JPH11123409A

JPH11123409A - 圧延機スタンド交換装置およびその交換方法

Info

Publication number: JPH11123409A
Application number: JP9281660A
Authority: JP
Inventors: Hisao Goto; 久夫後藤; Yoichi Yokoi; 洋一横井; Katsuomi Nakamura; 勝臣中村
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1997-10-15
Filing date: 1997-10-15
Publication date: 1999-05-11
Anticipated expiration: 2017-10-15
Also published as: JP3266073B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】圧延機スタンドの構造的、または設備配置的な
制約からスタンドをパスラインの直角方向に引き出せな
い場合であっても、効率的にスタンド交換ができる。【解決手段】圧延機に設けられた４ロールスタンドの交
換装置であって、圧延方向に移動するスタンドスライド
装置６と、圧延方向に対し直角方向に移動する交換台車
７と、前記交換台車には新旧のスタンド置き台９、搬送
ローラー10、搬送ガイド11およびスタンドスライド装置
の移動用レール装置８を設け、スタンドを圧延方向に取
り出すことを特徴とする圧延機スタンドの交換装置であ
る。この交換装置において、スタンドスライド装置６を
移動させるレール装置８はスタンド位置、交換台車上お
よび後退位置に区分され、スタンド位置のレール装置は
固定であり、交換台車上および後退位置のレール装置の
レールは移動可能に支持されるようにするのが望まし
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被圧延材を延伸圧
延するスタンドの交換装置および交換方法に関し、さら
に詳しくは、スタンド交換が困難な４ロールスタンドの
交換装置およびそれを用いた交換方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】継目無鋼管を熱間で製造する方法では、
いわゆるマンネスマン製管としてマンドレルミルを用い
る製管法が広く採用されている。この製管法は、高温度
に加熱された中実の丸ビレットをピアサにて穿孔して中
空素管を得たのち、マンドレル（マンドレルバー）をこ
の中空素管に挿通し、そのマンドレルを挿通した状態の
被圧延材である中空素管をマンドレルミルに通して圧延
することにより行われる。このマンドレルミルは被圧延
材の圧延方向になるパスラインに沿ってタンデムに配置
され、それぞれが一対の孔型ロールを備えた複数基のロ
ールスタンドから構成される。

【０００３】図６はマンドレルミルのスタンド構成例を
示す図であり、(a)はスタンドの全体構成の側面図を示
し、(b)および(c)は各スタンドにおける孔型ロール構成
の平面図および正面図である。図に示すように、隣接す
るスタンド４間ではそれぞれの孔型ロール３がパスライ
ンに対して垂直な面内で圧下方向を90°毎ずらして交差
配置される。そして被圧延材１である中空素管はマンド
レル２が挿通された状態で各スタンド（4a〜4f）の孔型
ロール３を通過することにより延伸圧延される。このよ
うにマンドレル圧延ではマンドレル２と孔型ロール３と
で内外径を規制されて内径および外径が減じられ、所定
寸法の継目無鋼管が製造される。このため、製造される
鋼管の寸法が変更されると、マンドレル２と孔型ロール
３を変更して被圧延材の内外径を規制する隙間を変更す
る必要がある。

【０００４】ところで、製管寸法の変更にともない、マ
ンドレル等の交換に代えて孔型ロールの位置調整によっ
て被圧延材の内外径を規制する隙間を変更すること、い
わゆるロールギャップの変更を行う場合がある。このよ
うなロールギャップの変更によって製管寸法の変更に対
応する場合には、被圧延材の円周方向に偏肉が発生する
ことがある。すなわち、内径を規定するマンドレルに対
し、真円孔型ロールで圧延を行うと、被圧延材の内外径
を規制するマンドレルと孔型ロールの隙間は円周方向で
均一な状態になり、被圧延材の肉厚も均一となる。しか
し、この状態からロールギャップを変更すると、上記の
隙間は変化して円周方向に不均一となり、被圧延材の円
周方向に偏肉が生じることになる。このような状態が各
スタンドで繰り返されると、被圧延材の円周方向の内面
に45°毎に最大肉厚となる偏肉が発生し、内面の平滑度
が低下することになる。

