JPS61176414A - Rolling method of pipe stock for seamless steel pipe - Google Patents

Rolling method of pipe stock for seamless steel pipe

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JPS61176414A
JPS61176414A JP60016177A JP1617785A JPS61176414A JP S61176414 A JPS61176414 A JP S61176414A JP 60016177 A JP60016177 A JP 60016177A JP 1617785 A JP1617785 A JP 1617785A JP S61176414 A JPS61176414 A JP S61176414A
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JP
Japan
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rolling
plug
pipe
speed
mill
Prior art date
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Pending
Application number
JP60016177A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuyuki Sakurada
桜田 和之
Kazuhiro Iga
和博 伊賀
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
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Publication of JPS61176414A publication Critical patent/JPS61176414A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/78Control of tube rolling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B19/00Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work
    • B21B19/02Tube-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
    • B21B19/06Rolling hollow basic material, e.g. Assel mills

Abstract

PURPOSE:To decrease the deviation amount of a rolling plug from a mill center and its speed ratio to a rolling roll, by controlling the rotational speed of plug so as to relate it specifically to that of a rolling roll during the rolling of a pipe stock for a seamless steel pipe by a skew rolling mill. CONSTITUTION:For rolling a pipe stock 3 for seamles steel pipe, a rolling plug 7 is set at a prescribed position between rolling rolls 1, 2 by advancing a thrust block 12. Next, a plug bar 6 is chucked by a chucking fixture 13a of a plug-bar rotating device 13, and the fixture 13a is rotated in the same direction as the rotating direction of stock 3 by a motor 15 through a gear box 14 to rotate the plug 7 together with bar 6. The rotational speed of motor 15 is controlled by a speed controller 16 so that it coincides with an aimed speed, which is decided by an operator 17. Next, the operated value of aimed rotational speed is given to the controller 16, to control the motor 15 through the controller 16 thereby rotating the plug 7 at the aimed rotational speed.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

「産業上の利用分野」 本発明は、継目無鋼管用素管の圧延方法に関するもので
ある。 「従来の技術」 一般に、継目無濁管の製造ラインにおいては、加熱炉か
ら出た丸ビレットを、ピアサ−と称する傾斜圧延機にお
いて穿孔することにより圧延工程が始まる。 ピアサ−による丸ビレットの穿孔、圧延の後には、各種
の製造方式に応じて、種々の圧延機が用いられる。 例えば、マンネスマンプラグミル方式の場合には、ピア
サ−と同様のエロンゲータ−と称する傾斜圧延機、プラ
グミル、リーラ−、サイザー等の圧延機が用し・られ、
また例えばマンドレルミル方式の場合には、マンドレル
ミル、ストレッチレデューサ−等の圧延機が用いられる
。 これ等の圧延機中、ピアサ−、エロンゲータ−、リーラ
−等の傾斜圧延機にあっては、その圧延のメカニズムか
ら、圧延された素管に偏肉や疵が生じ易く、製品として
の鋼管の3品質に著しく悪影響を及ぼす。 ここで、継目無鋼管製造用傾斜圧延機の概要について説
明する。 第4図乃至第6図に示す如く、上下の圧延ロール1,2
は、圧延機の入口側において入側面角α。 を有し、出口側に出側面角α2を有する櫛型もしくはコ
ーン型の形状をなし、各圧延ロール1,2の軸線は、丸
ビレットもしくは素管3の通過するパスラインPLの垂
直面に対し、それぞれ相反する方向に傾斜角βをもって
傾斜設定されている。 上下の圧延ロール1,2間には、第6図に示す如く、パ
スラインPLを挾んで左右にガイドシュー4,5が配設
されている。 樽型形状のロールでは、各圧延ロール1,2の最大径と
なる部分をゴージ部と称し、コーン型形状のロールでは
、ロール径の変曲点位置をゴージ部と称しているが、こ
のゴージ部が相対してロール間隔が最小となっている位
置から、圧延機の入口側に向かって所定の距離だけ隔た
った個所に、後方をプラグパー6によって支持された圧
延プラグ7の先端が位置決めされている。 各圧延ロール1,2の軸1a、2aの両端は、圧延機本
