JPS5932262B2 - Method and device for shot peening of curved pipes - Google Patents
Method and device for shot peening of curved pipesInfo
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B24C3/00—Abrasive blasting machines or devices; Plants
- B24C3/32—Abrasive blasting machines or devices; Plants designed for abrasive blasting of particular work, e.g. the internal surfaces of cylinder blocks
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、湾曲管外表面の残留引張応力を除去して所謂
応力腐蝕割れを防止するショットピーニングの方法及び
その装置に関し、特にショットピーニング効果の向上、
微粉材の飛散防止対策を図ったものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a shot peening method and apparatus for removing residual tensile stress on the outer surface of a curved pipe to prevent so-called stress corrosion cracking, and in particular to improving the shot peening effect,
This is a measure to prevent the scattering of fine powder materials.
一般に鋼材に引張り応力が残留していると、その部分か
ら亀裂や腐蝕割れが進行することが知られており、その
ため鋼材表面にガラスピーズ等の微粉材を高圧で噴きつ
け、鋼材表面の残留引張応力を圧縮応力に変換し鋼材の
腐蝕割れ等を防止することを目的としてショットピーニ
ングが用いられる。It is generally known that if tensile stress remains in a steel material, cracks and corrosion cracks will progress from that part. Therefore, fine powder such as glass beads is sprayed on the surface of the steel material under high pressure to reduce the residual tensile stress on the surface of the steel material. Shot peening is used for the purpose of converting stress into compressive stress and preventing corrosion cracking of steel materials.
このような残留応力を有する鋼材のうちでも、例えば原
子力発電用の熱交換器に用いる湾曲管等は、極めて高温
に曝され、熱応力、腐蝕作用を強く受けるものであるか
ら曲げ加工後応力除去を目的とする焼屯が一般的に行わ
れているが、最近ショットによる応力除去法が用いられ
はじめている。Among steel materials with such residual stress, for example, curved pipes used in heat exchangers for nuclear power generation are exposed to extremely high temperatures and are subject to strong thermal stress and corrosion, so it is necessary to remove the stress after bending. Although sintering is commonly used for this purpose, stress relief methods using shots have recently begun to be used.
応力除去を目的とした従来のショットピーニング方法で
は円管の周囲に設けた多数のノズルから一斉に微粉材を
円管外周に噴きつげるものであるので、互いのノズルが
干渉し合って各ノズルの噴出力が低下し、ショットピー
ニング効果の低減を招いている。In the conventional shot peening method, which aims to relieve stress, fine powder is sprayed all at once onto the outer periphery of the circular tube from a large number of nozzles installed around the tube. The jetting force is reduced, leading to a reduction in the shot peening effect.
又熱交換器用の湾曲管等は、一般に湾曲部と直管部とが
連続している場合が多いが、湾曲部と直管部とでは残留
応力の分布が全く異るので、従来のように1つのノズル
組みで、湾曲部と直管部とを連続してショットピーニン
グ処理するのは、大きな無理を伴う。In addition, in curved pipes for heat exchangers, the curved part and straight pipe part are generally continuous, but the distribution of residual stress is completely different between the curved part and the straight pipe part, so it is difficult to It is very difficult to perform shot peening on a curved portion and a straight pipe portion continuously using one nozzle set.
従って、湾曲部と直管部とでは、それぞれの残留応力の
分布状態に応じた配列のノズル組みを用い、別々に処理
することが望ましい。Therefore, it is desirable to treat the curved portion and the straight pipe portion separately using nozzle sets arranged according to the respective residual stress distribution states.
更にショットピーニングは前記の通り微粉を用いるもの
であるから、微粉流が従来のように干渉し合ったり、流
れが滞る場合には、微粉が外部へ漏出し作業者の健康管
理上、問題が多い。Furthermore, since shot peening uses fine powder as mentioned above, if the fine powder flow interferes with each other or stagnates as in the conventional method, the fine powder leaks to the outside, causing many problems in terms of worker health management. .
本発明は、上記したような従来のショットピーニング方
法等に内在する欠点、不都合の解決を目的とし、残留応
力分布が特定の場所に集中する湾曲管に最適のショット
ピーニング手段を提供するもので、ノズル相互の干渉を
防止し、微粉の流れを整然とするために全ノズルを複数
のノズル群に分割し、各ノズル群を交互に噴射させ、下
流側の排出口から微粉を排出するようにしたものである
。The present invention aims to solve the drawbacks and inconveniences inherent in the conventional shot peening methods as described above, and provides a shot peening means optimal for curved pipes where the residual stress distribution is concentrated in a specific place. In order to prevent nozzles from interfering with each other and to ensure an orderly flow of fine powder, all the nozzles are divided into multiple nozzle groups, each nozzle group is made to spray in turn, and the fine powder is discharged from the discharge port on the downstream side. It is.
