ПромГруппа Планета ПромГруппа Планета ПромГруппа Планета ПромГруппа Планета ПромГруппа Планета
ГЛАВНАЯ КАТАЛОГ ПРАЙС КОНТАКТЫ СТАТЬИ ФОТОАЛЬБОМ НОВОСТИ
ГЛАВНАЯ -> СТАТЬИ - > Вальцы и валковые машины. Классификация
Меню

ГЛАВНАЯ
Гильотины
Пресс-ножницы
Машины листогибочные
Пресса механические
Станки резки и правки арматуры
Токарные станки
Настольные токарные станки
Сверлильные станки
Точильно-шлифовальные станки
Сверлильные станки
Фрезерные станки
Токарные станки
Фрезерные станки с ЧПУ
Токарные станки с ЧПУ
Настольные станки с ЧПУ
Ленточные пилы
Заточные и шлифовальные
Гибочное оборудование
Оснастка и инструмент
Оборудование для художественной ковки металла
Оборудование
Изготавливаемые изделия
Наша продукция
Ножи к КПО
Запчасти к КПО и станкам
Комплектующие к КПО и станкам
Паспорта к КПО и станкам
Счетчики жидкости ППО,ДД, ППВ, ППТ, pressol
Фильтры жидкости ФЖУ, ФГУ,ФГ, ГУ
Клапаны
Установки перекачки нефтепродуктов
Ремонт и поверка счетчиков
Контроль топлива на бензовозе
Запчасти к счетчикам ППО, ППВ, ППТ, фильтрам ФЖУ, ГУ
Электрооборудование
Электродвигатели и электронасосы
Ограничители перенапряжения ОПН
Комплектующие для производства ОПН
Арматура контактной сети железных дорог

Информация

Наши реквизиты
Статьи
Фотогалерея
Прайс
О Компании
Карта сайта
Е-mail






Вальцы и валковые машины. Классификация

Принцип действия и классификация.
Важным преимуществом технологических процессов с локальным очагом пластического деформирования является возможность изготовления изделий при использовании обычных КШМ небольшой мощности. Примерами такой обработки могут быть широко распространенные операции гибки, раскатки, вальцовки, разрезки, обжима, протяжки и др.
Принцип действия оборудования, предназначенного для деформирования заготовки с локальным очагом пластической деформации, основан на вращательном, а в некоторых случаях на возвратно-поступательном движении рабочего органа.
КШМ, у которых исполнительный механизм или рабочий орган совершает вращательное движение, относят к классу ротационных машин (рис. 1).
По технологическому назначению эти машины подразделяют на гибочные, правильные, дисковые ножницы, ковочные вальцы, ротационно-ковочные, радиально-обжимные, пружинонавивочные, сферодвижные и раскатные.
По конструктивному признаку в зависимости от исполнительного механизма их подразделяют на валковые, роликовые, дисковые, шпиндельные и кривошипно-ползунные.
Гибочные машины
Ротационные машины подразделяют в зависимости от схемы расположения рабочих органов или их размеров. Так, гибочными машинами можно осуществлять гибку, используя три валка, расположение которых может быть симметричным или асимметричным.

Рис. 1. Классификация ротационных валковых машин.
Симметричное расположение (рис. 2, а) позволяет изгибать заготовки при меньших значениях деформирующей силы и крутящего момента, но концы заготовки при этом остаются прямыми. Длина неизогнутых участков равна половине расстояния между боковыми валками. При асимметричном расположении этих валков (рис. 2, б) только один передний конец заготовки остается прямым. Для получения полностью изогнутой заготовки нужно дважды пропускать ее через валки.
Недостатком асимметричного расположения валков является необходимость приложения больших значений деформирующей силы, крутящего и изгибающего моментов.

