JPH1161266A - 鋼管の回転焼入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】鋼管の回転焼入装置のピンチロールは、鋼管に
当たる時に鋼管外面に疵や凹みを生じたり、焼き入れ工
程で接触面圧が大きくなってスパイラル疵や凹みを生じ
たり、ガイド軸のクリアランスとねじれにより、ピンチ
ロールにスキュー角を生じさせ、鋼管を軸方向に移動さ
せる問題がある。 【解決手段】ピンチロール１０の取付ブラケット１１の
ベースプレートをフレーム側とピンチロール側の２枚に
分割し、その間に合成樹脂層２０を挟み込む。また、２
枚のベースプレートを１本の支点ピン１４と複数本のガ
イドピン１５で結合し、ピンチロール側のベースプレー
ト１２のガイドピン孔は、べースプレートが支点ピン廻
りに±２度程度回動可能なように長孔とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は造管した継目無鋼管
を赤熱状態から水中に浸漬して焼入をする鋼管の回転焼
入装置に関し、特にそのピンチロールの取付構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】赤熱した鋼管を回転させながら水中に浸
漬して焼入をするときに、鋼管が曲がらないように多数
のピンチロールで鋼管を拘束する必要がある。このよう
なピンチロールはターニングローラ上に搬入された鋼管
を拘束する時に、ターニングローラ上に鋼管を保持する
ように油圧シリンダによって低い圧力でピンチロールを
押え込むようになっている。ターニングローラとピンチ
ロールは、鋼管径がφ６０．３ｍｍからφ１９３．７ｍ
ｍまでの鋼管に対応できるように、それぞれ鋼管長手方
向位置をずらして互い違いになるように配置されてい
る。

【０００３】このため、ピンチロールが鋼管に当ると、
回転方向のモーメントが作用して、ピンチロールのベー
スがねじれる。このねじれを防止するため及びピンチロ
ールのシフト動作を案内するためにピンチロールは２本
のガイドロッドを有している。このガイドロッドはピン
チロールのベースのねじれに対抗する抵抗力を得るよう
に太くすると、ピンチロールの自重が増えてピンチロー
ルの運動の慣性力が増加し、ピンチロールが鋼管に当た
る時ソフトタッチができなくなり、鋼管外面に打ち疵を
発生させる原因になる。これを防止するような高度な油
圧制御を用いることとしても、ピンチロールの作動が停
止した瞬間に圧力が高くなることを防ぐのは困難であ
る。従って、従来より、ガイドロッドは中空にして軽量
化を図っている。このことから、ガイドロッドの剛性を
高めることには限界がある。

【０００４】ピンチロールは、鋼管にエッジが当るのを
防止するために、クラウニング加工してあるが、ガイド
ロッドが捩れると局部的にはピンチロールと鋼管とが線
接触部を発生して鋼管外面にスパイラル疵を発生させる
ことになる。また、ピンチロールのクラウニング量が大
きいと鋼管との接触部の面圧が大きくなり、鋼管の外面
に凹みが発生する。

【０００５】また、水中での鋼管の焼入中は、ピンチロ
ールがターニングローラ上に鋼管をしっかり保持するよ
うにピンチロールの油圧シリンダを高圧回路に切り替え
る２圧制御が従来から採用されており、鋼管の変形を防
止する矯正力を得るようになっている。例えば、低圧回
路の圧力は２０ｋｇ／ｃｍ² に、高圧回路の圧力は１０
０ｋｇ／ｃｍ² に設定されている。従ってこのとき、ピ
ンチロールに、その反力による回転力が作用することに
なる。ピンチロールは互い違いに取付けられているた
め、この反力により回転モーメントが発生し、ガイド軸
のクリアランスとねじれにより、ピンチロールにスキュ
ー角が生じ、鋼管がターニングローラ上を軸方向に移動
して、水槽内の冷却水ノズル等に衝突し、厄介なトラブ
ルに発展する問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】鋼管の回転焼入装置の
ピンチロールは、上述のように、鋼管に当たる時に鋼管
外面に疵や凹みを生じたり、焼き入れ工程で接触面圧が
大きくなってスパイラル疵や凹みを生ずる問題がある。
また、ピンチロールの取付形状から、鋼管の矯正力の反
力が回転モーメントを発生させ、上記ガイドロッドのク
リアランスとねじれにより、ピンチロールにスキュー角
を生じさせ、その結果、鋼管が軸方向推力を受けて移動
し、トラブルを発生する問題がある。

