JPS6110825Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、石油、ガス、水道、プラント類の
配管を構成する鋼管を溶接により接合する場合に
使用する鋼管装置に関するものである。

一般に、鋼管には製造上の精度誤差すなわち真
円度不良、偏肉、周長耳等があるが、鋼管の接合
部を円周自動溶接する場合は、高精度の管端開先
合わせ精度が要求される。また手溶接により接合
する場合においても、許容度の差はあつても同様
のことが要求される。

従来、鋼管の管端を溶接接合前に予め管端を拡
管する拡管装置としては、第１図に示すように、
接合すべき各鋼管４の内部に配置されるケーシン
グ６に流体圧シリンダ７を設け、かつそのケーシ
ング６の周囲には、放射状に配置された押圧軸８
を嵌設しし、各押圧軸８の内端部と前記流体圧シ
リンダ７のピストン杆９とをリンク１０を介して
連結し、さらに各押圧軸８の外端部には一方の鋼
管４の管端内面に対向する拡管用シユー５を固定
した型式のものが知られている。

そして溶接接合されるべき各鋼管４を拡管する
場合は、各鋼管４の管端内部にそれぞれ拡管装置
を挿入し、次いで前記流体圧シリンダ７の推力に
よりリンク１０、押圧軸８および拡管用シユー５
を介して管端を拡管している。

しかるに、前記従来の拡管装置の場合は、接合
すべき各鋼管４の管端を別個の拡管装置により拡
管するので、芯合わせ精度が悪く、さらに流体圧
シリンダ７による大きな駆動反力をケーシング６
により受けているので、ケーシング６の強度を相
当大きくする必要があり、そのため拡管装置の寸
法および重量が相当大きくなり、しかもピストン
出力分の拡管力した得られないという欠点があ
る。また前記流体圧シリンダ７としては一般にエ
アーシリンダが用いられるが、エアーシリンダに
よる場合は大きな拡管力を得ることができない。

また楔形の拡管用シユーを管軸方向に移動させ
て拡管する拡管装置も知られているが、この拡管
装置の拡管力を強力にするためには楔形の拡管用
シユーの移動ストロークを相当大きくする必要が
あり、そのため拡管装置の規模、寸法および重量
が著しく大きくなり、しかも拡管動作時間も長く
なるという欠点がある。

この考案は前述の欠点を排除した鋼管溶接接合
用拡管装置を提供することを目的とするものであ
る。

次にこの考案を図示の例によつて詳細に説明す
る。

第２図ないし第６図はこの考案の第１実施例を
示すものであつて、鋼管内に同心的に配置される
管状のケーシング１１における左右両側の下部お
よび上部に、それぞれケーシング中心線を含む平
面状に位置する下部保持板１２および上部保持板
１３が配置され、各保持板１２，１３の内端部は
分割型の取付バンド１４に固着され、その取付バ
ンド１４は前記ケーシング１１の外周に嵌合され
てボルト１５により固定されている。各保持板１
２，１３にレベル調整用レバー１６の中間部がボ
ルトからなる支軸１７により枢着され、かつその
レバー１６の一端部には移動用ローラ１８が取付
けられ、さらに各保持板１２，１３には前記支軸
１７を中心とする円弧状孔１９が設けられ、その
円弧状孔１９および前記レバー１６の他端部に貫
通された固定用ボルト２０によりレバー１６が保
持板１２，１３に固定され、また上部の保持板１
３には拡管装置吊上げ運搬用吊り具を係止するた
めの係止孔２１が設けられている。

前記ケーシング１１内にセンターホール油圧ジ
ヤツキからなる拡管用ジヤツキ１のシリンダ２２
が摺動可能に嵌合され、その拡管用ジヤツキ１に
おける中空ピストン２３には駆動用のロツド２４
が嵌挿され、そのロツド２４の一端部に設けられ
た雄ねじ部には複数の固定用ナツト２５，２６が
螺合され、シリンダ側のナツト２５の偏心部に嵌
挿された回り止めボルト２７は前記中空ピストン
２３の端部の偏心部に螺合され、前記ナツト２
５，２６および回り止めボルト２７により駆動用
ロツド２４の一端部が中空ピストン２３に一体に
固定され、また前記拡管用ジヤツキ１におけるシ
リンダ２２の両端部には送油管２８，２９が接続
されている。

前記駆動用ロツド２４の他端側にはフランジ３
０が設けられると共に第１駆動部材２が嵌合さ
れ、前記ロツド２４の他端部の雄ねじに螺合され
たナツト３１により前記第１駆動部材２がロツド
２４に締付け固定され、かつ前記フランジ３０と
シリンダ２２との間に配置された第２駆動部材３
は、前記ロツド２４に摺動可能に嵌設されると共
に前記シリンダ２２に対しボルト３２により固定
されている。

