white line white line
Заявки на оборудование просьба присылать в технический отдел на e-mail info@ence.ch, тел. +7 (495) 225 57 86
white line

Изготовление и тестирование волочильных станов
производится на заводах в Швейцарии, Турции и Кореи

Волочильные станы. Оборудование для волочильных цехов. Волочение проволоки

Швейцарская производственно-инжиниринговая компания ENCE GmbH (ЭНЦЕ ГмбХ) образовалась в 1999году, имеет 16 представительств и офисов в странах СНГ, предлагает оборудование и комплектующие с производственных площадок в Швейцарии и Республике Корея, готова разработать и поставить по Вашему индивидуальному техническому заданию волочильные станы, оборудование для волочильных цехов.

Волочение проволоки, оборудование для процесса волочения. Описание

Для обработки металла посредством волочения служат станки, на которых и осуществляется сама технология волочения. С помощью данного оборудования металлические заготовки подвергаются обработке, состоящей в том, что их, как бы, протягивают через отверстия. Размеры этих отверстий значительно меньше размеров заготовок, т.е. их сечений. Заготовки обжимаются, в связи с их обжатием изменяется их форма и сечение, что ведет к увеличению их длины. См. рис. 1.

волочильные станы, волочение проволоки
Рис.1. Процесс волочения

Обработка металлов таким методом для производства деталей с круглым и фасонным сечением имеет ряд положительных характеристик:

  • высокую точность профиля;
  • чистоту поверхности.

А при производстве методом холодного волочения имеются еще и дополнительные преимущества:

  • увеличение предела текучести;
  • прочности;
  • твердости протягиваемой заготовки.

Многие сферы промышленности и народное хозяйство широко применяют продукцию волочильного производства.

Методы волочения используются:

  • при получении проволоки минимального диаметра 5 мкм;
  • при изготовлении тонких труб, труб диаметром макс. 400 мм.

Современные станы для обработки металлических деталей методом волочения достаточно совершенны. Они сегодня:

  • с повышенной производительностью;
  • хорошим качеством поверхности выпускаемого продукта;
  • с увеличенной стойкостью волок;
  • с улучшенными условиями техники безопасности.

Хорошая контрольно-измерительная техника позволяет четко выполнять процессы волочения, в значительной мере уже автоматизированные.

Волоки с высокой стойкостью обеспечивают достижение значительного увеличения скорости и волочение проволоки сверх тонкого диаметра. Очень жесткие требования предъявляются к точности размеров диаметра проволоки.

Для обработки заготовок посредством протягивания применяются устройства различной конструкции. И волочильные станы существуют двух типов.

Функциональное устройство тянущего приспособления определяет назначение волочильных станов. Есть станы, где материал протягивается по прямой линии. Это:

  • цепные,
  • станы, оснащенные гусеничной тягой,
  • с возвратно-поступательно движущимися каретками,
  • реечные,
  • гидравлические.

Есть станы с барабаном, предназначенным для наматывания обрабатываемого металла.

Назначение станов с движением материала, который подвергается обработке, по прямой линии:

  • для волочения прутков,
  • волочения труб,
  • прочих изделий, которые не сматываются в бунты.

Назначение станов с наматыванием материала в бунты:

  • волочение проволоки со специальным профилем,
  • волочение труб с минимальным диаметром.

Они характеризуются числом барабанов, принципом их работы и делятся на:

  • однократные;
  • многократные, с функцией скольжения;
  • многократные, без функции скольжения;
  • многократные, с обратным натяжением.

Название однократных волочильных станов говорит само за себя: процесс волочения выполняется в один проход. На многократных станах -- в несколько проходов.

Современные агрегаты по производству стальной проволоки методом волочения представляют собой целые комплексные линии, в составе которых имеется оборудование, обеспечивающее исполнение операций по производству проволоки из различных материалов: низкоуглеродистых, высокоуглеродистых или легированных сортов стали. Протягиваемый материал, который будет подвергаться волочению, проходит ряд технологических подготовительных операций или тепловую обработку. Это обусловлено будущим назначением проволоки.

Проволока должна быть соответствующим образом подготовлена к волочению. Она должна быть протравлена, может быть с защитным покрытием, подвергнута горячей и холодной промывке, просушке.

После вышеназванных процедур по подготовке к волочению проволоку передают на волочильный участок производства. В зависимости от цели использования проволока после волочения или термически обрабатывается, или промасливается, увязывается или пакуется. В случае частичного использования проволоки этим же предприятием её передают в соответствующие цеха или отделения. Она передаётся на больших бабинах или катушках.

Вспомогательное оборудование

Каждый агрегат оснащен основным и вспомогательным оборудованием. Основное оборудование выполняет операцию по волочению.

Вспомогательное оборудование:

  • разматыватели,
  • наматыватели,
  • приспособления для острения проволоки,
  • смазочное оборудование,
  • упаковочное оборудование для бунтов,
  • для обрезки проволоки,
  • для сварки проволоки и др.

Один тип волочильных станов, о которых мы упоминали выше, имеет барабан для наматывания материала. Количество проходов при процессе волочения и тип стана не меняют основной комплект оборудования волочильного стана. К нему относятся: протягивающий барабан, редуктор, электрический двигатель.

Оборудование для волочения проволоки из стали отличается от волочильного оборудования, предназначенного для проволоки из цветных металлов. Но грань между этими видами оборудования сегодня стирается. Сама технология процесса определяет специфику требований к конструкциям волочильного оборудования и его основным характеристикам.

Оборудование для волочения может быть как универсальным, так и стандартизованным. На производственных участках с большими мощностями и узким сортаментом используется, как правило, специализированное оборудование, а при производстве широкого сортамента целесообразно применять универсальное оборудование.

Цветной металл (медь, алюминий) обладает меньшей прочностью, чем сталь. Эта характеристика является самой определяющей при выборе основных параметров волочильного стана и его конструкции.

Для процесса волочения проволоки из мягких материалов, например, из цветного металла, применяются волочильные станы с функцией скольжения. Это обусловлено тем, что при скольжении проволоки из мягкого материала потери при трении меньше, чем при волочении материала из стали. Повышенная пластичность и меньшая прочность цветного металла в любом случае облегчают заправку стана. При производстве стальной проволоки реже применяются станы с функцией скольжения, в основном при производстве тонкой проволоки минимального диаметра и проволоки для специального применения.

Волочильные станы с наматыванием обрабатываемого материала на барабан

1. Станы однократного волочения

На однократных волочильных станах производят толстую проволоку различного профиля и круглого сечения, диаметром 25-40 мм, трубы из черных и, в большей степени, из цветных металлов. При волочении труб большого диаметра используются барабаны тоже большого диаметра. Чем больше диаметр трубы, тем с большим диаметром выбирают барабан.