体の内部に装着された軸受に支承されているが、各ロー
ル軸1a、2aの・−万端は−それぞれスピンドル8,
9を介して、それぞれの駆動用電動機10.11に連結
され、各駆動用電動機to、11により各圧延ロール1
,2は互いに同一方向に回転される。 「発明が解決しようとする問題点」 次に、傾斜圧延機によって素管の圧延を行った場合、ど
のようにして素管に疵および偏肉が発生するかを、第7
図乃至第13図によりエロンゲータ−の例を用いて説明
する。 第7図は、素管3が上下の圧延ロール1,2の入側面に
噛み込む瞬間における第4図A−A矢視拡大断面図であ
り、第8図は、素管3が上下の圧延ロール1,2によっ
て圧延されている圧延中における第4図B−B矢視拡大
断面図である。 第7図に示す如き状態で、素管3が上下の圧延ロール1
,20入側面に当たると、素管3には、上下の圧延ロー
ル1,2からの摩擦力によって回転力が与えられるが、
上下の圧延ロール1,2の表面の摩擦係数のわずかな差
、上下の圧延ロール1.2の径差もしくは圧延ロール1
,20回転速度差による上下の圧延ロール1,2の同速
のわずかな差、左右のガイドシュー4,5のわずかな非
対称性、傾斜圧延機の入側における素管3の先端部形状
などに起因して、傾斜圧延機の入側における素管3には
、上下の圧延ロール1,2のわずかに異なる回転力が作
用する。 従って素管3は、上記の如く上下の圧延ロール1.2の
異なる大きさの回転力によって回転すると共に、左右い
ずれかの側に偏倚することになる。 以下の説明では、下部圧延ロール2からの回転力が、上
部圧延ロール1からの回転力よりも大きいために、素管
3が圧延機のパスラインPLにおける縦方向中心線に対
し左側に偏倚して位置する場合の例として説明する。 サテ、圧延ロール1,20入側面において、素管3の穿
孔もしくは厚みの減少が開始されるのであるが、このと
き素管3の軸芯がすでに左側に偏倚しているので、圧延
プラグ7の軸芯7aも第8図に示す如く、圧延機のパス
ラインPLにおける縦方向中心線に対し左側に偏倚して
位置することになり、このような状態での圧延は、こ九
から述べる理由によって安定である。 本発明者等は、傾斜圧延機のモデル機を用いた実験と、
鋼の塑性変形理論を用いたシミュレーション実−験とに
よって、圧延ロール1,2の回転速度V、と、圧延プラ
グ70回転速度V、との速度比”  (W=v+/vt
 )  と、圧延プラグ7のパスラインPLからの偏倚
量DH,その際に圧延プラグ7に作用するミル芯方向へ
の求心力F1圧延プラグ7を外部から回転駆動するに必
要なトルクTとの関係を見い出した。 第9図および第io図は、エロンゲータ−において、肉
厚25 mmの素管を、肉厚12.5 mmの素管に圧
延する際の圧延特性の一例である。 ここで、圧延ロール1,2の回転速度V、は、圧延ロー
ル1,2のゴージ部における周速とし、圧延ロール1と
圧延ロール2の周速は等しくなるように設定しである。 圧延プラグ70回転速度v2は、圧延ロールゴージ部断
面における圧延プラグ7の周速として定義しである。 求心力rは、偏倚した圧延プラグ7に、ミル芯方向へ作
用する水平方向の力として定義しである。 第9図および第io図をみると、圧延プラグ7は、外部
からの回転駆動力がゼロの場合(従来方法による傾斜圧
延の場合)には、偏倚量DHが所定の値になるように、
圧延プラグ7がミル芯から偏倚して安定することが判る
。 すなわち、第9図および第、10図のような圧延特性が
あると、DH=12rrLmの位置で圧延プラグ7が安
定状態になることが判る。 なぜならば、第9図において、D H(12mmの場合
には、トルクT=Oを満足する、圧延ロール1,20回
転速度v1と、圧延プラグ70回転速度v2との速度比
Wが存在しないので、このような圧延状態は物理的に存
在し得ない。 一方、D)I≧12 mmの場合には、’I’=Oを満
足する速度比Wは存在するのであるが、第10図をみて
明らかなように、DHの大きさに拘らず、常に圧延プラ
グ7にはミル芯に向う力Fが作用しているので、DHが
12 mmより、も一時的に大きくなっでも、すぐにD
Hは12 mmの位置に押し戻される。 このようにして、圧延プラグ7は、常に成る所定位置に
ミル芯から偏倚し続けることになり、圧延プラグ70軸
芯7aが一旦パスラインP′Lよりも左側に偏倚すると
、以後、左側を安定位置として圧延が継続されることに
なるわけであって、これと同様の理由により、素管3の
圧延開始時に、圧延プラグ7の軸芯7aがパスラインP
Lよりも右側に偏倚した場合、当該素管3については、
以後、右側を安定位置として圧延が継続されることにな
る。 以上の如く、パスラインPLに対して圧延プラグ7が左
右いずれかのガイドシュー側に偏倚したときの、左右の
ガイドシュー4,5に加わる力を考えると、左右非対称
な力関係となる。 すなわち、圧延プラグ7の軸芯7aがパスラインPI+
に対して、左側のガイドシュー4の方向に偏倚すると、
素管3によって左側のガイドシュー4に加わる力の方が
、素管3によって右側のガイドシュー5に加わる力より
も大きくなり、その反対に、圧延プラグ7の軸芯7aが
パスラインPLに対して、右側のガイドシュー5の方向
に偏倚すると、素管3によって右側のガイドシュー5に
加わる力の方が、素管3によって左側のガイドシュー4
に加わる力よりも大きくなる。 また各ガイドシュー4,5と素管3との接触状況も、左
右でそれぞれ異なる。 第11図は、圧延プラグ7が左側に偏倚した場合の、左
側のガイドシュー4および右側のガイドシュー5の摩耗
状況を示すスケッチであるが、第11図から明らかな如
く、左側のガイドシュー4への素管3の当たり面は、右
側のガイドシュー5への素管3の当たり面よりも広くな
っており、素管3の各ガイドシュー4,5への接触の仕
方が、左右非対称となっていることが判る。 第
"Industrial Application Field" The present invention relates to a method for rolling a raw pipe for seamless steel pipes. ``Prior Art'' Generally, in a production line for seamless opaque tubes, the rolling process begins by perforating the round billet discharged from the heating furnace using an inclined rolling mill called a piercer. After the round billet is pierced and rolled by a piercer, various rolling mills are used depending on various manufacturing methods. For example, in the case of the Mannesmann plug mill method, rolling mills such as an inclined rolling mill called an elongator, a plug mill, a reeler, a sizer, etc., which are similar to a piercer, are used.
