Прокатні верстати: огляд, види, характеристики

Прокатні верстати - це найважливіше устаткування в отриманні металу в тій формі, в якій він необхідний. Про них і піде мова в статті.

Загальні відомості

На сьогоднішній день метал - це найбільш поширений матеріал, з якого виготовляється величезна кількість різноманітних речей, починаючи з невеликих побутових деталей і закінчуючи великими промисловими об'єктами. Однак є дуже важливий пункт, про який знають не всі. Просто виплавити метал, а після перетворити його в зливок недостатньо. Після формування злитка будь-метал передається в прокатний цех. Єдине обладнання, яке є в таких цехах, - це прокатні верстати. Саме ці пристрої і надають потрібну форму, яка підійде для подальшого застосування металу. Варто відзначити, що це обладнання є одним з найстаріших на сьогоднішній день. Однак за роки його застосування верстат зарекомендував себе з настільки хорошої сторони, має настільки хорошими характеристиками і показником продуктивності, що його використовують і донині.

Пристрій верстата

По суті, пристрій прокатного верстата не є складним або важким в обслуговуванні, збірці або ремонті. Єдина мета цього пристрою в тому, що воно надає форму зливків металу. Іншими словами, в прокатний цех надходять великі злитки, а під час проходження через прокатний станок він надає їм форму більш звичного, листового металу. Для того щоб досягти такого ефекту, конструкція прокатного верстата має два вальці, які постійно обертаються в бік один одного. З точки зору технологічного процесу ця робота вважається досить простий. До того ж, постійне поліпшення технологій дозволило внести безліч поліпшень і модифікацій в роботу цього пристрою. Завдяки цим змінам в даний час все обладнання такого типу здатний працювати в повністю автоматичному режимі.

Прокатка

Прокатний станок для металу виконує ще одну дуже важливу функцію. Він не просто надає форму листа. При проходженні злитка через цю машину метал стає більш однорідним і більш щільним по своїй структурі. Це відбувається з-за того, що вальці повністю затирають або замикають всі тріщини або порожні простору, які цілком могли бути утворені на злитку. Ще один важливий момент - процес перетворення або прокатки металу в листову форму проходить кілька етапів і за участю кількох типів машин. Первинної прокаткою займаються блюминговие і слябинговие пристрою. Варто зазначити, що перш ніж відправити злиток в прокатку на ці верстати, його необхідно трохи підігріти. Підвищення температури металу дозволить збільшити пластичність матеріалу при його прокатки. Якщо говорити про продуктивність таких машин, то вона величезна. Один верстат здатний виробити близько 6 млн т. металу за рік. Це з урахуванням того, що вага злитків, що надходять в прокат, може перебувати в межах від 1 до 18 тонн.

Блюмінг або слябінг

Перш ніж вступити в прокат, злитки нагріваються в спеціальних колодязях. Температура, яка підтримується в таких пристроях, може досягати 1800 градусів за Цельсієм. Після проходження колодязя використовується електрокар, який, власне, і видає розігрітий злиток в прокат блюмінга або слябінга. Відмінність між цими верстатами полягає в те, що блюмінг володіє всього двома вальцями, а ось слябінг чотирма. Важливо розуміти, що проходження цього етапу і сам процес обробки є лише первинними, оскільки на виході з блюмінга або слябінга злиток все ще не має повноцінної форми листового матеріалу. Ці агрегати призначені для того, щоб сформувати бруски. В залежності від своєї форми і розміру отриманий матеріал розділяється на цвітіння або сляби. Важливе зауваження - застосування блюмингових або слябингових прокатних верстатів здійснюється тільки на тих промислових об'єктах, де метал надалі буде переливатися в виливниці.

Загальна характеристика верстата

Прокатні стани - пристрої, що мають гладкі вальці, через які пропускають метал з метою додання йому листової форми. В даний час існує величезний асортимент цих пристосувань. Найбільша відмінність між верстатами полягає у формі вальців. Приміром, існує агрегат, який спочатку зроблений під виробництво рейок. Форма його вальців ще при виробництві верстата була підготовлена саме під виконання цієї задачі. Також важливо розуміти, що верстат володіє декількома парами вальців, через які проходить метал. Постійний прогрес призвів до того, що всі типи пристроїв здатні працювати в постійному автоматичному режимі. Швидкість, з якою кліті протягують злиток крізь верстат, може досягати рекордних 290 км/ч. Продуктивність такого прокатного стану в рік досягає декількох мільйонів тонн. На сьогоднішній день більшу популярність набирають такі агрегати, як ливарно-прокатні. Перевага полягає в те, що вони можуть виступати окремої повноцінної лінією виробництва, на відміну від звичайних прокатних станів. В даний час існують такі види верстатів, як заготівельні, листові, смугові, сортові, а також деякі види здатні виробляти дріт або балки.

