What is прокатный станок

Прокатные станы – основные виды и конструкция

Сложно назвать отрасль промышленности, где не применяется металл и изделия из него, для производства которых активно используется прокатный стан. Металлургические предприятия сегодня предъявляют достаточно высокие требования к оборудованию. Именно поэтому современные промышленные машины, в частности прокатные станы, значительно отличаются от моделей, которые выпускались ранее.

Прокатный стан для производства профнастила

Для чего необходимо это оборудование

Потребность в таком прочном и надежном материале как металл постоянно растет, что приводит к необходимости открытия новых металлургических предприятий и модернизации уже работающих. Список отраслей промышленности, в которых без применения металла просто не обойтись, можно продолжать до бесконечности. Это машиностроение, автомобиле- и судостроение, строительная сфера и многие другие.

Для того чтобы металлическая руда превратилась в металлопрокат определенной марки, необходимо выполнить массу основных и вспомогательных операций, для каждой из которых используется специальное оборудование. Одним из основных типов металлургического оборудования, на котором в результате пластической деформации из раскаленной заготовки получается лист металла, является прокатный стан. Именно на нем производится основной объем работ, выполнением которых занимаются металлургические предприятия.

Разновидности прокатных станов

Как мы уже выяснили, прокатный стан — это оборудование, на котором за счет последовательно выполняемых операций металлическая заготовка превращается в сортовой прокат с требуемыми геометрическими параметрами. В зависимости от параметров конечного продукта, эти машины могут быть нескольких типов. Заготовочные и обжимные (слябинги и блюминги) предназначены для получения из крупного слитка металла заготовки, которая поступает для дальнейшей обработки на специальное прокатное устройство. К оборудованию последнего вида, на котором уже получают металлический прокат требуемой конфигурации, относятся сортовые, трубные и проволочные станы.

Читайте также:  Станок для изготовления детских колготок

К категории сортовых станов относится оборудование для производства различных видов проката. Так, это могут быть станы для производства листовой стали, уголков, швеллеров, рельсов и др. В зависимости от своих функциональных возможностей, такие станы могут быть крупно- и среднесортными, рельсопрокатными и категории MPS, на которых получают профили различного сечения. Листовые прокатные станы, способные обрабатывать заготовки методом холодного или горячего деформирования, используются для получения металлических плит (толщина 50–350 мм), листового металла (3–50 мм) и полос (1,2–20 мм). Готовые изделия после производства сматываются в рулоны массой до 50 тонн.

Классификация прокатных станов, на которых производятся различные виды бесшовных труб, разделяет их на следующие категории:

  • непрерывно-удлинительные, на которых производят трубы сечением до 110 мм;
  • короткоправочные станы, необходимые для производства труб диаметром 60–450 мм;
  • оборудование трехвалкового типа — для изготовления толстостенных труб диаметром 35–200 мм (трубы, получаемые на таком оборудовании, отличаются пониженной степенью разностенности);
  • пилигримовые станы, используемые для изготовления бесшовных труб значительного диаметра (400–700 мм).

Прокатная клеть листопрокатного стана

На современных предприятиях применяются также станы деталепрокатного или специального типа. Используются они для производства профильных и трубных заготовок, длина которых не превышает 3 метров. Кроме того, возможности такого оборудования позволяют изготавливать с его помощью заготовки в виде шаров, гнутых профилей, зубчатых колес, винтов, труб с ребристым сечением и др. Доработка заготовок осуществляется уже на предприятиях, которые используют их для производства своей продукции.

Составные элементы прокатного стана

Конструкция любого прокатного стана включает в себя три основных элемента: так называемые рабочие клети, передаточные устройства и приводные электродвигатели. Валки, по которым перемещается листовой или профильный металл, входят в состав рабочих клетей. Также они включают в себя установочные механизмы, станины, плитовины и проводки. Движение всех рабочих частей прокатного стана обеспечивают мощные электродвигатели, которые соединяются с ними посредством элементов передаточного устройства: муфт, шпинделей и шестерен.

Следует знать, что основной характеристикой прокатных станов заготовочного и обжимного типа является диаметр рабочего валка. Если же в процессе обработки заготовки используется сразу несколько рабочих клетей, то в качестве такой характеристики используется диаметр валка, на котором выполняется финишная операция.

