JPH10113720A - レール超音波探傷前処理デスケーリング方法とその装置 - Google Patents

レール超音波探傷前処理デスケーリング方法とその装置

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JPH10113720A
JPH10113720A JP8269510A JP26951096A JPH10113720A JP H10113720 A JPH10113720 A JP H10113720A JP 8269510 A JP8269510 A JP 8269510A JP 26951096 A JP26951096 A JP 26951096A JP H10113720 A JPH10113720 A JP H10113720A
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JP
Japan
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rail
ultrasonic flaw
flaw detection
wire brush
metal wire
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JP8269510A
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Toshihiro Ishibashi
俊弘 石橋
Masafumi Yano
政文 矢野
Osamu Furuumi
修 古海
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/08Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling structural sections, i.e. work of special cross-section, e.g. angle steel
    • B21B1/085Rail sections
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B15/00Arrangements for performing additional metal-working operations specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B2015/0071Levelling the rolled product
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B45/00Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/04Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing
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    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01N2291/04Wave modes and trajectories
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レールの超音波探傷において、信頼性の高い
スケール除去手段を提供する。 【解決手段】 超音波探傷工程の上工程のローラー矯正
工程において、常温でレールを矯正するローラー矯正機
に、ワイヤブラシ11〜13を組み込んだ脱着式の架構
21を設け、または、非脱着式の装置を取付け、レール
の通過中、探傷に関わる表面のスケールを除去する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レール超音波探傷
の前処理として、レールに付着したスケールを常温で除
去する方法及び装置に関するものである。詳しくは、レ
ール表面に付着したスケール起因の超音波探傷器等計測
機器の誤計測回避のための信頼性の高いデスケーリング
方法及び装置の提供を企図したものである。
【0002】
【従来の技術】熱間圧延・冷却終了後のレールに関する
従来の精整の処理工程は、ローラー矯正、検査(寸法形
状、表面傷、内部傷)、端面加工、出荷準備、出荷であ
る。検査工程において、表面傷検査は目視と渦流探傷の
少なくともどちらか1方にて、また、内部傷検査は超音
波探傷を実施しているのが、通常である。これら検査に
おいて、検査信頼性を確保のため、レール表面に付着し
た酸化鉄を主成分としたスケールの除去が事前処理とし
て必須である。
【0003】特に、超音波を利用した超音波探傷器は、
レール表面から入射した超音波の反射までの時間を測定
原理としているため、表面に半付着状態の不安定なスケ
ールがある場合、このスケールによる反射波が外乱とな
って、計測したい部位、即ち、レール内部の正確な探傷
を妨げることとなる。
【0004】これらスケール除去には、専ら、搬送速度
より大きな周速で回転するブラシロールを組み合わせた
デスケーリング装置が使用されてきた。この従来装置は
図5に示すように、金属ワイヤを埋め込んだブラシロー
ル31、32、33を組み立てたブラシロールアセンブ
リ30、レール誘導装置43、44、レール搬送装置4
1、42からなるデスケーリング装置による、スケール
除去方法である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上工程
のローラー矯正機において、図9に示す如く、レール矯
正中、矯正の曲げ応力の作用により、スケールが離脱さ
れるが、なかには、半離脱状態で留まり、それが、下流
側に位置する矯正ロール2により、押圧を受けてレール
表面に付着されたままとなる。これら付着スケールを除
去するためには、回転するブラシロールに正確に誘導