Заготовки укладываются на барабан только одним рядом, что уменьшает массу бунта. Волока передвигается вдоль барабана, материал наматывается без перемещения витков по барабану. Таким образом, поверхность и профиль витков предохраняются от повреждения. Рис. 2 демонстрирует стан с передвигающейся волокой.

Однократные волочильные станы рассчитаны на усилие 0,05-200 кН. Это определяется характеристиками протягиваемого материала: сечением, профилем, качеством. Скорость волочения достигает при этом 5 м/сек.

волочильные станы, волочение проволоки
Рис. 2. Стан однократного волочения с перемещающейся волокой

На однократных станах производительность увеличивается за счет увеличения массы бунтов. Это происходит как на стороне разматывания исходного материала, так и на стороне намотки готовой проволоки. Чем больше диаметр протягиваемой проволоки, тем больше вес бунтов, который может быть увеличен с помощью сварки.

волочильные станы, волочение проволоки

Однократный волочильный стан со всеми вспомогательными компонентами демонстрирует рис. 3.

Редуктор 1, коробка скоростей 2, электродвигатель 3, разматывающая фигурка 4, острильное приспособление 5, подъемник 6 и стеллаж 7.

Для передачи проволоки на последующие операции служат приемные устройство. Стан делает останов только при смене приемного устройств, что происходит в момент его заполнения. Это довольно быстрая процедура. Для бунтов с большой массой до 3 тонн используются специальные приемные устройства. Подаваемые последовательно бунты передаются на волочение без остановки стана, не снижая его скорость.

Двигатели на волочильных однократных станах могут быть и постоянного, и переменного тока. Они должны обеспечивать работу стана на ползучей скорости, плавный пуск агрегата, толчковый режим работы, регулирование скорости при волочении, возможность аварийного останова.

2. Станы двукратного волочения

Двукратные волочильные станы выполняют процесс волочения в два прохода, иначе говоря, когда достаточно двух протяжек. Это необходимо для обеспечения заданного размера проволоки или, когда объемы производства небольшие. На материал при двух протяжках подается четырехкратное обжатие.

волочильные станы, волочение проволоки
Рис. 4. Дифференциальный стан двукратного волочения

Наипростейший вариант такого стана заключается в использовании двухступенчатого барабана. На первой ступени барабан имеет меньший диаметр, здесь обеспечивается скольжение проволоки. Разный износ валков дают возможность устанавливать вытяжку на 1-2% выше, чем вытяжка, обусловленная разностью диаметров ступеней.

Скольжение происходит на нижней ступени, в противном случае может иметь место разрыв проволоки. Здесь нет возможности давать высокие обжатия.

Дифференциальные двукратные волочильные станы работают на обеих ступенях без скольжения, однако допускают высокие наряду с низкими обжатиями. Дифференциальный стан, работающий по принципу двукратного волочения, мы видим на рис. 4. Он имеет два волочильных барабана, расположенных на одной оси.

3. Многократные станы

Станы многократного волочения представляют собой оборудование, на котором заготовка протягивается через несколько волок одновременно. Делается это с целью увеличения вытяжки обрабатываемого материала. Волоки расположены одна за другой последовательно.

Для определения кратности волочения существенное значение имеют размеры обрабатываемого материала, его сечение, заданный размер конечного продукта и его механические свойства. Обычно кратность устанавливают в пределах 2 - 25, но можно установить и более.

Чем прочнее материала, тем сложнее он протягивается. За последней волокой не хватает натяжения, чтобы одновременно протянуть материал через все волоки многократной линии. Для этого используют после каждой волоки отдельный тянущий барабан. Тянущий барабан вращается, протягиваемый материал, покидая волоку, наматывается на барабан, одновременно сматываясь, и переходит к следующей волоке.

Многократные станы с функцией скольжения

Имеет место пропорция или соотношение для всех волок стана многократного волочения.

Это условие является залогом для успешного функционирования агрегата:

F1v1 = F2v2 = ... = Fnvn,

при этом F1, F2, ..., Fn— площадь сечения проволоки, когда она покидает волоку;
v1,v2, ..., vn — скорость при наматывании проволоки на барабан, когда проволока выходит из волоки.

волочильные станы, волочение проволоки
Рис. 5. Многократный волочильный стан со скольжением с конической (а) и планетарной (б) передачами.

Объем материала, который протягивается за определенное время через одну волоку, должен быть одинаков для всех волок стана, иначе проволока станет рваться, сбрасывать петли, а затем и путаться.

Линия многократного волочения, отображенная на рис. 5а, состоит из 7 волок (поз.1), последовательно расположенных друг за другом, и 7 барабанов (поз. 2 и 3). Проволока для волочения надевается на фигурку (поз.4) (не приводную). Все семь барабанов являются тянущими. Привод поз.5 и редуктор поз.6 приводят в движение каждый барабан, установленный для каждой волоки для протягивания проволоки.

На каждый барабан поз.2 наматываются по несколько витков проволоки. В режиме работы каждый оборот барабана соответствует наматыванию одного витка. При этом сверху сматывается один виток. Вот так обеспечивается постоянное число витков на барабане. Протянутая проволока в качестве готового продукта наматывается на барабан поз. 3.

В процессе функционирования стана его волоки естественным образом изнашиваются. Возможна неточность при изготовлении волок. Оба аспекта могут вызывать несоответствие между окружной скоростью барабанов и скоростью движения при протягивании проволоки между волоками.

Может оказаться, что скорость при протягивании окажется на какое-то значение больше окружной скорости промежуточного барабана. Барабан будет не в состоянии создавать тянущее усилие. В этой связи на станах данного типа, с функцией скольжения, окружную скорость внутренних барабанов выбирают на 2-4% больше скорости проволоки при выходе её из волоки. Благодаря этой разнице относительно скоростей барабанов, кроме последнего барабана, проволока проскальзывает. Это определяет название волочильного стана "стан со скольжением".

Станы с многократным волочением и функцией скольжения пригодны для производства методом волочения проволоки из мягких материалов, как медь, алюминий и мягкая сталь. Из прочной стали проволока лишь незначительно проскальзывает. Иначе, при сильном скольжении, проволока сильно нагревается, и будет иметь место значительный износ поверхности барабана. И поверхность самой проволоки станет шероховатой.

При производстве тонкой проволоки (менее 0,5—0,1 мм диаметром) используются ступенчатые станы. Пример такого стана см. на рис. 6. Конструкции таких станов включают в себя макс. четыре волочильных шпинделя и максимально 25 волок. При этом необходимо подбирать размеры волок и диаметры барабанов по ступеням. Скорости волочения проволоки на сегодняшних многократных станах мы видим в ниже следующей таблице:

Проволока Медная Стальная
Толстая и средняя 5-18 2,5-10
Тонкая и тончайшая 30-80 5-25
Самая тонкая 20-40 -

Многократные станы без функции скольжения.

