JP2000334629A - 熱処理時の変形防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数の円筒状胴部材に対して適用し得る汎用性
を有すると共に再使用も可能な熱処理時の変形防止装置
を提供する。 【解決手段】変形防止装置１０は、中央構成部１１から
油圧シリンダ１２Ａによる四本の伸縮腕１２が放射状に
配設され、伸縮腕１２は加熱炉２の外側に配設された油
圧及び冷却ユニット２０から供給管２１を介して供給さ
れる油圧によって伸縮駆動するように構成され、伸縮腕
１２を収縮した状態で円筒状胴部材３の内部に位置させ
て伸縮腕１２を伸長駆動することで、円筒状胴部材２の
内部に固定されて円筒状胴部材３を補強する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧力容器等を形成
する大型の円筒状胴部材を加熱炉内で熱処理する際に、
強度低下による変形を防止する熱処理時の変形防止装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧力容器等を形成する大型の円筒状胴部
材を溶接によって製作する際には、残留応力を除去する
ために、溶融温度より低い所定温度に加熱・保持した後
徐冷する熱処理（焼き鈍し）を施す。

【０００３】大型の円筒状胴部材の場合には、図４に概
念的に示すように、加熱炉（図示せず）内に配設された
支持台４′によって円筒胴部材３′を支持して熱処理を
行うが、その際に高温化による材料の強度低下によって
円筒状胴部材３′の剛性が低下するために変形する虞が
あり、円筒状胴部材３′の内部に拘束部材（補強桁３
１）を溶接固定して補強することが行われている。補強
桁３１は、熱処理終了後に切断されて取り除かれる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のごとく円筒状胴部材３′の内部に補強桁３１を溶接
固定し、熱処理終了後に取り外す熱処理作業では、個々
の円筒状胴部材３′にそれぞれ対応した補強桁３１を用
いると共に熱処理終了後は解体して廃棄するため、極め
て不合理で無駄が多く不経済なものであった。

【０００５】また、補強桁３１はそれ自体高温化して強
度低下を来すため、それを考慮した大きなものが必要で
あり、重量が増加すると共にコストも上昇するという問
題も有する。

【０００６】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であって、複数の円筒状胴部材に対して適用し得る汎用
性を有すると共に再使用も可能な熱処理時の変形防止装
置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る熱処理時の変形防止装置は、円筒状胴
部材を熱処理する際に変形を防止するものであって、先
端に当接部材を備える複数の支持腕部材が、中央構成部
から放射状に配設されると共に、前記支持腕部材をそれ
ぞれ所定の力で伸縮駆動する駆動手段を備え、前記円筒
状胴部材の内側に位置して前記支持腕部材の前記駆動手
段による伸長駆動によって前記円筒状胴部材を内側から
支え得るように構成されていることを特徴とする。

【０００８】また、上記支持腕部材は油圧シリンダによ
って構成され、該油圧シリンダへの油圧供給装置は上記
加熱炉の外部に位置して前記油圧シリンダへ冷却手段を
備えた給油管を介して油圧を供給するように構成されて
いることを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。図１は本願発明に係る熱
処理時の変形防止装置を用いた熱処理装置を概念的に示
す断面図である。

【００１０】図示熱処理装置１は、加熱炉２の内部に、
円筒状胴部材３を水平に支持し得るように支持台４が設
けられており、これら支持台４に円筒状胴部材を載置し
て加熱するようになっている。

【００１１】支持台４は、支持する円筒状胴部材３の左
右に配設される一対で一組とされ、この支持台４の組が
円筒状胴部材３の長手方向（軸方向）に二カ所配設され
ている。図示構成例では、組を構成する対の支持台４は
円筒状胴部材の中心から９０゜離れた二カ所を支持する
ように設定されている。

