JPS61144206A - 継目無管の傾斜圧延方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、エロンゲータ−、リーラ−等の傾斜式圧延機
に用いるに好適な継目無管の傾斜圧延方法に関する。

［従来の技術］ 継目無管の製造工程は基本的には、素材に孔をあける穿
孔工程と、穿孔された中空素管を減肉延伸する延伸圧延
工程と、延伸圧延された中空素管を所定の外径にまで絞
る仕上圧延工程の３工程からなる。

＄６図ないし第８図は、上記継目無管の製造工程におけ
る延伸圧延工程を示す説明図である。

ＩＡ、ＩＢは圧延ロールであり、圧延ロールＩＡ、ＩＢ
は、中空の圧延素管２が通過する圧延バスラインに対し
てそれらの回転軸を互いに反対方向に傾斜角θで傾斜配
置され、同一方向に回転可能とされている。これら圧延
ロールＩＡ、ＩＢに挟まれる圧延領域の両側には一対の
ローラーシュー３Ａ、３Ｂが配置され、減肉延伸圧延時
に膨れ出てくる中空素管２を抑えるようになっている。

また、上記圧延領域の中央にはプラグ４が配置されてい
る。

上記傾斜式圧延機においては、中空素管２が矢示Ｆの方
向から圧延領域に向けて進入し、圧延ロールＩＡ、ＩＢ
に接触すると、中空素管２は、傾斜角θの作用でロール
間隔が最小であるゴージ部に向けて回転前進されるとと
もに、縮管され、圧延ロールＩＡ、ＩＢとプラグ４との
間で減肉、拡管される状態で延伸されることとなる。

なお、上記傾斜式圧延機におけるように、素管２の膨れ
出しを抑えるシューとしてローラーシュー３Ａ、３Ｂを
用いる場合には、素管２の表面に、固定シューを用いる
場合におけるような滑り接触に基づく表面引掻き疵を生
ずることがない。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記傾斜式圧延機におけるようにローラ
ーシュー３Ａ、３Ｂを用いる場合にも、ローラーシュー
３Ａ、３Ｂの形状、圧延ロールＩＡ、ＩＢに対するロー
ラーシュー３Ａ、３Ｂの配置が適切でないと、円滑な圧
延の阻害、および出側素管形状の悪化を生ずる。

本発明は、圧延を円滑化し、かつ出側素管形状を良好と
することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、一対の圧延ロールを圧延バスラインに対して
傾斜配置し、両圧延ロールが形成する圧延領域の両側に
一対のローラーシューを配置するとともに、該圧延領域
の中央にプラグを配置し、中空の圧延素管を延伸する継
目無管の傾斜圧延方法において、ローラーシューの入側
テーパ角γと出側テーパ角δを、 ０≦γ、　　γ＋δ≦１０度 Ｏ≦　δ　≦β　＋　ｋ とし、ローラーシューの入側長さＬｅと出側長さＬＯを
、 Ｌｅ≧［（Ｄ　ｉ　−Ｅ）　／２ｔａｎ　　（α＋ｋ）
　］　−ＰＬｏ≧Ｃ（Ｄ　ｆ−Ｅ）　／２ｔａｎ　　（
β＋ｋ）］＋Ｐとし、ローラーシューの最大直径部が圧
延ロールのゴージ部に対して圧延入側を正方向としてな
す距ｇＩＰを、 Ｐ≦（Ｄ　１−Ｅ）　／２ｔａｎ　　（α＋Ｋ＞（Ｄｉ
は入側素管外径、Ｄｆは出側素管外径、Ｅは圧延ロール
のゴージ、αは圧延ロールの入側面角、βは圧延ロール
の出側面角、ｋは圧延ロールの傾斜角がロール接触長さ
に及ぼす影響角度）とするようにしたものである。

［作　用］ 本発明によれば、ローラーシューの形状、圧延ロールに
対するローラーシューの配置が適正化され、圧延中の素
管をローラーシューによって安定支持することが可能と
なり、圧延を円滑化し、出側素管形状を良好とすること
が可能となる。

