JP3887501B2

JP3887501B2 - Sizing stand for ERW welded pipe

Info

Publication number: JP3887501B2
Application number: JP34880698A
Authority: JP
Inventors: 良治日下部; 和夫大村; 紘一森
Original assignee: 日下部電機株式会社
Priority date: 1998-12-08
Filing date: 1998-12-08
Publication date: 2007-02-28
Anticipated expiration: 2018-12-08
Also published as: JP2000167620A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、帯板を連続的にロール成形して素管を成形し、突き合わせた継ぎ目を溶接する電縫溶接管の製造ラインにおいて、溶接後の素管の外径を絞り成形して所定寸法の製品管に仕上げるサイジングスタンドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のサイジングスタンドとしては、図１５乃至図１７のように、ロール駆動軸６・６で駆動させる上下ロール対１と無駆動の左右ロール対２とを交互に配置したタイプや、図１８、図１９のように、ロール駆動軸７・７で駆動させる上下ロール対３と無駆動の左右ロール対４とを同位相で配置したタイプがある。
【０００３】
しかし、いずれのタイプについても、近年の製造ライン速度の高速化の要求、及び一段当たりの絞り量を増やしてスタンド数を減少させるための高絞り化の要求に対しては、次のような不具合が生じていた。
すなわち、前者タイプの場合は、２ロールで管外径を包んでいるため、管に接触しているロールの最小径部８と最大径部９との径比が大きく、高ライン速度では、最大径部９における管の送り速度が極端に速くなり、管がスリップしてスリップマークが管表面に付いて管の外観品質を悪化させる。
後者タイプの場合は、管と接触する駆動ロールの接触面積が小さいため、管を送り出そうとする駆動トルクが制約され、非駆動ロールの抵抗トルクの効果とも相まって、ある限界値以上になると管がロール間でスリップし、管が送り出せなくなる。
【０００４】
これらの課題を解決する技術としては、駆動式３ロールサイジングスタンド（特願平２−９５４４４）、駆動式４ロールサイジングスタンド（特願平５−２６２６９３）などが提案されている。
いずれも、管断面を包むロール数を３乃至４に増やし、しかも、管に接しているロール全てを駆動させるようにしたものであり、高速化、高絞り化が可能な構成となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記駆動式３ロールサイジングスタンド、駆動式４ロールサイジングスタンドのいずれにおいても、１段スタンド当たりの絞り量を大きく、例えば外径量で５％以上絞り込もうとすると、隣接している駆動ロール間の隙間から管材料が盛り上がってはみ出してくる現象（以下「噛み出し現象」とする）が発生する、という問題があった。
本発明は、前記の点に鑑み、加工精度、外観品質などの諸特性を劣化させることなく、更なる高速化や高絞り化が可能なサイジングスタンドを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上のような課題を解決するために、次のような手段を用いる。
すなわち、請求項１においては、帯板を連続的にロール成形して素管を成形し、突き合わせた継ぎ目を溶接する電縫溶接管の製造ラインで、溶接後の素管の外径を絞り成形して所定寸法の製品管に仕上げる４ロール式サイジングスタンドにおいて、上下ロール対と左右ロール対との間に直径差を設け、小径側のロール対を管進行方向の上流に配置し、小径側のロール対の素管との接触部分と大径側のロール対の素管との接触部分とに、管進行方向視で重複部分を設けたものである。
【０００７】
請求項２においては、前記上下ロール対と左右ロール対のいずれにも電動機等の駆動源からの駆動トルクを伝達し、この伝達は各ロール軸の片側軸端に対し歯車、自在継ぎ手などの伝達機構を介して行ったものである。
【０００８】
請求項３においては、前記左右ロール対には小径ロールを、前記上下ロール対には大径ロールを配し、左右ロール対のロール軸は自在継ぎ手を介して上方に延設し、サイジングスタンド上部において、ウォーム減速機構又はベベルギア機構等の歯車機構を介して、上下ロール対のロール軸に平行な左右ロール駆動軸に連結し、該左右ロール駆動軸と、前記上下ロール対の上ロール軸と下ロール軸とを、一台の分配歯車機構を介して電動機等の駆動源に連結連動したものである。
【０００９】
請求項４においては、前記サイジングスタンドの架台上への載置位置には油圧シリンダによる押し引き機構を設け、該架台上には分配歯車機構と駆動源を固設し、さらに、該分配歯車機構とサイジングスタンド間にはギアカップリング等の脱着式継ぎ手装置を配設することにより、サイジングスタンドのみを一括交換可能に構成したものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を、添付の図面を基に詳述する。
図１は本発明の複数のサイジングスタンドからなるサイジングラインの平面図、図２は同じく側面図、図３は電縫溶接管の製造プロセスの説明図、図４はロール組立正面図、図５はロールラップ部分の拡大正面図、図６はロール組立側面図、図７はロール配置の説明図、図８はサイジングスタンド及び周辺装置の側面図、図９はサイジングスタンドの全体正面図、図１０は同じく側面図、図１１は絞り部周辺の正面拡大図、図１２は同じく側面図、図１３は下ロール対の昇降機構を示す側面断面図、図１４はサイジングスタンドの交換手順を示す説明図、図１５は従来のサイジングスタンドの配置側面図、図１６は同じく上下ロール対の正面図、図１７は同じく左右ロール対の正面図、図１８は従来の別形態のサイジングスタンドの配置側面図、図１９は同じく正面図である。
【００１１】
まず、図１乃至図３により、本発明のサイジングスタンドを含むサイジングライン、及び該サイジングラインを製造ライン内に有する電縫溶接管製造プロセスについて、その概略を説明する。
図１、図２に示すように、サイジングライン１０は架台１６と該架台１６上に載置・固定された複数のサイジングユニット１５・１５・・から構成され、該サイジングユニット１５は、素管を絞り加工するサイジングスタンド１１と、該サイジングスタンド１１の各ロールに駆動力を伝達する分配歯車機構１２と、該分配歯車機構１２を駆動させるロール駆動電動機１３とから構成される。
【００１２】
このような構成からなるサイジングライン１０は、電縫溶接管の製造ライン内における最終成形工程に相当する。すなわち、図３に示すように、平板状の帯板は、エッジベンドロールスタンド１７、ブレークダウンロールスタンド１８、サイドロールスタンド１９、フィンパスロールスタンド２０から成る素管成形ライン３２において順次円筒状の素管に成形され、更に、該素管はスクイズロールスタンド２１及び溶接機２２から成る溶接ラインにて突き合わせた継ぎ目の溶接が行われ、その後、本発明のサイジングライン１０にて素管は製品管サイズまで絞り成形されるのである。
【００１３】
次に、前記サイジングスタンド１１におけるロールの配置構成について、図４乃至図７により、説明する。
図４乃至図６に示すように、大径ロールからなる上ロール２３と下ロール２４を、管５を挟んで上下に配置し、該上ロール２３と下ロール２４の軸心を互いに平行とし、該軸心は、いずれも図中矢印で示した管進行方向に対し垂直に配置されている。
