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
Предназначение
Металлопрокатные станки — механические установки, предназначенные для создания металлических изделий при помощи деформирования сырья в валковых приспособлениях. Оборудование позволяет изготавливать изделия различного типа:
- Сортового проката. К ним относятся прутки и полосы разной геометрической формы, а также фасонные детали, рессорные и ромбические.
- Профиль специального назначения. Металлические изделия в виде уголков, швеллеров, двутавров, а также комбинированные заготовки с меняющимся сечением.
- Прокат в форме тонкого листа до 4 мм, а также толстого листа более 4 мм.
- Трубный профиль с соединением при помощи сварки и бесшовных стыков.
Это интересно: Токарный станок 1М63 — технические характеристики и устройство
Место и назначение прокатного цеха на металлургическом заводе
Современный металлургический завод с полным металлургическим циклом объединяют три основных производства: доменное, сталеплавильное и прокатное. Последнее включает обычно несколько самостоятельных цехов, выпускающих различную продукцию по сортаменту.
Чугун, получаемый в доменных цехах, перерабатывают в конверторах, мартеновских или электрических печах в сталь. Запас жидкого чугуна, обеспечивающий бесперебойную работу сталеплавильных цехов, содержится в отапливаемых хранилищах (миксерах).
Полученные в сталеплавильных цехах слитки поступают в стрипперное отделение, где их извлекают из изложниц и направляют в прокатные цехи.
Технологический процесс производства проката состоит из двух стадий: прокатки слитка в полупродукт и прокатки полупродукта в готовое изделие.
На рис. 42 представлен план расположения основных цехов металлургического завода с полным циклом.
Устройство и принцип работы
Прокатный пресс состоит из трех основных частей:
- Клеть рабочая. В конструкцию данных элементов входят прокатные валки, плиты установки, станина основания, а также проводка.
- Двигатели электрические для передачи движения рабочим элементам.
- Механизмы распределения и преобразования движения. Состоят из шпинделя, муфт и шестерней.
Агрегаты различаются по количеству клетей и размеров рабочих валков:
- 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.
- Широкополосное оборудование содержит до 15 клетей, валки имеют длину до 2,5 м.
- 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:
- В первом случае на литейный 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.
- В результате проката через печи с температурой внутри камеры до 1350 С происходит самостоятельное сваривание краев. На выходе из оборудования получают готовый трубный профиль.
- Третий способ подразумевает изготовление деталей при температуре заготовки соответствующей окружающей среде. Для предотвращения брака, в агрегатах применяют большое количество валков, которые вращаются в противоположном направлении.
Изготовление прокатной установки своими руками
Для профильной трубы своими руками потребуется изготовить небольшой станок, который существенно отличается от промышленных установок по размерам. Это возможно сделать в повседневных условиях при наличии под станок свободного пространства.
При этом можно отметить, что самодельный станок может позволить вам изготовить детали любой сложности. При его помощи вы достаточно легко сможете сделать проволоку любого диаметра, нарезать листовой металл, что предусматривает кровельное покрытие любой крыши, а также множество иных деталей, что часто востребованы в повседневном быту.
Предварительно вам потребуется подобрать подходящие чертежи, чтобы у вас получился самодельный прокатный станок. После этого предстоит подготовить его компоненты, а именно:
- пара мощных стоек из крепкого металла;
- прут из стали, чей диаметр будет не меньше 5 см;
- верхняя плита с гайками М10;
- две шестерни соответствующего размера;
- зубчатое колесо;
- пружины и упоры;
- а также бронзовые подшипники и втулки.
После того как все компоненты у вас имеются в наличии, можно приступать к изготовлению рабочего станка, который при этом будет достаточно мобильный к перемещению:
- При помощи болтов из стоек и металлической плиты собирается некое подобие рабочей клети.
