JPS6315969B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、加熱された鋼管を水槽内の冷却水に
浸漬させて焼入れする装置において、水槽内の冷
却水の水位を短時間にかつ簡単に変更できるよう
にした水位調節装置に関する。

鋼管を高張力、高靭性化する方法のひとつに他
の鋼材製品と同様に焼入れ、焼戻しの処理がとら
れる。従来から鋼管の焼入方法として、加熱され
た鋼管を水中に浸漬させて焼入れを行う方法が知
られている。しかし鋼管全体を単に冷却水に浸す
だけでは鋼管表面が冷却水の沸騰により生じた蒸
気膜で蔽われてしまい、管の冷却速度が通常の焼
入れに必要なマルテンサイト変態のための臨界冷
却速度よりも遅くなつて、焼入れ効果が得られな
くなる。この蒸気膜を除去するために鋼管の内外
面に高圧水を噴射することが行われている。また
焼むらを防止するために水中で鋼管を回転させる
方法がとられる。このような浸漬焼入方法におい
て、通常は加熱した鋼管を空中から水槽の冷却水
中に投入するが、より均一な焼入れをするため
に、浸漬する以前から鋼管を回転させながら降下
させて浸漬するので鋼管の保持・回転装置が複雑
となる。また鋼管の水中降下に伴つて内面冷却ノ
ズルも移動させる必要があり、鋼管と内面冷却ノ
ズルとの位置合せがやつかいであり、時間がかか
るという問題があつた。このような問題を解決す
る方法として、加熱した鋼管を水槽内の適当な深
さ位置に保持しておき、該鋼管を回転させながら
水槽の冷却水の水位を上げて浸漬、焼入れを行
い、焼入れ後に水位を下げて鋼管を取り出すとい
う方法が考えられる。この場合は鋼管の回転駆動
装置を水槽内に固定設置でき、内面冷却ノズルの
位置合せも容易であるが、通常の注水、排水の手
段では水槽の冷却水の水位を手早く上昇、下降さ
せるのが難しく、給排水の設備も大規模になる等
の問題がある。

本発明は、上述した諸種の問題点を解決するた
めになされたものであつて、焼入用水槽の水位を
短時間で容易に変更できる鋼管浸漬焼入装置の水
位調節装置を提供することを目的とする。

以下、本発明を、図面を参照しながら、実施例
について説明する。

第１図は本発明の水位調節装置を取り付けた鋼
管浸漬焼入装置の概略的な横断面図である。な
お、この図は焼入れするためにセツトされた鋼管
の長手方向に対し垂直な面で切断したものであ
る。焼入用水槽１１内に、一組の回転ローラ９が
軸受台１０に軸支されている。この回転ローラ９
は水槽１１内に長手方向に適当な間隔で複数個配
置され、回転ローラ９の軸９ａが図示しない駆動
装置に連結されて回転駆動され、これによつて回
転ローラ９が同じ位置で回転される。

焼入用水槽１１の側方に基台５が設けられ、こ
の基台上の左右に支柱４が立設され、支柱４の内
側で基台５上には貯水槽２が配置され、また支柱
４の外側位置で該基台上にシリンダ装置１２が設
けられる。支柱４の上端に滑車８が軸支されると
ともに貯水槽２の上端に、昇降用チエーン７の一
端が取り付けられ、昇降用チエーン７の他端は貯
水槽２から滑車８を経由してシリンダ装置１２の
ピストンロツド１３に固着されている。このよう
にして基台上の貯水槽２はシリンダ装置１２から
滑車８を介してチエーン７により吊り上げられ得
る状態に構成される。貯水槽２の左右側部には車
輪６が取り付けられている。シリンダ装置１２の
付勢により、貯水槽２はチエーン７を介して上昇
するが、その際貯水槽側部の車輪６が左右の支柱
４の内側部に接して滑動し、これによつて貯水槽
２は支柱４に沿つて安定に上昇、あるいは下降す
る。

全体としては焼入用水槽１１の底部および貯水
槽２の底部はパイプ３によつて連通されている
が、貯水槽２の底部には伸縮可能なスライド式の
二重管１４が取り付けられこの二重管１４の下端
が前記パイプ３の貯水槽側の端部に連結される。
即ち例えば二重管１４の外側管が貯水槽２の底部
に固着され、内側管がパイプ３の前記端部に固着
され、貯水槽２が上下動するとき、これにつれて
二重管１４の外側管、内側管が互いにスライドす
るようになつている。二重管１４の外側管と内側
管との間は適当な密封部材が設けられ、貯水槽２
およびパイプ３内の水が漏出しないようになつて
いる。貯水槽２の水平あるいは垂直断面に比し、
二重管１４の断面は十分小さい。したがつてシリ
ンダ装置１２によつて貯水槽２が上昇あるいは下
降するのに応じて、焼入用水槽１１内の冷却水の
水位は下降あるいは上昇する。