管進行方向において、上下ロール２３・２４よりも上流位置には、小径ロールからなる左ロール２５と右ロール２６とが配置され、該左右ロール２５・２６も、前記上下ロール２３・２４と同様に、管５を挟んで左右位置に、軸心同士は平行で、かつ両軸心は管進行方向に対して垂直に配置されている。しかも、これらの左右ロール対２５・２６と上下ロール対２３・２４の間の隣接部分には、管進行方向から見て隙間がないように、重複部分２７・２７・・が設けられている。
【００１４】
すなわち、このように重複部分２７・２７・・を確保することにより、前述した隙間からの材料流出をなくし、高絞り時の「噛み出し現象」の発生を防止することができるのである。
ただし、この噛み出し防止効果を十分に発揮するには、上下ロール対２３・２４と左右ロール対２５・２６を出来るだけ接近させて、左右ロール対２５・２６による絞りではみ出そうとする材料を連続的に上下ロール対２３・２４で絞りできる状態として材料流出を防ぐ必要がある。
【００１５】
それには、図７に示すように、ロール対間に直径差を設けることと、小径ロールを大径ロール対よりも管進行方向で上流側に配置することが極めて有効である。
なぜならば、上下ロール対２３・２４と左右ロール対２５・２６との間に直径差を設けた場合には、両ロール対が互いに干渉されることがなくなり、近接が可能となるからである。
さらに、小径ロールの左右ロール対２５・２６の中心を、進行方向オフセット量２８だけずらし、上下ロール対２３・２４の中心よりも上流側に配置した場合には、管５と上下ロール対２３・２４の接触開始点３４と左右ロール対２５・２６の接触開始点３５とはほぼ同位置となるため、接触開始点のオフセット量は２９と極めて小さく、上下左右の絞りはほぼ同時に開始される。その結果、管５は各ロールにより全周から均一に絞られる形となり、管全体が均一に変形を開始して、局部的な管材料のはみ出し現象である「噛み出し現象」が抑制されるのである。もしも、左右ロール対２５・２６として上下ロール対２３・２４と同等の直径のロール対を配置した場合には、接触開始点は３６となり、接触開始点のオフセット量は２９から３０と増加して、絞り開始時期に大きなずれが発生することがわかる。
なお、図７は、接触開始点が分かりやすくするために、小径ロールの左右ロール対２５・２６を、管進行方向を軸心として下方に９０度回転させ展開させた図としている。
【００１６】
従って、このように、上下ロール対２３・２４と左右ロール対２５・２６の直径差をできるだけ大きくし、さらには、小径ロール対を大径ロール対よりも上流側に配置することにより、大径ロール対と小径ロール対を近接して配置することができるようになり、「噛み出し現象」を、前記重複部分２７・２７・・によって効果的に抑制することができるのである。
【００１７】
次に、前記各ロールの駆動機構について、図８乃至図１３により説明する。
図８に示すように、架台１６上に固設した前記ロール駆動電動機１３から隣接した分配歯車機構１２に動力が伝達され、該分配歯車機構１２からは、左右ロール駆動用自在継ぎ手３７、上ロール駆動用自在継ぎ手３８、下ロール駆動用自在継ぎ手３９を介して、サイジングスタンド１１内の各ロールの駆動軸に動力が伝達される。
従って、上下左右の全ロールが電動機等の動力で駆動される構成となっており、本発明に必要な高絞り化条件を確保することができる。
【００１８】
まず、左右ロール２５・２６の駆動について説明する。
前記左右ロール駆動用自在継ぎ手３７には左右ロール駆動軸４８が連結され、該左右ロール駆動軸４８上で左方に固設されたウォーム４９ａは、その前方に軸支されたウォームホイール４９ｂと噛合し、該ウォームホイール４９ｂは自在継ぎ手６７、駆動用延長軸４６、自在継ぎ手４４を介して、左ロール軸受け５１に軸支された左ロール駆動用ピニオン６９に連結される。該左ロール駆動用ピニオン６９には左ロール駆動用ギア７０が噛合し、該左ロール駆動用ギア７０は左ロール軸受け５１に軸支された左ロール軸７２の片側軸端に固設されており、該左ロール軸７２に固定した左ロール２５が、前記駆動用ロール自在継ぎ手３７から伝達された駆動力で駆動される構成となっている。
【００１９】
同様に、前記左右ロール駆動軸４８上で右方にはウォーム５０ａが固設され、該ウォーム５０ａは、ウォームホイール５０ｂ、自在継ぎ手６８、駆動用延長軸４７及び自在継ぎ手４５を介して、右ロール軸受け５２に軸支された右ロール駆動用ピニオン７８に連結される。該右ロール駆動用ピニオン７８には右ロール駆動用ギア７９が噛合し、該右ロール駆動用ギア７９は右ロール軸受け５２に軸支された右ロール軸７３の片側軸端に固設されており、前記駆動用ロール自在継ぎ手３７から伝達された駆動力により右ロール２６を駆動することができる。
【００２０】
このように、左右ロール２５・２６への伝達機構の途中に、前記ウォーム４９ａ・５０ａ及びウォームホイール４９ｂ・５０ｂから成る歯車機構４９・５０を介在させたため、各ロールの駆動要素を自在に配置することが可能となり、本発明の如く各ロールを近接させた場合においても、左右ロール２５・２６の駆動機構と上下ロール２３・２４の駆動機構との位置的干渉を回避することができる。
また、左右ロール駆動軸４８と左右ロール２５・２６の間には複数の自在継ぎ手４４・４５・６７・６８も介在させているため、後述する左ロール２５と右ロール２６の間隔の変更を阻害されることなく、種々の径の素管や製品管への加工のための絞り量の変更に対して迅速な対応が可能な構成となっている。
なお、前記ウォーム４９ａ・５０ａ及びウォームホイール４９ｂ・５０ｂから成る歯車機構４９・５０は、ベベルギアを組み合わせたものでもよく、特に限定されるものではない。
【００２１】
ここで、左右ロール２５・２６のロール間隔調節について説明する。
左側スタンド７４には開閉用固定ナットホルダー５５が固設され、該開閉用固定ナットホルダー５５には左ロール開閉用手動スクリュー軸５３の外側の軸部を螺挿可能に螺子孔が設けられ、該左ロール開閉用手動スクリュー軸５３の内側の軸端は前記左ロール軸受け５１を固定保持する左ロール軸保持ホルダーブロック５７に回動可能に挿嵌されている。よって、左ロール開閉用手動スクリュー軸５３を外側の軸端で回動させると、該左ロール開閉用手動スクリュー軸５３は回動軸方向に摺動して、内側の軸端に設けた左ロール軸保持ホルダーブロック５７を移動させることができる。
また、右側スタンド７５においても同様である。すなわち、該右側スタンド７５には開閉用固定ナットホルダー５６が固設され、該開閉用固定ナットホルダー５６には右ロール開閉用手動スクリュー軸５４の外側の軸部を螺挿可能に螺子孔が設けられ、該右ロール開閉用手動スクリュー軸５４の内側の軸端は前記右ロール軸受け５２を固定保持する右ロール軸保持ホルダーブロック５８に回動可能に挿嵌されているため、右ロール開閉用手動スクリュー軸５４を外側の軸端で回動させると、該右ロール開閉用手動スクリュー軸５４は回動軸方向に摺動し、内側の軸端に設けた右ロール軸保持ホルダーブロック５８を移動させることができる。
従って、前述のように複数の自在継ぎ手４４・４５・６７・６８で支持された左右ロール２５・２６の間隔は、左右ロールの開閉用手動スクリュー軸５３・５４を回動させ、左右のロール軸保持ホルダーブロック５７・５８をスライドさせて位置を変更することにより、自在に調節できる構成となっている。
【００２２】
次に、上下ロール２３・２４の駆動について説明する。
前記上ロール駆動用自在継ぎ手３８には、上ロール軸４２の一端が連結され、上ロール軸４２の両端は左右の上ロール軸受け箱６１・６１に回動可能に枢支され、該左右の上ロール軸受け箱６１・６１はスタンド７４・７５のサイドフレーム８２・８２・・の上部に摺動自在に組み込まれている。上ロール軸４２の略中央部には上ロール２３が固設されており、上ロール駆動用自在継ぎ手３８を介して、上ロール２３を駆動することができる。
