Ковочные вальцы

Схема прокатки

Схема вальцовки

№

Изображение

Описание

Конструктивные недостатки

Критерий развития

Улучшенные показатели качества

1

Прокатный стан с ручным приводом, приводным был только нижний валок, предназначен стан для прокатки олова.

Несинхронное движение валков, затруднение с захватом металла валками, требующее больших усилий от ручного привода.

Привод для второго валка.

• Появилась возможность прокатки плоского листа.

• Первый прототип устройства для прокатки металлов.

2

1530г. Дж.А. Панхьюз, прокатный стан с плоскими валками, с раздельным приводом двух валков.

Процесс был совмещен с волочением.

Невозможность совмещения процессов, т.к. усилие для волочения значительно меньше усилия необходимого для прокатки.

• Развитие идеи совмещения процессов при прокатке

• Совмещения приводов двух валков

• Появился привод второго валка.

• Зародилась идея совмещения прокатки с калибровкой профиля.

3

1615г. Саломон де Ко, устройство называлось “плющильный станок” для сглаживания оловянных листов.

Появилась возможность регулировки межосевого расстояния валков (засчет винтов С и D на рисунке)

4

1629г. Джованни Бранка, ”вальцево- чеканочный стан”.

Одновременная прокатка и чеканка монет.

Применим только для монет или поковок малых размеров.

Совершенствование привода

• Применение зубчатой передачи для совмещения вращения двух валков.

• Привод осуществлялся засчет теплого воздуха поступающего на лопатки колеса от кузнечного очага.

5

1639г., Щвейцария (появление технологии в 1575г., Австрия)

Изготовление монет с применением гравированных валков с дальнейшей вырубкой монет с рисунком из листа.

Низкая производительность

• Появление гравированных валков.

• Для привода использовалась мускульная сила животных.

6

1691г. Прокатный стан снабдили механизмом для изменения направления вращения валков при помощи системы шестерен.

• Появление реверса валков

• Повышение производительности

• Задатки автоматизации процесса

7

1719г. В.И.Геннин, “плющильный и резательный стан” для производства железных прутков.

Плющильные и резательные валки сменялись в зависимости от необходимой операции.

Валки стали кованными или отливались из чугуна.

Совмещение в одном устройстве прокатных и разделительных валков без остановки процесса для замены.

• В качестве опор валков стали применяться подшипники.

• Возможна регулировка межосевого расстояния

• Применяется в качестве привода гидравлическое колесо

• Стало возможным обрабатывать железо.

8

Вторая половина 18 века.

“плющильный и резательный стан”

Деревянные части конструкции станов заменяются на металлические.

Совмещение в одном устройстве прокатных и разделительных валков без остановки процесса для замены.

• Повышение прочности конструкции.

• Повышение производительности

• Стали применять воду для охлаждения валков.

9

Начало 18 века.

Прокатка металла с ручьями (калибрами), для получения заготовок для дальнейшего волочения. Реверсивный привод. Применялись валки ромбической и овальной формы. Металл подавался в рабочую область вручную клещами.

Добиться непрерывной прокатки

• Применение валков для получения профилей

• Замена свободной ковки, повышение производительности

• Первый прототип ковочных вальцев

10

Середина 18 века.

Начало применение парового двигателя в качестве привода валков.

Потери энергии, низкий КПД

Сложность конструкции.

• Уменьшение габаритов конструкции привода

• Повышение произодительности

11

Конец 19- Начало 20 века.

Начало применения электропривода.

• Повышение мощности, надежности, компактности и экономичности станов

12

Первые десятилетия 20 века.

Начало применения раздельного электропривода для каждого валка.

• Увеличение мощности привода валков

• Улучшение качества изделий

13

Середина 20 века.

Внедрение ЭВМ в процесс управления станами и вспомогательными процессами.

Сложность реализации

• Увеличение производительности

14

Консольные ковочные вальцы(1951-1952),

Применяются для изготовления фасонных заготовок под горячую штамповку

• Отсутствие регулировки межцентрового расстояния рабочих валков

• Недостаточная ширина валков

• Малая скорость вращения валков.

• Дополнительные опоры (стяжки) на концах консолей, а также наличие устройств компенсации зазоров в зубьях передаточных шестерен повышающих точность

15

Быстроходные консольные ковочные вальцы

Регулировка межосевого расстояния:

• Высокая скорость вращения раб. валков засчет применения противораспорной серьги

• Регулировка межосевого расстояния эксцентриковыми втулками

• Автоматическое включение вальцев от заготовки

Большая ширина рабочих валков (равных диаметру)

16

Двухопорные ковочные вальцы

Менее удобны в обслуживании и более сложны для крепления штампов.

Исключить ручное манипулирование заготовкой, не используя автоматический манипулятор.

• Большая жесткость по сравнению с консольными из-за применения двух опор

• Появился наладочный режим работы ковочных вальцев

17

Двухклетьевые ковочные вальцы

Консольного типа

• Относительная регулировка валков разных клетей

• Автоматическое устройство подачи заготовок

• Непрерывный процесс вальцовки увеличивающий производительность

18

Рис. Трехклетевые автоматические ковочные вальцы

Многоклетьевые ковочные вальцы.

Оси валков каждой последующей клети повернуты по отношению к предыдущей на 90°, а по отношению к горизонту на 45°.

• Сложность конструкции

Трудность наладки на совмещение периодов заготовки.

• Оснащены цепным толкателем