以下、添附した図面を参照しつつ、本発明を具体化した
実施例につき詳しく説明する。Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
ここに第1図は、本発明の一実施例であるショットピー
ニング装置のノズル部の正断面図、第2図は、第1図に
おけるX−X矢視断面図、第3図は、同ショットピーニ
ング装置全体の平面図、第4図は同側面図、第5図はノ
ズルを取付けたノズルスタンドの拡大側面図、第6図a
、 b、 cは、湾曲管部の残留応力状態を説明する
もので、同aは、湾曲管の平面図、同す、 cは、Y
−Y断面における応力分布図、第7図aybは、それぞ
れ他のノズル配置状態を示すノズル部の平断面図、第8
図aybはノズルスタンドの他の取付装置を示す平面図
、側面図で、第9図は、更に他の取付装置を示すノズル
スタンドの側面図である。Here, FIG. 1 is a front cross-sectional view of the nozzle part of a shot peening apparatus that is an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line X-X in FIG. 1, and FIG. A plan view of the entire peening device, FIG. 4 is a side view of the same, FIG. 5 is an enlarged side view of the nozzle stand with the nozzle attached, and FIG. 6a
, b, c are for explaining the residual stress state of the curved pipe section, a is a plan view of the curved pipe, and c is Y
-Y cross section stress distribution diagram, Figure 7 ayb is a plane cross-sectional view of the nozzle part showing other nozzle arrangement states, Figure 8
Figure ayb is a plan view and a side view showing another mounting device for the nozzle stand, and FIG. 9 is a side view of the nozzle stand showing still another mounting device.
まず第1図から第5図において、上部と下部に分割され
た半円形の正面形状を有する上部ノズルカバー1と、下
部ノズルカバー2とは、蝶番3によって連結されていて
、下部ノズルカバー2は、旋回装置の一部をなす旋回ア
ーム4上に載置されたノズルスタンド5に、水平線より
45度に傾げられて固定されている。First, in FIGS. 1 to 5, an upper nozzle cover 1 having a semicircular front shape divided into an upper part and a lower part, and a lower nozzle cover 2 are connected by a hinge 3, and the lower nozzle cover 2 is , is fixed to a nozzle stand 5 placed on a swivel arm 4 forming a part of a swivel device, tilted at 45 degrees from the horizontal line.
父上部ノズルカバー1は、ノズルスタンド5に固設した
開閉シリンダ6のピストンロッド7とリンク8によって
連結されていて、開閉シリンダ6の作動に応じて実線又
は破線で示す如(開閉する(第5図参照)。The upper nozzle cover 1 is connected by a link 8 to a piston rod 7 of an opening/closing cylinder 6 fixed to the nozzle stand 5, and opens and closes as shown by solid lines or broken lines (fifth (see figure).
上記上下部ノズルカバー1,2の中心には湾曲管9を挿
通するための貫通孔10が設けられており、上記両力バ
ー1,2に十字状に取付けられた4個のノズルN1.N
2.N3.N4の内、N、、N3は垂直線11上に、N
2.N4は水平線12上に設けられ、ノズルN1.N2
より成る第1のノズル群は上部ノズルカバー1に、ノズ
ルN3.N4より成る第2のノズル群は下部ノズルカバ
ー2に固設されていて、全てのノズルは、貫通孔10の
中心方向即ち貫通孔10に差し込まれる湾曲管9の中心
の方向に指向している。A through hole 10 is provided at the center of the upper and lower nozzle covers 1 and 2, through which the curved pipe 9 is inserted, and four nozzles N1. N
2. N3. Of N4, N, , N3 are on the vertical line 11, N
2. N4 is provided on the horizontal line 12, and nozzles N1. N2
A first nozzle group consisting of nozzles N3. The second nozzle group consisting of N4 is fixed to the lower nozzle cover 2, and all the nozzles are oriented toward the center of the through hole 10, that is, toward the center of the curved tube 9 inserted into the through hole 10. .
このように4個のノズルを水平線若しくは垂直線上にあ
って各々90度の位相をもって配置するのは、後記する
ようにノズルの噴射方向を湾曲管の引張応力残留部へ指
向させるためである。The reason why the four nozzles are arranged on a horizontal line or a vertical line with a phase of 90 degrees is to direct the spray direction of the nozzles toward the tensile stress remaining portion of the curved pipe, as will be described later.
