专利名称：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及无缝管的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种在制造无缝管中所使用的3辊式芯棒式无缝管轧机中用于调整构成该芯棒式无缝管轧机的轧辊的压下位置的装置。特别是本发明涉及一种能够抑制在3 辊式芯棒式无缝管轧机中轧制的管材的前端部的咬入不良，或者能够抑制管材的后端部的周长缩减的压下位置调整装置。
背景技术：
作为无缝管的制造设备的芯棒式无缝管轧机，以往一直使用2辊式的芯棒式无缝管轧机，该2辊式的芯棒式无缝管轧机在各轧机上配设相对的2个轧辊(孔型辊)，且在相邻的轧机之间将轧辊的压下方向错开90°而交替地进行配置。此外，也使用3辊式的芯棒式无缝管轧机，该3辊式的芯棒式无缝管轧机在各轧机上以压下方向所成的角度为120° 的方式配设3个轧辊(孔型辊)，且在相邻的轧机之间将轧辊的压下方向错开60°而交替地进行配置。在此，众所周知，3辊式芯棒式无缝管轧机与2辊式芯棒式无缝管轧机相比，不易产生管材的穿孔不良等塑性变形上的问题点。因此，在使用3辊式芯棒式无缝管轧机的情况下，为了使设备小型化(削减轧机的数量)、提高制造能力，与使用2辊式芯棒式无缝管轧机的情况相比，需要提高每1轧机的管材的加工度。可是，如果提高每1轧机的管材的加工度，则存在难以使管材的前端部稳定地咬入(确保咬入性)这样的问题。特别是在使用3辊式芯棒式无缝管轧机的情况下，与使用2 辊式芯棒式无缝管轧机的情况相比，轧辊的辊径的变化较小(槽底部的辊径和凸缘部的辊径之间的差较小)，因此，更加难以确保管材的前端部的咬入性。此外，由轧制管材时的非稳定现象可以得知，如图4所示，对于管最外端(最前端和最后端)而言，由于其截面成为自由端，因此周长变大，但如果去除管最外端，则后端部的周长就会局部地变小。特别是在使用3辊式芯棒式无缝管轧机的情况下，与使用2辊式芯棒式无缝管轧机的情况相比，由于难以确保周长(例如参照日本特开2005-111518号公报的段落0004)，因此，需要补偿后端部中的非稳定部(周长局部地变小的部分)。
发明内容
本发明是为了解决上述现有技术的问题而完成的，其课题在于提供一种压下位置调整装置，能够抑制在3辊式芯棒式无缝管轧机中轧制的管材的前端部的咬入不良，或者能够抑制管材的后端部的周长缩减。为了解决上述课题，本发明人进行了专心研究，其结果，得出如下见解，S卩，如果在开始轧制管材的前端部之前，使轧辊在比轧制时打开程度更大的位置(远离管材的中心的方向的位置)上待机，并在刚开始轧制管材的前端部之后使轧辊朝闭合轧辊的方向(靠近管材的中心的方向)移动，就能够抑制管材的前端部的咬入不良。本发明是基于上述本发明人的新的见解而完成的。S卩，本发明提供一种构成3辊式芯棒式无缝管轧机的轧辊的压下位置调整装置， 其用于调整被配设于构成3辊式芯棒式无缝管轧机的至少一台轧机的轧辊的压下位置，其特征在于，包括使上述轧辊朝压下方向移动的压下装置和用于控制上述压下装置的控制装置，上述控制装置在刚利用上述轧辊开始轧制管材的前端部之后，控制上述压下装置而使上述轧辊朝闭合上述轧辊的方向移动。优选上述控制装置利用上述压下装置以16mm/sec以上的速度使上述轧辊朝闭合上述轧辊的方向移动。根据上述优选结构，能够提高管材前端部的成品率。此外，本发明还提供一种无缝管的制造方法，其特征在于，使用应用了上述的压下位置调整装置的3辊式芯棒式无缝管轧机。此外，为了解决上述课题，本发明人进行了专心研究，其结果，得出如下见解，即， 如果在刚开始轧制管材的后端部之后，使轧辊朝比轧制管材的中央部时的压下位置靠闭合轧辊的方向(靠近管材的中心的方向)的位置移动，就能够抑制管材的后端部的周长缩减。 本发明是基于上述本发明人的新的见解而完成的。