすることが必要であるため、圧延長
を短かくしたい場合がある。しかしながら、圧延材４の
長さがマンドレルミル１及びサイザ２の長さＬより短か
い場合は、圧延材４がサイザ２まで到達しないため、圧
延材４をマンドレルバー３から引抜くことができない。
圧延材４を中長尺圧延としてこの制約を回避しても、元
来サイザ２の圧延ロールと圧延材４とは非常に焼付きを
生じ易いため、僅かなスリップが発生しても即座にロー
ル焼付きが発生し、鋼管の表面に傷が発生して品質欠陥
となる。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもの
で、マンドレルバーと圧延材とが焼ばめ状態になって
も、マンドレルバーを容易に引抜くことのできるリスト
レインド方式の継目無鋼管の製造方法及びバー引抜き装
置を得ることを目的としたものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る継目無鋼管の製造方法は、連続圧延可能に
サイザを備えたリストレインド方式のマンドレルミルの
最終スタンドの出口付近にバー引抜き装置を設置し、該
装置のシェルストリッパ刃先をパスラインの半径方向に
前進させて、マンドレルバーの後退に伴って引き戻され
る圧延材の後退を阻止するようにしたものである。

また、本発明に係るバー引抜き装置は、上記の継目無鋼
管の製造方法に使用されるものであって、対向配置され
圧下手段によりそれぞれ上下に移動する上下各一対の本
体と、該各一対の本体とそれぞれ共動する駆動手段と、
前記各一対の本体の間にそれぞれ上下に摺動可能に配置
され、前記駆動手段にそれぞれ連結されると共に、対向
面にシェルストリッパ刃先が設けられた上下一対の可動
部材とを備えたものであり、さらに、 マンドレルミルを備えた継目無鋼管の製造設備に使用さ
れるバー引抜き装置であって、該バー引抜き装置は、フ
レームの間に上下に摺動可能に配設され、対向面にシェ
ルストリッパ刃先が設けられた上下一対の可動部材と、
フレーム等に取付けられ前記可動部材のシェルストリッ
パ刃先と反対側にそれぞれ連結された駆動手段とを備え
たものである。

［作 用］ 第１の発明である継目無鋼管の製造方法においては、マ
ンドレルミルのみによる単独圧延でサイザによって圧延
材をマンドレルバーから引抜く動力が付加できないと
き、またはマンドレルミルとサイザの連続圧延でマンド
レルバーから圧延材を引抜く動力が付加できるときの何
れの場合も、マンドレルミルで圧延が終った圧延材から
マンドレルバーを引抜く際、両者が焼ばめ状態にあって
も圧延材の後端部がバー引抜き装置に当って後退を阻止
され、マンドレルバーのみを後退させることがができ、
マンドレルミルとサイザとで連続圧延している場合であ
っても圧延材に無用な張力を発生させることなく容易に
引抜くことができる。

また第２の発明であるバー引抜き装置においては、圧下
手段により本体を上下動させてシェルストリッパ刃先の
開度を圧延材の外径に応じて調整すると共に、シェルス
トリッパ刃先を閉じたときのマンドレルバーとの間隙を
駆動手段により微細に調整し、このときのストロークを
駆動手段に記憶させておく。そしてマンドレルバーの引
抜きにあたっては、駆動手段によりシェルストリッパ刃
先を開閉するので、バー引抜き装置とマンドレルバーと
の間にはあらかじめ設定したわずかな間隙が形成され、
シェルストリッパ刃先が損傷することはない。

さらに第３の発明においては、シェルストリッパの開度
の調整及び開閉を駆動手段のみによって行うので、応答
性が優れたものとなる。

［実施例］ 第１図は本発明実施例の平面図である。図において、１
はマンドレルミル、２はマンドレルミル１の出口側に配
置されたサイザ、３はマンドレルバー、４は圧延前の圧
延材、4aはマンドレルミル１で圧延後の圧延材、５はバ
ーリストレーナである。６はマンドレルミル１の最終ス
タンドの出口に近接して配置されたバー引抜き装置で、
その一例を第３図に示す。

