JPS5961513A - マンドレルミルの圧延制御方法 - Google Patents
マンドレルミルの圧延制御方法Info
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- JPS5961513A JPS5961513A JP57171870A JP17187082A JPS5961513A JP S5961513 A JPS5961513 A JP S5961513A JP 57171870 A JP57171870 A JP 57171870A JP 17187082 A JP17187082 A JP 17187082A JP S5961513 A JPS5961513 A JP S5961513A
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- rolling
- mandrel
- mill
- mandrel bar
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- 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
- B21B17/00—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling
- B21B17/02—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling with mandrel, i.e. the mandrel rod contacts the rolled tube over the rod length
- B21B17/04—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling with mandrel, i.e. the mandrel rod contacts the rolled tube over the rod length in a continuous process
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- 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】
〔発明の技術分野〕
本発明は駒材圧延機であるマンドレルミルの圧延制御方
法に関するものである。
法に関するものである。
継目無鋼管は、ピアサ−等で芽孔された管材(素管)に
マンドレルバ−を通したまま一対の前句ロールを備えた
圧延機複数基により(一般には8スタンド構成)連続圧
延されJフ[定の肉厚、長さ、真円度に圧延される。こ
のマンドレルバ−と尚イ」ロールを備えた圧延機群によ
り構成されるマンドレルミルは孔型ロールによる連続圧
延機であるがマンドレルバ−が?#祠圧延の故に重要な
機械擬素としてはいってくることが他の線材、棒鋼等の
条鋼圧延とは異なっている。このマンドレルバ−の圧延
中の挙動、操作がマンドレルミルの生産性及び、圧延後
の管材の品質に多大な影響を与える。現在、マンドレル
ミルはこのマンドレルバ−の操作方法により大別して二
つの圧延方法がある。
マンドレルバ−を通したまま一対の前句ロールを備えた
圧延機複数基により(一般には8スタンド構成)連続圧
延されJフ[定の肉厚、長さ、真円度に圧延される。こ
のマンドレルバ−と尚イ」ロールを備えた圧延機群によ
り構成されるマンドレルミルは孔型ロールによる連続圧
延機であるがマンドレルバ−が?#祠圧延の故に重要な
機械擬素としてはいってくることが他の線材、棒鋼等の
条鋼圧延とは異なっている。このマンドレルバ−の圧延
中の挙動、操作がマンドレルミルの生産性及び、圧延後
の管材の品質に多大な影響を与える。現在、マンドレル
ミルはこのマンドレルバ−の操作方法により大別して二
つの圧延方法がある。
即ち、そのうちの一つの方法は入側テーブル上でマンド
レルバ−を管材に挿入し、圧延中にはマンドレルバ−に
何ら操作を与えることなく圧延を終了してしまう、いわ
ゆる、フルフロート方式マンドレルミルであり、他の一
つはマンドレルバ−を圧延機入側より拘束して圧延中マ
ンドレルバ−の進行速度を一定にしておく、例ばM P
M方式マンドレルミルである。
レルバ−を管材に挿入し、圧延中にはマンドレルバ−に
何ら操作を与えることなく圧延を終了してしまう、いわ
ゆる、フルフロート方式マンドレルミルであり、他の一
つはマンドレルバ−を圧延機入側より拘束して圧延中マ
ンドレルバ−の進行速度を一定にしておく、例ばM P
M方式マンドレルミルである。
第1図にフルフロート方式マンドレルミルの場合におけ
る圧延中の管材速度とマンドレルバ−速度の関係を示す
概念図を示す。第1図において、横軸tは圧延開始後の
時間、そして縦軸は速度であり、V )lは管材先端の
速度、VBはマンドレルバ−の速度、VTは管材後端の
速度である。なお#1 、$2 、#3・・・はスタン
ドナンバーである。#1スタンド噛み込み後、時間t1
までは通管時であり、各スタンド噛み込み毎にマンド
レルバ−速度V 、BはVBzからVB、?まで変化す
る。このVB2は最終スタンド噛み込み後のマンドレル
バ−速度であり、しり抜けを/拗始する時間t2までは
一定である。そしてしり抜は開始後、最終スタンドのみ
の圧延になるまでにマンドレルバ−速度VBはVB3ま
で変化する。
る圧延中の管材速度とマンドレルバ−速度の関係を示す
概念図を示す。第1図において、横軸tは圧延開始後の
時間、そして縦軸は速度であり、V )lは管材先端の
速度、VBはマンドレルバ−の速度、VTは管材後端の
速度である。なお#1 、$2 、#3・・・はスタン
ドナンバーである。#1スタンド噛み込み後、時間t1
までは通管時であり、各スタンド噛み込み毎にマンド
