【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
（産業上の利用分野）
この発明は継目無管の製造に於て用いられる傾
斜ロール式穿孔機および同種の延伸機や磨管機等
の圧延機用ガイドシユーに関し、特に経済性、作
業性、耐割れ性等に優れたガイドシユーに関する
ものである。
（従来の技術）
一般に、傾斜圧延方式による熱間仕上げ縫目無
管の製造工程で使用される傾斜ロール式穿孔機や
延伸機、磨管機では、第９図に示されるような形
状のガイドシユーが備えられており、管を圧延す
る際に被圧延材の飛び出しや外径膨出を抑制する
役割を担わされている。
穿孔機を例に前記ガイドシユーの配置状態を第
１０図に示す。第１０図は両側に対向に傾斜配置
されたロール２，２′とプラグ３によつて拡管減
肉圧延された被圧延材４の外径が不必要に膨出し
ないように、ガイドシユー１，１′が上下一対に
配置されている状態を示すものである。
ガイドシユーは被圧延材とすべり接触してお
り、かつ、800〜1300℃の高温に加熱された被圧
延材からの熱伝達による急熱と冷却水による急冷
の繰返しをうけるため、ガイドシユー自体には多
大な摩擦力と熱応力が作用する。
このようなことから、ガイドシユーには、全体
を耐摩耗性、耐熱性、耐割れ性を考慮した材質の
もので作られたものや、被圧延材と接触する面ま
たは部分に耐摩耗性、耐熱性、耐割れ性を考慮し
た材質のものを肉盛や溶射溶着し密着接合したも
のが使用されている。（特開昭59−153506、特開
昭60−6216、特開昭60−99407、特開昭57−72709
号公報参照）
低Cr−Mo鋼や、9Cr鋼、13Cr鋼等のステンレ
ス鋼など被圧延材がCr，Ni，Moを含む場合、上
記材質のガイドシユーでは、被圧延材の一部がガ
イドシユー表面に焼付きをおこし、被圧延材の表
面にシユーマークと呼ばれる引掻き疵が発生し、
管の品質を著しく害する場合がある。このような
場合ガイドシユーの材質として普通鋳鉄、ダクタ
イル鋳鉄、CV鋳鉄などの鋳鉄材を用いるが鋳鉄
材のガイドシユーは摩耗による消耗が激しく低寿
命であり、ガイドシユーの交換サイクルが短かく
なり作業負荷が大である。（特開昭61−253105号
公報参照）
また最近は、耐摩耗性、耐熱性、耐焼付き性を
兼ね備えた素材としてセラミツクが注目されてお
り、ガイドシユーへの適用も盛んに試みられてい
るが、セラミツクそのものが高価でありまた肉盛
溶接、溶射等その加工法も複雑高価であることか
ら、ガイドシユー自体も高価なものとなつてい
る。（特開昭59−153506、60−6216、60−99407号
公報参照）
ガイドシユーが圧延中に被圧延材とすべり接触
する領域はある定まつた領域であり、ガイドシユ
ー表面の摩耗はその被圧延材とすべり接触する領
域に集中的に発生する。第１１図に使用後のガイ
ドシユーを示す。
ガイドシユーは圧延中に被圧延材からの反力や
繰返しの熱応力を受けているので摩耗部分には、
ヒートクラツクが発生し、それらの原因によりガ
イドシユーが割れにいたる場合がある。第１２図
に割れにいたつたガイドシユーをしめす。
（発明解決しようとする問題点）
従来の一体鋳造ガイドシユーあるいは肉盛溶
接、溶接、溶射等により異種材質を密着接合した
ガイドシユーでは割れにいたつた場合、補修がほ
とんど不可能であり、多くの健全部を残したまま
廃却されることが多い。従つて、ガイドシユーは
使用する材質が高価であるため多くの健全部を残
したまま廃却することは著しくむだなことであ
る。
（問題を解決するための手段，作用）
本発明は前述の事情により考案されたものであ
り、その要旨とするところは、縫目無管の製造過
程における穿孔、延伸あるいは磨管のための縫目
無管製造用圧延機に設けられたガイドシユーが、
被圧延材がすべり接触するシユー部およびシユー
部を着脱可能に保持するガイド部からなつている
ことである。
このようにガイドシユーを構成することによ
り、消耗品であるシユー部だけの交換により再使
用可能とするものであり、消耗部の小型化による
経済的効果、ガイドシユー交換作業の負荷軽減、
さらにシユー部を独立に、かつ小型に設計できる
ことから曲げ応力に対して有効形状とすることが
可能となり耐割れ性が付加され、従来品に対して
相対的に長寿命を期待するものである。
また予め、高Cr−Ni鋳鋼、鋼Cr−Ni系合金、
Ni基合金、ハステロイ合金、普通鋳鉄、ダクタ
イル鋳鉄、CV鋳鉄などの鋳鉄材、セラミツク等
の材質で製作したシユー部を用意しておくことに
よつて１セツトのガイドシユーで様々な被圧延材
を圧延可能とすることも可能である。
（実施例）
以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。
［例１］ ２部体構成ガイドシユー：
第１図に２部体構成ガイドシユーの一例の組立
図を、第２図にシユー部の着脱状態の説明図を示
す。図示する如く、本ガイドシユーはシユー部ａ
とガイド部ｂの２部体より構成される。シユー部
ａが凸状、ガイド部ｂがこれに対応する凹状部を
有する嵌合形状を有し、第６図のように両者をは
め合わせによつて１セツトのガイドシユーを構成
する。
シユー部ａの材質については、従来のガイドシ
ユー材質（高Cr−Ni鋳鋼、高Cr−Ni系合金、Ni
基合金、ハステロイ合金、普通鋳鉄、ダクタイル
鋳鉄、CV鋳鉄などの鋳鉄材、セラミツク等）を
被圧延材質にあわせて任意に選択すればよい。ガ
イド部ｂについてはシユー部ａと同じ材質にする
必要はなく、素材費、加工費、等を考慮して耐熱
低合金鋼を熱処理して使用することを推奨する。
［例２］ ２部体構成ガイドシユー：
第３図に２部体構成ガイドシユーの他の例の組
立図を、第４図にシユー部の着脱状態を示す。本
ガイドシユーはシユー部ａをガイド部ｂの下部よ
り装入する方式の２部体構成ガイドシユーであ
る。
シユー部ａとガイド部ｂの材質選定について
は、上記の第１図の２部体構成ガイドシユーと同
様である。なお、本ガイドシユーでは、第４図に
示すようにシユー部を複数部体化して、例えば二
個のシユー部ａ１，ａ２と分割してさらに経済的
効果をあげることも可能である。
［例３］ ３部体構成ガイドシユー：
第５図に３部体構成ガイドシユーの組立図を、
第６図にシユー部の着脱状態説明図を示す。本ガ