但しノズルの個数やその取付角度は湾曲管の応力分布状
態に応じて種々変更されるものである。However, the number of nozzles and their mounting angles may be varied depending on the stress distribution state of the curved pipe.
上記各ノズルの周辺に設けた排出口E1.FJ7.E3
゜E4は、それぞれノズルより噴射された微粉材を排出
するためのもので、排出口E1 とE2 とは連絡管
13によって、又排出口E3とE4 とは連絡管14
によってそれぞれ排出パイプ15及び16に接続されて
いる(第1図、第2図参照)。Discharge port E1 provided around each nozzle. FJ7. E3
゜E4 are for discharging the fine powder material injected from the nozzles, respectively. The discharge ports E1 and E2 are connected to the communication pipe 13, and the discharge ports E3 and E4 are connected to the communication pipe 14.
are connected to discharge pipes 15 and 16, respectively (see FIGS. 1 and 2).
これらのノズル群を載置した上記ノズルスタンド5は、
第3図から第5図に明らかな通り、中心台17を中心に
可変速モータMによって旋回する前記旋回アーム4上に
設けた。The nozzle stand 5 on which these nozzle groups are placed is
As is clear from FIGS. 3 to 5, the swing arm 4 is provided on the swing arm 4, which swings around a center stand 17 by a variable speed motor M.
ガイド溝18上に摺動可能に載置されており、旋回アー
ム4の延長上に設ケた油圧シリンダ19のピストンロッ
ド20に連結されていて、油圧シリンダ19の作動によ
ってガイド溝18上を摺動してその旋回半径を変えつる
ようになっている。It is slidably mounted on the guide groove 18 and is connected to a piston rod 20 of a hydraulic cylinder 19 installed on an extension of the swing arm 4, so that it can slide on the guide groove 18 by the operation of the hydraulic cylinder 19. It moves to change its turning radius and hangs.
21は、上記旋回アーム4を支承しつつレール22上を
転動する車輪である。21 is a wheel that rolls on the rail 22 while supporting the swing arm 4.
上記したようなノズルの旋回装置の両側には湾曲管9を
支持案内する鼓状のガイドロール23.23及び湾曲管
を固定するクランブロール24が湾曲管9の直線部25
に沿って配置されており、旋回装置の前方には、二叉状
のストッパ26をピストンロッド27に取り付けた油圧
シリンダ28が架台29上に固定されている。On both sides of the nozzle turning device as described above, drum-shaped guide rolls 23, 23 for supporting and guiding the curved tube 9 and crumb rolls 24 for fixing the curved tube are installed on the straight part 25 of the curved tube 9.
A hydraulic cylinder 28 having a two-pronged stopper 26 attached to a piston rod 27 is fixed on a pedestal 29 in front of the swing device.
上記ガイドロール23及びクランブロール24は湾曲管
9の曲げRに応じてその位置を変更できるようにしてお
くことが望ましい。It is desirable that the guide rolls 23 and crumb rolls 24 be able to change their positions in accordance with the bending radius of the curved pipe 9.
次いで上記実施例をその作用について説明する。Next, the operation of the above embodiment will be explained.
まずノズルカバー1,2を02の位置に置き(第3図参
照)湾曲管9をノズルカバー1,2の貫通孔10に挿入
するため、開閉シリンダ6を作動させて上部ノズルカバ
ー1を破線で示した位置1′まで開く(第5図参照)。First, place the nozzle covers 1 and 2 at position 02 (see Figure 3). In order to insert the curved tube 9 into the through hole 10 of the nozzle covers 1 and 2, operate the opening/closing cylinder 6 and move the upper nozzle cover 1 as indicated by the broken line. Open to position 1' as shown (see Figure 5).
次いで湾曲管9をガイドロール23.23の上へ置き、
矢印30の方向へ移動させると、湾曲管9のR部先端3
1が、油圧シリンダ6によって破線の位置26′まで押
し出されたストッパ26に当り、その位置で湾曲管9を
固定するためにクランプロール24が半円運動して湾曲
管9の直管部をガイドロール23との間で把持する。Then the curved tube 9 is placed on the guide roll 23.23,
When moved in the direction of arrow 30, the tip 3 of the R section of the curved pipe 9
1 hits the stopper 26 pushed out by the hydraulic cylinder 6 to the position 26' indicated by the broken line, and the clamp roll 24 moves semicircularly to fix the curved tube 9 at that position, guiding the straight section of the curved tube 9. It is held between the roll 23 and the roll 23.