For example, in the case of a mandrel mill method, a rolling mill such as a mandrel mill or a stretch reducer is used. Among these rolling mills, inclined rolling mills such as piercers, elongators, and reelers tend to cause thickness unevenness and flaws in the rolled raw pipe due to their rolling mechanisms, and the steel pipe as a product. 3 It has a significant negative impact on quality. Here, an overview of an inclined rolling mill for producing seamless steel pipes will be explained. As shown in FIGS. 4 to 6, upper and lower rolling rolls 1 and 2
is the entrance surface angle α on the entrance side of the rolling mill. It has a comb-shaped or cone-shaped shape with an exit side angle α2 on the exit side, and the axis of each rolling roll 1, 2 is aligned with the vertical plane of the pass line PL through which the round billet or raw pipe 3 passes. , are inclined at angles of inclination β in opposite directions. As shown in FIG. 6, guide shoes 4 and 5 are disposed on the left and right between the upper and lower rolling rolls 1 and 2, sandwiching the pass line PL. For barrel-shaped rolls, the maximum diameter part of each rolling roll 1, 2 is called the gorge part, and for cone-shaped rolls, the position of the inflection point of the roll diameter is called the gorge part; The tip of the rolling plug 7, which is supported at the rear by the plugper 6, is positioned at a predetermined distance away from the position where the rolls face each other and the roll interval is minimum toward the inlet side of the rolling mill. There is. Both ends of the shafts 1a, 2a of each rolling roll 1, 2 are supported by bearings installed inside the rolling mill main body.
9 to a respective drive motor 10.11, each drive motor to, 11 connects each rolling roll 1 to
, 2 are rotated in the same direction. "Problems to be Solved by the Invention" Next, we will discuss how flaws and uneven thickness occur in the raw pipe when the raw pipe is rolled using an inclined rolling mill.
This will be explained using an example of an elongator with reference to FIGS. 13 to 13. FIG. 7 is an enlarged sectional view taken along the arrow A-A in FIG. FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along the line B-B in FIG. 4 during rolling by rolls 1 and 2; In a state as shown in FIG.
, 20, when it hits the inlet side, rotational force is applied to the raw tube 3 due to the frictional force from the upper and lower rolling rolls 1 and 2.
A slight difference in the coefficient of friction between the surfaces of the upper and lower rolling rolls 1 and 2, a diameter difference between the upper and lower rolling rolls 1 and 2, or rolling roll 1
, a slight difference in the same speed between the upper and lower rolling rolls 1 and 2 due to a difference in rotational speed, a slight asymmetry between the left and right guide shoes 4 and 5, and the shape of the tip of the blank tube 3 on the entrance side of the inclined rolling mill. As a result, slightly different rotational forces from the upper and lower rolling rolls 1 and 2 act on the blank tube 3 on the entry side of the inclined rolling mill. Therefore, the raw pipe 3 is rotated by the different magnitudes of rotational force of the upper and lower rolling rolls 1.2 as described above, and is also deflected to either the left or right side. In the following explanation, since the rotational force from the lower rolling roll 2 is larger than the rotational force from the upper rolling roll 1, the base tube 3 is deviated to the left with respect to the longitudinal centerline in the pass line PL of the rolling mill. An example will be explained in which the location is as follows. At the side where the rolling rolls 1 and 20 are inserted, the perforation or thickness reduction of the raw tube 3 starts, but at this time, the axis of the raw tube 3 has already shifted to the left, so the rolling plug 7 As shown in FIG. 8, the shaft center 7a is also located offset to the left with respect to the longitudinal center line of the pass line PL of the rolling mill, and rolling in this state is difficult due to the reasons described below. It is stable. The inventors carried out experiments using a model inclined rolling mill, and
Through simulation experiments using the theory of plastic deformation of steel, the speed ratio between the rotational speed V of the rolling rolls 1 and 2 and the rotational speed V of the rolling plug 70 (W=v+/vt
), the amount of deviation DH of the rolling plug 7 from the pass line PL, the centripetal force F1 acting on the rolling plug 7 in the direction of the mill core at that time, and the torque T required to externally drive the rolling plug 7. I found it. FIG. 9 and FIG. io are examples of rolling characteristics when rolling a 25-mm-thick raw tube into a 12.5-mm-thick raw tube using the Elongator. Here, the rotation speed V of the rolls 1 and 2 is the circumferential speed of the rolls 1 and 2 at the gorge portion, and the circumferential speeds of the rolls 1 and 2 are set to be equal. The rolling plug 70 rotational speed v2 is defined as the circumferential speed of the rolling plug 7 in the cross section of the rolling roll gorge. The centripetal force r is defined as a horizontal force acting on the biased rolling plug 7 in the direction of the mill core. Looking at FIG. 9 and FIG.