- К этим же стойкам монтируются два рабочих вала. Их предварительно следует выточить из ранее приготовленного стального прута. Также их необходимо закалить, чтобы получить улучшенную прочность металла.
- Нижний вал монтируется между стоек при помощи подготовленных втулок и подшипников. Верхний вал при этом монтируется на специальные ползуны и является подвижным элементом станка. Движение вверх ползунов ограничивается упорами.
- Непрерывное сжатие двух отдельных валов обеспечивается за счет пружины, что удерживает их в постоянном напряжении. Она крепится одновременно к плите, основаниям и непосредственно подвижному верхнему валу.
Важно: для обеспечения работы такого станка необходимо синхронное вращение рабочих валов. Решить эту задачу вы можете при помощи зубчатой передачи, что передает вращающий момент шестерне, которая установлена на нижний вал. Таким образом, при помощи рукояти можно запустить в работу устройство.
Сделанная таким образом установка имеет ручной привод. Для ее работы требуется непрерывное вращение. Если ручной механизм остановится, то соответственно и валы перестанут свое вращение. Таким образом, получается универсальное устройство, на котором можно менять компоненты и тем самым изменять профильную пригодность станка.
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
Прокатные и штампованные профили
В России приняты следующие основные прокатные и штампованные профили, из которых составляются элементы строительных конструкций.
- сталь прокатная угловая равнобокая — ширина полок в от 20 до 200 мм;
- сталь прокатная угловая неравнобокая (рис. 2, б) — ширина полок Вхb = от 30х20 до 200х120 мм;
- балки двутавровые (рис. 2, в) — высота профиля Н от 100 до 600 мм;
- балки двутавровые широкополочные (рис. 2, г) — высота профиля H от 120 до 1000 мм;
- балки двутавровые облегченные — высота профиля Н от 200 до 300 мм;
- швеллеры (рис. 2, д) — высота профиля Н от 50 до 300 мм;
- швеллеры облегченные — высота профиля Н —240 мм;
- сталь полосовая — шириной b от 12 до 200 мм, толщиной от 4 до 60 мм;
- сталь квадратная — размерами от 8х8 до 200х200 мм;
- сталь прокатная круглая — диаметром от 5,5 до 222 мм;
- сталь прокатная широкополосная универсальная (с обкатанными кромками)—шириной от 200 до 1050 мм и толщиной от 4 до 50 мм;
- сталь прокатная толстолистовая — шириной от 500 до 2500 мм. и толщиной от 4 до 60 мм;
- сталь прокатная тонколистовая шириной от 600 до 1400 мм и толщиной от 0,9 до 3,75 мм;
- сталь листовая кровельная (обычная и оцинкованная) — основные размеры листа 710х1420 мм и 1000х2000 мм толщина листа от 0,38 до 0,82 мм;
- сталь листовая рифленая — толщиной (с рифом) от 5 до 10 мм шириной от 710 до 1250 мм;
- сталь листовая волнистая — толщиной от 1 до 1,75 мм;
- сталь прокатная и штампованная специальных профилей для металлических переплетов промышленных, общественных и высотных зданий;
- сталь горячекатанная периодического профиля (рис. 2, е) для арматуры железобетонных конструкций; номера профилей соответствуют диаметрам круглых стержней, равновеликих по площади поперечного сечения (от 12 до 80 мм);
- сталь периодического профиля (сплющенная) холодной бработки для арматуры железобетонных конструкций из круглой стали диаметром от 8 до 28 мм; такая сталь изготовляется двумя способами: а) холодной прокаткой стержня круглой стали между двумя рифлеными валками, причем на стержне образуются вмятины в двух параллельных плоскостях; б) холодной прокаткой стержня круглой стали на специальном стане с зубчатыми валками, причем на стержне образуются вмятины в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (рис. 2, ж). Сталь периодического профиля имеет повышенный расчетный предел текучести 35 кг/мм2 (по сравнению с δтк=24 кг/мм2 для обычной Ст. 3), что дает большую экономию арматурной стали в железобетоне; рифленая поверхность этой стали обеспечивает надежное сцепление с бетоном.
- сталь шпунтовая (для гидротехнических сооружений): а) плоская (рис. 2, з) — ширина B=400 мм; б) корытная (рис. 2, и) — ширина B=400 мм, высоота H=80 мм; в) зетовая (рис. 2, к) — ширина В =400. H = 320 мм.
- трубы стальные разного назначения диаметром от 5 до 1420 мм
Особенности эксплуатации прокатных станков
Предназначение
Оборудование позволяет изготавливать изделия различного типа:
- Сортового проката. К ним относятся прутки и полосы разной геометрической формы, а также фасонные детали, рессорные и ромбические.
- Профиль специального назначения. Металлические изделия в виде уголков, швеллеров, двутавров, а также комбинированные заготовки с меняющимся сечением.
- Прокат в форме тонкого листа до 4 мм, а также толстого листа более 4 мм.
- Трубный профиль с соединением при помощи сварки и бесшовных стыков.
Устройство и принцип работы
Прокатный пресс состоит из трех основных частей:
- Клеть рабочая. В конструкцию данных элементов входят прокатные валки, плиты установки, станина основания, а также проводка.
- Двигатели электрические для передачи движения рабочим элементам.
- Механизмы распределения и преобразования движения. Состоят из шпинделя, муфт и шестерней.
Агрегаты различаются по количеству клетей и размеров рабочих валков:
- 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.
- Широкополосное оборудование содержит до 15 клетей, валки имеют длину до 2,5 м.
- 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:
- В первом случае на литейный 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.
- В результате проката через печи с температурой внутри камеры до 1350 С происходит самостоятельное сваривание краев. На выходе из оборудования получают готовый трубный профиль.
- Третий способ подразумевает изготовление 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.
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:
- Обжимное оборудование. Позволяют изготавливать слитки из стали весом до 25 тонн. Из рабочих клетей выходит деталь квадратного или прямоугольного сечения.
- Станки непрерывного прессования для заготовительного материала. В результате эксплуатации таких механизмов дорабатывают плиты из стали в специальный профиль и листы.
- Рельсобалочные прокатывают блюмы в рельсы, швеллера и балки больших размеров. В промышленности применяют станы ступенчатого и последовательного вида.
- Сортовые станки используют для производства металлических деталей разного сорта.
- В процессе изготовления проволоки в цехе устанавливают проволочные станы, они делятся на ступенчатые, полунепрерывные и непрерывные.
- При помощи листопрокатного станка обрабатываются слябы. Применяются толстолистовые, широкополосовые, а также с моталками.
- 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:
- Производительность выпуска готовой продукции, автоматизация процесса, надежность и качество профиля.
- Применение дополнительных установок, для обеспечения автоматического проката.
Преимущества и недостатки
К достоинствам метода проката относят:
- повышенную производительность;
- широкий ассортимент готовой продукции;
- использование программного управления для автоматизации процесса.
Среди отрицательных показателей стоит отметить:
- Использование прокатных станков требует затрат на сырье и электроэнергию, а также обслуживание оборудования.
- После проката необходима дополнительная обработка.
- Для прессования заготовки следует разогревать.
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.
Изготовление проката
Сортовой прокат изготовляют в следующей последовательности. Нагретый слиток поступает сначала в прокатку на блуминг, который представляет собой полностью механизированный мощный реверсивный дуостан. На блуминг подаются слитки весом 4—15 т. Прокатный слиток разрезают и получают заготовки (блумсы) квадратного сечения или прямоугольного сечения (слябы). Блумсы поступают далее на заготовочные станы, где осуществляется прокатка заготовки для сортовых станов, или непосредственно на крупносортные и рельсо-балочные станы.