第３図に示したバー引抜装置６は、フルフロート方式の
圧延設備に使用されているもので、61は本体、62は本体
61に固定された油圧シリンダ、64は一端が油圧シリンダ
62のアクチェータ63に連結された摺動部材、65,65aは摺
動部材64の他端に回動可能に軸止されたレバーである。
66,66aは本体61に固定された軸69に回動可能に取付けら
れたシェルストリッパ刃先で、それぞれレバー65,65aに
回動可能に連結されており、対向部には円弧状のグリッ
プ部67,67aが形成されている。68,68aは軸69に回動可能
に軸止され、シェルストリッパ刃先66,66aにそれぞれ一
体的に固定されたストッパ部材である（以下シェルスト
リッパ刃先66,66aとストッパ部材68,68aを合せてシェル
ストリッパ刃先という）。なお３はマンドレルバー、４
は圧延材である。

次に、上記のようなバー引抜き装置６を備えた本発明の
作用を第２図、第３図を参照して説明する。先ず、バー
引抜き装置６の油圧シリンダ62を作動させてアクチェー
タ63を前進させ、シェルストリッパ刃先66,66aを軸69を
中心に１点鎖線で示すように回動させ、パスラインを開
放する。このときマンドレルバー３が挿入された圧延材
４はマンドレルバー３と共に前進を開始し（第２図
（ａ））、マンドレルミル１に装入される（第２図
（ｂ））。圧延された圧延材４の先端部は開放されたバ
ー引抜き装置６のシェルストリッパ刃先66,66aの間を通
ってさらに前進し、先端部がサイザ２に装入される。

さらに前進してマンドレルミル１による圧延が完了し、
圧延材4aがマンドレルミル１の最終スタンドから出る
と、バー引抜き装置６の油圧シリンダ62のアクチェータ
63が後退し、シェルストリッパ刃先66,66aを軸69を中心
に回動させて閉じ、グリップ部67,67aにより圧延材4aの
後退を阻止する。同時にマンドレルバー３をパスライン
に沿って後退させる（第２図（ｃ））。

このとき、マンドレルバー３と圧延材4aが焼ばめ状態に
なっていると、マンドレルバー３が後退するとこれと一
体化された圧延材4aも後退するが、その後退はバー引抜
き装置６のシェルストリッパ刃先66,66aによって阻止さ
れ、マンドレルミルとサイザとで連続圧延している場合
であっても圧延材に無用な張力を発生させずに圧延材か
らマンドレルバーを離間することができ、マンドレルバ
ー３のみが後退して圧延材4aから引抜かれる。マンドレ
ルバー３が引抜かれた圧延材4aは、サイザ２により外径
圧下される。

マンドレルバー３と圧延材4aとが焼ばめ状態になってい
ないときは、マンドレルミルのみによる単独圧延、また
はマンドレルミルとサイザの連続圧延の何れであっても
マンドレルバー３は圧延材4aから容易に抜けて後退す
る。圧延材4aは前進しサイザ２により外径圧下が行なわ
れる。

このように、本発明によれば、マンドレルバー３と圧延
材4aとが焼ばめ状態になっていても、マンドレルミル１
の出口側に設けたバー引抜き装置６によりマンドレルバ
ー３を容易に引抜くことができる。しかしながら、第３
図に示したバー引抜き装置６は、圧延材４の外径の大き
さによってはシェルストリッパ刃先66,66aを全開した状
態でも、シェルストリッパ刃先66,66aと圧延材６との間
隙が小さく、圧延材４に曲りなどがある場合は、圧延材
４が前進した際その先端部がシェルストリッパ刃先66,6
6aに衝突し、シェルストリッパ刃先66,66aを破損するこ
とがある。また、シェルストリッパ66,66aに大きな衝撃
を受けると、その衝撃は本体61から各軸やレバー等に伝
わり、装置全体にガタなどが発生するため、早期に補修
や交換が必要になる。さらにマンドレルバー３がシェル
ストリッパ刃先66,66aのグリップ部66,67aに接触するた
め、グリップ部66,66aの摩耗が避けられず、摩耗状況の
点検を頻繁に行なう必要があるばかりでなく、シェルス
トリッパ刃先56,56aの取替頻度が多くなるなどの問題が
生じる。

第４図は上記のような問題点を解決するためになされた
バー引抜き装置の実施例の正面図、第５図はその縦断面
図である。図において、71〜71cはバー引抜き装置6aの
本体で、マンドレルミル１を構成するスタンドのチョッ
クと同一形状、同一寸法に形成されている。72は本体71
〜71cの両側に突設しフレーム等に摺接する摺動部、73
〜73cは一端が本体71〜71cに結合され、他端にモータ等
の駆動装置（図示せず）が連結された本体71〜71cの圧
下機構である。74,74aは本体71,71a,及び71b,71c間に固
定された梁で、この梁74,74aには油圧シリンダ75,75aが
取付けられている。77,77aは本体71と71a及び71bと71c
との間に、本体71,71a及び71b,71cをガイドとして上下
に摺動可能に配設された断面状の可動部材で、外側に
は油圧シリンダ75,75aのアクチェータ76,76aが連結され
ており、内側の対向面に固定された受台78,78aには、ボ
ルト80によりそれぞれシェルストリッパ刃先79,79aが取
付けられている。なお、３はマンドレルバー、4aは圧延
材である。