レルバ−速度V 、BはVBzからVB、?まで変化す
る。このVB2は最終スタンド噛み込み後のマンドレル
バ−速度であり、しり抜けを/拗始する時間t2までは
一定である。そしてしり抜は開始後、最終スタンドのみ
の圧延になるまでにマンドレルバ−速度VBはVB3ま
で変化する。
即ち、フルフロート方式マンドレルミルにおい゛〔、通
管時、及び、しり抜は時の各スタンド圧延速度とマンド
レルバ−の相λ」速度は変化する。
管時、及び、しり抜は時の各スタンド圧延速度とマンド
レルバ−の相λ」速度は変化する。
このように圧延中の管材速度とマンドレルバ−の相対速
度が変化することはロールバイト内の中立位置も変化す
ることを意味するものであり、ロールバイト内圧延圧力
分布も変化する。
度が変化することはロールバイト内の中立位置も変化す
ることを意味するものであり、ロールバイト内圧延圧力
分布も変化する。
従って、圧延荷IE、圧延トルク、トルクアーム、及び
先進率等も変化する。
先進率等も変化する。
このように通管時、及びしり抜は時のマンドレルバ−速
度変化のみによっても上記圧延諸特性値が変化し、一定
圧延条件が確保出来ない。
度変化のみによっても上記圧延諸特性値が変化し、一定
圧延条件が確保出来ない。
また、マンドレルミルによる管制の圧延の場合、圧延後
管材の全長に占める通管時及び、しり抜は時の圧延諸特
性値変化の割合が大きい。従つで看1後、全長にわたっ
て均一な肉厚を得ることは困難である。
管材の全長に占める通管時及び、しり抜は時の圧延諸特
性値変化の割合が大きい。従つで看1後、全長にわたっ
て均一な肉厚を得ることは困難である。
また、MPM方式マンドレルミルは、マンドレルバ−を
拘束し、圧延中マンドレルバ−の速度を一定に保持する
ものであり、上記フルフロート方式マンドレルミルで必
然的に生ずるマンドレルバ−速度変化を無くす効果はあ
る。但しマンドレルバ−拘束による潤滑上の問題、最適
マンドレルバ−速度の決定方法、及び制御方法等が未解
決であり、操業の安定性を含めて確立された圧延技術で
はない。従って現時点においては少なくとも国内に於け
るマンドレルミルはフルフロート方式による操業である
。
拘束し、圧延中マンドレルバ−の速度を一定に保持する
ものであり、上記フルフロート方式マンドレルミルで必
然的に生ずるマンドレルバ−速度変化を無くす効果はあ
る。但しマンドレルバ−拘束による潤滑上の問題、最適
マンドレルバ−速度の決定方法、及び制御方法等が未解
決であり、操業の安定性を含めて確立された圧延技術で
はない。従って現時点においては少なくとも国内に於け
るマンドレルミルはフルフロート方式による操業である
。
本発明は、上記事情に鑑みて成されたもので論理的考察
と具体的実験により得られた知見をもとに、マンドレル
ミルの管材連続圧延において、通管時、及びしり抜は喝
にマンドレルバ−の速度制御を実施することにより圧延
後、管材の全長にわたって均一な肉厚を得ることのでき
るようにしたマンドレルミルの肉厚制御方法を提供する
ものである。
と具体的実験により得られた知見をもとに、マンドレル
ミルの管材連続圧延において、通管時、及びしり抜は喝
にマンドレルバ−の速度制御を実施することにより圧延
後、管材の全長にわたって均一な肉厚を得ることのでき
るようにしたマンドレルミルの肉厚制御方法を提供する
ものである。
さらに、具体的にはマンドレルミルによる圧延の特徴を
踏まえ、v拐の肉厚制御を実施すべく圧延荷重の制御を
マンドレルバ−速度制御により実施するものである。
踏まえ、v拐の肉厚制御を実施すべく圧延荷重の制御を
マンドレルバ−速度制御により実施するものである。
即ち、本発明は上記目標を達成するため、−同の溝材ロ
ールを備えた圧延機を複数基鳴し、管14をこれら圧延
機の溝付ロール間に送りながら該管月内のマンドレルバ
−を送ることにより前dL1マンドレルバ−と前記溝材
ロールにより管材を圧延するマンドレルミルにおいて、
前記マンドレルバ−の速度制御手段を設けると共に各圧
延機の圧延荷重を検出し、前記管材が前段から次段の圧
延機へ噛み込まれる時に該前段の圧延荷重の変化分を零
に抑えるべく該変化分に応じてそれぞれ前記マンドレル
バ−の送り込み速度を制御するか、または前記複数基の
圧延機のうち前段側または後段側の隣接する数基の圧延
荷重を検出し、これら数基のうち前段の圧延機から次段
の圧延機への管材噛み込み時に該前段の圧延荷重の変化
分を零に抑えるべく該変化分に応じて前記マンドレルバ
−の送り込み速度を制御し、且つ他の圧延機では張力制
御、圧下制御を併用するようにすることにより肉厚一定
制御を行うようにする。
ールを備えた圧延機を複数基鳴し、管14をこれら圧延
機の溝付ロール間に送りながら該管月内のマンドレルバ
−を送ることにより前dL1マンドレルバ−と前記溝材
ロールにより管材を圧延するマンドレルミルにおいて、
前記マンドレルバ−の速度制御手段を設けると共に各圧
延機の圧延荷重を検出し、前記管材が前段から次段の圧
延機へ噛み込まれる時に該前段の圧延荷重の変化分を零
に抑えるべく該変化分に応じてそれぞれ前記マンドレル
バ−の送り込み速度を制御するか、または前記複数基の
圧延機のうち前段側または後段側の隣接する数基の圧延
荷重を検出し、これら数基のうち前段の圧延機から次段
の圧延機への管材噛み込み時に該前段の圧延荷重の変化
分を零に抑えるべく該変化分に応じて前記マンドレルバ
−の送り込み速度を制御し、且つ他の圧延機では張力制
御、圧下制御を併用するようにすることにより肉厚一定
制御を行うようにする。
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。先ず、実験により得られた具体例について述べ
る。第2図はマンドレルミルに連続圧延実験で得られた
圧延後の管材の先端から後端までの肉厚(最終スタンド