Рельсо-балочные станы катают рельсы, балки и швеллеры крупных номеров. Сортопрокатные станы катают: круглую, квадратную, полосовую сталь, швеллеры и двутавры средних и малых номеров, уголки равнобокие и неравнобокие. Проволочные станы катают круглую катанку диаметром от 10 до 5 мм для изготовления проволоки.
Чтобы получить при прокатке изделия сложного профиля (уголки,- швеллеры и т. п.), на рабочей поверхности валков делаются вырезы (ручьи).
Кроме блумингов имеются прокатные станы — слябинги, которые из плоского слитка катают слябы (заготовки прямоугольного сечения); затем из сляб на листопрокатных станах получают листы. Вес слитков для листового проката достигает 50 т (для прокатки толстых броневых листов). В строительном деле применяется главным образом прокатная низкоуглеродистая сталь.
Принцип выбора
При покупке оборудования обращают внимание на следующее:
- Производительность выпуска готовой продукции, автоматизация процесса, надежность и качество профиля.
- Применение дополнительных установок, для обеспечения автоматического проката.
Преимущества и недостатки
К достоинствам метода проката относят:
- повышенную производительность;
- широкий ассортимент готовой продукции;
- использование программного управления для автоматизации процесса.
Среди отрицательных показателей стоит отметить:
- Использование прокатных станков требует затрат на сырье и электроэнергию, а также обслуживание оборудования.
- После проката необходима дополнительная обработка.
- 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.
Это интересно: Плоскошлифовальные станки — конструкция и способы шлифовки металла
Плюсы самодельного устройства
В конечном счете все, что вам потребуется для изготовления такого универсального устройства, можно купить по небольшой стоимости в любом строительном магазине либо подобрать нужные компоненты из старых давно забытых вещей, а также подобрать чертежи. В любом случае цена такого станка очень быстро себя окупит, так как изготовить на нем можно детали любой сложности с минимальными затратами на расходный материал.
Важно: аренда прокатного станка обойдется в круглую сумму, из-за чего вы можете размещать объявления и неплохо зарабатывать на своем устройстве.
Сделанная работа достаточно быстро окупается, так как вы можете изготавливать любые детали. Вот лишь небольшой их список:
- профтрубы;
- металлические направляющие для профиля под гипсокартон;
- покрытия для фальцевой кровли;
- элементы для металлосайдинга;
- металлические листы квадратной и прямоугольной формы;
- дополнительные крепления для сайдинга;
- провод для электрической проводки.
Все эти самоделки пригодятся вам при строительстве нового дома или его ремонте. Как показывает практика, листогибочные самодельные станки крайне востребованы, так как их схема не требует сложного изготовления, но при этом позволяет изготавливать массу полезных и нужных деталей.
Видео: прокатный станок своими руками.
Основное оборудование прокатного производства
Основное оборудование прокатного производства — это прокатные станы и валки. Прокатным станом называется технологический комплекс последовательно расположенных машин и агрегатов, предназначенных для пластической деформации металла в валках (собственно прокатки), дальнейшей его обработки, отделки (правки, обрезки кромок, резки на мерные изделия и пр ) и транспортировки.
Рис. 5. Схема прокатки двумя валками
Прокатные валки (рис. 5) являются основной частью прокатного стана: они обжимают металл 1 и придают ему требуемую форму. Прокатный валок состоит из бочки 4 (гладкой или с ручьями), шеек 3, расположенных с обеих сторон бочки и опирающихся на подшипник валка, трефов 2, предназначенных для соединения валка со шпинделем. Концы валков могут быть плоскими или цилиндрическими (со шлицами или шпоночными канавками)
Валки изготовляют из отбеленного чугуна или легированной стали (хромоникелевой и хромомолибденовой) и тщательно шлифуют; стальные валки калят. Валки имеют твердость от 150 до 800 НВ по Бринеллю. Стальные валки бывают литые или кованые. Кованые валки прочнее литых Применяют предварительно напряженные составные валки В настоящее время появились твердосплавные валки небольших размеров (например, из сплавов ВК6, ВК8 и др. ). Валки бывают диаметром от 3 до 1500 мм имеют длину бочки до 5000 мм.
