[发明专利]使用轧辊的成形用机架和成形方法

说明书

本发明涉及辊轧成形用机架，具体地说，涉及适于这样一种辊轧成形用机架，将加热到温热温度范围的制管钢板，即作为管原材料的带钢类的异幅材料、异厚材料连续地辊轧成形为管状。

焊接钢管过去大致分为锻接管和电阻焊接管。

锻接管的制管工序是将制管钢板用加热炉连续加热至1350℃-1400℃，用成形轧辊成形为具有V形开口部的管状，通过吹氧产生的氧化热进一步升温作为开口部两端的边缘部之后，用锻接轧辊将V形开口部端部处加压而接合。作为成形轧辊，一般使用2根一组的孔型轧辊，为防止热损伤，通常在操作时从外部向轧辊浇冷却水。由于锻接管为1350℃以上的赤热状态，所以有些冷却水浇到成形轧辊上，也不会冷到不能锻接的地步。

另一方面，电阻焊接管的制管工序是将常温的制管钢板用成形装置连续成形为具有V形开口部的管状，将作为开口部两端的边缘部通过高频感应加热或通电加热到熔点以上的温度范围之后，用挤干辊将V形开口部端部处加压而接合。成形装置由普通的十几段成形用轧辊(初期成形用的开坯轧辊，中期成形用的边辊和/或笼辊，终期成形用带刺面孔型轧辊等)构成，将制管钢板在宽度方向逐渐弯曲而最终成形为圆筒状的开口管。

锻接管的制管速度在300米/分以上时速度快，所以生产率高，由于加热到1350℃以上的高温，所以制管钢板的边缘部容易残留氧化皮，接缝部的强度比起母材部来相当差，并且在管表面生成氧化皮而使表皮变差，所以不能用于要求JIS的STK等的强度可靠性或表面品质的高级钢管。

电阻焊接管由于是在常温下制管，所以接缝品质·表皮良好，能适用于高级钢管，但由于需要在线切削制管钢板边缘由于熔融·加压而生成的接缝部的大焊道，所以制管速度最多只能达到100米/分的程度，生成效率差。

根据本发明的发明者们完成的新的制管法(暂称为电阻焊接型固相压焊制管法)能一举解决这些问题。这种新的制管法是将制管钢板加热到氧化皮生成量少的温热温度范围(例如600℃前后)之后，与电阻焊接管同样进行成形，在边缘部不会产生大的焊道的不到熔点的温度范围进行高频加热并加压·接合的方法。

然而，在这种制管法中，由于用成形装置对处于温热温度范围的制管钢板进行成形，由于从与高温的制管钢板相接触的轧辊来的热传导，成形用轧辊的轧辊轴轴承会上升到超过使用可能温度的温度范围而使成形加工精度变差。另外，随着时间的继续，由于成形用轧辊的温度上升而使轧辊热膨胀，上下轧辊的间隙就会变窄，有制管钢板的连续成形变得困难的问题。因为随着时间的继续，由于成形用轧辊的温度上升而使轧辊热膨胀，上下轧辊的间隙就会变窄，有制管钢板的连续成形变得困难的问题。为防止这种现象，虽然需要对轧辊进行水冷，但与锻接管的情况不同，进行外部水冷时，浇到制管钢板上的冷却水降低了制管钢板的温度，通过对边缘部高频加热而保持在稍低于熔点的固相压焊可能温度范围内变得较难。

另外，随着钢管制品的多样化，强烈要求能高效率地进行多品种小批量的生产。为了适应这种需求，制管钢板中异幅材料和/或异厚材料的连续制管不可缺少。并且，成形装置中，开坯轧机的水平轧辊的上下间隔需要能变动，并且上下各水平轧辊能左右分开，分开的轧辊的左右间隔也要能变动。

有关变动水平轧辊的上下间隔这一点，公知有升降在两侧支撑轴(轧辊轴)的轴承箱的机构。

有关变动分开轧辊的左右间隔这一点，公知有这样的机构，使用油压心轴，使轴具有直径扩大和缩小的机能，使轴的直径缩小，分开轧辊在轴方向自由地移动并定位后，使轴的直径扩大并锁定分开轧辊。但是，由于油压心轴在轴内部内装有油压机构，所以，设置内部水冷机构极为困难。

这样，在使用过去的辊轧成形用机架时，上述电阻焊接型固相压焊制管法较难适应多品种小批量的生产。

本发明是具有上下一对水平配置并通过轴来支撑的成形轧辊的辊轧成形用机架(进一步特定为边缘挠曲用辊轧机架)，其特征在于，采用左右分开的成形轧辊，一侧的成形轧辊固定地嵌合在轴的一端侧；另一侧的成形轧辊能滑动地嵌合在轴的另一端侧；轴的一端侧用一侧的轴承箱支撑，轴的另一端侧通过轴向能移动地嵌合的套筒用另一侧的轴承箱来支撑；该套筒与另一侧的成形轧辊固定地连结；轴承箱用机架的支持架来支撑，在轴向能移动。

能在轴的端部设置出口和入口，设置从轴内部到达左右两侧的成形轧辊内部的冷却水的水路。