【０００７】本発明はこのような従来の問題点やトラブ
ルを解消した技術を提供することを目的とするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたもので、その技術手段は、鋼管を
回転させながら水中に浸漬させて焼入をする鋼管の回転
焼入装置において、ターニングローラ上に鋼管位置を拘
束するピンチロールの取付ブラケットのベースプレート
をフレーム側とピンチロール側の２枚に形成し、この２
枚のベースプレート間に緩衝層を介装すると共に、２枚
のベースプレートを貫通する１本の支点ピン及び複数本
のガイドピンをを設け、前記ピンチロール側のベースプ
レートのガイドピン孔は、ピンチロール側のべースプレ
ートが前記支点ピン廻りに微小角回動可能な長孔とした
ことを特徴とする鋼管の回転焼入装置である。

【０００９】このピンチロールは、ピンチロールの取付
ブラケットのベースプレートを２枚に形成して２重に形
成し、その間に緩衝層として合成樹脂層を挟み込んでい
る。合成樹脂層は強度が大きく、衝撃吸収性能のよい膜
又は板状の材料が好ましく、弗素樹脂、エポキシ樹脂、
硬質合成ゴム、ポリエステル、ポリカーボネート等を用
いることができ、又は各種繊維と合成樹脂との複合材料
等を用いることができる。

【００１０】また、二重ベースプレートの一方を中央支
点ピン廻りに微小角回動可能とし、スキュー角による鋼
管の軸方向推力を生じないようにした。この微少回動角
度は、ロール中心位置で±５°程度とするのがよく、各
ピンチロールをフローティング可能にし、ピンチロール
が常に鋼管に直角に当るようにした。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明は、ピンチロールのベース
プレートに衝撃吸収性能を付与すると共に、ピンチロー
ル単体がそれぞれロール中心位置で中心角約±５°フロ
ーティング可能な構造とした。従って、次の作用、効果
を生ずる。 （ａ）赤熱鋼管にピンチロールが接触したときに発生す
る衝突を防止することができ、疵の発生を防止する。

【００１２】（ｂ）鋼管の回転方向の力とガイドロッド
のねじれ剛性が釣り合う位置にピンチロールベースがね
じれてもピンチロールがフローティングして、鋼管と直
角になるので角あたりがなくなり、スパイラル疵の発生
もない。また、角あたりが解消されるのでクラウニング
量を小さくすることができ、ピンチロールと鋼管の接触
面圧を小さくすることが可能になり、鋼管凹み疵防止が
可能になる。

【００１３】（ｃ）水中での鋼管拘束力の反力によりピ
ンチロールのベースに回転モーメントが作用しても、ピ
ンチロールがフローティングして、常に直角になるので
スキュー角の発生がなく、ターニングローラ上を鋼管が
軸方向に移動することがない。以下、図面を参照して本
発明の実施例を説明する。

【００１４】図６は本発明の鋼管の回転焼入装置の要部
側面図を示し、図７はその正面図である。図６は、鋼管
の回転焼入装置の要部を鋼管７０の管端側から見た側面
図である。鋼管７０を多数の位置で受けるターニングロ
ーラ５０は架台５１に取り付けられ、架台５１は下側ス
イングアーム１０２に取り付けられている。また、下側
スイングアーム１０２には、鋼管７０を蹴り出す揺動レ
バー６０、その揺動装置６１も取付けられている。そし
て、上側スイングアーム１０３にはフランジ１０４を介
してピンチロール取付フレーム１０５が装着されてお
り、このピンチロール取付フレーム１０５にピンチロー
ル１０及びそのシフト作動機構が取り付けられている。
下側スイングアーム１０２及び上側スイングアーム１０
３は、フレーム１００に取り付けられた回動軸１０１を
中心に揺動し、鋼管７０をターニングローラ５０と一層
のピンチロール１０で挟んで拘束し、回転させながら、
水１１０中に浸漬させ焼入れを行う。この鋼管７０をタ
ーニングローラ５０に押し付けて拘束しながら回転させ
曲がりを防止する一双のピンチロール１０はブラケット
１１を介して取付台３０に取り付けられている。取付台
３０は、案内筒３４内を摺動しながらシフトするガイド
ロッド３３によりピンチロールシフト方向に案内され
る。駆動装置３５はシャックルプレート３１、シャック
ル３２を介して取付台３０をシフトさせ、ピンチロール
１０が鋼管７０をターニングローラ５０に押し付けるよ
うに作用する。

