Кольцепрокатные станы

Техническое решение «Кольцепрокатного стана с эджерной клетью/5000 мм радиально-осевой полностью автоматический кольцепрокатный станок с ЧПУ Siemens

Модель: D53KA-600/400-5000/1200/ 

Фотографии серийного выпускаемого изделия:

1. Обзор оборудования

Радиально-осевой полностью автоматический кольцепрокатный станок с ЧПУ представляет собой цифровое устройство, объединяющее в себе машинное оборудование, электрику, гидравлику и приборы. Это очень эффективный метод прокатки высококачественных бесшовных колец с помощью данного оборудования. Обработанные кольца обладают многими превосходными технологическими характеристиками. В основном он используется для колец подшипников качения, зубчатых колец, фланцев, ступиц колес, корпусов клапанов, поршневых колец, тонкостенных цилиндров и других кольцевых поковок. В настоящее время он широко используется в таких областях, как машиностроение, нефтехимическая промышленность, подшипниковая промышленность, ветроэнергетика, атомная промышленность, текстильная промышленность, машиностроение и аэрокосмическая промышленность.

Принципиальная схема полностью автоматического радиально-осевого кольцепрокатного станка с ЧПУ

Радиально-осевой полностью автоматический кольцепрокатный станок с ЧПУ в основном используется для прокатки прямоугольных колец и колец специальной формы из углеродистой стали, легированной стали, нержавеющей стали, алюминиевого сплава, медного сплава, титанового сплава, жаропрочного сплава и других материалов.

Полностью автоматический радиально-осевой кольцераскатной станок с ЧПУ может задавать кривую прокатки в соответствии с характеристиками кольца и автоматически выполнять прокатку в соответствии с кривой, обеспечивая однородность раскатываемых колец.

2. Основные технические параметры

3. Основные компоненты

Радиально-осевой полностью автоматический кольцепрокатный станок с ЧПУ в основном состоит из следующих частей: главная трансмиссия, станина, радиальный прокатный механизм (сердечниковый ролик), главный ролик, осевой прокатный механизм (конический ролик), центрирующий механизм (удерживающий ролик), измерительный механизм, гидравлическая система (включая гидравлический трубопровод), электрическая система, система смазки, система охлаждения, механизм протяжки проволоки, фундамент и т. д.

1. Главный привод

Главный привод является основным компонентом всей машины. В качестве источника энергии радиального качения используется двигатель постоянного тока с регулируемой скоростью. Он передает крутящий момент на основной ролик через спирально-коническую шестерню первой ступени и двухступенчатый цилиндрический косозубый редуктор. Главный привод и двигатель установлены на одном основании для удобства регулировки и обслуживания. Смазка главной трансмиссии представляет собой независимую систему, которая сблокирована с главным двигателем.

2. Корпус

Корпус машины в основном состоит из корпуса станины, направляющих, опорных стоек, защитных кожухов и т. д. Тяговый стержень крепит станину к фундаменту, осевая рама перемещается горизонтально по направляющей станины, а главный ролик закреплен на станине.

3. Радиальный механизм качения (сердечник ролика)

Радиальный механизм подачи состоит из пяти частей: четырехколонных направляющих, кронштейнов, цилиндров, сердечниковых роликов и рабочих столов. Верхняя и нижняя опоры основного ролика приводятся в действие верхним и нижним главными масляными цилиндрами и движутся горизонтально и синхронно на опоре основного ролика или могут двигаться независимо.

4. Основной ролик

Узел основного ролика состоит из опоры основного ролика, верхней и нижней опор, основного вала и формы основного ролика и является основным несущим компонентом машины. Основной метод крепления верхней опоры ролика легко демонтируется.

5. Механизм осевого качения (конический ролик)

Механизм осевой прокатки состоит из рамы, нажимного цилиндра, уравновешивающего цилиндра, следящего цилиндра, верхних и нижних конических роликов и их передаточного механизма. Верхний и нижний конические ролики приводятся в движение двигателем постоянного тока с регулируемой скоростью, который служит источником энергии осевой прокатки. Конические ролики являются основным инструментом для осевой прокатки. Верхний и нижний конические роликовые редукторы оснащены независимыми системами жидкой масляной смазки.

6. Центрирующий механизм (роликовый держатель)

Целью центрирующего механизма является стабилизация всего процесса прокатки и улучшение круглости кольца. Удерживающий ролик оснащен синхронным (без синхронной передачи) гидравлическим сервоприводом управления положением и автоматически перемещается назад, и открывается по мере роста кольца.

