JPS63212451A

JPS63212451A - 管端部内面研掃装置

Info

Publication number: JPS63212451A
Application number: JP4410087A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Mimura; 三村　幸宏
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1987-02-28
Filing date: 1987-02-28
Publication date: 1988-09-05

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、鋼管等の管端部内面研掃装置に関する。

［従来の技術］鋼管等は、精焚加エラインで、バイト、ミーリングカッ
タ等を用いて、管端部の直角度出し、面取りが行なわれ
る。この時、鋼管１の端部内面には第８５！Ｊに示すよ
うなかえり２を生ずる。このかえり２は、鋼種、肉厚、
加工刃物、加工条件等によって大小さまざまであり、該
鋼管ｌの用途によって面取り除去されたり、除去されず
に出荷される。

ところが、第９図に示すように、樹脂等の内面ライニン
グ３を施す鋼管ｌにあっては、上記かえり２が残存する
と、かえり２がライニング材の挿入を妨げたり、ライニ
ング材を損傷し、ライニング材と管内面とのｖｉ着不良
を招く。

また、上記かえり２を除去するため、管端部に第９図に
示す面取り４を施す場合には、ライニング材と管端部内
面との間にｖｌの隙間５を生じ、水等の流体がこの隙間
５から浸入して腐食を進める。

すなわち、水道用管等のような樹脂ライニング鋼管等に
おいては、ライニングを確実かつ容易に行なえるように
、かえり２のみを完全に除去する必要がある。ところが
、バイト、ミーリングカッタ等の機械加工によって一ヒ
記かえり２のみを完全に除去することはできない。

そこで、従来の精整加工ラインでは、管端部の直角度出
し、面取り、−次検査の後、オフライソで、第７図に示
すような手持やすり６を用いて上記かえり２を除去して
いる。７はスキッドである。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、上記手持やすり６を用いた従来のかえり
除去作業は、鋼管１の両端に各１名の作業者を要し、手
作業であるため、極めて非能率的な重筋労働である。ま
た、作業者の熟練度やかえり２の大きさによりかえり２
の除去程度に差を生じ品質的にも不安定である。

本発明は、管端部の内面に生ずるかえりを、機械加工に
より、過切削や切削不足を生ずることなく完全に除去し
、生産性および品質を向上可能とすることを目的とする
。

［問題点を解決するための手段］本発明は、管端部の内面を研掃材によって研掃する管端
部内面研掃装置において、管を回転する管回転手段と、
研掃材の支軸を弾性支持部を介して支持する研掃主軸と
、研掃材を管軸方向に移動する研掃材送り手段と、研掃
材を管内面に接離する研掃材接離手段とを有してなるよ
うにしたものである。

［作用］本発明によれば、研掃材接離手段によって研掃材を管内
面に接触させる状態下で、研掃材送り手段によって研掃
材を管軸方向に移動することにより、管端部の内面に生
ずるかえりを機械加工により除去できる。

この時、管端部面り、真円度不良、偏肉等があると、管
内面と研掃材との位置関係が変動し、過切削や切削不足
を生ずるおそれがある。ところが、本発明では、研掃材
が弾性支持部を介して研掃主軸に支持されているので、
管内面に対する研掃材の初期接触力を適宜に設定すれば
、研掃材は管内面の位置変動に自在に追従し、管内面の
過切削や切削不足を生ずることなくかえりのみを完全に
除去できる。

また、かえり除去作業の完了後、研掃材が管内面に所定
の接触力で接触したまま管外部に向けて後退すると、管
端部に新たなかえりを生ずるおそれがある。ところが、
本発明では、かえり除去作業の完了後、研掃材を研掃材
接離手段によって管内面から離した状態で管外部に後退
させることができ、新たなかえりを生じさせることがな
い。

すなわち、本発明によれば、管端部の内面に生ずるかえ
りを、機械加工により、過切削や切削不足を生ずること
なく完全に除去し、生産性および品質を向上することが
できる。