Рис. 2. Схемы расположения валков в трех- (а, б) и четырехвалковой ротационной машине.
В зависимости от расположения валков трехвалковые гибочные машины называют симметричными и асимметричными. Первые применяют для гибки толстых листов, вторые - тонких и средних.
Наличие в гибочной машине четырех валков (роликов) исключает недостатки трехвалковых машин и позволяет получать изгиб заданной кривизны без увеличения деформирующей силы по сравнению с трехвалковой симметричной машиной. При гибке в четырехвалковой машине (рис. 2, в) заготовку зажимают между средними валками и изгибают боковыми. Существуют также трехвалковые машины, у которых относительное положение валков (роликов) можно изменить.
На листогибочных машинах изгибают заготовки толщиной от долей миллиметра до 150 мм. Наибольшие размеры поперечных сечений заготовок -5000х150 мм. Такие листы изгибают при температуре горячей обработки.
Парнороликовые, или профилегибочные, машины применяют для изготовления различного рода гнутых профилей. Ролики в этих машинах устанавливают парами последовательно, с определенным шагом. Пропуская заготовку через ту или иную пару, формируют определенный изгиб заготовки. В результате прохождения ее через все ролики машины получается заданный профиль.
Конструктивные особенности гибочных валковых машин определены их технологическим назначением (гибка листового или сортового проката) и схемой гибки. Специализированные машины снабжены программными устройствами или работают в полуавтоматическом цикле.
Листогибочные машины.
Трехвалковые гибочные машины в зависимости от расположения валков подразделяют на симметричные, асимметричные и комбинированные.
Основным узлом симметричной листогибочной машины (рис. 3) является станина из сварной рамы 1 и литых чугунных стоек 6. Средний 4 и боковые 5 валки опираются на подшипники скольжения, расположенные в стойках станины; боковые валки приводные. Привод, механизмы запрокидывания и регулировки положения среднего валка установлены на раме станины. Привод состоит из реверсивного электродвигателя, червячного редуктора и зубчатой передачи.

Рис. 3. Схема симметричной листогибочной машины.
Расстояние между боковыми валками в данной конструкции неизменно. Существуют конструкции гибочных машин, у которых это расстояние можно изменять. В этом случае конструкция усложняется, но расширяется диапазон выполняемых гибочных работ при изменении толщины листов и радиусов гибки.
Механизм запрокидывания среднего валка ручной и состоит из штурвала 7, нажимного винта 8, траверсы 9, двух колонок 10 и нажимной колодки 11. Нажимная колодка соединена с шаровым концом среднего валка. При вращении штурвала в ту или другую сторону винт ввинчивается или вывинчивается из неподвижной траверсы. Консольный конец среднего валка опускается или поднимается, поворачиваясь вокруг оси 3 (рис. 4). У крупных машин механизм запрокидывания имеет электропривод.
Механизм для откидывания подшипника состоит из двух отводных рычагов 3 (см. рис. 3) и червячной передачи, приводимой в движение штурвалом 2. В откинутом положении подшипник 1 (см. рис. 4) уравновешен противовесом, в рабочем - фиксируется цилиндрической шпонкой 2.
Механизм регулировки положения среднего валка состоит из отдельного реверсивного электродвигателя, редуктора, червячной и винтовой передачи. В механизме регулировки предусмотрена кулачковая муфта. При включении ее средний валок можно устанавливать наклонно, что необходимо для формирования конических поверхностей. Для повышения жесткости боковых валков в корпусе 12 (см. рис. 3) установлены опорные валки. Корпус катков может перемещаться по раме станины вдоль их осей.

