Вальцовочный станок (валковая машина, вальцы) представляет собой универсальное оборудование, используемое в сфере строительства и ремонта для гибки различных металлов.
1 Зачем нужны вальцовочные агрегаты и какими они бывают?
Такие станки применяются на любом современном предприятии для производства из листового металла конических, овальных и цилиндрических изделий. Процедура изготовления подобных конструкций называется вальцеванием. Она дает возможность получать любые трубы, заготовки для последующей штамповки, разнообразные готовые изделия из металла.
Простое вальцовочное оборудование также используется в быту, когда требуется своими руками сделать желоба, дымоходы, трубы, воздуховоды, прочие изделия для кровельных и строительных работ. Современные валковые машины позволяют работать практически с любыми металлами. Они без проблем сгибают листы из , легированных и углеродистых сплавов, алюминия, чугуна.
Имеются и модели вальцовочного оборудования, которые работают с поликарбонатными заготовками.
Все описываемые нами агрегаты для гибки листового металла делят на следующие группы:
- ручные;
- электромеханические;
- гидравлические.
Ручной станок может монтироваться на стойке (напольный) либо на верстаке (настольный). Он не имеет механического привода, поэтому для выполнения работ на нем требуется применять мускульную силу. Ручные станки очень просты в использовании. Их элементарная конструкция обеспечивает высокую надежность эксплуатации оборудования на протяжении длительного времени.
Ручные вальцы предназначены для получения труб и других изделий из листового металла толщиной до 1,5–2 миллиметров. Они легкие и компактные, что позволяет переносить их и применять непосредственно на объекте выполнения тех или иных работ (кровельных, ремонтных). А главное, им не нужно электричество. По цене настольный и напольный ручной агрегат всегда предпочтительнее электромеханического.
Станки с электрическим мотором, оснащенным редуктором, более эффективны в эксплуатации. Они облегчают и значительно ускоряют процесс гибки труб. Электромеханический агрегат устанавливается стационарно в соответствующем цехе предприятия и применяется для обработки металла толщиной до 4 миллиметров.
Гидравлическое оборудование относится к тяжелому классу. Оно используется для изготовления труб и иных конструкций в промышленных масштабах на энергомашиностроительных, судостроительных и машиностроительных комбинатах. По своему техническому потенциалу гидравлический станок превосходит электромеханический и ручной в несколько раз. На гидравлике можно производить трубы из листов металла толщиной до 8 миллиметров. Нередко гидравлическое оборудование оснащается программным управлением.
2 Немного о конструкции и принципе работы станков
Основной узел описываемых станков – литая станина. Делают ее из стали или чугуна. На станину монтируется специальный деформационный механизм, состоящий из нескольких (3–4) валков. Два валка являются неподвижными, вращение в процессе работы совершают третий и, если есть, четвертый. Подвижные валы, кроме того, могут перемещаться по вертикали.
Верхний валок фиксируется на станине по схеме, дающей возможность быстро снять его при необходимости либо оперативно настроить для производства труб с разным сечением. Регулировка данного элемента конструкции выполняется единым винтом барашкового типа. При наличии канавок на рабочих валках на них можно сгибать не только трубы, но и прутки или толстую проволоку. Ручной станок для гибки металла обычно имеет три валка, электромеханический – 3–4. А вот гидравлические установки всегда выпускаются с четырьмя валками.
Процесс изготовления труб на любом агрегате при этом по-настоящему прост:
- сначала лист металла посредством специальной рукоятки на станке зажимают между средним и крайним валом;
- затем прижимают третьим валком к ним заготовку;
- начинают вручную вращать валки либо запускают электродвигатель.
Проходя через валы с определенной скоростью, металл сгибается под нужными углами. Чтобы сделать своими руками трубы или желоба вполне достойного качества, можно приобрести ручной станок. По большому счету, его даже нет необходимости покупать (хотя стоят они и недорого), так как можно собрать самодельный агрегат и эффективно использовать его для выполнения мелких работ. О том, как это сделать, смотрите следующий раздел статьи.
3 Простой самодельный агрегат для вальцовки металла
Изготовить своими руками такой станок сможет каждый, кто поставит перед собой подобную задачу. Мы очень коротко опишем, из каких материалов и как именно можно сделать самодельный агрегат. Сначала требуется взять каркас из труб либо изогнутый профиль, который будет выполнять функцию станины.
Затем подготавливаем профиль П-образной формы (идеально, когда материалом для него служит закаленная сталь) для изготовления вертикальной опоры нашего оборудования. Деформирующий узел станка для вальцевания размещается в открытой (верхней) части профиля. Зафиксировать его можно при помощи струбцины, на которую нанесена резьба. Под станиной закрепляют нижнюю часть П-профиля.
После этого берем передаточную цепь, без которой вальцовое устройство не будет работать, и монтируем ее на звездочки. Здесь важно хорошо натянуть цепочку и обязательно проверить легкость ее хода.
Потом устанавливаем ручку подачи и крепим к станине весь механизм, используя подшипники качения. Вы сделали простейший ручной станок для вальцевания своими руками! Желательно предусмотреть в его конструкции специальный механизм, позволяющий выполнять регулировку зазора между валами. Тогда вы сможете производить обработку металла разной толщины.
Несложно изготовить своими руками и более сложный вальцовочный механизм. В интернете сейчас есть немало материалов по данному вопросу. Найдите сайт с соответствующей информацией, посмотрите на чертежи самодельных установок и сделайте своими руками то оборудование, которое идеально подойдет вам.
4 Популярные марки ручных станков
Современный рынок оборудования для металлообработки способен удовлетворить любые запросы. Каждый может найти нужный ему станок за вполне приемлемую стоимость. Несложно приобрести и недорогую компактную установку для гибки труб своими руками, и профессиональный напольный агрегат для крупного производственного цеха либо скромной частной мастерской.
Ассортимент механических вальцовочных станков с электродвигателем не менее впечатляющий. Востребованные электромеханические валковые машины производятся уже указанными фирмами, а также российскими заводами. Опишем несколько популярных моделей такого оборудования:
Как видим, выбор вальцовочного оборудования в настоящее время очень хорош. Легко можно приобрести и профессиональные станки для использования на производствах, и любительские агрегаты для бытового применения.
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.
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 , 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 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).
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.
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.
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 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 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.
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.
- Листогиб вальцовый – станок, который используется для деформирования листового проката. Чаще всего этот агрегат применяется для изготовления тонкостенных деталей. Например, отливов или желобов.
- 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.
- 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:
- две шестерни;
- две стойки;
- зубчатое колесо;
- пружины;
- втулки;
- подшипники.
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.
- 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 участвуют не только российские компании, но и представители других стран.
Читайте другие наши статьи: