专利名称：3辊式芯棒式无缝管轧机的轧辊的压下位置调整方法及调整装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及制造无缝管所使用的3辊式芯棒式无缝钢管轧机中、构成该芯棒式无缝管轧机的轧辊的压下位置调整方法及调整装置。
背景技术：
在利用曼内斯曼芯棒式无缝管轧机方式的无缝管的制造中，首先，在回转炉底式加热炉中将作为坯料的圆钢坯或方钢坯加热到1200～1260℃后，在穿孔机中由芯棒和轧辊进行穿孔轧制，制造空心管坯。然后，将芯棒插入到上述空心管坯的内孔中而成串状，在通常由5～8个机架构成的芯棒式无缝管轧机中用孔型轧辊约束外表面来进行延伸轧制，从而将壁厚减少到规定的壁厚。此后，抽出芯棒，然后用减径轧机将上述减厚后的管材成形轧制成规定的外径，获得产品。
已往，芯棒式无缝管轧机，多采用2辊式芯棒式无缝管轧机，该2辊式芯棒式无缝管轧机中，在各机架上配设相对的一对孔型轧辊，在相邻的机架之间使轧辊的压下方向错开90°地交替配置。另外，在一部分也采用在各机架上配置压下方向的夹角为90°的4个孔型轧辊的4辊式芯棒式无缝管轧机。另外，也提出有3辊式芯棒式无缝管轧机，该3辊式芯棒式无缝管轧机中，在各机架上配设有压下方向的夹角为120°的3个孔型轧辊，在相邻机架间，轧辊的压下方向错开60°地交替配置。
在此，为了确保芯棒式无缝钢轧机中的被轧制材(管材)的壁厚精度，抑止其偏厚，把构成芯棒式无缝钢轧机的各轧辊的压下位置控制在恰当位置是很重要的。
因此，在2辊式芯棒式无缝管轧机中，多采用这样的方法，使相对的孔型轧辊的凸缘部暂时相互接触，把这时的各轧辊的压下位置作为零点，控制压下位置(例如参照日本特开平9-174118号公报)。但是，3辊式或4辊式的芯棒式无缝管轧机，由于在各轧辊压下位置的相对关系的自由度增加，所以不能用该方法正确地调整零点，进而不能把各轧辊的压下位置控制在恰当的位置。
另外，在4辊式芯棒式无缝管轧机中，提出这样的方法用配置在芯棒式无缝管轧机送出侧的放射线壁厚测定装置，测定被轧制材的壁厚(放射线束通过的被轧制材相对部分的壁厚之和)，根据该测定值，调整轧辊的压下位置(例如参照日本特开平8-71616号公报)。
图1是说明3辊式芯棒式无缝管轧机中的轧辊配置关系的图。如图1所示，3辊式芯棒式无缝管轧机，被轧制材的与相当于各轧辊槽底部的位置相对的部分，是相当于另一轧辊凸缘部的位置，通常，相当于凸缘部的位置的被轧制材的壁厚容易因轧制条件而变动。因此，该壁厚与轧辊压下位置的关系很难预测。
因此，即使用上述特开平8-71616号公报记载的放射线壁厚测定装置，测定放射线通过的被轧制材的相对部分的壁厚之和(即，相当于各轧辊槽底部的位置处的壁厚与相当于另一轧辊凸缘部的位置处的壁厚之和)，也很难根据该测定值调整轧辊的压下位置。
发明内容
如上所述，在3辊式芯棒式无缝管轧机中，与2辊式及4辊式芯棒式无缝管轧机不同，通过把构成轧机的各轧辊的压下位置控制到恰当位置，来确保被轧制材的壁厚精度，抑制偏厚的有效方法，目前还没有提出来。
本发明是为了解决上述问题而作出的，其目的是提供将构成3辊式芯棒式无缝管轧机的轧辊压下位置调整为适当的调整方法及装置。
为了实现上述目的，本发明者经锐意研究，想到不象已往那样测定相当于各轧辊槽底部的位置处的壁厚、和相当于另一轧辊凸缘部的位置处的壁厚之和，而是测定能预测与轧辊压下位置的关系的、相当于各轧辊槽底部的位置处的被轧制材壁厚，根据该测定值，调整各轧辊的压下位置，这样，能确保被轧制材的壁厚精度，进行能抑制偏厚的恰当的位置调整，由此完成了本发明。