［実施例コ 第２図は本発明の実施に用いられる傾斜式圧延機の一例
を一部破断して示す側面図である。

この傾斜式圧延機（エロンゲータ−）２０は、入側面角
と出側面角を有し、一定の進み角で傾斜配置されてなる
圧延ロール２１と、入側面角と出側面角を有し、圧延ロ
ール２１に隣接する位置に、駆動可能な状態で一定の傾
斜角で傾斜配置されてなるローラーシュー２２と、ロー
ラーシュー２２に駆動力を付与する駆動モータ２３とを
有している。２４は固定架台、２５は可動架台、２６は
支持台である。ローラーシュー２２は支持台２６に支持
され、支持台２６はボルト２７によって可動架台２５に
固定されるクサビ２８によって該可動架台２５に固定可
能にされている。可動架台２５は、固定架台２４に移動
可能に設けられているテーパ台２９に載置される状態で
、ロックシリンダ３０によって固定架台２４に固定され
るとともに、シュー間隔調整モータ３１によるねじ軸３
２の回転に伴う上記テーパ台２９の移動によってシュー
間隔調整方向に移動可能とされている。

また、駆動モータ２３は固定架台２４に固定され、自在
継手３３を介してローラーシュー２２に係合し、ローラ
ーシュー２２を強制駆動可能としている。なお、３４は
プラグ、３５はトラフ、３６は中空素管、３７はキャノ
ン、３８はブツシャである。

上記傾斜式圧延機２０にあっては、ローラシュー２２が
圧延ロール２１の周速より速い速度で強制駆動され、し
たがって、素管３６が薄肉である場合にも、素管３６が
ローラーシュー２２と圧延ロール２１との間に逃げ込む
ことを抑制可能とする。

しかして、本発明においては、第１図に示す上記ローラ
ーシュー２２の形状、圧延ロール２１に対するローラー
シュー２２の配置を以下のように設定している。

（Ａ）ローラーシュー２２の入側テーパ角γが０度以下
である場合には、入側素管をバスラインに沿って圧延ロ
ール２１のゴージ部（最大直径部）側に円滑に案内する
ことができない、したがって、上記入側テーパ角γは、 ０≦γ　　　　　　　　　　・・・（１）とする必要が
ある。また、この入側テーバ角γが過大である場合には
、ローラーシュー２２の最大直径部における表面の交叉
角度が過小となり、第３図に示すように、出側素管の表
面に、最大直径部の波打ち状の痕跡を生ずる。ここで、
入側テーパ角γと出側テーパ角δとの和が上記波打ち量
ｔに及ぼす影響を示せば第４図の通りである。

上記波打ち量ｔは２■以下に抑える必要があり、したが
って、 γ＋δ≦１０度　　　　　　　　　　・・・（２）に設
定する必要がある。

（Ｂ）ローラーシュー２２の出側テーパ角δが０度以下
である場合には、素管の拡管を無理に抑えることとなり
、円滑な圧延を実施することが不可能となる。一方、こ
の出側テーパ角δを、圧延ロール２１のゴージ部から出
側までの素管直径の拡大のテーパ角δ′よりも大きく取
ると、素管のローラーシュー２２に対する当接範囲が狭
くなり、圧延中の素管位置が不安定となる。したがって
、ローラーシュー２２の出側テーパ角δは、Ｏ≦δ≦δ
゛；β＋に の範囲に設定する必要がある。βは圧延ロール２１の出
側面角、ｋは圧延ロール２１の傾斜角θがロール接触長
さに及ぼす影響角度である。なお、圧延ロール２１の傾
斜角θが１０度程度である場合には、ｋ　＝０．３度が
適当である。