S卩，本发明提供一种构成3辊式芯棒式无缝管轧机的轧辊的压下位置调整装置， 其用于调整被配设于构成3辊式芯棒式无缝管轧机的至少一台轧机的轧辊的压下位置，其特征在于，包括使上述轧辊朝压下方向移动的压下装置和用于控制上述压下装置的控制装置，上述控制装置在刚利用上述轧辊开始轧制管材的后端部之后，控制上述压下装置而使上述轧辊朝闭合上述轧辊的方向移动。优选上述控制装置利用上述压下装置以16mm/SeC以上的速度使上述轧辊朝闭合上述轧辊的方向移动。根据上述优选结构，能够充分地抑制后端部的周长缩减，同时能够提高管材后端部的成品率。此外，本发明还提供一种无缝管的制造方法，其特征在于，使用应用了上述的压下位置调整装置的3辊式芯棒式无缝管轧机。根据本发明，能够抑制在3辊式芯棒式无缝管轧机中轧制的管材的前端部的咬入不良。此外，根据本发明，还能够抑制管材的后端部的周长缩减。
图1是示意性地表示本发明的一实施方式的构成3辊式芯棒式无缝管轧机的轧辊的压下位置调整装置的粗略构成的图。图2是示意性地表示在图1所示的第1轧机(配设有轧辊R 1的轧机)中轧制管材T的前端部时轧辊Rl的压下量的变化的一例的曲线图。图3是示意性地表示在图1所示的第1轧机(配设有轧辊R 1的轧机)中轧制管材T的后端部时轧辊Rl的压下量的变化的一例的曲线图。图4是表示由在芯棒式无缝管轧机中轧制管材时的非稳定现象引起的、管材的周长在管材的长度方向上的变化的一例的曲线图。
具体实施例方式以下，适当地参照附图，对本发明的一实施方式进行说明。图1是示意性地表示本发明的一实施方式的构成3辊式芯棒式无缝管轧机的轧辊的压下位置调整装置的粗略构成的图。如图1所示，本实施方式的压下位置调整装置100被应用在3辊式芯棒式无缝管轧机中，该3辊式芯棒式无缝管轧机为了在将芯棒B呈串状地插入管材T的内表面的状态下延伸轧制管材T的外表面，由共计6个轧机构成，在各轧机中各配设有3个轧辊。进一步具体地进行说明，本实施方式的压下位置调整装置100能够调整被配设于芯棒式无缝管轧机的各轧机的轧辊R 1 R6的压下位置。另外，在图1中，为了方便，以在各轧机中分别各配设有2个轧辊Rl R6的方式进行图示，但是在实际上，分别配设有压下方向所成的角度互为120°的3个轧辊Rl R6。压下位置调整装置100包括分别使轧辊Rl R6朝压下方向移动的压下装置 1 (Pl P6)和用于控制压下装置1的控制装置2。压下装置1例如由液压缸等构成。此外，例如将配置于芯棒式无缝管轧机入口侧而用于检测管材T的最前端或最后端的检测器(未图示)的检测信号、用于检测管材T的输送速度的传感器(例如安装于管材T的输送辊的脉冲发生器等)的检测信号输入到控制装置2中，控制装置2基于上述输入了的检测信号来检测管材T的最前端咬入各轧机的时刻，或者检测管材T的最后端从各轧机中脱离的时刻。于是，控制装置2在刚利用轧辊Rl R6中的配设于至少1台轧机的轧辊开始轧制管材T的前端部之后，通过控制压下装置1而使该轧辊朝闭合该轧辊的方向移动。图2是示意性地表示在第1轧机(配设有轧辊Rl的轧机)中轧制管材T的前端部时轧辊Rl的压下量的变化的一例的曲线图。如图2所示，例如，以使在管材T的前端部压下量在轧制刚开始之后从Omm变化至8mm的方式闭合轧辊Rl。此外，将管材T的长度设为10m，可以允许自管材T的最前端起5%的长度区域(即，距最前端500mm的范围)壁厚不良。即，只要在从管材T的最前端咬入到第1轧机中起直到通过500mm为止的期间内，以使压下量达到8mm的方式闭合轧辊Rl即可。如果将管材T的输送速度例如设为lm/sec，则从管材T的最前端咬入到第1轧机中起直到通过500mm为止的期间要经过0. kec。在该 0. 5sec的期间内为使压下量为8mm (即，使轧辊Rl朝闭合轧辊Rl的方向仅移动8mm)，必须以16mm/sec的速度使轧辊Rl朝闭合轧辊Rl的方向移动。