即，本发明提供一种构成3辊式芯棒式无缝管轧机的轧辊压下位置的调整方法，该方法包含以下3个步骤第1步骤，测定相当于各轧辊槽底部的位置处的被轧制材的壁厚；第2步骤，算出上述测定出的各壁厚与目标壁厚的偏差；第3步骤，根据上述算出的各偏差，对各轧辊的压下位置进行调整。
根据该发明，测定相当于各轧辊槽底部的位置处的被轧制材的壁厚，算出上述测定出的各壁厚与由轧制程序表确定的目标壁厚的偏差，根据上述算出的各偏差，调整各轧辊的压下位置。上述的偏差，相当于与由轧制程序表确定的作为各轧辊的位置调整基准的零点的位置偏差，所以若反过来根据上述偏差(使上述偏差为0地)调整压下位置，可以对各轧辊恰当地调整其压下位置。
另外，测定相当于各轧辊槽底部的位置处的被轧制材壁厚时，例如可采用在“铁和钢”(昭和70年第9号第1139页～1145页)上记载的多射线束式的放射线测定方法，只要在被轧制材的相当于各轧辊槽底部的位置(相当于槽底部的位置的壁厚中心)处交叉配置各放射线束即可。
在此，在实际的芯棒式无缝管轧机中，有时在被轧制材的中心位置(被轧制材的芯)、和测定被轧制材壁厚的各位置(采用上述多射线束式放射线时，是各放射线束交叉的位置)的重心位置之间会产生偏离。
图2是用于被轧制材的中心位置偏移时产生的表观上的偏厚的图。当产生了这样的位置偏移时，即使实际上是未产生偏厚的被轧制材，有时在表观上也被测定为产生了偏厚。图2中，为了清楚起见，表示了被轧制材全周的壁厚，但是实际上只测定相当于各轧辊槽底部的位置处的壁厚。该壁厚测定误差，与各轧辊压下位置的调整误差相关。
因此，上述轧辊压下位置调整方法，最好包括测定被轧制材的中心位置的步骤；算出上述测定出的中心位置、与上述第1步骤中的测定被轧制材壁厚的各位置的重心位置的偏差的步骤；在上述第2步骤中，根据上述算出的偏差，修正了上述测定出的各壁厚后，算出该修正后的各壁厚与目标壁厚的偏差。
根据该发明，测定被轧制材的中心位置，算出上述测定出的中心位置与测定上述被轧制材壁厚的各位置的重心位置的偏差，根据上述算出的偏差，修正了上述被测定的各壁厚后，根据该修正后的各壁厚，调整压下位置，所以，可实现精度更好的调整方法。
另外，要测定被轧制材的中心位置时，例如，从相互大致正交的方向测定被轧制材的外径，根据在一个方向上测定的外径的中心位置、和在另一方向(与上述一个方向大致正交的方向)测定的外径的中心位置，可算出被轧制材的中心位置座标。另外，为了根据测定出的中心位置和测定被轧制材壁厚的各位置的重心位置的偏差，修正被测定出的各壁厚时，只要预先用试验等算出上述偏差与壁厚测定误差(表观上的偏厚量)的相关关系，根据该相关关系进行修正即可。
图3是举例表示3辊式芯棒式无缝管轧机中的轧辊零点调整状态的图。如图3所示，在3个轧辊R1、R2、R3之中，在轧辊R1和R2的凸缘部相互接触的位置、以及在轧辊R1和R3的凸缘部相互接触的位置，调整为零点(在轧制被轧制材时，以该零点位置为基准，各轧辊的压下位置移动等距离)时，有时相当于各轧辊槽底部的位置处的被轧制材的壁厚，被测定为大致相同的值。由此，各轧辊的压下位置被认为是恰当的。
但是，即使相当于各轧辊槽底部的位置处的被轧制材的壁厚被测定为大致相同的值，在图3所示情形时，相当于从各轧辊的槽底部偏向于凸缘部侧的部分之位置处的被轧制材的壁厚，与相当于槽底部位置处的壁厚不同，在被轧制材上产生了偏厚。
本发明者也针对上述情形，对适当调整各轧辊压下位置的方法进行了锐意研究，结果想到分别测定相当于从各轧辊槽底部偏向一方及另一方凸缘部侧的部分之位置处的被轧制材壁厚，根据该测定值，调整各轧辊的压下位置，这样，可确保被轧制材的壁厚精度，可进行抑制偏厚的恰当的调整，由此完成了本发明。
即，为了解决上述问题，本发明提供构成3辊式芯棒式无缝管轧机的轧辊压下位置调整方法，该方法包含以下步骤测定相当于从各轧辊槽底部偏向一凸缘部侧的部分之位置处的被轧制材壁厚、并测定相当于偏向另一凸缘部侧的部分之位置处的被轧制材壁厚的步骤；算出上述测定出的相当于偏向一凸缘部侧的部分之位置处的壁厚、和上述测定出的相当于偏向另一凸缘部侧的部分之位置处的壁厚的偏差的步骤；根据上述算出的各偏差调整各轧辊的压下位置的步骤。
根据该发明，测定相当于从各轧辊槽底部偏向一凸缘部侧的部分之位置处的被轧制材壁厚，并测定相当于偏向另一凸缘部侧的部分之位置处的被轧制材壁厚，根据两测定值的偏差，调整轧辊的压下位置。因此，相当于各轧辊槽底部的位置处的被轧制材的壁厚，被测定为大致相同的值，即使各轧辊的压下位置在表观上看起来合适，也可以将压下位置调整到实际恰当的位置。
另外，根据两测定值的偏差调整各轧辊压下位置时的调整量，只要根据两测定值的测定位置和槽底位置的几何学条件，使两测定值的偏差成为0来进行确定即可。
另外，为了解决上述问题，本发明也提供构成3辊式芯棒式无缝管轧机的轧辊的压下位置调整装置，具有壁厚测定装置，其具有多个放射线源和隔着被轧制材分别与该各放射线源相对配置着的多个检测器，用于测定相当于各轧辊槽底部的位置处的被轧制材的壁厚；压下位置控制装置，其算出上述测定出的各壁厚与目标壁厚的偏差，根据该算出的各偏差，控制各轧辊的压下装置。
上述轧辊压下位置调整装置，最好还具有中心位置测定装置，其通过从相互大致正交的方向测定被轧制材的外径，来测定被轧制材的中心位置；上述压下位置控制装置，算出由上述中心位置测定装置测定的中心位置、和从构成上述壁厚测定装置的多个放射线源射出的放射线束的交叉点的重心位置的偏差，在根据上述算出的偏差修正了上述测定出的各壁厚后，算出该修正后的各壁厚与目标壁厚的偏差。
另外，为了解决上述问题，本发明也提供构成3辊式芯棒式无缝管轧机的轧辊的压下位置调整装置，具有壁厚测定装置，其具有多个放射线源和隔着被轧制材分别与该各放射线源相对配置着的多个检测器，用于测定相当于从各轧辊槽底部偏向一凸缘部侧的部分之位置处的被轧制材的壁厚，并测定相当于偏向另一凸缘部侧的部分之位置处的被轧制材的壁厚；压下位置控制装置，其算出上述测定出的相当于偏向一凸缘部侧的部分之位置处的壁厚、和上述测定出的相当于偏向另一凸缘部侧的部分之位置处的壁厚的偏差，根据上述算出的各偏差，控制各轧辊的压下装置。
根据本发明，测定相当于各轧辊槽底部的位置处的被轧制材的壁厚，算出上述被测定的各壁厚与由轧制程序表确定的目标壁厚的偏差，根据上述算出的各偏差，调整各轧辊的压下位置。该偏差，相当于与由轧制程序表确定的作为各轧辊位置调整基准的零点位置的偏移，所以，若反过来根据上述偏差(使上述偏差成为0地)调整压下位置，可以对各轧辊确保被轧制材的壁厚，可进行抑制偏厚的恰当的压下位置调整。
另外，根据本发明，测定相当于从各轧辊槽底部偏向一凸缘侧的部分之位置处的被轧制材壁厚，并测定相当于偏向另一凸缘部侧的位置处的被轧制材壁厚，根据两测定值的偏差，调整各轧辊的压下位置。
因此，由于相当于各轧辊槽底部的位置处的被轧制材的壁厚，被测定为大致相同的值，即使各轧辊的压下位置表观上看起来合适，也能将压下位置调整到实际上恰当的位置。
图1是说明3辊式芯棒式无缝管轧机中的轧辊配置关系的图。
图2是说明被轧制材中心位置偏移了时产生的表观上的偏厚的图。
图3是举例表示3辊式芯棒式无缝管轧机中的轧辊零点调整状态的图。
图4是表示本发明第1实施方式的构成3辊式芯棒式无缝管轧机的轧辊压下位置调整装置的概略构造图。
图5是表示本发明一实施方式的壁厚测定装置概略构造的图。
