KR100959178B1

KR100959178B1 - 소구경관 제관장치

Info

Publication number: KR100959178B1
Application number: KR1020090106509A
Authority: KR
Inventors: 홍현의
Original assignee: 홍현의
Priority date: 2009-11-05
Filing date: 2009-11-05
Publication date: 2010-05-24

Abstract

본 발명은, 소구경관 제관장치에 관한 것이다.

이는 특히, 띠상의 스트립코일의 폭보다 적은 내경을 갖는 호 형상 관(P)으로 절곡토록 한 후 그 단부에 형성되는 접촉부를 용융시켜 상호 접합토록 함으로써 용접시 용융되는 모재의 손실을 방지하여 용접에 의한 제관 불량을 방지할 수 있도록 하는 것이다.

스트립코일, 노즐, 방지블럭, 용접봉

Description

소구경관 제관장치{a decive for manufacturing a small size pipe}

본 발명은 용접장치가 구비되는 연속공정중에 스트립 코일을 연속투입하여 관 제작에 따른 로스를 최소화 하고, 용접시 용융되는 모재의 손실을 방지하여 용접에 의한 제관 불량을 방지할 수 있도록 하는 소구경관 제관장치에 관한 것이다.

일반적으로 강관은 일반강을 소재로 한 강관을 사용하기 때문에 직경이 크고 중량도 많이 나가므로 작업이 어렵고 공간도 많이 차지하여 설치와 보수가 매우 어렵고 부식에 약하므로 특히 고압용으로 사용되는 경우 항상 세심한 주의가 필요하다.

이와 같은 강관을 제조하는 과정은 열간 압연 또는 열간 압연강판의 표면 산화철을 제거하고 일정한 두께로 냉간 압연하여 원하는 폭으로 절단한 후 이것을 조관용 롤러를 통하여 원형으로 만들고 고주파 용접기에 의하여 용접을 하는 구성으로 이루어 진다.

그러나, 상기와 같은 강관제조장치는, 많은 인원과 넓은 공간을 필요로 하여 소수경의 관 제작에는 적당하지 않게 되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 개선하기 위한 소구경 스테인리스 강관 제조장치 등록실용 신안 제251046호에 개시되어 있으며 그 구성은 도1a,b에서 도시한 바와 같이, 대강 코일(strip coil)(12)형태의 스테인레스 강판을 입구측에 고정시키고 풀어주는 장치인 권려기(uncoiler)(31)가 설치되어 있으며, 상기 권려기에서 풀려난 대강의 선단부(11)를 조관용 롤러에 공급해주는 3-피이드 롤러(32)가 조관용 롤러(21)에 물려주게 되며 이 롤러를 통과하면서 스테인리스 대강은 평판에서 원형으로 제조하게된다.

그리고, 상기 조관용 롤러(21)가 소구경 강관(51)의 제조용으로 5쌍이 있고 그 뒤에 원형으로 가공된 강판의 접촉부를 용접하여 강관으로 제조하는 TIG용접기(33)가 있으며 용접한 부분을 검사하여 합부 판정을 할 수 있는 와류 탐상기(34)가 있다.

또한, 용접결함이 없이 와류 탐상기를 통과한 소구경 강관은 출측의 권취기(36)에 코일형태로 감기게 된다. 이와 같이 제조된 소구경 강관은 열처리 로 입구의 3-피이드 롤러(52)에 인입되어 열처리로의 가열장치(53)를 거쳐 재결정이 일어나고 난 다음, 냉각수 공급장치(61)에 의하여 공급된 냉각수는 분사노즐(62)에 의하여 가열된 소구경 강관을 냉각시켜주는 냉각장치(54)를 통과한 후 열처리로의 출측에 준비된 권취기(winding reel)에 감겨 출하된다.

그러나, 상기와 같은 관 제조장치는, 권려기(uncoiler)(31)에 권취되는 대강코일(12)이 소모된 후 다른 대강코일을 용접하기 위한 별도의 장치가 없어 불필요한 손실이 발생되는 단점이 있는 것이다.

또한, 상기 조관용 롤러(21)에 의해 원형으로 가공된 강판을 용접하는 구성 으로 용접불량시 절곡되는 대강코일 사이의 간극 발생으로 불량이 증가되는 단점이 있다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 스트립 코일을 연속적으로 투입할 수 있도록 하여 관 제작에 따른 로스를 최소화 할 수 있도록 하고, 용접시 용융되는 모재의 손실을 방지하여 용접에 따른 제관불량을 방지할 수 있도록 하는 소구경관 제관장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명은 용접부의 불순물 접근을 최소화 하면서 동일재질로서 용접을 수행하여 제품의 신뢰성 및 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 소구경관 제관장치를 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 스트립코일을 연속공급토록 스트립연결부가 구비되는 스트립공급부;

띠상의 원료를 그 양단이 서로 접촉되는 관형상으로 절곡하는 제1관절곡부;

제1관절곡부에 의해 절곡되는 접촉부를 용융시켜 상호 접합하는 관용접부;

용접에 의해 연결되는 관을 냉각하는 관냉각부;

냉각되는 관을 진원으로 형성하도록 설치되는 제2관절곡부가 구비되는 것을 특징으로 하는 소구경관 제관장치를 제공한다.

그리고, 본 발명은 제2절곡부의 일측에 용접불량을 검사토록 검사유니트가 구비되고, 상기 검사유니트의 일측에 절단기가 더 구비되는 구성으로 이루어 진 강관 제관장치를 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 스트립 코일을 연속적으로 투입할 수 있도록 하여 관 제작에 따른 로스를 최소화 하고, 용접시 용융되는 모재의 손실을 방지하여 용접에 따른 제관불량을 방지하며, 용접부의 불순물 접근을 최소화 하면서 동일재질로서 용접을 수행하여 제품의 신뢰성 및 내구성을 향상시키는 효과가 있는 것이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2는 본 발명에 따른 소구경관 제관장치를 도시한 사시도이고, 도3은 본 발명에 따른 소구경관 제관장치의 스트립공급부를 도시한 요부 사시도이며, 도4는 본 발명에 따른 소구경관 제관장치의 관용접부부를 도시한 요부 사시도이고, 도5는 본 발명에 따른 소구경관 제관장치의 검사유니트를 도시한 요부 사시도이다.

본 발명은, 스트립공급부(100)와 제1관절곡부(200), 관용접부(300), 관냉각부(400) 및 제2관절곡부(500)가 연속선상에 설치되는 구성으로 이루어 진다.

상기 스트립공급부(100)는, 스트립코일(110)을 연속공급토록 설치된다.

이때, 상기 스트립공급부(100)는, 관의 내경에 대응되는 폭을 갖는 띠상의 원료를 권취되는 상태로 보관하는 릴(131)과 상기 릴(131)을 일정속도로 회전시키는 구동모터(133)가 구비된다.

더하여, 상기 스트립공급부(100)는, 각각의 릴(131)에 권취되는 원료를 끊김 없이 연속투입토록 보조절단기(151)와 단부용접기(153)가 더 구비된다.

상기 제1관절곡부(200)는, 띠상의 스트립코일(110)의 폭방향 양단이 서로 접촉되는 호 형상 관(P)으로 절곡하는 복수의 제1수평방향압축롤(210)과 제2수직방향압축롤(530)이 구비된다.

상기 관용접부(300)는, 상기 제1관절곡부(200)에 의해 스트립코일의 폭보다 적은 내경을 갖도록 호형상으로 절곡되는 단부의 접촉부(P-1)를 용융시켜 상호 접합토록 설치된다.

이때, 상기 관(P)의 내경측으로는 용접에 의한 관의 산화 및 질화를 방지토록 아르곤가스분위기를 형성하기 위한 노즐(350)이 설치된다.

더하여, 상기 관용접부(300)는, 고열을 발생시키는 용접봉(310)과 그 양측에서 용융액의 흐름을 방지하는 복수의 방지블럭(330)이 구비된다.

상기 관냉각부(400)는, 용접이 완료된 관(P)을 냉각토록 복수의 냉각수노즐(433)가 용접부를 향하도록 경사설치되는 냉각블럭(430)이 복수개 설치된다.

상기 제2관절곡부(500)는, 냉각되는 관(P)을 진원으로 형성하도록 복수의 제2수평방향압축롤(510)과 제2수직방향압축롤(530), 경사방향압축롤(535)이 구비된다.

그리고, 상기 제2절곡부(500)의 일측에 용접불량을 검사토록 비파괴검사유닛등으로 이루어진 검사유니트(550)가 구비되고, 상기 검사유니트(550)의 일측에 절단기(570)가 더 구비된다.

또한, 상기 검사유니트(550)의 일측에 량품/불량품을 표시하는 마커(555)가 더 구비되는 구성으로 이루어 진다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.

도2 내지 도5에서 도시한 바와같이 본 발명은, 일정폭을 갖는 띠상의 스트립코일(110)이 스트립공급부(100)의 릴(131)에 권취되는 상태로 구동모터(133)의 회전시 그 회전속도에 의해 연속공급토록 된다.

더하여, 상기 스트립공급부(100)에는 각각의 릴(131)에 권취되는 스트립토일(110)을 상호 연결하여 연속공급토록 보조절단기(151)와 단부용접기(153)가 각각 구비되어 용접되는 단부를 보조절단기(151)로서 절단한 후 그 단부를 단부용접기(153)에서 밀착시킬 때 전원을 공급하여 그 단부를 상호 용융시켜 연결토록 한다.

그리고, 상기 스트립공급부(100)로서 연속공급되는 스트립코일(110)은 연속선상에 배치되는 복수의 제1수평방향압축롤(210)과 제2수직방향압축롤(530)을 통하여 띠상의 스트립코일(110)의 폭방향 양단이 서로 접촉되는 호 형상 관(P)으로 절곡된다.

즉, 띠 상의 스트립코일(110) 폭방향 양단이 서로 접촉되는 형상을 갖으면서 일정한 호를 형성토록 절곡된다.

이때, 상기 관(P)으로 절곡되어 용접되지 않는 파이프 형상을 갖는 스트립코일(110)의 내경측으로 아르곤가스등이 연속 공급토록 되는 노즐(350)이 삽입되어 그 내측에 아르곤가스분위기를 형성함으로써 용접부의 산화 및 질화를 방지토록 한다.

계속하여, 상기 관(P) 형상으로 절곡되는 스트립코일(110)은, 제1관절곡부(200)에 의해 스트립코일의 폭보다 적은 내경을 갖도록 호형상으로 절곡되는 단부의 접촉부(P-1)가 형성되어 이를 용융시킬 때 스트립코일(110)의 양단이 상호 용접되어 연결토록 된다.

더하여, 상기 관용접부(300)는, 고열을 발생시키는 용접봉(310)과 그 양측에서 용융액의 흐름을 방지하는 복수의 방지블럭(330)이 구비되어 용접봉(310)에 의해 스트립코일(110)의 양단을 가열할 때 용융되는 원재료가 방지블럭(330)에 의해 흘러내리는 것을 방지하여 용접의 신뢰성을 향상시키게 된다.

그리고, 상기 관용접부(300)에 의해 용접이 완료되면 그 일측에 설치되는 냉각수노즐(433)의 분사되는 냉각수를 통하여 용접이 완료된 관(P)을 냉각토록 한다.

또한, 상기와 같은 복수의 냉각수노즐(433)로서 이루어진 관냉각부(400)를 통한 관의 냉각이 완료되면 복수의 제2수평방향압축롤(510)과 제2수직방향압축롤(530)로서 이루어진 제2관절곡부(500)를 통과하면서 냉각되는 관(P)을 진원으로 형성한다.

