特許 7013046 異なる外部形状を含む管材のロール成形装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-01-21

(45)【発行日】2022-01-31

(54)【発明の名称】異なる外部形状を含む管材のロール成形装置

(51)【国際特許分類】

   B21C 37/18 20060101AFI20220124BHJP

【ＦＩ】

B21C37/18 C

【請求項の数】 9

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2020191134

(22)【出願日】2020-11-17

(65)【公開番号】P2021079447

(43)【公開日】2021-05-27

【審査請求日】2020-12-18

(31)【優先権主張番号】201911136586.3

(32)【優先日】2019-11-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

【早期審査対象出願】

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】514276562

【氏名又は名称】燕山大学

【氏名又は名称原語表記】ＹＡＮＳＨＡＮ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ． ４３８， Ｈｅｂｅｉ Ｓｔｒｅｅｔ， Ｈａｉｇａｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｑｉｎｈｕａｎｇｄａｏ Ｃｉｔｙ， ＨｅＢｅｉ ０６６００４ Ｐ．Ｒ． Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】110002262

【氏名又は名称】ＴＲＹ国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】宋 剣鋒

(72)【発明者】

【氏名】王 ▲ウィ▼博

(72)【発明者】

【氏名】王 棟

(72)【発明者】

【氏名】時 迎港

(72)【発明者】

【氏名】何 軒

【審査官】坂口 岳志

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－０００９０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０７９４４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｃ ３７／００－４３／０４

Ｂ２１Ｄ ３／００－ ３／１６

Ｂ２３Ｋ ２０／００－２０／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

支持モジュール、摺動モジュール、及び、ロールモジュールを含む、異なる外部形状を含む管材のロール成形装置であって、
前記支持モジュールは、第一起立壁、フレーム、第二起立壁、及び、六角ボルトを含み、前記第一起立壁と前記第二起立壁とは、それらの外形が共にＴ字形とされ、前記フレームの中央部に開口が構成され、前記第一起立壁の第一端と前記第二起立壁の第一端とがそれぞれ地面に平置きされ、前記フレームの底部の第一端と第二端とが、前記六角ボルトを介して、それぞれ、前記第一起立壁の第二端と前記第二起立壁の第二端とに固定して接続され、長尺方向において、前記フレームの両側面が、それぞれ、前記第一起立壁の第一側面と前記第二起立壁の第一側面と面一であり、幅方向において、前記フレームの両側面が、それぞれ、前記第一起立壁の第二側面と前記第二起立壁の第二側面と面一であり、
前記摺動モジュールは、ガイドレール、第一油圧シリンダー、第二油圧シリンダー、第一油圧ロッド、第二油圧ロッド、円柱形ピン、及び、ガイドレール摺動部を含み、前記ガイドレールの両端がそれぞれ前記フレーム両端の幅方向の中心に固定して接続され、前記ガイドレール摺動部は、中央部に開口が構成され、ガイドレールに摺動され、前記ガイドレール摺動部の摺動板の下面が前記ガイドレールに摺動可能に接続され、前記第一油圧シリンダーのハウジングと前記第二油圧シリンダーのハウジングとが、それぞれ、前記フレームの両端の幅方向の中心に固定して接続され、前記第一油圧シリンダーのハウジングと前記第二油圧シリンダーのハウジングとが、それぞれ、前記ガイドレールの両端の中央部に位置し、前記第一油圧ロッドの第一端と前記第二油圧ロッドの第一端とが、それぞれ、前記第一油圧シリンダーと前記第二油圧シリンダーとに摺動可能に接続され、前記第一油圧ロッドの第二端と前記第二油圧ロッドの第二端とが、それぞれ、前記円柱形ピンを介して、前記ガイドレール摺動部の第一イヤリング対と前記ガイドレール摺動部の第二イヤリング対とに固定して接続され、
前記ロールモジュールは、ロールカバー、第一ロール、第二ロール、第一ベアリング、第二ベアリング、第三ベアリング、第四ベアリング、第一ベアリング端蓋、第二ベアリング端蓋、第三ベアリング端蓋、第四ベアリング端蓋、第一転向ヒンジロッド、第二転向ヒンジロッド、及び、六角ボルトを含み、前記第一ロールの外形と前記第二ロールの外形とが共に階段状の軸形状であり、前記第一ロールの両端の軸体がそれぞれ前記第一ベアリングの内径と前記第二ベアリングの内径とを貫通し前記第一ベアリング端蓋の内径と前記第二ベアリング端蓋の内径とに接続され、前記第二ロール両端の軸体がそれぞれ前記第三ベアリングの内径と前記第四ベアリングの内径とを貫通し前記第三ベアリング端蓋の内径と前記第四ベアリング端蓋の内径とに接続され、前記第一ロールのロール面と前記第二ロールのロール面とが接し、前記第一転向ヒンジロッドのヘッド部と前記第二転向ヒンジロッドのヘッド部との外形が共にキノコ形状であり、前記第一転向ヒンジロッドの尾部と前記第二転向ヒンジロッドの尾部とにイヤリングが溶接され、前記イヤリングに貫通穴が設けられ、前記第一転向ヒンジロッドのヘッド部が前記ガイドレール摺動部の第一摺動溝に接続され、前記第二転向ヒンジロッドのヘッド部が前記ガイドレール摺動部の第二摺動溝に接続され、
前記摺動モジュールは、前記支持モジュールの前記フレーム上に固定され、且つ、前記ガイドレール摺動部は、前記フレーム上の前記ガイドレールに沿って摺動可能であり、
前記ロールモジュールは、前記ガイドレール摺動部に対して上下方向に摺動可能であり、
前記ロールモジュール自体の重力により、前記第二ロールの外面が異なる外部形状を含む管材の外面に接する状態とする、ことを特徴とする、異なる外部形状を含む管材のロール成形装置。