イドシユーはシユー部ａおよびガイド部ｂ，b′の
３部体構成ガイドシユーである。即ち、シユー部
ａおよびガイド部ｂ，b′の接合面に、対応する凹
凸部を設けて組合せたものである。
シユー部ａとガイド部ｂ，b′の材質選定につい
ては、第１図の２部体構成ガイドシユーと同様で
ある。
（発明の効果）
以上の如く本発明によるガイドシユーは、ガイ
ド部が繰返し使用できるため、実使用部（シユー
部）だけの交換で再使用可能なる。したがつて、
従来の一体型ガイドシユーと比して高価なガイド
シユー材質（高Cr−Ni鋳鋼、高Cr−Ni系合金、
Ni基合金、ハステロイ合金、普通鋳鉄、ダクタ
イル鋳鉄、CV鋳鉄などの鋳鉄材、セラミツク等）
を著しく節約する経済的効果が得られた。
なお、（実施例）で述べた［例１］［例２］［例
３］のいずれのガイドシユーにおいても重量比40
〜70％程度のガイドシユー材質使用削減効果が得
られた。
表１に従来型と本発明によるガイドシユーのシ
ユー部重量比較を示す。本発明のものは、従来の
ものより軽量であることがわかる。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a guide shoe for a rolling mill such as an inclined roll perforator used in the manufacture of seamless pipes and a similar kind of drawing machine or polishing machine, and particularly relates to economical efficiency, workability, durability, etc. This invention relates to a guide shoe with excellent breakability. (Prior art) In general, an inclined roll type perforator, a drawing machine, and a polishing machine used in the manufacturing process of hot-finished seamless pipes by an inclined rolling method have a guide shaft having a shape as shown in Fig. 9. is provided, and plays the role of suppressing the protrusion of the material to be rolled and the expansion of the outside diameter when rolling the tube. FIG. 10 shows the arrangement of the guide shoes using a drilling machine as an example. FIG. 10 shows guide shafts 1 and 1 which are arranged so that the outside diameter of the rolled material 4 which has been expanded and thinned by the rolls 2 and 2' and the plug 3, which are disposed on both sides with an inclination, do not unnecessarily bulge out. ' is arranged in a pair of upper and lower parts. The guide shoe itself is in sliding contact with the rolled material, and is subject to repeated rapid heating due to heat transfer from the rolled material heated to a high temperature of 800 to 1300°C and rapid cooling with cooling water, so the guide show itself is subject to considerable stress. Frictional force and thermal stress act. For this reason, some guide shoes are made entirely of materials that are wear-resistant, heat-resistant, and crack-resistant, or have wear-resistant, heat-resistant materials on the surface or part that comes into contact with the rolled material. The materials used are made of materials that take into account durability and crack resistance, and are closely bonded by overlaying or thermal spray welding. (JP-A-59-153506, JP-A-60-6216, JP-A-60-99407, JP-A-57-72709
(Refer to the publication) When the rolled material contains Cr, Ni, Mo, such as low Cr-Mo steel or stainless steel such as 9Cr steel or 13Cr steel, a part of the rolled material may be on the guide shoe surface with a guide shoe made of the above materials. Seizure occurs, causing scratches called show marks on the surface of the rolled material.