Сортовой прокатный стан, где получают изделия сложной формы и с достаточно точными геометрическими параметрами, включает в себя сразу несколько клетей, через которые прокат проходит последовательно в процессе своей обработки.

На современных предприятиях сегодня применяют универсальные прокатные станы, оснащенные 3-мя или 5-ю рабочими клетями. Часть валков таких станов (2–3) имеет диаметр 1350 мм, остальные — 800 мм. Оборудование для получения листового проката значительной толщины, как правило, оснащается одной или двумя рабочими клетями. Рабочая ширина таких станов, формируемая длиной валков, находится в диапазоне 3,5–5,5 метров. Стан для листового металла, чаще всего, оснащается дополнительными рабочими клетями с вертикальными валками, которые обеспечивают обжатие боковых кромок формируемого листа металла. Листовой металл в виде полос производится на устройстве, оснащенном 10–15 рабочими клетями, оборудованными горизонтальными валками с длиной 1,5–2,5 метров и вертикальными валками для обжимания торцов.

У прокатного стана, как видно из его конструкции, может быть значительная длина. Наиболее примечательно в этом плане трубопрокатное оборудование, в состав которого включено одновременно три стана. На первом из них выполняется прошивка отверстия в металлической заготовке, на втором — вытяжка заготовки в трубу, на третьем — калибровка, которая осуществляется для придания готовому изделию требуемого диаметра. На деталепрокатных станах заготовка подвергается как винтовой, так и поперечной обработке.

Устройство прокатного стана

Изготовление прокатного стана своими руками

Если вам необходим маломощный прокатный стан для использования в домашней мастерской, то его вполне возможно сделать своими руками. Использовать такое оборудование, несмотря на простоту его конструкции, можно для выполнения различных видов работ. Так, с его помощью получится самостоятельно изготавливать проволоку различного диаметра, рихтовать или резать листовой металл, толщина которого не превышает 0,5 мм.

Для того чтобы изготовить такое прокатное оборудование, понадобятся следующие конструкционные элементы: две мощные стойки, стальной прут диаметром 5 см, верхняя плита, болты с гайками (М10), две шестерни и зубчатое колесо, бронзовые втулки и подшипники, пружины и упоры.

Собирается конструкция такого самодельного прокатного стана в следующей последовательности:

  • из стоек и стальной плиты путем их соединения при помощи болтов и гаек создается подобие клети;
  • на стойках монтируют два рабочих вала, которые предварительно вытачивают из стального прутка и закаляют для придания им повышенной твердости;
  • нижний вал устанавливается между стоек при помощи втулок с подшипниками, а верхний вал, являющийся подвижным, монтируется на специальные ползуны, движение которых вверх ограничивается упорами;
  • постоянное сжатие двух рабочих валов обеспечат пружины, которые следует закрепить одновременно на плите-основании и верхнем валу.

Вариант исполнения ручного прокатного стана

Для того чтобы такой прокатный стан работал, необходимо обеспечить синхронное вращение рабочих валов. Решается эта задача за счет зубчатой передачи, которая передает крутящий момент от шестерни, закрепленной на нижнем валу, к шестеренке, установленной на одной оси с верхним валом. Чтобы привести в движение весь механизм, необходимо прокрутить рукоятку, жестко соединенную с нижней шестерней. Что удобно, зазор между рабочими валами такого стана можно регулировать.

Универсальность такого оборудования обеспечивается за счет установки на него валов разной конструкции. Так, использование валов в виде дисковых ножей дает возможность резать листовой металл, а рабочие элементы с канавками требуемого размера позволяют производить проволоку. Можно использовать такое несложное оборудование и для того, чтобы формировать ребра жесткости на заготовке. Для этого необходимо установить на него рабочие валы, которые будут соприкасаться своими поверхностями по принципу «паз-гребень».

Источник

Прокатные станки: обзор, виды, характеристики

Прокатные станки — это важнейшее оборудование в получении металла в той форме, в которой он необходим. О них и пойдет речь в статье.