圧下方向)を厚み計で連続的に実測した例で、この場合
、フルフロート方式マンドレルミルで、圧延中管材には
張力がかかるべく各スタンドのロール回転数を設定して
いる。図中←1゛→はしり抜は開始後の領域(Ta1l
;テイル部)であり、←C→は全スタンドにわたって
管材が連続圧延されていた領域(Center;センタ
一部)であり、←)l→は全スタンドへの通管時の領域
(Head ;ヘッド部)である。縦軸は肉厚(Iりで
ありhcl、hc2はセンタ一部の肉厚を示す。センタ
一部とテイル部、及びヘッド部では明らかに肉厚差があ
る。
明する。先ず、実験により得られた具体例について述べ
る。第2図はマンドレルミルに連続圧延実験で得られた
圧延後の管材の先端から後端までの肉厚(最終スタンド
圧下方向)を厚み計で連続的に実測した例で、この場合
、フルフロート方式マンドレルミルで、圧延中管材には
張力がかかるべく各スタンドのロール回転数を設定して
いる。図中←1゛→はしり抜は開始後の領域(Ta1l
;テイル部)であり、←C→は全スタンドにわたって
管材が連続圧延されていた領域(Center;センタ
一部)であり、←)l→は全スタンドへの通管時の領域
(Head ;ヘッド部)である。縦軸は肉厚(Iりで
ありhcl、hc2はセンタ一部の肉厚を示す。センタ
一部とテイル部、及びヘッド部では明らかに肉厚差があ
る。
第3図はマンドレルバ−を拘束し圧延開始から圧延終了
までこのマンドレルバ−の速度を一定に保持した場合の
例であり、各スタンドのロール回転数は前記第2図のフ
ルフロート方式マンドレルミルの実験と同様である。こ
の場合もセンタ一部とテイル部、及びヘッド部で肉厚に
差が出ることに変わりはない。
までこのマンドレルバ−の速度を一定に保持した場合の
例であり、各スタンドのロール回転数は前記第2図のフ
ルフロート方式マンドレルミルの実験と同様である。こ
の場合もセンタ一部とテイル部、及びヘッド部で肉厚に
差が出ることに変わりはない。
この理由は、マンドレルミルの各スタンドへの噛み込み
時、及び全スタンドにわたっての連続圧延時及び全スタ
ンドにわたっての連続圧延時、及び#1スタンドから漸
次)1徒終スタンドを抜けてしまうしり抜は時の圧延状
態が異なるためである。また第2図のフルフロート方式
マンドレルミルの場合と第3図のマンドレルバ−を拘束
し、且つ、一定速度に保持した場合に両者の谷スタンド
のロール間h 、マンドレルバ−径、圧延前管材の寸法
、形状、潤滑方法、そし【各スタンドのロール回転速度
は全く同等の場合でも両者の圧延後の肉厚に差があり、
且つ、肉厚偏差(圧延後のヘッド部、及び、テイル部と
センタ一部の肉厚差ンにも差が生じる。即ち、前者のセ
ンタ一部肉厚をhcl、そして最大肉厚部のhclに対
する差をΔh1、後者のセンタ一部肉厚をh c 2
、最大肉厚部のhc2に対する差をΔh2とすると h c 1←hC21Δh1←Δh2 ・・・・・・・
・(1)となる。
時、及び全スタンドにわたっての連続圧延時及び全スタ
ンドにわたっての連続圧延時、及び#1スタンドから漸
次)1徒終スタンドを抜けてしまうしり抜は時の圧延状
態が異なるためである。また第2図のフルフロート方式
マンドレルミルの場合と第3図のマンドレルバ−を拘束
し、且つ、一定速度に保持した場合に両者の谷スタンド
のロール間h 、マンドレルバ−径、圧延前管材の寸法
、形状、潤滑方法、そし【各スタンドのロール回転速度
は全く同等の場合でも両者の圧延後の肉厚に差があり、
且つ、肉厚偏差(圧延後のヘッド部、及び、テイル部と
センタ一部の肉厚差ンにも差が生じる。即ち、前者のセ
ンタ一部肉厚をhcl、そして最大肉厚部のhclに対
する差をΔh1、後者のセンタ一部肉厚をh c 2
、最大肉厚部のhc2に対する差をΔh2とすると h c 1←hC21Δh1←Δh2 ・・・・・・・
・(1)となる。
フルフロート方式〇マンドレルミルの場合、第1図に示
した如く、通管時、及びしり抜は時にマンドレルバ−の
速度が変化し、ロール回転速度との相対速度も変化する
。マンドレルバ−を拘束し一定速度に保持する場合は、
マンドレルパー速度と各スタンドのロール回転速度の相
対速度は一定であるが、やはり、第3図に示した如くヘ
ッド部、センタ一部、テイル部で肉厚に差が生じてくる
もので、そのときの前記両者の関係は上記(1)式に示
した如くである。これは前述もしたが、主として次の理
由による。
した如く、通管時、及びしり抜は時にマンドレルバ−の
速度が変化し、ロール回転速度との相対速度も変化する
。マンドレルバ−を拘束し一定速度に保持する場合は、
マンドレルパー速度と各スタンドのロール回転速度の相
対速度は一定であるが、やはり、第3図に示した如くヘ
ッド部、センタ一部、テイル部で肉厚に差が生じてくる
もので、そのときの前記両者の関係は上記(1)式に示
した如くである。これは前述もしたが、主として次の理
由による。
1)マンドレルバ−速度とロール回転速度(又、 は圧
延中管付速度)の相対値の変化。この相対値変化による
圧延荷重、圧延トルク、先進率等圧延品°特性値の変化
。
延中管付速度)の相対値の変化。この相対値変化による
圧延荷重、圧延トルク、先進率等圧延品°特性値の変化
。
2)77)’L/ルバー速度を一定にしてロール回転速
度との相対値は異なり、通管時の管材に前方張力または
圧縮力の発生、及び、しり抜は時の管側の後方張力、ま
たは圧縮力の変化。
度との相対値は異なり、通管時の管材に前方張力または
圧縮力の発生、及び、しり抜は時の管側の後方張力、ま
たは圧縮力の変化。
前h1」シたマンドレルミルの圧延に於ける圧延後管材
の肉厚とマンドレルバ−の速度制御を積極的に実施した
結果を第4図に示す。
の肉厚とマンドレルバ−の速度制御を積極的に実施した
結果を第4図に示す。
第4図において、横軸VBは、マンドレルバ−の速度で