Рис. 4. Схема листогибочной машины с отводным валком.
Конструкция асимметричной трехвалковой гибочной машины отличается от рассмотренной тем, что у нее средний валок неподвижный, передний боковой можно смещать в вертикальном направлении на величину, несколько большую, чем максимальная толщина изгибаемой заготовки, а задний боковой - перемещать в стойках станины для обеспечения изгиба заготовок на заданный радиус. Приводными являются средний или передний боковые валки.
В комбинированных трехвалковых гибочных машинах возможно создание симметричной и асимметричной схем гибки. Одна из возможных схем регулировки предусматривает перемещение среднего валка в вертикальном и горизонтальном направлениях. Механизм регулировки состоит из подшипника и рамки. Корпус подшипника может перемещаться в горизонтальном направлении относительно рамки, смещающейся в вертикальном направлении. Привод механизма регулировки аналогичен приводу для симметричных машин. Рамка заднего подшипника может поворачиваться относительно оси, освобождая валок при запрокидывании. Другая схема регулировки предусматривает возможность изменения положения боковых валков в вертикальном направлении. Поскольку эти валки регулируемые, то в движение они приводятся при помощи шарнирных шпинделей, что существенно усложняет конструкцию.
Четырехвапковые гибочные машины имеют добавочный средний нижний валок, снабженный пружинным предохранителем. Механизмы регулировки положения валков в этих машинах аналогичны рассмотренным выше. Приводным является средний верхний, а в некоторых случаях оба средних валка. Некоторые конструкции четырехвалковых гибочных машин имеют гидропривод для вспомогательных механизмов.
Сорто- и профилегибочные машины. По принципу действия они подобны листогибочным, но отличаются консольным расположением роликов. Оси роликов горизонтальны или вертикальны (существуют конструкции с наклонным расположением роликов). Механизмы регулировки имеют ручной или электрический привод. В конструкции роликовой машины, разработанной в Центральном бюро кузнечного машиностроения, боковые ролики приводные, средний - регулируемый.
Сортогибочные машины могут иметь асимметричное расположение роликов, а в некоторых случаях их изготовляют с четырьмя роликами.
Профилегибочные (парнороликовые) машины. Они предназначены для изготовления разнообразных профилей и труб из листового проката. Число пар роликов зависит от сложности формируемого профиля (в существующих профилегибочных машинах оно не превышает 20). Ролики располагают в последовательности формирования профиля. Профилегибочная машина состоит из станины, на которой установлены головки с роликами. Головки могут быть открытого или закрытого типа. Недостаток головок открытого типа - большая металлоемкость при равной жесткости, преимущество - удобство обслуживания. В связи с этим машины с головками открытого типа применяют при меньших номинальных усилиях, а закрытого - при больших.
Расстояние между верхними и нижними роликами регулируют перемещением верхних. Описание механизма регулировки аналогично приведенному выше для гибочных машин.
Ролики приводятся в движение от электродвигателя через червячно-шестеренную передачу и общий вал. Частота вращения роликов определяется скоростью подачи заготовки, которая не превышает 25 м/мин. Листовой прокат для гибки поставляют в рулонах, поэтому в профилегибочных машинах применяются ножницы для разрезания изготовленных профилей на заданную длину.
Правильные машины
Правку проката можно проводить на правильных машинах при наличии не менее пяти валков (роликов), расположенных в два параллельных или непараллельных ряда. При параллельном расположении валков (рис. 5, а) правка возможна, если последний из них имеет индивидуальную регулировку.