It can be seen that the rolling plug 7 is offset from the mill core and becomes stable. That is, it can be seen that when the rolling characteristics as shown in FIGS. 9, 10 are present, the rolled plug 7 becomes stable at the position of DH=12rrLm. This is because, in FIG. 9, in the case of D , such a rolling state cannot physically exist. On the other hand, in the case of D) I≧12 mm, there is a speed ratio W that satisfies 'I'=O, but as shown in Fig. 10, As is clear from the figure, regardless of the size of DH, the force F toward the mill core is always acting on the rolling plug 7, so even if DH becomes temporarily larger than 12 mm, D will immediately
H is pushed back to the 12 mm position. In this way, the rolled plug 7 continues to be deviated from the mill core to the predetermined position that it always remains in, and once the axial center 7a of the rolled plug 70 is once deviated to the left side of the pass line P'L, the left side is stabilized from then on. For the same reason, when rolling of the raw pipe 3 starts, the axis 7a of the rolling plug 7 is positioned at the pass line P.
If it deviates to the right side of L, for the raw pipe 3,
Thereafter, rolling will be continued with the right side as the stable position. As described above, when considering the force applied to the left and right guide shoes 4 and 5 when the rolled plug 7 is biased toward either the left or right guide shoe with respect to the pass line PL, the force relationship is asymmetrical. That is, the axis 7a of the rolled plug 7 is on the pass line PI+
On the other hand, if it deviates in the direction of the left guide shoe 4,
The force applied to the left guide shoe 4 by the raw pipe 3 is greater than the force applied to the right guide shoe 5 by the raw pipe 3, and on the contrary, the axis 7a of the rolled plug 7 is aligned with the pass line PL. When the force is applied to the right guide shoe 5 by the raw tube 3, the force applied to the right guide shoe 5 by the raw tube 3 is applied to the left guide shoe 4 by the raw tube 3.
is greater than the force applied to it. Further, the contact situation between each guide shoe 4, 5 and the raw pipe 3 is also different on the left and right sides. FIG. 11 is a sketch showing the wear status of the left guide shoe 4 and the right guide shoe 5 when the rolled plug 7 is biased to the left. As is clear from FIG. 11, the left guide shoe 4 The contact surface of the raw pipe 3 on the guide shoe 5 on the right side is wider than the contact surface of the raw pipe 3 on the guide shoe 5 on the right side, and the way the raw pipe 3 contacts each guide shoe 4, 5 is asymmetrical. It turns out that it is. No.