あり、vg=00位置はマンドレルバ−を完全に拘束し
て管材の圧延中マンドレルバ−はMil+ <ことなく
完全に固定される。VB)Qの場合にマンドレルバ−は
有利の進行方向に速度側7+ilされ、vj3〈o
の場合にマンドレルバ−は宥イ+(の進行方向とは逆方
向に速度fliII側1される。
あり、vg=00位置はマンドレルバ−を完全に拘束し
て管材の圧延中マンドレルバ−はMil+ <ことなく
完全に固定される。VB)Qの場合にマンドレルバ−は
有利の進行方向に速度側7+ilされ、vj3〈o
の場合にマンドレルバ−は宥イ+(の進行方向とは逆方
向に速度fliII側1される。
縦軸hm−は管材の圧延後の平均肉厚であり、図中には
センタ一部(第4図中のA)とティル部(第4図中のB
)の測定例を記入している。第4図の結果例は、連続圧
延を実施した結果であり、ロール孔型、潤滑、各スタン
ドのロール回転数、Gスタンドのロール間隙マントルバ
ー寸法は各々一定にして圧延中のマンドレルバ−速度の
みを制御した場合の結果である。センタ一部とティル部
で肉厚に差があるのは第2図、及び第3図に示した場合
と同様であるが圧延後の管材肉厚がマンドレルバ−速度
により変化することは明らかである。
センタ一部(第4図中のA)とティル部(第4図中のB
)の測定例を記入している。第4図の結果例は、連続圧
延を実施した結果であり、ロール孔型、潤滑、各スタン
ドのロール回転数、Gスタンドのロール間隙マントルバ
ー寸法は各々一定にして圧延中のマンドレルバ−速度の
みを制御した場合の結果である。センタ一部とティル部
で肉厚に差があるのは第2図、及び第3図に示した場合
と同様であるが圧延後の管材肉厚がマンドレルバ−速度
により変化することは明らかである。
第5図の結果例及び第6図の結果例はマンドレルバ−速
度VBと圧延荷重Pの関係を示すものである。、第5図
の場合は、シングル圧延を実施した例であり、圧延中の
%゛材の前後方張力または圧縮力の存在しない圧延であ
り、また第6図の場合は連続圧延中であり、圧延中の有
利には前方、及び後方になにがしかの張力、または圧縮
力が存在している。なお第5図及び第6図の結果は第4
図の例と圧延条件(ロール孔型、潤滑、ロール間隙など
)は同等である。
度VBと圧延荷重Pの関係を示すものである。、第5図
の場合は、シングル圧延を実施した例であり、圧延中の
%゛材の前後方張力または圧縮力の存在しない圧延であ
り、また第6図の場合は連続圧延中であり、圧延中の有
利には前方、及び後方になにがしかの張力、または圧縮
力が存在している。なお第5図及び第6図の結果は第4
図の例と圧延条件(ロール孔型、潤滑、ロール間隙など
)は同等である。
即ち、マンドレルミルにおいてはマンドレルバ−の速へ
と制&11のろによって圧延荷重を変化させ再る〇 以上述べた如く、マンドレルミルにおいてはマンドレル
バ−の速度11ilJ御によって圧延後、1′桐の肉厚
、及びn−延中の圧延荷重を変化させることが可能であ
る。
と制&11のろによって圧延荷重を変化させ再る〇 以上述べた如く、マンドレルミルにおいてはマンドレル
バ−の速度11ilJ御によって圧延後、1′桐の肉厚
、及びn−延中の圧延荷重を変化させることが可能であ
る。
一般に、LE延材の厚さと圧延荷への間には次の関係式
が成り立つことは周知の生害である。
が成り立つことは周知の生害である。
[J
・・・・・・・・・ ・・ (2)
h=hO+M
第2式に於て、hは圧延後のjワさs bo はロー
ル設定間隙Pは圧延荷重、そしてMはミル定数である。
ル設定間隙Pは圧延荷重、そしてMはミル定数である。
マンドレルミルの場合にはマンドレルバ−の速用717
1J衛jのろによって肉厚及び圧延荷重を制御し得る特
徴があることを示した。
1J衛jのろによって肉厚及び圧延荷重を制御し得る特
徴があることを示した。
第7図に本発明を実施するためのマンドレルミルの概略
図付示1゜第7図において1.1’は対向する一対の溝
付ロールであり、この溝材ロール1.1′は便宜上図に
示した如く描いであるが、実際には各スタンドのロール
軸は隣接スタンドで互いに90° の交差角をもって配
列されているものである。2は被圧延材である管材であ
り、3はマンドレルバ−であって、この管材、? ハ溝
付ロールI、1′とマンドレルバ−3の間で肉厚を減少
させられる。4は溝付ロールの駆動用電動機であり、こ
の電動機の回転速度は速度検出器5により検出される。
図付示1゜第7図において1.1’は対向する一対の溝
付ロールであり、この溝材ロール1.1′は便宜上図に
示した如く描いであるが、実際には各スタンドのロール
軸は隣接スタンドで互いに90° の交差角をもって配
列されているものである。2は被圧延材である管材であ
り、3はマンドレルバ−であって、この管材、? ハ溝
付ロールI、1′とマンドレルバ−3の間で肉厚を減少
させられる。4は溝付ロールの駆動用電動機であり、こ
の電動機の回転速度は速度検出器5により検出される。
6は′駆動後40回転速度を制御する速度制御装置であ
り、演所装置7により制御すべき量が与えられている。
り、演所装置7により制御すべき量が与えられている。
各スタンドの圧延荷重は荷重検出器8により検出され、
この検出値は記憶装置9に記憶され演詐装置t 7で所
定の演算が実施される。IOはマンドレルバ−3の駆!
IJI機構であり、マントv 、It/ バー 3の速
U ffJIJ @1はこのマンドレルバ−駆動機構1
0を駆動するためのマンドレルバ−駆動電動機11をマ
ンドレルバ−速度制御装置により速度制御することによ
りなされる。I3はマン゛ドレルバー駆動電動機11の
回転速度検出器である。尚、第7図において圧延スタン
ド#1、$2.・・・#8の如く、8スタンド構成とし
て示している。
この検出値は記憶装置9に記憶され演詐装置t 7で所
定の演算が実施される。IOはマンドレルバ−3の駆!