It may seriously impair the quality of the pipe. In such cases, cast iron materials such as ordinary cast iron, ductile cast iron, and CV cast iron are used as the material for the guide shoe, but guide shoes made of cast iron are subject to high wear and tear and have a short lifespan, resulting in a short guide shoe replacement cycle and a heavy workload. It is. (Refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-253105.) Ceramic has recently attracted attention as a material that has wear resistance, heat resistance, and seizure resistance, and its application to guide shoes has been actively attempted. Ceramic itself is expensive, and the processing methods such as overlay welding and thermal spraying are complicated and expensive, making the guide shoe itself expensive. (Refer to Japanese Patent Application Laid-open Nos. 59-153506, 60-6216, and 60-99407) The area where the guide shoe slides into contact with the rolled material during rolling is a certain area, and the wear on the guide shoe surface is caused by the wear of the rolled material. Occurs concentratedly in areas where there is sliding contact. FIG. 11 shows the guide show after use. The guide shoe is subjected to reaction force from the rolled material and repeated thermal stress during rolling, so the worn parts are
Heat cracks may occur and the guide shoe may crack due to these causes. Figure 12 shows a guide shoe that has cracked. (Problems to be Solved by the Invention) When a conventional integrally cast guide shoe or a guide shoe in which dissimilar materials are closely joined by overlay welding, welding, thermal spraying, etc. develops, it is almost impossible to repair it, and many healthy parts are damaged. It is often disposed of with some residue left behind. Therefore, since the material used in the guide shoe is expensive, it would be extremely wasteful to dispose of it while leaving many healthy parts intact. (Means and effects for solving the problem) The present invention was devised in view of the above-mentioned circumstances, and its gist is to improve the method of drilling, stretching, and sewing for polishing in the manufacturing process of seamless pipes. The guide shoe installed in the rolling mill for manufacturing seamless tubes is
It consists of a shoe part with which the rolled material slides into contact, and a guide part that detachably holds the shoe part. By configuring the guide shoe in this way, it is possible to reuse it by replacing only the shoe section, which is a consumable item, which has an economical effect due to the miniaturization of the consumable section, and reduces the burden of guide shoe replacement work.
