JPS5848243B2 - 管圧延機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は継目無管の傾斜ロール圧延機に関するものであ
る。

傾斜ロール圧延機とは継目無管（例えば継目無鋼管）を
穿孔または圧延する際に用いられるバレルロール穿孔機
，コントロール穿孔帰，ディスクロール穿孔機，エロン
ゲータ，エコライザ，３ロール穿孔機，アツセルミル，
リーラー，ロータリサイザー，ロータリエクスパンダ等
ロール軸がパスラインに対して傾斜した管圧延機を総称
するが、ここではそのうち圧延ロールが２本のものを対
象とする。

従来の傾斜ロール圧延機は２本の傾斜した圧延ロールの
間隙に管の飛び出しを防ぎかつ外径を決定するために、
板状のガイドシューを配設していた。

ところで、圧延された管の肉厚精度は圧延される前の管
の肉厚精度および均熱度のほか、この傾斜ロール圧延機
におけるミルセッティングに大きく影響される。

このミルセッティングのうち最も太き《影響を与えるの
は上記ガイドシューの間隔である。

傾斜ロール圧延機では圧延パスはロール対，ガイドシュ
一対とその中心にマンドレル先端部に支持されたプラグ
によって構成され、管はこのパスに充満することはな《
、変形にはかなりの自由度が与えられている。

ガイドシューの間隔が広いと高速で回転する管は振動し
、同時にプラグやそれを支えるマンドレルが振動し、管
とプラグはロールの最短間隔部より間隔の広いどちらか
のガイドシュー側へ逃げて管の肉厚は定まらないばかり
か、これら振動にともなう新たな肉厚の変動を惹起する
。

圧延後の管の外径もガイドシュー間隔に最も影響を受け
るのであるが、ガイドシュー間隔が広い場合には、これ
によって管の外径を整えることは不可能となる。

管の肉厚精度と外径精度を向上するために最近次第にガ
イドシュー間隔が狭ばめられてきたが、ガイドシューに
かかる管の摩擦抵抗と熱負荷が増大し、ガイドシューの
寿命が短かくなるばかりか管の外面に著るしい引掻疵を
生じ、場合によっては管の表面をもぎ取り、これを管の
他の部分に圧着したり、管の表面に割れを生じたりする
。

これらの問題はガイドシューの材質，形状あるいは冷却
方法のみではもはや十分な解決を得るのは困難であるが
、旧来のガイドシュー間隙を広めた圧延法に戻ればこれ
らの問題は緩和されるが、管の寸法精度の悪化は避けら
れず、新しい解決のための方法又は装置が望まれていた
。