【０００５】上述の問題を解消するため、前記図６で示
すように、最終スタンド4fに４個の孔型ロールを組み合
わせた４ロールスタンドを配置し、その４ロールスタン
ドでの圧下方向を直前の２ロールスタンドの圧下方向に
対し45°ずらして圧延することが行われている（特開平
６−87008号公報等参照）。このように、圧延機の最終
スタンドにおいて４ロールスタンドで圧延することは、
被圧延材の偏肉の解消、内面平滑度の向上には有効であ
る。しかし、４ロールを組み合わせて構成されたスタン
ドであるため、最終スタンドの交換作業が困難となる。

【０００６】通常、圧延ロールの交換は、ロールを被圧
延材のパスラインと直角方向に引き出して行われる。と
ころが４ロールスタンドでは、それらが稼動ロールであ
ると、非稼動ロールであるとに拘わらずパスラインの直
角方向に引き出すのは困難である。例えば、いずれも稼
動ロールである場合には、駆動装置を回避してロールス
タンドをパスラインの直角方向に引き出すのは難しく、
また、いずれも非稼動ロールである場合であっても、パ
スラインの直角方向から作動させる圧下機構を避けて引
き出すことができない。

【０００７】ロールスタンドの構造的な要因から、スタ
ンドをパスラインの直角方向に引き出せない場合につい
て説明したが、上述の場合のみならず、設備配置上の問
題から寸法的な制約が生じて同様の状況になる場合もあ
る。ロールスタンドの交換に際して、ロールスタンドを
パスラインの直角方向に引き出すことができないとなる
と、ロールスタンド交換の作業性を著しく低下させるこ
とになる。このようなロールスタンド交換での作業性の
低下は、単にマンドレルミルの能率を悪化させるだけで
なく、特に近年のように、継目無鋼管の高効率生産を目
的として、マンネスマン製管設備の連続化が実施される
ようになると、継目無鋼管製造の全体効率を悪化させる
ことになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、継目無鋼管
のマンネスマン製管方法として広く採用されるマンドレ
ルミルにおけるロールスタンド交換での問題点を勘案
し、ロールスタンドの構造的、または設備配置的な制約
からスタンドをパスラインに対し直角方向に引き出せな
い場合であっても、効率的にロールスタンドの取り換え
ができる圧延機スタンドの交換装置およびその交換方法
を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、図１に
示すように、下記(1)の圧延機スタンド交換装置および
(2)のその装置で用いられる交換方法にある。

【００１０】(1)被圧延材を孔型ロールに通して延伸圧
延する圧延機に設けられた４ロールスタンドの交換装置
であって、前記４ロールスタンドを圧延方向に引き出せ
るようレール上を移動するスタンドスライド装置６と、
圧延方向に対し直角方向に移動する交換台車７と、前記
交換台車には新旧のスタンド置き台９、搬送ローラー1
0、搬送ガイド11およびスタンドスライド装置の移動用
レール装置８を設け、スタンドを圧延方向に取り出すこ
とを特徴とする圧延機スタンドの交換装置である。

【００１１】上記の交換装置において、スタンドスライ
ド装置６を移動させるレール装置８はスタンド位置、交
換台車上および後退位置に区分され、スタンド位置のレ
ール装置は固定であり、交換台車上および後退位置のレ
ール装置のレールは移動可能に支持されるようにするの
が望ましい。

【００１２】(2)被圧延材を孔型ロールに通して延伸圧
延する圧延機に設けられた４ロールスタンドの交換方法
であって、スタンドの取り外しに際し、旧スタンド置き
台の中心が圧延位置になるように交換台車７を圧延方向
に対し直角方向に移動させたのち、スタンドスライド装
置６に把持された前記４ロールスタンドを圧延方向に引
き出し、次に搬送ローラー10および搬送ガイド11が圧延
位置になるよう交換台車７を圧延方向に対し直角方向に
移動させることを特徴とする圧延機スタンドの交換方法
である。