［実施例］第１図は本発明の一実施例に係る研掃装置を一部破断し
て示す正面図、第２図は第１図のＩＩ　−ＩＩ線に沿う
矢視図、第３図は第１図のｍ−ｙｍ線に沿う矢視図、第
４図は第３図の１’Ｖ−ＴＶ線に沿う矢視図、第５図は
研掃装置の配置状態を示す平面図、第６図は研掃装置に
よる研掃作業工程を示す工程図である。

本発明者は前記従来の問題を解決する方法として、まず
、管端部加工時のバイトおよびミーリングカッタの形状
、材質の変更ならびに切削条件の適性化を試みたが、解
決には至らなかった。

次に、管内径に等しい直径のリーマによる加工を試みた
が、管内径にばらつきがあるため、かえりが残っ・たり
管内面を切削して段付内面を呈する等で実用化できなか
った。

また１回転式ワイヤブラシでは管端内面と管端面とのコ
ーナ一部に丸みができ、管内面とライニング劇との間に
前述と同様の隙間を生ずることとなって適当でない。

そこで１本発明者は第１図〜第５図に示すような管端部
内面研掃装置１０を発明するに至った。

研掃装置１０は、第５図に示す管端部内面かえり除去ラ
インに設置される。研掃装置１０の入側には、入側チャ
ージングスキッド１１、キッカ１２）アライニングロー
ラ１３．アライニングストッパ１４、待機スキッド１５
、研掃装置１０へのチャージング用キッカ１６を備えて
いる。また、研掃装置１０の出側には、管内面清掃装置
１７．１８、出側スキッド１９、出側クレードル２０を
備えている。

研掃装置１０は、第１図、第２図に示すように、鋼管１
の搬送用チェーン２１、かえり取り作業時に鋼管１を回
転させるターニングローラ２２）ターニングローラ２２
およびその駆動機構のためのハウジング２３、ターニン
グローラ駆動用変速電動機２４．鋼管押えローラ２５、
押えローラ昇降用シリンダ２６、押えローラ支持ガイド
２７．ハウジング２３が搭載されるフレーム２８、ター
ニングローラ昇降レバー２９．ターニングローラ昇降用
シリンダ３０、フレーム２８を基台２８Ａに支持する支
持ビン３１を備える。

また、研掃装置ｌＯは、第１図に示すように。

かえり取り用回転やすり（研掃材）３２を支持する主軸
（研掃主軸）３３を備え、主軸３３の駆動用分配ギアボ
ックス３４、主軸３３の駆動用変速電動機３５、回転や
すり上下位置調整用リフタ３６．リフタ昇降用シリンダ
またはジヤツキ３７、回転やすり３２を管内面に接離す
るための回転やすり接離用偏心軸３８、回転やすり３２
を管軸方向に移動する回転やすり前後進用シリンダ３９
を備える。なお、研掃装置１０は、第３図に示すように
、偏心軸３８を駆動するためのロータリーアクチュエー
タ４０を備え、第３図、第４図に示す構造により、偏心
軸３８を介してリフタ昇降用シリンダまたはジヤツキ３
７を作動可能としている。

また、研掃装置１０の回転やすり３２は、第６図に示す
ように斜め内側方向へ切削力が及ぶように螺線状切刃３
２Ａを備え、その先端部３２Ｂは管端部を傷つけないよ
うな丸みを設けられてい。

る、この回転ヤスリ３２の主軸３３への取付けは、管内
径のばらつき、管端面り等にも追従できるようにその支
軸３２Ｄを弾性体４１を介して主軸３３と同軸となるよ
うに取付けている。弾性体４１は中空円錐台状をしてお
り１回転やすり３２はこの弾性体４１を介してホルダ４
２により主軸３３へねじ等により締結され、締付力の調
整後にロックナツト４３によりロックされる。

以下、上記研掃装置１０の具体的使用例について説明す
る。

（１）適用鋼管の仕様寸法・・・内径１８．１ｍ■〜内径１０５．３ｍｍ鋼管
の種類・・・配管用炭素鋼鋼管（２）回転やすり型式・・・紡錘形、砲弾形、先端球面状の円筒形寸法・
・・直径８＋ｓ■〜直径３０ｍｍ切刃の方向および角度
・・・第６図（Ｄ）において右回転の時には切刃３２Ａ
のねじれ方向は先端に向って左ねじ、左回転の時には右
ねじ、切刃３２Ａのピッチ角は３０度〜４５度が適当、
切刃３２Ａの刃面の方向は切刃３２Ａに直交する３２Ｇ
の方向。