本発明は傾斜ロール圧延機において品質の優れた管を圧
延するためのガイド手段に関するものである。

本発明の管圧延機は従来の傾斜ロール圧延機と同様にパ
スラインに対して互に反対方向に傾斜し、同方向に駆動
する２本の圧延ロールをもつ。

ロールの形状はバレルタイプ，コーンタイプ，ディスク
，タイプ，円柱タイプ，マッシュルームタイプあるいは
段付タイプなど種々あるが、特定されるものではない。

本発明の管圧延機の特徴は圧延ロールの間隙方向に片側
に２本以上、合せて４本以上のガイドローラーを配設す
ることにある。

こうすることによって滑り摩擦をころがり摩擦に変える
ことが出来、ガイドの寿命を向上できる。

第１図は本発明の実施例であって、圧延ロール１，１′
の間隙部に４本のガイドローラ−２，２′、３，３′が
配設され、管５の膨出と飛出しを抑えている。

ガイドローラ−２，２′、３，３′は管の外面を拘束し
その軸受部が公知のロールを支持する方法によって支持
されている。

ガイドローラーは強制回転駆動することも出来るが、実
用的には堅牢な構造とするために、強制回転駆動しない
構造が好ましい。

また、ガイドローラーの実働部分は直円柱又は円錐台形
であるが、入側および出側端部に逃げのアールを取るの
でやや紡錘状に近づいた形となる。

管の内部にはプラグ６が挿入され、管はブラグ６とロー
ル１又は１′間で半回転毎に肉厚を圧減されている。

図面中の矢印はすべて各部の運動の方向を示している。

第２図は本発明の他の例であって、ガイドローラーは図
の様に２．７，？，３．３′，γと６本である。

ガイドローラーの本数が多くなるほど管を無理なく変形
できるが、ガイドローラーの強度が低下するので第３図
に示す如くバックアップロール４を設け、ガイドローラ
ーを支持することが好ましい。

該バックアップロール４は第２図中に破線７で示す様な
バックアップブロックに変えることができる。

すなわち、上下各々３本のガイドローラーをそれぞれバ
ックアップブロック７の摺動面で受けており、該摺動面
は水又は潤滑油で潤滑と冷却を行なうことができる。

第４図は本発明の第１図の側面図である。

圧延ロール軸８，８′はパスライン９に対してそれぞれ
反対方向に０１傾斜しており管にらせん状の運動を与え
る。

ガイドロールの軸１０はパスライン９に対してθ２傾斜
させることができる。

第５図は第１図の平面図である。

ガイドローラー軸１０，１σはパスライン９に対してθ
３又はθ４傾斜させることが出来る。

本発明のガイドローラーを用いた場合にはパスラインと
垂直な断面では第１図に示す様に管５は圧延ロール１，
１′とガイドローラー２ ． ２’， ３ ．３′に包
囲され、管内にプラグ６が挿入され、これらの工具によ
って圧延パスが構成されている。

管の長さ方向には第４図および第５図に示す様な圧延パ
スが構成されている。

管はこのパス内に充満することはなく、各々の工具と１
〜２箇所で接触するに過ぎず、ガイドローラー間隔が狭
いほど管の変形の自由度が減少し寸法が安定する。

図面はすべてバレルタイプのロールを示しているが、従
来の傾斜ロール圧延機に用いられている他のタイプのロ
ールもすべて第５図の例の様に圧延機中心部近傍でロー
ル間隔が最も狭《なる様にロールを配置している。

管はこのロール間隔が最も狭くなった位置（ゴージ部）
から出側へ向って約２００間の間でほとんどの加工を受
けることになる。

ロール表面はゴージ部から出側へ向ってパスセンターか
らほぼ直線状に遠ざかり、このロール表面の逃げ角（出
側面角）をθ５とするとガイドローラーの母線とバスラ
インのなす角０′２は、一般にはほぼこれと等しくし、
２度から６度の範囲を用いる。

この工程で縮管馨目的とする場合はθ５はＯ度から３度
の間に選び、０′２は３度から−３度の間に選ぶのが好
ましい。

この場合にガイドローラーが円錐台の場合にはガイドロ
ーラーの中心軸は、θ′２に円錐面角を加えてパスライ
ンとθ２傾斜することになる。

圧延後の管の外径Ｄはゴージ部のロール間隔Ｇ，ロール
の出側面角θ５，ガイドローラー母線とパスラインのな
す角０′２と肉厚圧下が完了する点のゴージからの距離
Ｌとの関係でほとんど決定されＤ中Ｇ＋Ｌ（ｔａｎθ５
＋ ｔａｎ Ｏｌ２）で与えられる。

ガイドローラー回転軸がロール方向にパスライン９とな
す角θ３，θ４は一般にはロール出側円錐部とガイドロ
ーラー３，３′間の間隙が互に最小と１１ なる様に選ばれる。