IJI機構であり、マントv 、It/ バー 3の速
U ffJIJ @1はこのマンドレルバ−駆動機構1
0を駆動するためのマンドレルバ−駆動電動機11をマ
ンドレルバ−速度制御装置により速度制御することによ
りなされる。I3はマン゛ドレルバー駆動電動機11の
回転速度検出器である。尚、第7図において圧延スタン
ド#1、$2.・・・#8の如く、8スタンド構成とし
て示している。
以下、第2図〜第6図に4\した事実を基本にして、マ
ンドレルミルの肉N’ftjυ御を実施する具体例につ
いて述べる。
ンドレルミルの肉N’ftjυ御を実施する具体例につ
いて述べる。
第8図(a) j (b)はロールバイトの側及び正面
断面図を示し、管材2は溝付ロールZ、l’とマンドレ
ルバ−3の間隙で肖像、を減少させられる。
断面図を示し、管材2は溝付ロールZ、l’とマンドレ
ルバ−3の間隙で肖像、を減少させられる。
図中h1はロールバイト出側の肉厚であり、Slは圧延
中のロール間隙、DBはマンドレルバ−3の直径、Pは
圧延荷重である。第2式にならってマンドレルミルの場
合は次式となる。
中のロール間隙、DBはマンドレルバ−3の直径、Pは
圧延荷重である。第2式にならってマンドレルミルの場
合は次式となる。
51=SO+M
・・・・・・・・・ (3)
第(3)式において、Soは圧延前のロール設定間隙、
Mはミル定数である。Sl、 bl、 DBの囲体は次
式である。
Mはミル定数である。Sl、 bl、 DBの囲体は次
式である。
s l=211 l + Dn
(4)第(3)式と第(4)式から、マンドレルミルに
おいてロールバイト出側肉厚h 、とロール設定間隙S
o、マンドレルバ−直径DBの関係式は次式である。
(4)第(3)式と第(4)式から、マンドレルミルに
おいてロールバイト出側肉厚h 、とロール設定間隙S
o、マンドレルバ−直径DBの関係式は次式である。
l P
hl = (80DB +g ) ・・・・・・・
・・(5)ここでミル定数Mは圧延機固有の値であり、
ロール設定間隙S。を一定にして、出側肉厚り。
・・(5)ここでミル定数Mは圧延機固有の値であり、
ロール設定間隙S。を一定にして、出側肉厚り。
を制御するためには圧延荷重Pとマンドレルバ−速度V
Bを制御すれば良い。
Bを制御すれば良い。
第9図は、管材2が#lスタンドに噛み込まれ、まだ#
2スタンドに達していない状態である。このときの#l
スタンドの圧延荷重P1゜は#lスタンドの荷重検田器
8で検出され、#1スタンドの記憶装置9に記憶される
。このとき、マ/トレルバ−3の速1iVBoはマンド
レルバ−駆動用電動機IIの回転速度を速度制御装置I
2により制御することにより保持される。第10図は、
管材2が#2スタンドに噛み込み後、まだ#3スタンド
に達していない状態である。
2スタンドに達していない状態である。このときの#l
スタンドの圧延荷重P1゜は#lスタンドの荷重検田器
8で検出され、#1スタンドの記憶装置9に記憶される
。このとき、マ/トレルバ−3の速1iVBoはマンド
レルバ−駆動用電動機IIの回転速度を速度制御装置I
2により制御することにより保持される。第10図は、
管材2が#2スタンドに噛み込み後、まだ#3スタンド
に達していない状態である。
この時、#1及び#2各スタンドの圧延荷重は、それぞ
れI)、、P2であるとすると、第9図の状態から第1
0図の状態になったことで#lスタンドの圧延荷重はP
IGからPl と変化したことになる。この第9図の状
態と第1O図の状態との間における#lスタンドの圧延
荷重の差分ΔP1は次の通りである。
れI)、、P2であるとすると、第9図の状態から第1
0図の状態になったことで#lスタンドの圧延荷重はP
IGからPl と変化したことになる。この第9図の状
態と第1O図の状態との間における#lスタンドの圧延
荷重の差分ΔP1は次の通りである。
ΔP1= Plo Pt ” (6)
#lスタンドにおいて第(6)式の差分△P1が発生す
るのは#lスタンドと#2スタンドのロール回Q’t<
速1徒の不整によるスタンド間張力、または[:E、
組方の発生及び被圧延材である管材20寸法の不整及び
管材2に温度変化が存在するためである。第6式の#1
スタンドの圧延荷重の差分ΔPIは演算装置7により割
算されこの差が零となるようにマンドレルバ−速度制御
装置I2によりマンドレルバ−3の速度制御を実施する
。
#lスタンドにおいて第(6)式の差分△P1が発生す
るのは#lスタンドと#2スタンドのロール回Q’t<
速1徒の不整によるスタンド間張力、または[:E、
組方の発生及び被圧延材である管材20寸法の不整及び
管材2に温度変化が存在するためである。第6式の#1
スタンドの圧延荷重の差分ΔPIは演算装置7により割
算されこの差が零となるようにマンドレルバ−速度制御
装置I2によりマンドレルバ−3の速度制御を実施する
。
この速度制御により、第11図に示した如く、マンドレ
ルバ−3の速度はVBlとなり、#1スタンドの圧延荷
重はPloとなる。このときの#2スタンドの圧延荷重
P2Gが記憶装置9に記憶される。
ルバ−3の速度はVBlとなり、#1スタンドの圧延荷
重はPloとなる。このときの#2スタンドの圧延荷重
P2Gが記憶装置9に記憶される。
次に第12図に示すように管@2が#3スタンドに噛み
込むが、このときの#3スタンドの圧延荷重がP、であ
るとして、これにより#2スタンドの圧延荷重がP2/
となるとすれば#2スタンドにおける管材2の#3スタ
ンド噛み込み前の圧延荷、ft Pt0と現在の圧延荷
重P!/ との差分ΔP2は次の通りとなる。
込むが、このときの#3スタンドの圧延荷重がP、であ
るとして、これにより#2スタンドの圧延荷重がP2/
となるとすれば#2スタンドにおける管材2の#3スタ
ンド噛み込み前の圧延荷、ft Pt0と現在の圧延荷
重P!/ との差分ΔP2は次の通りとなる。
Δf’! = Pt0 F2’ −−−(7