图6是说明本发明一实施方式的壁厚测定装置的测定部位的图。
图7是说明3辊式芯棒式无缝管轧机中的轧辊配置关系的图。
图8是表示被轧制材的偏心量与表观上的偏厚的关系的图。
图9是说明本发明另一实施方式的壁厚测定装置的测定部位的图。
图10是表示本发明第2实施方式的构成3辊式芯棒式无缝管轧机的轧辊压下位置调整装置的概略构造图。
具体实施例方式
下面，参照
本发明的实施方式。
1.第1实施方式图4是本发明第1实施方式的构成3辊式芯棒式无缝管轧机的轧辊压下位置调整装置的概略构造图。如图4所示，本实施方式的压下位置调整装置100是构成3辊式芯棒式无缝管轧机的轧辊的压下位置调整装置，该3辊式芯棒式无缝管轧机由6个机架构成，为了在把芯棒B呈串状地插入了内孔中的状态下拉伸轧制被轧制材T的外表面，而在各机架上分别配置有3个轧辊。
更具体地说，本实施方式的压下位置调整装置100，对配设在芯棒式无缝管轧机的最后两个机架(第5机架和第6机架)上的轧辊R5、R6的压下位置进行调整。
另外，在图4中，为了清楚起见，图示了在各机架上分别各配设有2个轧辊R5、R6，但是实际上，分别配设有压下方向互成120°的3个轧辊R5、R6。
压下位置调整装置100，具有壁厚测定装置1和压下位置控制装置2。壁厚测定装置1配置在芯棒式无缝管轧机的送出侧，测定相当于各轧辊R5、R6槽底部的位置处的被轧制材T的壁厚(下面称为槽底壁厚)。压下位置控制装置2算出由壁厚测定装置1测定出的各槽底壁厚、与由轧制程序表确定的相当于槽底部位置的目标壁厚的偏差，根据上述算出的偏差，控制各轧辊R5、R6的压下装置P5、P6。
另外，图4中，为了清楚起见，图中示出在各机架上分别各配设1个压下装置P5、P6，但是实际上，对配设在各机架上的每个轧辊R5、R6都配设了压下装置。
此外，本实施方式的压下位置调整装置100最好还具有中心位置测定装置3。该中心位置测定装置3，通过从相互大致正交的方向测定被轧制材T的外径，来测定被轧制材T的中心位置。
图5是本发明一实施方式的壁厚测定装置的概略构造图。如图5所示，壁厚测定装置1是所谓的多射线束式放射线测定装置，具有多个放射线源11、12、13和隔着被轧制材T分别与各放射线源11、12、13相对配置的多个检测器14、15、16。从各放射线源11、12、13放射出来的放射线束BE1、BE2、BE3，在被轧制材T的相当于各轧辊槽底部的位置(相当于槽底部的壁厚中间)交叉。
更具体地说，由于第5及第6机架中的轧辊R5、R6的槽底部的相互位置不同(错开60°)，与此对应地，壁厚测定装置1如图5所示那样构成，把放射线束的交叉点不同(错开60°)的装置，沿着被轧制材T的轴向配置成2级，在一级，测定轧辊R5的槽底壁厚，在另一级测定轧辊R6的槽底壁厚。
图6是说明本发明一实施方式的壁厚测定装置的测定部位的图。如图6所示，在一级，测定在第5机架的槽底壁厚B1～B3，在另一级，测定在第6机架的槽底壁厚B4～B6。整个壁厚测定装置1是测定全部的槽底壁厚B1～B6的结构。另外，本实施方式中采用多射线束式放射线测定装置的具体壁厚测定方法是公知的，其详细说明从略。
如上述图4所示，压下位置调整装置2，算出由壁厚测定装置1测定出的各槽底壁厚B1～B6和由轧制程序表确定的相当于槽底部的位置处的目标壁厚的偏差，根据上述算出的偏差，可控制各轧辊R5、R6的压下装置P5、P6。
更具体地说，如果测定的槽底壁厚小于目标壁厚，就控制压下装置，使对应的轧辊朝打开方向(远离被轧制材T中心的方向)移动。反之，如果测定的槽底壁厚大于目标壁厚，则控制压下装置，使对应的轧辊朝闭合方向(接近被轧制材T中心的方向)移动。另外，由于必须使上述偏差成为0地修正位置，所以，各轧辊R5、R6的移动量(位置修正量)被设定为与上述偏差相同的程度。