し、適切な押し付け力で押さえ込む必要がある。
【0006】これらのバランスが悪いとレール停止を含
む搬送不良が発生したり、ブラシロールが搬送されるレ
ール衝突により、ブラシの変形、損傷が発生したりす
る。かかる問題点のため、スケールが十分除去できない
ばかりか、誘導装置及びブラシロールのメンテナンスに
多大な労力と費用がかかっていた。
【0007】本発明は、レールの超音波探傷の信頼性を
確保するため必要な前処理であるデスケーリング処理に
おいて、前述の問題点を鑑み、デスケールの性能面で現
状より優れた、デスケーリング手段を提供するものであ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、次の通
りである。レールの超音波探傷工程の上工程設備であ
る、常温でレールを矯正するローラー矯正機に、超音波
探傷処理の探触面となるレール表面に対して垂直に金属
ワイヤブラシを押しつけるべく、配置した押圧装置を組
み込んだ架構を緊結し、レール矯正中に、前述金属ワイ
ヤブラシを押しつけ、超音波探傷処理の探触面となるレ
ール表面のスケールを除去することを特徴とするレール
超音波探傷前処理デスケーリング方法。超音波探傷処理
の探触面となるレール表面に対して垂直に押しつける金
属ワイヤブラシ、金属ワイヤブラシ保持装置に繋持され
た往復自在の押圧装置、押圧装置を支持する架構からな
るレール表面スケール除去機構を、ローラー矯正機の固
定梁に、脱着緊結可能とした結合押圧装置より、緊持す
ることを特徴とするレール超音波探傷前処理用デスケー
リング装置。超音波探傷処理の探触面となるレール表面
に対して垂直に押しつける金属ワイヤブラシ、金属ワイ
ヤブラシ保持装置に繋持された往復自在の押圧装置、押
圧装置を支持する架構からなるレール表面スケール除去
機構を、ローラー矯正機の固定梁に、設置することを特
徴とするレール超音波探傷前処理用デスケーリング装
置。
【0009】レールの精整処理工程の始めの工程である
ローラー矯正工程は、熱間圧延、常温までの冷却後のレ
ールの曲がりを真直にするための工程で、レールのよう
に非対称断面をもつ製品に対しては、必須の工程であ
る。この工程は、千鳥に配置した通常7個または9個の
ローラーの間に被矯正材を通過させ、交番する曲げモー
メントを与えることにより、被矯正材を全長にわたり、
真直にする工程である。本ローラー矯正工程において、
サイズ毎にロール孔型を組み替えて操業を行うため、ロ
ーラー矯正機はロール組み替え作業を容易にするため、
通常、ロールを機外から取替えできるようにロール軸端
部がローラー矯正機本体フレームの外側に突き出してい
る構造となっている。
【0010】本発明は、前述のローラー矯正工程、ロー
ラー矯正機設備構造の以下の特徴に着目したものであ
る。すなわち、被矯正材を安定して搬送させるに十分な
駆動力を有していること、サイズ毎にロールを交換する
ため、被矯正材の誘導性が極めて良好であること、構造
上、ロール軸端部がローラー矯正機フレームの外側に位
置しているため、ロール間を通過する被矯正材はローラ
ー矯正機フレームの外側を通過していること。
【0011】また、図8は超音波探傷している状態を示
す図である。この図から探触子51設置面のスケールを
除去すれば、探傷性能が確保できるという、超音波探傷
検査の特性から、片面のみのスケール除去で許容される
ことにも、着目した。
【0012】図1はデスケーリング装置の概念を示す図
である。被矯正材であるレール1を矯正ロールの間を通
過させる過程で、矯正を行い、真直化を企図する装置が
ローラー矯正機であるが、図のように上ロールと下ロー
ルは千鳥に配置されているため、上ロールにおいて、ま
た、下ロールにおいて、それぞれ隣合うロール間に隙間
があり、かつ、材料を挟んで、上側については、下ロー
ルの真上、下側については、上ロールの真下にその隙間
が位置するため、上側はワイヤブラシ11、下側はワイ
ヤブラシ12が設置可能で、それぞれのワイヤブラシに
より、材料の面を直角に押圧することが可能である。
【0013】また、側面については、スケールを除去し
たい部位の位置がロールの上下方向の移動の影響を受け
ない部位に側面スケール除去ブラシを設置する。通常、
上ロール駆動のため、上ロールが固定で、下ロールを上
下させる。したがって、前述の趣旨から、上ロール真下
に側面ブラシ13を設置する。側面ブラシ13は前述し
たとおり、超音波探傷検査の探傷面側にのみ設置すれ
ば、十分である。14はブラシ保持装置、15は往復動
自在な押圧装置である。押圧装置15は架構21に繋持
され、架構21は結合装置17、18により、ローラー
矯正機フレーム23に緊持される。この機構により、ロ
ール組み替え時、ワイヤブラシを組み込んだ架構全体の
取外し可能とすることで、ロール組み替え作業が支障な
く行える。
【0014】図1及び図2において、複数基のワイヤブ
ラシを図示したが、少なくとも、上側1基、下側1基、
側面1基の設置が必要である。また、図10は当該デス
ケーリング装置そのものを取外ししないタイプのもので
ある。
【0015】本発明によれば、ローラー矯正機の優れた
誘導性、十分な搬送駆動性能により、回転するブラシロ
ールに正確に誘導し、適切な押し付け力で押さえ込み、
かつ、搬送駆動することが可能であるため、レール停止
を含む搬送不良が発生したり、ブラシロールが搬送材で
あるレールの衝突により、ブラシの変形、損傷が発生し
たりする、従来技術の問題点に対しては、解消可能であ
る。
【0016】
【発明の実施の形態】図1の11、12、13はワイヤ
ブラシである。ワイヤブラシはブラシ保持装置14を介
して、押圧装置15によって、レール1に押し付けられ
る。レール先端が当該ワイヤブラシ位置を通過後、押圧
装置15を押し出し、レール後端が当該ワイヤブラシ位
置を抜け直前に、押圧装置15を引き込む。レール進行
方向に対してワイヤブラシの下流側にスケールブロー装
置16を配置し、作動は押圧装置15と同期させる。即