Рис. 5. Схемы параллельного (о) и непараллельного (б) расположения валков
При непараллельном расположении ряды устанавливают под углом (рис. 5, б). В этом случае на выходе из валков листовой (сортовой, профильный) прокат не перегибается, поэтому отсутствует необходимость индивидуальной регулировки последнего валка. Наибольшее распространение правильные машины с непараллельным расположением валков получили для правки тонких листов.
Для правки толстых листов применяют 5...7-валковые машины, а для правки тонких - 9...17-валковые. Существуют современные конструкции правильных машин и с 29 валками.
Правку сортового или профильного проката осуществляют на роликовых машинах, которые не имеют принципиальных отличий от валковых. В зависимости от формы сортового или профильного проката ролики имеют ручьи (калибры) соответствующей формы. Особенность правки такого проката - исправление пространственной кривизны заготовки. Для этого ролики устанавливают в вертикальной и горизонтальной плоскостях или правку осуществляют за несколько переходов с поворотом проката на 90°.
Правят преимущественно в холодном состоянии, поскольку при остывании после горячей правки возможно коробление заготовки. Конструкции правильных машин отличаются особенностями, вызванными различием линейных параметров.
Правильные машины для листовых заготовок. Эти машины различаются числом валков и их расположением. В любой правильной машине должно быть нечетное число валков. Наиболее распространены машины с числом валков от 3 до 13. Правильные машины с непараллельными рядами валков применяют для правки листов, толщина которых менее 3 мм, с параллельными рядами - для листов, толщина которых более 4 мм.
Станину 1 правильной машины с параллельными рядами валков (рис. 6) выполняют разъемной закрытого типа, состоящей из двух стоек, верхней и нижней поперечин. Нижний ряд валков 5 устанавливают в станине, верхний 4 -в подвижной поперечине 2. Приводные валки 5 через шарнирные шпиндели соединены с шестеренной клетью привода, который, как и у прокатных станов, установлен отдельно. Подвижную поперечину можно располагать на разной высоте, что позволяет регулировать прогиб заготовок при правке. Перемещение подвижной поперечины осуществляется от самостоятельного привода, установленного на верхней поперечине и состоящего из электродвигателя, червячного редуктора 3 и винта с гайкой. Для малых правильных машин этот привод ручной.

Рис. 6. Схема правильной машины с параллельным расположением валков.
Диаметр валков определяют по требованиям технологии, поэтому их жесткость в большинстве случаев недостаточна. Для ее увеличения в конструкции предусмотрены опорные ролики, устанавливаемые в один или несколько рядов.
Подшипники правильных валков и опорных роликов глухие с бронзовыми вкладышами. Входной и выходной валки неприводные. В машинах с непараллельными рядами для регулировки межосевого расстояния по высоте и наклона верхнего ряда валков предусмотрены соответствующие механизмы. В этих машинах расстояние между валками больше, поэтому сильно искривленные листы ввести трудно.
Для обеспечения надежного введения листа в конструкции предусмотрены подающие парные валки, установленные на кронштейне. Верхний валок имеет компенсирующее устройство пружинного или пневматического типа. Привод подающих валков осуществляется через цепную передачу или шарнирные шпиндели. Другие элементы конструкции правильных машин с непараллельными рядами валков налогичны рассмотренным выше.
В некоторых случаях правильные машины используют для «дрессировки» листового проката, в результате чего характеристики пластичности листовых заготовок улучшаются. С этой целью в машине предусмотрен гибочный валок, вертикальное перемещение которого значительно больше, чем у других, и осуществляется специальным рычажным механизмом.
Правильные машины для сортового и профильного проката. В принципе эти машины не отличаются от листоправильных. Однако их конструкция имеет некоторые отличия, вызванные особенностями технологии и размерными параметрами. Сортовой прокат в отличие от листового может быть искривлен в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Следовательно, править его нужно в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Если ролики правильной машины расположены только горизонтально, то правку осуществляют в результате двух пропусков заготовки через машину с промежуточным поворотом заготовки на 90°. Если же правильная машина имеет ролики в горизонтальном и вертикальном направлениях, то правку осуществляют за один пропуск. Ввиду различной конфигурации формы поперечного сечения и размеров сортового и профильного проката ролики правильной машины имеют соответствующую калибровку. Часто ролики содержат несколько калибровочных ручьев, позволяющих проводить правку различных форм проката без их перестановки и регулировки машины.
Размеры рабочего пространства сортоправйльных машин невелики, что позволяет применять станину открытого типа. Это облегчает доступ к рабочему пространству, упрощает замену роликов. Однако жесткость станины открытого типа меньше, чем закрытого при одинаковой металлоемкости. Станины открытого типа используют для машин малых и иногда средних размеров. Машины крупных размеров изготовляют только со станинами закрытого типа.
Для упрощения захвата заготовок роликами сортоправильные машины снабжены направляющими роликами с вертикальным и горизонтальным расположением осей. В некоторых конструкциях машин предусмотрена возможность изменения расстояния между осями роликов, что увеличивает диапазон размеров прутков, которые можно на них править.
Дисковые ножницы.
Дисковые ножницы используют для резки с малыми усилиями и по криволинейному контуру. Однодисковыми ножницами заготовку разрезают между вращающимся и поступательно движущимся диском и режущей кромкой прямого ножа. Ножницы с двумя дисковыми ножами в зависимости от расположения их осей по отношению к заготовке обладают широкими возможностями.
Наибольшие возможности у дисков с наклонным расположением осей. Дисковые ножницы предназначены для продольной и фигурной резки листового материала (листа, ленты).