그리고, 상기 제2절곡부(500)의 일측에 비파괴검사유닛등으로 이루어진 검사유니트(550)가 구비되어 용접불량을 검사토록 하고, 용접불량시 이를 표시토록 인쇄헤드를 갖는 마커(550)가 동작되어 량품/불량품을 표시토록 한다.

또한, 상기와 같은 방법으로 제조가 완료된 파이프(P)는 절단기(570)를 통하여 일정한 길이별도 절단되어 배출되는 것이다.

상기와 같은 구성을 통하여 띠상으로 공급되는 원재료가 순차로 설치되는 스트립공급부(100)와 제1관절곡부(200), 관용접부(300), 관냉각부(400) 및 제2관절곡부(500)등을 통과하면서 자동화에 의해 파이프(P)를 제조하게 되는 것이다.

도1a,b는 각각 소구경 스테인리스 강관 제조장치를 도시한 사시도 및 요부 사시도이다.

도2는 본 발명에 따른 소구경관 제관장치를 도시한 사시도이다.

도3은 본 발명에 따른 소구경관 제관장치의 스트립공급부를 도시한 요부 사시도이다.

도4는 본 발명에 따른 소구경관 제관장치의 관용접부부를 도시한 요부 사시도이다.

도5는 본 발명에 따른 소구경관 제관장치의 검사유니트를 도시한 요부 사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

110...스트립코일 131...릴

133...구동모터 153...단부용접기

310...용접봉 330...방지블럭

350...노즐 430...냉각블럭

433...냉각수노즐 550...검사유니트

555...마커

Claims

띠 상의 스트립코일(110)을 연속공급토록 설치되는 스트립공급부(100);

띠상의 스트립코일(110)의 폭보다 적은 내경을 갖는 호 형상 관(P)으로 절곡토록 복수의 제1수평방향압축롤(210)과 제2수직방향압축롤(530)이 구비되는 제1관절곡부(200);

호형상으로 절곡되는 단부의 접촉부(P-1)를 용융시켜 상호 접합토록 고열을 발생시키는 용접봉(310)과 그 양측에서 용융액의 흐름을 방지하는 복수의 방지블럭(330)이 구비되는 관용접부(300); 및,

냉각되는 관(P)을 진원으로 형성하도록 복수의 제2수평방향압축롤(510)과 제2수직방향압축롤(530)이 구비되는 제2관절곡부(500)가 순차로 구비되는 구성으로 이루어지되,

상기 관용접부는, 그 일측에 관(P)의 내경측에서 용접에 의한 관의 산화 및 질화 방지토록 아르곤가스분위기를 형성하기 위한 노즐(350)이 설치되고,

상기 제2관절곡부(500)는, 그 일측에 용접불량을 검사토록 비파괴검사유닛등으로 이루어진 검사유니트(550)가 구비되고, 상기 검사유니트(550)의 일측에 절단기(570)가 구비되며, 일측에 량품/불량품을 표시하는 마커(555)가 구비되는 것을 특징으로 하는 소구경관 제관장치
제1항에 있어서, 상기 스트립공급부(100)는, 관의 내경에 대응되는 폭을 갖는 띠상의 원료를 권취되는 상태로 보관하는 릴(131)과 상기 릴(131)을 일정속도로 회전시키는 구동모터(133)가 구비되며,

각 릴(131)에 권취되는 원료를 끊김없이 연속투입토록 보조절단기(151)와 단부용접기(153)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 소구경관 제관장치
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제1항에 있어서, 상기 관용접부(300)는, 용접이 완료된 관(P)을 냉각토록 복수의 냉각수노즐(433)가 용접부를 향하도록 경사설치되는 냉각블럭(430)이 복수개 설치되는 관냉각부(400)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 소구경관 제관장치
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