7. Измерительный механизм

Для лазерного измерения используется продукция немецкой компании LAP. Лазерное измерительное устройство оснащено независимым источником сжатого воздуха для продувки лазерной измерительной части, а также лазерное измерительное устройство имеет устройство защиты от столкновений.

8. Гидравлическая система

Гидравлическая система состоит из блока электродвигателя масляного насоса, масляного бака, различных интегрированных блоков регулирующих клапанов, гидравлических клапанов, аккумуляторов, трубчатых охладителей и различных соединительных трубопроводов. Масляный насос гидравлической системы оснащен высокоэффективным, энергосберегающим плунжерным насосом высокого давления; Радиальная прокатка, осевая прокатка, центрирующее усилие, давление последующего перемещения и поток — все это управляется сервоприводом. Гидравлическая система оснащена точками измерения давления в ключевых местах, с помощью которых можно быстро диагностировать неисправности кольцераскатного стана и контролировать рабочее состояние гидравлического кольцераскатного стана. Вход масла сервоклапана оборудован отдельным высокоточным фильтром, а соединения блока гидрораспределителей и цилиндра оснащены запорными клапанами.

9. Электрическая система

Система электрического управления включает в себя двигатель постоянного тока с регулировкой скорости вращения главного ролика, двигатель постоянного тока с регулировкой скорости вращения конического ролика, операционный стол, шкаф управления, шкаф постоянного тока с регулировкой скорости вращения, встроенный датчик перемещения цилиндра, датчик давления, лазерный дальномер, программируемый контроллер, промышленный управляющий компьютер, пакет программного обеспечения для управления процессом прокатки, другие электрические компоненты и т. д.

Система программного управления в основном состоит из главного компьютера, подчиненного компьютера и различных высокоточных датчиков, исполнительных механизмов и т. д. Верхний компьютер представляет собой компьютер, а нижний компьютер — немецкий программируемый контроллер Siemens серии 1500, основанный на потребностях главного компьютера и имеющий различные интеллектуальные модули.

Это оборудование управляется компьютером. После того, как процесс прокатки на кольцепрокатном станке реализован путем задания кривой процесса прокатки, скорость прокатки и давление автоматически контролируются и бесступенчато регулируются, что снижает вмешательство человека и реализует автоматическую прокатку. Для отображения кривой процесса прокатки и параметров прокатки используются два экрана. Экран дисплея может отображать в реальном времени основную систему управления оборудованием и давление прокатного цилиндра, скорость прокатного цилиндра, положение, температуру кольца, температуру гидравлического масла, скорости главного валка и верхнего и нижнего конического валков, токи двигателей главного валка и верхнего и нижнего конического валков и т. д. Другой экран дисплея может отображать в реальном времени кривую процесса, составленную оператором, и фактическую кривую процесса прокатки, размеры кольца в холодном и горячем состоянии, размеры овальности кольца, скорость роста кольца и вес кольца и т. д.

10. Система смазки

Система смазки является залогом нормальной работы кольцепрокатного станка (особенно оборудования для горячей штамповки). Система смазки включает в себя систему смазки сухим маслом и систему смазки жидким маслом.

Сухая масляная смазка использует принудительную смазку, а временной интервал частоты смазки можно регулировать произвольно. Система оснащена устройством сигнализации о неисправностях. Если масляный контур перекрыт или давление масла слишком низкое, на операционном столе загорится индикатор неисправности системы смазки, и машина выключится. При запуске машины необходимо в первую очередь начать смазку, в противном случае кольцепрокатный станок не сможет быть запущен. Только при нормальной работе системы смазки допускается эксплуатация основного агрегата.

Система жидкой масляной смазки имеет соответствующую электрическую блокировку с каждым редуктором. Соответствующий двигатель может быть запущен только после того, как двигатель с жидкой масляной смазкой проработает некоторое время; соответствующий двигатель со смазкой жидким маслом может быть остановлен только после остановки соответствующего двигателя на определенный период времени.

11. Система охлаждения

Система охлаждения кольцепрокатного станка в основном обеспечивает подачу охлаждающей воды на главный ролик, конический ролик, центрирующий ролик и сердечник. Система охлаждения обеспечивает работу оборудования в допустимом диапазоне температур. Рециркуляция охлаждающей воды.

12. Механизм поддержки проволоки

Механизм поддержки проволоки в основном выполняет функцию обеспечения перемещения кабелей, гидравлических масляных труб, труб смазочного масла и т. д., необходимых для кольцепрокатного станка, вместе с оборудованием. Весь механизм поддержки проводов находится над землей, что облегчает обслуживание и защиту.

