Прокатный станок для металла

Особенности эксплуатации прокатных станков

В металлургической промышленности широкого применяются различные металлические изделия. Многие детали производят в результате обработки сырья повышенным давлением после нагрева, для этого применяют прокатный станок.

Прокатный станок

Предназначение

Металлопрокатные станки — механические установки, предназначенные для создания металлических изделий при помощи деформирования сырья в валковых приспособлениях. Оборудование позволяет изготавливать изделия различного типа:

1. Сортового проката. К ним относятся прутки и полосы разной геометрической формы, а также фасонные детали, рессорные и ромбические.
2. Профиль специального назначения. Металлические изделия в виде уголков, швеллеров, двутавров, а также комбинированные заготовки с меняющимся сечением.
3. Прокат в форме тонкого листа до 4 мм, а также толстого листа более 4 мм.
4. Трубный профиль с соединением при помощи сварки и бесшовных стыков.

Устройство и принцип работы

Прокатный пресс состоит из трех основных частей:

1. Клеть рабочая. В конструкцию данных элементов входят прокатные валки, плиты установки, станина основания, а также проводка.
2. Двигатели электрические для передачи движения рабочим элементам.
3. Механизмы распределения и преобразования движения. Состоят из шпинделя, муфт и шестерней.

Агрегаты различаются по количеству клетей и размеров рабочих валков:

1. Станки для толстого металла имеют в конструкции до двух рабочих отсеков с валками длиной от 3 м до 5,5 м. При этом дополнительно могут быть установлены вертикальные валки, которые служат для обработки боковых кромок.
2. Широкополосное оборудование содержит до 15 клетей, валки имеют длину до 2,5 м.
3. Универсальные прокатные прессы состоят из 5 отсеков, а длина валов до 1,5 м.

В промышленности выделяют три метода обработки металлического сырья до приобретения им необходимой геометрической формы:

1. В первом случае на литейные агрегат устанавливают приспособление для проката, получают начальный контур детали до полной кристаллизации. Недостатком способа считают необходимость сохранения высокой температуры до окончания обработки, а также дополнительная точная обкатка.
2. В результате проката через печи с температурой внутри камеры до 1350 С происходит самостоятельное сваривание краев. На выходе из оборудования получают готовый трубный профиль.
3. Третий способ подразумевает изготовления деталей при температуре заготовки соответствующей окружающей среде. Для предотвращения брака, в агрегатах применяют большое количество валков, которые вращаются в противоположном направлении.

Технические характеристики

Прокатные станки имеют характеристики, которые отличают их от аналогов:

• вид изготавливаемого профиля на определенной установке может быть трубный, сортовой, а также тонко- и толстолистовой;
• диапазон толщины металла, предназначенного для проката— от 0,4 мм до 200 мм;
• необходимое сырье для проката;
• показатель производительности, от данного фактора зависит выбор станка перед покупкой, а также подготовка сырья;
• количество рабочих клеток с валками для необходимого профиля;
• диаметр рабочих валов для проката, а также их полезная длина;
• номинальное напряжение — 220 В/ 380 В;
• показатель мощности применяемого электродвигателя — от 2,2 кВт и выше;
• размеры установки в сборе;
• полная масса всего оборудования в комплексе;
• наличие реверсирования в прокатном стане.

Станок прокатный

Разновидности

По количеству расположенных в рабочей клети валков и их размещению станки проката делятся на такие типы:

• двухвалковые — в конструкции имеют парные механизмы для прессования, которые могут вращаться в разные стороны;
• трехвалковые — содержат по три вала в каждой клети;
• четырехвалковые — состоят из двух пар рабочих деталей;
• многовалковые — имеют в конструкции от 4 и более валков, а в универсальных их используют в вертикальном положении, иногда их устанавливают в промежутках между горизонтальными;
• валки, смонтированные под углом к поверхности металлической заготовки.

Прокатные прессы различают по расположению клетей:

• оборудование с расположением рабочих механизмов в одну линию называют линейными;
• в ступенчатых установках клети устанавливают в несколько линий параллельно основному потоку;
• оборудование для непрерывного и полунепрерывного проката, с помощью таких станков в промышленности добиваются высокой производительности.