【2図は、圧延プラグ7が右側に偏倚した場合の、左
側のガイドシュー4および右側のガイドシュー5の摩耗
状況を示すスケッチであるが、第1】図に示す場合とは
反対に、右側のガイドシュー5への素管3の当たり面は
、左側のガイドシュー4への素管3の当たり面よりも広
くなっており、素管3の各ガイドシュー4,5への接触
の仕方が、左右非対称となっていることが判る。 なお、第11図、第【2図において斜線部分が素管3に
よってガイドシュー4,5が摩耗した個所である。 このように、圧延プラグ7の軸芯7aのパスラインPL
に対する位置関係によって、素管3の各ガイドシュー4
,5への圧力および接触状況も異なるのである。 このことは、素管3および各ガイドシュー4゜5に対し
、以下に述べる重大な影響を及ぼす。 すなわち、素管3が上下の圧延ロール1.2に噛み込む
際に、連続した複数本の素管3の圧延にわたって、圧延
プラグ7の軸芯7aが左右いずれか一定した方向に偏倚
した後に、突然、外的条件によりそれまでとは反対の方
向に偏倚して圧延されるとするならば、それまでに摩擦
によってガイドシュー4,5に付けられた当たり面の形
状と異なった接触の仕方で、当該素管3がガイドシュー
4,5に接触するために、シューマークと称する圧延疵
が素管3の外面に螺旋状に発生することになる。 また連続した複数本の素管3の圧延にわたって、圧延プ
ラグ7の軸芯7aが左右いずれか一定した方向に偏倚す
るならば、従来の圧延では、左右いずれか一方のガイド
シューに一層大きな圧力が加わるので、摩耗の仕方が左
右でアンバランスとなり、ガイドシュー4,5の寿命が
著しく短かくなるという問題が発生する。 極端な場合には、圧力の高い方のガイドシューが圧延中
に割れるなどの重大なトラブルも発生することがある。 さらに、従来の圧延では、左右のガイドシュー4.5が
素管3から受ける各々の力は、左右で異なることは既に
述べた通りであるが、この互いに異なる力のために、上
部圧延ロール1と圧延プラグ7とによって圧延される素
管3の部分(以後上部分と云う)と、下部圧延ロール2
と圧延プラグ7とによって圧延される素管3の部分(以
後下部分と云う)にガイドシュー4,5から作用する応
力が互いに異なることになる。 従って、圧延前の素管3の上部分と下部分での圧延後の
管厚が等しいならば、各圧延ロール1゜2と圧延プラグ
7から素管3に作用する素管3の塑性降伏に必要な圧延
圧力は、素管3の上下部分でそれぞれ異なることになる
。 しかしながら、圧延プラグ7は、圧延機断面でみて、上
下左右方向にほとんど自由に移動可能な状態であるので
、素管3の上部分から圧延プラグ7に作用する圧延圧力
と、素管3の下部分から圧延プラグ7に作用する圧延圧
力とは等しく釣り合わなければならない。 その結果、圧延プラグ7は、上下方向の力が丁度釣り合
う位置に移動するので、素管3の上部分と下部分での圧
延後の管厚は等しくなくなることになる。 以上述べたように、圧延プラグ7がミルのパスラインp
pから左右いずれかの方向に偏倚するならば、ガイドシ
ュー4,5から素管3が受ける応力が左右で異なること
になり、それにより圧延中の素管3に偏肉が発生するこ
とになる。 また素管3の内外周面には、次のような理由で先に述べ
たシューマークとは異なるかぶれ疵が発生する。 圧延中の素管3が傾斜圧延機によって圧延される際には
、管長手方向の剪断変形および管表面のねじれ変形、管
周方向の剪断変形の三方向の剪断変形を同時に受ける。 管周方向の剪断変形は、第13図Aに示す如く、ビレッ
トもしくは素管3に、その直径方向の肉片要素が存在す
ると仮定した場合に、このビレットもしくは素管3を傾
斜圧延したときには、第13図Bに示す如きメタルフロ
ーを現出するものである。 このような管周方向の剪断変形は、素管3に含まれる介
在物を起点とするクラックを発生させ、それが圧延後の
素管3の内外周面のかぶれ疵となる。 従って、素管3のかぶれ疵の発生を防止するためには、
管周方向の剪断変形を少なくすることが重要である。 「問題点を解決するための手段」 本発明は、以上述べた′傾斜圧延機による継目無鋼管用
素管の従来の圧延方法の問題点を解決するようにしたも
のである。 すなわち、本発明は、第1に、傾斜圧延機による継目無
鋼管用素管の圧延において、素管3の圧延中に、圧延プ
ラグ7を、圧延ロール1,2の回転速度と所定の関係に
なるよう回転制御すること、第2に、傾斜圧延機による
継目無鋼管用素管の圧延において、素管3の圧延中に、
圧延プラグ7を、その回転トルクが所定値になるよう回
転制御することを要旨とするものである。 「実施例」 以下に本発明の第1の方法を第1図、第2図に基づき説
明する。 第1図に示す制御回路は、継目無鋼管製造ライン中にお
けるエロンゲータ−での実施例であって、素管3の圧延
中に、圧延プラグ7に加わるスラスト荷重は、プラグパ
ー6を介してスラストブロック【2によって支承される
。 圧延プラグ7とプラグパー6は、相互の接触面において
、圧延中にスリップしないように連結されており、圧延
プラグ7の回転角速度は、プラグパー6の回転角速度に
一致するようになっている。 また素管3の圧延が終了すると、スラストブロック12
は、第1図において右側方向に後退し、圧延が終了した
素管3内から圧延プラグ7と共にプラグパー6を引き抜
いて、素管3を横方向に蹴り出すようになっている。 次に、次回の圧延準備のために、スラストブロック[2
を再び前進させて、圧延プラグ7を圧延ロール1,2間
の所定の位置にセツティングする。 圧延プラグ7の先端部が圧延ロール1,2間の所定位置
にセツティングされたならば、第2図にも示すプラグバ
ー回転装置13におけるチャッキング金具13aによっ
てプラグパー6をチャッキングし、このチャッキング金
具13aを、ギヤボックス14を介して電動機15によ
り素管3の回転方向と同一方向に回転させ、それによっ
てプラグパー6と共に圧延プラグ7を回転させる。 前記電動機150回転速度は、速度制御器16によって
目標速度に一致するよう制御されるが、その目標速度は
、演算器17によって決定される。 前記演算器17には、圧延ロール10回転速度を検出す
るための速度検出器18からの回転速度検出信号が入力
されている。 そして演算器17は、速度検出器18によって得られた
圧延ロール10回転速度をロール径補正して、圧延ロー
ル1のゴージ部局速度を演算し、かつ予め演算器17に
設定されている速度比と共に圧延プラグ7の目標回転速
度を演算し、その目標回転速度演算値を前記速度制御器
16へ入力信号として与え、速度制御器16を介して前
記電動機15を制御し、圧延プラグ7を目標回転速度に
て回転させる。 次に本発明の第2の方法を第3図に基づき説明する。 第3図に示す如く、前記電動機150回転トルクを、ト
ルク検出器19によって検出し、その回転トルク検出値
を、演算器17へ入力信号として与える。 前記演算器17には予め目標トルク値が設定されており
、この目標トルク設定値と、前記回転トルク検出値とを
比較し、目標トルク設定値に一致するよう、前記電動機
15の回転速度の修正量を演算し、その回転速度修正演
算値を前記速度制御器16へ入力信号として与え、速度
制御器16を介して前記電動機15を制御し、圧延プラ
グ7の回転トルクを目標値にする。 「発明の効果」 本発明は上述の如く、傾斜圧延機による継目無鋼管用素
管の圧延において、素管の圧延中に、圧延プラグを、所
定の大きさの回転駆動力をもって強制的に回転させるの
で、圧延プラグのiル芯がらの偏倚量および圧延ロール
との速度比を可及的に小さくすることができ、従って左
右のガイドシュ〒の摩耗状況を等しくできると共に、素
管の偏肉および素管の内外周面の疵等の発生を減少させ
ることができるので、継目無鋼管の製品品質向上に寄与
できる。