【００１２】円筒状胴部材３は、上記支持台４の組によ
って軸方向二カ所で支持され、その被支持部の内部にそ
れぞれ本願発明に係る変形防止装置１０が装着されてい
る。

【００１３】変形防止装置１０は、図１のＡ−Ａ断面図
である図２に示すように、中央構成部１１から支持腕部
材としての四本の伸縮腕１２が周方向に等角度間隔（９
０゜間隔）で放射状に配設されて構成されている。尚、
伸縮腕１２の数及び間隔角度はこれに限らず適宜設定可
能なものである。

【００１４】伸縮腕１２は、本構成例では油圧シリンダ
１２Ａによって構成され、そのシリンダハウジング１２
ａが中央構成部１１に固定され、シリンダロッド１２ｂ
を外側に向けて設けられている。

【００１５】伸縮腕１２の先端（シリンダロッド１２ｂ
の先端）には、外面が円筒状胴部材の内周曲面と対応す
る曲面とされた当接部材１３が設けられており、その内
部には水等の冷媒が流通供給される冷却コイル１３Ａが
内設されている。

【００１６】中央構成部１１と、伸縮腕１２を構成する
油圧シリンダ１２Ａのシリンダハウジング１２ａは耐熱
タイル等の耐熱性部材によって形成されたケーシング１
４に覆われ、当該ケーシング１４と当接部材１３の間に
はステンレス合金製等のベローズ１５がシリンダロッド
１２ｂを覆うように設けられている。ベローズ１５は伸
縮可能であって、シリンダロッド１２ｂの伸縮を許容す
るようになっている。ベローズ１５の内側には、冷媒が
流通供給される冷却コイル１５Ａが配設されて外部から
の熱の侵入を防ぐようになっている。

【００１７】中央構成部１１は、加熱炉２の外側に位置
する油圧及び冷却ユニット２０と供給管２１を介して接
続されており、供給管２１を介して供給される油圧及び
冷媒を伸縮腕１２の油圧シリンダ１２Ａや当接部材１３
及びベローズ１５の内部の冷却コイル１３Ａ，１５Ａに
分岐供給するようになっている。尚、図１では一方の変
形防止装置１０のみに油圧及び冷却ユニット２０が接続
されているが、他方の変形防止装置１０′にも図示しな
いが同様に油圧及び冷却ユニットが接続されているもの
である。

【００１８】油圧及び冷却ユニット２０は、図示しない
が油圧を供給する油圧供給装置と、冷媒を供給する冷媒
供給装置とを備えている。

【００１９】供給管２１には、詳細は図示しないが油圧
供給装置から伸縮腕１２（油圧シリンダ１２Ａ）へ油圧
を供給する管路と、冷媒供給装置から各冷却コイル１３
ａ，１５Ａに冷媒を供給する管路が収容されており、加
熱炉２内に位置する部位では内面周囲に冷却手段として
の冷却コイル２１Ａが配設されてこの冷却コイル２１Ａ
にも冷媒が供給されるようになっている。

【００２０】上記のごとく構成された変形防止装置１０
は、油圧及び冷却ユニット２０から伸縮腕１２（油圧シ
リンダ１２Ａ）への油圧の供給によって伸縮腕１２が伸
縮駆動されてその先端に設けられた当接部材１３が径方
向に移動する。これにより、伸縮腕１２を収縮した状態
で円筒状胴部材３の内部に位置させ、伸縮腕１２を伸長
駆動することで円筒状胴部材２の内部に固定することが
できる。このような変形防止装置１０は、伸縮腕１２の
伸長によって円筒状胴部材３の内部に固定されるもので
あるため、異なる内径の円筒状胴部材３にも装着可能な
汎用性を有する。

【００２１】而して、上記熱処理装置１では、加熱炉２
内に配設された支持台４によって支持された円筒状胴部
材３の内部に、変形防止装置１０を装着して熱処理を行
う。

【００２２】変形防止装置１０は、円筒状胴部材３の支
持台４によって支持される部位の内部で、伸縮腕１２を
伸長させることによって円筒状胴部材３の内部に固定さ
れる。この時、伸縮腕１２の先端の当接部材１３は支持
台４によって支持される部位に対応する。

