WO2009113720A1 - 電縫鋼管の内面ビード切削装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、内面踏み付け不良を生じることなく、電縫鋼管の内面ビードを切削することができる電縫鋼管の内面ビード切削装置を提供するもので、電縫鋼管の製造工程において発生する内面ビード５を切削するために溶接点近傍の鋼管内部に挿入される内削マンドレル６の外周に、溶接点から飛来するスパッタ３を内削マンドレル６の下コロ８よりも下流側にガイドするスパッタガイド14を突設した。鋼管内部に落下したスパッタを下コロ８が踏みつけない位置にガイドするスクレーパ15を設けることが好ましい。これにより下コロ８がスパッタを踏みつける内面踏み付け不良を防止した。スクレーパは板状としてもよく、樹脂ブロックからなるものとしてもよい。

Description

明 細 書 電縫鋼管の内面ビード切削装置 技術分野

本発明は、 電縫鋼管の製造工程において発生する内面ビ一ドを切 削するために用いられる電縫鋼管の内面ビード切削装置の改良に関 するものである。 背景技術

電縫鋼管は、 鋼帯を多数の成形ロールによって幅方向に徐々に湾 曲させて管状とし、 その端面間を連続的に加圧溶接する方法で製造 されている。 このため溶接シーム部には溶接ビ一ドが生成されるこ ととなるが、 そのままでは外観が悪いのみならず、 鋼管の機能面で も種々の問題を発生させる。 鋼管の外面に形成される外面ビードは バイ トによって容易に削除することができるが、 鋼管の内面に形成 される内面ビードの切削はそれに比べると容易ではない。

そこで従来から、 先端に切削バイ トを突出させた内削マンドレル を溶接点の近傍の鋼管内部に挿入し、 内面ビードを切削する方法が 開発されている。 この内削マンドレルは切削バイ トを鋼管内面に押 し付ける必要があるから、 反力を受けるために例えば特開平 6 — 13 46 13号公報に示されるように車輪またはコロを備えている。

内削マンドレルは鋼管の未溶接側から延びる軸によって鋼管の内 部に支持されており、 溶接直後の内面ビードを切削する。 このため その配置は、 鋼管の未溶接側から下流方向 （造管方向） に向かって 、 溶接点、 切削バイ ト、 コ口の順になるのが普通である。

このため、 溶接点において鋼管の内面側で発生したスパッ夕が溶 接点の近傍に飛散し、 鋼管が下流側に移動することによってスパッ 夕を内削マンドレルのコ口が踏みつけるようになることが避けがた い。 このように踏みつけられたスパッ夕は内面ブローなどを行って も鋼管内面から分離させることができず、 内面踏み付け不良と呼ば れる不良となっていた。 特に内面の平滑性が求められるシリンダー 管や油井管ではこの内面踏み付け不良は重要視されるため、 人手に よる手直しが必要となって、 中間在庫の増大、 納期遅延、 手直しの ためのコス ト増加などの多くの問題を引き起こしていた。 発明の開示

本発明は、 内面踏み付け不良を生じることなく、 電縫鋼管の内面 ビードを切削することができる電縫鋼管の内面ビード切削装置を提 供するものである。

本発明は、 電縫鋼管の製造工程において発生する内面ビードを切 削するために溶接点近傍の鋼管内部に挿入される内削マンドレルの 外周に、 溶接点から飛来するスパッ夕を内削マンドレルの下コ口よ りも下流側にガイ ドするスパッ夕ガイ ドを突出して設置したことを 特徴とするものである。

本発明の電縫鋼管の内面ビード切削装置においては、 請求項 2に 示すように、 内削マンドレルが、 上面に切削バイ トを突出させたも のであることが好ましい。 また請求項 3に示すように、 内削マンド レルの溶接点よりも上流側に、 溶接点で生じるスパッ夕を下流側に 吹き飛ばす高圧水ブロー装置を設けることが好ましい。 また請求項 4に示すように、 スパッ夕ガイ ドが上下複数段に設けられているこ とが好ましく、 請求項 5に示すように、 スパッ夕ガイ ドが可撓性の 耐熱材質であることが好ましい。 さらに請求項 6に示すように、 ス パッ夕ガイ ドはその先端が鋼管の内壁面に接触する幅を備えたもの であることが好ましく、 請求項 7に示すように、 内削マンドレルの 下コ口よりも上流側に、 鋼管内部に落下したスパッ夕を下コ口が踏 みつけない位置にガイ ドするスクレーパを設けることが好ましい。