[Figure 2] is a sketch showing the wear status of the left guide shoe 4 and the right guide shoe 5 when the rolling plug 7 is biased to the right. The contact surface of the raw pipe 3 with the guide shoe 5 on the left side is wider than the contact surface of the raw pipe 3 with the guide shoe 4 on the left side, and the way the raw pipe 3 contacts each guide shoe 4, 5 is different. , it can be seen that the left and right sides are asymmetrical. In addition, in FIG. 11 and FIG. 2, the shaded areas are the areas where the guide shoes 4 and 5 are worn out by the raw tube 3. In this way, the pass line PL of the shaft center 7a of the rolled plug 7
Each guide shoe 4 of the raw pipe 3
, 5 and the contact conditions are also different. This has a serious effect on the raw pipe 3 and each guide shoe 4.5 as described below. That is, when the raw pipe 3 is bitten by the upper and lower rolling rolls 1.2, after the axis 7a of the rolling plug 7 is deflected in a constant direction, either left or right, over the continuous rolling of a plurality of raw pipes 3, If the rollers are suddenly biased and rolled in the opposite direction due to external conditions, the shape of the contact surfaces that were previously attached to the guide shoes 4 and 5 due to friction will be different from the shape of the contact surface. Since the raw pipe 3 comes into contact with the guide shoes 4 and 5, rolling flaws called shoe marks occur in a spiral shape on the outer surface of the raw pipe 3. Furthermore, if the axis 7a of the rolling plug 7 deviates in a constant direction on either the left or right side during the rolling of a plurality of continuous blank pipes 3, in conventional rolling, greater pressure is applied to the guide shoe on either the left or right side. As a result, the wear becomes unbalanced between the left and right sides, resulting in a problem that the lifespan of the guide shoes 4 and 5 is significantly shortened. In extreme cases, serious trouble may occur, such as the guide shoe with higher pressure cracking during rolling. Furthermore, in conventional rolling, the respective forces that the left and right guide shoes 4.5 receive from the raw tube 3 are different as described above. The part of the raw pipe 3 (hereinafter referred to as the upper part) that is rolled by the rolling plug 7 and the lower rolling roll 2
The stresses acting from the guide shoes 4 and 5 on the portion of the raw pipe 3 (hereinafter referred to as the lower portion) that is rolled by the rolling plug 7 and the rolling plug 7 are different from each other. Therefore, if the thickness of the upper part of the raw pipe 3 before rolling and the lower part of the raw pipe 3 after rolling are equal, the plastic yield of the raw pipe 3 acting on the raw pipe 3 from each rolling roll 1゜2 and the rolling plug 7 The required rolling pressure will differ between the upper and lower portions of the raw tube 3. However, since the rolled plug 7 is almost freely movable in the vertical and horizontal directions when viewed from the cross section of the rolling mill, the rolling pressure acting on the rolled plug 7 from the upper part of the raw pipe 3 and the lower part of the raw pipe 3 The rolling pressures acting on the rolling plug 7 from the parts must be equally balanced. As a result, the rolling plug 7 moves to a position where the vertical forces are exactly balanced, so that the thicknesses of the upper and lower parts of the raw pipe 3 after rolling are no longer equal. As mentioned above, the rolling plug 7 is connected to the pass line p of the mill.