【請求項2】

前記摺動モジュールは、前記ガイドレール摺動部が摺動板、第一側板、第二側板、第一イヤリング対、第二イヤリング対、第一摺動溝、及び、第二摺動溝を含み、前記摺動板の上面の両端がそれぞれ前記第一側板の第一端面と前記第二側板の第一端面とに溶接され、前記第一側板の内側面と前記第二側板の内側面とにそれぞれ前記第一摺動溝と前記第二摺動溝が設けられ、前記第一摺動溝と前記第二摺動溝との外形は、両端が半円形とされる摺動溝である、ことを特徴とする、請求項１に記載の異なる外部形状を含む管材のロール成形装置。

【請求項3】

前記ロールモジュールは、前記ロールカバーが第一円柱状ロッド、第二円柱状ロッド、第一ベアリング孔、第二ベアリング孔、第三ベアリング孔、及び、第四ベアリング孔を含み、前記第一円柱状ロッドと前記第二円柱状ロッドとがそれぞれ前記ロールカバーの上部の両側の内部に位置し、前記第一ベアリング孔、前記第二ベアリング孔、第三ベアリング孔、及び、第四ベアリング孔がそれぞれ前記ロールカバーの下部の両側に位置し、前記第一円柱状ロッドと前記第二円柱状ロッドとが前記第一転向ヒンジロッドのイヤリングと前記第二転向ヒンジロッドのイヤリングとに接続される、ことを特徴とする、請求項１に記載の異なる外部形状を含む管材のロール成形装置。

【請求項4】

前記ロールモジュールは、前記第一ベアリングの外径と前記第二ベアリングの外径とがそれぞれ前記第一ベアリング孔と前記第二ベアリング孔とに固定して接続され、前記第三ベアリングの外径と前記第四ベアリングの外径とがそれぞれ前記第三ベアリング孔と前記第四ベアリング孔とに固定して接続され、前記第一ベアリング端蓋と前記第二ベアリング端蓋とが六角ボルトを介してそれぞれ前記第一ベアリング孔の一側面と前記第二ベアリング孔の一側面とに固定して接続され、前記第三ベアリング端蓋と前記第四ベアリング端蓋とが六角ボルトを介してそれぞれ前記第三ベアリング孔の一側面と前記第四ベアリング孔の一側面とに固定して接続される、ことを特徴とする、請求項３に記載の異なる外部形状を含む管材のロール成形装置。

【請求項5】

前記フレームの開口の長さが前記ロールカバーの左右の外側面の間隔距離よりも大きく、前記フレームの開口の幅が前記ロールカバーの前後の側面の間隔距離よりも大きく、前記摺動板の開口の長さが前記第一側板と前記第二側板との内側面の間隔距離よりも小さく、前記フレームの開口の幅が前記側板の幅よりも大きく、前記フレームの開口の寸法が前記摺動板の開口の寸法よりも大きく、前記第一油圧シリンダーと前記第二油圧シリンダーとの外端面が共に前記フレームと面一であり、前記ガイドレールの長さと前記フレームの長さとが等しく、前記第一起立壁の厚さと前記第二起立壁の厚さとが共に前記フレームの長さと等しい、ことを特徴とする、請求項２に記載の異なる外部形状を含む管材のロール成形装置。

【請求項6】

前記第一ロールの最大外径が前記第二ロールの最大外径よりも大きく、前記第一転向ヒンジロッドの末端のイヤリングと第二転向ヒンジロッドの末端のイヤリングとの厚さが前記第一転向ヒンジロッドと第二転向ヒンジロッドとの比較的小さい外径の直径よりも小さく、前記第一ベアリング孔及び前記第二ベアリング孔と前記ロールカバーの下部との距離が前記第三ベアリング孔及び前記第四ベアリング孔と前記ロールカバーの下部との距離よりも大きい、ことを特徴とする、請求項３に記載の異なる外部形状を含む管材のロール成形装置。