Данный тип станов напоминает станы с многократным волочением и функцией скольжения. На стане без функции скольжения также последовательно расположены волоки и тянущие барабаны. Но здесь предусмотрена накопительная функция, т.е. возможность сбора проволоки между двумя волоками, расположенными друг за другом. Нет необходимости подгонять скорости барабанов и скорости протаскивания проволоки после волоки. Петля накапливается, как в накопителе прокатного проволочного стана.

Существуют различные типы и конструктивные исполнения для станов многократного волочения с различной кратностью волочения без функции скольжения.

На рис.6 отображен стан с 4-кратным волочением. Под поз.1 обозначено 4 барабана, расположенных поочередно друг за другом. Поз. 2 отображает волоки с держателями (6 волок). Проволока при разматывании поступает на ролик (поз.5) поводкового кольца (поз.3). Ролик (поз.5) и проводковое приспособление (поз.4) направляют проволоку в волоку (поз.2).

Каждый барабан, кроме барабана для готовой проволоки, оснащен поводковыми кольцами и проводковыми приспособлениями. Поводковые кольца оказывают тормозящий эффект, предотвращая проволоку от непредвиденного разматывания, что может происходить под влиянием центробежных воздействий.

При такой конструкции разматывание проволоки с барабана происходит независимо от её наматывания. На барабанах при этом может скопиться несколько витков проволоки, однако скорость при разматывании проволоки не будет зависеть от скорости, имеющей место при наматывании проволоки.

Скорость разматывания настраивается соответственно скорости заправки проволоки в следующую волоку. Станы такого типа могут быть оснащены и групповым приводом, и индивидуальным (рис. 7). Индивидуальным, то есть каждый барабан будет оснащен отдельным приводом. При использовании индивидуальных приводов к ним предъявляются более ужесточенные требования. Они выдвигаются в отношении плавного пуска, чтобы избежать тем самым обрыва проволоки.

Ниже следуют рис. 6 и рис. 7, где отображены волочильные многократные станы с индивидуальным и групповым приводами.

волочильные станы, волочение проволоки
Рис. 6. Стан многократного волочения с индивидуальным приводом.
Рис. 7. Стан многократного волочения с групповым приводом.

Станы со сдвоенными барабанами

На станах многократного волочения, где проволока, накапливаясь, может начать скручиваться, были разработаны и применены новые идеи. Эти разработки направлены на способ намотки проволоки на барабаны и транспортировку её в следующую волоку.

Отображенный на рис. 8 стан представляет конструкцию из блоков. Число блоков равно кратности волочения. Данный тип исполнения отличен от конструкций обычных станов тем, что шпиндель оснащен двумя барабанами. Барабаны установлены друг над другом. Барабан внизу зафиксирован на шпинделе с помощью шпонки. Верхний барабан свободно вращается благодаря подшипникам качения, на которых он устанавливается на шпиндель.

волочильные станы, волочение проволоки
Рис. 8. Стан со сдвоенными барабанами

волочильные станы, волочение проволоки
Рис. 9. Схема намотки проволоки на сдвоенные барабаны

Проволока направляется с помощью ролика снизу вверх. Намотка её на барабаны осуществляется в противоположных направлениях. См. рис.9. Проволока, накапливаясь на обоих барабанах, верхнем и нижнем, спускается по роликам (2 направляющих ролика) к волоке следующего блока. Процесс повторяется таким же образом, что и в 1-ом блоке.

Конечники, смонтированные на барабанах, фиксируют максимальный и минимальный запасы проволоки на барабанах. При достижении максимального запаса конечник срабатывает и останавливает барабан. Как только запас проволоки снова станет минимальным, другой конечник дает сигнал на запуск барабана.

Если верхний барабан пребывает в состоянии покоя, направляющий ролик вращается медленнее, в сравнении с нижним барабаном (вдвое). Это способствует одинаковому накапливанию проволоки на обоих барабанах при их одинаковых диаметрах.

При более медленном сматывании проволоки с верхнего барабана в сравнении с намоткой на барабане снизу накопление проволоки на обоих барабанах растет, и направляющий ролик делает вращение вокруг оси шпинделя медленнее, чем разница скоростей двух барабанов, ровно вдвое.

Если количество проволоки, снятое с верхнего барабана, равно количеству проволоки, которое образовалось вследствие намотки на нижнем барабане, то направляющий ролик не делает вращений вокруг оси шпинделя. Когда количество смотанной с верхнего барабана проволоки превышает образовавшееся вследствие намотки на нижнем барабане количество, то проволока накапливается медленнее. Ролик начинает крутиться по отношению к вращению нижнего барабана в обратном направлении, а скорость вращения ролика ниже, чем разница между скоростями вращения верхнего и нижнего барабанов (ровно вдвое).

Барабаны данных станов оснащены индивидуальными приводами. Конструкция данных станов имеет наряду с рядом преимуществ (проволока не скручивается, готовую проволоку можно снять с барабана и заменить шпули без остановки агрегата, можно остановить любой барабан отдельно, можно использовать привод переменного тока) свои недостатки, которые заключаются в многочисленных изгибах проволоки. Вследствие этого трудно заправлять стан при наличии проволоки с большим сечением, которая предназначена для процесса волочения.

На этом же принципе функционирования работают станы с другой конструкцией барабанов, когда их располагают один в другом. Усовершенствованными считаются станы, в которых заложена функция противонатяжения.

Многократные станы с функцией противонатяжения или петлевые станы.

Противонатяжение способствует уменьшению износа волок, проволока становится более равномерной по своей толщине. Это дает возможность выполнять процесс волочения на высоких скоростях.

Противонатяжение создается посредством регулирования скорости вращения барабанов, исключив при этом скольжение проволоки по барабану. Подобные станы укомплектованы так же, как и иные многократные волочильные станы: несколько расположенных друг за другом барабанов и установленные между барабанами волоки.

См. рис. 10. Конструкции барабанов на таких станах аналогичны конструкциям барабанов новых станов, оснащенных функцией скольжения. Двигатели регулируются по частоте. Регулирование скорости барабанов способствует непрерывному волочению проволоки без проскальзывания.

Проволока огибает барабан, направляясь к натяжному ролику, следом огибает холостой ролик, который неподвижен, продвигаясь к волоке. Выйдя из волоки, проволока поступает на следующий барабан, и процесс повторяется. Направление проволоки мы видим на рис. 10. Оно обозначено стрелками.