Шейки прокатных валков вращаются во вкладышах из текстолита, пластифицированной древесины подшипников скольжения или в роликовых подшипниках качения, устанавливаемых в подушках клетей. Текстолитовые вкладыши смазывают и охлаждают водой.
Устройства, обеспечивающие деформацию металла в валках, называют основным оборудованием, а оборудование для остальных технологических операций — вспомогательным оборудованием.
К основному оборудованию относятся:
- рабочая клеть и ее узлы и детали (валки, подшипники, нажимное и уравновешивающее устройство, установочные устройства валков в осевом направлении, валковая арматура и пр. ) . Определяющими характеристиками рабочей клети являются диаметр и длина бочки прокатных валков;
- электродвигатель прокатного стана;
- передаточные механизмы, обеспечивающие передачу вращения от двигателя к рабочим валкам (шпиндели, главные и коренные муфты, редукторы, маховики, шестеренная клеть)
Кинематическая схема прокатного стана представлена на рис. 6. В рабочей клети между валками 1, расположенными в подушках с подшипниками, прокатывается заготовка 2 Вращательное движение валкам передается от главного электродвигателя 8 через редуктор 7 с маховиками 6, муфты 5, шестеренную клеть 4 и шпиндели 3
Рис. 6. Кинематическая схема трехвалкового прокатного стана
Рис. 7. Классификация рабочих клетей прокатных станов: а — дуо; б — трио сортовые; в — трио листовые; г — кварто листовые; д — кварто для прокатки рулонов; е — многовалковая (шестивалковая); ж — многовалковая (двадцативалковая); з — универсальная; и — специальная
В зависимости от конструкции и расположения валков рабочие клети прокатных станов подразделяют на шесть групп: дуо, трио, кварто, многовалковые, универсальные и специальной конструкции. Клети дуо (двухвалковые) бывают реверсивные (прокатка ведется в обе стороны) и нереверсивные (в одну сторону) (рис. 7) .
Клети трио (трехвалковые) чаще всего нереверсивные. Прокатка на таких станах ведется вперед между нижним и средним валками и назад — между верхним и средним.
Клети кварто (четырехвалковые) имеют четыре валка (рис. 8), расположенных друг над другом, из них два рабочих валка меньшего диаметра и два опорных — большего диаметра.
Многовалковые клети имеют пять и более валков.
Рис. 8. Стан кварто для холодной прокатки ленты: 1 — привод подающей моталки; 2 — прокатываемая лента; 3 — электродвигатель привода валков; 4 — редуктор; 5 — шпиндели; 6 — поддерживающие валки; 7 — рабочие валки; 8 — барабан приемной моталки
Рис. 9. Непрерывный рельсобалочный стан на (КНР)
В зависимости от расположения рабочих клетей прокатные станы подразделяются на одноклетьевые, линейные, последовательные, полунепрерывные и непрерывные (рис. 9). Непрерывные станы являются наиболее совершенными. Благодаря автоматизации скорость прокатки может достигать 60 м/с.
Рабочая клеть является основным узлом прокатного стана. В клети осуществляется прокатка металла. Она состоит (рис 10) из двух станин 5 с приливами (лапами) 2, плитовин 1, на которые опираются станины, установочных труб 9, соединяющих станины, крышки 3, прокатных валков 10, подушек нижнего 7, среднего 6 и верхнего 4 валков и подшипников для них, механизма 8 для установки валков в вертикальной плоскости и в осевом направлении и устройства 11 для уравновешивания нижнего валка. Кроме этого есть валковая арматура (линейки, проводки, пропуски и пр. ), устройства для смазки, охлаждения или нагрева валков.