Furthermore, since the shoe part can be designed independently and compactly, it is possible to have a shape that is effective against bending stress, which adds cracking resistance and is expected to have a relatively long life compared to conventional products. In addition, high Cr-Ni cast steel, steel Cr-Ni alloy,
By preparing shoe parts made of materials such as Ni-base alloy, Hastelloy alloy, cast iron materials such as ordinary cast iron, ductile cast iron, and CV cast iron, and ceramics, one set of guide shoes can roll various materials to be rolled. It is also possible to make it possible. (Example) Examples of the present invention will be described below based on the drawings. [Example 1] Two-part guide shoe: Fig. 1 shows an assembled diagram of an example of a two-part guide shoe, and Fig. 2 shows an explanatory diagram of the state of attachment and detachment of the shoe part. As shown in the figure, this guide shoe has shoe section a.
It is composed of two parts: and a guide part b. The shoe part a has a convex shape and the guide part b has a corresponding concave shape to fit together, and as shown in FIG. 6, by fitting them together, one set of guide shoes is constructed. Regarding the material of shoe part a, conventional guide shoe materials (high Cr-Ni cast steel, high Cr-Ni alloy, Ni
Base alloy, Hastelloy alloy, cast iron materials such as ordinary cast iron, ductile cast iron, CV cast iron, ceramic, etc.) may be arbitrarily selected according to the material to be rolled. The guide part b does not need to be made of the same material as the shoe part a, and it is recommended to use heat-resistant low-alloy steel that has been heat-treated in consideration of material costs, processing costs, etc. [Example 2] Two-part guide shoe: FIG. 3 shows an assembly diagram of another example of the two-part guide shoe, and FIG. 4 shows the state of attachment and detachment of the shoe part. This guide shoe is a two-part guide shoe in which the shoe section a is inserted from the lower part of the guide section b. The selection of materials for the shoe part a and the guide part b is the same as in the two-part guide shoe shown in FIG. 1 above. In addition, in this guide shoe, it is also possible to make the shoe portion into a plurality of parts as shown in FIG. 4, for example, by dividing it into two shoe portions a1 and a2 to further increase the economic effect. [Example 3] Three-part guide shoe: Figure 5 shows an assembly diagram of the three-part guide shoe.
FIG. 6 shows an explanatory diagram of the state of attachment and detachment of the shoe part. This guide shoe is a three-part guide shoe consisting of a shoe portion a and guide portions b and b'. That is, the shoe part a and the guide parts b, b' are combined with corresponding uneven parts provided on their joint surfaces. The selection of materials for the shoe part a and the guide parts b, b' is the same as for the two-part guide shoe shown in FIG. (Effects of the Invention) As described above, the guide shoe according to the present invention can be reused by replacing only the actually used portion (shoe portion) because the guide portion can be used repeatedly. Therefore,
Guide shoe materials are more expensive than conventional integrated guide shoes (high Cr-Ni cast steel, high Cr-Ni alloys,
Ni-based alloys, Hastelloy alloys, cast iron materials such as ordinary cast iron, ductile cast iron, CV cast iron, ceramics, etc.)
An economic effect of significant savings was obtained. In addition, in any of the guide shoes in [Example 1], [Example 2], and [Example 3] described in (Example), the weight ratio is 40.