【請求項7】

前記第一起立壁と前記第二起立壁とが前記フレームの中心に対して対称に設置され、前記第一油圧ロッドの第二端のイヤリングと前記第一イヤリング対とが同軸であり、前記第二油圧ロッドの第二端のイヤリングと前記第二イヤリング対とが同軸である、ことを特徴とする、請求項１に記載の異なる外部形状を含む管材のロール成形装置。

【請求項8】

前記第一円柱状ロッドの外径と前記第一転向ヒンジロッドのイヤリング穴とが同軸であり、前記第二円柱状ロッドの外径と前記第二転向ヒンジロッドのイヤリング穴とが同軸であり、前記第一ロール、前記第一ベアリング孔、前記第二ベアリング孔、前記第一ベアリング端蓋及び前記第二ベアリング端蓋が同軸であり、前記第二ロール、前記第三ベアリング孔、前記第四ベアリング孔、前記第三ベアリング端蓋及び前記第四ベアリング端蓋が同軸である、ことを特徴とする、請求項６に記載の異なる外部形状を含む管材のロール成形装置。

【請求項9】

前記第一転向ヒンジロッドのヘッド部の下面が前記第一摺動溝の右内側面と密着され、前記第一転向ヒンジロッドのヘッド部の上面と前記第一摺動溝の左内側面との間に、隙間が存在しており、前記第二転向ヒンジロッドのヘッド部の下面が前記第二摺動溝の内側面と密着され、前記第二転向ヒンジロッドのヘッド部の上面と前記第二摺動溝の左内側面との間に隙間が存在している、ことを特徴とする、請求項１に記載の異なる外部形状を含む管材のロール成形装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、原子力発電に用いられる大型の接続管材類の異型鋼管のニアネットシェイプ（Ｎｅａｒ Ｎｅｔ Ｓｈａｐｅ Ｆｏｒｍｉｎｇ）と付加製造の分野に関し、特に、大型の異型管材をマイクロ鋳造圧延で付加製造するロール成形装置に関する。

【背景技術】

【0002】

原子力発電に用いられる大型の異型接続管は、主要用于原子力発電の設備に用いられることから、その材料が特殊であり、内部穴と外部形状が規則的でなく、しかも、形状も複雑であり、稼働の状態において、高温や高圧の蒸気に耐える必要がある。従って、それは、ミクロの仕組みと内部欠陥に対する要求がかなり厳しいので、現在、鍛造の技術により製造されている。しかし、鍛造のプロセスは長く、工程が複雑であり、また、併せて大型の鍛造設備及び探傷装置が必要となり、大型の接続管材を製造するコストが高い。

【0003】

工業生産では、不規則な形状とされる大型の鋼管が良く用いられており、よく見られる形状が規則的な鋼管に比べると、その形状の特殊性及び大きな体積を有している鋼管を製造する場合に、鋳造や圧延などの長いプロセスを用いて製造することが可能である一方、形状が規則的で肉厚が小さい鋼管を製造する場合に、溶接の方法もよく使われる。科学技術の発展に伴い、付加製造という比較的に先進的なニアネットシェイプ製造方法が現われ、製造プロセスを大幅に短縮することができ、中間段階を減らすことができ、同時に、内部の仕組みへの制御と欠陥の抑制を効果良く行うことができ、製品の生産コストを著しく下げることができるものの、このような大型の不規則な鋼管を製造するためには、対応する製造設備も必要となっている。