13. Система программного обеспечения для процесса прокатки

Система программного обеспечения для процесса прокатки имеет базу данных свойств материалов для процесса прокатки колец, которую можно расширять, изменять и импортировать.

После ввода целевого размера заготовки, материала и организационных требований в сочетании с базой данных свойств материалов выдается рекомендуемое решение по изготовлению кольца (от заготовки полого кольца до окончательной прокатки). Решение включает в себя как минимум: размер кольцевой заготовки, время нагрева, температуру нагрева.

После ввода целевого размера заготовки, материала и температуры прокатки оценивается прокатываемость заготовки в прокатном стане и предоставляется решение по настройке контрольных параметров валков.

После ввода целевого размера заготовки и материала можно задать рекомендуемую стратегию прокатки. Стратегию можно редактировать, изменять, сохранять и использовать повторно. Его можно установить и запустить на ПК инженера для выполнения моделирования и оценки скользящей стратегии, а также для реализации контроля версий скользящей стратегии и сравнения истории изменений.

4. Основные функции

1. Главный редуктор привода и редуктор конического ролика представляют собой зубчатые редукторы, изготовленные профессиональными заводами, которые просты в обслуживании.
2. Основной ролик, главный ролик и удерживающий ролик имеют двойную опору.
3. Радиальный механизм перемещения использует направляющие с четырьмя колоннами, верхняя и нижняя опоры сердечника ролика могут перемещаться независимо, синхронизация осуществляется сервоприводом, а осевой механизм перемещения использует направляющие качения.
4. Ролик сердечника можно вытянуть и переместить, что удобно при загрузке и выгрузке, а также его можно адаптировать к коротким и тонким роликам сердечника, а также его можно быстро разобрать и заменить.
5. Ход сердечника ролика и диаметр основного ролика увеличены для адаптации к кольцам специальной формы.
6. Привод конусных роликов использует двигатель постоянного тока с регулируемой скоростью для приведения в действие верхних и нижних конусных роликов. Верхние и нижние конические ролики могут запускаться раздельно, что удобно для прокатки и формирования колец специальной формы. В процессе прокатки верхние и нижние конические ролики автоматически выравнивают скорость и параллельность.
7. Удерживающий ролик использует сервосинхронизацию положения и управление давлением и активно открывает управление положением по мере роста кольца, что подходит для колец с небольшой жесткостью.
8. Радиальная и осевая прокатка осуществляется с помощью двигателей постоянного тока с регулируемой скоростью, а скорость прокатки регулируется.
9. Гидравлическая система управления имеет функцию самодиагностики неисправностей и сигнализации о сбоях в работе.
10. Используется электрогидравлическое сервоуправление (сервоклапан производства немецкой компании Bosch-Rexroth) для бесступенчатого управления усилием прокатки, а также положением и скоростью каждого прокатного механизма.
11. Формование кольца можно выбрать тремя способами: контроль внешнего диаметра, контроль внутреннего диаметра и контроль среднего диаметра.
12. С помощью технологии ЧПУ кольцо прокатывается одновременно в радиальном и осевом направлениях, а распределение припуска автоматически регулируется в соответствии с фактическим объемом заготовки кольца.
13. Программное обеспечение процесса прокатки содержит кривые процесса прокатки для углеродистой стали, легированной стали, нержавеющей стали, алюминиевых сплавов, медных сплавов, титановых сплавов, жаропрочных сплавов и других материалов. (По статистике колец, прокатанных на кольцепрокатных станках нашей компании за последние годы)
14. Автоматическую прокатку можно выполнить, введя такие параметры, как кольцо, заготовка кольца и код процесса прокатки.
15. Размер кольца и различные параметры процесса прокатки можно определять, контролировать, отображать, сохранять и распечатывать в режиме реального времени.
16. Режимы работы включают ручной, автоматический и совместимый режимы, которые можно выбрать с помощью переключателя преобразования.
17. Автоматический процесс прокатки можно контролировать вручную.
18. Имеет функцию автоматической прокатки, что значительно снижает требования к операторам, а также позволяет переключаться между ручным и автоматическим режимами в процессе прокатки.
19. Наружный диаметр кольца измеряется лазером LAP из Германии.
20. Для контроля положения прокатного механизма используется высокоточный датчик перемещения (встроенный в цилиндр магнитострикционный датчик перемещения, производство MTS, США).
21. В ПЛК используется продукция немецкой компании Siemens серии 1500, оснащенная интерфейсом управления всей линией ковки колец и автоматическим подключением.
22. Механизм сервоуправления использует американский контроллер движения DELTA.

5. Основная таблица конфигурации

Экспандеры для кольцепрокатной машины: