Прокатный стан что это
ПРОКА́ТНЫЙ СТАН
Том 27. Москва, 2015, стр. 570-571
Скопировать библиографическую ссылку:
ПРОКА́ТНЫЙ СТАН, машина или линия машин (агрегат) для обработки давлением ( прокатки ) металлов и др. материалов между вращающимися валками. Осн. элемент П. с., обеспечивающий изменение формы заготовки в результате пластич. деформации, – рабочая клеть. Клеть состоит из прокатных валков, подшипников, станины, механизма установки валков в заданное положение, проводок для направления (задачи) металла при входе и выходе из валков, устройств для передачи вращения от электродвигателя к валкам – редуктор, шпиндели, муфты (рисунки 1, 2). В линии П. с. устанавливают неск. клетей (черновых, чистовых), если в валках одной клети не удаётся расположить необходимое число калибров (ручьёв) для достижения требуемого изменения формы или обеспечить высокую производительность. В черновых клетях осуществляется максимально допустимое для обрабатываемого материала обжатие и в значит. степени формируется профиль проката, в чистовых – заключит. стадия прокатки. Линия П. с. включает также систему автоматич. управления станом и комплекс вспомогат. оборудования, предназначенного для выполнения разл. операций (транспортировки заготовки, задачи её в соответствующий калибр, правки, очистки поверхности, резки, смотки и размотки рулонов и др.).
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:
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:
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 станы – основные виды и конструкция
В металлургической промышленности широкого применяются различные металлические изделия. Многие детали производят в результате обработки сырья повышенным давлением после нагрева, для этого применяют прокатный станок.
Металлопрокатные станки — механические установки, предназначенные для создания металлических изделий при помощи деформирования сырья в валковых приспособлениях.
Предназначение
Металлопрокатные станки — механические установки, предназначенные для создания металлических изделий при помощи деформирования сырья в валковых приспособлениях. Оборудование позволяет изготавливать изделия различного типа:
Устройство и принцип работы
Прокатный пресс состоит из трех основных частей:
Агрегаты различаются по количеству клетей и размеров рабочих валков:
В промышленности выделяют три метода обработки металлического сырья до приобретения им необходимой геометрической формы:
Технические характеристики
Прокатные станки имеют характеристики, которые отличают их от аналогов:
Станок прокатный
Особенности эксплуатации прокатных станков
Предназначение
Оборудование позволяет изготавливать изделия различного типа:
Устройство и принцип работы
Прокатный пресс состоит из трех основных частей:
Агрегаты различаются по количеству клетей и размеров рабочих валков:
В промышленности выделяют три метода обработки металлического сырья до приобретения им необходимой геометрической формы:
Технические характеристики
Прокатные станки имеют характеристики, которые отличают их от аналогов:
Разновидности
По количеству расположенных в рабочей клети валков и их размещению станки проката делятся на такие типы:
Прокатные прессы различают по расположению клетей:
В зависимости от типа продукции, которую выпускают в процессе прессования заготовок установки делятся на такие разновидности:
Принцип выбора
При покупке оборудования обращают внимание на следующее:
Преимущества и недостатки
К достоинствам метода проката относят:
Среди отрицательных показателей стоит отметить:
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:
Соблюдение требований безопасности при эксплуатации оборудования предупредит возможные травмы и несчастные случаи. В результате проката на исправных станках потребитель получает материал высокого качества.
Принцип выбора
При покупке оборудования обращают внимание на следующее:
Преимущества и недостатки
К достоинствам метода проката относят:
Среди отрицательных показателей стоит отметить:
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.
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:
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
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 заводе «Аншан» (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.
Что такое прокатка
Прокаткой называют вид обработки давлением, при котором металл пластически деформируется вращающимися гладкими или имеющими нужные канавки (ручьи) валками. Взаимное расположение валков и заготовки, форма и число валков могут быть различными. При этом получают прокат — готовые изделия или заготовки для последующей обработки ковкой, штамповкой, прессованием, волочением или резанием.