下ロール２４についても同様に、前記下ロール駆動用自在継ぎ手３９には、下ロール軸４３の一端が連結され、下ロール軸４３の両端は左右の下ロール軸受け箱６２・６２に回動可能に枢支され、該左右の下ロール軸受け箱６２・６２はスタンド７４・７５のサイドフレーム８２・８２・・の下部において摺動自在に組み込まれている。下ロール軸４３の略中央部には下ロール２４が固設されており、下ロール駆動用自在継ぎ手３９を介して、下ロール２２を駆動することができる構成となっている。
なお、上下ロール２３・２４とも、分配歯車機構１２からの駆動力の伝達は前記自在継ぎ手３８・３９を介して行われるため、後述する上ロール２３と下ロール２４の間隔の変更も容易に行うことができる。
【００２３】
ここで、上下ロール２３・２４のロール間隔調節について説明する。
サイジングスタンド１１の上部には上ロール位置決めモータ４０が配設され、該上ロール位置決めモータ４０からは上ロール位置決め水平軸６０が延出されて左右のスタンド７４・７５間に横設されている。図１３に示すように、該上ロール位置決め水平軸６０の両端に固設された左右のウォーム７６・７６にはウォームホイール７７・７７が噛合し、該ウォームホイール７７・７７には左右の上ロールスクリュー軸６５・６５が螺装されている。
このような構成において、上ロール位置決めモータ４０を駆動することにより、前記ウォーム７６・７６がウォームホイール７７・７７を回動させ、該ウォームホイール７７・７７に刻設した螺子孔に螺装された左右の上ロールスクリュー軸６５・６５が、同時に上下方向に摺動する構成となっている。
該左右の上ロールスクリュー軸６５・６５は、上ロール軸４２を枢支する上ロール軸受け箱６１・６１に固設されており、該上ロール軸４２は上ロールスクリュー軸６５の摺動にともない、サイドフレーム８２・８２に従って摺動する。このため、前記上ロール位置決めモータ４０を駆動することにより、上ロール２３の高さを調節することができるのである。
【００２４】
また、下ロール２４の高さ調節についても同様である。すなわち、サイジングスタンド１１の下部には下ロール位置決めモータ４１が配設され、該下ロール位置決めモータ４１からは下ロール位置決め水平軸６３が延出されて左右のスタンド７４・７５間に横設されている。該下ロール位置決め水平軸６３の両端に固設された左右のウォーム７６・７６にはウォームホイール７７・７７が噛合し、該ウォームホイール７７・７７には左右の下ロールスクリュー軸６６・６６が螺装されている。
よって、下ロール位置決めモータ４１を駆動することにより、前記ウォーム７６・７６がウォームホイール７７・７７を回動させ、左右の下ロールスクリュー軸６６・６６が同時に上下方向に摺動し、該下ロールスクリュー軸６６・６６に固設された下ロール軸受け箱６２・６２を介して下ロール２４の高さを調節できる構成となっている。
【００２５】
従って、前述のように自在継ぎ手３８・３９で一端を支持された上下ロール２３・２４の間隔は、上下のロール位置決めモータ４０・４１を駆動することにより、ロールスクリュー軸６５・６６を上下方向に摺動させ、それに固設されたロール軸受け箱６１・６２の間隔を変えることで、自在に調節できる構成となっている。
なお、本実施例では上下のロール位置決め減速機構５９・６４として、ウォーム及びウォームホイールからなる機構を用いたが、特に限定されるものではない。
【００２６】
以上のような構成とすることにより、各ロールの駆動を一個のロール駆動電動機で機械的に制御することができ、本発明のように、上下ロール対２３・２４と左右ロール対２５・２６のロール径に差がある場合においても、ロールの回転周期を常に設定通りに保つことが可能となる。
すなわち、従来のように、別々のロール駆動電動機で電気的に回転周速を合わせる制御では、操業中のライン速度の増速、加速などの過渡期において、ロールの慣性の差や負荷抵抗の差などが原因で制御が追随できずに、上下ロール対２３・２４と左右ロール対２５・２６の回転周速に差が出てスリップし、管表面にスリップマークという表面品質欠陥が発生する恐れがあるが、各ロールの駆動を一個のロール駆動電動機で機械的に制御することにより、回転周速の違いや変動を完全に制御抑制することができるのである。
また、本発明では、ロール駆動電動機１３や分配歯車機構１２からなる駆動機構が全てサイジングスタンド１１に隣接した架台１６上に載置されているため、従来のようなサイジングスタンド１１上部に駆動機構を配設した場合に比べて、構造的にも簡単で、かつ安定したものとなっている。
【００２７】
サイジングスタンド１１の交換機構について、図８、図１４により説明する。
図８に示すように、サイジングスタンド１１の左方の架台１６上には、押し引き機構１４が配設され、該押し引き機構１４は、シリンダ１４ａ、該シリンダ１４ａから伸縮可能に突出したロッド１４ｂ、及び該ロッド１４ｂの先端部に固設された押し引きバー１４ｃとから構成される。
サイジングスタンド１１取り付け時には、ロッド１４ｂを延出させて、押し引きバー１４ｃの押し込みフック１４ｄをサイジングスタンド１１下部の突部８５に係止し、その後、更にロッド１４ｂを延出して、サイジングスタンド１１を分配歯車機構１２側に押し出し移動させることができる。また、サイジングスタンド１１取り外し時には、ロッド１４ｂを縮めて押し引きバー１４ｃの引き出しフック１４ｅをサイジングスタンド１１の突部８６に当接し、そのままサイジングスタンド１１をシリンダ１４ａ側に引き出すことができるのである。
【００２８】
該構成を有するサイジングスタンドの交換手順の一例を図１４に示す。
取付作業においては、まず、ワイヤー８７により吊り下げた予備のサイジングスタンド１１を架台１６上にクレーンで搬送し、該架台１６上に設けた固定フック８４よりもシリンダ１４ａ側であり、前記押し引きバー１４ｃの押し込みフック１４ｄと引き出しフック１４ｅとの間に載置する（ａ）。
次に、前述の如く、ロッド１４ｂを延出させて押し引きバー１４ｃの押し込みフック１４ｄをサイジングスタンド１１の突部８５に係止させ、そのまま、該サイジングスタンド１１を固定フック８４の位置まで押し出し、該固定フック８４に突部８６を係止する（ｂ）。すると、左右ロール駆動用自在継ぎ手３７、上ロール駆動用自在継ぎ手３８、下ロール駆動用自在継ぎ手３９は共に分配歯車機構１２に連結され、動力が伝達可能な状態となる。
取り外し作業については、基本的には取付作業と逆の手順にて行う。すなわち、まずロッド１４ｂを引き戻して、突起８５から押し込みフック１４ｄを外し、更にロッド１４ｂを縮めて、引き出しフック１４ｅを突起８６に当接させ、そのままシリンダ１４ａ側にサイジングスタンド１１を引き出す（ｃ）。同時に、前記左右ロール駆動用自在継ぎ手３７、上ロール駆動用自在継ぎ手３８、下ロール駆動用自在継ぎ手３９による分配歯車機構１２との連動も解除される構成となっている。この後は、サイジングスタンド１１をワイヤー８７により架台１６上から引き上げて、予備スタンド置き場まで搬送し保管するのである。
【００２９】
このように、ロール駆動電動機１３や分配歯車機構１２からなる駆動機構を、サイジングスタンド１１に隣接した架台１６上に全て固設させたまま、サイジングスタンド１１のみを交換することが可能なため、ロール交換を迅速に行うことができる。
すなわち、サイジングライン１０では管サイズ変更のためのロール交換が頻繁に行われるため、それに要するライン停止時間を出来るだけ短くしたいとの要望が強いが、本発明のように、サイジングスタンド１１のみの交換が可能であれば、予め予備サイジングスタンドをライン内スタンドと同数の一式準備し、オフラインにて次に生産予定の管に適応したロールの種類やロール位置に変更しておき、ロール交換時には一括してサイジングスタンド１１を交換することが可能となり、その結果、ライン停止時間が最小限に抑えられ、生産性の著しい向上を達成することができるのである。
また、この際のサイジングスタンド１１と分配歯車機構１２との脱着式継ぎ手装置については、左右ロールの左右ロール駆動軸４８、上ロールの上ロール軸４２、下ロールの下ロール軸４３の三本の駆動軸が互いに平行かつ水平に配置されているため、従来に比べて簡単な構成とすることができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成したので、次のような効果を奏する。
すなわち、請求項１のように、帯板を連続的にロール成形して素管を成形し、突き合わせた継ぎ目を溶接する電縫溶接管の製造ラインで、溶接後の素管の外径を絞り成形して所定寸法の製品管に仕上げる４ロール式サイジングスタンドにおいて、上下ロール対と左右ロール対との間に直径差を設け、小径側のロール対を管進行方向の上流に配置し、小径側のロール対の素管との接触部分と大径側のロール対の素管との接触部分とに、管進行方向視で重複部分を設けたので、噛み出し現象が確実に防止され、高絞りにおいても良好な表面品質を確保することができるようになるため、スリップ防止によるラインの高速化や一段当たりの絞り量増加によるスタンド段数の減少を図ることができ、生産性を大きく向上させることができる。
【００３１】
請求項２においては、前記上下ロール対と左右ロール対のいずれにも電動機等の駆動源からの駆動トルクを伝達し、この伝達は各ロール軸の片側軸端に対し歯車、自在継ぎ手などの伝達機構を介して行ったので、上下左右の全ロールが動力で駆動される構成となっており、高絞り化を達成することができる。
【００３２】
請求項３においては、前記左右ロール対には小径ロールを、前記上下ロール対には大径ロールを配し、左右ロール対のロール軸は自在継ぎ手を介して上方に延設し、サイジングスタンド上部において、ウォーム減速機構又はベベルギア機構等の歯車機構を介して、上下ロール対のロール軸に平行な左右ロール駆動軸に連結し、該左右ロール駆動軸と、前記上下ロール対の上ロール軸と下ロール軸とを、一台の分配歯車機構を介して電動機等の駆動源に連結連動したので、本発明のように上下ロール対と左右ロール対を近接させた場合であっても駆動機構の位置的な干渉を防止することができ、また、各ロール軸の駆動を一個のロール駆動電動機で機械的に制御するためロールの回転周期を常に設定通りに保つことができ、スリップマーク等の表面品質欠陥のない高品質の管を製造することができ、さらには、従来のようにサイジングスタンド上部に駆動機構を配設した場合に比べて、構造的にも簡単で、かつ安定したサイジングスタンドを提供することができる。
【００３３】
請求項４においては、前記サイジングスタンドの架台上への載置位置には油圧シリンダによる押し引き機構を設け、該架台上には分配歯車機構と駆動源を固設し、さらに、該分配歯車機構とサイジングスタンド間にはギアカップリング等の脱着式継ぎ手装置を配設することにより、サイジングスタンドのみを一括交換可能に構成したので、ロール交換に要するライン停止時間を短くすることができ、生産性を大きく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複数のサイジングスタンドからなるサイジングラインの平面図である。
【図２】同じく側面図である。
【図３】電縫溶接管の製造プロセスの説明図である。
【図４】ロール組立正面図である。
【図５】ロールラップ部分の拡大正面図である。
【図６】ロール組立側面図である。
【図７】ロール配置の説明図である。
【図８】サイジングスタンド及び周辺装置の側面図である。
【図９】サイジングスタンドの全体正面図である。
【図１０】同じく側面図である。
【図１１】絞り部周辺の正面拡大図である。
【図１２】同じく側面図である。
【図１３】下ロール対の昇降機構を示す側面断面図である。
【図１４】サイジングスタンドの交換手順を示す説明図である。
【図１５】従来のサイジングスタンドの配置側面図である。
【図１６】同じく上下ロール対の正面図である。
【図１７】同じく左右ロール対の正面図である。
【図１８】従来の別形態のサイジングスタンドの配置側面図である。
【図１９】同じく正面図である。
【符号の説明】
５素管
１１サイジングスタンド
１２分配歯車機構
１３駆動源
１４押し引き機構
１４ａ油圧シリンダ
１６架台
２３上ロール
２４下ロール
２５左ロール
２６右ロール
２７重複部分
３７、３８、３９脱着式継ぎ手装置
４２上ロール軸
４３下ロール軸
４４、４５自在継ぎ手
４８左右ロール駆動軸
４９歯車機構
７２、７３ロール軸[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the production line of an electric resistance welded pipe in which a strip is continuously roll-formed to form an element pipe and welded seams, the outer diameter of the element pipe after welding is drawn to a predetermined dimension. It relates to the sizing stand that finishes the product tube.
[0002]
[Prior art]
As a conventional sizing stand, as shown in FIGS. 15 to 17, a type in which an upper and lower roll pair 1 driven by roll drive shafts 6 and 6 and an undriven left and right roll pair 2 are alternately arranged, FIG. 18 and FIG. 19, there is a type in which the upper and lower roll pairs 3 driven by the roll driving shafts 7 and 7 and the non-driven left and right roll pairs 4 are arranged in the same phase.
[0003]
However, for either type, in response to the recent demand for higher production line speeds and the demand for higher apertures to reduce the number of stands by increasing the aperture per stage, the following problems Has occurred.
That is, in the former type, since the outer diameter of the pipe is wrapped with two rolls, the diameter ratio between the minimum diameter portion 8 and the maximum diameter portion 9 of the roll that is in contact with the pipe is large. The feeding speed of the pipe in the diameter portion 9 becomes extremely fast, the pipe slips and a slip mark is attached to the pipe surface, thereby deteriorating the appearance quality of the pipe.