（３）鋼管および回転やすりの回転数鋼管−”　３０〜１２０ｒｐｍ回転やすり・・・２００〜５００ｒｐｍ　（鋼管と反対
方向）回転やすりは上記回転数より遅いと能率が悪く、
速いとその寿命が急激に短くなる。

（４）回転やすりの送り速度（軸方向）５〜１０層１１
７秒（３００〜８０ｈａ　／分）（５）研掃手順第１図〜第５図の研掃装置１０は同時に３本の鋼管１を
処理する例である。

第５図において、処理される鋼管ｌは装置の入側スキッ
ド１１の上に載せられた後、装置へのチャージングが容
易なように一列に並べられ、キッカ１２によりアライニ
ングローラ１３にａｔされ、アライニングローラ１３に
よりアライニングストッパ１４に当てられて管端が揃え
られ、キッカ１２により次の７ライニングローラへのキ
ックインと同時に待機スキッド１５上へ蹴り出される。

待機スキッド１５上に蹴り出された鋼管１はチャージグ
用キッカ１６により１木ずつ搬送用チェーン２１へ積載
される。搬送用チェーンｚ１とチャージング用キッカ１
６は同一駆動源により連動して駆動され、３木の鋼管ｔ
ｔ−積載横送り後、各鋼管ｌがかえり取り用回転やすり
３２の軸芯と一致した状態で停止する。

３本の鋼管ｌのかえり取り作業が完了すると再びチャー
ジング用キ７力１６と搬送用チェーン２１が駆動され、
かえり取りの完了した鋼管１の搬出とかえり取り前の鋼
管ｌの搬入が同時に行なわれる。搬出された鋼管１は内
面清掃装置１７．１８により清浄にされた後、出側スキ
ッド１９上へ搬出され、クレードル２０に収納されて一
連のかえり取り作業が完了する。

さらに、第１図〜第４図を参照してかえり取り作業の詳
細を説明する。

搬送チェーン２１で横送りされてきた３木の鋼管ｌはタ
ーニングローラ２２の上昇とともに押えローラ２５によ
ってピンチされ、電動機２４によって回転が与えられる
。鋼管ｌの回転と同時に、連続回転している回転やすり
３２が前進し、鋼管ｌの管端内面に添ってかえり取りが
行なわれる。この動作は第６図の通りである。

すなわち、第６図（Ａ）に示すように１回転やすり３２
を、回転している鋼管ｌの内面に、鋼管１の回転方向と
は逆方向に回転させながら押付けるようにして管軸方向
挿入する。管内面の全円周についてかえり除去を完了す
るとともに、第６図（Ｂ）に示すように回転やすり３２
を管内面から矢印方向に離隔させた後、第６図（Ｃ）の
矢印方向に後退させ、一連のかえり取り作業が完了する
。

この時、鋼管１の管曲り、真円度不良、偏肉等の原因に
より、鋼管１の内面と１回転やすり３２どの位置関係が
狂い、過切削や切削不足を生ずるおそれがある。ところ
が、上記回転やすり３２は前述のように弾性体４１を介
して主軸３３に支持されている０弾性体４１は通常、合
成ゴムでよく、硬さもかえりの程度により自由に選定す
ればよい、また、弾性体４１の硬さが同じでも、ホルダ
４２の締付力の大きさにより１回転やすり３２の鋼管ｌ
の内面への押付力を加減できる。上記回転やすり３２の
支持構造により鋼管ｌの内面への回転やすり３２の無理
な押付け、遊離を避け、理想的なかえり取りが可能とな
る。