【0004】

原子力発電に用いられる大型の異型接続管を製造する方法は、緻密な金属層を得るように、レーザクラッドを行いながら、締め付け装置により支援作業を行うことが必要である。このような現状に対して、表面を締め付けて形成する装置が必要となっている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、従来技術に存在している課題に対して、大型の異型管材をマイクロ鋳造圧延で付加製造するロール成形装置を提供しており、主に、レーザクラッドがされた直後にロールにより形成することができないという問題を解決し、加工のプロセス及び不良率を削減して、製品の加工品質を向上させ、加工可能な種類をさらに広げることができるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、支持モジュール、摺動モジュール、及び、ロールモジュールを含む大型の異型管材をマイクロ鋳造圧延で付加製造するロール成形装置を提供する。前記支持モジュールは、第一起立壁、フレーム、第二起立壁、及び、六角ボルトを含み、前記第一起立壁と前記第二起立壁とは、それらの外形が共にＴ字形とされ、前記フレームの中央部に開口が構成され、前記第一起立壁の第一端と前記第二起立壁の第一端とがそれぞれ地面に平置きされ、前記フレームの底部の第一端と第二端とが、前記六角ボルトを介して、それぞれ、前記第一起立壁の第二端と前記第二起立壁の第二端とに固定して接続され、長尺方向において、前記フレームの両側面が、それぞれ、前記第一起立壁の第一側面と前記第二起立壁の第一側面と面一であり、幅方向において、前記フレームの両側面が、それぞれ、前記第一起立壁の第二側面と前記第二起立壁の第二側面と面一であり、前記摺動モジュールは、ガイドレール、第一油圧シリンダー、第二油圧シリンダー、第一油圧ロッド、第二油圧ロッド、円柱形ピン、及び、ガイドレール摺動部を含み、前記ガイドレールの両端がそれぞれ前記フレーム両端の幅方向の中心に固定して接続され、前記ガイドレール摺動部は、中央部に開口が構成され、ガイドレールに摺動され、前記ガイドレール摺動部の摺動板の下面が前記ガイドレールに摺動可能に接続され、前記第一油圧シリンダーのハウジングと前記第二油圧シリンダーのハウジングとが、それぞれ、前記フレームの両端の幅方向の中心に固定して接続され、前記第一油圧シリンダーのハウジングと前記第二油圧シリンダーのハウジングとが、それぞれ、前記ガイドレールの両端の中央部に位置し、前記第一油圧ロッドの第一端と前記第二油圧ロッドの第一端とが、それぞれ、前記第一油圧シリンダーと前記第二油圧シリンダーとに摺動可能に接続され、前記第一油圧ロッドの第二端と前記第二油圧ロッドの第二端とが、それぞれ、前記円柱形ピンを介して、前記ガイドレール摺動部の第一イヤリング対と前記ガイドレール摺動部の第二イヤリング対とに固定して接続され、前記ロールモジュールは、ロールカバー、第一ロール、第二ロール、第一ベアリング、第二ベアリング、第三ベアリング、第四ベアリング、第一ベアリング端蓋、第二ベアリング端蓋、第三ベアリング端蓋、第四ベアリング端蓋、第一転向ヒンジロッド、第二転向ヒンジロッド、及び、六角ボルトを含み、前記第一ロールの外形と前記第二ロールの外形とが共に階段状の軸形状であり、前記第一ロールの両端の軸体がそれぞれ前記第一ベアリングの内径と前記第二ベアリングの内径とを貫通し前記第一ベアリング端蓋の内径と前記第二ベアリング端蓋の内径とに接続され、前記第二ロール両端の軸体がそれぞれ前記第三ベアリングの内径と前記第四ベアリングの内径とを貫通し前記第三ベアリング端蓋の内径と前記第四ベアリング端蓋の内径とに接続され、前記第一ロールのロール面と前記第二ロールのロール面とが接し、前記第一転向ヒンジロッドのヘッド部と前記第二転向ヒンジロッドのヘッド部との外形が共にキノコ形状であり、前記第一転向ヒンジロッドの尾部と前記第二転向ヒンジロッドの尾部とにイヤリングが溶接され、前記イヤリングに貫通穴が設けられ、前記第一転向ヒンジロッドのヘッド部が前記ガイドレール摺動部の第一摺動溝に接続され、前記第二転向ヒンジロッドのヘッド部が前記ガイドレール摺動部の第二摺動溝に接続される。

【0007】

好適には、前記摺動モジュールは、前記ガイドレール摺動部が摺動板、第一側板、第二側板、第一イヤリング対、第二イヤリング対、第一摺動溝、及び、第二摺動溝を含み、前記摺動板の上面の両端がそれぞれ前記第一側板の第一端面と前記第二側板の第一端面とに溶接され、前記第一側板の内側面と前記第二側板の内側面とにそれぞれ前記第一摺動溝と前記第二摺動溝が設けられ、前記第一摺動溝と前記第二摺動溝との外形は、両端が半円形とされる摺動溝である。

【0008】

好適には、前記ロールモジュールは、前記ロールカバーが第一円柱状ロッド、第二円柱状ロッド、第一ベアリング孔、第二ベアリング孔、第三ベアリング孔、及び、第四ベアリング孔を含み、前記第一円柱状ロッドと前記第二円柱状ロッドとがそれぞれ前記ロールカバーの上部の両側の内部に位置し、前記第一ベアリング孔、前記第二ベアリング孔、第三ベアリング孔、及び、第四ベアリング孔がそれぞれ前記ロールカバーの下部の両側に位置し、前記第一円柱状ロッドと前記第二円柱状ロッドとが前記第一転向ヒンジロッドのイヤリングと前記第二転向ヒンジロッドのイヤリングとに接続される。

【0009】

好適には、前記ロールモジュールは、前記第一ベアリングの外径と前記第二ベアリングの外径とがそれぞれ前記第一ベアリング孔と前記第二ベアリング孔とに固定して接続され、前記第三ベアリングの外径と前記第四ベアリングの外径とがそれぞれ前記第三ベアリング孔と前記第四ベアリング孔とに固定して接続され、前記第一ベアリング端蓋と前記第二ベアリング端蓋とが六角ボルトを介してそれぞれ前記第一ベアリング孔の一側面と前記第二ベアリング孔の一側面とに固定して接続され、前記第三ベアリング端蓋と前記第四ベアリング端蓋とが六角ボルトを介してそれぞれ前記第三ベアリング孔の一側面と前記第四ベアリング孔の一側面とに固定して接続される。