Прокат труб

Ще одна велика категорія прокатних верстатів призначається для випуску не листового металу, а металевих труб. Існує всього три основних види прокатного верстата для труб, які використовуються в даний час. До них відносяться прошивні, розгортальні і обробні верстати.
Якщо говорити про прошивних станах, то у них може бути три різних види вальців, що використовуються для виконання прокату. Існують бочкоподібні, грибоподібні і дискові вальці. Пристрій, що має перший тип, тобто бочкоподібний, характеризується тим, що ці елементи машини мають форму з подвійною конусністю з діаметром від 450 до 1000 мм. Обидві деталі розташовуються в горизонтальній площині, а ось по вертикальній осі можна відрегулювати кут подачі від 5 до 18 градусів і більше.

Гвинтовий прокат

Прокатний станок для профільної труби також може виконувати гвинтову обробку металу. При виконанні цього типу операції у валках з подвійним конусом в металі створюють силу і дотичне напруження. Важливо відзначити, що радіальне напруження заготовки може досягати досить великих величин, що створює порожнину невеликого діаметру, яка має нерівними стінками. Для того щоб отримати отвір з необхідним діаметром і при цьому уникнути наявності нерівностей, а зробити рівні стінки, необхідно проводити прокат на оправці. Під оправку розуміють інструмент конусоподібної форми, який розташовується на кінці стрижня між валками по шляху руху заготовки з металу. Для кріплення стрижня з такою оправленням є спеціальний упор. Коли метал рухається вперед, він прошивається цієї оправою, яка проходить через отвір, розширюючи і вирівнюючи його. Відгуки про прокатному верстаті для профільної труби зібрати досить проблематично, так як такі агрегати використовуються в основному тільки великими підприємствами. Однак тут саме використання саме цих агрегатів вже говорить про те, що вони працюють стабільно і добре. Іншими словами, висновки можна зробити на підставі того, що величезний проміжок часу всі металообробні фабрики використовують такі верстати. А це означає, що наявність автоматичного режиму і величезна продуктивність роблять свою справу. До мінусів можна віднести те, що габарити таких пристроїв досить великі, а їх зупинка і новий запуск - це дуже проблематично.

Тонкотрубний прокат

Варто відзначити, що при проходженні прокату на прошивних верстатах виходять товстостінні гільзи. Після проходження обробки на цьому пристрої заготівлю передають у тонкотрубний прокат на такий пристрій, як:

пилигримовий;

автоматичний;

безперервний;

трехвалковий.

Назва кожного з цих агрегатів визначено типом раскатного стану, який застосовується на цьому обладнанні.

Прокатно-вирубний верстат

Найбільш відомий виробник цього агрегату - це компанія Kadzama. Ще цей пристрій називають валковим пресом. Пристрій цієї речі дуже просте, а призначається вона для вирубки картонних, паперових або пластикових коробок під кондитерські вироби. До переваг цього приладу можна віднести те, що він окупається досить швидко. Перші 10000 коробок - це і є приблизна вартість одного такого верстата. Собівартість готової продукції, тобто коробок, також дуже мала. Платити доводиться тільки за сам вихідний матеріал - картон. Працювати з таким типом верстата дуже просто. Все, що необхідно - це всього дві речі. Спочатку кладеться аркуш картону на вирубні ножі, а після крутиться подає ручка. Габарити такого пристрою досить малі. Встановити його можна навіть на звичайний стіл.

Як зробити прокатної верстат?

Для того щоб виготовити прокатний станок для виробництва профілів, знадобиться 3 обов'язкових речі - це метал, підшипники і токарний верстат. Сама ж конструкція верстата також досить проста. Складові частини цілісного прокатного верстата - це стіл, до якого прикріплений черв'ячний мотор-редуктор. Крім цього, необхідно закріпити на столі ще 7 додаткових приймальних клітей. Тут важливо знати, що кожна клітина складається з декількох складових частин, а також всі вони мають зачеплення між собою. Тобто кожна кліть з'єднана з наступною. Ще один нюанс стосується роликів. У такій моделі верстата вони знімні, а їх кріплення здійснюється на валах. Такий тип розташування і сам тип роликів відкриває широкі можливості для виробництва різного профілю за своїми габаритами, а також типом продукції. Якщо є таке бажання, то можна поставити новий вид роликів, які дозволять виготовляти ЛСТК-профіль. Для того щоб не помилитися при виготовленні, краще всього зробити креслення прокатного верстата, перш ніж приступити до його складання.