JPS5950906A - 穿孔圧延機におけるプツシヤ−制御方法 - Google Patents
穿孔圧延機におけるプツシヤ−制御方法Info
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- JPS5950906A JPS5950906A JP57162145A JP16214582A JPS5950906A JP S5950906 A JPS5950906 A JP S5950906A JP 57162145 A JP57162145 A JP 57162145A JP 16214582 A JP16214582 A JP 16214582A JP S5950906 A JPS5950906 A JP S5950906A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/78—Control of tube rolling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B19/00—Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work
- B21B19/02—Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work the axes of the rollers being arranged essentially diagonally to the axis of the work, e.g. "cross" tube-rolling ; Diescher mills, Stiefel disc piercers or Stiefel rotary piercers
- B21B19/04—Rolling basic material of solid, i.e. non-hollow, structure; Piercing, e.g. rotary piercing mills
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B25/00—Mandrels for metal tube rolling mills, e.g. mandrels of the types used in the methods covered by group B21B17/00; Accessories or auxiliary means therefor ; Construction of, or alloys for, mandrels or plugs
- B21B25/02—Guides, supports, or abutments for mandrels, e.g. carriages or steadiers; Adjusting devices for mandrels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、プッシャーによって素材を主ロールに押込み
、素材を主ロールに噛込ませて穿孔する穿孔圧延機にお
けるプッシャー制御方法に関する。
、素材を主ロールに噛込ませて穿孔する穿孔圧延機にお
けるプッシャー制御方法に関する。
を
継目無鋼管の製造に用いられる穿孔圧延機は、主ロール
によって素材に回転力を与え、素材をプラグに対して移
送することにより、素材をプラグによって穿孔可能とし
ている。上記主ロールは、数千ＫＷの電動機により駆動
され、約６ ｍ７７秒程鹿の周速で回転している。そこ
で、素材は、上記主ロールに噛込むのに、ブツシャ−に
よる押込み作用下で主ロールに押込まれている。
によって素材に回転力を与え、素材をプラグに対して移
送することにより、素材をプラグによって穿孔可能とし
ている。上記主ロールは、数千ＫＷの電動機により駆動
され、約６ ｍ７７秒程鹿の周速で回転している。そこ
で、素材は、上記主ロールに噛込むのに、ブツシャ−に
よる押込み作用下で主ロールに押込まれている。
ここで、上記プッシャーが素材に加える押込速度が過大
である場合には、素材先端の主ロールとの接触部分のみ
が局部変形して賓易に楕円化し、ステイツカー現象と称
される哨込み不良る１牛する。
である場合には、素材先端の主ロールとの接触部分のみ
が局部変形して賓易に楕円化し、ステイツカー現象と称
される哨込み不良る１牛する。
上記ヌテイツカー現象が生ずる場合には、噛込み不良に
よって穿孔圧延機の生産性が悪化し、主ロール、および
素材を主ロール間で支持するガイドシューに、早期摩耗
および鉄片焼付を生ずる。