（Ｃ）ローラーシュー２２の入側長さＬｅは、圧延債城
に進入する入側素管がシュ一端面に衝突することなく、
また圧延中の入側素管をシュー入側面によって安定的に
案内し、入側素管を円滑に回転させるために必要であり
、したがって、素管が圧延ロール２１にグリップ開始さ
れる位置より長い必要がある。すなわち、Ｌｅは、 Ｌｅ≧［ＣＤ　ｉ　−Ｅ）　／２ｔａｎ　　（α＋Ｋ）
　］　−Ｐ・・・（４） に設定する必要がある。上記Ｌｅの上限は、ローラーシ
ュー２２の曲げ強度、設備的な観点から制限される。た
だし、αは圧延ロールの入側面角である。

（Ｄ）ローラーシュー２２の出側長さＬｏは。

圧延中、出側素管部を円滑に回転させるために必要であ
り、したがって素管が圧延ロール２１の出側にグリップ
されている位置より長い必要がある。すなわち、Ｌｏは
、 Ｌｏ≧Ｃ（Ｄ　ｆ−Ｅ）　／２ｔａｎ　　（β＋ｋ）］
＋Ｐ・・・（５） に設定する必要がある。ＬＯの上限は、ローラーシュー
２２の強度、設備上の観点から制限される。

（Ｅ）ローラーシュー２２の最大直径部が圧延ロール２
１のゴージ部に対して圧延入側を正方向としてなす距＃
Ｐが、圧延ロール２１による素管グリップ開始位置より
入側に出過ぎていると、圧延開始時に素管先端がローラ
ーシュー２２の最大直径部に衝突し、スティッヵ現象を
生ずる。上記素管グリップ開・始位置は、素管が圧延ロ
ール２１に接触を開始する位置である。したがって、Ｐ
は、 Ｐ≦（Ｄ　１−Ｅ）　／２ｔａｎ　　（α＋Ｋ）　　−
（８）となる、なお、ローラーシュー２２の最大直径部
は、素管の拡管開始位置より入側にないと、該最大直径
部が拡管された素管の進みに対する抵抗、障害となって
円滑な拡管を阻害する。素管の拡管開始位置は減肉開始
位置Ｘであり、この点を考慮すると、Ｐは、 Ｘ≦Ｐ≦（Ｄ　ｉ　−Ｅ）　／２ｔａｎ　　（αｒｋ）
・・・（７） となる、ここで、減肉開始位置は、通常、ゴージ部と、
圧延ロールによる素管グリップ開始位置との間に存在す
るから、一般的には上記（７）式のｘ＝０とおける。た
だし、減肉開始位置は、ゴージ部より圧延出側に設定さ
れるものであってもよい。

次に、本発明の具体的実施結果について説明する。製品
の仕上げ外径がフインチ、７・　（５／８）インチであ
る素管圧延用の傾斜式圧延機に本発明を適用した。この
傾斜式圧延機においては、前記Ｄ　ｉ　＝１８５ｍｍ　
、　Ｄ　ｆ　＝１１３９ｍｍ　、　Ｅ＝１１３５〜１７
ｈｍα＝３度、β３３．５度、ｋ　＝　０．３度である
。そこで、前記（１）〜（６）式に基づき、ローラーシ
ュー２２の形状、圧延ロール２１に対するローラーシュ
ー２２の配置を下記のように設定した。

γ＝１．０度、δ＝２．０度、Ｌ　ｅ　ｘ　４３５ｍｍ
、Ｌ　ｏ　＝　４００ｍｍ　、　Ｐ　＝　１０ｍｍ。

上記ミル設定条件を採用することにより、圧延中の素管
を安定支持し、円滑な圧延を行なうことが可能となるこ
とが認められた。

第９図は本発明の変形例を示す模式図である。

この変形例に係るローラーシュー４０は、入側部４１と
出側部４２の間に、軸方向に真直状をなす外周面からな
る境界部４３を備えている０本発明は、このよ゛うな境
界部４３を備えてなるローラーシューを用いてなる傾斜
式圧延機にも同様に適用可能である。なお、境界部４３
は２点鎖線で示すような軸方向に円弧状をなす外周面か
らなるものであってもよい。