В опорах (подушках) находятся вкладыши скольжения или подшипники качения для шеек валков. Станины изготовляют двух типов — закрытые и открытые (с крышкой). Закрытые станины лучше обеспечивают точность прокатываемого профиля, но у такого стана затруднена замена валков Но есть конструкции открытых станин с клиновым креплением крышки (рис 1 61), имеющие высокую надежность и по жесткости приближающие открытую станину к станинам закрытого типа.
Рис. 10. Общий вид клети трио крупносортного стана 500
Рис. 11. Клиновое крепление крышки станины
Помимо прокатных клетей с горизонтально расположенными валками, широкое применение находят клети, в которых одновременно имеются горизонтальные и вертикальные валки для обжатия проката со всех сторон без кантования.
Для прокатных станов применяют двигатели постоянного или переменного тока (асинхронные и синхронные). Поскольку число оборотов быстроходных двигателей обычно не соответствует числу оборотов валков в прокатных клетях, между двигателями и клетями устанавливают редукторы. В прокатных клетях вращающий момент двигателя необходимо распределить между несколькими валками. Для этого применяют шестеренные клети. Крутящий момент от двигателя к валкам передается при помощи шпинделей и муфт.
Шестеренные клети и редукторы
В тех случаях, когда каждый прокатный валок приводится во вращение индивидуальным двигателем (современные блюминги, слябинги и толстолистовые станы кварто), не требуется никаких зубчатых передач. Все остальные прокатные станы должны иметь зубчатые передачи в шестеренных клетях и редукторах.
Шестеренная клеть состоит из главных шестерен, станины, подшипников для главных шестерен (подушки, залитые баббитом, подшипники качения) и системы сопел и трубопроводов, обеспечивающих подачу обильной смазки трущимся деталям.
Главные шестерни имеют зубчатый венец, шейки (цапфы) и трефы, изготовленные как одно целое из стали 40, 45 или 40Х с поверхностной закалкой зубьев. Шестерни работают при больших нагрузках (часто динамических) и высоких скоростях. Число зубьев принимается от z = 18 до z = 29, нарезка шевронная.
Станина шестеренной клети представляет собой цельную или состоящую из двух половин коробку, отлитую из модифицированного чугуна или стали. В процессе работы шестеренных клетей особое внимание уделяется непрерывной подаче достаточного количества смазки на зубья и шейки главных шестерен под давлением 0,2. . . 0,5 МПа.
Редукторы между шестеренной клетью и электродвигателем применяют в том случае, если их установка и затраты на эксплуатацию оправдывают разницу в стоимости и эксплуатационных расходах тихоходного и быстроходного двигателей В зависимости от передаточного числа редукторы, используемые в прокатных станах, бывают одно-, двух-, а иногда и трехступенчатыми.
Соединительные устройства, передающие крутящий момент от двигателя через редуктор и шестеренную клеть к валкам, представлены муфтами и шпинделями различной конструкции.
Ведущая шестерня шестеренной клети соединяется с ведомым валом редуктора или с валом двигателя (если редуктор отсутствует) посредством муфты, которую обычно называют главной. Наибольшее распространение получили зубчатые, а также эластичные или упругие муфты.
Валки двух соседних клетей линейного стана, а также главные шестерни и рабочие валки в условиях незначительного их перемещения в вертикальной плоскости соединяются между собой муфтами и шпинделями трефового типа, что допускает возможность работы шпинделя с некоторым перекосом (1. . . 2°) . При значительных перемещениях валков в вертикальной плоскости, когда ось шпинделя составляет значительный угол с горизонтальной плоскостью, для привода валков используют шарнирные шпиндели с подшипниками качения, устроенные по принципу шарнира Гука, которые могут передавать крутящий момент прокатки валкам от шестеренной клети при перекосе шпинделей до 10 12°
Поскольку шпиндели при длине в десятки метров имеют значительный вес, их уравновешивают с помощью грузов или пружин.