よって穿孔圧延機の生産性が悪化し、主ロール、および
素材を主ロール間で支持するガイドシューに、早期摩耗
および鉄片焼付を生ずる。
本発明は、ブツシャ−が素材に加える押込速度を適正と
し、ステイツカー現象の発生を防ＩＥすることができる
穿孔圧Ｑ ｐＪにおけるプッシャー制ｍ１方法を提供す
ることを目的とする。
し、ステイツカー現象の発生を防ＩＥすることができる
穿孔圧Ｑ ｐＪにおけるプッシャー制ｍ１方法を提供す
ることを目的とする。
上記目的を達成するために、木４３明は、ブツシャ−に
よって素材を主ロールに押込み、−竹相を主ロールに噛
込ませて穿孔する穿孔圧（ｐｉＥ ｆ９４におけるブツ
シャ−制御方法において、主ロールへの噛込み完了時に
おける素材の軸方向速度を予め殊定し、該素材の軸方向
速度をプッシャーが素材に加える押込速度の上限とする
ようにしたものである。
よって素材を主ロールに押込み、−竹相を主ロールに噛
込ませて穿孔する穿孔圧（ｐｉＥ ｆ９４におけるブツ
シャ−制御方法において、主ロールへの噛込み完了時に
おける素材の軸方向速度を予め殊定し、該素材の軸方向
速度をプッシャーが素材に加える押込速度の上限とする
ようにしたものである。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は、本発明が適用される穿孔圧延機を示す平面図
、第２図は同穿孔圧延機におけるプッシャーの移動パタ
ーンを示す線図、第３図は同穿孔圧延機における穿孔状
便を示す断面図、第４図は第３図の平面図、熾５１図は
第３図の正面図、第６図は同穿孔圧延機におけるプッシ
ャーの制御系統図である〇 第１図および第３図に示すように、穿孔圧延機は、２個
のバレル型主ロール１１と、マンドレル１２の先端に取
付けられたプラグ１３によって素材１４を穿孔し、素管
１５を得ることを可能としている。上記２個の主ロール
１１は、同一方向に同一速度で回転しており、そのロー
ル軸は第４図１に示すように素材送り方向に対して角度
θで峨斜している。そこで、主ロール１１の間に噛込ま
れた素材１４は主ロール１１の摩擦力作用下で回転する
／！：乏もに軸方向に前進し、主ロール１１に噛込んで
からプラグ１３の先端に達するまで（こ、主ロール１１
によって強く連続的ブＳ半径）方向の引張りと圧縮の回
転鍛造を受けて、中心部を崩壊しやすい状四乏された後
、プラグ１３によって穿孔され、さらに主ロール１１と
プラグ１３との間で半回転ごとに圧延を受け、内面の比
較的渭らかな素管１５となる。なお、素材１４は主ロー
ル１１の間で第５図に示すカイトシュー１６により支持
されている。
、第２図は同穿孔圧延機におけるプッシャーの移動パタ
ーンを示す線図、第３図は同穿孔圧延機における穿孔状
便を示す断面図、第４図は第３図の平面図、熾５１図は
第３図の正面図、第６図は同穿孔圧延機におけるプッシ
ャーの制御系統図である〇 第１図および第３図に示すように、穿孔圧延機は、２個
のバレル型主ロール１１と、マンドレル１２の先端に取
付けられたプラグ１３によって素材１４を穿孔し、素管
１５を得ることを可能としている。上記２個の主ロール
１１は、同一方向に同一速度で回転しており、そのロー
ル軸は第４図１に示すように素材送り方向に対して角度
θで峨斜している。そこで、主ロール１１の間に噛込ま
れた素材１４は主ロール１１の摩擦力作用下で回転する
／！：乏もに軸方向に前進し、主ロール１１に噛込んで
からプラグ１３の先端に達するまで（こ、主ロール１１
によって強く連続的ブＳ半径）方向の引張りと圧縮の回
転鍛造を受けて、中心部を崩壊しやすい状四乏された後
、プラグ１３によって穿孔され、さらに主ロール１１と
プラグ１３との間で半回転ごとに圧延を受け、内面の比
較的渭らかな素管１５となる。なお、素材１４は主ロー
ル１１の間で第５図に示すカイトシュー１６により支持
されている。
吉ころで、上へ己素材１４は、ブツシャ−１７によって
トラフ１８−ヒから主ロール１１に押込まれ、主ロール
１１に噛込み可能とさね、でいろ。ブツシャ−１７は、
直流電動機１９により、ピニオン２０、ラック２１を介
して駆動■１熊とさ１１．ている。直流電動機１９は、
電磁ブレーキ２２、回転発電機からｌ、（る速度検出器
２３、カムリミットスイッチ２４、ロータリーエンコー
ダからなる位餘、＋？１出器２５５：備えている。
トラフ１８−ヒから主ロール１１に押込まれ、主ロール
１１に噛込み可能とさね、でいろ。ブツシャ−１７は、
直流電動機１９により、ピニオン２０、ラック２１を介
して駆動■１熊とさ１１．ている。直流電動機１９は、
電磁ブレーキ２２、回転発電機からｌ、（る速度検出器
２３、カムリミットスイッチ２４、ロータリーエンコー