如图2所示的例子那样，为了提高管材T前端部的成品率(将壁厚不良的长度区域减小至5%以下)，优选控制装置2利用压下装置1以16mm/sec以上的速度使轧辊Rl朝闭合轧辊Rl的方向移动。另外，在即使壁厚不良的长度区域自管材T的最前端起超出5%也可的情况下，例如在即使为6%也可的情况下，也可以以13mm/sec以上的速度使轧辊Rl朝闭合轧辊Rl的方向移动。另外，产生咬入不良的情况不仅限于第1轧机。在刚在第1轧机中开始轧制管材T 的前端部之后，使轧辊Rl朝闭合轧辊Rl的方向移动，实质上会减小在第1轧机中的前端部的压下量。在第1轧机中如上述那样减小前端部的压下量时，由于第2轧机之后的压下量变大，因此，优选根据需要在第2轧机之后的轧机中也与上述的第1轧机相同地控制压下装置1。例如，在图1所示的第6轧机(配设有轧辊R6的轧机)中轧制管材T的前端部时，使轧辊R6的压下量以如下方式变化。例如，以使在管材T的前端部压下量在轧制刚开始之后从Omm变化至0.8mm的方式闭合轧辊R6。此外，将管材T轧制后的长度设为15m，可以允许自管材T最前端起的长度区域(即，距最前端150mm的范围)壁厚不良。S卩，只要在从管材T的最前端咬入到第6轧机中起直到通过150mm为止的期间内，以使压下量达到0. 8mm 的方式闭合轧辊R6即可。如果将管材T轧制后的输送速度例如设为3m/sec，则从管材T 的最前端咬入到第6轧机中起直到通过150mm为止的期间要经过0. 05seco在该0. 05sec 的期间内为使压下量为0. 8mm (即，使轧辊R6朝闭合轧辊R6的方向仅移动0. 8mm)，必须以 16mm/sec的速度使轧辊R6朝闭合轧辊R6的方向移动。为了提高管材T前端部的成品率， 使壁厚不良的长度区域减小至以下，优选控制装置2利用压下装置1以16mm/sec以上的速度使轧辊R6朝闭合轧辊R6的方向移动。此外，控制装置2在刚利用轧辊Rl R6中的配设于至少1台轧机的轧辊开始轧制管材T的后端部之后，通过控制压下装置1而使该轧辊朝闭合该轧辊的方向移动。图3是示意性地表示在第1轧机中轧制管材T的后端部时轧辊Rl的压下量的变化的一例的曲线图。如图3所示，例如，以使在管材T的后端部压下量在轧制刚开始之后仅增加4mm的方式闭合轧辊R1。将管材T的长度设为10m，可以允许自管材T的后端部的最初位置起2. 5%的长度区域(即，距后端部的最初位置250mm的范围)壁厚不良。即，只要在从管材T的后端部的最初部位咬入到第1轧机中起直到通过250mm为止的期间内，以使压下量达到4mm的方式闭合轧辊Rl即可。如果将管材T的输送速度例如设为lm/sec，则从管材 T的后端部的最初部位咬入到第1轧机中起直到通过250mm为止的期间要经过0. 25sec。在该0. 25sec的期间内为使压下量为4mm (即，使轧辊Rl朝闭合轧辊Rl的方向仅移动4mm)， 必须以16mm/sec的速度使轧辊Rl朝闭合轧辊Rl的方向移动。如图3所示的例子那样，为了提高管材T后端部的成品率(将壁厚不良的长度区域减小至2. 5%以下)，优选控制装置 2利用压下装置1以16mm/sec以上的速度使轧辊Rl朝闭合轧辊Rl的方向移动。另外，在即使壁厚不良的长度区域自管材T的后端部的最初位置起超出2. 5%也可的情况下，例如在即使为3%也可的情况下，也可以以13mm/sec以上的速度使轧辊Rl朝闭合轧辊Rl的方向移动。另外，难以确保周长的情况不仅限于第1轧机。在芯棒式无缝管轧机中轧制后，为了将芯棒B从管材T中抽出，确保在最终轧机中轧制后的管材T的周长反而更重要。因此， 优选根据需要在第2轧机之后的轧机中，特别是在最终轧机中，与上述的第1轧机相同地控制压下装置1，考虑到设备的投资成本，也可以仅在第5轧机和第6轧机中控制压下装置1。 