волочильные станы, волочение проволоки
Рис.10. Стан многократного волочения петлевого типа

1 — блок чистового барабана; 2 — блок промежуточного барабана; 3 — буфер; 4 — натяжной ролик; 5 — регулятор скорости; 6, 8, 10 — мыльницы; 7 — блок ступенчатого барабана; 9 —направляющий ролик; 11 — вентилятор; 12, 13 — подмоторные плиты; 14 — зубчатая муфта; 15 — электроблокировка щита; 16 — измеритель скорости волочения: 17 — плита под блоками; 18 — электродвигатель; 19 — щит; 20 — маслоотвод; 21 — ножной барьер; 22 — ручной барьер

На рис. 12 отображен промежуточный барабан.

Барабан поз.1 насажен на шпиндель поз.2. Привод двигателя с помощью зубчатой муфты, многозаходного червяка поз. 4 и червячного колеса поз.3 приводит барабан в движение. Отдельный блок состоит из барабана поз. 1, шпинделя поз. 2, корпуса редуктора, представленного верхней поз. 6 и нижней поз. 5 его частями. Количеством проходов в процессе волочения определяется число блоков, впоследствии монтируемых на станине. В связи с тем, что подобные волочильные станы являются высокоскоростными, на барабанах намотано всего несколько витков, происходит нагрев барабана и проволоки, то их нужно охлаждать. На охлаждение барабанов подается вода. Проволоку охлаждают воздухом. Волоки монтируются в так называемой мыльнице и охлаждаются водой. Устройство мельницы отображено на рис. 13.

волочильные станы, волочение проволоки
Рис. 11. Устройство для автоматического регулирования скорости барабанов

Аварийный выключатель отключает агрегат в случае запутывания проволоки. Станы, снабженные функцией противонатяжения, имеют ряд преимуществ:

  • при транспортировке проволоки между барабанами она не скручивается;
  • противонатяжение создается посредством регулирования скорости барабанов в автоматическом режиме;
  • функция противонатяжения способствует снижению износа волок и уменьшению нагревания проволоки; это повышает качество проволоки и обеспечивать высокоскоростной режим волочения;
  • нет необходимости снимать проволоку сверху, что исключает травматизм рабочего персонала.
волочильные станы, волочение проволоки
Рис. 12. Промежуточный блок

волочильные станы, волочение проволоки
Рис. 13. Мыльница со шнеком для перемешивания смазки: 1 — ролик нижний; 2 — ролик верхний; 3— втулка; 4 — крышка; 5 — шнек; 6 — сдвоенная волока.

Данная конструкция петлевых волочильных станов обладает рядом недостатков:

  • при производстве проволоки из высокопрочных сортов стали затруднена заправка стана;
  • большое количество роликов (натяжных, направляющих) создает дополнительные изгибы для проволоки;
  • противонатяжение регулируется в небольшом диапазоне;
  • вынужденное использование постоянного тока ведет к удорожанию и усложнению данной конструкции.

Эти недостатки не присущи прямоточным станам с функцией противонатяжения.

Беспетлевые станы (прямоточные)

На рис. 14 см. другую конструкцию стана с функцией противонатяжения.

На этом агрегате на барабаны также наматывается всего несколько витков (от 6 до 10 проволочных витков на каждый барабан). Этих витков вполне хватает для создания необходимого усилия трения, сосредоточенного между барабаном и проволокой. Полоса протягивается через волоки без проскальзывания. Проволока транспортируется без роликов, что предотвращает полосу в момент перехода от скручивания.

волочильные станы, волочение проволоки
Рис. 14. Прямоточный стан с противонатяжением

волочильные станы, волочение проволоки
Рис. 15. Прямоточный стан многократного волочения

1 — кронштейн; 2—направляющий ролик; 3 — вентилятор; 4, 8—мыльницы; 5 — затягивающие клещи; 6 — блок барабана с редуктором; 7— барабан ступенчатый; 9 — барьерный выключатель; 10 — ножной барьер; 11 — барабан промежуточный; 12— барабан чистовой; 13 — съемные проволоки; 14 — кран поворотный.

Противонатяжение на беспетлевых станах создают электродвигатели. Это позволяет применять более высокие противонатяжения и регулировать их в более широких диапазонах. Тот факт, что на данных станах нет такого множества различных роликов, облегчает заправку стана при волочении толстой проволоки из высокопрочных материалов. Не все виды проволоки допускают больших обжатий. Именно для них важно и эффективно применение противонатяжения. Фасонная проволока производится при использовании небольших обжатий. Это снижает степень износа волок.

При производстве проволоки из мало- и высокоуглеродистой стали используемое противонатяжение составляет макс. 10—15% от общего усилия волочения. На рис. 14 показан стан для производства проволоки из высокоуглеродистых сортов стали методом волочения. Барабаны стана оснащены индивидуальным приводом постоянного тока. Барабаны соединяются последовательно.

Момент настраивается так, что его избыток определяет величину противонатяжения. Скорость настраивается только на барабане для готовой проволоки, остальные барабаны настраиваются автоматически, исходя из частоты вращения барабана готовой проволоки и обжатий, используемых в каждой волоке.

При заправке стана регулировка двигателя продолжается, пока его момента не будет достаточно для протяжки проволоки через волоку и создания натяжения для разворота барабана (заднего натяжения). Оно уменьшает давление на стенки, и тем самым, уменьшает трение и нагрев.

При меньшем нагреве можно устанавливать высокую скорость при процессе волочения. Чрезмерный нагрев разрушает смазку и снижает качество проволоки, её поверхности. На таких агрегатах для барабанов и волок подается в целях охлаждения вода, а на проволоку подается охлаждающий воздух.

Охлаждение способствует снижению температуры нагрева проволоки и повышает предел её прочности.

Станам данного типа присущи следующие положительные моменты:

  • при волочении проволока не скручивается,
  • обеспечивается протяжка проволок различных профилей и некруглого сечения,
  • широкий диапазон регулирования противонатяжения,
  • не возникает сложности в заправке стана,
  • нет роликов - нет лишних изгибов проволоки,
  • нет регулятора скорости,
  • упрощенная схема агрегата (механическая и электрическая).

Пожалуй, применение электродвигателей постоянного тока низкого напряжения (менее 110 В) относится к существенным недостаткам данной конструкции подобных станов.

Разработчики волочильных станов прилагают в настоящее время усилия по изобретению прямоточных станов с приводами переменного тока. На рис. 16,а отображена довольно простая конструкция подобного типа станов, состоящая из короткозамкнутого электродвигателя с магнитной муфтой. Муфта установлена между электрическим двигателем и редуктором.

волочильные станы, волочение проволоки
Рис. 16. Схема привода прямоточного стана с электродвигателем переменного тока

а — через магнитную муфту; б — через дифференциал;
1 — волока; 2 — барабан; 3 — зубчатая передача; 4 — дифференциал; 5 — тормоз; 6 — электродвигатель.