第１駆動部材２および第２駆動部材３の周囲に
はそれぞれ円弧状支承面を有する多数の内側リン
ク受金具３３および３４がボルト３５により固定
され、各内側リンク受金具３３，３４の両側面に
は側板３６，３７がボルト３８により固定され、
第１駆動部材２における内側リンク受金具３３お
よび側板３６により形成された凹部には、両端が
円弧状になつている第１リンク３９の一端部が嵌
入され、その第１リンク３９の一端部と側板３６
とは前記内側リンク受金具３３の円弧の中心に配
置されたピン４０により枢着されている。また第
２駆動部材３における内側リンク受金具３４およ
び側板３７により形成された凹部には、両端が円
弧状になつている第２リンク４１の一端部が嵌入
され、その第２リンク４１の一端部と側板３７と
は前記内側リンク受金具３４の円弧の中心に配置
されたピン４２により枢着されている。

多数の第１リンク３９および第２リンク４１の
間には、それぞれケーシング１１の半径方向に延
長する案内杆４３が配置され、その案内杆４３の
内端の雄ねじ部はケーシング１１に設けられた雌
ねじに螺合固定され、かつ各案内杆には、外側リ
ンク受金具４４が摺動自在に嵌設され、その外側
リンク受金具４４には、前記第１リンク３９およ
び第２リンク４１の他端部に適合する複数の円弧
状支承面が設けられ、さらに外側リンク受金具４
４の両側面には側板４５がボルト４６により固定
され、第１リンク３９および第２リンク４１の他
端部は外側リンク受金具４４と各側板４５とによ
り形成された別個の凹部にそれぞれ嵌入され、ま
た第１リンク３９および第２リンク４１の他端部
と側板４５とは、各リンク３９，４１の他端にお
ける円弧の中心に配置されたピン４７，４８によ
り枢着され、かつ各外側リンク受金具４４には、
溶接接合されるべき両鋼管４の管端の内面にわた
つて当接される円弧状の拡管用シユー５がボルト
４９により取付けられている。

第６図は拡管装置における各拡管用シユー５が
縮小位置に置かれている状態を示している。この
状態から拡管用ジヤツキ１に圧油を供給して駆動
用ロツド２４を矢印方向に移動していくと、第１
駆動部材２および第２駆動部材３が相互に管軸方
向に接近移動されると共に、各駆動部材２，３に
より内側リンク受金具３３，３４を介して第１リ
ンク３９、第２リンク４１の内端部も管軸方向に
接近移動され、したがつて各リンク３９，４１の
外端部により拡管用シユー５が拡管方向すなわち
放射状方向に移動される。

第７図は第１実施例の拡管装置の使用例を示す
ものであつて、拡管装置５０における拡管用ジヤ
ツキに先端が閉じられている移動兼送油用中空ロ
ツド５１の基端部を連結し、拡管装置５０を既接
合鋼管４Ａと新規接合鋼管４Ｂとの接合部の内側
に収容すると共に、拡管装置５０における各拡管
用シユーを前記各鋼管４Ａ，４Ｂの管端内面に跨
がるように配置し、かつ前記中空ロツド５１の先
端部に中間送油ホース５２の一端部を接続し、そ
の中間送油ホース５２の他端部と管外に設置した
油圧ユニツト５３の送油ホース５４とを継手５５
により着脱自在に接続する。

次に油圧ユニツト５３を運転して、圧油を拡管
用ジヤツキに供給することにより、各拡管用シユ
ーにより各管端を同時に拡管し、この状態で各管
端を相互に溶接したのち、前記継手５５を分離
し、次の新規接合管４Ｃの中に予め通しておいた
ケーブルまたはロープ等の条体５６を前記中空ロ
ツド５１の先端部に連結し、その条体５６により
拡管装置５０を次の接合部までに移動し、以下同
様の作業を反復して行なつて順次鋼管の拡管溶接
接合を行なう。

第８図はこの考案の第２実施例を示すものであ
つて、電動機５７に接続された減速機５７の出力
軸に、左雄ねじ部５８および右雄ねじ部５９を有
する螺杆６０が連結され、かつ前記左雄ねじ部５
８および右雄ねじ部５９に左雄ねじ部材からなる
第１駆動部材２および右雄ねじ部材からなる第２
駆動部材３が螺合されて拡管用ジヤツキ１が構成
されているが、ここでは円弧状支承面は駆動部材
２，３と拡管用シユー５を直接加工して設けた例
として記載している。その他の構成は第１実施例
の場合と同様であるので、詳細な構造の図示を省
略した。

なお、第２実施例においてはジヤツキ駆動反力
のうち、回転反力だけはケーシング１１を介して
リンク３９，４１および拡管用シユー５との間で
内力処理される。また電動機５７の代りに油圧モ
ーターまたは空気圧モーターを用いてさらに小型
軽量化することもできる。

前記リンクの両端の円弧状部がリンク受金具３
３，３４の円弧状支承面に対し回動するときの機
械的摩擦力は、それらの接触部に潤滑剤を供給し
ておくことにより、著しく小さくすることができ
る。

この考案によれば、拡管用ジヤツキ１による１
対の駆動部材２，３の相互接近移動または相互離
反移動、すなわち各駆動部材２，３が相互に引き
合う力または押し合う力を利用して拡管を行な
い、しかも各駆動部材２，３の管軸方向移動を各
拡管用シユー５の管半径移動に変換するための方
向変換伝動機構は多数の両端円弧状リンク３９，
４１とそれぞれのリンク両端に円弧摺動自在に嵌
合される円弧状支承面を有する内側リンク受金具
３３，３４および外側リンク受金具４４とにより
構成されているので、拡管力を強力に伝達するこ
とができると共に、簡単な手段により合理的な内
力処理することができ、そのためのジヤツキ反力
を受ける大型のケーシングが不要になるので、拡
管装置の重量や寸法を小さくして作業性を向上さ
せることができると共に低コストで製作すること
ができ、かつ相互に引き合う力または相互に押し
合う力を利用するので、前記従来の拡管装置と同
一出力のジヤツキを使用した場合は、２倍の拡管
力を得ることができ、さらに接合すべき各鋼管の
管端内面にわたつて配置された共通の拡管用シユ
ー５により、各鋼管４の管端を同時に拡管して開
先合わせを行なうので、鋼管に製造上の精度誤差
があつても、高精度で容易に溶接合を行なうこと
ができる。また楔を管軸方向にスライドさせ拡管
力を得る拡管装置の場合は、拡管力を大きくする
ためには楔の傾斜角を小さくする必要があり、か
つ拡管ストロークを大きくするためには楔を長く
する必要があり、そのため大きな拡管力および拡
管ストロークを必要とする場合は、拡管装置が大
型で大重量になり、さらにまた、管軸方向に移動
される拡管用移動部材と拡管用シユーとをそれら
の間に配置されたリンクおよびピンを介して連結
して、拡管力をリンクおよびその両端のピンを介
して伝達する場合は、大きな拡管力を得ようとす
ると、ピンの径が非常に大きくなり、かつピンの
径が大きくなると必然的にリンクの巾も大きくな
ると共にリンクの長さも長くなり、そのため大き
な拡管力および大きな拡管ストロークを必要とす
る場合は、拡管装置が大型で大重量になるという
欠点があるが、この考案の場合は、拡管時の大き
な力がリンクの両端部の円弧状外面およびリンク
受金具３３，３４の円弧状支承面を介して行なわ
れるので、リンク巾を比較的小さくしても大きな
拡管力を伝達することができ、しかも大きな拡管
力を伝達するための大径のリンク連結用ピンを必
要としないので、リンクの長さを比較的短かくし
ても、比較的大きな拡管ストロークを得ることが
でき、そのため比較的大きな拡管力および拡管ス
トロークを有する拡管装置を小型、軽量にかつ低
コストで製作できる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の拡管装置の一例を示す縦断側面
図である。第２図ないし第６図はこの考案の第１
実施例を示すものであつて、第２図は拡管装置を
拡大した状態を示す縦断側面図、第３図はその一
部を拡大して示す図、第４図は第２図における拡
管機構を示す縦断正面図、第５図はケーシング支
持装置を示す縦断正面図、第６図は拡管装置を縮
小して状態を示す縦断側面図である。第７図は拡
管装置の使用例を示す概略側面図、第８図はこの
考案の第２実施例の拡管装置を示す概略縦断側面
図である。 図において、１は拡管用ジヤツキ、２および３
は駆動部材、４は鋼管、５は拡管用シユー、１１
はケーシング、１６はレベル調整用レバー、１７
は支軸、１８は移動用ローラ、２０は固定用ボル
ト、２２はシリンダ、２３は中空ピストン、２４
はロツド、３３および３４は内側リンク受金具、
３６および３７は側板、３９は第１リンク、４１
は第２リンク、４３は案内杆、４４は外側リンク
受金具、４５は側板、５０は拡管装置である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 拡管用ジヤツキ１により管軸方向に相互に接近
   または離反移動される一対の駆動部材２，３と溶
   接接合されるべき各鋼管４の管端内面にわたつて
   対向するように配置される多数の拡管用シユー５
   との間に、前記各駆動部材２，３の管軸方向移動
   を各拡管用シユー５の管半径方向移動に変換する
   ための多数の両端円弧状リンク３９，４１とそれ
   ぞれのリンク両端に円弧摺動自在に嵌合される円
   弧状支承面を有する内側リンク受金具３３，３４
   および外側リンク受金具４４とにより構成された
   方向変換伝動機構が介在されていることを特徴と
   する鋼管溶接接合用拡管装置。