但是，本实施方式的压下位置控制装置2，如上所述，可采用如下结构具有中心位置测定装置3，可以根据由中心位置测定装置3测定的被轧制材T的中心位置，修正测定的槽底壁厚B1～B6。
图7是表示本发明一实施方式的中心位置测定装置的概略构造的图。如7所示，本实施方式的中心位置测定装置3具有从一方向对被轧制材T进行照明的杆状光源(例如高频亮灯型的萤光灯)31、隔着被轧制材T与杆状光源31相对配置着的线传感器(例如CCD线传感器)32、从与杆状光源31的照明方向大致正交的方向对被轧制材T照明的杆状光源33、隔着被轧制材T与杆状光源33相对配置着的线传感器34。借助它们，从相互大致正交的方向测定被轧制材T的外径(被轧制材T的阴影的长度)。
被轧制材T的中心位置座标，根据外径的中心位置X和外径的中心位置Y算出，外径的中心位置X是由杆状光源31和线传感器32的组合测定出的，外径的中心位置Y是由杆状光源33和线传感器34的组合测定出的。
如上所述，采用根据由中心位置测定装置3测定出的被轧制材T的中心位置来修正测定的槽底壁厚B1～B6的构成时，压下位置控制装置2，先算出由中心位置测定装置3测定出的中心位置(X、Y)和从构成壁厚测定装置1的多个放射线源11、12、13射出的放射线束的交叉点的重心位置的偏差。
图8是表示被轧制材的偏心量与表观上的偏厚量的关系的一个例子的图。在此，上述偏差与测定的槽底壁厚B1～B6的测定误差(表观上的偏厚量)的相关关系，是预先用试验算出的，例如为图8所示的关系。在此，图8的横轴表示上述偏差(被轧制材的偏心量)相对于被轧制材半径的比例，纵轴表示用下面的公式(1)表示的表观上的偏心偏厚成分。
公式(1) 式中R=12πΣk=1n{WTk·cosθk+WTk+1·cosθk+12×(θk+1-θk)}]]>1=-12πΣk=1n{WTk·cosθk+WTk+1·cosθk+12(θk+1-θk)}]]> WTn+1＝WT1θn+1＝θ1+2πn测定点数WTk第k个测定点的测定壁厚[mm]θk第k个测定点的测定位置(以被轧制材的中心为原点的极座标的角度)[rad]另外，上述公式(1)，是表示壁厚的测定点数为n时的通用式。本实施方式中，构成壁厚测定装置1的各级的测定点数是3，所以n＝3。
接着，压下位置控制装置2，根据上述算出的偏差(表观上的偏心偏厚成分)，用下面的公式(2)修正测定出的各槽底壁厚B1～B6。
公式(2)WTk‾=WTk+12·Ecc100·cos(θk-arg(R+1i))---(2)]]>式中WTk修正后的第k个测定点的测定壁厚[mm]i虚数单位arg()求复数的相位角的函数[red]WTk，Ecc，θk，R，I同公式(1)相同定义另外，压下位置控制装置2，算出用上述公式(2)修正后的各槽底壁厚与目标壁厚的偏差，可根据该算出的各偏差，控制各轧辊R5、R6的压下装置P5、P6。
如上所述，本实施方式中的压下位置控制装置2可采用这样的构造根据由中心位置测定装置3测定的被轧制材T的中心位置，修正测定出的槽底壁厚B1～B6，通过采用该构造，可以更加高精度地调整压下位置。
另外，在本实施方式中，说明了壁厚测定装置1只测定槽底壁厚B1～B6的情形，但本发明并不限于此，壁厚测定装置1也可以具有其它的多个放射线源和隔着被轧制材T分别与这些各放射线源相对配置着的其它的多个检测器，测定相当于从各轧辊R5、R6槽底部偏向一方凸缘侧的部分之位置处的被轧制材T的壁厚，并且测定相当于偏向另一方凸缘侧的部分之位置处的被轧制材T的壁厚。