次に、上記のように構成した本実施例の作用を説明す
る。先ず、マンドレルバー３及び圧延材４の外径を考慮
して、圧延材４が通過するときに圧延材４がグリップ部
81,81aに接触しないように、圧下機構を操作して本体7
1,71a及び71b,71cを上下に移動させ、梁74,74a、油圧シ
リンダ75,75a、可動部材77,77aを介して、シェルストリ
ッパ刃先79,79aを上下に移動させ、シェルストリッパ刃
先79,79aの間隙を調整する。ついで油圧シリンダ75,75a
を作動させて可動部材77,77aを上下に僅かに移動させ、
マンドレルバー３とシェルストリッパ刃先79,79aのグリ
ップ部80,80aとの間に僅かな間隙（実施例では2mm）が
存在するように微調整し、このときの油圧シリンダ75,7
5aのストロークをあらかじめ設定しておく。

マンドレルミル１により圧延材４の圧延が開始される
と、油圧シリンダ75,75aを作動させてシェルストリッパ
刃先79,79aをあらかじめ設定したストロークに基いて上
下に移動させ、圧延材４のパスラインを開放する。マン
ドレルミル１による圧延が終ってマンドレルバー３を圧
延材4aから引抜くときは、マンドレルバー3a及び圧延材
4aが後退して圧延材4aの後端部がシェルストリッパ刃先
79,79aを越える前に油圧シリンダ75,75aを作動させ、可
動部材77,77a、したがってシェルストリッパ刃先79,79a
を下降及び上昇させる。これにより、圧延材4aの後端面
がシェルストリッパ刃先79,79aに接続して後退を阻止さ
れるので、マンドレルバー３を圧延材4aから確実に引抜
くことができる。このとき、シェルストリッパ刃先79,7
9aのグリップ部80,80aと、マンドレルバー３との間には
あらかじめ設定したわずかな間隙が形成されているの
で、グリップ部80,89aが損傷することはない。

上記の説明では、圧延材4aの圧延中のシェルストリッパ
刃先79,79aの上下動を油圧シリンダ75,75aで行なう場合
を示したが、圧下機構73〜73cを利用して本体71〜71cを
移動させてもよい。

なお、マンドレルバー３の引抜時に圧延材4aがシェルス
トリッパ刃先79,79aに衝接したときの衝撃が一定の大き
さ（例えば100Ton）を超えたときは、シェルストリッパ
刃先79,79aを受台78,78aに固定するボルト80が破損する
ような構造にしておけば本体側への影響を少なくするこ
とができる。

また、上述のバー引抜き装置6aは、マンドレルミル１の
チョックと同形状、同寸法の本体71〜71cの間にシェル
ストリッパ刃先79,79a、可動部材77,77a、油圧シリンダ
75,75a等を組込み、機械部品等はなんら改造していない
ので、バー引抜き装置を必要としないときは本体71〜71
cや可動部材77,77a等を取外して代りにチョックや圧延
ロールを組込めば、通常の継目無鋼管圧延機のスタンド
として使用することができる。

以上本実施例について説明したが、本発明はこれに限定
するものではなく、例えば本体71〜71cやその圧下機構7
3〜73cの代りにフレームを設け、このフレームに可動部
材77,77a、シェルストリッパ刃先79,79a、油圧シリンダ
75,75a等を組込んで、油圧シリンダ75,75aのみによって
シェルストリッパ刃先79,79aの開度を調整するようにし
てもよい。このように構成することにより、リストレイ
ンド方式のマンドレルミルの最終スタンドの出口付近に
配設しうるのみでなく、フルフロート方式又はセミフロ
ート方式のマンドレルミルのバー引抜き装置としても使
用することができる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明に係る継目無鋼
管の製造方法によれば、次のような効果を得ることがで
きる。

（１）マンドレルバーの引抜き不良によるマンドレルミ
ルの圧延材詰りの大事故の発生を完全に防止できるの
で、圧延設備の稼動率が向上した（稼動率の向上約0.5
％）。