【００２３】ここで、伸長腕１２の伸長圧力を適宜設定
することで、変形防止装置１０は円筒状胴部材３を補強
し、高温化に起因する円筒状胴部材３の剛性低下による
変形を防ぐように機能する。また、油圧及び冷却ユニッ
ト２０から各冷却コイル１３Ａ，１５Ａ，２１Ａに冷媒
を供給することで、円筒状胴部材３から当接部材１３を
介した伝導によるや周囲からの熱の侵入を防ぎ、内部機
構の過熱を防ぐことができる。

【００２４】尚、円筒状胴部材３から当接部材１３を介
した伝導による熱の侵入を防ぐ構造としては、図３に部
分図を示すように、伸縮腕１２の先端（シリンダロッド
１２ｂの先端）に冷却コイル１６Ａを内設した中間支持
板１６を設けると共に、この中間支持板１６に小径のス
タッド１７を介して当接部材１３を装着する構成として
も良いものである。この構成によれば、スタッド１７が
熱入力を規制すると共に、内径の異なる円筒状胴部材３
に装着する際にその内面曲率と対応した外面曲率の当接
部材１３との交換が容易となるものである。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る熱処
理時の変形防止装置によれば、先端に当接部材を備える
複数の支持腕部材が、中央構成部から放射状に配設され
ると共に、支持腕部材をそれぞれ所定の力で伸縮駆動す
る駆動手段を備え、円筒状胴部材の内側に位置して支持
腕部材の駆動手段による伸長駆動によって円筒状胴部材
を内側から支え得るように構成されていることにより、
支持腕部材の伸長によって円筒状胴部材の内部に固定さ
れて当該円筒状胴部材を内側から支えるものであるた
め、異なる内径の円筒状胴部材にも装着可能な汎用性を
有すると共に再使用も可能であり、極めて合理的で経済
的なものである。

【００２６】また、支持腕部材は油圧シリンダによって
構成され、該油圧シリンダへの油圧供給装置は加熱炉の
外部に位置して油圧シリンダへ冷却手段を備えた給油管
を介して油圧を供給するように構成されていることによ
り、支持腕部材の駆動制御を容易に行うことができると
共に、円筒状胴部材内に設置する変形防止装置を小型化
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係る熱処理時の変形防止装置を用い
た熱処理装置を概念的に示す断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】伸縮腕への当接部材の装着装着構造の他の構成
例を示す部分図である。

【図４】従来例としての円筒状胴部材の補強構造を示す
斜視図である。

【符号の説明】

１ 熱処理装置 ２ 加熱炉 ３ 円筒状胴部材 ４ 支持台 １０ 変形防止装置 １１ 中央構造部 １２ 伸縮腕（支持腕部材） １２Ａ 油圧シリンダ（駆動手段） １３ 当接部材 ２０ 油圧及び冷却ユニット（油圧供給装置） ２１ 供給管（給油管） ２１Ａ 冷却コイル（冷却手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状胴部材を熱処理する際に変形を防止
   するものであって、 先端に当接部材を備える複数の支持腕部材が、中央構成
   部から放射状に配設されると共に、前記支持腕部材をそ
   れぞれ所定の力で伸縮駆動する駆動手段を備え、前記円
   筒状胴部材の内側に位置して前記支持腕部材の前記駆動
   手段による伸長駆動によって前記円筒状胴部材を内側か
   ら支え得るように構成されていることを特徴とする熱処
   理時の変形防止装置。
2. 【請求項２】上記支持腕部材は油圧シリンダによって構
   成され、該油圧シリンダへの油圧供給装置は上記加熱炉
   の外部に位置して前記油圧シリンダへ冷却手段を備えた
   給油管を介して油圧を供給するように構成されているこ
   とを特徴とする請求項１に記載の熱処理時の変形防止装
   置。