In the case of the latter type, since the contact area of the drive roll that comes into contact with the pipe is small, the drive torque to send out the pipe is restricted, and in combination with the effect of the resistance torque of the non-drive roll, if the pipe roll exceeds a certain limit value, Slips between rolls and the tube cannot be fed out.
[0004]
As a technique for solving these problems, a drive-type three-roll sizing stand (Japanese Patent Application No. 2-95444), a drive-type four-roll sizing stand (Japanese Patent Application No. 5-262893), and the like have been proposed.
In either case, the number of rolls wrapping the pipe cross section is increased to 3 to 4, and all the rolls in contact with the pipe are driven, and the configuration is capable of high speed and high drawing.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in both of the drive type 3 roll sizing stand and the drive type 4 roll sizing stand, if the aperture amount per one stage stand is large, for example, when trying to reduce the outside diameter by 5% or more, adjacent drives There has been a problem that a phenomenon in which the pipe material rises and protrudes from the gap between the rolls (hereinafter referred to as “biting phenomenon”) occurs.
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a sizing stand capable of further increasing the speed and drawing without degrading various characteristics such as processing accuracy and appearance quality.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention uses the following means in order to solve the above problems.
That is, according to the first aspect of the present invention, the outer diameter of the welded pipe is drawn in the production line of an electric resistance welded pipe in which a strip is continuously roll-formed to form a bare pipe, and the butted seam is welded. In a 4-roll sizing stand that finishes a product pipe of a predetermined size, a diameter difference is provided between the upper and lower roll pairs and the left and right roll pairs, and the smaller diameter roll pair is disposed upstream in the pipe traveling direction. An overlapping portion is provided in the portion of the roll pair in contact with the element tube and the portion of the large diameter roll pair in contact with the element tube in the direction of tube travel.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, a drive torque from a drive source such as an electric motor is transmitted to both the upper and lower roll pairs and the left and right roll pairs, and this transmission is performed by transmission of gears, universal joints, etc. to one end of each roll shaft. This is done through the mechanism.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, a small-diameter roll is disposed on the left and right roll pair, a large-diameter roll is disposed on the upper and lower roll pair, and a roll shaft of the left and right roll pair extends upward via a universal joint, The left and right roll drive shafts and the upper and lower roll pairs of the upper and lower roll pairs are connected to the left and right roll drive shafts parallel to the roll shaft of the upper and lower roll pairs via a gear mechanism such as a worm reduction mechanism or a bevel gear mechanism. The roll shaft is linked and linked to a drive source such as an electric motor through a single distribution gear mechanism.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, a push-pull mechanism using a hydraulic cylinder is provided at a position where the sizing stand is placed on a gantry, a distribution gear mechanism and a drive source are fixed on the gantry, and the distribution gear mechanism is further provided. A detachable joint device such as a gear coupling is disposed between the sizing stand and the sizing stand so that only the sizing stand can be replaced at once.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a plan view of a sizing line comprising a plurality of sizing stands of the present invention, FIG. 2 is a side view of the same, FIG. 3 is an explanatory view of a manufacturing process of an electric resistance welded pipe, FIG. 4 is a front view of roll assembly, and FIG. FIG. 6 is a side view of the roll assembly, FIG. 7 is an explanatory view of the roll arrangement, FIG. 8 is a side view of the sizing stand and peripheral devices, FIG. 9 is an overall front view of the sizing stand, and FIG. FIG. 11 is an enlarged front view of the periphery of the throttle portion, FIG. 12 is a side view of the same, FIG. 13 is a side sectional view showing the lifting mechanism of the lower roll pair, and FIG. 14 is an explanatory view showing the procedure for replacing the sizing stand. 15 is a side view of an arrangement of a conventional sizing stand, FIG. 16 is a front view of the pair of upper and lower rolls, FIG. 17 is a front view of the pair of left and right rolls, and FIG. FIG. 19 is a same front view.
[0011]
First, an outline of a sizing line including the sizing stand of the present invention and an electric resistance welded pipe manufacturing process having the sizing line in the manufacturing line will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 2, the sizing line 10 is composed of a gantry 16 and a plurality of sizing units 15, 15... Mounted and fixed on the gantry 16. A sizing stand 11 for drawing, a distribution gear mechanism 12 that transmits a driving force to each roll of the sizing stand 11, and a roll drive motor 13 that drives the distribution gear mechanism 12.
[0012]
The sizing line 10 having such a configuration corresponds to the final forming step in the production line of the ERW weld pipe. That is, as shown in FIG. 3, the flat band plate is formed into a cylindrical shape sequentially in a raw tube forming line 32 including an edge bend roll stand 17, a breakdown roll stand 18, a side roll stand 19, and a fin pass roll stand 20. The raw pipe is further welded to a seam that is abutted by a welding line including a squeeze roll stand 21 and a welder 22, and then the raw pipe is a product pipe in the sizing line 10 of the present invention. It is drawn to size.
[0013]
Next, the arrangement of the rolls in the sizing stand 11 will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 4 to 6, the upper roll 23 and the lower roll 24, which are large diameter rolls, are arranged vertically with the tube 5 interposed therebetween, and the axes of the upper roll 23 and the lower roll 24 are parallel to each other, Each of the axial centers is arranged perpendicular to the tube traveling direction indicated by the arrow in the drawing.
A left roll 25 and a right roll 26, which are small-diameter rolls, are arranged upstream of the upper and lower rolls 23 and 24 in the pipe traveling direction, and the left and right rolls 25 and 26 are also the same as the upper and lower rolls 23 and 24. The shaft centers are parallel to each other at the left and right positions with the tube 5 in between, and both shaft centers are disposed perpendicular to the tube traveling direction. Moreover, overlapping portions 27, 27,... Are provided in adjacent portions between the left and right roll pairs 25, 26 and the upper and lower roll pairs 23, 24 so that there is no gap when viewed from the tube traveling direction.
[0014]
That is, by securing the overlapping portions 27, 27,... In this way, the material outflow from the gaps described above can be eliminated, and the occurrence of the “biting phenomenon” at the time of high drawing can be prevented.
However, in order to fully demonstrate this biting prevention effect, the upper and lower roll pairs 23 and 24 and the left and right roll pairs 25 and 26 are brought as close as possible, and the material to be squeezed out by the left and right roll pairs 25 and 26 is used. It is necessary to prevent the material from flowing out in a state where it can be continuously squeezed by the pair of upper and lower rolls 23 and 24.
[0015]
For this purpose, as shown in FIG. 7, it is extremely effective to provide a difference in diameter between the pair of rolls and to arrange the small-diameter roll on the upstream side in the tube traveling direction from the large-diameter roll pair.
This is because when a difference in diameter is provided between the upper and lower roll pairs 23 and 24 and the left and right roll pairs 25 and 26, the roll pairs are not interfered with each other and can be brought close to each other.
Further, when the centers of the left and right roll pairs 25 and 26 of the small-diameter roll are shifted by the advancing direction offset amount 28 and arranged on the upstream side of the centers of the upper and lower roll pairs 23 and 24, the pipe 5 and the upper and lower roll pairs 23. Since the contact start point 24 of 24 and the contact start point 35 of the pair of left and right rolls 25 and 26 are substantially the same position, the offset amount of the contact start point is extremely small as 29, and the upper, lower, left and right apertures are started almost simultaneously. As a result, the tube 5 is uniformly squeezed from the entire circumference by each roll, and the entire tube starts to be deformed uniformly, so that the “extruding phenomenon”, which is a local tube material protrusion phenomenon, is suppressed. is there. If a roll pair having the same diameter as the upper and lower roll pairs 23 and 24 is arranged as the left and right roll pairs 25 and 26, the contact start point becomes 36, and the offset amount of the contact start point increases from 29 to 30. It can be seen that a large deviation occurs in the aperture start time.
FIG. 7 is a diagram in which the pair of left and right rolls 25 and 26 of the small-diameter roll is rotated 90 degrees downward with the tube traveling direction as an axis to expand the contact start point in an easy-to-understand manner.
[0016]
Therefore, the diameter difference between the upper and lower roll pairs 23, 24 and the left and right roll pairs 25, 26 is made as large as possible, and the small diameter roll pair is arranged upstream of the large diameter roll pair. The pair of rolls and the pair of small diameter rolls can be arranged close to each other, and the “biting phenomenon” can be effectively suppressed by the overlapping portions 27, 27,.
[0017]
Next, the drive mechanism of each roll will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 8, power is transmitted from the roll drive motor 13 fixed on the gantry 16 to the adjacent distribution gear mechanism 12, and from the distribution gear mechanism 12, a left and right roll drive universal joint 37, an upper roll Power is transmitted to the drive shaft of each roll in the sizing stand 11 via the drive universal joint 38 and the lower roll drive universal joint 39.
Accordingly, all the upper, lower, left and right rolls are driven by the power of an electric motor or the like, and the high drawing condition necessary for the present invention can be ensured.
[0018]
First, driving of the left and right rolls 25 and 26 will be described.
A left and right roll drive shaft 48 is connected to the left and right roll drive universal joint 37, and a worm 49a fixed to the left on the left and right roll drive shaft 48 meshes with a worm wheel 49b pivotally supported in front thereof. The worm wheel 49b is connected to a left roll drive pinion 69 supported by the left roll bearing 51 through a universal joint 67, a drive extension shaft 46, and a universal joint 44. A left roll drive gear 70 meshes with the left roll drive pinion 69, and the left roll drive gear 70 is fixed to one end of a left roll shaft 72 supported by the left roll bearing 51. The left roll 25 fixed to the left roll shaft 72 is driven by the driving force transmitted from the drive roll universal joint 37.
[0019]
Similarly, a worm 50a is fixed to the right on the left and right roll drive shaft 48, and the worm 50a is connected to the right roll via the worm wheel 50b, the universal joint 68, the drive extension shaft 47, and the universal joint 45. It is connected to a pinion 78 for driving the right roll that is supported by the bearing 52. The right roll driving gear 79 meshes with the right roll driving pinion 78, and the right roll driving gear 79 is fixed to one end of the right roll shaft 73 supported by the right roll bearing 52. The right roll 26 can be driven by the driving force transmitted from the driving roll universal joint 37.
[0020]
As described above, since the gear mechanisms 49 and 50 including the worms 49a and 50a and the worm wheels 49b and 50b are interposed in the middle of the transmission mechanism to the left and right rolls 25 and 26, the driving elements of the respective rolls are freely arranged. Even when the rolls are brought close to each other as in the present invention, positional interference between the drive mechanism of the left and right rolls 25 and 26 and the drive mechanism of the upper and lower rolls 23 and 24 can be avoided.
In addition, since a plurality of universal joints 44, 45, 67, and 68 are interposed between the left and right roll drive shaft 48 and the left and right rolls 25 and 26, the change in the interval between the left roll 25 and the right roll 26, which will be described later, is hindered. Accordingly, it is possible to quickly respond to changes in the drawing amount for processing into the raw pipes and product pipes of various diameters.
The gear mechanisms 49 and 50 including the worms 49a and 50a and the worm wheels 49b and 50b may be a combination of bevel gears and are not particularly limited.
[0021]
Here, the adjustment of the roll interval between the left and right rolls 25 and 26 will be described.
The left stand 74 is fixedly provided with an opening / closing fixing nut holder 55, and the opening / closing fixing nut holder 55 is provided with a screw hole so that an outer shaft portion of the left roll opening / closing manual screw shaft 53 can be screwed. An inner shaft end of the left roll opening / closing manual screw shaft 53 is rotatably fitted to a left roll shaft holding holder block 57 for fixing and holding the left roll bearing 51. Therefore, when the left roll opening / closing manual screw shaft 53 is rotated at the outer shaft end, the left roll opening / closing manual screw shaft 53 slides in the rotation shaft direction, and the left roll provided at the inner shaft end. The shaft holding holder block 57 can be moved.
The same applies to the right stand 75. That is, an opening / closing fixing nut holder 56 is fixed to the right stand 75, and a screw hole is provided in the opening / closing fixing nut holder 56 so that an outer shaft portion of a right roll opening / closing manual screw shaft 54 can be screwed. The right roll opening / closing manual screw shaft 54 has an inner shaft end rotatably inserted into a right roll shaft holding holder block 58 for fixing and holding the right roll bearing 52. When the screw shaft 54 is rotated at the outer shaft end, the right roll opening / closing manual screw shaft 54 slides in the rotation shaft direction and moves the right roll shaft holding holder block 58 provided at the inner shaft end. be able to.
Therefore, as described above, the distance between the left and right rolls 25 and 26 supported by the plurality of universal joints 44, 45, 67 and 68 is determined by rotating the left and right roll opening / closing manual screw shafts 53 and 54. The holding holder blocks 57 and 58 are slid to change their positions so that they can be freely adjusted.
[0022]
Next, driving of the upper and lower rolls 23 and 24 will be described.
One end of the upper roll shaft 42 is connected to the upper roll driving universal joint 38, and both ends of the upper roll shaft 42 are pivotally supported by the left and right upper roll bearing boxes 61 and 61, and The roll bearing boxes 61 and 61 are slidably incorporated in the upper portions of the side frames 82 and 82 of the stands 74 and 75, respectively. The upper roll 23 is fixed at a substantially central portion of the upper roll shaft 42, and the upper roll 23 can be driven via the upper roll driving universal joint 38.
Similarly, for the lower roll 24, one end of the lower roll shaft 43 is connected to the universal joint 39 for driving the lower roll, and both ends of the lower roll shaft 43 are rotatable to the left and right lower roll bearing boxes 62 and 62. The left and right lower roll bearing boxes 62, 62 are pivotally supported and are slidably incorporated in the lower portions of the side frames 82, 82,. The lower roll 24 is fixed at a substantially central portion of the lower roll shaft 43, and the lower roll 22 can be driven via a lower roll driving universal joint 39.
In both the upper and lower rolls 23 and 24, since the driving force is transmitted from the distribution gear mechanism 12 through the universal joints 38 and 39, the interval between the upper roll 23 and the lower roll 24 described later can be easily changed. be able to.
[0023]
Here, the adjustment of the roll interval between the upper and lower rolls 23 and 24 will be described.
An upper roll positioning motor 40 is disposed above the sizing stand 11, and an upper roll positioning horizontal shaft 60 extends from the upper roll positioning motor 40 and is horizontally provided between the left and right stands 74 and 75. As shown in FIG. 13, worm wheels 77 and 77 mesh with the left and right worms 76 and 76 fixed to both ends of the upper roll positioning horizontal shaft 60, and the left and right upper rolls are engaged with the worm wheels 77 and 77, respectively. Screw shafts 65 and 65 are screwed.