これに続いてストッパ26が油圧シリンダ28の働きで
元の位置まで後退すると共に、開閉シリンダ6の作動に
より上部ノズルケース1が第5図の実線で示すように閉
り、湾曲管9の8部先端31が貫通孔10中に把持され
る。Subsequently, the stopper 26 is moved back to its original position by the action of the hydraulic cylinder 28, and the upper nozzle case 1 is closed by the operation of the opening/closing cylinder 6 as shown by the solid line in FIG. The tip 31 is gripped in the through hole 10.
するとモータMによって旋回アーム4が旋回され、ノズ
ルカバー1,2がR部の端部C1に移動する。Then, the rotating arm 4 is rotated by the motor M, and the nozzle covers 1 and 2 are moved to the end C1 of the R section.
続いてノズルカバー1,2がモータMによって矢印32
の方向へ湾曲管9に沿って旋回しつつ、ショットピーニ
ングを行うが、まずC1より02を経てC3に至る最初
の半周分の旋回工程においては、ノズルN、、N2より
成る第1のノズル群のみカ噴射すると共に、これらのノ
ズルN、、 N2より出た微粉流の下流側に設けた排出
口E3.E4が排出パイプ16、連絡管14を介して図
示せぬフロアにより負圧にされ、第1のノズル群より出
た微粉材は、湾曲管9の上側面A1 と内側面A2に
集中的に衝突した後、それぞれその下流側に設けた排出
口E3.E4から外部へ排出される。Subsequently, the nozzle covers 1 and 2 are moved by the arrow 32 by the motor M.
Shot peening is performed while rotating along the curved pipe 9 in the direction of , but in the first half-circle rotation process from C1 to C3 via 02, the first nozzle group consisting of nozzles N, , N2 At the same time, a discharge port E3 provided downstream of the fine powder flow discharged from these nozzles N, N2. E4 is subjected to negative pressure by a floor (not shown) through the discharge pipe 16 and the communication pipe 14, and the fine powder material discharged from the first nozzle group intensively collides with the upper surface A1 and inner surface A2 of the curved pipe 9. After that, the discharge ports E3. It is discharged from E4 to the outside.
このようにして湾曲管9の片面のみが処理されていき、
ノズルカバーC3の位置に到着すると、続いて旋回装置
が逆転し、C3から02を経てC1に至る次の半周分の
旋回が始まる。In this way, only one side of the curved pipe 9 is processed,
When the position of the nozzle cover C3 is reached, the turning device is subsequently reversed, and the next half-round turning from C3 to C1 via 02 begins.
この旋回の開始と同時に、第1のノズル群N1.N2が
停止し、第2のノズル群N3.N4の噴出が始まると共
に、排出口E3.E4の負圧が解除され、替って排出口
E1゜N2が負圧に曝される。Simultaneously with the start of this rotation, the first nozzle group N1. N2 stops, and the second nozzle group N3. As soon as the N4 starts to blow out, the exhaust port E3. The negative pressure of E4 is released, and the outlet E1°N2 is instead exposed to negative pressure.
従って帰りの半周工程においては、湾曲管9の下側面A
3と外側面A4 とが専らショット圧に曝される。Therefore, in the return half-circle process, the lower surface A of the curved pipe 9
3 and the outer surface A4 are exclusively exposed to shot pressure.
湾曲管9にはその曲げR半径、肉厚、材質等の種々の条
件に対応して第6図すやcVC破線で示したような残留
応力が分布している。Residual stress is distributed in the curved tube 9 as shown by the broken line in FIG. 6, depending on various conditions such as its bending radius, wall thickness, and material.
即ち円Pを境界として破線が円P内部にある場合は圧縮
応力が又破線が円Pの外部にあると引張応力が残留して
いることを示しており、破線と円Pとの距離が各応力の
大きさを示している。In other words, if the dashed line is inside the circle P with the circle P as the boundary, it indicates compressive stress, and if the dashed line is outside the circle P, it indicates that tensile stress remains, and the distance between the dashed line and the circle P indicates that each It shows the magnitude of stress.
従って第6図すの場合、y軸が湾曲管9と交差する点A
2とA4のうち、湾曲部の内側の点A2において圧縮応
力が最最大となり、外側の点A4で最大の引張応力とな
っており、y軸と湾曲管との交差点A1. A3はいず
れも僅かの圧縮応力が分布している。Therefore, in the case of Fig. 6, the point A where the y-axis intersects the curved pipe 9
2 and A4, the compressive stress is maximum at point A2 on the inside of the curved part, the tensile stress is maximum at point A4 on the outside, and the intersection A1. A3 has a slight compressive stress distribution.