ダからなる位餘、＋？１出器２５５：備えている。
ここで、上記プッシャー１１による累月１４０）搬送パ
ターンは第２図に示す通りである。すなわち、素材１４
は、押込み開始から時間ｔ１までの間にプリフィードさ
れ、その後時間ｔ２まで待機され、時間ｔ２から時間ｔ
３の間にファイナルブツシュされて後述するような適正
な押込速度下で主ロール１１に押込まれる。なお、素材
１４を主ロール１１に押込んだ後のプッシャー１７は、
時間ｔ３から時間ｔ４の間に後退動作する。
ターンは第２図に示す通りである。すなわち、素材１４
は、押込み開始から時間ｔ１までの間にプリフィードさ
れ、その後時間ｔ２まで待機され、時間ｔ２から時間ｔ
３の間にファイナルブツシュされて後述するような適正
な押込速度下で主ロール１１に押込まれる。なお、素材
１４を主ロール１１に押込んだ後のプッシャー１７は、
時間ｔ３から時間ｔ４の間に後退動作する。
しかして、上記ブツシャ−１１が素材１４に加える押込
速度は、主ロール１１への噛込み完了時における素材１
４の軸方向速度をその上限とされている。すなわら、ブ
ツシャ−１７による押込速度を上記のように設定するこ
とにより、素材１４はきわめて円滑に主ロール１１に噛
込み、スティツカー現象を生ずることがない。なお、上
記押込速度の下限は、押込速度の低下による素材先端部
の過冷却、および生産性の低下を回避可能とする速度、
例えば０．２ｍ／秒程度に設定される。
速度は、主ロール１１への噛込み完了時における素材１
４の軸方向速度をその上限とされている。すなわら、ブ
ツシャ−１７による押込速度を上記のように設定するこ
とにより、素材１４はきわめて円滑に主ロール１１に噛
込み、スティツカー現象を生ずることがない。なお、上
記押込速度の下限は、押込速度の低下による素材先端部
の過冷却、および生産性の低下を回避可能とする速度、
例えば０．２ｍ／秒程度に設定される。
次に、上記プッシャー１７が素材１４に加える押込速度
の上限を、より具体的に設定する方法について説明する
。まず、実穿孔時間の理論穿孔時間に対する穿孔効率η
は、累月１４の材質、主ロール１１の最小ロール間隔（
ゴージ）、ゴージ部より入側へのプラグ先進璧（リード
）等の穿孔条件によって定まり、下記（１）式によつ４
表わされる。
の上限を、より具体的に設定する方法について説明する
。まず、実穿孔時間の理論穿孔時間に対する穿孔効率η
は、累月１４の材質、主ロール１１の最小ロール間隔（
ゴージ）、ゴージ部より入側へのプラグ先進璧（リード
）等の穿孔条件によって定まり、下記（１）式によつ４
表わされる。
ただし、上記（１）式におい”（、ｖ□は素管１５の軸
方向速度、■Ｒは主ロール１１の周速度、θは主ロール
１１の素材送り方向に対するや、「１斜角度である。そ
こで、−上記素管１５の軸方向速度ＶＨは、上記（１）
式に八づき、下記（２）式によって表わさＪｌ、る。
方向速度、■Ｒは主ロール１１の周速度、θは主ロール
１１の素材送り方向に対するや、「１斜角度である。そ
こで、−上記素管１５の軸方向速度ＶＨは、上記（１）
式に八づき、下記（２）式によって表わさＪｌ、る。
ｖＨ＝η・π・１）Ｒ−Ｎ−由０・（９）ただし、上記
（２）式において、Ｔ）Ｒは主ロール１１の最大外径、
Ｎは主ロール１１の回転速度である。
（２）式において、Ｔ）Ｒは主ロール１１の最大外径、
Ｎは主ロール１１の回転速度である。
そこで、素材１４の断面積を八〇、素管１５の同面積を
ＡＨとし、素側１４と素管１５とに体積一定則を適用す
れば、主ロール１１への噛込み完了時における素材１４
の＋Ｍ方向速度ＶＢは、下記（３）式で表わされる。
ＡＨとし、素側１４と素管１５とに体積一定則を適用す
れば、主ロール１１への噛込み完了時における素材１４
の＋Ｍ方向速度ＶＢは、下記（３）式で表わされる。
ここで、上記素材１４の断面積ＡＢ１および素管１５０
）Ｋｎ面’ｌｆ（Ａｌｓ ＋ｉ、下ｉｅ （４■式およ
ヒ（５）式ニヨッて表わされる。
）Ｋｎ面’ｌｆ（Ａｌｓ ＋ｉ、下ｉｅ （４■式およ
ヒ（５）式ニヨッて表わされる。
Ａ、 ＝−］）Ｂ（４１
ＡＨ＝π・Ｓ＋＋・（１）、 −Ｓ、□）（５）ただし
、上記（４）式においてＤＢは素材１４の外径、上記（
５）式における１）１■は素管１５の外径、近は素管１
５の肉厚である。そこで、前記（３）式ｌこ、上記（４
）式、（５１式を代入すれば、前記素ｔｌＩ４の軸方向
速度ＶＢは、下記（６）式によって表わされる。
、上記（４）式においてＤＢは素材１４の外径、上記（
５）式における１）１■は素管１５の外径、近は素管１
５の肉厚である。そこで、前記（３）式ｌこ、上記（４
）式、（５１式を代入すれば、前記素ｔｌＩ４の軸方向
速度ＶＢは、下記（６）式によって表わされる。