また、 請求項 8に示すように、 スクレーパが樹脂ブロックからな り、 下コ口の上流側に上下方向に揺動可能に取り付けられたものと することができる。 この場合、 請求項 9に示すように、 スクレーバ がスプリングによって下コ口の前面に押し付けられ、 下コ口の回転 に追従して鋼管の内面に下向きに加圧されるものであることが好ま しく、 また請求項 10に示すように、 スクレーパがスクレーパの下面 に侵入したスパッ夕を空気圧により吹き出す溝を備えたものである ことが好ましい。

このような構成とすることにより、 本発明は、 内削マンドレルの 外周にスパッ夕ガイ ドを突設し、 溶接 から飛来するスパッ夕を内 削マンドレルの下コ口よりも下流側にガイ ドする。 このためにスパ ッ夕が内削マンドレルの下コ口によつて鋼管内面に踏み付けられる ことがなくなる。

また、 内削マンドレルがその上面に切削バイ トを突出させたもの であるから、 切削屑もスパッ夕ガイ ドにより下コ口よりも下流側に ガイ ドされ、 内面をより平滑化できる利点がある。

更に、 内削マンドレルの溶接点より も上流側に溶接点で生じるス パッ夕を下流側に吹き飛ばす高圧水ブロー装置を設けたので、 スパ ッ夕をスパッ夕ガイ ドの方向に吹き飛ばすことができ、 スパッ夕ガ ィ ドを上下複数段に設けたので、 溶接点から飛来するスパッ夕をよ り確実に捕捉して下コ口よりも下流側にガイ ドすることができる。 また、 スパッ夕ガイ ドが可撓性の耐熱材質であるため、 製造され る鋼管の内径が変化した場合にも先端が湾曲することによりそのま ま使用することができ、 同一の内削マンドレルを用いて種々の内径 の電縫鋼管を製造することができ、 スパッ夕ガイ ドの先端を鋼管の 内壁面に接触させることができるので、 スパッ夕ガイ ドの外側から スパッ夕が下コ口よりも上流側に入り込むことがなくなり、 より確 実に内面踏み付け不良を防止することができる。

更に、 スパッ夕が内削マンドレルの下コ口よりも上流側に落下し た場合にも、 スクレーバによって下コ口が踏みつけない位置にガイ ドすることができるので、 より確実に内面踏み付け不良を防止する ことができ、 スクレーバを樹脂ブロック製としたので、 長期間の使 用に耐えることができる。 また上下方向に揺動可能に取り付けたの で、 中継ぎビードに当った際には上方に退避することができ破損す ることがなく、 スクレーパには下コ口の回転に追従して下向きの加 圧力が作用するので、 スクレーパを常にパイプ内面に押し付けるこ とができ、 スクレーバの磨耗にも対応することができ、 また、 スク レーパの下面に侵入レたスパッ夕を空気圧により吹き出すことがで きるので、 スクレーバの下面に侵入したスパッ夕がコ口で踏み付け られることがない、 という効果を有する。 図面の簡単な説明

図 1 は、 本発明の第 1の実施形態を示す鋼管の長手方向の断面図 である。

図 2は、 図 1 に対して垂直方向の断面図である。

図 3は、 第 1 の実施形態のスクレーパの形状を示す底面図である 図 4は、 第 2の実施形態を示す鋼管の長手方向の断面図である。 図 5は、 第 2の実施形態のスクレーパを示す正面図である。

図 6は、 図 5の底面図である。

図 7は、 スクレーバの動作説明図である。 図 8は、 スクレーバの動作説明図である。 発明を実施するための形態

以下に本発明の好ましい実施形態を示す。

図 1 は本発明の実施形態を示す鋼管の長手方向の断面図、 図 2は 図 1 に対して垂直方向の断面図である。 1は鋼管であって、 周知の ように鋼帯を多数の成形ロールによって幅方向に徐々に湾曲させて 管状とし、 その端面間をスクイズロール 2によって圧接しながら連' 続的に加圧溶接し、 電縫鋼管が製造される。 図 1ではスクイズロー ル 2の下端部が溶接点である。 鋼管 1 は図 1の右側に連続的に走行 して行くので、 本明細書では左側を上流側、 右側を下流側と称する 前記したように、 溶接点ではスパッ夕 3が発生するとともに、 溶 接線に沿って外面ビード 4と内面ビード 5が形成される。 外面ビー ド 4は鋼管 1の外部から容易に切削可能であるが、 内面ビード 5は 鋼管 1の内部に形成されるので、 図示のような内削マンドレル 6を 鋼管 1の未溶接部から鋼管内部に挿入して一定位置に保持し、 その 上面に突設したバイ ト 7によ,つて内面ビード 5を切削し除去してい る。