A reduction in guide shoe material usage of approximately 70% was achieved. Table 1 shows a comparison of the weights of the shoe parts of the conventional guide shoe and the guide shoe according to the present invention. It can be seen that the device of the present invention is lighter than the conventional device.
【表】
＊１ シユー部２部体構成
さらに本発明では、シユー部を独立に、かつ小
型に設計できることから曲げ応力に対して有効形
状とすることが可能となり耐割れ性が付加され、
高Cr−Ni鋳鋼材質をシュー部材質として使用し
た場合、従来品に対して1.2〜1.4倍程度のガイド
シユー耐用度がえられた。また、本発明によるガ
イドシユーでは、割れにより廃却にいたるガイド
シユーがほとんど発生せず、大半が摩耗により廃
却されるようになつた。第７図にガイドシユー耐
用度比較を、第８図にガイドシユー廃却原因別発
生率の比較を示す。いずれも本発明のガイドシユ
ーが優れていることが明らかである。【table】
*1 Two-part structure of the shoe part Furthermore, in the present invention, the shoe part can be designed independently and compactly, so it can be made into a shape that is effective against bending stress, and crack resistance is added.
When high Cr-Ni cast steel material was used as the shoe member material, guide shoe durability was approximately 1.2 to 1.4 times that of conventional products. Further, in the guide shoe according to the present invention, there are almost no guide shoes that are discarded due to cracking, and most of the guide shoes are discarded due to wear. Fig. 7 shows a comparison of guide shoe durability, and Fig. 8 shows a comparison of guide shoe discard occurrence rates by cause. It is clear that the guide shoe of the present invention is superior in all cases.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図イ，ロ，ハは本発明のガイドシユーの一
例を示す平面図、正面図、側面図であり、第２図
はその組立図である。第３図イ，ロ，ハは本発明
のガイドシユーの他の例を示す平面図、正面図、
側面図であり、第４図イ，ロはその組立図とシユ
ー部の他の例である。第５図イ，ロ，ハは本発明
のガイドシユーのさらに別の例を示す平面図、正
面図、側面図であり、第６図はその組立図であ
る。第７図は本発明と従来例のガイドシユーの耐
用度比較を示すグラフ、第８図は本発明と従来例
のガイドシユーの廃却原因別内訳を示すグラフで
ある。第９図は従来のガイドシユーの斜視図、第
１０図は穿孔機にガイドシユーを用いた場合の配
置図、第１１図は使用後のガイドシユーを示す平
面図、第１２図は割れに至つたガイドシユーを示
す平面図である。
ａ……シユー部、ｂ，b′……ガイド部、ａ１，
ａ２……分割シユー部、１，１′……ガイドシユ
ー、２，２′ロール、３……プラグ、４……被圧
延材。
FIGS. 1A, 1B, and 1C are a plan view, a front view, and a side view showing an example of a guide shoe according to the present invention, and FIG. 2 is an assembled view thereof. Figures 3A, 3B and 3C are plan views and front views showing other examples of the guide shoe of the present invention;
It is a side view, and FIGS. 4A and 4B are an assembled view and another example of the shoe part. 5A, 5B, and 5C are a plan view, a front view, and a side view showing still another example of the guide shoe of the present invention, and FIG. 6 is an assembled view thereof. FIG. 7 is a graph showing a comparison of the durability of the guide shoes of the present invention and the conventional example, and FIG. 8 is a graph showing a breakdown of the causes of disposal of the guide shoes of the invention and the conventional example. Figure 9 is a perspective view of a conventional guide shoe, Figure 10 is a layout diagram when the guide shoe is used in a drilling machine, Figure 11 is a plan view of the guide shoe after use, and Figure 12 is a guide shoe that has cracked. FIG. a...Shoo part, b, b'...Guide part, a1,
a2... Divided shoe part, 1, 1'... Guide shoe, 2, 2' rolls, 3... Plug, 4... Rolled material.