На рис. 16,б продемонстрирован следующий тип привода, который создает дифференциальная передача. Она расположена между электрическим двигателем и зубчатой передачей. Настройка скорости барабанов непосредственно зависит от смены режима обжатий. Скорость регулируется автоматически.

При смене режима обжатия необходимо поменять передаточное число редуктора на всех барабанах. На всех прямоточных станах так делается, которые оснащены приводами переменного тока. А привода могут быть и индивидуальными, и групповыми. Индивидуальные - это каждый блок имеет отдельный привод, а групповой - это, когда один общий привод устанавливается сразу на все блоки.

Быстрая смена режимов при эксплуатации таких станов является показателем его производительности. Да и тем быстрее операторы стана начинают приобретать навыки управления и обслуживания агрегата. Повернув ручку всего одного выключателя на стане, оснащенном приводом постоянного тока, оператор переключает все барабаны на другую скорость. Привода переменного тока более сложны для такого простого переключения скоростей волочения, здесь это связано и с переключением зубчатых передач по всем редукторам, и в коробках скоростей, или предпринимаются переключения в обоих блоках управления сразу.

А главное, на приводах переменного тока сложно включить плавный запуск или плавное ускорение, что очень важно при переключениях скорости, особенно в сторону её увеличения.

Улучшить данную проблему можно посредством использования гидродинамических муфт, ибо они и способствуют значительному снижению динамических нагрузок на зубчатые передачи при смене режимов, при запуске или останове агрегата, а также снижает вероятность обрыва проволоки вследствие переключения одного режима работы стана на другой.

Станы с приводом переменного тока стоят в денежном соотношении меньше, чем станы с приводом постоянного тока. Но последние, т.е. приводы постоянного тока, более удобны и в обслуживании, и в управлении. У них диапазон регулирования скорости значительно больше на всех барабанах, а при смене режима обжатий скорость регулируется в автоматическом режиме.

4. Поточные линии для волочения проволоки

Многократные волочильные станы это, как известно, поточные линии. Это означает, процесс на линии идет непрерывно, начиная с доставки заготовок до получения готовой проволоки, не останавливая линию. Такие станы обрабатывают проволоку, максимально её деформируя, протягивая её между термическими обработками или сразу обжимая до заданного размера.

По данной технологии можно объединять в одной линии несколько станов однократного волочения. Объединив таким образом агрегаты, раньше располагавшиеся в разных участках цеха, экономится время на затраты по операциям и транспортировке заготовок.

Поточные линии собираются из аналогичного оборудования по мощностным данным, иначе может падать общая производительность заново укомплектованной поточной линии.

Комбинация из операций удаления окалины механическим путем и волочения

Сегодня известно множество комбинированных линий. Также как совмещены агрегаты удаления окалины с продукции механическим путем с линиями травления, сегодня совмещают устройства удаления окалины (механическим путем) с волочильными станами (однократного и многократного волочения).

При таком комбинировании двух агрегатов мы имеем следующие положительные момента:

  • нет необходимости подавать катанку со склада в линию травления,
  • там же потом протравливать, делать промывку, известкование или наносить защитные покрытия,
  • впоследствии транспортировать катанку в волочильное производство.

Линию травления, занимающую большие площади в цехах, трудно совместить с волочильным станом.

Однако новое механическое оборудование для удаления окалины, не уступающее по производительности современному стану волочения, позволяет создавать комбинацию из этих двух агрегатов.

Объединение этих предполагает следующие преимущества:

  • сокращение персонала,
  • сокращение связанных с этим расходов,
  • механическое оборудование удаления окалины значительно меньше стоит, чем химическое,
  • агрегат удаления окалины не занимает так много места в цехе, как полноценная линия травления,
  • не будет отходов с травильного агрегата и будет чистым окружение.

Комбинация из операций по волочению и отжигу

Все более известными на сегодня и приобретающими широкое распространение становятся комбинированные линии по непрерывным процессам отжига и волочения. Подобный агрегат на рис. 17. Наибольшую ценность эти комбинации имеют для обработки на волочильных производствах проволоки из меди (0,1—4,0 мм диаметром). Скорость при отжиге варьирует зависимо от толщины проволоки (её диаметра). Если она диаметром 0,15— 0,4 мм, то её отжигают со скоростью волочения 22—25 м/сек., проволоку от 0,4 до 1,0 мм диаметром отжигают с максимальной скоростью 20 м/сек. Проволока большого диаметра (1—4 мм) отжигается медленно (до 6,5 м/сек.).

волочильные станы, волочение проволоки
Рис. 17. Схема совмещения операций волочения и отжига проволоки

1 — разматыватель; 2 — стан многократного волочения; 3 — тянущий барабан; 4 — установка для отжига; 5 — намоточный аппарат

В процессе выпуска алюминиевой проволоки были также разработаны совмещенные технологические операции: непрерывный процесс разливки алюминия с непрерывной прокаткой и волочением.

Что касается проволоки из черных металлов, здесь идет начальная стадия внедрения в области комбинации процессов волочения с отжигом. Работы по внедрению такого агрегата ведутся на Магнитогорском метизометаллургическом заводе.

Имеется ряд комбинированных линий, в составе которых имеется ряд агрегатов, например, для процессов волочения, отжига, лужения и нанесения изоляционного покрытия на проволоку. Все эти процессы являются непрерывными и высокоскоростными, поэтому в начале и в конце линии стоят, соответственно, разматыватели и моталки, гарантирующие непрерывную подачу заготовок и снятие готовой проволоки, не останавливая линию.

Преимущества таких комбинированных линий:

  • большой экономический эффект,
  • уменьшается потребность во вспомогательном оборудовании,
  • значительное сокращение производственных площадей,
  • значительное снижение стоимости производства,
  • нет транспортировки исходного материала для передачи с одного технологического отделения к другому.

Многониточное волочение

С понятием "многониточное волочение" мы сталкиваемся при волочении особо тонких проволок из цветных металлов. Многониточные станы функционируют в режиме непрерывного производства, для заправки каждого бунта и для съема готовой проволоки остановки агрегата не требуется. Волочение проволоки на подобных установках совмещается с процессом отжига и нанесения покрытий на продукт. При комбинациях такого рода приоритет имеет скорость более медленной технологической обработки. Есть 18-ниточные волочильные станы, где скорость обработки не выше 5 м/сек. В сумме скорость достигает 90 м/сек.

Преимущества низкой скорости на аналогичном стане:

  • упрощается обслуживание стана,
  • уменьшается вероятность обрывов проволоки,
  • стабильность в получении качества эмалированной проволоки.

Если операции не совмещаются, станы оснащаются системами для двух- и десятиниточного волочения, здесь идет обработка со скоростью 10—15 м/сек.