すなわち−０３：ｌ：ｌ：−θ４中θ５２２ に選ばれる。

このとき、ガイドローラーの円錐角１１ もー０３又は−０４に等し《する。

しかし管の前２２ 進速度を大きくしようとする場合には、ガイドローラー
表面が管と同等以上の前進速度成分で運動する様に０３
，θ４を決めることが出来る。

すなわち第５図においてガイドローラー３，３′はパス
ライン９を隔てて見ているのであるが、この図面の場合
でロール１で圧延された管は回転と同時に出側（図面の
右側）に進んでガイドローラー３、続いてガイドローラ
ー３′で外径を圧延されロール２へ進む際に、ガイドロ
ーラ−３，３′が管と接触する部分で管の前進を助ける
方向に運動する様に傾斜する。

こうするためにはθ４をロール傾斜角θ２と等しいが数
度程度まで大きくする。

θ３はθ４と同方向に等角度をとる。

この場合にはガイドローラーは直円柱が好ましい。

なお、ガイドローラーの回転軸がパスラインに対して傾
斜している場合は、バックアップロールと長さをもって
接触するために相隣り合うガイドローラーの回転軸が同
一平面上に存在し、かつ両ガイドローラーの寸法形状が
同一であることが好ましい。

バックアップブロックの場合は、各々のガイドローラー
の形状に合った溝を刻設できるので、ガイドローラーの
形状と傾斜の設計の會由度は大きくなる。

上記のように構成したガイドローラーは次の機能を有す
る。

（１） 圧延中の管をパスライン上に保つ。

（２）回転圧延による管の外径の膨出を抑制し、外径精
度を向上する。

（３）管の回転方向に管の外径を圧延し、圧延中の管を
パスライン上に強固に拘束する。

こうすることによって管の外径精度および肉厚精度を向
上し、さらには肉厚変化のほとんどを長さの変化に変え
ることができる。

（４）管の外面にシューマークをつげたり、管肉をむし
り取ることなく、管外面をなめらかに整形する。

（１） ， （２）は従来法においても可能であるが、
（３） ， （４）は比較的薄肉の管を圧延する場合に
特に重要であり、本発明で始めて可能となるものである
。

バックアップロールおよびバックアップブロックは本発
明のガイドローラーが十分にその機能を発揮出来る様に
、ガイドローラーを回転自在にかつ強固に支持する機能
を有する。

ガイドローラーはあらかじめパスラインから所定の距離
にセットされ、圧延中は一定の間隔に保たれるのである
が、例えば圧延後の管厚が厚い場合には管の両端近傍の
外径は小さくなる傾向があるので、全長にわたり均一な
外径の管とするために、前後端部圧延時にガイドローラ
ー間隔を大きくすることもできる。

圧延後の管厚が薄い場合にはこれと逆の傾向が現われる
ので、ガイドローラー間隔は逆方向の操作を行なうこと
になる。

この様な場合には、ガイドローラーはバックアップロー
ル又はバックアップブロックと一体的に移動される。

以上の様なガイドローラーにより傾斜ロール圧延機にお
いて管の肉厚精度および外径精度が良好でかつ引掻疵の
ない品質の優れた管を圧延できる。

なおガイドローラーがロール間隙方向の片側に１個づつ
しかない場合は厚肉管のみしか圧延できず、一般に圧延
される様な薄肉管を圧延しようとすると、圧延ロールと
ガイドローラー間の間隙へ管が進入し、辺部がー、こん
だ４角形となり、回転できないか、又は管壁が破れてし
まう。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図，第３図は本発明の管圧延機主要部の横
断面図、第４図は第１図の側面図、第５図は第１図の平
面図である。 １，１′・・・圧延ロール、，２．２！，７’・・・ガ
イドローラー、３．３’，γ・・・ガイドローラー ４
・・・バックアップロール、５・・・管、６・・・プラ
グ、７・・・バックアップブロック、８，８′・・・圧
延ロール軸、９・・・パスライン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ １対の圧延ロールをパスセンターラインを隔てて互
   に反対方向に傾斜し、該圧延ロールを同方向に駆動して
   管を圧延する装置において、前記圧延ロールと共にパス
   ラインを包囲する如く４本以上のガイドローラーを配設
   した管圧延機。