В зависимости от типа продукции, которую выпускают в процессе прессования заготовок установки делятся на такие разновидности:

1. Обжимное оборудование. Позволяют изготавливать слитки из стали весом до 25 тонн. Из рабочих клетей выходит деталь квадратного или прямоугольного сечения.
2. Станки непрерывного прессования для заготовительного материала. В результате эксплуатации таких механизмов дорабатывают плиты из стали в специальный профиль и листы.
3. Рельсобалочные прокатывают блюмы в рельсы, швеллера и балки больших размеров. В промышленности применяют станы ступенчатого и последовательного вида.
4. Сортовые станки используют для производства металлических деталей разного сорта.
5. В процессе изготовления проволоки в цехе устанавливают проволочные станы, они делятся на ступенчатые, полунепрерывные и непрерывные.
6. При помощи листопрокатного станка обрабатываются слябы. Применяются толстолистовые, широкополосовые, а также с моталками.
7. Трубопрокатное оборудование производит бесшовные и сварные трубы. В процессе проката применяют два уровня обработки. Первоначально из круглого бруска производят пустотелую гильзу, далее из нее изготавливают трубу необходимого диаметра.

Принцип выбора

При покупке оборудования обращают внимание на следующее:

1. Производительность выпуска готовой продукции, автоматизация процесса, надежность и качество профиля.
2. Применение дополнительных установок, для обеспечения автоматического проката.

Преимущества и недостатки

К достоинствам метода проката относят:

• повышенная производительность;
• широкий ассортимент готовой продукции;
• использование программного управления для автоматизации процесса.

Среди отрицательных показателей стоит отметить:

1. Использование прокатных станков требует затрат на сырье и электроэнергию, а также обслуживание оборудования.
2. После проката необходима дополнительная обработка.
3. Для прессования заготовки следует разогревать.

Повышенная производительность

Производители и цена

На металлургических предприятиях применяют оборудование от зарубежных и отечественных производителей. Российские компании стараются не уступать иностранным конкурентам. Цена прокатных станов зависит от изготовителя. Стоимость начинается от нескольких тысяч и доходит до 5–6 миллионов рублей. На цену также влияют производительность, тип готового профиля, а также количество клетей и валков.

Эксплуатация

Для обеспечения безопасной эксплуатации оборудования необходимо:

• устанавливать автоматическую систему контроля за процессом проката;
• перед запуском проверять исправность установки;
• движущиеся части и механизмы следует ограждать;
• проводить обслуживание подшипниковых соединений и роликов;
• зоны подверженные действию высоких температур снабжать дополнительной вентиляцией.

Соблюдение требований безопасности при эксплуатации оборудования предупредит возможные травмы и несчастные случаи. В результате проката на исправных станках потребитель получает материал высокого качества.

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.

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.

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».

Прокатные станки

Прокатный станок представляет собой специальное оборудование, которое используется в металлургической промышленности и предназначено для обработки металлической заготовки путем протягивания ее через специальные валки.

При помощи прокатного стана получают такие изделия, как прокатный металлический лист, квадратные или круглые балки, проволоку. В дальнейшем из этих материалов создаются сложные механизмы и машины.

Прокатные станки для листового металла

Прокатные станки, при помощи которых получают листовой металл, относятся к так называемым сортовым станам.

Такие станки могут быть:

• крупносортными;
• среднесортными;
• рельсопрокатными.

Лисовые прокатные станы могут работать методом горячего или холодного деформирования, при этом с их помощью можно получать металлические плиты толщиной от 50 до 350 мм, листовой металл от 3 до 50 мм, и металлические полосы от 1,2 до 20 мм. После того, как изделие готово, продукцию сматывают стандартными рулонами весом 50 тонн.

Прокатные станки для профильных труб

Прокатные станки, с помощью которых можно получить профильные трубы специалисты делят на три вида.