Чем больше ниток на стане, тем меньше скорость обработки, а соответственно, ниже производительность. Но объясняется это тем, что ликвидация последствий при обрыве проволоки на многониточном стане связана с огромной потерей времени в сравнении с однониточным станом. Для повышения производительности на многониточном стане следует тщательно относиться к подготовке материала к процессу (волочению), подбирать технологическую смазку и средства охлаждения для проволоки.

Автоматическая линия холодного волочения

Состав поставки:

Автоматическая линия холодного волочения

Диаметр: OD 26 мм Длина стана: 12 м
Длина волочения: 10 м Длина подачи: 8 м
Автоматическая линия холодного волочения

Волочение

Двигатель 30 ЛС 50 Гц 380 В
Редуктор
Силовой привод (Вал / Подшипник / Соединитель)
Инвертер 30 ЛС
3"-1 R Роликовая цепь
Регулируемый держатель волочильной матрицы Волочильная тележка с тормозом Волочильные захваты
Разгрузочные руки/рычаги 5 комплектов
Электрический кожух 1 комплект
Мобильная панель управления 1 комплект
Масляный бак с насосом
Острильно-затяжной станок
Зажимы острильной машины
Комплект гидравлической головки пресса 15 ЛС
Автоматический стол подачи (с функцией выравнивания)
Автоматическое зарядное устройство (приводимое в действие роликами)

Резка

Встроенная машина резки 3 комплекта
Система конвейера (Резка)
Правка
Правильная машина
Система конвейера (Правка)

Вспомогательное оборудование волочильных станов

1. Намоточные устройства

Намотка проволоки у волочильных станов в линиях термической обработки и линиях покрытия поверхности проволоки производится на барабаны. Барабаны-моталки в различных агрегатах бывают вертикального или горизонтального исполнения.

На волочильных станах только чистовые (для готовой проволоки) барабаны служат для накопления бунта проволоки. Имеются конструкции барабанов со штырями, специальные пазы для опускания съемника бунта. Такая конструкция барабана хорошо центрирует моток проволоки на штырях барабана, уменьшая тем самым динамические нагрузки на вал и подшипники барабана.

На других конструкциях барабанов съемник бунтов устанавливается заранее до образования мотка. При таком устройстве требуется меньшая высота подъемника кранов, обслуживающих стан, так как на барабане нет штырей. Однако моток проволоки на лапках съемника центрируется хуже, чем на штырях. Подшипники чаще выходят из строя.

При использовании тонкой проволоки после волочения или протягивания на данном же заводе для производства канатов, тросов, кабелей, гвоздей станы снабжаются катушечными намоточными устройствами. Благодаря большой емкости катушек по сравнению с емкостью чистовых барабанов станы могут работать более производительно, не теряя времени на снятие проволоки с барабана. Намотанная на катушках проволока легко без запутывания разматывается при последующих процессах.

При намотке натяжение поддерживается приблизительно постоянным. При обработке толстой проволоки для поддержания натяжения муфты проскальзывания не применяются, большой износ.

Катушки можно приводить в движение (вращение) посредством ремня. См. рис. 18. Ремень контактирует с проволокой, наматываемой на катушку. Система намотки напоминает привод, благодаря которому скорость намотки держится постоянной вне зависимости от диаметра катушки. Однако такое регулирование скорости намотки не рекомендуется. Уж слишком строги требования, которые предъявляются к чистоте поверхности.

волочильные станы, волочение проволоки
Рис.18. Схема регулирования частоты вращения катушки при помощи ремня.

Скорости намотки проволоки можно изменить, ссылаясь на скорость, которую проволока имеет на выходе. Для этого применяют коробки скоростей, фрикционные компоненты, а также различные регулируемые электродвигатели и гидродинамические муфты.

Намоточные устройства могут приводиться в движение (вращение) с помощью электроприводов. Выбирая привод, следует думать о рентабельности при его эксплуатации.

Применяя асинхронные электродвигатели для поддержания натяжений на моталке, применяют регулируемые трансформаторы, служащие для питания двигателей.

Выбирая привод, следует думать о рентабельности при его эксплуатации. Применяя асинхронные электродвигатели для поддержания натяжений на моталке, применяют регулируемые трансформаторы, служащие для питания двигателей.

Для небольших моталок можно подобрать электродвигатель постоянного тока. Все электроприводы конструктивно просты и стоят недорого. Их можно использовать в любых целях, но существенные недостатки у них имеются:

  • ограниченный диапазон регулирования скоростей и натяжений,
  • небольшой крутящий момент, недостаточный для быстрого ускорения барабана и электродвигателя, если нужен разгон до номинальной скорости.

Поэтому и главный привод разгоняется медленно, идет потеря натяжения в момент ускорения. При небольшом диапазоне изменения диаметра мотка и скорости намотки эти электроприводы успешно применяются.

При намотке на барабан всегда должен быть сформирован небольшой запас проволоки. Его объем зависит от скорости намотки на барабан. Чем выше скорость, тем больше должен быть запас проволоки в виде образовавшейся петли. Без петли можно работать только не с очень тонким материалом, иначе обрыв будет неминуем.

Когда идет намотка проволоки, натяжение её должно быть небольшим. Сильное натяжение может, с одной стороны, привести к разрушениям намоточной катушки, с другой, к слипанию витков у алюминиевой проволоки.

волочильные станы, волочение проволоки
Рис. 19. Намоточное устройство с неподвижной в осевом направлении катушкой

1 — электродвигатель; 2 — редуктор; 3 — катушка; 4 — конус задней бабки

Намоточные устройства могут быть с неподвижной и подвижной по оси катушками. Намоточное устройство с фиксированной катушкой см. на рис. 19.

Проволока наматывается на катушку по спирали, напоминая при этом процесс намотки нитки на шпульку челнока в швейной машинке. С толщиной проволоки меняется скорость движения направляющего рычага (вилки), уплотняя тем самым укладку витков.

Катушка с намоточного устройства снимается при смещении одного из конусов. См. рис. 19.).

волочильные станы, волочение проволоки
Рис. 20 (верхний). Устройство для съёма и перемещения катушек
Рис. 20 (нижний). Намоточное устройство с подвижной по оси катушкой

Масса наматываемой на катушку проволоки может составлять несколько тонн. Для съема и перемещения катушек с большим весом используются специальные приспособления. См. рис. 20 верхний. Они оснащаются гидравлическим или пневматическим цилиндром.

Другой тип намоточного устройства представлен на рис. 20 нижнем. На нем насажена подвижная вдоль оси катушка. Направляющий ролик зафиксирован. Скорость перемещения катушки согласуется со скоростью волочения. Она зависит от диаметра проволоки.

Для настройки скорости перемещения катушки применен фрикционный вариатор направления вращения винта. В таких устройствах винт располагается параллельно оси катушки.