图9是说明本发明另一实施方式中的壁厚测定装置的测定部位的图。如图9所示，对于第5机架，对测定了槽底壁厚B1的槽底部，也测定相当于偏向两凸缘部侧的部分之位置处的被轧制材T的壁厚B11、B12；对测定了槽底壁厚B2的槽底部，也测定相当于偏向两凸缘部侧的部分之位置处的被轧制材T的壁厚B21、B22；对测定了槽底壁厚B3的槽底部，也测定相当于偏向两凸缘部侧的部分之位置处的被轧制材T的壁厚B31、B32。
接着，对于第6机架，对测定了槽底壁厚B4的槽底部，也测定相当于偏向两凸缘部侧的部分之位置处的被轧制材T的壁厚B41、B42；对测定了槽底壁厚B5的槽底部，也测定相当于偏向两凸缘部侧的部分之位置处的被轧制材T的壁厚B51、B52；对测定了槽底壁厚B6的槽底部，也测定相当于偏向两凸缘部侧的部分之位置处的被轧制材T的壁厚B61、B62。
壁厚测定装置1采用上述构造时，压下位置控制装置2，算出上述测定出的相当于偏向一凸缘侧的部分之位置处的壁厚(例如壁厚B11)、和上述测定的相当于偏向另一凸缘侧的部分之位置处的壁厚(例如壁厚B12)的偏差，根据该算出的各偏差，再控制各轧辊R5(R51、R52、R53)、R6的压下装置P5、P6。
更具体地说，例如，若壁厚B12大于与轧辊R51对应的壁厚B11，则控制压下装置P5，使与壁厚大的一侧(壁厚B12)的测定位置相邻的轧辊R52朝打开方向(远离被轧制材T中心的方向)移动，另一方面，控制压下装置P，使其余的2个轧辊R51、R53朝闭合的方向(接近被轧制材T中心的方向)移动。
同样地，分别算出B21与B22、B31与B32、B41与B42、B51与B52、B61与B62的偏差，根据其正负(大小)，同样控制对应轧辊的压下装置。
另外，由于必须使上述偏差成为0地修正位置，所以在例如连结从槽底部偏向凸缘部侧的壁厚测定位置与轧辊孔型中心的直线，相对于连结槽底部与轧辊孔型中心的直线成20度夹角时，上述各轧辊R5、R6的移动量(位置修正量)用下面的公式(3)表示。
轧辊的位置修正量(绝对值)＝两侧的壁厚偏差×1/sin(20°)…(3)通过采用上述构造，各轧辊R5、R6的槽底壁厚B1～B3、B4～B6被测定为大致相同的值，即使各轧辊R5、R6的压下位置表观上看起来合适，也能将压下位置重新调整到实际上恰当的位置。
2.第2实施方式图10是表示本发明第2实施方式的构成3辊式芯棒式无缝管轧机的轧辊压下位置调整装置的概略构造图。如图10所示，本实施方式的构成3辊式芯棒式无缝管轧机的轧辊压下位置调整装置100A，也与第1实施方式同样，是构成3辊式芯棒式无缝管轧机的轧辊的压下位置调整装置，该3辊式芯棒式无缝管轧机由6个机架构成，为了在把芯棒B呈串状地插入了内孔中的状态下拉伸轧制被轧制材T的外表面，而在各机架上分别配置有3个轧辊。
更具体地说，本实施方式的压下位置调整装置100A，也调整配设在芯棒式无缝管轧机的最后两个机架(第5机架和第6机架)上的轧辊R5、R6的压下位置。
另外，在图10中，为了清楚起见，图中示出了在各机架上分别各配设有2个轧辊R5、R6，但是实际上，分别配设有压下方向互成120°的3个轧辊R5、R6。
压下位置调整装置100A，与第1实施方式同样地，具有壁厚测定装置1A和压下位置控制装置2A，壁厚测定装置1A配置在芯棒式无缝管轧机的送出侧，压下位置控制装置2A根据壁厚测定装置1A的测定结果，控制各轧辊R5、R6的压下装置P5、P6。
另外，在图10中，为了清楚起见，图中示出了在各机架上分别各配设有1个压下装置P5、P6，但是实际上，对配设在各机架上的每个轧辊R5、R6都配设有压下装置。