このような構成の水位調節装置を備えた浸漬焼
入装置によつて鋼管の焼入れを行う１つの態様を
説明する。加熱炉で加熱された鋼管が適当な搬送
装置によつて水槽１１内の回転ローラ９上に担持
される。同時に回転ローラ９が回転し、これによ
つて加熱鋼管１が回転されるが、この時には貯水
槽２は図の実線位置即ち貯水槽底部が基台５に接
する位置にあり、焼入用水槽１１内の冷却水の水
位が低く、冷却水が回転ローラ９上の鋼管１に接
触していない。この後、シリンダ装置１２が作動
して貯水槽２が上昇し、図の破線位置にくると、
水頭差により貯水槽２における水位が低下し、そ
の分、焼入用水槽１１の冷却水の水位が上昇し、
回転ローラ９上の鋼管１が完全に浸漬される。図
の焼入用水槽１１の破線２０はこのときの上昇水
位を表わしている。水槽１１の水位上昇と同時に
内面冷却ノズル（図示省略）から高圧冷却水が噴
射され、管内外面の焼入れが行われる（外面ノズ
ルは図示省略）。焼入れが完了した後、再び貯水
槽２が下降し、焼入用水槽１１内の水位が低下し
て焼入済鋼管１が水面から露出する。ここで焼入
済鋼管１が槽外へ搬出され、次の焼入れすべき鋼
管１が水槽１１内の回転ローラ９上に載せられ
る。なお、貯水槽２を上下動させるには相当の動
力を要するので、第２図に示す如く、カウンタウ
エイト１５を貯水槽２に取り付けることによりシ
リンダ装置の駆動源の動力を軽減させることがで
きる。上述の実施例では焼入中に鋼管が水槽内を
移動しないので内面冷却ノズルの位置決めが容易
であり、また鋼管１を担持して回転させる回転ロ
ーラも固定設置であるため、その回転駆動機構が
簡素化される。水槽内に上方から水を給水する場
合と比べ水面上の波の動きが静かで、水槽自体が
コンパクトにでき、また本質的には全体の水量が
変らず、蒸発等による減少分のみを適宜補給する
だけでよい。

上述の説明は本発明の１つの実施例であつて、
本発明は上記以外に種々の態様で実施できる。例
えば貯水槽２の上下駆動機構は、図示のようなシ
リンダ装置でなく滑車８の軸に駆動モータを取り
付け、いわゆる巻上げ装置の形態に構成してもよ
い。また本発明の装置は必ずしも水位上昇によつ
て鋼管を浸漬させる方式の焼入装置だけでなく、
鋼管を回転させながら水槽の水中に投入して浸漬
させる焼入装置で鋼管のサイズ替等により水位を
調節する場合にも同様に適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る水位調節装置の
概略的な横断面図、第２図は本発明の他の実施例
を示した概略図である。 １……鋼管、２……貯水槽、３……パイプ、４
……支柱、５……基台、６……車輪、７……昇降
チエーン、８……滑車、９……回転ローラ、１１
……焼入用水槽、１２……シリンダ装置、１４…
…二重管（伸縮管）、１５……カウンタウエイト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 焼入用水槽に回転ローラを配置し、前記回転
   ローラ上に加熱鋼管を担持して回転させ、該鋼管
   を前記焼入用水槽内の冷却水に浸漬させて焼入れ
   を行う鋼管浸漬焼入装置において、前記焼入用水
   槽に対して上下動可能な貯水槽を設けて両水槽を
   パイプで連通せしめ、前記貯水槽を上昇、下降駆
   動させて前記焼入用水槽の水位を変更することを
   特徴とする鋼管浸漬焼入装置の水位調節装置。 ２ 前記貯水槽は、その側部に支柱と接触する車
   輪を有し、またその底部に前記パイプにつながる
   伸縮管を有し、前記支柱上の滑車を介して駆動チ
   エーンにより吊り下げられ、さらに前記貯水槽に
   カウンタウエイトが取り付けられ、前記焼入用水
   槽内の冷却水の水位を上昇させて前記回転ローラ
   上の加熱鋼管を浸漬するようにしたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載した鋼管浸漬焼
   入装置の水位調節装置。