1. Листогиб вальцовый – станок, который используется для деформирования листового проката. Чаще всего этот агрегат применяется для изготовления тонкостенных деталей. Например, отливов или желобов.
2. Станки трехвальцевые – эти устройства позволяют деформировать не только лист, но и трубы. С помощью оборудования обрабатывают и профильный прокат. Мощность этого оборудования определяется генератором прижимного усилия. Если станок работает от гидравлического привода, в таком случае он может деформировать даже тавровые направляющие.
3. Станки с четырьмя вальцами – наиболее мощный агрегат подобного типа. Такое оборудование позволяет изготовить даже кольцевой профиль. Именно такие станки применяются на промышленных предприятиях с массовым производством.

Ручные прокатные станки

Ручной прокатный станок позволяет в домашних условиях получать специфические металлические заготовки, проволоку или, например, рихтовать металлические пластины.

В конструкцию ручного прокатного станка входят:

Ручной прокатный станок может быть универсальным, благодаря тому, что на агрегате можно использовать валы разной конструкции. Так, если поставить валы со специальными канавками можно делать проволоку, а установка дисковых ножей позволяет резать металл.

Производство прокатных станков

Производством прокатных станков занимаются многие компании в разных странах мира.

Прокатная линия включается такое оборудование, как:

• главная линия прокатного стана;
• нагревательные печи;
• системы, позволяющие снимать окалину;
• оборудование для резки, транспортировки, смотки, маркировки, упаковки.

Современное прокатное оборудование должно иметь характеристики, позволяющие получать продукцию необходимого качества, при этом оно должно быть достаточно компактным, универсальным, экономичным и энергоемким.

Немаловажным фактором классного оборудования является его производственная гибкость, способность быстро перестраиваться на другой продукт, долговечность и возможность простого обслуживания.

Производители и поставщики прокатных станков

Прокатное оборудование для металлургического комплекса представляет собой сложные системы, при производстве которых применяются самые современные технологии. Среди мировых брендов, выпускающих прокатные станки, выделяются следующие предприятия.

• ОАО «Электростальский завод тяжелого машиностроения» – единственное российское предприятие, изготовляющее подшипники жидкостного трения для прокатных станов.
• ГК «БОРА» – крупный производитель линий и другого автоматизированного оборудования для обработки тонколистового металла в России.
• «НПП Мехатроника» – российское предприятие проводит проектирование прокатных станов и изготовление прокатных станов по индивидуальным заказам.

Если говорить о мировых производителях, то можно отметить компании:

• MS COSTRUZIONI SRL, Италия. Это предприятие занимается выпуском сложного оборудования и станков для металлургической промышленности. Среди прочего фирма занимается производством прокатных станов различной мощности.
• ELEKTROMASHSTAN, Испания. Завод выпускает прокатные станки, позволяющие производить металлический лист, трубу, профиль. Компания имеет развитую сеть по продаже своего оборудования и хорошо известна во многих странах мира.
• Luoyang Sennuo Precision Bearing Co., Ltd Китай. Это предприятие разрабатывает и производит станки самого разного назначения в том числе и прокатный стан. Нужно отметить что несмотря на хорошее качество компания продает свое оборудование по вполне приемлемым ценам.

Где можно купить прокатный станок

Познакомиться с производителями прокатного оборудования для дальнейшего сотрудничества можно на специализированных мероприятиях (выставках, ярмарках). Купить прокатные станки можно у компаний-поставщиков и в интернете.

Среди наиболее известных сайтов, предлагающих подобное оборудование, специалисты отмечают следующие торговые площадки:

• prostanki.com. На сайте можно найти предложения по продаже прокатных станков разной мощности начиная с ручных и заканчивая мощным промышленным оборудованием;
• kovkapro.com. На этом ресурсе можно заказать прокатное оборудование для небольших предприятий и частного пользования;
• pulscen.ru. Данный сайт предлагает широкий ассортимент прокатных станков. На сайте можно выбрать оборудование для оснащения большого завода или маленькой фабрики.

Прокатные станки на выставке

Промышленные компании имеют возможность ознакомиться с самыми современными образцами прокатного оборудования на специализированных выставках.

Обычно на таких мероприятиях свою продукцию демонстрируют известные иностранные и отечественные производители.

Кроме того, здесь можно познакомиться с самыми передовыми технологиями в области металлообработки. Например, в выставке «Металлообработка» участвуют не только российские компании, но и представители других стран.