【0010】

好適には、前記フレームの開口の長さが前記ロールカバーの左右の外側面の間隔距離よりも大きく、前記フレームの開口の幅が前記ロールカバーの前後の側面の間隔距離よりも大きく、前記摺動板の開口の長さが前記第一側板と前記第二側板との内側面の間隔距離よりも小さく、前記フレームの開口の幅が前記側板の幅よりも大きく、前記フレームの開口の寸法が前記摺動板の開口の寸法よりも大きく、前記第一油圧シリンダーと前記第二油圧シリンダーとの外端面が共に前記フレームと面一であり、前記ガイドレールの長さと前記フレームの長さとが等しく、前記第一起立壁の厚さと前記第二起立壁の厚さとが共に前記フレームの長さと等しい。

【0011】

好適には、前記第一ロールの最大外径が前記第二ロールの最大外径よりも大きく、前記第一転向ヒンジロッドの末端のイヤリングと第二転向ヒンジロッドの末端のイヤリングとの厚さが前記第一転向ヒンジロッドと第二転向ヒンジロッドとの比較的小さい外径の直径よりも小さく、前記第一ベアリング孔及び前記第二ベアリング孔と前記ロールカバーの下部との距離が前記第三ベアリング孔及び前記第四ベアリング孔と前記ロールカバーの下部との距離よりも大きい。

【0012】

好適には、前記第一起立壁と前記第二起立壁とが前記フレームの中心に対して対称に設置され、前記第一油圧ロッドの第二端のイヤリングと前記第一イヤリング対とが同軸であり、前記第二油圧ロッドの第二端のイヤリングと前記第二イヤリング対とが同軸である。

【0013】

好適には、前記第一円柱状ロッドの外径と前記第一転向ヒンジロッドのイヤリング穴とが同軸であり、前記第二円柱状ロッドの外径と前記第二転向ヒンジロッドのイヤリング穴とが同軸であり、前記第一ロール、前記第一ベアリング孔、前記第二ベアリング孔、前記第一ベアリング端蓋及び前記第二ベアリング端蓋が同軸であり、前記第二ロール、前記第三ベアリング孔、前記第四ベアリング孔、前記第三ベアリング端蓋及び前記第四ベアリング端蓋が同軸である。

【0014】

好適には、前記第一転向ヒンジロッドヘッド部の下面が前記第一摺動溝の右内側面と密着され、前記第一転向ヒンジロッドヘッド部の上面と前記第一摺動溝の左内側面との間に、隙間が存在しており、前記第二転向ヒンジロッドヘッド部の下面が前記第二摺動溝の内側面と密着され、前記第二転向ヒンジロッドヘッド部の上面と前記第二摺動溝の左内側面との間に隙間が存在している。

【発明の効果】

【0015】

本発明は、従来技術に比べると、その利点が以下の通りである。

【0016】

係る装置は、ガイドレールと油圧シリンダーなどの部品により、便宜に、ロール成形装置の作業領域を急速に調整し、その運動に良い柔軟性が有している。また、第一、第二転向ヒンジロッドを用いることにより、ロールによる構成の作業範囲が拡大され、加工対象物の種類も多くなる。次に、係る装置を利用すると、レーザクラッドがされた直後にロール成形ができることから、加工の品質が高くなり、しかも、作業の角度も、加工対象物の表面に合わせて、自在に調整可能であり、加工の種類が多くなり、実際に応用されると、その価値が高い。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明に係る大型の異型管材をマイクロ鋳造圧延で付加製造するロール成形装置全体の構成モジュールの模式図である。

【図2】本発明に係る大型の異型管材をマイクロ鋳造圧延で付加製造するロール成形装置全体の構成の模式図である。

【図3】本発明に係る大型の異型管材をマイクロ鋳造圧延で付加製造するロール成形装置全体の上部の構成の模式図である。

【図4】本発明に係る大型の異型管材をマイクロ鋳造圧延で付加製造するロール成形装置の摺動モジュール構成の第一模式図である。

【図5】本発明に係る大型の異型管材をマイクロ鋳造圧延で付加製造するロール成形装置の摺動モジュール構成の第二模式図である。

【図6】本発明に係る大型の異型管材をマイクロ鋳造圧延で付加製造するロール成形装置のロールモジュール構成の分解模式図である。

【図7】本発明に係る大型の異型管材をマイクロ鋳造圧延で付加製造するロール成形装置のロールカバーの構成の第一模式図である。

【図8】本発明に係る大型の異型管材をマイクロ鋳造圧延で付加製造するロール成形装置のロールカバーの構成の第二模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明に係る技術の内容、構成による特徴、達成しようとする目的及びその効果を詳しく説明するように、以下に明細書の図面に基づいて詳しく説明していく。