Общие сведения

На сегодняшний день металл — это наиболее распространенный материал, из которого изготавливается огромное количество разнообразных вещей, начиная с небольших бытовых деталей и заканчивая большими промышленными объектами. Однако есть очень важный пункт, о котором знают не все. Просто выплавить металл, а после превратить его в слиток недостаточно. После формирование слитка любой металл передается в прокатный цех. Единственное оборудование, которое имеется в таких цехах, — это прокатные станки. Именно эти устройства и придают нужную форму, которая подойдет для последующего применения металла. Стоит отметить, что это оборудование является одним из самых старых на сегодняшний день. Однако за года его применения станок зарекомендовал себя с настолько хорошей стороны, обладает настолько хорошими характеристиками и показателем продуктивности, что его используют и по сей день.

Устройство станка

По сути, устройство прокатного станка не является сложным или трудным в обслуживании, сборке или ремонте. Единственная цель этого устройства в том, что оно придает форму слиткам металла. Другими словами, в прокатный цех поступают большие слитки, а во время прохождения через прокатный станок он придает им форму более привычного, листового металла. Для того чтобы достичь такого эффекта, конструкция прокатного станка имеет два вальца, которые постоянно вращаются в сторону друг друга. С точки зрения технологического процесса эта работа считается довольно простой. К тому же, постоянное улучшение технологий позволило внести множество улучшений и модификаций в работу этого устройства. Благодаря этим изменениям в настоящее время все оборудование такого типа способно работать в полностью автоматическом режиме.

Прокатка

Прокатный станок для металла выполняет еще одну очень важную функцию. Он не просто придает форму листа. При прохождении слитка через эту машину металл становится более однородным и более плотным по своей структуре. Это происходит из-за того, что вальцы полностью затирают или замыкают все трещины или пустые пространства, которые вполне могли быть образованы на слитке.

Еще один важный момент — процесс превращения или прокатки металла в листовую форму проходит в несколько этапов и при участии нескольких типов машин. Первичной прокаткой занимаются блюминговые и слябинговые устройства. Стоит отметить, что прежде чем отправить слиток в прокатку на эти станки, его необходимо немного подогреть. Повышение температуры металла позволит увеличить пластичность материала при его прокатке. Если говорить о производительности таких машин, то она огромна. Один станок способен произвести около 6 млн т. металла за год. Это с учетом того, что вес слитков, поступающих в прокат, может находиться в районе от 1 до 18 тонн.

Блюминг или слябинг

Прежде чем поступить в прокат, слитки нагреваются в специальных колодцах. Температура, которая поддерживается в таких устройствах, может достигать 1800 градусов по Цельсию. После прохождения колодца используется электрокар, который, собственно, и выдает разогретый слиток в прокат блюминга или слябинга. Отличие между этими станками состоит в том, что блюминг обладает всего двумя вальцами, а вот слябинг четырьмя. Важно понимать, что прохождение этого этапа и сам процесс обработки являются лишь первичными, поскольку на выходе из блюминга или слябинга слиток все еще не имеет полноценной формы листового материала. Эти агрегаты предназначены для того, чтобы сформировать бруски. В зависимости от своей формы и размера полученный материал разделяется на блюмы или слябы. Важное замечание — применение блюминговых или слябинговых прокатных станков осуществляется только на тех промышленных объектах, где металл в дальнейшем будет переливаться в изложницы.

Общая характеристика станка

Прокатные станы — устройства, имеющие гладкие вальцы, через которые пропускают металл с целью придания ему листовой формы. В настоящее время существует огромный ассортимент этих приспособлений. Наибольшее различие между станками заключается в форме вальцов. К примеру, существует агрегат, который изначально сделан под производство рельс. Форма его вальцов еще при производстве станка была подготовлена именно под выполнение этой задачи. Также важно понимать, что станок обладает несколькими парами вальцов, через которые проходит металл. Постоянный прогресс привел к тому, что все типы устройств способны работать в постоянном автоматическом режиме. Скорость, с которой клети протягивают слиток сквозь станок, может достигать рекордных 290 км/ч. Производительность такого прокатного стана в год достигает нескольких миллионов тонн. На сегодняшний день большую популярность набирают такие агрегаты, как литейно-прокатные. Преимущество состоит в том, что они могут выступать отдельной полноценной линией производства, в отличие от обычных прокатных станов.

В настоящее время существуют такие виды станков, как заготовочные, листовые, полосовые, сортовые, а также некоторые виды способны производить проволоку или балки.

Прокат труб

Еще одна большая категория прокатных станков предназначается для выпуска не листового металла, а металлических труб. Существует всего три основных вида прокатного станка для труб, которые используются в настоящее время. К ним относятся прошивные, раскаточные и отделочные станки.

Если говорить о прошивных станах, то у них может быть три различных вида вальцов, использующихся для выполнения проката. Существуют бочкообразные, грибовидные и дисковые вальцы. Устройство, имеющее первый тип, то есть бочкообразный, характеризуется тем, что эти элементы машины имеют форму с двойной конусностью с диаметром от 450 до 1000 мм. Обе детали располагаются в горизонтальной плоскости, а вот по вертикальной оси можно отрегулировать угол подачи от 5 до 18 градусов и больше.

Винтовой прокат

Прокатный станок для профильной трубы также может выполнять винтовую обработку металла. При выполнении этого типа операции в валках с двойным конусом в металле создают растягивающее и касательное напряжение. Важно отметить, что радиальное напряжение заготовки может достигать довольно больших величин, что создает полость небольшого диаметра, которая обладает неровными стенками. Для того чтобы получить отверстие с требуемым диаметром и при этом избежать наличия неровностей, а сделать ровные стенки, необходимо проводить прокат на оправке. Под оправкой понимают инструмент конусообразной формы, который располагается на конце стержня между валками по пути движения заготовки из металла. Для крепления стержня с такой оправкой имеется специальный упор. Когда металл движется вперед, он прошивается этой оправой, которая проходит через отверстие, расширяя и выравнивая его.

Отзывы о прокатном станке для профильной трубы собрать довольно проблематично, так как такие агрегаты используются в основном только большими предприятиями. Однако здесь само использование именно этих агрегатов уже говорит о том, что работают они стабильно и хорошо. Другими словами, выводы можно сделать на основании того, что огромный промежуток времени все металлообрабатывающие фабрики используют такие станки. А это значит, что наличие автоматического режима и огромная производительность делают свое дело. К минусам можно отнести то, что габариты таких приспособлений довольно большие, а их остановка и новый запуск — это очень проблематично.

Тонкотрубный прокат

Стоит отметить, что при прохождении проката на прошивных станках получаются толстостенные гильзы. После прохождения обработки на этом устройстве заготовку передают в тонкотрубный прокат на такое устройство, как:

  • пилигримовый;
  • автоматический;
  • непрерывный;
  • трехвалковый.

Название каждого из этих агрегатов определено типом раскатного стана, который применяется на этом оборудовании.

Прокатно-вырубной станок

Наиболее известный производитель этого агрегата — это компания Kadzama. Еще это устройство называют валковым прессом. Устройство этой вещи очень простое, а предназначается она для вырубки картонных, бумажных или пластиковых коробок под кондитерские изделия.

К преимуществам этого прибора можно отнести то, что он окупается довольно быстро. Первые 10 000 коробок — это и есть примерная стоимость одного такого станка. Себестоимость готовой продукции, то есть коробок, также очень малая. Платить приходится только за сам исходный материал — картон. Работать с таким типом станка очень просто. Все, что необходимо — это всего две вещи. Сначала кладется лист картона на вырубные ножи, а после крутится подающая ручка. Габариты такого устройства также довольно малы. Установить его можно даже на обычный стол.

Как сделать прокатной станок?

Для того чтобы изготовить прокатный станок для производства профилей, понадобится 3 обязательных вещи — это металл, подшипники и токарный станок. Сама же конструкция станка также довольно простая. Составляющие части цельного прокатного станка — это стол, к которому прикреплен червячный мотор-редуктор. Кроме этого, необходимо закрепить на столе еще 7 дополнительных приемочных клетей. Здесь важно знать, что каждая клеть состоит из нескольких составных частей, а также все они имеют зацепление между собой. То есть каждая клеть соединена со следующей. Еще один нюанс касается роликов. У такой модели станка они съемные, а их крепление осуществляется на валах. Такой тип расположения и сам тип роликов открывает широкие возможности для производства различного профиля по своим габаритам, а также типу продукции. Если есть такое желание, то можно поставить новый вид роликов, которые позволят изготавливать ЛСТК-профиль. Для того чтобы не ошибиться при изготовлении, лучше всего сделать чертеж прокатного станка, прежде чем приступить к его сборке.

Источник

Оцените статью