このような例では点P4の近傍にショットピーニングす
ることによって点P4部近傍の応力分布を圧縮側に変換
しなければならないのは当然であるが、点P1やP3の
ように残留圧縮応力が比較的小さいため耐蝕性が不充分
な部分にも、更にショットピーニングすることによって
、より大きな残留圧縮応力を得ることが望ましく、又最
大の圧縮応力が残留している22点についても、その応
力の大きさによっては必要に応じて更に圧縮応力を高め
るべくショットピーニングすることも必要な場合がある
。In such an example, it is natural that the stress distribution in the vicinity of point P4 must be converted to the compressive side by shot peening in the vicinity of point P4, but if the residual compressive stress is It is desirable to obtain a larger residual compressive stress by further shot peening the areas where the corrosion resistance is insufficient due to the small surface area. Depending on the situation, it may be necessary to perform shot peening to further increase the compressive stress.
又第6図Cに示したような場合、即ちy軸とy軸とがそ
れぞれ湾曲管9と交差する部分A1tA21 A3t
A4 にそれぞれ引張応力が集中して残留しているよう
な場合には、これらの部分を集中的にショットピーニン
グすることによって湾曲管のR部外周全域にわたって残
留応力を圧縮側に変換することが可能である。In the case shown in FIG. 6C, the y-axis and the y-axis intersect with the curved pipe 9, A1tA21 A3t, respectively.
If tensile stress is concentrated and remains in A4, it is possible to convert the residual stress into compression over the entire outer circumference of the R part of the curved pipe by intensively shot peening these parts. It is.
従って、上記の如き往復工程によってこれらの引張応力
若しくは耐蝕性等に不充分な圧縮応力しか残留していな
い部分に集中的にショットピーニングすることによって
、湾曲管のR部外周全域にわたって耐蝕性等に充分な残
留圧縮応力が確保される。Therefore, by performing shot peening intensively on the parts where only tensile stress or compressive stress insufficient for corrosion resistance remains through the above-mentioned reciprocating process, corrosion resistance can be improved over the entire outer circumference of the R section of the curved pipe. Sufficient residual compressive stress is ensured.
熱論、すでに必要な圧縮応力が確保されている部分につ
いては、それ以上ショットピーニングするには及ばない
から、必要に応じて往工程又は復工程において適宜のノ
ズルを停止させてもよい。In terms of heat, since shot peening cannot be applied any further to areas where the necessary compressive stress has already been secured, appropriate nozzles may be stopped in the forward or backward process as necessary.
又、湾曲管によってはかならずしも第6図a。bのよう
に応力がy軸又はy軸上に集中していない場合もあり、
そのような場合には必要に応じてノズルの取付方向や、
個数を種々変更したノズル組を用いることもでき、それ
に応じて排出口El等の位置も変更することが望ましい
。Also, depending on the curved pipe, the shape shown in Fig. 6a may not always be the same. In some cases, the stress is not concentrated on the y-axis or on the y-axis, as in b.
In such cases, change the installation direction of the nozzle as necessary.
It is also possible to use a nozzle set in which the number of nozzles is variously changed, and it is desirable to change the positions of the discharge ports El, etc. accordingly.
このようにして半周づつの往復ショット工程が終了する
と、ノズル群N3. N4の噴射及び排出口E、、 N
2の吸引を中止し、上部ノズルケース1を開閉シリンダ
6によって開け、クランプロール24を半円運動させて
湾曲管9の直管部から取り除き、湾曲管9を貫通孔10
から取り出して湾曲部のショットピーニングを終了する
。When the reciprocating shot process of half a circle is completed in this way, nozzle group N3. N4 injection and discharge ports E, N
2 is stopped, the upper nozzle case 1 is opened by the opening/closing cylinder 6, the clamp roll 24 is moved in a semicircle to remove it from the straight pipe part of the curved pipe 9, and the curved pipe 9 is inserted into the through hole 10.
Then, the shot peening of the curved portion is completed.
以上の工程は、全て自動的に行うのが望ましい。It is desirable that all of the above steps be performed automatically.
湾曲部の残留応力の分布における引張残留応力のピーク
値及び分布の巾、分布曲線形状は、湾曲管の肉圧、材質
、曲げ半径、加熱温度等の条件に応じて種々変化する。The peak value of the tensile residual stress in the distribution of residual stress in the curved portion, the width of the distribution, and the shape of the distribution curve vary depending on conditions such as the wall pressure, material, bending radius, and heating temperature of the curved pipe.