（２）上記によりミスロールを完全に防止できたので、
歩留りが向上した（ミスロール率の改善約0.1％）。

（３）短尺物を圧延する場合、長さの制約により従来は
無駄な余長を付加していたため歩留りロスとなっていた
が、本発明により短尺圧延が可能になったので、歩留り
が向上した（従来は、必要長さ12mの圧延材を13.5mの圧
延材で圧延していたため、1.5m（11％）が歩留りロスに
なっていた）。

（４）高合金鋼（例えば、13Cr,22Cr,SUS304等）をマン
ドレルミルとサイザで同時圧延する場合、従来は相対す
べりによる焼付きがあった場合、マンドレルバーの後退
により圧延材へ無用な張力を発生させ、或いはサイザで
のロールスリップを起こさせ、多くの不良品が発生して
いたが、本発明により焼付き現象に基づく不良品の発生
が大幅に減少し、歩留りが向上した。

また、本発明に係るバー引抜き装置によれば、次のよう
な効果を得ることができる。

（１）シェルストリッパ刃先の開度を広範囲かつ精密に
調整できるので、各種外径の圧延材に対応でき、使用範
囲を拡大できる。

（２）また、上記により圧延材が通過する際、シェルス
トリッパ刃先に圧延材が衝突するおそれがないので、シ
ェルストリッパ刃先が損傷したり、各部にガタを生ずる
ことがない。

（３）シェルストリッパ刃先のグリップ部とマンドレル
バーとの間隙を正確に維持できるので、マンドレルバー
の引抜きに際してグリップ部に接触するおそれがない。
このためシェルストリッパ刃先の寿命を大幅に延長する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る継目無鋼管の製造方法を説明する
ための模式図、第２図（ａ）〜（ｄ）はその作用説明
図、第３図はバー引抜き装置の一例の側面図、第４図は
バー引抜き装置の他の実施例の正面図、第５図はその縦
断面図、第６図は従来のマンドレルミル圧延設備の模式
図である。 1:マンドレルミル、2:サイザ、3:マンドレルバー、4,4
a:圧延材、6,6a:バー引抜き装置、61,71〜71c:本体、6
2,75,75a:油圧シリンダ、66,66a,79,79a:シェルストリ
ッパ刃先、73〜73c:圧下機構、77,77a:可動部材、78,78
a:受台。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 芳秀 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 佐倉 弘持 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 横山 隆 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 山代屋 雅之 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−92708（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−124004（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−84104（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】リストレインド方式のマンドレルミルと連
   続圧延可能にサイザを備えた継目無鋼管の製造設備にお
   いて、 前記マンドレルミルの最終スタンドの出口付近に設置し
   たバー引抜き装置のシェルストリッパ刃先をパスライン
   の横断面内で圧延材の半径方向に前進させて、マンドレ
   ルバーの後退に伴って引き戻される圧延材の後退を阻止
   することを特徴とする継目無鋼管の製造方法。
2. 【請求項２】リストレインド方式のマンドレルミルと連
   続圧延可能にサイザを備えた継目無鋼管の製造設備にお
   いて、 リストレインド方式のマンドレルミルの最終スタンドの
   出口付近に設置されるバー引抜き装置であって、 該バー引抜き装置は、対向配置され圧下手段によりそれ
   ぞれ上下に移動する上下各一対の本体と 該各一対の本体とそれぞれ共動する駆動手段と、 前記各一対の本体の間にそれぞれ上下に摺動可能に配置
   され、前記駆動手段にそれぞれ連結されると共に、対向
   面にシェルストリッパ刃先が設けられた上下一対の可動
   部材とを備えたことを特徴とする継目無鋼管圧延設備に
   おけるバー引抜き装置。
3. 【請求項３】リストレインド方式のマンドレルミルと連
   続圧延可能にサイザを備えた継目無鋼管の製造設備にお
   いて、 リストレインド方式のマンドレルミルの最終スタンドの
   出口付近に設置されるバー引抜き装置であって、 該バー引抜き装置は、フレームの間に上下に摺動可能に
   配設され、対向面にシェルストリッパ刃先が設けられた
   上下一対の可動部材と、 フレーム等に取付けられ前記可動部材のシェルストリッ
   パ刃先と反対側にそれぞれ連結された駆動手段とを備え
   たことを特徴とする継目無鋼管圧延設備におけるバー引
   抜き装置。