管的矯正方法和矯正用輥技術

本發明專利技術提供一種管的矯正方法和矯正用輥。管的矯正方法使用左右的輥肩部的最大直徑部處的輥徑D1（出口側）、D2（入口側）不同的非對稱輥作為矯直機的矯正用輥，并以上述輥徑較小的輥肩部位于管的入口側的方式配置該非對稱輥。其所使用的矯正用輥是由輥肩部（3a）、（3b）與輥主體部（4）構成、且滿足D1＞D2和0.004≤（D1－D2）/d≤0.2的輥（d：被矯正管的外徑）。并且，也能夠采用對在利用包含輥的軸心線在內的平面剖截取輥而得到的截面中入口側肩部和出口側肩部的曲率半徑或表示輥主體部的外表面的曲線進行限定的方式。該輥能夠抑制在管的矯正時產生的管端部的口變形，并且，能夠提高矯正效果。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及用于對鋼管等管的軸向的彎曲、橫截面的歪曲(以下，記作“橢圓形狀”)進行矯正的管的矯正方法和矯正用輥。更詳細地說，本專利技術涉及能夠通過抑制在矯正管時產生的管端部的變形(所謂的“ 口變形”)來抑制伴隨著切除該口變形部而產生的成品率降低、且能夠對管進行充分的矯正的管的矯正方法和能夠抑制管端部的口變形的矯正用輥。另外，只要沒有另行記載，本說明書中的用語的定義如下。“ 口變形”是指由彎曲矯正時被矯正管的頂端與輥的碰撞而引起的管端部的壓扁(日文潰扎)。“非對稱輥”是指在以輥的軸線呈水平(與地球的重力成直角的方向)的方式配置 輥，從與該輥的軸線垂直的方向進行觀察的情況下，左右的輥肩部的高度不相同的(準確地說，左右的輥肩部的最大直徑部處的輥徑彼此不同的)輥。另外，與此相對，將左右的輥肩部的輥徑相同的、通常的矯正用輥也稱為“對稱輥”。“管的入口側”是指在相對于軋道(日文中心軸線(偏置量、滾壓量都為零的狀態下輥之間的中心的水平方向的軸線)傾斜配置的矯正用輥中被矯正管被輸入的一偵U。“管的出口側”:是指在矯正用輥中被矯正管脫離矯正用輥的一側。
技術介紹
利用各種制管法制造而成的管在被供給到精整工序后，根據需要實施熱處理等處理，經過檢查、試驗工序，制作成產品。管的矯正是在精整工序中所進行的處理之一，其目的在于對管的軸向的彎曲、伴隨著彎曲矯正而產生的管的橫截面的橢圓形狀進行矯正。在管的矯正中，通常使用壓力機、多個鼓形狀的輥組合而成的斜輥矯直機(旋轉矯直機以下，僅稱為“矯直機”)。在矯直機中，由于輥的個數及排列、配置的組合的不同，存在許多種結構。另外，由于壓力機是公知的設備，因此省略其說明。圖I是表不矯直機的棍排列的一例的圖。在圖不的矯直機中，具有三對以旋轉軸線的方向彼此交叉的狀態在上下方向上相對配置的矯正用輥Ral和Rbl (第I軋制設備(日文7夕> F))、Ra2和Rb2 (第2軋制設備)、Ra3和Rb3 (第3軋制設備)以及輔助輥Re(第4軋制設備(最終軋制設備))。輔助輥Re是用于通過上下調整該輔助輥來提高矯正效果的棍。將上述棍統稱為矯正用棍。該圖I所例不的棍排列的矯直機為2 — 2 — 2 — I型矯直機。圖2是說明在矯直機中使用的矯正用輥的形狀的圖，表示了利用通過輥的軸線的任意平面截取輥而得到的輥截面(僅為輥的軸線的上方的部分)。如圖2所示，矯正用輥呈所謂的鼓形，其由輥肩部與輥主體部形成，該輥肩部形成于兩側端，該輥主體部具有從兩輥肩部朝向輥的中央(槽底P)去而向輥的軸心線側彎曲的表面。輥肩部的最大直徑部處的輥徑Dl和輥徑D2相等，形成輥肩部的曲面和形成主體部的曲面均為相對于輥的中央(槽底P)呈左右相同的形狀。S卩，以往的矯正用輥的形狀為左右對稱。在上述圖I中，能夠分別調整矯正用輥R相對于軋道中心軸線的角度(使被矯正件螺旋移動所需要的輥角度)和成對的矯正用輥R之間的相對間隔(滾壓量)。此外，例如還能夠通過相對于第I軋制設備的矯正用輥RaURbl之間的中心軸線在垂直方向上調整第2軋制設備的矯正用輥Ra2、Rb2之間的中心軸線來形成偏置量。通常，在利用矯直機矯正管時，要調整各矯正用輥R相對于被矯正管I的角度(即，輥角度)，以便使被矯正管I的表面沿著矯正用輥R的表面。并且，通過將各軋制設備的成對的各矯正用輥R之間的相對間隔設定得比被矯正管I的外徑小一些來對管施加壓力(進行滾壓)，并且，通過使矯正用輥Ra2、Rb2的中心軸線高于矯正用輥Ral、Rbl和矯正用輥Ra3、Rb3的中心軸線(使矯正用輥Ra2、Rb2的中心軸線偏置)來對管施加彎曲應力，從而矯正彎曲。即，在利用矯直機矯正管時，需要適當地確定作為設定條件的輥角度、滾壓量及偏置量。圖3是說明輥矯正的設定條件中的輥角度的 圖。如圖示那樣，被矯正管I的軸心線與矯正用輥R的旋轉中心線的夾角θ為輥角度(° )。在圖示的例子中，矯正用輥R配置于被矯正管I的下方，通過矯正用輥R的旋轉(向箭頭所示的方向旋轉)，被矯正管I被向空心箭頭的方向輸送。圖4是說明輥矯正的設定條件中的滾壓量的圖。如圖4所示，被矯正輥施加了滾壓的被矯正管Ib被壓下而變形成橢圓形狀。在圖4中，對被施加滾壓前的被矯正管(用虛線表示)標注附圖標記Ia來表示,對被施加滾壓后的被矯正管標注附圖標記Ib來表示。滾壓量ε (mm)用變形前的被矯正管Ia的外徑d與矯正用棍Ra和Rb之間的相對間隔s之差來表示，其相當于對被矯正管I的外徑壓下的壓下量。被矯正管I一邊由矯正用輥R施加旋轉一邊在整個長度上受到反復壓下，由此，被矯正管I會被實施彎曲矯正。圖5是說明輥矯正的設定條件中的偏置量的圖。如圖示那樣，將矯正用輥Ra2、Rb2的中心軸線設定得比前段(被矯正管的行進方向的前側(入口側))的矯正用輥Ral、Rbl的中心軸線高。偏置量δ (mm)用矯正用輥Ra2、Rb2的中心軸線在高度方向(壓下方向)上的位移量來表示。并且，矯正用輥Ra3、Rb3的中心軸線位于比前段的矯正用輥Ra2、Rb2的中心軸線低的位置(即使不是與矯正用輥RaURbl的中心軸線相同的位置也可)，并且，處于相對于矯正用輥Ra2、Rb2被向反向進行了偏置的狀態。即，通過交替地對被矯正管I施加向上和向下的彎曲應力來進行彎曲矯正。如上所述，在利用矯直機進行矯正時，需要對被矯正管施加一定程度的滾壓、偏置等載荷。因此，以往以來，一直對偏置量、滾壓量等的設定方法進行研究。例如，在專利文獻I中記載有如下的偏置量、滾壓量等的設定方法，該偏置量、滾壓量等的設定方法基于預先計算出的、表示偏移位置的管截面中的由偏置而產生的變形的塑性區域的指標與偏置量之間的關系來確定輥的偏置量，基于預先計算出的、表示滾壓位置的管截面中的由滾壓而產生的變形的塑性區域的指標與滾壓量之間的關系來確定輥的滾壓量。但是，在基于專利文獻I來設定偏置量并進行了矯正處理的情況下，有時會產生管端部(被處理管的頂端部分)的口變形。這是由如下原因引起的，即，在輸送管而使管通過偏置后的矯正用輥時，管的頂端難以被咬入上下輥之間而會與輥相碰撞并受到撞擊。特別是在將偏置量設定得較大(高偏置)的情況下，會產生管端部的口變形。若產生管端部的口變形，則外徑會縮小，因此，必須切除該部分，而使生產率變差。作為防止管端部的口變形的方法，即作為避免被處理管頂端與輥相碰撞的對策，在專利文獻2中記載有如下方法預先擴大在上下方向上相對配置的輥對(相對輥)之間的相對間隔(上下輥之間的間隔)，當管的頂端進入相對輥時，使在此之前向上方退避的上輥下降而施加滾壓(開始壓下)。但是，在該方法中，由于在施加滾壓之前，管的頂端已經通過矯正用輥，因此未能對管端部進行矯正。此外，需要進行復雜且高精度的控制。另一方面，還有將偏置設定得較小等使矯正條件變得輕微的方法、通過擴大輥角度來抑制被矯正管與輥之間的撞擊的方法，但是，在這些方法中，矯正力較弱，存在矯正效果降低，不能充分地去除管的彎曲而殘留有彎曲的情況。若殘留有彎曲，則需要另外進行以離線作業的方式使用壓力機來去除彎曲或使管再次通過矯直機來去除彎曲等再矯正處理，而使生產率變差。在先專利文獻專利文獻 專利文獻I :日本特公平4 - 72619號公報專利文獻2 :日本特開昭61 - 123419號公報專利技術內本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.03.29 JP 2010-0754381.一種管的矯正方法，其使用矯直機，該矯直機在被矯正管的行進方向上連續地配置有三組以上的輥對，該輥對是由兩個在上下方向上相對配置的鼓形輥構成一組的，其特征在于， 構成如下的至少一組輥對的上輥和下輥中的至少一個輥使用左右的輥肩部的最大直徑部處的輥徑不同的非對稱輥，該至少一組輥對是上述多組輥對中的、除了位于被矯正管的行進方向上的最靠近入口側的位置的輥對以外的輥對， 以輥徑較小的輥肩部位于管的入口側、輥徑較大的輥肩部位于管的出口側的方式配置該非對稱輥， 其中，非對稱輥的輥肩部的最大直徑部處的輥徑是指該輥肩部的以輥的軸線呈水平的方式配置該輥并從與該輥的軸線垂直的方向進行觀察情況下的輥徑。2.一種管的矯正方法，其使用矯直機，該矯直機在被矯正管的行進方向上隔著在多組輥對之間僅配置在上下任一方的輥地配置有該多組輥對，該輥對是由兩個在上下方向上相對配置的鼓形輥構成一組的，其特征在于， 構成如下的至少一組輥對的上輥和下輥中的至少一個輥和/或配置在上述多組輥對之間的上下任一方的輥使用左右的輥肩部的最大直徑部處的輥徑不同的非對稱輥，該至少一組輥對是上述多組輥對中的、除了位于被矯正管的行進方向上的最靠近入口側的位置的輥對以外的輥對， 以輥徑較小的輥肩部位于管的入口側、輥徑較大的輥肩部位于管的出口側的方式配置該非對稱輥， 其中，非對稱輥的輥肩部的最大直徑部處的輥徑是指該輥肩部的以輥的軸線呈水平的方式配置該輥并從與該輥的軸線垂直的方向進行觀察情況下的輥徑。3.根據權利要求I所述的管的矯正方法，其特征在于， 使用2 — 2 — 2 — I型的矯直機,該2 — 2 — 2 — I型的矯直機從被矯正管的行進方向入口側連續地配置有三組輥對，且在三組輥對的后方僅在上下任一方配置有輥， 在構成如下的輥...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黑巖良之，黑田浩一，山川富夫，
申請(專利權)人：住友金屬工業株式會社，
類型：
國別省市：