【0019】

大型の異型管材をマイクロ鋳造圧延で付加製造するロール成形装置は、図１に示されるように、支持モジュール１、摺動モジュール２、及び、ロールモジュール３を含む。

【0020】

支持モジュール１は、第一起立壁１０１、フレーム１０２、第二起立壁１０３、及び、六角ボルト１０４を含む。図２に示されるように、第一起立壁１０１と第二起立壁１０３とは、それらの外形が共にＴ字形であり、フレーム１０２の中央部に開口が構成され、第一起立壁１０１の第一端と第二起立壁１０３の第一端とがそれぞれ地面に平置きされ、フレーム１０２の底部における第一端と第二端とが六角ボルト１０４を介してそれぞれ第一起立壁１０１の第二端と第二起立壁１０３の第二端とに固定して接続され、長尺方向において、フレーム１０２の両側面がそれぞれ第一起立壁１０１の第一側面と第二起立壁１０３の第一側面と面一であり、幅方向において、フレーム１０２の両側面がそれぞれ第一起立壁１０１の第二側面と第二起立壁１０３の第二側面と面一である。

【0021】

摺動モジュール２は、図３に示されるように、ガイドレール２０１、第一油圧シリンダー２０２、第二油圧シリンダー２０３、第一油圧ロッド２０４、第二油圧ロッド２０５、円柱形ピン２０６、及び、ガイドレール摺動部２０７を含む。ガイドレール２０１の両端がそれぞれフレーム１０２の両端の幅方向の中心に固定して接続され、ガイドレール摺動部２０７は、中央部に開口が構成され、ガイドレール２０１に摺動され、ガイドレール摺動部２０７の摺動板の下面がガイドレール２０１に摺動可能に接続され、第一油圧シリンダー２０２のハウジングと第二油圧シリンダー２０３のハウジングとが、それぞれ、フレーム１０２の両端の幅方向の中心に固定して接続され、第一油圧シリンダー２０２のハウジングと第二油圧シリンダー２０３のハウジングとが、それぞれ、ガイドレール２０１の両端の中央に位置し、第一油圧ロッド２０４の第一端と第二油圧ロッド２０５の第一端とが、それぞれ、第一油圧シリンダー２０２と第二油圧シリンダー２０３とに摺動可能に接続され、第一油圧ロッド２０４の第二端と第二油圧ロッド２０５の第二端とが、それぞれ、円柱形ピン２０６を介して第一イヤリング対２０７０４と第二イヤリング対２０７０５に固定して接続される。

【0022】

図４、５に示されるように、ガイドレール摺動部２０７は、摺動板２０７０１、第一側板２０７０２、第二側板２０７０３、第一イヤリング対２０７０４、第二イヤリング対２０７０５、第一摺動溝２０７０６及び第二摺動溝２０７０７を含む。摺動板２０７０１の上面の両端は、それぞれ、第一側板２０７０２の第一端面と第二側板２０７０３の第一端面とに溶接され、第一側板２０７０２の内側面と第二側板２０７０３の内側面に、それぞれ、第一摺動溝２０７０６と第二摺動溝２０７０７とが設けられ、第一摺動溝２０７０６と第二摺動溝２０７０７の外形は、その両端が半円形とされる摺動溝である。

【0023】

ロールモジュール３は、図６に示されるように、ロールカバー３０１、第一ロール３０２、第二ロール３０３、第一ベアリング３０４、第二ベアリング３０５、第三ベアリング３０６、第四ベアリング３０７、第一ベアリング端蓋３０８、第二ベアリング端蓋３０９、第三ベアリング端蓋３１０、第四ベアリング端蓋３１１、第一転向ヒンジロッド３１２、第二転向ヒンジロッド３１３、及び、六角ボルト３１４を含む。

【0024】

第一ロール３０２の外形と第二ロール３０３の外形とが共に階段状の軸形状であり、第一ロール３０２の両端の軸体がそれぞれ第一ベアリング３０４の内径と第二ベアリング３０５の内径とを貫通し第一ベアリング端蓋３０８の内径と第二ベアリング端蓋３０９の内径とに接続され、第二ロール３０３の両端の軸体がそれぞれ第三ベアリング３０６の内径と第四ベアリング３０７の内径を貫通し第三ベアリング端蓋３１０の内径と第四ベアリング端蓋３１１の内径とに接続され、第一ロール３０２のロール面が第二ロール３０３のロール面と接して、第一転向ヒンジロッド３１３のヘッド部と第二転向ヒンジロッド３１３のヘッド部との外形が共にキノコ形状であり、第一転向ヒンジロッド３１２の尾部と第二転向ヒンジロッド３１３の尾部とに、共に、イヤリングが溶接され、イヤリングに貫通穴が設けられ、第一転向ヒンジロッド３１２のヘッド部が第一摺動溝２０７０６に接続され、第二転向ヒンジロッド３１３のヘッド部が第二摺動溝２０７０７に接続される。

【0025】

ロールカバー３０１は、図７、８に示されるように、第一円柱状ロッド３０１０１、第二円柱状ロッド３０１０２、第一ベアリング孔３０１０３、第二ベアリング孔３０１０４、第三ベアリング孔３０１０５、及び、第四ベアリング孔３０１０６を含み、第一円柱状ロッド３０１０１と第二円柱状ロッド３０１０２とがそれぞれロールカバー３０１の上部の両側の内部に位置し、第一ベアリング孔３０１０３、第二ベアリング孔３０１０４、第三ベアリング孔３０１０５及び第四ベアリング孔３０１０６がそれぞれロールカバー３０１の下部の両側に位置し、第一円柱状ロッド３０１０１と第二円柱状ロッド３０１０２とが第一転向ヒンジロッド３１２のイヤリングと第二転向ヒンジロッド３１３のイヤリングとに接続される。

【0026】

図６、図７及び図８に示されるように、第一ベアリング３０４の外径と第二ベアリング３０５の外径がそれぞれ第一ベアリング孔３０１０３と第二ベアリング孔３０１０４とに固定して接続され、第三ベアリング３０６の外径と第四ベアリング３０７の外径がそれぞれ第三ベアリング孔３０１０５と第四ベアリング孔３０１０６とに固定して接続され、第一ベアリング端蓋３０８と第二ベアリング端蓋３０９とが六角ボルト３１４を介してそれぞれ第一ベアリング孔３０１０３の一側面と第二ベアリング孔３０１０４の一側面に固定して接続され、第三ベアリング端蓋３１０と第四ベアリング端蓋３１１とが六角ボルト３１４を介してそれぞれ第三ベアリング孔３０１０５の一側面と第四ベアリング孔３０１０６の一側面とに固定して接続される。

【0027】

図３に示されるように、フレーム１０２の開口の長さがロールカバー３０１の左右の外側面の間隔距離よりも大きく、フレーム１０２の開口の幅がロールカバー３０１の前後の側面の間隔距離よりも大きく、図３に示されるように、摺動板２０７０１の開口の長さが第一側板２０７０２と第二側板２０７０３の内側面との間隔距離よりも小さく、フレーム２０７０１の開口の幅が側板の幅よりも大きく、フレーム１０２の開口の寸法が摺動板２０７０１の開口の寸法よりも大きく、図２に示されるように、第一油圧シリンダー２０１と第二油圧シリンダー２０３との外端面が共にフレーム１０２と面一であり、ガイドレール２０１の長さがフレーム１０２の長さと等しく、第一起立壁１０１の厚さと第二起立壁１０３の厚さとがフレーム１０２の長さと等しい。

【0028】

図６、図７及び図８に示されるように、第一ロール３０２の最大外径は第二ロール３０３の最大外径よりも大きく、第一転向ヒンジロッド３１２の末端のイヤリングと第二転向ヒンジロッド３１３の末端のイヤリングとの厚さは第一転向ヒンジロッド３１２と第二転向ヒンジロッド３１３との比較的小さい外径の直径よりも小さく、第一ベアリング孔３０１０３及び第二ベアリング孔３０１０４とロールカバー３０１の下部との距離は第三ベアリング孔３０１０５及び第四ベアリング孔３０１０６とロールカバー３０１の下部との距離よりも大きい。

【0029】

図２に示されるように、第一起立壁１０１と第二起立壁１０３とがフレーム１０２の中心に対して対称に設置され、第一油圧ロッド２０４の第二端のイヤリングと第一イヤリング対２０７０４とが同軸であり、第二油圧ロッド２０５の第二端のイヤリングと第二イヤリング対２０７０５とが同軸である。

【0030】

図６、図７及び図８に示されるように、第一円柱状ロッド３０１０１の外径と第一転向ヒンジロッド３１２のイヤリング穴とが同軸であり、第二円柱状ロッド３０１０２の外径と第二転向ヒンジロッド３１３のイヤリング穴とが同軸であり、第一ロール３０２、第一ベアリング孔３０１０３、第二ベアリング孔３０１０４、第一ベアリング端蓋３０８及び第二ベアリング端蓋３０９が同軸であり、第二ロール３０３、第三ベアリング孔３０１０５、第四ベアリング孔３０１０６、第三ベアリング端蓋３１０及び第四ベアリング端蓋３１１が同軸である。

【0031】

第一転向ヒンジロッド３１２のヘッド部の下面が第一摺動溝２０７０６の右内側面と密着され、第一転向ヒンジロッド３１２のヘッド部の上面と第一摺動溝２０７０６の左内側面との間に、隙間が存在しており、第二転向ヒンジロッド３１３のヘッド部の下面が第二摺動溝２０７０７の内側面と密着され、第二転向ヒンジロッド３１３のヘッド部の上面と第二摺動溝２０７０７の左内側面との間に隙間が存在している。