Рис. 7. Дисковые ножницы.
Станина дисковых ножниц двухстоечная открытого типа (рис. .7). Ее отливают из серого чугуна или сваривают из листов стального проката. Привод состоит из электродвигателя, клиноременной передачи и редуктора и установлен между стойками станины. Для ножниц с наклонным расположением осей дисков в передаточном механизме применяют шарнирный шпиндель. Для выбора зазоров между верхним и нижним дисками при их износе предусмотрен механизм регулировки (ручной), позволяющий смещать диски в вертикальном и горизонтальном направлениях.
Ковочные вальцы
Наибольшее распространение получили консольные открытые (рис. 8, а) и двухопорные закрытые ковочные вальцы (рис. 8, б). Комбинированные вальцы (на одной станине размещены и консольные, и двухопорные вальцы) пока используют реже. Основные части ковочных вальцов - станина, валки и привод.

Рис. 8. Схемы открытых (а) и закрытых (б) ковочных вальцов
Валки большинства современных конструкций имеют радиальную (изменение межцентрового расстояния), угловую и осевую регулировки, электропневматическую муфту включения, ленточный тормоз и маховик в приводе. Привод ковочных вальцов включает электродвигатель, клиноременную передачу, редуктор, зубчатую или шпиндельную передачу. Зубчатая передача в отличие от шпиндельной не обеспечивает значительной радиальной регулировки валков. При шпиндельной передаче электродвигатель и редуктор размещены на отдельной раме (аналогично правильным машинам). Подшипники валков ковочных вальцов устанавливают в рамках, которые могут перемещаться в вертикальных пазах стоек станины. В некоторых конструкциях консольных и двухопорных ковочных вальцов предусматривают подвижный ползун, который используют как ножницы для отрезки мерной заготовки после вальцовки или для выполнения штамповочных работ (оттяжки хвостовиков напильников и др.).
Консольные ковочные вальцы позволяют устанавливать кольцевые секторы штампов по диаметру до 500 мм, двухопорные закрытые - по диаметру до 900 мм. Деформирующая сила при вальцовке на наиболее мощных консольных вальцах не должна превышать 400 кН, а на двухопорных вальцах - 2 МН.
Ковочные вальцы иногда оснащают автоматическими подачами или манипуляторами для подачи заготовки в рабочее пространство. Станины ковочных вальцов выполняют сборными из стоек, установленных на сварных рамах и стянутых стяжными болтами, либо литыми коробчатого сечения. Материал литых станин или стоек - сталь Л35. Рамы отливают из чугуна СЧ 21.
Ротационно-ковочные и радиально-обжимные машины: общие сведения.
Шпиндельные ротационные машины по принципу действия отличаются от валковых. Рабочие органы шпиндельных ротационных машин - это бойки, которые совершают поступательное движение относительно шпинделя и наносят удары по заготовке в процессе вращения шпинделя или обоймы. Шпиндельные ротационные машины называют ротационно-ковочными, поскольку на них осуществляют ковку заготовок. Схема действия подобной машины приведена на рис. 9. При вращении шпинделя под действием центробежных сил бойки прижимаются к обойме, а при набегании на ролики движутся к центру и производят деформирование заготовки.
Ковка на ротационно-ковочной машине может осуществляться при неподвижном шпинделе и вращающейся обойме.
В этом случае предусматривают некоторые устройства, например пружины для возвращения бойков в исходное перед ударом положение.
Осуществима и схема машины с вращающимися шпинделем и обоймой.
Ротационно-ковочные машины позволяют изготовлять изделия высокой точности и качества поверхности, с отверстием и без отверстий, переменного и постоянного сечения по длине. Эти машины применяют для производства стволов нарезного оружия - автоматов, винтовок и т.п.