If it deviates from p to either the left or right direction, the stress that the raw tube 3 receives from the guide shoes 4 and 5 will be different on the left and right, which will cause uneven thickness in the raw tube 3 during rolling. . In addition, rash scratches different from the shoe marks described above occur on the inner and outer circumferential surfaces of the raw tube 3 for the following reasons. When the raw tube 3 being rolled is rolled by an inclined rolling mill, it is simultaneously subjected to shearing deformation in three directions: shearing deformation in the longitudinal direction of the tube, torsional deformation of the tube surface, and shearing deformation in the circumferential direction. As shown in FIG. 13A, the shear deformation in the pipe circumferential direction is caused by the shear deformation when the billet or the raw pipe 3 is inclinedly rolled, assuming that the billet or the raw pipe 3 has a diametrically thick element. This produces a metal flow as shown in Figure 13B. Such shearing deformation in the pipe circumferential direction generates cracks originating from inclusions contained in the raw pipe 3, which become scratches on the inner and outer circumferential surfaces of the raw pipe 3 after rolling. Therefore, in order to prevent the occurrence of scratches on the raw pipe 3,
It is important to reduce shear deformation in the tube circumferential direction. ``Means for Solving the Problems'' The present invention is intended to solve the above-mentioned problems of the conventional rolling method for seamless steel pipes using an inclined rolling mill. That is, the present invention firstly provides rolling plugs 7 in a predetermined relationship with the rotational speeds of rolling rolls 1 and 2 during rolling of raw pipe 3 in rolling a raw pipe for seamless steel pipes using an inclined rolling mill. Second, during rolling of the raw pipe for seamless steel pipes using an inclined rolling mill, during rolling of the raw pipe 3,
The gist is to control the rotation of the rolled plug 7 so that its rotational torque becomes a predetermined value. "Example" The first method of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. The control circuit shown in FIG. 1 is an example of an elongator in a seamless steel pipe production line, and the thrust load applied to the rolling plug 7 during rolling of the raw pipe 3 is applied to the thrust block through the plugper 6. [Supported by 2. The rolling plug 7 and the plugper 6 are connected at their mutual contact surfaces so as not to slip during rolling, and the rotational angular velocity of the rolling plug 7 is made to match the rotational angular velocity of the plugper 6. Furthermore, when the rolling of the raw pipe 3 is completed, the thrust block 12
moves backward in the right direction in FIG. 1, pulls out the plugper 6 together with the rolling plug 7 from inside the raw pipe 3 after rolling, and kicks out the raw pipe 3 in the lateral direction. Next, in preparation for the next rolling, the thrust block [2
is moved forward again to set the rolling plug 7 at a predetermined position between the rolling rolls 1 and 2. Once the tip of the rolling plug 7 is set at a predetermined position between the rolling rolls 1 and 2, the plugper 6 is chucked by the chucking fitting 13a of the plug bar rotating device 13 shown in FIG. The king fitting 13a is rotated by an electric motor 15 via a gear box 14 in the same direction as the rotational direction of the raw tube 3, thereby rotating the rolled plug 7 together with the plugper 6. The rotational speed of the electric motor 150 is controlled by a speed controller 16 to match a target speed, and the target speed is determined by a calculator 17. A rotational speed detection signal from a speed detector 18 for detecting the rotational speed of the rolling roll 10 is input to the arithmetic unit 17 . Then, the calculator 17 corrects the roll diameter of the rotational speed of the roll 10 obtained by the speed detector 18, calculates the gorge local speed of the roll 1, and also calculates the speed ratio set in the calculator 17 in advance. A target rotational speed of the rolling plug 7 is calculated, the target rotational speed calculation value is given as an input signal to the speed controller 16, the electric motor 15 is controlled via the speed controller 16, and the rolling plug 7 is set to the target rotational speed. Rotate it. Next, a second method of the present invention will be explained based on FIG. As shown in FIG. 3, the rotational torque of the electric motor 150 is detected by a torque detector 19, and the detected