このとき内削マンドレル 6は鋼管内面から下向きの反力を受ける ため、 下側に一対の下コロ 8 を備えている。 この反力により下コロ 8は鋼管 1 の内部下面に押し付けられるため、 下コロ 8よりも上流 側にスパッ夕 3が落下していると内面踏み付け不良が発生すること となる。 なお内削マンドレル 6は上部の前後位置にも上コロ 9， 9 を備えており、 上下方向の位置決めが可能となっている。

この実施形態では内削マンドレル 6は円柱状であり、 鋼管 1 の未 溶接部まで延びるアーム 10によって一定位置に保持されている。 ま た内 マンドレル 6の溶接点よりも上流側には高圧水ブロー手段 1 1 が設けられており、 ノズル 1 2 , 1 3から溶接点に向けて高圧水をプロ 一し、 溶接点で発生するスパッ夕 3 を下流側に吹き飛ばしている。

内削マンドレル 6の外周には、 溶接点から飛来するスパッ夕 3 を 内削マンドレル 6の下コロ 8よりも下流側にガイ ドするスパッ夕ガ ィ ド 14が突設されている。 スパッ夕ガイ ド 14は図示されるように上 下複数段に設けることが好ましい。

スパッ夕ガイ ド 14は、 テフロン （登録商標） のような可撓性の耐 熱材質からなる樋状のもので、 図 2に示されるようにその先端が鋼 管 1の内壁面に接触する幅を備えたものであることが好ましい。 耐 熱性を要求されるのは高温のスパッ夕 3による損傷を避けるためで あり、 可撓性を要求されるのは製造される鋼管 1 の内径が変化して も交換することなく使用できるようにするためである。

スパッ夕ガイ ド 14の上流側の先端は内削マンドレル 6の上流側の 端面付近とし、 溶接点で発生し高圧水で吹き飛ばされたスパッ夕 3 を確実に受け止めている。 スパッ夕ガイ ド 14の全体は下流側が低く なるように傾斜させてあり、 その下流側の先端は下コロ 8よりも下 流側にまで達している。

このため、 スパッ夕 3が下コロ 8よりも上流側に落下して下コロ 8により踏みつけられることを回避することができる。 この効果を 確実にするためには、 スパッ夕ガイ ド 14の先端が鋼管 1 の内壁面に 接触するようにし、 隙間が生じないようにしておく ことが好ましい なお、 下コロ 8の上流側には弾性体からなる板状のスクレーバ 1 5 を取り付け、 万一スパッ夕 3が下コロ 8よりも上流側に落下した場 合にも、 スクレ一パ 1 5によってスパッ夕 3 を移動させ、 2個の下コ 口 8の中間部を通って下流側に逃げるようにしておく ことが好まし い。 このためにはスクレーバ 1 5の形状を図 3に示すように一対の L 字状とし、 スパッ夕 3 を 2個の下コロ 8の中心部にガイ ドして下コ 口 8による踏みつけを避けることができるようにしておく ことが好 ましい。

以上に説明した第 1の実施形態では板状のスクレーバ 1 5を用いた が、 図 4以下に示す第 2の実施形態では樹脂ブロックからなるスク レーパ 20を採用した。 このスクレーパ 20は例えば、 6ナイロンのよ うな硬質樹脂からなり、 図 6に示されるような底面形状を有してい る。 スクレーパ 20は左右にボルト貫通孔を備えており、 これらのボ ルト貫通孔を貫通させた左右 2本のポルト 2 2によって、 下コロ 8の 軸受 2 3の上流側に取り付けられている。 なお、 この実施形態では下 コロ 8は単一である。 ボルト 22の頭部とスクレーパ 20との間にはス プリ ング 2 1が設けられており、 スクレーバ 20は常に下コロ 8の方向 に弾発されている。 またボルト貫通孔とボルト 2 2の軸部との間には 隙間を持たせてある。 このため、 スクレーパ 20はスプリング 2 1に弾 発されながら、 上下方向に揺動可能となっている。