)そこでこの第(7)式で示される#2スタンドの圧延
荷重の差分ΔP2が零となるようにマンドレルパー速度
制御装置I2によりマンドレルバ−3の速度VB1の制
御を行う。以下、同様処して最終スタンド噛み込み終了
までマ/ドレルバ−3の速度開側1を行う。
)そこでこの第(7)式で示される#2スタンドの圧延
荷重の差分ΔP2が零となるようにマンドレルパー速度
制御装置I2によりマンドレルバ−3の速度VB1の制
御を行う。以下、同様処して最終スタンド噛み込み終了
までマ/ドレルバ−3の速度開側1を行う。
第13図は#8スタ/ド噛み込み後にマンドレルバ−3
の速度制御を終了した状態を示す。
の速度制御を終了した状態を示す。
マンドレルバ−3のこの時点の速度はVH2であり、#
7と#8の圧延荷重11”7a及びP8゜が各々のスタ
ンドの記憶装置9に記憶される。
7と#8の圧延荷重11”7a及びP8゜が各々のスタ
ンドの記憶装置9に記憶される。
以上、第9図〜第13図に関し述べたことは、マンドレ
ルミルにおいてマンドレルバ−3の速度制御を行う管材
2の圧延における通管方法も提供1′るものである。
ルミルにおいてマンドレルバ−3の速度制御を行う管材
2の圧延における通管方法も提供1′るものである。
以下管材2のしり抜は開始直前まで、及び管材2が#l
スタンドをしり抜は開始し、順次#2スタンド、#3ス
タンドとしり抜けを経て圧延を終了するまでの間、第1
3図に示した最終スタンドである#8スタンドの圧延荷
重P80%または、#7スタンドの圧延荷mP7oの差
分を零とすべくマンドレルバ−3の速度制御を実施して
psoまたはP7oを常に一定値に制御づる。
スタンドをしり抜は開始し、順次#2スタンド、#3ス
タンドとしり抜けを経て圧延を終了するまでの間、第1
3図に示した最終スタンドである#8スタンドの圧延荷
重P80%または、#7スタンドの圧延荷mP7oの差
分を零とすべくマンドレルバ−3の速度制御を実施して
psoまたはP7oを常に一定値に制御づる。
このようにマンドレルバ−3の速度制御により圧9ノ=
荷車を制御すれは、第(5)式により管材2の圧延後の
肉厚を制御することが出来る。上述において管材2が#
lスタンドのしり抜けを開始した後、圧延終了までの間
の圧延荷重の一定制御を#8、または#7のスタンドの
圧延荷重Paoまたはpto に対して行うようにし
たのは、マンドレルミルにおいて一般に、最終スタンド
は肉厚の圧下よりむしろ真円度を出すための成形用スタ
ンドとしての働きが太きいがらであり、この場合には、
マンドレルバ−3の速度制御による最終スタンドの圧延
荷重制御はあまり効果的でない。このような場合には、
第13図に於て#7スタンドのP?0を一定に制御ずべ
くマンドレルバ−3の速度制御を行う。
荷車を制御すれは、第(5)式により管材2の圧延後の
肉厚を制御することが出来る。上述において管材2が#
lスタンドのしり抜けを開始した後、圧延終了までの間
の圧延荷重の一定制御を#8、または#7のスタンドの
圧延荷重Paoまたはpto に対して行うようにし
たのは、マンドレルミルにおいて一般に、最終スタンド
は肉厚の圧下よりむしろ真円度を出すための成形用スタ
ンドとしての働きが太きいがらであり、この場合には、
マンドレルバ−3の速度制御による最終スタンドの圧延
荷重制御はあまり効果的でない。このような場合には、
第13図に於て#7スタンドのP?0を一定に制御ずべ
くマンドレルバ−3の速度制御を行う。
上記した本発明の実施例は、管材2の圧延開始から圧延
終了まで全スタンドの圧延荷重を制御すべくマントルバ
ー3の速度制御を実施した例を示したが、本発明は、マ
ンドレルミルを構成する圧延機群の前段スタンド1基以
上に限ってのみ、または、後段スタンド1基以上に限っ
てのみ圧延荷重を制御すべくマンドレルバ−3の速度制
御を実施するようにしても肉厚一定とすることができる
。
終了まで全スタンドの圧延荷重を制御すべくマントルバ
ー3の速度制御を実施した例を示したが、本発明は、マ
ンドレルミルを構成する圧延機群の前段スタンド1基以
上に限ってのみ、または、後段スタンド1基以上に限っ
てのみ圧延荷重を制御すべくマンドレルバ−3の速度制
御を実施するようにしても肉厚一定とすることができる
。
例えは、第14図は前段の3スタンド(#1゜#2.#
3スタンド)の圧延荷重P、 、 P2. P、をマン
ドレルバ−3の速度制御により制御する例として示した
ものであり、制御の方法は前述した場合と同じである。
3スタンド)の圧延荷重P、 、 P2. P、をマン
ドレルバ−3の速度制御により制御する例として示した
ものであり、制御の方法は前述した場合と同じである。
この前段3スタンドの制御により管材2の母相(圧延前
の材料)としての寸法の不整、温度分布、その他外乱の
影響を小さくして、#4スタンド以後で従来の張力制御
方法、圧下制御方法を併用する場合に、より品質的にず
ぐれたマンドレルミル圧延製品を得ることができる。
の材料)としての寸法の不整、温度分布、その他外乱の
影響を小さくして、#4スタンド以後で従来の張力制御
方法、圧下制御方法を併用する場合に、より品質的にず
ぐれたマンドレルミル圧延製品を得ることができる。
また、第15図に示した例は、マンドレルミル出側に管
材の肉厚を測定する肉jシ、測定器14を設置した例で
あり、肉厚測定器I4の測定値を肉厚記憶装置1115
に記憶させる。そして1時間経過により、肉1ν記憶装
置15に記憶された肉19または肉厚記憶装置15に設
定された所定内Jすからの差分が生じた場合にこの差分
を零とするようにマンドレルバ−3の速度制御を実施す
るようにするものである。
材の肉厚を測定する肉jシ、測定器14を設置した例で
あり、肉厚測定器I4の測定値を肉厚記憶装置1115
に記憶させる。そして1時間経過により、肉1ν記憶装
置15に記憶された肉19または肉厚記憶装置15に設
定された所定内Jすからの差分が生じた場合にこの差分
を零とするようにマンドレルバ−3の速度制御を実施す