【0032】

以下には、実施例に基づいて、本発明に係る大型の異型管材をマイクロ鋳造圧延で付加製造するロール成形装置を詳しく説明する。

【0033】

レーザクラッドがされた後に、本発明に係る装置を用いてロールにより成形するプロセスは、その操作における主なステップは、以下の通りである。

【0034】

まず、係る装置における摺動モジュール２を並進し、第一油圧シリンダー２０２に作動油を入力し、第一油圧ロッド２０４を外側に進出すると、第二油圧シリンダー２０４における作動油が外側に流れることにより、ガイドレール摺動部２０７がガイドレール２０１に摺動するように押し出し、ガイドレール摺動部２０７に設けられるロールモジュール３が合わせて前方に並進するようにする。第二油圧シリンダー２０３に作動油を入力すると、第二油圧ロッド２０５を外側に進出し、第一油圧シリンダー２０４における作動油が外側に流れることにより、ガイドレール摺動部２０７がガイドレール２０１に反対方向に摺動するように押し出し、ガイドレール摺動部２０７に設けられるロールモジュール３が合わせて反対方向に並進するようにする。このような機能により、ロールモジュール３を作業領域に調整し、両方向の作業を実現することができる。

【0035】

次に、レーザクラッドされた加工対象物を加工する。第二ロール３０３の外径を異性接続管の外面と接しさせ、ロールモジュール３自体の重力により、加工対象物の表面が締め付けられている状態になるようにする。

【0036】

第一円柱状ロッド３０１０１と第二円柱状ロッド３０１０２とが第一転向ヒンジロッド３１２のイヤリングと第二転向ヒンジロッド３１３のイヤリングとに接続され、第一転向ヒンジロッド３１２のヘッド部が第一摺動溝２０７０６に接続され、第二転向ヒンジロッド３１３のヘッド部が第二摺動溝２０７０７に接続され、同時に、第一転向ヒンジロッド３１２のヘッド部の下面が第一摺動溝２０７０６の右内側面と密着され、第一転向ヒンジロッド３１２のヘッド部の上面と第一摺動溝２０７０６の左内側面との間に隙間が存在しており、第二転向ヒンジロッド３１３のヘッド部の下面が第二摺動溝２０７０７の内側面と密着され、第二転向ヒンジロッド３１３のヘッド部の上面と第二摺動溝２０７０７の左内側面との間に隙間が存在している。

【0037】

従って、加工がされている際に、接続管の外径が次第に大きくなることにより、ロールカバー３０１、第一ロール３０２及び第二ロール３０３などの部品からならロールモジュール３が上向きに従動して移動することになり、第一転向ヒンジロッド３１２がガイドレール摺動部２０７の第一摺動溝２０７０６に上向きに摺動し、第二転向ヒンジロッド３１３がガイドレール摺動部２０７の第二摺動溝２０７０７に上向きに摺動する。

【0038】

原子力発電に用いられる大型の異型接続管の外面が円錐状の不規則な表面であることから、第一転向ヒンジロッド３１２がロールカバー３０１にヒンジ結合され、第二転向ヒンジロッド３１３がロールカバー３０１にヒンジ結合され、ロールモジュール３自体の重力により、前記ロールモジュール３が、異型接続管の外面のテーパー角と同じ角度だけ傾斜し、第二ロール３０３の外部円柱面と異型接続管の外面が常に貼り合わせるという状態を維持する。係る装置により、緻密な表面を形成することができる。

【0039】

以上に説明した実施例は、本発明の好ましい実施形態を説明するためのものに過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明の趣旨を逸脱しない前提で、当業者が本発明の技術の手段に対して各種の変形や改善を行ってなされたものは、いずれも、本発明の請求の範囲に含まれている。

【符号の説明】

【0040】

１ 支持モジュール
１０１ 第一起立壁
１０２ フレーム
１０３ 第二起立壁
１０４ 六角ボルト
２ 摺動モジュール
２０１ ガイドレール
２０２ 第一油圧シリンダー
２０３ 第二油圧シリンダー
２０４ 第一油圧ロッド
２０５ 第二油圧ロッド
２０６ 円柱形ピン
２０７ ガイドレール摺動部
２０７０１ 摺動板
２０７０２ 第一側板
２０７０３ 第二側板
２０７０４ 第一イヤリング対
２０７０５ 第二イヤリング対
２０７０６ 第一摺動溝
２０７０７ 第二摺動溝
３ ロールモジュール
３０１ ロールカバー
３０１０１ 第一円柱状ロッド
３０１０２ 第二円柱状ロッド
３０１０３ 第一ベアリング孔
３０１０４ 第二ベアリング孔
３０１０５ 第三ベアリング孔
３０１０６ 第四ベアリング孔
３０２ 第一ロール
３０３ 第二ロール
３０４ 第一ベアリング
３０５ 第二ベアリング
３０６ 第三ベアリング
３０７ 第四ベアリング
３０８ 第一ベアリング端蓋
３０９ 第二ベアリング端蓋
３１０ 第三ベアリング端蓋
３１１ 第四ベアリング端蓋
３１２ 第一転向ヒンジロッド
３１３ 第二転向ヒンジロッド
３１４ 六角ボルト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】