ＶＢ−４πη・Ｄ、、Ｎ−８Ｈ・（ＤＨ−８，）由θ／
ＤＢ２ ・（６）そこで、プッシャー１７が素材１
４に加える押込速度Ｖ、は、より具体的には、下記（方
式に示す通りとなり、穿孔圧延機の設定条件、素材の材
質、寸法、素管の寸法によって衿定可もヒ七なる。
ＤＢ２ ・（６）そこで、プッシャー１７が素材１
４に加える押込速度Ｖ、は、より具体的には、下記（方
式に示す通りとなり、穿孔圧延機の設定条件、素材の材
質、寸法、素管の寸法によって衿定可もヒ七なる。
ｖｐ 〈４πη・Ｉ）Ｒ，Ｎ−８，・（１，）Ｈ−Ｓ、
１）ｑＩｎθ／１）Ｂ２−−− （７，１なお、上記（
７）式における穿孔Ｈｒ率ηは、同一φ件下ですでに穿
孔された先行柵において得られた値が、フィードバック
さｉｌ、て用いら扛ろ。ここで、先行材Ｉ（おける７孔
効率ηは、（ＩＩえは、以−１：’ Ｏ）ようにして求
められる。ずｆ、ｊ ４−）ち、まず 、１１’ｐ薗叩
札時間Ｉｌ＋。か上記（８）式によって表わさイする０
＋ｐ：＝”Ｈ／、・１）Ｒ−Ｎ値θ （８）たたし
、上記（８）式において１ノ８．は穿佳完ｒＰの素管１
５の長さである。次シこ、王ロール１１を駆動している
直流電動機１９における穎、流値０）立−Ｌり時点すな
イつち素■１５の穿孔開始時点と、その立下り時点すな
わち素管１５の穿孔終了時点との時間間隔を検出するこ
七により、その横出値を実穿孔時間Ｉｌ＋とする。そこ
で、穿孔効率ηは、下記（９）式によって詐定される。
１）ｑＩｎθ／１）Ｂ２−−− （７，１なお、上記（
７）式における穿孔Ｈｒ率ηは、同一φ件下ですでに穿
孔された先行柵において得られた値が、フィードバック
さｉｌ、て用いら扛ろ。ここで、先行材Ｉ（おける７孔
効率ηは、（ＩＩえは、以−１：’ Ｏ）ようにして求
められる。ずｆ、ｊ ４−）ち、まず 、１１’ｐ薗叩
札時間Ｉｌ＋。か上記（８）式によって表わさイする０
＋ｐ：＝”Ｈ／、・１）Ｒ−Ｎ値θ （８）たたし
、上記（８）式において１ノ８．は穿佳完ｒＰの素管１
５の長さである。次シこ、王ロール１１を駆動している
直流電動機１９における穎、流値０）立−Ｌり時点すな
イつち素■１５の穿孔開始時点と、その立下り時点すな
わち素管１５の穿孔終了時点との時間間隔を検出するこ
七により、その横出値を実穿孔時間Ｉｌ＋とする。そこ
で、穿孔効率ηは、下記（９）式によって詐定される。
η＝ｉ７Ｔ、、 ・・ （９）
次に、第６図を参照して、上記プッシャー１７の押込速
度制御方法を説明する。制御器２６−（は、素材諸元設
定器２７から素材１４の材質、寸法が入力され、素管諸
元設定器２８から素管１５の寸法が入力され、穿孔条件
設定器２９から穿孔圧延機の各部寸法および各部設定値
が入力される。制御器２６は、前記（７）式に基づいて
上記各設定器からの入力値を演算処理し、適正押込速度
Ｖｐを設定する。制御器２６は、直流′電動機１９に与
える駆動電圧を制？ｉｌｌ＋することにより、ブツシャ
−１７を一上記適正押込速度Ｖｐで作動可能とする。な
お、制御器２６は、前記各設定値からの入力値に基づき
、プッシャー１７が素材１４に与える適正押込力をも演
η、シ、直流電動機１９に与える駆動直流を制御するこ
とにより、ブツシャ−１７が素材１４に加える押込力を
も適正状態に制御可能としている。また、制御器２６は
、連層検出器２３、位置検出器２５からのフィードバッ
ク値に基づき、直流電動機１９をフィードバック制御し
ている。
度制御方法を説明する。制御器２６−（は、素材諸元設
定器２７から素材１４の材質、寸法が入力され、素管諸
元設定器２８から素管１５の寸法が入力され、穿孔条件
設定器２９から穿孔圧延機の各部寸法および各部設定値
が入力される。制御器２６は、前記（７）式に基づいて
上記各設定器からの入力値を演算処理し、適正押込速度
Ｖｐを設定する。制御器２６は、直流′電動機１９に与
える駆動電圧を制？ｉｌｌ＋することにより、ブツシャ
−１７を一上記適正押込速度Ｖｐで作動可能とする。な
お、制御器２６は、前記各設定値からの入力値に基づき
、プッシャー１７が素材１４に与える適正押込力をも演
η、シ、直流電動機１９に与える駆動直流を制御するこ
とにより、ブツシャ−１７が素材１４に加える押込力を
も適正状態に制御可能としている。また、制御器２６は
、連層検出器２３、位置検出器２５からのフィードバッ
ク値に基づき、直流電動機１９をフィードバック制御し
ている。
以上のように、本発明に係る穿孔圧延機におけるプッシ
ャー制御方法は、主ロールへの噛込み完了時における素
材の軸方向速度を予め銹定し、該素材の軸方向速度をブ
ツシャ−が累月に加える押込速度の上限上するようにし
たので、素材は）敬めて円滑に主ロールに噛込み可能と
