JP2852121B2 - 管状容器の製作方法 - Google Patents
管状容器の製作方法Info
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- JP2852121B2 JP2852121B2 JP2329013A JP32901390A JP2852121B2 JP 2852121 B2 JP2852121 B2 JP 2852121B2 JP 2329013 A JP2329013 A JP 2329013A JP 32901390 A JP32901390 A JP 32901390A JP 2852121 B2 JP2852121 B2 JP 2852121B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は管状容器の製作方法に係り、特に、胴管に分
岐管が溶接接合されてなる管状容器の端部にフランジが
溶接接合されて形成されるものに好適な管状容器の製作
方法に関する。
岐管が溶接接合されてなる管状容器の端部にフランジが
溶接接合されて形成されるものに好適な管状容器の製作
方法に関する。
例えばガス絶縁開閉装置を構成する各種機器は、主回
路を構成する導電部をシースと呼ばれる管状の容器で覆
われているのが普通である。この管状容器は、容器端部
へフランジを接合する必要があり、この接合としてアー
ク溶接が知られている。
路を構成する導電部をシースと呼ばれる管状の容器で覆
われているのが普通である。この管状容器は、容器端部
へフランジを接合する必要があり、この接合としてアー
ク溶接が知られている。
しかし、このアーク溶接は、気密を確保するために完
全溶込み溶接が必要であり、更に精度が要求される場合
には、溶接時の熱収縮による変形が発生するので、機械
加工部の精度を守るため、溶接後にフランジ面を機械加
工する必要があった。
全溶込み溶接が必要であり、更に精度が要求される場合
には、溶接時の熱収縮による変形が発生するので、機械
加工部の精度を守るため、溶接後にフランジ面を機械加
工する必要があった。
一方、パイプとフランジを接合する際にレーザ溶接を
用いるものとしては、例えば特開昭59−189092号公報が
挙げられる。
用いるものとしては、例えば特開昭59−189092号公報が
挙げられる。
上記従来技術、特に特開昭59−189092号公報では、フ
ランジとパイプ（以下、胴管と記す）の接合方法を、単
にアーク溶接からレーザ溶接へと変えた場合の作業方法
を提供した例であり、実際の管状容器の構成と製作法に
ついては全く考慮されておらず、一般に使用されている
分岐管を有する管状容器、特にガス絶縁開閉装置用シー
スの様な分岐管を多数有しているものについては全く考
慮されてない。このため、分岐管を有する管状容器の製
作には、依然としてアーク溶接が主に用いられている。
ランジとパイプ（以下、胴管と記す）の接合方法を、単
にアーク溶接からレーザ溶接へと変えた場合の作業方法
を提供した例であり、実際の管状容器の構成と製作法に
ついては全く考慮されておらず、一般に使用されている
分岐管を有する管状容器、特にガス絶縁開閉装置用シー
スの様な分岐管を多数有しているものについては全く考
慮されてない。このため、分岐管を有する管状容器の製
作には、依然としてアーク溶接が主に用いられている。
しかしながら、アーク溶接を用いて胴管とフランジを
溶接すると、溶接熱によりフランジの倒れが発生し、予
歪を与える必要が生じる。従って、容器の精度を出すに
は、溶接後にフランジの機械加工が必要とされ、多大の
工数がかかり、問題となっていた。
溶接すると、溶接熱によりフランジの倒れが発生し、予
歪を与える必要が生じる。従って、容器の精度を出すに
は、溶接後にフランジの機械加工が必要とされ、多大の
工数がかかり、問題となっていた。
特に、分岐管と胴管を溶接後、分岐管と胴管の端部の
精度を出さないと、フランジとの接合が困難となる為、
端部の加工が必要であるが、フランジ接合に際しての、
フランジの変形は避けられず、溶接後、フランジ面の平
坦度、傾き、フランジ間の寸法など機械加工により精度
を維持する必要が有り製作上大きな問題となっていた。
精度を出さないと、フランジとの接合が困難となる為、
端部の加工が必要であるが、フランジ接合に際しての、
フランジの変形は避けられず、溶接後、フランジ面の平
坦度、傾き、フランジ間の寸法など機械加工により精度
を維持する必要が有り製作上大きな問題となっていた。
また、溶接後の機械加工で上記問題を解決しようとす
ると、フランジの素材板厚を厚くし、削り代の量で変形
を吸収する必要があり、容器の完成時にフランジの板厚
のばらつきが大きく、容器同士の接続、あるいはフラン
ジにカバーを取付ける場合においても、フランジの板厚
に応じた長さのボルトを使用する必要があり、組立作業
時に、フランジの局部的な厚みを確かめる必要があっ
た。更に、複数のフランジ面を切削する場合、最後に切
削する部分に変形の影響が集積され、同一径のフランジ
でも、仕上りの厚さに大きな差が出る問題があった。し
かも、フランジの仕上り厚さのばらつきを抑えるため、
溶接後の整形作業にも多大の労力を費やしていた。
ると、フランジの素材板厚を厚くし、削り代の量で変形
を吸収する必要があり、容器の完成時にフランジの板厚
のばらつきが大きく、容器同士の接続、あるいはフラン
ジにカバーを取付ける場合においても、フランジの板厚
に応じた長さのボルトを使用する必要があり、組立作業
時に、フランジの局部的な厚みを確かめる必要があっ
た。更に、複数のフランジ面を切削する場合、最後に切
削する部分に変形の影響が集積され、同一径のフランジ
でも、仕上りの厚さに大きな差が出る問題があった。し
かも、フランジの仕上り厚さのばらつきを抑えるため、
溶接後の整形作業にも多大の労力を費やしていた。
一方、上記従来技術は、容器が大型となった場合、フ
ランジが多向に付いているため、一面切削しては次の面
の加工に移るので、フランジ加工の為に大型で高精度の
機械が必要であり、溶接前に機械加工を実施する効果が
薄れてしまう。
ランジが多向に付いているため、一面切削しては次の面
の加工に移るので、フランジ加工の為に大型で高精度の
機械が必要であり、溶接前に機械加工を実施する効果が
薄れてしまう。
本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的と
するところは、分岐間を有する容器の胴管、及び分岐間
の各端部にフランジを接合するものであっても、溶接変
形が小さくなると共に、溶接後の機械加工をなくして工
数の低減が図れ、高精度な溶接接合で管状容器が得られ
る製作方法を提供するにある。
するところは、分岐間を有する容器の胴管、及び分岐間
の各端部にフランジを接合するものであっても、溶接変
形が小さくなると共に、溶接後の機械加工をなくして工
数の低減が図れ、高精度な溶接接合で管状容器が得られ
る製作方法を提供するにある。
本発明は胴管と分岐管とをアーク溶接で接合し、しか
る後、フランジが接合される前記胴管と分岐管の各端面
を機械切削、又はレーザ切断で加工し、この加工された
前記胴管、及び分岐管の各端面に、既に機械加工済みの
フランジをレーザ溶接により接合することにより、所期
の目的を達成するようになしたものである。
る後、フランジが接合される前記胴管と分岐管の各端面
を機械切削、又はレーザ切断で加工し、この加工された
前記胴管、及び分岐管の各端面に、既に機械加工済みの
フランジをレーザ溶接により接合することにより、所期
の目的を達成するようになしたものである。
本発明では胴管と分岐管とをアーク溶接で接合すると
熱変形はするが、これを機械加工して精度を出した後、
胴管と分岐管の各端部にフランジを熱変形の少ないレー
ザビーム溶接で接合することができるため、最終溶接後
の機械加工を行う必要がなく、工数がかからず精度の良
いものが得られる。特に、ガス絶縁開閉装置の様に、複
数の機器を組合わせて構成する場合のシースには、上述
の利点がより顕著である。
熱変形はするが、これを機械加工して精度を出した後、
胴管と分岐管の各端部にフランジを熱変形の少ないレー
ザビーム溶接で接合することができるため、最終溶接後
の機械加工を行う必要がなく、工数がかからず精度の良
いものが得られる。特に、ガス絶縁開閉装置の様に、複
数の機器を組合わせて構成する場合のシースには、上述
の利点がより顕著である。
以下、図示した実施例に基づいて本発明を詳細に説明
する。
する。
第７図は本発明の製作方法にて製作される管状容器が
採用されているガス絶縁開閉装置（GISと略す）で、こ
のGISは遮断器1,母線2,断路器3,避雷器４等から概略構
成されている。これらのユニットは、第８図に示す主回
路導電部７をタンク５、またはシース６と呼ばれる。溶
接構造の管状容器６の中に絶縁物８で支え、空間には絶
縁性の高いSF6ガスを封じた構造となっている。また、
各ユニットは、それぞれのタンク5,シース６の管端に溶
接接合されているフランジ9,10を介して連結されてい
る。通常、タンク5,シース６の中には４〜５気圧のSF6
ガスを封じているが、これらは据付時に封入するだけで
よいことになっている。したがって、タンク５、及びシ
ース６のフランジ9,10には、第３図に示すように、互い
の密着性が良く、Ｏリング11のシール性が有効に生かさ
れるような面の平坦度と、分岐管フランジ９の胴管フラ
ンジ10に対する直角度の精度が良いことが要求される。
採用されているガス絶縁開閉装置（GISと略す）で、こ
のGISは遮断器1,母線2,断路器3,避雷器４等から概略構
成されている。これらのユニットは、第８図に示す主回
路導電部７をタンク５、またはシース６と呼ばれる。溶
接構造の管状容器６の中に絶縁物８で支え、空間には絶
縁性の高いSF6ガスを封じた構造となっている。また、
各ユニットは、それぞれのタンク5,シース６の管端に溶
接接合されているフランジ9,10を介して連結されてい
る。通常、タンク5,シース６の中には４〜５気圧のSF6
ガスを封じているが、これらは据付時に封入するだけで
よいことになっている。したがって、タンク５、及びシ
ース６のフランジ9,10には、第３図に示すように、互い
の密着性が良く、Ｏリング11のシール性が有効に生かさ
れるような面の平坦度と、分岐管フランジ９の胴管フラ
ンジ10に対する直角度の精度が良いことが要求される。
第１図は、GIS用容器の製作フローを示したものであ
る。GIS用容器の部材は、胴管21,分岐管22,胴管フラン
ジ9,分岐管フランジ10の４つに大別される。各々の部材
はそれぞれ単独で準備され、次の工程で胴管21には分岐
管22の接続用の穴あけ、分岐管22には胴管21の穴に見合
った形状に加工する切断、胴管フランジ９、及び分岐管
フランジ10には接続用の穴あけ、及び面仕上とその用途
に応じた加工が施される。次に、胴管21と分岐管22とが
アーク溶接で接合され、次の工程でアーク溶接で接合さ
れた胴管21と分岐管22の管端をレーザ切断、あるいは機
械加工する。その後、上記穴あけ、面仕上げが施された
胴管フランジ９、及び分岐管フランジ10を、レーサ切
断、あるいは機械加工が施された胴管21、及び分岐管22
の管端にそれぞれレーザ溶接で接合し、管状容器を製作
するものである。
る。GIS用容器の部材は、胴管21,分岐管22,胴管フラン
ジ9,分岐管フランジ10の４つに大別される。各々の部材
はそれぞれ単独で準備され、次の工程で胴管21には分岐
管22の接続用の穴あけ、分岐管22には胴管21の穴に見合
った形状に加工する切断、胴管フランジ９、及び分岐管
フランジ10には接続用の穴あけ、及び面仕上とその用途
に応じた加工が施される。次に、胴管21と分岐管22とが
アーク溶接で接合され、次の工程でアーク溶接で接合さ
れた胴管21と分岐管22の管端をレーザ切断、あるいは機
械加工する。その後、上記穴あけ、面仕上げが施された
胴管フランジ９、及び分岐管フランジ10を、レーサ切
断、あるいは機械加工が施された胴管21、及び分岐管22
の管端にそれぞれレーザ溶接で接合し、管状容器を製作
するものである。
部材間の溶接構造としては、第４図（ａ），（ｂ），
（ｃ）に示すように、フランジ端面に管端を溶接するＴ
継手、フランジの管内径面に管端の外径を溶接する差込
み継手、管端同志を突合わせて溶接する突合わせ継手の
３つがあり、各々、図に示すように継手開先部を機械加
工することにより、継手精度がよくなり、レーザ溶接が
適用できるので溶接変形を抑えることができる。したが
って、フランジをシール面を含め先に機械加工したの
ち、レーザ溶接しても、密封容器としての機能は保つこ
とが出来る。
（ｃ）に示すように、フランジ端面に管端を溶接するＴ
継手、フランジの管内径面に管端の外径を溶接する差込
み継手、管端同志を突合わせて溶接する突合わせ継手の
３つがあり、各々、図に示すように継手開先部を機械加
工することにより、継手精度がよくなり、レーザ溶接が
適用できるので溶接変形を抑えることができる。したが
って、フランジをシール面を含め先に機械加工したの
ち、レーザ溶接しても、密封容器としての機能は保つこ
とが出来る。
第２図は本発明による他の実施例を示すフローで、分
岐管の中で、内部点検用のマンホールのように、フラン
ジ面の向きや寸法が胴管１に対して、高精度を要さない
場合、マンホール要分岐管12とマンホール用フランジ部
材13を別にアーク溶接で接合し、マンホール用フランジ
13を機械加工した後、胴管１へアーク溶接し、その後は
第１図と同じ工程で製作する例を示したものである。
岐管の中で、内部点検用のマンホールのように、フラン
ジ面の向きや寸法が胴管１に対して、高精度を要さない
場合、マンホール要分岐管12とマンホール用フランジ部
材13を別にアーク溶接で接合し、マンホール用フランジ
13を機械加工した後、胴管１へアーク溶接し、その後は
第１図と同じ工程で製作する例を示したものである。
第５図は、第１図の端面切断するための手段として、
分岐管付胴管を回転させ、レーザ発振器14からのレーザ
光を加工ヘッド15を介して照射し、切断した例である。
分岐管付胴管を回転させ、レーザ発振器14からのレーザ
光を加工ヘッド15を介して照射し、切断した例である。
第６図は、第１図の端面切断するための手段として、
レーザ加工ヘッド15を回転させてレーザ光を照射し管端
面を切断する例である。レーザ切断の利点は、管端面の
切断長さにかかわらず、１回転で、高精度の切断面が得
られることにある。
レーザ加工ヘッド15を回転させてレーザ光を照射し管端
面を切断する例である。レーザ切断の利点は、管端面の
切断長さにかかわらず、１回転で、高精度の切断面が得
られることにある。
このような本実施例によれば、フランジは単品で機械
加工できるので、フランジだけの集約加工ができ、設備
も比較的小形の機械装置で加工でき、切削時間以外の段
取り時間の節約が可能となる。容器としての製作期間に
しても、管部材の製缶、溶接工程と、フランジの機械加
工工程が同時進行でき、40％程度の短縮が可能となる。
さらに、分岐管を胴管に溶接したあとの整形作業に関し
ても、胴管の曲がりや分岐管の傾斜は、管端面の機械加
工またはレーザー切断でカバーできるので、50〜70％程
度の短縮が可能になる。
加工できるので、フランジだけの集約加工ができ、設備
も比較的小形の機械装置で加工でき、切削時間以外の段
取り時間の節約が可能となる。容器としての製作期間に
しても、管部材の製缶、溶接工程と、フランジの機械加
工工程が同時進行でき、40％程度の短縮が可能となる。
さらに、分岐管を胴管に溶接したあとの整形作業に関し
ても、胴管の曲がりや分岐管の傾斜は、管端面の機械加
工またはレーザー切断でカバーできるので、50〜70％程
度の短縮が可能になる。
また、管の端面をレーザー切断することで、レーザー
溶接とレーザー発振器を共用することにより、設備の集
約と、管の端面加工の高速化が図れる。
溶接とレーザー発振器を共用することにより、設備の集
約と、管の端面加工の高速化が図れる。
以上説明した本発明の管状容器の製作方法によれば、
胴管と分岐管とをアーク溶接で接合し、しかる後、フラ
ンジが接合される前記胴管と分岐管の各端面を機械切
削、又はレーザ切断で加工し、この加工された前記胴
管、及び分岐管の各端面に、既に機械加工済みのフラン
ジをレーザ溶接により接合したものであるから、溶接後
の機械加工をなくすことができるので工数低減が図れ、
かつ、高精度な溶接で接合された管状容器を得ることが
できる。
胴管と分岐管とをアーク溶接で接合し、しかる後、フラ
ンジが接合される前記胴管と分岐管の各端面を機械切
削、又はレーザ切断で加工し、この加工された前記胴
管、及び分岐管の各端面に、既に機械加工済みのフラン
ジをレーザ溶接により接合したものであるから、溶接後
の機械加工をなくすことができるので工数低減が図れ、
かつ、高精度な溶接で接合された管状容器を得ることが
できる。
第１図は本発明の管状容器の製作方法の一実施例とし
て、GIS用圧力容器の製作フローを示す図、第２図は他
の実施例を示すフロー図、第３図は容器同士のボルト接
続部の詳細断面図、第４図（ａ），（ｂ），（ｃ）は、
容器に使用される溶接継手形状の種類を示す断面図、第
５図及び第６図は、本発明の一実施例の中で、管状容器
の管端面の切断方法を示す図、第７図はガス絶縁開閉装
置の外観図、第８図は、第７図のＡ−Ａ断面図を示すも
のである。 １……遮断器、２……母線、３……断路器、４……避雷
器、５……タンク、６……シース、７……主回路導電
部、８……絶縁物、９……胴管用フランジ、10……分岐
管用フランジ、11……Ｏリング、12……マンホール用分
岐管、13……マンホール用フランジ、14……レーザ発振
器、15……レーザ加工ヘッド、21……胴管、２……分岐
管。
て、GIS用圧力容器の製作フローを示す図、第２図は他
の実施例を示すフロー図、第３図は容器同士のボルト接
続部の詳細断面図、第４図（ａ），（ｂ），（ｃ）は、
容器に使用される溶接継手形状の種類を示す断面図、第
５図及び第６図は、本発明の一実施例の中で、管状容器
の管端面の切断方法を示す図、第７図はガス絶縁開閉装
置の外観図、第８図は、第７図のＡ−Ａ断面図を示すも
のである。 １……遮断器、２……母線、３……断路器、４……避雷
器、５……タンク、６……シース、７……主回路導電
部、８……絶縁物、９……胴管用フランジ、10……分岐
管用フランジ、11……Ｏリング、12……マンホール用分
岐管、13……マンホール用フランジ、14……レーザ発振
器、15……レーザ加工ヘッド、21……胴管、２……分岐
管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村下 雅紀 茨城県日立市国分町１丁目１番１号 株 式会社日立製作所国分工場内 (72)発明者 小林 豊 茨城県日立市国分町１丁目１番１号 株 式会社日立製作所国分工場内 (72)発明者 佐藤 孝志 茨城県日立市国分町１丁目１番１号 株 式会社日立製作所国分工場内 (72)発明者 一色 治 茨城県日立市国分町１丁目１番１号 株 式会社日立製作所国分工場内 (72)発明者 太田 勝郎 茨城県日立市国分町１丁目１番１号 株 式会社日立製作所国分工場内 (72)発明者 中野 清蔵 茨城県日立市国分町１丁目１番１号 株 式会社日立製作所国分工場内 (56)参考文献 特開 平４−123887（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−127988（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23K 26/00 - 26/18
Claims (4)
- 【請求項１】少なくとも１個の胴管に分岐管を接合し、
その後、前記胴管と分岐管の各々の端部にフランジを接
合して管状容器を形成する製作方法において、前記胴管
と分岐管とをアーク溶接で接合し、しかる後、前記フラ
ンジが接合される前記胴管と分岐管の各端面を機械切
削、又はレーザ切断で加工し、この加工された前記胴
管、及び分岐管の各端面に、既に機械加工済みのフラン
ジをレーザ溶接により接合することを特徴とする管状容
器の組立方法。 - 【請求項２】マンホール用分岐管とマンホール用フラン
ジをアーク溶接で接合し、その後、前記マンホール用フ
ランジを機械加工し、この状態で前記マンホール用分岐
管を前記胴管にアーク溶接で接合し、しかる後に請求項
１記載の製作工程を行うことを特徴とする管状容器の製
作方法。 - 【請求項３】前記分岐管の端面の加工は、分岐管付胴管
を回転させながらレーザ光を照射して切断することによ
り行うことを特徴とする請求項１、又は２記載の管状容
器の製作方法。 - 【請求項４】前記分岐管の端面の加工は、該端面へレー
ザ光を照射するレーザ加工ヘッドを回転させながら行う
ことを特徴とする請求項１、又は２記載の管状容器の製
作方法。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2329013A JP2852121B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 管状容器の製作方法 |
| DE69123673T DE69123673T2 (de) | 1990-09-17 | 1991-09-10 | Metallbehälter mit Stamm- und Zweigrohr und sein Herstellungsverfahren. |
| EP95108753A EP0672496A3 (en) | 1990-09-17 | 1991-09-10 | Laser machining center. |
| EP91115361A EP0476501B1 (en) | 1990-09-17 | 1991-09-10 | Metal container having trunk pipe and branch pipe and its manufacturing method. |
| KR1019910016173A KR920006069A (ko) | 1990-09-17 | 1991-09-17 | 동관(Trunk Pipe)과 분기관(Branch Pipe)을 구비한 금속용기의 구조와 그 제작방법 및 장치 |