従って残留応力の状態に応じてピーニング量、ピーニン
グ巾、ショット圧等を変更できるようにしておくことが
望ましく、そのためノズルの旋回速度を可変速モータM
によって調整したり、ノズルケースな矢印33の方向に
若干揺動させてピーニング巾を変えたり、ノズル圧力等
を自由に変更できるようにしておくことが望ましい。Therefore, it is desirable to be able to change the peening amount, peening width, shot pressure, etc. according to the state of residual stress.
It is desirable to be able to freely adjust the nozzle pressure, change the peening width by slightly swinging the nozzle case in the direction of the arrow 33, and freely change the nozzle pressure.
又、曲げ半径の異る湾曲管を処理するには、油圧シリン
ダ19を作動させて、ノズルの旋回半径を変化させるが
、このような旋回半径の変更は、第5図に二点鎖線で示
したような運びネジ34をノズルスタンド5に貫通螺入
させ、この運びネジ34の回転によってノズルスタンド
5を摺動させる如(なし、場所をとる油圧シリンダ19
を省略してもよい。In addition, in order to process curved pipes with different bending radii, the hydraulic cylinder 19 is operated to change the nozzle's turning radius. Such a turning radius change is shown by the two-dot chain line in FIG. A screwdriver 34 like the one shown in FIG.
may be omitted.
このようなノズルの旋回半径を変化させるための更に改
良された装置を第8図a、bに示す。A further improved device for varying the radius of gyration of such a nozzle is shown in FIGS. 8a and 8b.
この場合は油圧シリンダ19や運びネジ34が省略され
、かわって旋回アーム4上にノズルスタンド5を一体に
設けたスタンド取付台38を設け、旋回アーム4の中心
部39ににおいて固定部材40によってスタンド取付台
38を固定する如くなしてもよく、この場合、処理すを
湾曲管のR部曲率半径(旋回半径)に応じて回転中心か
らノズル中心までの距離りの異るスタンド取付台38を
用いることになる。In this case, the hydraulic cylinder 19 and carrying screw 34 are omitted, and instead, a stand mounting base 38 with the nozzle stand 5 integrated thereon is provided on the swing arm 4, and the stand is attached to the center 39 of the swing arm 4 by a fixing member 40. The mounting base 38 may be fixed, and in this case, a stand mounting base 38 having a different distance from the center of rotation to the center of the nozzle is used depending on the radius of curvature of the R section (turning radius) of the curved pipe. It turns out.
又第9図に示すように、旋回アーム4の適所に予めスタ
ンド取付台座41を複数設けておき、ノズルスタンド5
を旋回半径に応じて適宜の台座41にノズルスタンド5
をボルト42等によって取付ける如くなしてもよい。Further, as shown in FIG. 9, a plurality of stand mounting pedestals 41 are provided in advance at suitable locations on the swing arm 4, and the nozzle stand 5
Place the nozzle stand 5 on the appropriate pedestal 41 according to the turning radius.
may be attached by bolts 42 or the like.
更にノズルへの圧縮空気の供給や排出口への負圧の作用
はゴム管のような可撓管により行うのが望ましい。Furthermore, it is desirable to supply compressed air to the nozzle and apply negative pressure to the outlet using a flexible tube such as a rubber tube.
これはノズルスタンド5の180度の回転に対応すると
共に、ノズルカバー1の開閉に対応するためである。This is to accommodate the 180 degree rotation of the nozzle stand 5 and the opening/closing of the nozzle cover 1.
前記した上部ノズルカバー1の開閉機構は、第5図に示
したように開閉シリンダ6をノズルスタンド5に植設し
たピン35を中心に揺動自在となせば、リンク8を省略
して開閉シリンダ6のピストンロッド7を直接上部ノズ
ルカバー1に係着させることもできる。The above-mentioned opening/closing mechanism of the upper nozzle cover 1 can be constructed by omitting the link 8 and using the opening/closing cylinder 6 as shown in FIG. It is also possible to directly engage the piston rod 7 of No. 6 to the upper nozzle cover 1.
上記実施例では排出口E1〜E4を各ノズルの周囲に設
けているが、排出口E1〜E4は、微粉流が干渉しない
微粉流の下流側であれば上記の位置に拘わるものではな
く、例えば2つの排出口E1゜F2及びF3.F4をそ
れぞれ1つにして各ノズルケースの底部F、、 F2又
はこれと90度位相の異る位置F3.F4に設けても差
しつかえない。In the above embodiment, the discharge ports E1 to E4 are provided around each nozzle, but the positions of the discharge ports E1 to E4 are not limited to the above as long as they are on the downstream side of the fine powder flow where the fine powder flow does not interfere with the fine powder flow. Two outlets E1°F2 and F3. Each nozzle case has one F4 at the bottom F, , F2 or a position F3 . There is no problem even if it is installed in F4.