るようにするものである。
また、第16図にマンドレルバ−の速度fill Wi
llを実施した場合と、従来のフルフロート方式マンド
レルミルにおいてマンドレルバ−の速度制御を実施しな
かった場合の圧延後の肉厚を全長にわたって測定した結
果例を示した。図中16がマンドレルバ−の速度制御無
しの場合であり、17が制御を実施した結果であるが、
図から明らかなように両者を比較してみると、マンドレ
ルバ−速度制御の肉厚制御に対する効果は歴然とし【い
ることがわかる。
llを実施した場合と、従来のフルフロート方式マンド
レルミルにおいてマンドレルバ−の速度制御を実施しな
かった場合の圧延後の肉厚を全長にわたって測定した結
果例を示した。図中16がマンドレルバ−の速度制御無
しの場合であり、17が制御を実施した結果であるが、
図から明らかなように両者を比較してみると、マンドレ
ルバ−速度制御の肉厚制御に対する効果は歴然とし【い
ることがわかる。
以上述べた如く、本発明によれば、従来マンドレルミル
において、マンドレルハープ重要1L機械要素として存
在するにもかかわらず、このマンドレルバ−の存在故に
マンドレルミルの圧延制御は難かしいものとされていた
が、このマンドレルバ−を圧延中に積極的に速度制御す
ることにより被圧延材である管材の先端から後端まで精
度良い肉厚制御が出来ることとなる。
において、マンドレルハープ重要1L機械要素として存
在するにもかかわらず、このマンドレルバ−の存在故に
マンドレルミルの圧延制御は難かしいものとされていた
が、このマンドレルバ−を圧延中に積極的に速度制御す
ることにより被圧延材である管材の先端から後端まで精
度良い肉厚制御が出来ることとなる。
以上詳述したように本発明はマンドレルバ−の速度制御
により加圧荷重の制御が可能な点に着目したもので、一
対の前句ロールを備えた圧延機を複数基有し、管材をこ
れら圧延機の溝付ロール間に送りながら該管桐内のマン
ドレルバ−を送ることにより管材を圧延するマンドレル
ミルにおいて5ntlNiマンドレルバ−の速度制御手
段を設けると共に各圧延機の圧延荷重を検出し、前記管
材が前段から次段の圧延機へ噛み込まれる時に該前段の
圧延荷重の変化分を零に抑えるべく該変化分に応じてそ
れぞれ前記マンドレルバ−の送り込み速度を制御するか
、または前記複数基の圧延機のうち曲設側の隣接する数
基の圧延石型を検出し、これら数基のうち前段の圧延機
から次段の圧延機への管材噛み込み時に該前段の圧延荷
重の変化分を零に抑えるべく該変化分に応じて前記マン
ドレルバ−の送り込み速度を制御し、且つ他の圧延機で
は張力制御、圧下制御を併用するようにして肉ノリが一
定となるように制御できるようにしたので、マンドレル
バ−を上述のよ5に圧延中に積極的に速度制御すること
により被圧延材である管材の先端から後端まで精度良い
肉厚制御ができるようになるなどの特徴を准するマンド
レルミルの圧延制御方法を提供することができる。
により加圧荷重の制御が可能な点に着目したもので、一
対の前句ロールを備えた圧延機を複数基有し、管材をこ
れら圧延機の溝付ロール間に送りながら該管桐内のマン
ドレルバ−を送ることにより管材を圧延するマンドレル
ミルにおいて5ntlNiマンドレルバ−の速度制御手
段を設けると共に各圧延機の圧延荷重を検出し、前記管
材が前段から次段の圧延機へ噛み込まれる時に該前段の
圧延荷重の変化分を零に抑えるべく該変化分に応じてそ
れぞれ前記マンドレルバ−の送り込み速度を制御するか
、または前記複数基の圧延機のうち曲設側の隣接する数
基の圧延石型を検出し、これら数基のうち前段の圧延機
から次段の圧延機への管材噛み込み時に該前段の圧延荷
重の変化分を零に抑えるべく該変化分に応じて前記マン
ドレルバ−の送り込み速度を制御し、且つ他の圧延機で
は張力制御、圧下制御を併用するようにして肉ノリが一
定となるように制御できるようにしたので、マンドレル
バ−を上述のよ5に圧延中に積極的に速度制御すること
により被圧延材である管材の先端から後端まで精度良い
肉厚制御ができるようになるなどの特徴を准するマンド
レルミルの圧延制御方法を提供することができる。
第1図は従来のフルフロート方式マンドレルミルにおけ
る管材とマンドレルバ−の速度関係を示す図、第2図は
フルフロート方式マンドレルミルによる圧延後管材の長
手方向肉厚分布を示ス図、第3図はマンドレルバ−速度
を圧延中一定値に保持した場合の圧延後管材の長手方向
肉厚分布を示す図、第4図はマンドレルバ−速度と肉厚
の関係を示す図、第5図と第6図はマンドレルバ−速度
と圧延荷重の関係を示す図、第7図は本発明を実施する
だめのマンドレルミルの簡略ブロック図、第8図はマン
ドレルミルのロールバイト内断面図で、ロール間隙と肉
厚の概念図、第9図〜第13図は本発明によるマンドレ
ルパー速度により圧延荷重を制御し肉厚制御を実施する
ための説明図、第14図はマンドレルバ−の速度制御を
前段スタンドを対象に適用する場合の変形例を示す図、
第15図は肉厚測定器を用いてマンドレルバ−速度を制
御する゛変形例を説明するための図、第16図は本発明
による肉厚制御の効果を比較して説明するための図であ
る。 l、1′・・・溝付ロール、3・・・マンドレルバ−1
4・・・溝付ロール駆動電動機、6・・・速度制御装置
、7・・演算装置、8・・・圧延荷重記憶装置、9・・
・圧延荷重記憶装置、10・・・マンドレルバ−駆動機
構、11・・・マンドレルバ−駆動電動機、I2・・・
マンドレルバ−速度制御装置、14・・・肉厚測定器、
15・・・肉厚記憶装置。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 ひ、 第8図 (b) 第9図 rIJI2 第10図 j”lL I l 図
る管材とマンドレルバ−の速度関係を示す図、第2図は
フルフロート方式マンドレルミルによる圧延後管材の長
手方向肉厚分布を示ス図、第3図はマンドレルバ−速度
を圧延中一定値に保持した場合の圧延後管材の長手方向