但是，与第1实施方式不同的是，本实施方式的壁厚测定装置1A，不测定被轧制材T的槽底壁厚，而是具有多个放射线源和隔着被轧制材T分别与这些放射线源相对配置着的多个检测器，测定相当于从各轧辊R5、R6的槽底部偏向一凸缘部侧的部分之位置处的被轧制材T的壁厚，并且测定相当于偏向另一凸缘部侧的部分之位置处的被轧制材T的壁厚。
如果参照第1实施方式的说明中采用的图9说明，就是不测定槽底壁厚B1、B2、B34、B5、B6，而是测定相当于从各轧辊槽底部偏向两凸缘部侧的部分之位置处的被轧制材T的壁厚B11、B12、B21、B22、B31、B32、B41、B42、B51、B52、B61、B62。
另外，本实施方式的压下位置控制装置2A，算出上述测定出的、相当于偏向一凸缘侧的部分之位置处的壁厚(例如图9所示的壁厚B11)、和上述测定出的、相当于偏向另一凸缘侧的部分之位置处的壁厚(例如图9所示的壁厚B12)的偏差，根据上述算出的偏差，控制各轧辊R5(R51、R52、R53)、R6的压下装置P5、P6。
更具体地说，例如，若壁厚B12大于与轧辊R51对应的壁厚B11，则控制压下装置P5，使与壁厚大的一侧(壁厚12)的测定位置相邻的轧辊R52朝打开方向(远离被轧制材T中心的方向)移动，另一方面，控制压下装置P，使其余的2个轧辊R51、R53朝闭合的方向(接近被轧制材T中心的方向)移动。
同样地，分别算出B21与B22、B31与B32、B41与B42、B51与B52、B61与B62的偏差，根据其正负(大小)，同样控制对应轧辊的压下装置。另外，由于必须使上述偏差成为0地修正位置，所以在例如连结从槽底部偏向凸缘部侧的壁厚测定位置与轧辊孔型中心的直线相对于连结槽底部与轧辊孔型中心的直线成20度角时，上述各轧辊R5、R6的移动量(位置修正量)用下面的公式(3)表示。
轧辊的位置修正量(绝对值)＝两侧的壁厚偏差×1/sin(20°)…(3)通过采用上述构造，各轧辊R5、R6的槽底壁厚B1～B3、B4～B6被测定为大致相同的值(本实施方式中是指，因为实际上不测定槽底壁厚B1～B3、B4～B6，所以如果测定则被测定为大致相同的值)，即使各轧辊R5、R6的压下位置表观上看起来合适，也能将压下位置重新调整到实际上恰当的位置。
实施例下面，通过表示实施例，将使本发明的特征更加明确。采用具有表1所示尺寸的被轧制材和芯棒，在下述各条件下，实施了各轧制30根无缝钢管的制造试验。
另外，分别在4种条件实施试验。(1)已往法(使轧辊的凸缘部暂时相互接触，将这时的各轧辊压下位置作为零点，控制压下位置的方法)；(2)实施例1(根据槽底壁厚测定值调整压下位置的方法)；(3)实施例2(用被轧制材的中心位置的偏移量修正上述槽底壁厚测定值，根据该修正值调整压下位置的方法)；(4)实施例3(经过实施例2的调整后，根据轧辊的凸缘部侧壁厚测定值的偏差，再调整压下位置的方法)；(5)实施例4(根据轧辊的凸缘部侧壁厚测定值的偏差，调整压下位置的方法)。
表2表示试验结果。如表2所示，与已往方法相比，实施例1～实施例4的偏厚率的平均值及偏厚率超过5％的频度降低。这可以认为是大大有助于用本发明可以恰当地调整构成3辊式芯棒式无缝管轧机的轧辊的压下位置。
产业上利用的可能性根据本发明，由于测定相当于各轧辊槽底部的位置处的被轧制材的壁厚，算出上述测定出的各壁厚与由轧制程序表确定的目标壁厚的偏差，根据上述算出的各偏差，调整各轧辊的压下位置。所以，可以对各轧辊确保被轧制材的壁厚精度，可进行能抑制偏厚的适当的压下位置调整。
