(57)【要約】      （修正有）【課題】鋼管特にラインパイプ用鋼管の管端部のみを、段付きを生成させずに、真円形状に内面切削加工できる鋼管端部内面切削装置を提供する。【解決手段】内面切削バイト２と、該内面切削バイトを支持して油圧機構５で鋼管１内面に押し付けるカートリッジ３と、該カートリッジを支持して前記油圧機構へ圧油を供給し且つ管軸周りに回転しながら管軸方向に移動して前記内面切削バイトを管端から被切削部終点まで送る切削ヘッド４とを有する鋼管端部内面切削装置であって、前記カートリッジの外周部に倣いローラ７を配設し、該倣いローラをリング内面に倣わせるリングである倣わせリング８を管軸と同軸に管端と向かい合わせて配置してなり、前記倣わせリングのリング内面形状は、径方向断面内では真円形状、軸方向断面内では遠管端側の定径部８ａに近管端側のテーパ状縮径部８ｂが連なった形状とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面切削バイトと、該内面切削バイトを支持して油圧機構で鋼管内面に押し付けるカートリッジと、該カートリッジを支持して前記油圧機構へ圧油を供給し且つ管軸周りに回転しながら管軸方向に移動して前記内面切削バイトを管端から被切削部終点まで送る切削ヘッドとを有する鋼管端部内面切削装置であって、前記カートリッジの外周部に倣いローラを配設し、該倣いローラをリング内面に倣わせるリングである倣わせリングを管軸と同軸に管端と向かい合わせて配置してなり、前記倣わせリングのリング内面形状は、径方向断面内では真円形状、軸方向断面内では遠管端側の定径部に近管端側のテーパ状縮径部が連なった形状としたことを特徴とする鋼管端部内面切削装置。
【請求項２】
前記鋼管がラインパイプ用鋼管である請求項１に記載の鋼管端部内面切削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼管特にラインパイプ用鋼管の管端部を内面切削加工するための鋼管端部内面切削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラインパイプ用鋼管は、長さを延長する際、管端部を溶接接合するが、接合部及びその周辺部に段付きがあると疲労亀裂の起点となり易い。そこで、接合部及びその周辺部の段付きを避けるために、高い真円度（すなわち、一つの鋼管端部で計測した鋼管内半径の公称径からのバラツキ量が、例えば±０．１ｍｍ以内である事）が要求される。
【０００３】
鋼管等の内面手入れ工程においては、管全長に亘って管内面を真円形状に切削加工する装置（例えば特許文献１参照）が広く使われている。
【０００４】
一方、ロール整形により鋼管端部を拡管変形させて真円化・同径化する技術も知られている（非特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−０８８２４３号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】岸口ら：新日鉄住金エンジニアリング技報vol.4(2013)p.39-45
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記従来の技術においては、以下の問題点がある。すなわち、管全長に亘って管内面を真円形状に切削加工する装置は、管端部（管端からの管軸方向長さが２５〜１００ｍｍである管体部分）のみ高い真円度を要求するラインパイプ用鋼管を加工対象にすると非効率であり、且つ歩留悪化の要因にもなる。
【０００８】
また、ロール整形により鋼管端部を拡管変形させて真円化・同径化する技術では、拡管変形させた部分と残部との境界に段付きが生じ易い。又、内面側の整形ロールと外面側のケーシングとで挟圧された管端部の端面形状が外側に張り出した曲面形状となり易く、ロール整形後に端面を平坦化する工程の追加を余儀なくされる場合がある。
【０００９】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、鋼管特にラインパイプ用鋼管の管端部のみを、段付きを生成させずに、真円形状に内面切削加工できる鋼管端部内面切削装置を提供することを課題とした。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は前記課題を解決するために鋭意検討し、その結果、以下の要旨構成になる本発明を成すに至った。
（１）  内面切削バイトと、該内面切削バイトを支持して油圧機構で鋼管内面に押し付けるカートリッジと、該カートリッジを支持して前記油圧機構へ圧油を供給し且つ管軸周りに回転しながら管軸方向に移動して前記内面切削バイトを管端から被切削部終点まで送る切削ヘッドとを有する鋼管端部内面切削装置であって、前記カートリッジの外周部に倣いローラを配設し、該倣いローラをリング内面に倣わせるリングである倣わせリングを管軸と同軸に管端と向かい合わせて配置してなり、前記倣わせリングのリング内面形状は、径方向断面内では真円形状、軸方向断面内では遠管端側の定径部に近管端側のテーパ状縮径部が連なった形状としたことを特徴とする鋼管端部内面切削装置。