【００１３】同様の４ロールスタンドの交換方法であっ
て、スタンドの取り付けに際し、新スタンド置き台の中
心が圧延位置になるように交換台車７を圧延方向に対し
直角方向に移動させスタンドスライド装置６が前記４ロ
ールスタンドを把持してのち、スタンドスライド装置６
を圧延方向に移動させて前記４ロールスタンドの取り付
けを行い、次に搬送ローラー10および搬送ガイド11が圧
延位置になるよう交換台車７を圧延方向に対し直角方向
に移動させることを特徴とする圧延機スタンドの交換方
法である。

【００１４】上記の交換方法において、スタンドスライ
ド装置６はスタンド位置、交換台車上および後退位置に
区分されるレールに支持され、スタンドスライド装置が
移動する際には前記レールは隙間なく連結され、交換台
車が移動する際には前記レールは所定の隙間を設けて近
接されるようにするのが望ましい。

【００１５】以下の説明において、「ロールスタンド」
および「スタンド」は同義で用いるものとする。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の圧延機スタンド交換装置
は、４ロールスタンドを圧延方向に引き出せるようレー
ル上を移動するスタンドスライド装置と、圧延方向に対
し直角方向に移動する交換台車と、前記交換台車には新
旧のスタンド置き台、搬送ローラー、搬送ガイドおよび
スタンドスライド装置の移動用レールを設け、スタンド
を圧延方向に取り出すことを特徴としている。

【００１７】したがって、このような圧延機スタンド交
換装置に用いられる、本発明のスタンド交換方法は、ス
タンドの取り外しに際し、旧スタンド置き台が圧延位置
になるように交換台車を移動させたのち、スタンドスラ
イド装置に把持された前記４ロールスタンドを圧延方向
に引き出し、次に搬送ローラーおよび搬送ガイドが圧延
位置になるよう交換台車を移動させることを特徴とす
る。また、スタンドの取り付けに際し、新スタンド置き
台が圧延位置になるように交換台車を移動させスタンド
スライド装置が４ロールスタンドを把持してのち、スタ
ンドスライド装置を圧延方向に移動させてスタンド取り
付けを行い、次に搬送ローラーおよび搬送ガイドが圧延
位置になるよう交換台車を移動させることを特徴とす
る。

【００１８】本発明の圧延機スタンド交換装置およびそ
の交換方法は上記の特徴を有するものであるから、圧延
機スタンドの構造的、寸法的制約からロールスタンドを
被圧延材パスセンターに対し直角方向に引き出すことが
できない圧延スタンド、例えばマンドレルミル圧延にお
いて４個の駆動ロールで圧延する仕上げの最終スタンド
であっても、スタンド交換を自動化し、作業時間を大幅
に短縮することができる。

【００１９】さらに、本発明においては、圧延方向に移
動するスタンドスライド装置と圧延方向に対し直角方向
に移動する交換台車とを組み合わせてスタンドの引き出
しを行うものであるから、マンネスマン製管設備の連続
化にともなうスタンドの交換に多くのスペースが避けな
い場合であっても効率的なスタンド交換が可能になる。

【００２０】そのため、本発明では、スタンドスライド
装置と交換台車との移動を円滑にすべく、スタンドスラ
イド装置を移動させるレール装置はスタンド位置、交換
台車上および後退位置に区分して、スタンドスライド装
置が移動する際には前記レール装置のレールは隙間なく
連結するようにし、交換台車が移動する際にはレールは
所定の隙間を設けて近接されるようにすることも大きな
特徴となる。

【００２１】以下、実施例を挙げて本発明の効果を具体
的に説明するが、以下の開示は本発明の一実施例にすぎ
ず、本発明の技術的範囲を何ら限定するものでない。

【００２２】

【実施例】図１は、本発明の圧延機スタンド交換装置の
平面構成例を示す図である。圧延機スタンド４は、圧延
機のスタンドフレーム5fとこれに組み込まれたスタンド
５から構成される。本発明のスタンド交換装置は、４ロ
ールを装着するスタンド５を交換するため、スタンド５
を圧延方向に引き出せるようレール装置８上を移動する
スタンドスライド装置６と圧延方向に対し直角方向に移
動できる交換台車７とで構成されている。図１では圧延
中におけるスタンド交換装置の構成を示しており、被圧
延材はパスラインＸ−Ｘに沿って圧延される。スタンド
スライド装置６は圧延中はスタンドに近接した位置（以
下、「スタンド位置」という）にスタンド５を保持した
状態で待機している。一方、交換台車７上には被圧延材
の搬送をガイドするため、搬送ローラー10および搬送ガ
イド11が載置されており、圧延時にはこれらがパスライ
ンＸ−Ｘを中心とする位置に合致するように交換台車７
の位置が定められる。また、交換台車７上には、搬送ロ
ーラー10および搬送ガイド11の両側方にはスタンド置き
台９が設けられ、それぞれの置き台に新旧のスタンドが
載置される。さらに、交換台車７にはスタンドスライド
装置６の移動用レール装置８が設けられている。

【００２３】図２は、本発明の圧延機スタンド交換装置
の側面構成例を示す図である。交換台車７は、被圧延材
１が通過するパスラインＸ−Ｘと直交して紙面の垂直方
向に台車レール7a上を移動する。圧延中に把持部6hでス
タンド５を把持した状態でスタンド位置で待機していた
スタンドスライド装置６は、スタンド５の交換に際しレ
ール装置８上を移動してスタンド５を圧延方向に引き出
す。図中のＡ位置にあるスタンドスライド装置６は圧延
中にスタンド位置に待機している状態を示しており、Ｂ
位置にあるスタンドスライド装置６はスタンド５を後退
限まで引き出した位置（以下、「後退位置」という）に
ある状態を示している。スタンド５の把持は把持部6hで
行われるが、スタンドスライド装置６が後退位置でスタ
ンド５を載置した交換台車７が移動することによって、
スタンドの把持が開放される構造になっている。

【００２４】図３はスタンドスライド装置がスタンドを
引き出すための駆動機構を説明する図であり、後退位置
での構成を示している。スタンドスライド装置６は外観
上装置本体6aとスライド車輪6dとで構成されており、装
置本体6aはレール装置８上をスライド車輪6dを介して移
動する構造である。装置本体6aには、先端にピニオンを
設けたピニオン軸6cとこれを駆動する油圧モーター6bが
設けられている。一方、レール装置８はレール8aとこれ
を支持する支持フレーム8bとからなっており、レール8a
には前記ピニオン軸6cと噛み合うラックが設けられてい
る。したがって、スタンドスライド装置６がスタンドを
引き出す際には、装置本体6a内の油圧モーター6bが駆動
してピニオン軸6cを旋回させることによって、レール8a
とのラック・ピニオン構造が作用して、スタンドスライ
ド装置６がレール装置８上をスライド車輪6dが転がって
移動する。このとき、スライド車輪6dは偏芯スリーブ方
式としてラックとピニオンの隙間を調整できるようにす
るのが望ましい。

【００２５】上記レール装置は、スタンドスライド装置
の動作に合わせて、スタンド位置でスタンドスライド装
置を支持するためにスタンドフレーム上に設けられたレ
ール装置と、交換台車に設けられたレール装置と、後退
位置でスタンドスライド装置を支持するレール装置とに
３区分される。スタンドスライド装置が移動する際には
前記レール装置のレールは隙間なく連結する必要がある
が、これと直交するように交換台車が移動する際には、
前記レールは所定の隙間を設けて近接されるようにしな
ければならない。