另外，根据本发明，由于测定相当于从各轧辊槽底部偏向一凸缘部侧的部分之位置处的被轧制材壁厚，并测定相当于偏向另一凸缘部侧的部分之位置处的被轧制材壁厚，根据两测定值的偏差，调整各轧辊的压下位置。因此，即使各轧辊的压下位置表观上看起来合适时，也能将压下位置调整到实际上恰当的位置。由此，可广泛用作构成3辊式芯棒式无缝管轧机的轧辊的压下位置调整机构。
权利要求
1.一种构成3辊式芯棒式无缝管轧机的轧辊的压下位置调整方法，其特征在于，包括第1步骤，测定相当于各轧辊槽底部的位置处的被轧制材的壁厚；第2步骤，算出上述测定出的各壁厚与目标壁厚的偏差；第3步骤，根据上述算出的各偏差，对各轧辊的压下位置进行调整。
2.根据权利要求1所述的构成3辊式芯棒式无缝管轧机的轧辊的压下位置调整方法，其特征在于，包括测定被轧制材的中心位置的步骤；算出上述测定出的中心位置与上述第1步骤中测定被轧制材壁厚的各位置的重心位置的偏差的步骤；在上述第2步骤中，根据上述算出的偏差修正了上述测定出的各壁厚后，算出该修正后的各壁厚与目标壁厚的偏差。
3.一种构成3辊式芯棒式无缝管轧机的轧辊的压下位置调整方法，其特征在于，还包括测定相当于从各轧辊槽底部偏向一凸缘部侧的部分之位置处的被轧制材壁厚、并测定相当于偏向另一凸缘部侧的部分之位置处的被轧制材壁厚的步骤；算出上述测定出的相当于偏向一凸缘部侧的部分之位置处的壁厚和上述测定出的相当于偏向另一凸缘部侧的部分之位置处的壁厚的偏差的步骤；根据上述算出的各偏差调整各轧辊的压下位置的步骤。
4.一种构成3辊式芯棒式无缝管轧机的轧辊的压下位置调整装置，其特征在于，包括壁厚测定装置，其具有多个放射线源和隔着被轧制材分别与该各放射线源相对配置着的多个检测器，用于测定相当于各轧辊槽底部之位置处的被轧制材的壁厚；压下位置控制装置，其算出上述测定出的各壁厚与目标壁厚的偏差，根据该算出的各偏差，控制各轧辊的压下装置。
5.根据权利要求4所述的构成3辊式芯棒式无缝管轧机的轧辊的压下位置调整装置，其特征在于，还包括中心位置测定装置，其通过从相互大致正交的方向测定被轧制材的外径，来测定被轧制材的中心位置；上述压下位置控制装置，算出由上述中心位置测定装置测定出的中心位置、与从构成上述壁厚测定装置的多个放射线源射出的放射线束的交叉点的重心位置的偏差，根据上述算出的偏差修正了上述测定出的各壁厚后，算出该修正后的各壁厚与目标壁厚的偏差。
6.一种构成3辊式芯棒式无缝管轧机的轧辊的压下位置调整装置，其特征在于，包括壁厚测定装置，其具有多个放射线源和隔着被轧制材分别与该各放射线源相对配置着的多个检测器，用于测定相当于从各轧辊槽底部偏向一凸缘部侧的部分之位置处的被轧制材的壁厚，并测定相当于偏向另一凸缘部侧的部分之位置处的被轧制材的壁厚；压下位置控制装置，其算出上述测定出的相当于偏向一凸缘部侧部分之位置处的壁厚、与上述测定出的相当于偏向另一凸缘部侧的部分之位置处的壁厚的偏差，根据上述算出的各偏差控制各轧辊的压下装置。
全文摘要
本发明的轧辊的压下位置调整方法及调整装置，测定相当于各轧辊槽底部的位置处的被轧制材的壁厚，算出上述测定出的各壁厚与由轧制程序表确定的目标壁厚的偏差，根据上述算出的各偏差调整各轧辊的压下位置，所以，可进行恰当的压下位置调整。另外，测定相当于从各轧辊槽底部偏向两凸缘部侧的部分之位置处的被轧制材的壁厚，根据两测定值的偏差调整各轧辊的压下位置，所以，即使各轧辊的压下位置表面上看起来合适，实际上也能将压下位置进行恰当的调整。因此，可被广泛用作构成3辊式芯棒式无缝管轧机的轧辊的压下位置调整机构。
文档编号B21B37/78GK1863609SQ200480029399
公开日2006年11月15日 申请日期2004年10月6日 优先权日2003年10月7日
发明者山根明仁 申请人:住友金属工业株式会社