（２）  前記鋼管がラインパイプ用鋼管である前記（１）に記載の鋼管端部内面切削装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、内面切削加工の間、カートリッジ外周部の倣いローラが倣わせリングのリング内面を転動面として転動し、その結果、内面切削バイトによる内面切削仕上がり面形状がリング内面形状と対応して径方向断面内では真円形状、軸方向断面内では管端から定径部にテーパ状縮径部が連なる形状となる。よって、本発明によれば、鋼管の管端部のみを、段付きを生成させずに、真円形状に内面切削加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明を実施するための形態の一例を示す切削初期の概略図である。
【図２】本発明を実施するための形態の一例を示す切削終期の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について、図１、図２を参照して説明する。図１は切削初期、図２は切削終期の本発明に係る鋼管端部内面切削装置の管軸方向断面図を示している。図１、図２に示すとおり、本発明に係る鋼管端部内面切削装置（以下、本発明装置とも云う）は、鋼管１を内面切削する刃物である内面切削バイト２と、該内面切削バイト２を支持して、内蔵した油圧機構５で鋼管内面に押し付けるカートリッジ３と、該カートリッジ３を支持して前記油圧機構５へ圧油供給路６経由で圧油（油圧機構の作動油）を供給し且つ管軸周りに回転しながら管軸方向に移動して前記内面切削バイト２を管端から被切削部終点まで送る切削ヘッド４とを有することを前提とする。
【００１４】
内面切削バイト２は円周方向に２〜４個を等間隔に配置するのが好適である。尚、油圧機構５の軸穴は軸封ロッド９で片側封鎖し、軸封ロッド９への圧油による押し力にはダンパ１０で対抗させている。
【００１５】
そして、本発明装置は、前記前提下で、前記カートリッジ３の外周部に倣いローラ７を配設し、該倣いローラ７をリング内面に倣わせるリングである倣わせリング８を管軸と同軸に管端と向かい合わせて配置してなる。倣いローラ７は円周方向に２〜６個を等間隔に配置するのが好適である。倣いローラ７の回転軸は管軸に平行とし、図示しない軸受を介してカートリッジ３で支持してある。又、切削ヘッド４の回転に支障がないよう、切削ヘッド４が具備した圧油供給路６は、ロータリージョイント１１を介して外部の圧油供給配管１２と接続してある。
【００１６】
更に、前記倣わせリング８は、リング内面形状が径方向断面内では真円形状、軸方向断面内では遠管端側の定径部８ａに近管端側のテーパ状縮径部８ｂが連なった形状であるものとした。
【００１７】
尚、倣わせリング８のリング内面において、定径部８ａの直径は「管内径＋切削深さ×２」以上、「管外径−管肉厚」以下が好適であり、定径部８ａの長さ（「長さ」とは管軸方向長さの意、以下同じ）は「被切削部（管端部）長さ×（０．３〜０．７）」が好適であり、一方、テーパ状縮径部８ｂの勾配（＝半径減分/長さ増分）は、０．２〜０．５が好適である。
【００１８】
油圧機構５がカートリッジ３に及ぼす拡径方向の圧油力は倣いロール７を介して倣わせリング８からの反力と釣り合う。前記拡径方向の圧油力は内面切削バイト２が鋼管１の被切削面から受ける反力に比べて十分大きくしてあり、切削加工中に倣いローラ７が倣わせリング８のリング内面から離れることは無い。
【００１９】
切削初期では図１に示すとおり、切削ヘッド４の回転及び送りに追従して、倣いローラ７がリング内面の定径部８ａに倣って転動しつつ管端に向かって移動し、引続き、テーパ状縮径部８ｂに倣うようになる。すると、倣いローラ７を介してテーパ状縮径部８ｂから受ける反力によりカートリッジ３が徐々に縮径していき、これに伴い内面切削バイト２が管軸からの距離を徐々に減じていく。従って、切削終期では図２に示すとおり、内面切削バイト２による切削後の管内面形状は、倣わせリング８のリング内面形状と相似な形状となる。すなわち、内面切削バイト２による切削後の管端部内面形状は、リング内面形状と同様、径方向断面内では真円形状、軸方向断面内では遠管端側の定径部に近管端側のテーパ状縮径部が連なった形状となる。よって、本発明によれば、鋼管の管端部のみを、段付きを生成させずに、真円形状に内面切削加工することができる。
【実施例】
【００２０】
上述した本発明の実施形態に則り、外径＝２５０〜５００ｍｍ、「肉厚/外径」比＝０．０２４〜０．１４８のラインパイプ用鋼管を対象として、管端部（被切削部、長さ＝１００ｍｍ）のみ、定径部切削深さ＝０．５ｍｍ、定径部切削長さ＝５０ｍｍの定径切削部に、切削深さが０．５ｍｍから０ｍｍまで徐変するテーパ状縮径切削部が連なる管内面形状に仕上がるように内面切削加工を実施した。その結果、真円度が±０．０８ｍｍ以内であって、段付きのない、管端部内面切削仕上がり形状が得られた。
【符号の説明】
【００２１】
１  鋼管
２  内面切削バイト
３  カートリッジ
４  切削ヘッド
５  油圧機構
６  圧油供給路
７  倣いローラ
８  倣わせリング
８ａ  定径部
８ｂ  テーパ状縮径部
９  軸封ロッド
１０  ダンパ
１１  ロータリージョイント
１２  圧油供給配管
【図１】
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【図２】
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