本発明は上記の如くノズルの旋回工程を往復の往きと帰
りに分割し、各ノズル群の噴射時期をずらすことによっ
てノズルの干渉を避けているが、第7図aに示すように
湾曲管9の長手方向にノズル群Nx、Nyの位相をずら
し、その間を仕切壁36で仕切ってもノズル群同志の干
渉が防止できると共に、この例のようにノズル全体の巾
lが広くなるのを避けるために、第7図すのようにノズ
ルNx、Nyを同一平面上に、又は若干位相をずらして
設け、且つノズル群Nx、Nyの間に37のような仕切
壁を設けて両ノズル群の干渉を防いでもよい。The present invention avoids nozzle interference by dividing the nozzle rotation process into a reciprocating forward and return process and shifting the injection timing of each nozzle group as described above, but as shown in FIG. By shifting the phase of the nozzle groups Nx and Ny in the longitudinal direction and partitioning them with a partition wall 36, interference between the nozzle groups can be prevented, and the width l of the entire nozzle can be prevented from increasing as in this example. As shown in Fig. 7, the nozzles Nx and Ny are provided on the same plane or slightly out of phase, and a partition wall such as 37 is provided between the nozzle groups Nx and Ny to prevent interference between both nozzle groups. may be prevented.
この場合、両ノズル群は同時に噴射できるから、半円分
の工程のみで、湾曲部全周のショットピーニングが完了
する。In this case, since both nozzle groups can eject at the same time, shot peening around the entire circumference of the curved portion is completed with only a process for a semicircle.
父本発明ではノズルカバー1,2によって処理部分が全
て覆われているので微粉材の外部への飛散はほとんど無
いが、飛散防止を更に完壁にするためには、湾曲管のR
郡全体をカバーによって覆うことが望ましい。In the present invention, the nozzle covers 1 and 2 cover all the processing parts, so there is almost no scattering of the fine powder to the outside, but in order to further prevent scattering, it is necessary to adjust the radius of the curved pipe.
It is desirable to cover the entire county.
本発明は、以上述べたように、ノズルをそれぞれ湾曲管
の引張応力残留部若しくは耐蝕性に不充分な圧縮応力残
留部に向けて噴射させるようにしたので極めて能率良く
ショットピーニングするこトカでき、全ノズルを複数の
ノズル群に分け、ノズルの半周ごとの旋回工程毎に、ノ
ズル群を交互vc、使いわけたものであるから、ノズル
同志の干渉によるピーニング効果の低下といった欠点が
なくなりピーニング斑やピーニング量の低下を避けるこ
とができ、しかも各ノズル群の下流位置に微粉用排出口
を設け、微粉流の乱れを無くし、整然たる流れを達成し
たので、更にノズル同志の干渉が無くなり、微粉流の乱
れによる微粉材の外部への飛散、漏出が防止される。As described above, the present invention allows shot peening to be carried out extremely efficiently because the nozzles are directed toward the tensile stress residual portion or the compressive stress residual portion with insufficient corrosion resistance of the curved pipe. All the nozzles are divided into multiple nozzle groups, and the nozzle groups are alternately used for each rotation process of the nozzle half-round, so there is no disadvantage such as a decrease in peening effect due to interference between nozzles, and peening spots. We are able to avoid a decrease in the amount of peening, and by providing a fine powder discharge port downstream of each nozzle group, we eliminate turbulence in the fine powder flow and achieve an orderly flow, which further eliminates interference between nozzles and improves the fine powder flow. The scattering and leakage of fine powder materials to the outside due to turbulence is prevented.
第1図は、本発明の一実施例であるショットピーニング
装置のノズル部の正断面図、第2図は、第1図における
X−X矢視断面図、第3図は、同ショットピーニング装
置全体の平面図、第4図は同側面図、第5図はノズルを
取付けたノズルスタンドの拡大側面図、第6図a、 b
y cは、湾曲管部の残留応力状態を説明するもので
、同aは、湾曲管の平面図、b、 cはY−Y断面に
おける応力分布図、第7図a、 l)は、それぞれ他の
ノズル配置状態を示すノズル部の平断面図、第8図a、
bはノズルスタンドの他の取付装置を示す平面図、側
面図で、第9図は、更に他の取付装置を示すノズルスタ
ンドの側面図である。
符号の説明 9・・・湾曲管、N、〜N4・・ノズル、
A、〜A4・・・引張応力残留部、E1〜E4. F、
、 F2・・・排出口。FIG. 1 is a front sectional view of a nozzle part of a shot peening device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line X-X in FIG. The overall plan view, Figure 4 is a side view of the same, Figure 5 is an enlarged side view of the nozzle stand with the nozzle attached, Figures 6a and b
yc explains the state of residual stress in the curved pipe section, a is a plan view of the curved pipe, b and c are stress distribution diagrams in the Y-Y cross section, and Figures 7a and l) are respectively A plan sectional view of the nozzle part showing another nozzle arrangement state, FIG. 8a,
b is a plan view and a side view showing another mounting device for the nozzle stand, and FIG. 9 is a side view of the nozzle stand showing still another mounting device. Explanation of symbols 9...Curved pipe, N, ~N4...Nozzle,
A, ~A4...Tensile stress residual portion, E1~E4. F,
, F2...Exhaust port.
Claims (1)
ーニングを行う湾曲管のショットピーニング方法におい
て、複数のノズルをそれぞれ湾曲管の引張応力残留部若
しくは耐蝕性等に不充分な圧縮応力残留部に向かって噴
射させると共に、上記全ノズルを2つ以上のノズル群に
分割し、更に湾曲管に沿ったノズルの旋回工程を半周ご
との往復の旋回工程に分割し、往き又は帰りの工程ごと
にノズル群を交互に噴射させて時間的に各ノズル群の噴
射時間をずらし、且つ各ノズル群より噴射された微粉材
を微粉流の下流側より排出させつつショットピーニング
を行うことを特徴とする湾曲管のショットピーニング方
法。 2 湾曲管に向かって配設された複数のノズルを湾曲管
に沿って旋回装置によって旋回させる湾曲管のショット
ピーニング装置において、各ノズルを湾曲管の引張応力
残留部若しくは耐蝕性等に不充分な圧縮応力残留部に向
けて配置すると共に、全ノズルを2つ以上のノズル群に
分割し、各ノズル群を′旋回装置の半周ごとの往復旋回
運動に応じて交互に噴射させ、且つ各ノズル群に対応し
た微粉用排出口を微粉流の下流側に設けたことを特徴と
する湾曲管のショットピーニング装置。[Scope of Claims] 1. In a shot peening method for a curved pipe in which shot peening is performed while rotating a nozzle along the curved pipe, each of the plurality of nozzles is compressed to the extent that the tensile stress remains or the corrosion resistance of the curved pipe is insufficient. In addition to injecting toward the stress residual area, all the nozzles are divided into two or more nozzle groups, and the nozzle rotation process along the curved pipe is further divided into a reciprocating rotation process every half circle, and the forward or return The shot peening is performed by alternately ejecting the nozzle groups for each process, staggering the injection time of each nozzle group, and discharging the fine powder material injected from each nozzle group from the downstream side of the fine powder flow. A shot peening method for curved pipes. 2. In a shot peening device for a curved tube in which a plurality of nozzles arranged toward the curved tube are rotated by a rotation device along the curved tube, each nozzle is attached to a portion of the curved tube where tensile stress remains or where the corrosion resistance is insufficient. At the same time, all the nozzles are divided into two or more nozzle groups, and each nozzle group is made to alternately inject in accordance with the reciprocating movement of the turning device every half circumference, and each nozzle group A shot peening device with a curved tube, characterized in that a fine powder discharge port corresponding to the above is provided on the downstream side of the fine powder flow.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2666981A JPS5932262B2 (en) | 1981-02-24 | 1981-02-24 | Method and device for shot peening of curved pipes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2666981A JPS5932262B2 (en) | 1981-02-24 | 1981-02-24 | Method and device for shot peening of curved pipes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57144668A JPS57144668A (en) | 1982-09-07 |
| JPS5932262B2 true JPS5932262B2 (en) | 1984-08-07 |
Family
ID=12199804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2666981A Expired JPS5932262B2 (en) | 1981-02-24 | 1981-02-24 | Method and device for shot peening of curved pipes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5932262B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015058496A (en) * | 2013-09-18 | 2015-03-30 | 川崎重工業株式会社 | Corrosion-resistant member manufacturing method and boiler |
| JP6624286B2 (en) * | 2016-06-06 | 2019-12-25 | 新東工業株式会社 | Hole inner surface processing apparatus and hole inner surface processing method |
-
1981
- 1981-02-24 JP JP2666981A patent/JPS5932262B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57144668A (en) | 1982-09-07 |
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