rotational torque value is supplied to a calculator 17 as an input signal. A target torque value is set in advance in the arithmetic unit 17, and this target torque set value is compared with the detected rotational torque value, and the rotational speed of the electric motor 15 is corrected so that it matches the target torque set value. The rotational speed correction calculation value is given to the speed controller 16 as an input signal, and the electric motor 15 is controlled via the speed controller 16 to set the rotational torque of the rolling plug 7 to a target value. "Effects of the Invention" As described above, the present invention provides for forcibly rotating the rolling plug with a rotational driving force of a predetermined magnitude during rolling of the raw pipe for seamless steel pipes using an inclined rolling mill. Therefore, the amount of deviation of the core of the rolling plug and the speed ratio with the rolling roll can be made as small as possible. Therefore, the wear condition of the left and right guide shoes can be made equal, and uneven thickness of the raw pipe can be reduced. In addition, it is possible to reduce the occurrence of scratches on the inner and outer circumferential surfaces of the raw pipe, thereby contributing to improving the product quality of seamless steel pipes.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の第1の方法の実施例を示すブロック図
、第2図は、第1図A −A矢視拡大図、第3図は本発
明の第2の方法の実施例を示すブロック図、第4図は傾
斜圧延機の概略平面図、第5図は同上の概略側面図、第
6図は同上の概略正面図、第7図は素管が上下の圧延ロ
ールの入側面に噛み込む瞬間における第4図A−A矢視
拡大断面図、第8図は素管の圧延開始直後における第4
図B−B矢視拡大断面図、第9図は速度比とトルクとの
関係を示す圧延特性図、第10図は偏倚量と求心力との
関係を示す圧延特性図、第1j図は圧延プラグが左側に
偏倚した場合の左右のガイドシューの摩耗状況を示すス
ケッチ、第【2図は圧延プラグが右側に偏倚した場合の
左右のガイドシューの摩耗状況を示すスケッチ、第13
図A、Bは管周方向の剪断変形の変化を示す説明図であ
る。 1.2・・・圧延ロール  3・・・素管  4,5・
・・ガイドシュー  6・・・プラグパー  7・・・
圧延プラ 。 グ  13・・・プラグバー回転装置  14・・・ギ
ヤボックス  15・・・電動機  16・・・速度制
御器17・・・演算器  18・・・速度検出器  1
9・・・トルク検出器 出願人     川崎製鉄株式会社 第1図 第2図 iJ3図 第4図 1I 亀6図 第7図 第8図 第9図 遼  )I−r乙 V 第10図 4 4?1 −f DH(mm) 苑II図 第12図 第13 (A) 図 (B)
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the first method of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view taken along the arrow A-A in FIG. 1, and FIG. 3 shows an embodiment of the second method of the present invention. Fig. 4 is a schematic plan view of the inclined rolling mill, Fig. 5 is a schematic side view of the same as above, Fig. 6 is a schematic front view of the same as above, and Fig. 7 is an entrance side of the rolling roll with upper and lower blank tubes. Fig. 4 is an enlarged cross-sectional view taken along the arrow A-A at the moment when the blank pipe is bitten, and Fig. 8 shows the
Figure 9 is a rolling characteristic diagram showing the relationship between speed ratio and torque, Figure 10 is a rolling characteristic diagram showing the relationship between deviation amount and centripetal force, and Figure 1j is a rolled plug. A sketch showing the wear status of the left and right guide shoes when the rolling plug is biased to the left; [Figure 2 is a sketch showing the wear status of the left and right guide shoes when the rolling plug is biased to the right;
Figures A and B are explanatory diagrams showing changes in shear deformation in the tube circumferential direction. 1.2...Rolling roll 3...Main pipe 4,5.
...Guide shoe 6...Plug par 7...
Rolled plastic. 13... Plug bar rotating device 14... Gear box 15... Electric motor 16... Speed controller 17... Arithmetic unit 18... Speed detector 1
9...Torque detector applicant Kawasaki Steel Corporation Figure 1 Figure 2 iJ3 Figure 4 Figure 1I Tortoise 6 Figure 7 Figure 8 Figure 9 Liao) I-r Otsu V Figure 10 4 4? 1 -f DH (mm) Soon II Figure 12 Figure 13 (A) Figure (B)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)傾斜圧延機による継目無鋼管用素管の圧延におい
て、素管の圧延中に、圧延プラグを、圧延ロールの回転
速度と所定の関係になるよう回転制御することを特徴と
する継目無鋼管用素管の圧延方法。
(1) In the rolling of a seamless steel tube base pipe by an inclined rolling mill, the rotation of a rolling plug is controlled to have a predetermined relationship with the rotational speed of a rolling roll during rolling of the base pipe. A method of rolling raw pipes for steel pipes.
(2)傾斜圧延機による継目無鋼管用素管の圧延におい
て、素管の圧延中に、圧延プラグを、その回転トルクが
所定値になるよう回転制御することを特徴とする継目無
鋼管用素管の圧延方法。
(2) A seamless steel pipe element characterized in that, in rolling a seamless steel pipe base pipe by an inclined rolling mill, the rotation of a rolling plug is controlled so that its rotational torque becomes a predetermined value while the base pipe is being rolled. Tube rolling method.
JP60016177A 1985-01-29 1985-01-29 Rolling method of pipe stock for seamless steel pipe Pending JPS61176414A (en)

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