肉厚分布を示す図、第4図はマンドレルバ−速度と肉厚
の関係を示す図、第5図と第6図はマンドレルバ−速度
と圧延荷重の関係を示す図、第7図は本発明を実施する
だめのマンドレルミルの簡略ブロック図、第8図はマン
ドレルミルのロールバイト内断面図で、ロール間隙と肉
厚の概念図、第9図〜第13図は本発明によるマンドレ
ルパー速度により圧延荷重を制御し肉厚制御を実施する
ための説明図、第14図はマンドレルバ−の速度制御を
前段スタンドを対象に適用する場合の変形例を示す図、
第15図は肉厚測定器を用いてマンドレルバ−速度を制
御する゛変形例を説明するための図、第16図は本発明
による肉厚制御の効果を比較して説明するための図であ
る。 l、1′・・・溝付ロール、3・・・マンドレルバ−1
4・・・溝付ロール駆動電動機、6・・・速度制御装置
、7・・演算装置、8・・・圧延荷重記憶装置、9・・
・圧延荷重記憶装置、10・・・マンドレルバ−駆動機
構、11・・・マンドレルバ−駆動電動機、I2・・・
マンドレルバ−速度制御装置、14・・・肉厚測定器、
15・・・肉厚記憶装置。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 ひ、 第8図 (b) 第9図 rIJI2 第10図 j”lL I l 図
Claims (3)
- (1) 一対の溝付ロールを伽えた圧延機を複数基有
し、管材内にマンドレルバ−を通すと共にこのマンドレ
ルバ−を送りつつ該管材をこれら圧延機の溝付ロール間
に送り込むことにより前記マンドレルバ−と前記溝付ロ
ールにより管材を圧延するマンドレルミルにおいて、前
記マンドレルバ−の速度制御手段を設けると共に各圧延
機の圧延荷重を検出し、前記管材が前段から次段の圧延
機へ噛み込まれる時に該前段の圧延荷重の変化分を零に
抑えるべく該変化分に応じてそれぞれ前記マンドレルバ
−の送り込み速度を制御することを特徴とするマンドレ
ルミルの圧延制御方法。 - (2)一対のrt+r (”Jロールを備えた圧延機を
複数基有し、管材内にマンドレルバ−を通ずと共にこの
マンドレルバ−を送りつつ該管材をこれら圧延機の溝付
ロール間に送り込むことにより前記マンドレルバ−と前
記溝付ロールにより管材を圧延するマンドレルミルにお
いて1前記マンドレルバ−の速度制御手段を設けると共
に前記複数基の圧延機のうち前段側まjこは後段側の隣
接する数基の圧延荷重を検出し隻これら数基のうち前段
の圧延機から次段の圧延機への管材噛み込み時に該前段
の圧延荷重の変化分を零に抑えるべくし変化分に応じて
前記マンドレルバ−の送り込み速度を制御し、且つ他の
圧延機では張力側☆11j1圧下制御を併用することを
特徴とするマンドレルミルの圧延制御方法。 - (3)管材の後端が最前段の圧延機を通過した後は圧延
終了までの間、最後段またはその前段の圧延機の加圧荷
重が一定となるようマンドレルバ−の送り込み速度を制
御することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のマ
ンドレルミルの圧延制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57171870A JPS5961513A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | マンドレルミルの圧延制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57171870A JPS5961513A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | マンドレルミルの圧延制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5961513A true JPS5961513A (ja) | 1984-04-07 |
JPH0221325B2 JPH0221325B2 (ja) | 1990-05-14 |
Family
ID=15931312
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57171870A Granted JPS5961513A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | マンドレルミルの圧延制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5961513A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6114010A (ja) * | 1984-06-29 | 1986-01-22 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | マンドレルミルの圧延制御方法 |
-
1982
- 1982-09-30 JP JP57171870A patent/JPS5961513A/ja active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6114010A (ja) * | 1984-06-29 | 1986-01-22 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | マンドレルミルの圧延制御方法 |
JPH0569606B2 (ja) * | 1984-06-29 | 1993-10-01 | Nippon Kokan Kk |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0221325B2 (ja) | 1990-05-14 |
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