Рис. 1. Виды прокатки: а — продольная; б — поперечная; в — поперечно-винтовая
Блюмы поступают на заготовочные станы, производящие заготовку — квадрат со скругленными углами, идущий на сортовой горячекатаный прокат (рис 2) простой формы: квадратный (а) со стороной до 200 мм, круглый (б) диаметром до 250 мм, полосовой (в) прямоугольного сечения размерами до 200 х 60 мм, шестигранный (г) и др. — и фасонный: угольники (д), тавры (е), двутавры (ж), швеллеры (з), рельсы (и) и др. Точность поперечного размера сортового горячекатаного проката соответствует 13-17-му квалитету.
Рис. 2. Профили сортовой стали: а — квадратный; б — круглый; в — полосовой; г — шестигранный; д — угольник; е — тавр; ж — двутавр; з — швеллер; и — рельс
Периодический прокат (рис. 3, а) имеет переменную по длине площадь поперечного сечения и является заготовкой для массового и крупносерийного производства.
Специальный прокат, так же как и периодический, предназначен для изготовления конкретной детали, например колеса железнодорожного транспорта (рис. 3, б).
Рис. 3. Прокатка: а — периодическая; б — специальная
Круглые слитки поступают на прошивные станы продольновинтовой прокатки (рис. 4, а), где в заготовке 2 при обжатии ее в валках 1 вскрывается полость, выглаживаемая пробкой 3. Между основными валками заготовка удерживается с помощью поддерживающих валков 4. В результате получается бесшовная гильза, которая затем на автоматических (рис. 4, б) или на пилигримовых станах (рис. 4, в) прокатывается в бесшовные трубы.
Рис. 4. Прокатка бесшовных труб
Прокатный стан
Полезное
Смотреть что такое «Прокатный стан» в других словарях:
прокатный стан — В металлургии машина или система машин для осуществления прокатки. Оборудование прокатного стана для деформирования металла называется основным, а для прочих операций — вспомогательным (транспортные рольганги, пилы, ножницы, моталки и т.п.) … Справочник технического переводчика
ПРОКАТНЫЙ СТАН — в металлургии машина или система машин для осуществления прокатки. Классифицируются по назначению (заготовочные, листовые, полосовые, сортовые, в т. ч. балочные и проволочные, трубопрокатные и деталепрокатные); по технологическому процессу… … Большой Энциклопедический словарь
Прокатный стан — – разновидность конвейерной технологии, в которой формование изделий осуществляется в принудительном непрерывном режиме, а туннельные камеры ярусного типа непосредственно примыкают к формовочной части технологической линии и (или)… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
прокатный стан — [(rolling) mill] комплекс машин и механизмов для пластической деформации металла в валках прокаткой. Оборудование прокатного стана для деформирования металла называется основным, а для прочих операций вспомогательными (транспортирующие рольганги … Энциклопедический словарь по металлургии
ПРОКАТНЫЙ СТАН — в металлургии система машин (агрегат) для обработки давлением металлов между вращающимися валками (т. е. для прокатки), а также для выполнения вспомогат. операций (транспортирование исходной продукции со склада к нагреват. печам и к валкам стана … Большой энциклопедический политехнический словарь
Прокатный стан — Маленький прокатный станок для ювелирных дел … Википедия
прокатный стан — агрегат для обработки давлением (прокатки) металлов и других материалов между вращающимися валками. Представляет собой систему машин, выполняющих, помимо прокатки, ряд вспомогательных операций: транспортирование заготовок со склада к… … Энциклопедия техники
прокатный стан — (в металлургии), машина или система машин для осуществления прокатки. Классифицируются по назначению (заготовочные, листовые, полосовые, сортовые, в том числе балочные и проволочные; трубопрокатные и деталепрокатные); по технологическому процессу … Энциклопедический словарь
ПРОКАТНЫЙ СТАН — [(rolling) mill] в металлургии машина или система машин для осуществления прокатки. Оборудование прокатного стана для деформирования металла называется основным, а для прочих операций вспомогательным (транспортные рольганги, пилы, ножницы,… … Металлургический словарь