Для формирования витков при укладке проволоки на катушке применяются также автоматически переключаемые винтовые приспособления или вилка, перемещающаяся вдоль катушки по винту. Шаг укладки регулируется скоростью вращения винта.

волочильные станы, волочение проволоки
Рис. 21. Сдвоенное намоточное устройство с индивидуальными электродвигателями

1 — шпиндель; 2 — электродвигатель; 3— клиноременная передача; 4 — катушка; 5 — пневмоцилиндр для переключения направляющих роликов с левой катушки на правую (левая катушка показана в положении намотки, правая — в положении съема заполненной катушки).

Непрерывность процесса волочения при наматывании проволоки на катушку можно достичь с помощью применения сдвоенных намоточных устройств. Они оснащены двумя приводными шпинделями — слева и права, на которых сидят катушки. Механизм для укладки проволоки является общим для обеих катушек. По заполнении одной катушки каретка с направляющим роликом перебрасывается ко второй катушке, на которой начинает наматываться проволока.

После намотки на второй катушке несколько витков проволоки включают нож, находящийся между катушками, который перерезает проволоку, идущую от заполненной проволокой к начинающей заполняться катушке. После разрезки проволоки катушка с проволокой вместе со шпинделем моталки отводятся в сторону и катушка снимается.

Намоточное устройство для тонкой проволоки, Ø 0,4—0,7 мм, см. на рис. 21. Скорость намотки достигает макс. 60 м/сек. Каждый шпиндель на этой моталке приводит в движение индивидуальный привод DC, 8 кВт с числом оборотов в минуту 3000. От выпрямителя идет подпитка двигатели. Привод вращает шпиндель посредством клиноременной передачи. Со шпинделем вместе вращается смонтированная на нем катушка.

волочильные станы, волочение проволоки
Рис. 22. Сдвоенное намоточное устройство с общим электродвигателем

1 — электродвигатель; 2 — первая клиноременная передача; 3 — вторая клиноременная передача; 4 — электромагнитные муфты; 5 — пневмоцилиндр поворота катушки относительно оси нижнего вала; 6 — раскладчик витков; 7 — петлевик; 8 — тележка для снятия катушки.

Между волочильным агрегатом и наматывающим устройством устанавливается регулятор скорости, уменьшающий частоту вращения электродвигателя по мере заполнения катушек. Регулятор скорости петлевого типа. В связи с большой скоростью намотки предусматривается большая длина петли. Для этого петлеобразователь выполняется в виде полиспаста — на подвижной оси устанавливаются пять, а на неподвижной оси — четыре свободно сидящих ролика. При изменении длины петли подвижная ось идет вверх или вниз, и своим перемещением при помощи гибкой передачи поворачивает якорь сельсина, изменяя тем самым напряжения тока на нем, питающего электродвигатели катушек и укладчика. При уменьшении длины петли скорость электродвигателя уменьшается и, наоборот, при увеличении петли увеличивается.

Другой вид сдвоенной моталки на рис. 22. На этой моталке вращение катушек осуществляется от одного электродвигателя. Включение и выключение каждого шпинделя катушек осуществляются электромагнитными муфтами. Для съема полной катушки и надевания пустой катушки на шпиндель моталки шпиндель при помощи гидравлического цилиндра наклоняется, опуская наполненную катушку на тележку. После удаления катушки с проволокой с тележки на шпиндель надевается пустая катушка, и кронштейн с катушкой возвращается в исходное положение.

Как только находящаяся в работе катушка заполнится проволокой, каретка с направляющим роликом механизма укладки быстро перемещается пневматическим цилиндром в сторону второй свободной катушки.

Так как скорость в начале процесса намотки значительно меньше на пустой катушке, чем на заполненной, то очень быстро происходит образование петли, что приводит к повороту сельсина, действующего на обмотку возбуждения генератора. На генераторе растет напряжение. Растет и скорость вращения катушки, пока скорость намотки не будет равна скорости волочения на барабане для готовой продукции.

Постепенно диаметр намотки на катушке увеличивается, а петля уменьшается, и, как следствие, уменьшается частота вращения катушки.

2. Моталки с неподвижным барабаном

С ростом скорости волочения время заполнения барабана проволокой уменьшается, а время, необходимое для съема бунта, остается практически одинаковым, независимо от скорости волочения. Чем толще протягиваемая проволока, тем быстрее заполняется барабан. Однако на катушку следует наматывать только ту проволоку, которая в дальнейшем будет использоваться на этом же заводе. Если же проволока отправляется потребителям в бунтах, масса которых не должна превышать по ГОСТу 80 кг, то намоточные устройства на стане должны быть с неподвижным барабаном.

волочильные станы, волочение проволоки
Рис. 23. Моталка с неподвижным барабаном

Моталка с неподвижным барабаном. См. рис. 23.

Поступившая на чистовой барабан проволока подается на моталку с неподвижным барабаном в том же объёме. Так как она наматывается на барабан неподвижный, то по достижении необходимого веса бунта проволока отрезается, и бунт снимается. Остановка агрегата при этом не требуется. Вес бунта на неподвижном барабане не ограничен.

Проволока с чистового барабана по направляющему ролику (1) движется на полый вал (2), огибает ролик (3), фиксированный на валу (2), и, вращаясь вместе с диском (4) вокруг неподвижного барабана (5), транспортируется к ролику (6). Толстая проволока 3-4 мм сразу направляется с ролика (6) на неподвижный барабан (5). Тонкая же проволока с упрочнением проходит по 3-м правильным роликам до поступления на неподвижный барабан, чтобы сформировался хороший бунт.

Витки, накапливаясь, вытесняются на фигурку. Фигурок на моталке две. После заполнения одной фигурки происходит её вывод, и на ее место встает другая.

Когда новая фигурка установлена для приема проволоки, она удерживает неподвижный барабан от вращения. Пока происходит заполнение проволокой одной фигурки, на другой фигурке выполняется увязка бунта, после чего фигурка относительно шарнира опрокидывается и бунт сбрасывается.

На рис. 24 отображена другая конструкция моталки с неподвижным барабаном, отличная от конструкции рис. 23 фиксацией барабана.

Неподвижный барабан фиксируется при помощи планетарной передачи, состоящей из неподвижной шестерни на стойке моталки, шестерни, закрепленной на валу барабана, и двух пар сателлитов, симметрично расположенных относительно оси барабана.

Барабан фактически фиксируется относительно неподвижной шестерни.

Намотка проволоки на этой моталке аналогична процессу намотки на рис. 23.

волочильные станы, волочение проволоки
Рис. 24. Моталка с планетарной фиксацией неподвижного барабана

Конструкцию моталки с планетарной передачей можно применить в различных агрегатах непрерывного действия, таких как на агрегате непрерывного отжига и травления, в линиях лужения, оцинкования.