| US07/760,890 US5444206A (en) | 1990-09-17 | 1991-09-17 | Structure of metal container having trunk pipe and branch pipe, and manufacturing method and apparatus therefor |
| CN91109579A CN1060929A (zh) | 1990-09-17 | 1991-09-17 | 具有主管和支管的金属容器的结构其制造方法及设备 |
| US08/282,306 US5498849A (en) | 1990-09-17 | 1994-07-29 | Structure of metal container having trunk pipe and branch pipe, and manufacturing method and apparatus therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2329013A JP2852121B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 管状容器の製作方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04200887A JPH04200887A (ja) | 1992-07-21 |
| JP2852121B2 true JP2852121B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=18216626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2329013A Expired - Fee Related JP2852121B2 (ja) | 1990-09-17 | 1990-11-30 | 管状容器の製作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2852121B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5645740A (en) * | 1993-11-01 | 1997-07-08 | Naiman; Charles S. | System and assemblage for producing microtexturized substrates and implants |
| KR100525066B1 (ko) * | 2005-01-27 | 2005-10-31 | 삼익정공(주) | 직선운동용 기계부품의 제조방법 및 그 방법에 의하여 제조된 리니어 부싱 |
| JP5232423B2 (ja) * | 2007-08-28 | 2013-07-10 | ジヤトコ株式会社 | 溶接方法および溶接治具 |
| JP5041030B2 (ja) * | 2010-04-30 | 2012-10-03 | 旭硝子株式会社 | ガラス基板積層体用ワークホルダ及びこのワークホルダを用いたガラス基板の製造方法及びこの製造方法で製造されたガラス基板及びこのワークホルダを用いた磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法及び磁気記録媒体用ガラス基板 |
| WO2012003268A2 (en) * | 2010-07-02 | 2012-01-05 | Kurt J. Lesker Company | Methods for manufacturing a vacuum chamber and components thereof, and improved vacuum chambers and components thereof |
| JP6320855B2 (ja) * | 2014-06-18 | 2018-05-09 | Ntn株式会社 | 等速自在継手の外側継手部材の製造方法および外側継手部材 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP2329013A patent/JP2852121B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH04200887A (ja) | 1992-07-21 |
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