例如，在图1所示的第6轧机(配设有轧辊R6的轧机)中轧制管材T的后端部时，使轧辊 R6的压下量以如下方式变化。例如，以使在管材T的后端部压下量在轧制刚开始之后仅增加2mm的方式闭合轧辊R6。将管材T的长度设为15m，可以允许自管材T的后端部的最初位置起2. 5%的长度区域(即距后端部的最初位置375mm的范围)壁厚不良。S卩，只要在从管材T的后端部的最初部位咬入到第6轧机中起直到通过375mm为止的期间内以使压下量达到2mm的方式闭合轧辊R6即可。如果将管材T的输送速度例如设为3m/se c,则从管材T 的后端部的最初部位咬入到第6轧机中起直到通过375mm为止的期间要经过0. 125sec。在该0. 125sec的期间内为使压下量为2mm( S卩，使轧辊R6朝闭合轧辊R6的方向仅移动2mm)，必须以16mm/SeC的速度使轧辊R6朝闭合轧辊R6的方向移动。为了提高管材T后端部的成品率(将壁厚不良的长度区域减小至2. 5 %以下)，优选控制装置2利用压下装置1以 16mm/sec以上的速度使轧辊R6朝闭合轧辊R6的方向移动。
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装置，其用于调整被配设于构成3辊式芯棒式无缝管轧机的至少一台轧机的轧辊的压下位置，其特征在于，包括压下装置，使上述轧辊朝压下方向移动；以及控制装置，用于控制上述压下装置，上述控制装置在刚利用上述轧辊开始轧制管材的前端部之后，控制上述压下装置而使上述轧辊朝闭合上述轧辊的方向移动。
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装置， 其特征在于，上述控制装置利用上述压下装置以16mm/sec以上的速度使上述轧辊朝闭合上述轧辊的方向移动。
3.一种无缝管的制造方法，其特征在于，该制造方法使用应用了权利要求1或2所述的压下位置调整装置的3辊式芯棒式无缝管轧机。
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，其用于调整被配设于构成3辊式芯棒式无缝管轧机的至少一台轧机的轧辊的压下位置，其特征在于，包括压下装置，使上述轧辊朝压下方向移动；以及控制装置，用于控制上述压下装置，上述控制装置在刚利用上述轧辊开始轧制管材的后端部之后，控制上述压下装置而使上述轧辊朝闭合上述轧辊的方向移动。
5.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装置， 其特征在于，上述控制装置利用上述压下装置以16mm/sec以上的速度使上述轧辊朝闭合上述轧辊的方向移动。
6.一种无缝管的制造方法，其特征在于，该制造方法使用应用了权利要求4或5所述的压下位置调整装置的3辊式芯棒式无缝管轧机。
全文摘要
本发明提供一种能够抑制在3辊式芯棒式无缝管轧机中轧制的管材的前端部的咬入不良等的压下位置调整装置。本发明作为用于调整构成3辊式芯棒式无缝管轧机的轧辊(R1～R6)的压下位置的装置(100)，其包括使轧辊(R1～R6)朝压下方向移动的压下装置(1(P1～P 6))和用于控制压下装置(1)的控制装置(2)。其特征在于，控制装置(2)在刚利用轧辊R1～R6中的配设于至少1台轧机的轧辊开始轧制管材T的前端部之后，控制压下装置(1)而使该轧辊朝闭合该轧辊的方向移动。优选控制装置(2)利用上述压下装置(1)以16mm/sec以上的速度使轧辊(R1～R6)中的配设于至少1台轧机的轧辊朝闭合该轧辊的方向移动。
文档编号B21B17/02GK102481607SQ20108003534
公开日2012年5月30日 申请日期2010年8月3日 优先权日2009年8月11日
发明者山根明仁, 木谷茂 申请人:住友金属工业株式会社