【００２６】図４はレール装置がレールの隙間を調整す
る動作を説明する模式図で、(a)は全体構成を示す図で
あり、(b)は交換台車上に設けられるレール装置の要部
を示す図である。レール装置８は、同図に示すように、
スタンド位置に設けられたレール装置と交換台車に設け
られたレール装置と後退位置に設けられたレール装置と
に区分される。スタンド位置に設けられるレール装置８
はスタンドフレーム上に固定されているのに対し、交換
台車および後退位置に設けられるレール装置８はレール
8aが移動可能に構成されている。すなわち、後退位置に
設けられるレール装置８は押し込みシリンダー8cの前進
によってレール8aが支持フレーム8bを摺動する構造であ
り、交換台車に設けられたレール装置８では、レール8a
は台車に取り付けられた支持フレーム8bにスプリング装
置8eによって保持され、さらにレール摺動ガイド8dが設
けられている。

【００２７】したがって、スタンドスライド装置を移動
させる場合には、押し込みシリンダー8cを前進させてて
交換台車および後退位置のレール装置８をスタンド位置
のレール装置８に押し付ける。このため、レール装置８
のレール8aは隙間なく連結されることになる。一方、交
換台車を移動させる場合には、押し込みシリンダー8cを
後退させることによって、後退位置のレール装置８を後
退限まで後退させる。このとき、交換台車のレール8aは
支持フレーム8bにスプリング装置8eによって保持されて
いるので、スプリングの後退量を適宜選択することによ
って、レール8aの戻り量を調節できて、後退位置のレー
ル装置８のレール8aと交換台車のレール装置８のレール
8aとの隙間を確保することができる。

【００２８】図５は、本発明のスタンド交換方法を(a)
〜(f)の手順に沿って説明する図であり、(a)〜(c)はス
タンドを取り外す際の手順を、(d)〜(f)はスタンドを取
り付ける際の手順をそれぞれ示している。以下、その内
容を(a)〜(f)の手順に区分して説明する。

【００２９】(a)被圧延材をスタンドＸにて圧延中であ
る。スタンドスライド装置６はスタンド位置に保持さ
れ、搬送ガイド11が圧延位置に合致するように交換台車
７が固定される。交換台車７のスタンド置き台には次の
圧延に使用されるスタンドＹが載置されている。

【００３０】(b)圧延終了後、スタンドＸを取り外すた
めスタンドＸを載置するスタンド置き台の中心が圧延位
置になるように交換台車７を移動させる。スタンドスラ
イド装置６を後退位置まで移動させる準備として、レー
ル装置８のレールを隙間なく連結するため押し込みシリ
ンダーを前進させる。

【００３１】(c)スタンドＸを交換台車７上に引き出し
た状態であり、スタンドスライド装置６は後退位置まで
後退している。交換台車７上には取り外されたスタンド
Ｘと新たに取り付けられるスタンドＹが載置されてい
る。

【００３２】(d)スタンドＹを取り付けるためスタンド
Ｙを載置するスタンド置き台の中心が圧延位置になるよ
うに交換台車７を移動させて固定する。スタンドスライ
ド装置６がスタンド位置まで移動できるように、押し込
みシリンダーを前進させてレール装置８のレールを隙間
なく連結する。

【００３３】(e)スタンドＹをスタンドフレームに取り
付けた状態である。スタンドスライド装置６はスタンド
位置まで前進している。

【００３４】(f)被圧延材をスタンドＹにて圧延中であ
る。スタンドスライド装置６はスタンド位置で保持さ
れ、搬送ガイド11が圧延位置になるように交換台車７が
固定される。交換台車７から旧のスタンドＸは排出さ
れ、新たにスタンド置き台には次の圧延に使用されるス
タンドＺが載置されている。

【００３５】以上、説明したようにスタンド交換に際
し、スタンドを被圧延材のパスラインに対し直角方向に
引き出すことができない場合であっても、最初に圧延方
向に引き出してのち、その直角方向に移動させるように
することにより、スタンド交換の作業性を向上させるこ
とができる。

【００３６】

【発明の効果】本発明の圧延機スタンド交換装置および
交換方法によれば、ロールスタンドの構造的、または設
備配置的な制約からスタンドをパスラインに対し直角方
向に引き出せない場合であっても、効率的にスタンドの
交換ができる。しかも装置の構造は、お互いに移動方向
が直交する運搬手段の組み合わせで、比較的簡易に自動
化が図れ、製管寸法の小径から大径に至る継目無鋼管の
少量多品種生産に対応するマンドレルミルに適用する場
合には高効率生産を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の圧延機スタンド交換装置の平面構成例
を示す図である。

【図２】本発明の圧延機スタンド交換装置の側面構成例
を示す図である。

【図３】スタンドスライド装置がスタンドを引き出すた
めの駆動機構を説明する図であり、後退位置での構成を
示している。

【図４】レール装置がレールの隙間を調整する動作を説
明する模式図で、(a)は全体構成を示す図であり、(b)は
交換台車上に設けられるレール装置の要部を示す図であ
る。

【図５】本発明のスタンド交換方法を(a)〜(f)の手順に
沿って説明する図である。

【図６】マンドレルミルのスタンド構成例を示す図であ
り、(a)はスタンドの全体構成の側面図を示し、(b)およ
び(c)は各スタンドにおける孔型ロール構成の平面図お
よび正面図である。

【符号の説明】

１：被圧延材、２：マンドレル３：孔型ロール、４：圧延機スタンド５：スタンド、 5f：スタンドフレーム６：スタンドスライド装置７：交換台車、８：レール装置９：スタンド置き場 10：搬送ローラー、 11：搬送ガイド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被圧延材を孔型ロールに通して延伸圧延す
る圧延機に設けられた４ロールスタンドの交換装置であ
って、前記４ロールスタンドを圧延方向に引き出せるよ
うレール上を移動するスタンドスライド装置と、圧延方
向に対し直角方向に移動する交換台車と、前記交換台車
には新旧のスタンド置き台、搬送ローラー、搬送ガイド
およびスタンドスライド装置の移動用レール装置を設
け、スタンドを圧延方向に取り出すことを特徴とする圧
延機スタンドの交換装置。
【請求項２】上記スタンドスライド装置を移動させるレ
ール装置はスタンド位置、交換台車上および後退位置に
区分され、スタンド位置のレール装置は固定であり、交
換台車上および後退位置のレール装置のレールは移動可
能に支持されていることを特徴とする請求項１記載の圧
延機スタンドの交換装置。
【請求項３】被圧延材を孔型ロールに通して延伸圧延す
る圧延機に設けられた４ロールスタンドの交換方法であ
って、スタンドの取り外しに際し、旧スタンド置き台の
中心が圧延位置になるように交換台車を圧延方向に対し
直角方向に移動させたのち、スタンドスライド装置に把
持された前記４ロールスタンドを圧延方向に引き出し、
次に搬送ローラーおよび搬送ガイドが圧延位置になるよ
う交換台車を圧延方向に対し直角方向に移動させること
を特徴とする圧延機スタンドの交換方法。
【請求項４】被圧延材を孔型ロールに通して延伸圧延す
る圧延機に設けられた４ロールスタンドの交換方法であ
って、スタンドの取り付けに際し、新スタンド置き台の
中心が圧延位置になるように交換台車を圧延方向に対し
直角方向に移動させスタンドスライド装置が前記４ロー
ルスタンドを把持してのち、スタンドスライド装置を圧
延方向に移動させて前記４ロールスタンドの取り付けを
行い、次に搬送ローラーおよび搬送ガイドが圧延位置に
なるよう交換台車を圧延方向に対し直角方向に移動させ
ることを特徴とする圧延機スタンドの交換方法。
【請求項５】上記スタンドスライド装置はスタンド位
置、交換台車上および後退位置に区分されるレールに支
持され、スタンドスライド装置が移動する際には前記レ
ールは隙間なく連結され、交換台車が移動する際には前
記レールは所定の隙間を設けて近接されていることを特
徴とする請求項３または請求項４記載の圧延機スタンド
の交換方法。