Рис. 9. Схема действия ротационно-ковочной машины
Принцип действия ротационно-ковочной машины основан на преобразовании вращательного движения передаточного механизма в возвратно-поступательное рабочих органов (ползунов) с использованием кулачковых механизмов. Преобразование энергии вращательного движения привода в работу деформации заготовки определяет наличие жесткой кинематической связи между движущимися частями ротационно-ковочной машины. Изменение скорости движения рабочих органов задано профилем кулачков, следовательно, скорость ползунов в процессе рабочего хода - заданная величина.
На ротационно-ковочных машинах с вращающейся обоймой можно изготовлять изделия квадратного, треугольного и прямоугольного поперечных сечений. Однако это преимущество связано с большим усложнением конструкции: для возвращения бойков в исходное положение в таких машинах нужно устанавливать пружины.
Степень обжатия при ковке на ротационно-ковочных машинах можно регулировать, если обойма с конической внутренней поверхностью перемещается вдоль оси при неподвижных шпинделе и роликах. В результате ползуны машины отводятся от оси шпинделя или подводятся к ней.
Шум, производимый ротационно-ковочными машинами при работе, препятствует их широкому распространению. Причина шума - в соударении ползунов с кулачками обоймы. Попытка ликвидации его при помощи изоляции обоймы от станины (установка пластмассовых дисков и колец) пока не привела к желаемому результату.
Ротационно-ковочные машины
Типовая конструкция ротационно-ковочной машины с вращающимся шпинделем приведена на рис. 10. На задней стороне ее станины 1 установлен электродвигатель. Клиноременной передачей 7 движение от него передается на маховик, закрепленный на шпинделе 5, который вращается в подшипниках 6. В пазах шпинделя размещены ползуны 3. Ролики 4 с сепаратором установлены в неподвижной обойме 2, закрепленной в станине.

Рис. 10. Схема ротационно-ковочной машины с вращающимся шпинделем.
Станина ротационно-ковочной машины цельная, выполнена из чугунного литья и предназначена для установки узлов машины. Основной узел машины - рабочая головка, состоящая из обоймы (опорного кольца), в которой размещен сепаратор с цилиндрическими роликами, и шпинделя, в пазах которого расположены ползуны с бойками.
Внутренняя поверхность обоймы в этой ротационно-ковочной машине цилиндрическая, что не позволяет регулировать закрытую высоту ползунов и обрабатывать длинные конические валы. В некоторых других конструкциях обойма имеет коническую внутреннюю поверхность, поэтому при перемещении ее вдоль оси шпинделя можно изменять закрытую высоту между бойками ползунов.
Шпиндель машины изготовляют пустотелым (цельным или сборным), что позволяет подавать через него обрабатываемые изделия. Подшипники шпинделя - это подшипники качения; но иногда применяют также подшипники скольжения. Осевые силы воспринимает упорный подшипник. У большинства ротационно-ковочных машин шпиндель имеет один паз, в котором расположена пара ползунов с бойками. При наличии двух взаимно перпендикулярных пазов устанавливают две пары бойков. Головку шпинделя охватывает сепаратор с роликами. Сепараторы изготовляют цельными. Составные сепараторы создают большой шум при работе. В ротационно-ковочных машинах без сепараторов предусматривают шайбы для удерживания роликов от выпадения.
Ролики в большинстве случаев сплошные, но могут быть и полые. Поверхности ползунов, контактирующие с роликами в процессе работы, выполняют с различным профилем. Обязательное требование к этим поверхностям - уменьшение удара в начальный момент, что способствует снижению шума.

(материалы взяты с http://www.gig-ant.com)