また、前記実施例は強制駆動されるローラーシュー２２
を用いてなる傾斜式圧延機に本発明を適用する場合につ
いて説明したが、本発明が適用される傾斜式圧延機のロ
ーラーシューは必ずしも強制駆動されることを必要とし
ない。

［発明の効果］ 以上のように、本発明は、一対の圧延ロールを圧延バス
ラインに対して傾斜配置し１両圧延ロールが形成する圧
延領域の両側に一対のローラーシューを配置するととも
に、該圧延領域の中央にプラグを配置し、中空の圧延素
管を延伸する継目無管の傾斜圧延方法において、ローラ
ーシューの入側テーパ角γと出側テーパ角δを、 Ｏ≦γ、　　γ＋δ≦１０度 Ｏ≦δ≦β十に とし、ローラーシューの入側長さＬｅと出側長さＬｏを
、 Ｌｅ≧［（Ｄ　１−Ｅ）　／　２ｔａｎ　　（α＋Ｋ）
　］　−ＰＬＯ≧［（Ｄ　ｆ−Ｅ）　／２ｔａｎ　　（
β十ｋ）］＋Ｐとし、ローラーシューの最大直径部が圧
延ロールのゴージ部に対して圧延入側を正方向としてな
す距＃Ｐを、 Ｐ≦（Ｄ　ｉ　−Ｅ）　／　２ｔａｎ　　（α＋　ｋ）
（ＤＪは入側素管外径、Ｄｆは出側素管外径。

Ｅは圧延ロールのゴージ、αは圧延ロールの入側面角、
βは圧延ロールの出側面角、ｋは圧延ロールの傾斜角が
ロール接触長さに及ぼす影響角度）とするようにしたも
のである、したがって、圧延を円滑化し、かつ出側素管
形状を良好とすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す模式図、第２図は本発明
が適用される傾斜式圧延機の一例を一部破断して示す側
面図、第３図は素管に生ずる波打ち状態を示す側面図、
第４図はローラーシューのテーパ角と素管に生ずる波打
ち量との関係を示す線図、第５図は傾斜式圧延機による
圧延状態を示す模式図、第６図は一般的な傾斜圧延状態
を示す平面図、第７図は第６図の側面図、第８図は第６
図の正面図、第９図は本発明の変形例を示す模式図であ
る。 ２０・・・傾斜式圧延機、２１・・・圧延ロール、２２
・・・ローラーシュー、３４・・・プラグ、４０・・・
ローラーシュー。 代理人　弁理士　塩　川　修　治 第　１　図 Ｐ４図 （７’＋Ｊ）／１ 第９図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一対の圧延ロールを圧延バスラインに対して傾斜
   配置し、両圧延ロールが形成する圧延領域の両側に一対
   のローラーシューを配置するとともに、該圧延領域の中
   央にプラグを配置し、中空の圧延素管を延伸する継目無
   管の傾斜圧延方法において、ローラーシューの入側テー
   パ角γと出側テーパ角δを、 ０≦γ、γ＋δ≦１０度 ０≦δ≦β＋Ｋ とし、ローラーシューの入側長さＬｅと出側長さＬｏを
   、 Ｌｅ≧［（Ｄｉ−Ｅ）／２ｔａｎ（α＋Ｋ）］−ＰＬｏ
   ≧［（Ｄｆ−Ｅ）／２ｔａｎ（β＋Ｋ）］＋Ｐとし、ロ
   ーラーシューの最大直径部が圧延ロールのゴージ部に対
   して圧延入側を正方向としてなす距離Ｐを、 Ｐ≦（Ｄｉ−Ｅ）／２ｔａｎ（α＋Ｋ） （Ｄｉは入側素管外径、Ｄｆは出側素管外径、Ｅは圧延
   ロールのゴージ、αは圧延ロールの入側面角、βは圧延
   ロールの出側面角、Ｋは圧延ロールの傾斜角がロール接
   触長さに及ぼす影響角度）とすることを特徴とする継目
   無管の傾斜圧延方法。