またスグレーパ 20の背面側には、 図 7に示すように下コロ 8 と接 触する円弧上の凹面 28が形成されている。 この凹面 2 1はスプリ ング 2 1による押付け力 F sによって下コロ 8の前面と接触する。 このため 摩擦力により、 スクレ一パ 20は下コロ 8の回転に追従して下向きに 加圧され、 鋼管 1の内面に常に接触される。 従ってスクレーパ 20の 下面が磨耗した場合にも、 スクレーバ 20を常に鋼管 1の内面に安定 的に接触させることができる。

なお、 鋼管 1の内面には中継ぎビード 24が存在する力^ 下コロ 8 が中継ぎビード 24に乗り上げた際には、 図 8に示すようにスクレー パ 20は上方に揺動して退避することができる。 また退避した後は再 び元の位置へ復帰するように、 スクレーパ 20の上面は軸受 23から上 流側に伸びる板バネ 25 (図 5 ) によって下向きに弾発されている。 図 5 、 図 6に示すように 、 スクレーパ 20にはエア導入口 26とこの エア導入口 26に連通してスクレーパ 20の下面に侵入したスパッ夕 3 を吹き出すリング状の 2条の溝 27 , 27が設けてある。 これにより、 スクレーパ 20の下面に侵入したスパッ夕 3は溝 27を通じて左右に確 実に吹き出されるため 、 下 8で踏み付けて内面踏み付け不良を 発生させることがない 産業上の利用可能性

本発明の内面ビード切削装置は上記のように構成されているため 、 内削マンドレルのバイ トによって内面ビードを切削でき、 さらに 、 溶接点から発生するスパッ夕をスパッ夕ガイ ドによって下コ口よ りも下流側に導き、 内面踏み付け不良を防止することができる。 ま た、 スパッ夕が下コ口よりも上流側に落下した場合にも、 スクレー パゃスクレーパによって下コ口が踏みつけない位置に移動させるこ とができ、 内面踏み付け不良の発生率はほぼゼロとなり、 生産性の 向上、 鋼管品質の向上、 コス トダウンに大きく貢献することができ る。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 電縫鋼管の製造工程において発生する内面ビ一ドを切削する ために溶接点近傍の鋼管内部に挿入される内削マンドレルの外周に 、 溶接点から飛来するスパッ夕を内削マンドレルの下コ口よりも下 流側にガイ ドするスパッ夕ガイ ドを突設したことを特徴とする電縫 鋼管の内面ビード切削装置。

2 . 内削マンドレルが、 上面に切削バイ トを突出させたものであ ることを特徴とする請求項 1記載の電縫鋼管の内面ビード切削装置

3 . 内削マンドレルの溶接点よりも上流側に、 溶接点で生じるス パッ夕を下流側に吹き飛ばす高圧水ブロー装置を設けたことを特徴 とする請求項 1記載の電縫鋼管の内面ビード切削装置。

4 . スパッ夕ガイ ドが、 上下複数段に設けられていることを特徴 とする請求項 1記載の電縫鋼管の内面ビード切削装置。

5 . スパッ夕ガイ ドが、 可撓性の耐熱材質であることを特徴とす る請求項 1記載の電縫鋼管の内面ビード切削装置。

6 . スパッ夕ガイ ドはその先端が鋼管の内壁面に接触する幅を備 えたものであることを特徴とする請求項 1記載の電縫鋼管の内面ビ 一ド切削装置。

7 . 内削マンドレルの下コ口よりも上流側に、 鋼管内部に落下し たスパッタを下コ口が踏みつけない位置にガイ ドするスクレ一パを 設けたことを特徴とする請求項 1記載の電縫鋼管の内面ビード切削 装置。

8 . スクレーバが樹脂ブロックからなり、 下コ口の上流側に上下 方向に揺動可能に取り付けられたものであることを特徴とする請求 項 7記載の電縫鋼管の内面ビード切削装置。

9 . スクレ一パがスプリングによって下コ口の前面に押し付けら れ、 下コ口の回転に追従して鋼管の内面に下向きに加圧されるもの であることを特徴とする請求項 8記載の電縫鋼管の内面ビ一ド切削 装置。

10. スクレーバが、 スクレーパの下面に侵入したスパッ夕を空気 圧により吹き出す溝を備えたものであることを特徴とする請求項 8 記載の電縫鋼管の内面ビード切削装置。