In such a configuration, when the upper roll positioning motor 40 is driven, the worms 76 and 76 rotate the worm wheels 77 and 77 and are screwed into screw holes formed in the worm wheels 77 and 77. The left and right upper roll screw shafts 65 and 65 are configured to slide simultaneously in the vertical direction.
The left and right upper roll screw shafts 65 and 65 are fixed to upper roll bearing boxes 61 and 61 that pivotally support the upper roll shaft 42, and the upper roll shaft 42 is moved along with the sliding of the upper roll screw shaft 65. Slid according to the side frames 82. For this reason, the height of the upper roll 23 can be adjusted by driving the upper roll positioning motor 40.
[0024]
The same applies to the height adjustment of the lower roll 24. That is, a lower roll positioning motor 41 is disposed below the sizing stand 11, and a lower roll positioning horizontal shaft 63 extends from the lower roll positioning motor 41 and is horizontally provided between the left and right stands 74 and 75. Yes. The left and right worms 76 and 76 fixed to both ends of the lower roll positioning horizontal shaft 63 are engaged with worm wheels 77 and 77, and the left and right lower roll screw shafts 66 and 66 are screwed into the worm wheels 77 and 77. It is disguised.
Therefore, by driving the lower roll positioning motor 41, the worms 76 and 76 rotate the worm wheels 77 and 77, and the left and right lower roll screw shafts 66 and 66 slide simultaneously in the vertical direction. The height of the lower roll 24 can be adjusted via lower roll bearing boxes 62 and 62 fixed to the screw shafts 66 and 66.
[0025]
Accordingly, as described above, the distance between the upper and lower rolls 23 and 24 supported at one end by the universal joints 38 and 39 is such that the roll screw shafts 65 and 66 are moved in the vertical direction by driving the upper and lower roll positioning motors 40 and 41. It can be freely adjusted by sliding and changing the interval between the roll bearing boxes 61 and 62 fixed thereto.
In this embodiment, a mechanism comprising a worm and a worm wheel is used as the upper and lower roll positioning deceleration mechanisms 59 and 64, but is not particularly limited.
[0026]
With the configuration as described above, the driving of each roll can be mechanically controlled by a single roll drive motor, and the upper and lower roll pairs 23 and 24 and the left and right roll pairs 25 and 26 can be controlled as in the present invention. Even when there is a difference in roll diameter, it is possible to always keep the rotation period of the roll as set.
In other words, as in the conventional control in which the rotational peripheral speed is electrically adjusted with separate roll drive motors, the roll inertia difference and load resistance difference during the transition period such as line speed increase and acceleration during operation. For example, there is a risk that the control will not follow and slips due to the difference in rotational peripheral speed between the upper and lower roll pairs 23 and 24 and the left and right roll pairs 25 and 26, and a surface quality defect called slip mark may occur on the pipe surface. However, it is possible to completely control and suppress the difference and fluctuation of the rotational peripheral speed by mechanically controlling the driving of each roll with a single roll driving motor.
In the present invention, since the drive mechanism including the roll drive motor 13 and the distribution gear mechanism 12 are all mounted on the gantry 16 adjacent to the sizing stand 11, the drive mechanism is provided above the sizing stand 11 as in the prior art. Compared to the case where it is disposed, the structure is simple and stable.
[0027]
The replacement mechanism of the sizing stand 11 will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 8, a push-pull mechanism 14 is disposed on the left gantry 16 of the sizing stand 11, and the push-pull mechanism 14 includes a cylinder 14a and a rod 14b protruding from the cylinder 14a so as to extend and contract. And a push-pull bar 14c fixed to the tip of the rod 14b.
When the sizing stand 11 is attached, the rod 14b is extended, the push hook 14d of the push-pull bar 14c is locked to the protrusion 85 at the bottom of the sizing stand 11, and then the rod 14b is further extended to It can be pushed and moved to the distribution gear mechanism 12 side. Further, when the sizing stand 11 is removed, the rod 14b is contracted and the pulling hook 14e of the push-pull bar 14c is brought into contact with the protrusion 86 of the sizing stand 11, and the sizing stand 11 can be pulled out to the cylinder 14a side as it is.
[0028]
An example of the replacement procedure of the sizing stand having this configuration is shown in FIG.
In the mounting operation, first, the spare sizing stand 11 suspended by the wire 87 is transported by the crane onto the gantry 16, and is closer to the cylinder 14 a than the fixed hook 84 provided on the gantry 16. It is placed between the push-in hook 14d of 14c and the drawer hook 14e (a).
Next, as described above, the rod 14b is extended so that the push-in hook 14d of the push-pull bar 14c is locked to the protrusion 85 of the sizing stand 11, and the sizing stand 11 is pushed out to the position of the fixed hook 84 as it is. The protrusion 86 is locked to the fixing hook 84 (b). Then, the left and right roll drive universal joint 37, the upper roll drive universal joint 38, and the lower roll drive universal joint 39 are all connected to the distribution gear mechanism 12, and power can be transmitted.
The removal work is basically performed in the reverse order of the attachment work. That is, the rod 14b is first pulled back, the push-in hook 14d is removed from the projection 85, the rod 14b is further contracted, the drawer hook 14e is brought into contact with the projection 86, and the sizing stand 11 is pulled out to the cylinder 14a side as it is (c). At the same time, the linkage with the distribution gear mechanism 12 by the left and right roll driving universal joint 37, the upper roll driving universal joint 38, and the lower roll driving universal joint 39 is also released. After this, the sizing stand 11 is pulled up from the gantry 16 by the wire 87, and is transported to the spare stand storage and stored.
[0029]
In this way, it is possible to replace only the sizing stand 11 with all the drive mechanisms including the roll drive motor 13 and the distribution gear mechanism 12 fixed on the gantry 16 adjacent to the sizing stand 11. Exchange can be done quickly.
That is, in the sizing line 10, roll replacement for changing the pipe size is frequently performed, so there is a strong demand for shortening the line stop time required as much as possible. However, as in the present invention, only the sizing stand 11 is replaced. If possible, prepare the same number of spare sizing stands as there are in-line stands in advance and change them to the type and position of the roll suitable for the pipe to be produced next offline. Thus, the sizing stand 11 can be replaced, and as a result, the line stop time can be minimized and a significant improvement in productivity can be achieved.
In this case, the detachable joint device between the sizing stand 11 and the distribution gear mechanism 12 has three left and right roll drive shafts 48, an upper roll upper roll shaft 42, and a lower roll lower roll shaft 43. Since the drive shafts are arranged in parallel and horizontally with each other, the configuration can be made simpler than in the prior art.
[0030]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
That is, as in claim 1, the outer diameter of the welded pipe is reduced in the production line of an electro-welded welded pipe in which a strip is continuously roll-formed to form a blank, and the butted seam is welded. In a 4-roll sizing stand that is molded and finished to a product pipe of a predetermined size, a diameter difference is provided between the upper and lower roll pairs and the left and right roll pairs, and the smaller diameter roll pair is arranged upstream in the pipe traveling direction. Since the overlapping part was provided in the direction of tube travel, the contact part of the roll pair of the roll pair and the contact part of the large-diameter roll pair was prevented, so that the biting phenomenon was reliably prevented and high drawing was achieved. As a result, it is possible to secure a good surface quality even in the case of high speed, and it is possible to increase the speed of the line by preventing slipping and to reduce the number of stand stages by increasing the amount of drawing per stage, thereby greatly improving productivity. it can.