ち、押し出しでブローオン、引き込みでブローオフとす
る。
【0017】上側のワイヤブラシ11、下側のワイヤブ
ラシ12、側面のワイヤブラシ13を押し引きするそれ
ぞれ押圧装置15はすべて、図2、図3、図4のよう
に、矯正ロール及び被矯正材であるレールと物理的に干
渉しないよう、設置した骨組構造の架構21に取り付け
られている。
【0018】架構21は緊結ブロック17、結合押圧装
置18によりローラー矯正機固定梁23に緊結される。
架構21をローラー矯正機フレーム23に取り付ける場
合は、揚重機にて架構21をロール軸と平行に架構21
を移動させ、ローラー矯正機フレーム23に接近、密着
させる。しかるのち、ローラー矯正機フレーム23上を
図2において紙面方向及び上下方向の移動を抑え、左右
方向のみ自由にスライド可能な緊結ブロック17を結合
押圧装置18でピン22まで押しつける。緊結時、通材
方向の移動を防止するため、図2のように上部2箇所、
下部2箇所、計4箇所設置する。架構21をローラー矯
正機フレーム23に取り外す場合は、揚重機にて架構2
1の重量を支えたのち、取付時と反対の手順で取り外
す。
【0019】図10は矯正ロールの取り替え時において
も、レール表面スケール除去機構と干渉がない、ローラ
ー矯正機出側に配置した実施例である。
【0020】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、第1に、
レール超音波探傷の外乱となるレール表面に付着したス
ケールを高い除去率で除去可能である。したがって、高
い信頼性のレール超音波探傷が可能となる。第2に、レ
ール製造に必須のローラー矯正機に機能追加すること
で、対応可能であるため、安価な設備費で設置可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】デスケーリング装置の概念を示す図である。
【図2】デスケーリング装置とローラー矯正機の機械部
分との取り合いを示す図である。(矯正ロールを正面か
ら見た図)
【図3】デスケーリング装置とローラー矯正機の機械部
分との取り合いを示す図で、架構とワイヤブラシの関係
を示す図である。(矯正の通材方向に見た図)
【図4】デスケーリング装置とローラー矯正機の機械部
分との取り合いを示す図で、架構と矯正ロールの関係を
示す図である。(矯正の通材方向に見た図)
【図5】従来技術のデスケーリング装置の概念を示す図
である。
【図6】従来技術のデスケーリング装置の前後設備の概
念を示す図である。
【図7】超音波探傷に必要なデスケーリング面に固定ブ
ラシ装置を取り付けた図である。
【図8】超音波探傷している状態を示す図である。
【図9】ローラー矯正作業している状態を示す図であ
る。
【図10】デスケーリング装置の概念を示す図である。
(請求項3の概念)
【符号の説明】
1 レール 2 矯正ロール 11、12、13 金属ワイヤブラシ 14 ブラシ保持装置 15 押圧装置 16 ブロー装置 17 緊結ブロック 18 結合押圧装置 21 架構 22 ピン 23 ローラー矯正機固定梁(フレーム) 30 ブラシロールアセンブリ 31、32、33 金属ワイヤブラシロール 41、42 テーブルローラー及び駆動装置 43、44 サイドガイド及び駆動装置 51 超音波探傷探触子
【手続補正書】
【提出日】平成8年10月28日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図10
【補正方法】変更
【補正内容】
【図10】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レールの超音波探傷工程の上工程設備で
    ある、常温でレールを矯正するローラー矯正機に、超音
    波探傷処理の探触面となるレール表面に対して垂直に金
    属ワイヤブラシを押しつけるべく、配置した押圧装置を
    組み込んだ架構を緊結し、レール矯正中に、前記金属ワ
    イヤブラシを押しつけ、超音波探傷処理の探触面となる
    レール表面のスケールを除去することを特徴とするレー
    ル超音波探傷前処理デスケーリング方法。
  2. 【請求項2】 超音波探傷処理の探触面となるレール表
    面に対して垂直に押しつける金属ワイヤブラシ(11)
    (12)(13)と、金属ワイヤブラシ保持装置(1
    4)に繋持された往復動自在の押圧装置(15)と、押
    圧装置を支持する架構(21)とからなるレール表面ス
    ケール除去機構を、ローラー矯正機の固定梁(23)
    に、脱着緊結可能とした結合押圧装置(18)より、緊
    持することを特徴とするレール超音波探傷前処理用デス
    ケーリング装置。
  3. 【請求項3】 超音波探傷処理の探触面となるレール表
    面に対して垂直に押しつける金属ワイヤブラシ(11)
    (12)(13)と、金属ワイヤブラシ保持装置(1
    4)に繋持された往復自在の押圧装置(15)と、押圧
    装置を支持する架構(21)とからなるレール表面スケ
    ール除去機構を、ローラー矯正機の固定梁(23)に、
    設置することを特徴とするレール超音波探傷前処理用デ
    スケーリング装置。
JP8269510A 1996-10-11 1996-10-11 レール超音波探傷前処理デスケーリング方法とその装置 Withdrawn JPH10113720A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2007148655A1 (ja) * 2006-06-20 2007-12-27 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation 組織材質測定装置及び組織材質測定方法
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Effective date: 20040106