JPS6039733B2 - 鋼管浸漬焼入装置における管内面冷却水噴射時期決め装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鋼管浸債暁入装置における管内面冷却水の噴
射装置、特に鋼管の浸糟に対して内面冷却水の噴射時期
を決めるための装置に関する。

鋼管を高張力、高靭性化するためには、他の鋼材製品と
同様に焼入れ、焼戻しの処理が必要である。従来から鋼
管の暁入方法として、加熱された鋼管を水中に浸潰させ
て焼入れを行う方法が知られている。この場合、鋼管を
水槽内に投入したとき管端の両側から水が侵入してくる
ので管内の空気の抜けが悪く、管内面の焼むらの原因と
なる。このため単に鋼管全体を水に浸すだけでなく鋼管
の片端からその内周面に高圧水を噴射して管内の空気抜
き、焼むらの防止を図ることが行われている。このよう
に鋼管を水中に浸すとともに水中で鋼管の内周面にノズ
ルを使って冷却水を噴射させる形式の浸債隣入装置とし
て、本出願人は、回転駆動ローラおよび押えローラから
成る鋼管保持装置と、前記回転駆動ローラおよび前記押
えローフを鞠支して空中から水槽内へと往復旋回動作を
行う額転装置と、前記鋼管保持装置に保持された鋼管と
同芯となるように前記煩転装置に取り付けられかつ該煩
転装置と一体に旋回動する管内面冷却水噴射ノズルとを
有する鋼管浸債焼入装置を開発した。この浸債暁入装置
によれば、加熱された鋼管を上下方向から押えつけて保
持しつつ空中で回転させこの回転中の保持状態で水中に
浸潰させ、焼入れ完了後は水中で搬出装置に受け渡して
水槽外へ搬出させるので、鋼管の焼むらが生じなく、ま
た従来のように鋼管を水中へ落下させることによる鋼管
の傷付きを防止することができる。水噴射ノズルは、鋼
管保持装置に保持された鋼管と同芯状態で空中から水中
へと旋回するが、この場合、鋼管が水中に浸る時期と高
圧水の噴射時期とのタイミングが問題となる。例えば鋼
管が水中に浸った時点を検知してこの信号で噴射装置の
作動を制御するのでは噴射時期の遅れが生じる。噴射時
期は早すぎても遅すぎても焼むらの原因となる。また、
ノズルから急激に高圧水を噴射させると、ウオータハン
マー等の現象が起きてノズルおよびその保持部分を殿摸
する等の問題もある。本発明は、このような問題に鑑み
てなされたものであり、鋼管の水中浸債と管内面への高
圧水の噴射タイミングを適切にとることができ、しかも
ウオータハンマーの現象が生じないようにした管内面冷
却水噴射時期決め装置を提供することを目的とする。以
下、本発明を、図面を参照しながら、実施例について説
明する。

第１図は本発明を適用した浸簿焼入装置の要部の横断面
図である。

なおこの図は焼入れするためにセットされた鋼管の長手
方向に対し垂直な面で断面したものである。まずこの浸
薄焼入装置へ鋼管を供給する部分を簡単に説明する。加
熱された鋼管１はＶ字形の搬送ローラ２により搬送ライ
ン上を長手方向（図の紙面に垂直な方向）に搬送されて
して暁入装置の側方で停止する。競入装置の側方で該焼
入装置と搬送ラインとの間に搬入スキッド４および跳出
アーム３が設けられる。搬送ローラ２上の鋼管１は、跳
出アーム３で搬入スキツド４上へすくい出され、この上
を転動して鋼管保持装置の一組の回転駆動ロ−ラ９上へ
教壇される。一組の回転駆動ローラ９は、水槽１１の上
方に設置した値転装置の下側煩転アーム７ａに藤支され
、回転モータ（図示省略）により回転駆動される。

前記一組の回転駆動ローラ９と一組の押えローラ８とに
よって鋼管保持装置を構成する。一組の押えローラ８は
シリンダ装置１６のピストンロッド１７の先端に回転自
在に軸支されている。シリング装置１６は額転装置の上
側煩転アーム７ｂの先端に固着されている。額転装置の
上下の煩転アーム７ｂ，７ａは体となって回転軸６に固
着されている。回転軸６は架台５に鞠支され、水槽１１
外に設けた駆動装置（図示省略）によ所定の角度範囲で
可逆回転（往復回転）されるようになっている。また前
記下側煩転アーム７ａには図示のような跳出アーム１０
が取り付けられている。懐転アーム７ａ，７ｂ、一組の
回転駆動ローラ９および押えローラ８は、鋼管１の長手
方向に沿って適当な間隔で複数個設けられる。そして前
記優転装置の回転軸６の鞄端には、回転駆動ローラ９上
の鋼管１と同芯になるように位置決め調整された水噴射
ノズルが固着されている。なお第１図の断面位置では水
噴射ノズルは現われていない。水噴射ノズルについては
さらに後述する。水槽１１内には、凹形の鋼管受取部を
備えた受けアーム１４が所定の角度範囲で回動するよう
に軸支されている。また下半部全体が水槽の水中に浸り
その上部のみが水面１８から斜め上方へ突出した循環式
のコンベヤ装置が水槽１１に設けられている。このコン
ベヤ装置は、例えば両端のスプロケットに無端チェーン
２０が巻き掛けされ、該チェーンの外面に所定間隔で鋼
管受取フック１９が複数個取り付けられて構成される。
無端チェーン２０は前記スプロケツの回転により図示の
矢印方向に回動する。コンベヤ装置の上端付近には、焼
入れの終った鋼管の空中搬送装置が設けられる。受けア
ーム１４とコンベヤ装置１５との間には、受けアーム１
４から排出された鋼管を転勤させてコンベヤ装置１５に
渡すための水中スキッド２１が設けられている。頭転装
置の下側煩転アーム７ａに軸支された回転駆動ローラ９
は、搬入スキッド４を転勤してきた鋼管を受け取ったと
きは図示の空中位置にあり、この位置から回転軸６の回
転により該回転軸を中心として矢印Ａ方向に回動して水
中に浸り、受けアーム１４の上限位置近傍で停止し、回
転軸６の正逆回転によりこの間を往復するようになって
いる。ま水槽内では、回転駆動ローラ９の移動径路に沿
ってかつその両側に外面噴射へッダ１３が閉口している
。外面噴射へッダ１３は水中で鋼管の外面に水を噴射し
、これによって水の縄梓を行いつつ管外面の均一な冷却
を行う。第２図は上述した鋼管浸債焼入装置を側方から
みた概略図である。

なおこの図は鋼管１および水噴射ノズル３０が水中に浸
っているときの状態を示している。また第３図は回転軸
６に取り付けられた水噴射ノズル部分の上面図である。
第３図に示すように、頭転装置の回転軸６の鞠端近〈に
アーム３３が固着され、回転軸６から側方へ距離Ｌ離れ
たアーム３３の先端部分に水噴射ノズル３０が取り付け
られている。第２図および第３図に示す如く、鋼管保持
装置に保持された鋼管１と水噴射ノズル３０との間で水
槽１１の水面１８上に仕切板３１が設けられている。仕
切板３１の下端３１ａはこの実施例では水面１８からわ
ずかに水中に浸る程度に位置決めされている。なお後述
する如く仕切板３１の下端位置は、管内面への冷却水の
噴射時期を決めるものであり、したが‐〕て装置の仕様
決定時に適切に設定する。場合によっては焼入れすべき
鋼管の形状寸法、種類等に応じて仕切板下端位置を変え
得るように仕切板３１を位置調整可能に保持するよう構
成してもよい。仕切板３１の板面の広さは、水噴射ノズ
ル３０が回転軸６を中心にして旋回したとき該ノズルか
らの噴射水を完全に遮断してノズル先方へ水を飛ばさな
いような広さに形成する。なお、仕切板３１は、水噴射
ノズル３０からの噴射水の周囲への飛散をできるだけ防
ぐためにその上部がノズル３０を覆うように水平にのび
ている。３２は水噴射ノズル３０１こ連結された高圧水
ホースである。

上述の競入装置において前述の如く搬入スキッド４上を
転勤してきた鋼管１が一組の回転駆動ローラ９の間に担
持されると、シリンダ装置１６によって押えローラ８が
上方から鋼管１を押しつけ、これらのローラ９，８によ
り鋼管１を或る押圧力（通常１００ｋｇ程度）で挟みつ
ける。回転駆動ｏーラ９の軸・Ｄまわりの回転により鋼
管１が回転する。ここで回転軸６が回転し、鋼管１は自
身の鞠心まわり１こ回転しながら上下の煩転アーム７ｂ
，７ａおよび水噴射ノズルとともに回転軸６のまわりに
回動し水槽の水に浸渡される。水噴射ノズル３０は空中
にあるときから冷却水を連続的に噴射している。しかし
このときは仕切板３１に遮えぎられて噴射水が鋼管１の
内面に入らない。ノズル３０が水面下で仕切板３０の下
端３０ａを過ぎると同時に冷却水が鋼管１内に噴入され
る。このようにして鋼管の水中浸積と同期して管内面に
冷却水が噴射される。水噴射ノズル３川ま空気中では噴
射水の圧力を弱くし、仕切板を過ぎた時点で噴射圧力を
高くするのがよい。これによってウオータハンマー現象
をなくすることができる。噴射圧力の制御は、回転軸６
の回転角度を検知して行うことができる。鋼管が水中に
浸って焼入されるときは、水中における押えローラ８の
押圧力（通常５００ｋ９程度）は空中のときよりも強く
する。

回転駆動ローラ９が受けアーム１４の近傍で或る一定時
間経過すると、押えローラ８が上昇して押圧力を解除す
るとともに下側アーム７ａに設けた跳出アーム１０が作
動し、回転駆動ローラ９上の鋼管１を下方からけり出し
て受けアーム１４の凹部に受け渡す。鋼管１を受けアー
ム１４へ渡した後、回転軸６は逆回転し、上側および下
側の煩転アーム７ｂ，７ａは元の鋼管受け取り位置に戻
る。その後受けアーム１４が図の破線位置まで回転し、
これによって鋼管は自重で水中スキツド２１上へ落ち、
この上を転動してコンベヤ装置１５の受取フック１９に
受け取られる。受けアーム１４は房の上限位置へ戻り、
コンベヤ装置１５に保持された焼入済鋼管は該装置１５
の上端から檀外へ搬出される。なお、装置各部材の動作
タイミングはタイマー設定等により自動的にとらえられ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した鋼管浸債焼入装置の概略的な
横断面図、第２図は本発明に係る鋼管浸債齢入装置の概
略的な側面図、第３図は本発明に係る管内面冷却水噴射
時期決め装置の上面図である。 １・・．鋼管、６・・・回転軸、８・・・押えローラ、
９・・・回転駆動ローラ、１１・・・水槽、３０・・・
水噴射ノズル、３１・・・仕切板、３２・・・高圧水ホ
ース。 第２図第１図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転駆動ローラおよび押えローラから成る鋼管保持
   装置と、前記回転駆動ローラおよび前記押えローラを軸
   支して空中から水槽内へと往復旋回動作を行う傾転装置
   と、前記鋼管保持装置に保持された鋼管と同芯になるよ
   うに前記傾転装置に取り付けられかつ該傾転装置と一体
   に旋回動する管内面水噴射ノズルとを有する鋼管浸漬焼
   入装置において、前記鋼管保持装置上の鋼管の端部と前
   記水噴射ノズルとの間で水槽の水面上に仕切板を設けた
   ことを特徴とする鋼管浸漬焼入装置の管内面冷却水噴射
   時期決め装置。