また、かえり取りが完了し、回転やすり３２が鋼管ｌの
内面に押付けられたまま後退すると、鋼管１の端面側に
新たなかえりが発生し、ライニング加工時の鋼管１とラ
イニング材が不揃いになったり手を切創するおそれがあ
る。そこで、前述の第６図（Ｂ）、（Ｃ）におけるよう
に、回転やすり３２を上昇させて管内面から離隔させた
後、管外部に向けて後退させるようにした。この離隔動
作は前述の偏心軸３８およびその駆動装置によってなさ
れる。この研掃材接離手段は偏心軸以外のどのような機
構によってもよい。

次に、上記実施例の作用について説明する。

上記実施例によれば、研掃材゛接離手段としての偏心軸
３８によって回転やすり３２を管内面に接触させる状態
下で、研掃材送り手段としての回転やすり前後進用シリ
ンダ３９によって回転やすり３２を管軸方向に移動する
ことにより、管端部の内面に生ずるかえりを機械加工に
より除去できる。

この時、管端部−り、真円度不良、偏肉等があると、管
内面と回転やすり３２どの位置関係が変動し、過切削や
切削不足を生ずるおそれがある。

ところが、上記実施例では、回転やすり３２が弾性体４
１を介して主軸３３に支持されているので、管内面に対
する回転やすり３２の初期接触力を適宜に設定すれば、
回転やすり３２は管内面の位置変動に自在に追従し、管
内面の過切削や切削不足を生ずることなくかえりのみを
完全に除去できる。

また、かえり除去作業の完了後、回転やすり３２が管内
面に所定の接触力で接触したまま管外部に向けて後退す
ると、管端部に新たなかえりを生ずるおそれがある。と
ころが、上記実施例では、かえり除去作業の完了後、回
転やすり３２を偏心軸３８によって管内面から離した状
態で管端部に後退させることができ、新たなかえりを生
じさせることがない。

すなわち、上記実施例によれば、管端部の内面に生ずる
かえりを、機械加工により、過切削や切削不足を生ずる
ことなく完全に除去し、生産性および品質を向上可能と
することができる。したがって、上記研掃装置ｌＯによ
れば、鋼管ｌの寸法精度に大きく作用されずに、鋼管１
の管端部に生じたかえりを機械化、自動化により完全に
除去できる。また、鋼管製造ミルと直結のオンライン作
業も可能となる。

［発明の効果］以上のように、本発明によれば、管端部の内面に生ずる
かえりを、機械加工により、過切削や切削不足を生ずる
ことなく完全に除去し、生産性および品質を向上可能と
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る研掃装置を一部破断し
て示す正面図、第２図は第１図の■−■線に沿う矢視図
、第３図は第１図の■−ｍ線に沿う矢視図、第４図は第
３図のｒＶ−４線に沿う矢視図、第５図は研掃装置の配
置状態を示す平面図、第６図は研掃装置による研掃作業
工程を示す工程図、第７図は従来の管端部内面研掃作業
状態を示す模式図、第８図は管端部に生ずるかえりを示
す断面図、−第９図は樹脂ライニング鋼管の管端部を示
す断面図である。ｌＯ・・・研掃装置、２２・・・ターニングローラ（管
回転手段）、２４・・・ターニングローラ駆動用変速電
動機、３２・・・回転やすり（研掃材）、３３・・・主
軸（研掃主軸）、３．５・・・回転やすり駆動用変速電
動機、３８・・・偏心軸（研掃材接離手段）、３９・・
・回転やすり前後進用シリンダ（研掃材送り手段）。代理人　弁理士　　塩　川　修　治第２図第３図　　　　第４１第６１！１２Ｇ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）管端部の内面を研掃材によって研掃する管端部内
面研掃装置において、管を回転する管回転手段と、研掃
材の支軸を弾性支持部を介して支持する研掃主軸と、研
掃材を管軸方向に移動する研掃材送り手段と、研掃材を
管内面に接離する研掃材接離手段とを有してなることを
特徴とする管端部内面研掃装置。
（２）特許請求の範囲第１項において、研掃材が砲弾形
やすりである管端部内面研掃装置。
（３）特許請求の範囲第１項において、研掃主軸が研掃
材とともに回転する管端部内面研掃装置。