【００１５】図４、図５はピンチロール１０の取付け部
の詳細を示すもので、図４は側面図、図５は一部断面正
面図である。一双のピンチロール１０は側面から見ると
鋼管７０を抑えるように２個が横に並んでおり、正面か
ら見ると、互い違いに左右に分かれて取り付けられてい
る。本発明ではこのピンチロール１０のブラケット１１
のベースプレートは、取付台３０に取り付けられたフレ
ーム側ベースプレート１３とピンチロール側ベースプレ
ート１２の２枚に形成されている。図１〜図３はその詳
細を示すもので、図１は１個のピンチロール１０のベー
スプレートの詳細断面図、図２はそのＡ−Ａ矢視図、図
３はそのＢ−Ｂ矢視図である。フレーム側ベースプレー
ト１３とピンチロール側ベースプレート１２の２枚に厚
みを分割されたベースプレートはその相互間に緩衝層２
０として合成樹脂層を挟んでいる。この合成樹脂層は、
ピンチロール１０が鋼管７０に当ったとき、鋼管７０に
疵や凹みを与えないように衝撃力を吸収するものであ
る。また、フレーム側ベースプレート１３とピンチロー
ル側ベースプレート１２とは、支点ピン１４と複数のガ
イドピン１５によって結合されている。支点ピン１４は
ピンチロール１０の中心を通ってベースプレート面に直
角な軸と同軸に２枚のベースプレート１２、１３を貫通
している。ガイドピン１５は、ベースプレート１２の周
縁部近傍に設けられ、２枚のベースプレート１２、１３
を貫通している。このガイドピン１５がピンチロール側
ベースプレート１２を挿通する部分にはベースプレート
１２の面を摺動する大きなワッシャ１７が設けられ、ガ
イドピン１５はこのワッシャを介してナット１７ａで止
められている。そして、ガイドピン１５のピンチロール
側ベースプレート１２の孔は図３に示すように長孔１８
となっている。この長孔１８はガイドピン１５を挿通し
たままピンチロール側ベースプレート１２が支点ピン１
４に対して微小角回動可能にするものである。この微小
角度は±２度程度でよい。この微小角回動は、一双のピ
ンチロール１０、１０がずれて設けられているために、
鋼管７０を強く抑えた時、ピンチロール１０がねじれて
スキュー角を生じ鋼管７０を軸方向に移動させる推力が
働くのを防止するものである。

【００１６】図２はフレーム側ベースプレート１３の平
面図で２個のピンチロールに対応する２枚のベースプレ
ートを取り付ける広さを有している。そして、一双のピ
ンチロール１０のそれぞれの支点ピン１４を挿入する孔
１４ａを備えている。また、ガイドピン１５を挿入する
多数の孔１５ａをそれぞれ備えている。なお、図１に示
すテーパピン１６は、２枚の分割したベースプレート１
２、１３を取り付けるときに、位置合わせのために用い
るものであり、組立て後は抜き取っておくものである。

【００１７】以上説明した実施例のようにピンチロール
の取付構造を構成したので、従来のピンチロールで鋼管
を抑えるときのように衝突して鋼管に疵を与えることは
なく、また、焼入中に鋼管が推力によって軸方向に送ら
れることもなくなった。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、鋼管の焼入装置におい
て、ピンチロールが鋼管に衝突して、鋼管に凹みや疵を
生じたり、鋼管に軸方向推力を発生させることがなくな
った。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のピンチロールの１個の側面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ矢視図である。

【図４】ピンチロールの側面図である。

【図５】ピンチロールの一部断面正面図である。

【図６】鋼管の回転焼入装置の要部側面図である。

【図７】図６の正面図である。

【符号の説明】

１０ ピンチロール １１ ブラケット １２ ピンチロール側ベースプレート １３ フレーム側ベースプレート １４ 支点ピン １５ ガイドピン １６ テーパピン １７ ワッシャ １７ａ ナット １８ 長孔 ２０ 緩衝層 ３０ 取付台 ３１ シャックルプレート ３２ シャックル ３３ ガイドロッド ３４ 案内筒 ３５ 駆動装置 ５０ ターニングローラ ５１ 架台 ６０ 揺動レバー ６１ 揺動装置 ７０ 鋼管 １００ フレーム １０１ 回動軸 １０２ 下側スイングアーム １０３ 上側スイングアーム １０４ フランジ １０５ ピンチロール取付フレーム １１０ 水

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼管を回転させながら水中に浸漬させて
   焼入をする鋼管の回転焼入装置において、ターニングロ
   ーラ上に鋼管位置を拘束するピンチロールの取付ブラケ
   ットのベースプレートをフレーム側とピンチロール側の
   ２枚に形成し、該２枚のベースプレート間に緩衝層を介
   装すると共に、該２枚のベースプレートを貫通する１本
   の支点ピン及び複数本のガイドピンを設け、前記ピンチ
   ロール側のベースプレートのガイドピン孔は、該ピンチ
   ロール側のべースプレートが前記支点ピン廻りに微小角
   回動可能な長孔としたことを特徴とする鋼管の回転焼入
   装置。