なり、ステイツカー現象の発生を防止するこ七が町６ヒ
とｉ／、Ｊる。
ャー制御方法は、主ロールへの噛込み完了時における素
材の軸方向速度を予め銹定し、該素材の軸方向速度をブ
ツシャ−が累月に加える押込速度の上限上するようにし
たので、素材は）敬めて円滑に主ロールに噛込み可能と
なり、ステイツカー現象の発生を防止するこ七が町６ヒ
とｉ／、Ｊる。
第１図は本発明が適用される穿孔圧延機を示す平面図、
第２図は同穿孔圧延Ｉ！＆に−６けるブツシャ−の移動
パターンを示す線図 ７．（・、 ３ ＋ｉ＜目、を同
芽孔圧延機における穿孔状態を示す１而１￥１、第４図
は第３図の平面図、第５図は犀３図のｉＦ、面図、ｓ＜
６図は同７孔圧延機におけるブツシャ−の制御系統図で
ある。 １１ 主ロール、１３ プラク、１４ 素材、１５ 素
管、１トブツシャー、 １９・・・直流電動機、２６ 制御器。 代理人 弁理士 塩 川 修 治 第３図 第４図 第５図 １１
１１第６図
第２図は同穿孔圧延Ｉ！＆に−６けるブツシャ−の移動
パターンを示す線図 ７．（・、 ３ ＋ｉ＜目、を同
芽孔圧延機における穿孔状態を示す１而１￥１、第４図
は第３図の平面図、第５図は犀３図のｉＦ、面図、ｓ＜
６図は同７孔圧延機におけるブツシャ−の制御系統図で
ある。 １１ 主ロール、１３ プラク、１４ 素材、１５ 素
管、１トブツシャー、 １９・・・直流電動機、２６ 制御器。 代理人 弁理士 塩 川 修 治 第３図 第４図 第５図 １１
１１第６図
Claims (1)
- （１）プッシャーによって素材を主ロールに押込み、素
材を主ロールに噛込ませて穿孔する穿孔圧延機における
ブツシャ−制御方法において、主ロールへの噛込み完了
時における素材の軸方向速度を予め算定し、該素材の軸
方向速度をプッシャーが素材に加える押込速度の上限と
することを特徴とする穿孔圧延機におけるプッシャー制
御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57162145A JPS5950906A (ja) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | 穿孔圧延機におけるプツシヤ−制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57162145A JPS5950906A (ja) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | 穿孔圧延機におけるプツシヤ−制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5950906A true JPS5950906A (ja) | 1984-03-24 |
Family
ID=15748888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57162145A Pending JPS5950906A (ja) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | 穿孔圧延機におけるプツシヤ−制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5950906A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007116821A1 (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 継目無管の製造方法 |
| JP2016221548A (ja) * | 2015-06-01 | 2016-12-28 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ビレットの穿孔圧延方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS52119459A (en) * | 1976-03-31 | 1977-10-06 | Sumitomo Metal Ind | Method of manufacturing seamless steel pipe |
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1982
- 1982-09-20 JP JP57162145A patent/JPS5950906A/ja active Pending
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