[0031]
According to a second aspect of the present invention, a drive torque from a drive source such as an electric motor is transmitted to both the upper and lower roll pairs and the left and right roll pairs, and this transmission is performed by transmission of gears, universal joints, etc. to one end of each roll shaft. Since it was performed via the mechanism, all the upper, lower, left and right rolls are driven by power, and a high aperture can be achieved.
[0032]
According to a third aspect of the present invention, a small-diameter roll is disposed on the left and right roll pair, a large-diameter roll is disposed on the upper and lower roll pair, and a roll shaft of the left and right roll pair extends upward via a universal joint, The left and right roll drive shafts and the upper and lower roll pairs of the upper and lower roll pairs are connected to the left and right roll drive shafts parallel to the roll shaft of the upper and lower roll pairs via a gear mechanism such as a worm reduction mechanism or a bevel gear mechanism. Since the roll shaft is connected and interlocked to a drive source such as an electric motor through a single distribution gear mechanism, the position of the drive mechanism can be achieved even when the upper and lower roll pairs and the left and right roll pairs are brought close to each other as in the present invention. Interference can be prevented, and the roll rotation cycle can be kept at a set level because the roll shaft is mechanically controlled by a single roll drive motor. High quality pipes with no surface quality defects can be manufactured. Furthermore, the structure is simple and stable compared to the conventional case where a drive mechanism is installed on top of the sizing stand. Can be provided.
[0033]
According to a fourth aspect of the present invention, a push-pull mechanism using a hydraulic cylinder is provided at a position where the sizing stand is placed on a gantry, a distribution gear mechanism and a drive source are fixed on the gantry, and the distribution gear mechanism is further provided. By installing a detachable joint device such as a gear coupling between the sizing stand and the sizing stand so that only the sizing stand can be replaced at once, the line stop time required for roll replacement can be shortened and productivity can be reduced. Can be greatly improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a sizing line comprising a plurality of sizing stands of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the same.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a manufacturing process of an electric resistance welded pipe.
FIG. 4 is a front view of roll assembly.
FIG. 5 is an enlarged front view of a roll wrap portion.
FIG. 6 is a side view of roll assembly.
FIG. 7 is an explanatory diagram of roll arrangement.
FIG. 8 is a side view of a sizing stand and peripheral devices.
FIG. 9 is an overall front view of a sizing stand.
FIG. 10 is a side view of the same.
FIG. 11 is an enlarged front view of the periphery of the aperture portion.
FIG. 12 is a side view of the same.
FIG. 13 is a side sectional view showing an elevating mechanism for a lower roll pair.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a procedure for replacing a sizing stand.
FIG. 15 is an arrangement side view of a conventional sizing stand.
FIG. 16 is a front view of a pair of upper and lower rolls.
FIG. 17 is a front view of a pair of left and right rolls.
FIG. 18 is an arrangement side view of another conventional sizing stand.
FIG. 19 is a front view of the same.
[Explanation of symbols]
5 Elementary tube
11 Sizing stand
12 Distributing gear mechanism
13 Drive source
14 Push-pull mechanism
14a Hydraulic cylinder
16 frame
23 Upper roll
24 Lower roll
25 Left roll
26 Right roll
27 Overlap
37, 38, 39 Removable joint device
42 Upper roll shaft
43 Lower roll axis
44, 45 Universal joint
48 Left and right roll drive shaft
49 Gear mechanism
72, 73 Roll shaft

Claims

帯板を連続的にロール成形して素管を成形し、突き合わせた継ぎ目を溶接する電縫溶接管の製造ラインで、溶接後の素管の外径を絞り成形して所定寸法の製品管に仕上げる４ロール式サイジングスタンドにおいて、上下ロール対と左右ロール対との間に直径差を設け、小径側のロール対を管進行方向の上流に配置し、小径側のロール対の素管との接触部分と大径側のロール対の素管との接触部分とに、管進行方向視で重複部分を設けたことを特徴とする電縫溶接管のサイジングスタンド。In the production line for ERW welded pipes, in which strips are continuously roll-formed to form raw pipes and welded joints are welded, the outer diameter of the welded raw pipes is drawn into a product pipe of a predetermined size. In the 4-roll sizing stand to be finished, a difference in diameter is provided between the upper and lower roll pairs and the left and right roll pairs, the roll pair on the small diameter side is arranged upstream in the tube traveling direction, and the small diameter roll pair contacts the raw pipe A sizing stand for an electric-welded welded pipe, wherein an overlapping part is provided in a portion in contact with an elemental pipe of a roll pair on the large diameter side in a tube traveling direction.

前記上下ロール対と左右ロール対のいずれにも電動機等の駆動源からの駆動トルクを伝達し、この伝達は各ロール軸の片側軸端に対し歯車、自在継ぎ手などの伝達機構を介して行ったことを特徴とする請求項１記載の電縫溶接管のサイジングスタンド。Driving torque from a driving source such as an electric motor is transmitted to both the upper and lower roll pairs and the left and right roll pairs, and this transmission is performed via a transmission mechanism such as a gear and a universal joint to one end of each roll shaft. The sizing stand for an electric resistance welded pipe according to claim 1.

前記左右ロール対には小径ロールを、前記上下ロール対には大径ロールを配し、左右ロール対のロール軸は自在継ぎ手を介して上方に延設し、サイジングスタンド上部において、ウォーム減速機構又はベベルギア機構等の歯車機構を介して、上下ロール対のロール軸に平行な左右ロール駆動軸に連結し、該左右ロール駆動軸と、前記上下ロール対の上ロール軸と下ロール軸とを、一台の分配歯車機構を介して駆動源に連結連動したことを特徴とする請求項２記載の電縫溶接管のサイジングスタンド。A small-diameter roll is provided for the left and right roll pairs, and a large-diameter roll is provided for the upper and lower roll pairs. The roll shafts of the left and right roll pairs are extended upward via a universal joint. It is connected to a left and right roll drive shaft parallel to the roll axis of the upper and lower roll pair via a gear mechanism such as a bevel gear mechanism, and the left and right roll drive shaft and the upper and lower roll shafts of the upper and lower roll pair are connected together. 3. A sizing stand for an electric resistance welded pipe according to claim 2, wherein the sizing stand is connected to and linked to a drive source via a distribution gear mechanism of the base.

前記サイジングスタンドの架台上への載置位置には油圧シリンダによる押し引き機構を設け、該架台上には分配歯車機構と駆動源を固設し、さらに、該分配歯車機構とサイジングスタンド間にはギアカップリング等の脱着式継ぎ手装置を配設することにより、サイジングスタンドのみを一括交換可能に構成したことを特徴とする請求項３記載の電縫溶接管のサイジングスタンド。A push / pull mechanism using a hydraulic cylinder is provided at the mounting position of the sizing stand on the gantry, a distribution gear mechanism and a drive source are fixed on the gantry, and further, between the distribution gear mechanism and the sizing stand. 4. The sizing stand for an electric resistance welded pipe according to claim 3, wherein only a sizing stand is replaceable by disposing a detachable joint device such as a gear coupling.