Несколько другой является конструкция моталки с неподвижным барабаном, жестко закрепленном на станине моталки. Через центр барабана пропущен полый приводной вал. Работа на этой моталке протекает следующим образом: проволока поступает к приемному ролику, с которого поступает в полый вал, затем следует на направляющие ролики. С последнего ролика проволока поступает и сматывается на неподвижный барабан.

Число витков определяется толщиной проволоки: чем толще проволока, тем больше витков необходимо намотать. Высота прижимных роликов регулируется в зависимости от толщины проволоки и количества витков.

Вертикальное расположение оси барабана способствует падению витков проволоки, вытесняемых последующими витками по мере их наматывания. Проволока может поступать на горизонтальную платформу, в цилиндрический контейнер или прямо на столики для обвязки бунтов, установленные под барабаном.

Все перечисленные виды моталок с неподвижным барабаном успешно применяют при обработке низкоуглеродистой стали и цветных металлов, реже при обработке высокоуглеродистой проволоки, так как при намотке имеет место перекручивание проволоки. Каждый виток перекручивается на 360 град. Установка правильных роликов перед неподвижным барабаном устраняет недостатки плохой укладки витков.

3. Моталки с контейнером

Для высокопрочных сортов проволоки и для проволоки некруглого сечения применяются моталки с контейнером, на которых проволока не закручивается при намотке.

Одна из таких моталок представлена на рис. 25. Моталка состоит из приводного тянущего барабана и приспособлений для вращения контейнера. Контейнер вращается со средней скоростью, равной скорости поступления проволоки.

Посредством плавного изменения скорости вращения контейнера можно добиться полной укладки витков проволоки правильными концентрическими рядами.

В одних конструкциях тянущий барабан расположен рядом с контейнером, и проволока с барабана поступает по направляющей в виде трубки в контейнер. В других - над контейнером, и витки проволоки падают во вращающийся контейнер прямо с барабана.

волочильные станы, волочение проволоки
Рис 25. Моталка с непосредственной загрузкой проволоки в контейнер

волочильные станы, волочение проволоки
Рис.26. Моталка с индивидуальным приводом барабана и контейнера

Прием проволоки в контейнер имеет ряд преимуществ. Помимо преимущества сматывания проволоки без ее перекручивания, исключается в дальнейшем операция по упаковке ее в бунты. Контейнеры плотно закрываются, защищая проволоку от коррозии. При сматывании проволоки в контейнер можно производить ее промасливание, совмещая, таким образом, операции волочения, промасливания и упаковки в одном отделении, не имея дополнительных затрат.

Контейнеры применяются ёмкостью от 5 до 500 кг. Изготовляются контейнеры из фибры, стали или алюминия. Служат контейнеры как для дальних перевозок от изготовителя проволоки к потребителю, так и для внутризаводских транспортировок проволоки из одного отделения в другое.

Контейнерные установки применяются не только для приема проволоки после волочильного стана, но и после термообработки, нанесения защитных покрытий.

На рис. 26 отображена конструкция контейнерной моталки с индивидуальными приводами барабана и контейнера.

4. Приспособления для увязки бунтов проволоки

Стол для обвязки бунтов представляет собой стеллаж, на который складываются бунты с барабана. На стеллаже выполняется обвязка бунта вручную. Одни стеллажи неподвижные, другие являют собой вращающиеся фигурки. После обвязки бунта в одном месте, стол-крестовина разворачивается по оси под углом, равным шагу обвязки.

После полной обвязки бунта стол наклоняется под углом, и бунт падает на пол.

При работе волочильных станов на высокой скорости производительность растет, персонал не успевает сваривать бунты перед станом и обвязывать готовые бунты. Особенно много усилий и времени требует ручная обвязка бунтов. Бунтообвязочная машина перевязывает бунт одновременно в трех местах.

Для упаковки бунтов имеются специальные машины, производящие их обвертывание промасленной бумагой и текстильной лентой. Одну из таких машин см. на рис. 27. Наиболее распространенным видом упаковки является упаковка проволоки в контейнеры (см. рис. 25).

волочильные станы, волочение проволоки
Рис. 27. Машина для упаковки бунтов проволоки
5. Съемники мотков с барабанов

Готовую смотанную в бунт проволоку снимают с барабана специальными приспособлениями, называемыми съёмниками, которые вставляются в пазы чистового барабана. Когда чистовой барабан полный, съемник вместе с проволокой при помощи подъемника поднимают над барабаном и опускают на стол, где обвязывается бунт. Конструкция барабана позволяет установку съемника на барабане в начале намотки проволоки или по окончании намотки.

На станах старых конструкций съемники смонтированы на чистовом барабане до начала намотки, и съемник служит как бы продолжением барабана. Вращаясь вместе со съемником и проволокой, из-за неуравновешенности бунта, на барабане появляются центробежные силы. Неустойчивость съемника приводила к ударам его по барабану. Сильные шумы при вращении, центробежные силы из-за неуравновешенности бунта способствуют износу и разрушению подшипников на валу барабана.

На современных станах съемники устанавливаются на барабане по окончании намотки, т. е. в момент съема бунта с барабана.

6. Разматывающие устройства

Перед всеми агрегатами для разматывания проволоки устанавливаю различные конструкции разматывателей.

Чтобы размотать проволоку диаметром 10—20 мм, применяют вращающиеся фигурки.

Фигурки это или разматыватели, все размоточные устройства, на которых бунт вращается при его разматывании, имеют преимущество, что поступающая с них проволока не перекручивается за каждым витком. Однако необходимость останавливать стан на время сварки следующего бунта проволоки к бунту, установленному на разматывателе, снижает производительность линии.

При выборе другого типа разматывателей можно производить сварку концов проволоки, так как бунты при разматывании не вращаются. Но имеет место закручивание проволоки и на установки такого разматывателя требуется больше места. Съем проволоки с такого разматывателя производится витками, и для их выпрямления требуется большое расстояние от разматывателя до стана.

7. Приспособления для заострения концов изделий (острильные устройства)

При заправке стана диаметр переднего конца проволоки необходимо уменьшить, чтобы он легко вошел в волоку. Из волоки кончик проволоки должен торчать ровно настолько, чтобы было возможно зацепить его клещами.

Для заострения проволоки или прутка, или другой заготовки существуют специальные приспособления: валковые острильные машины, ротационно-ковочные машины, гидравлические прессы, электропневматические ковочные молоты и резцовые головки. Также существуют приспособления для принудительного заталкивания проволоки в волоку, не заостряя её.

Все современные острильные машины являются приводными, оснащены отдельным приводом.

Острильная машина к стану грубого волочения, см. на рис. 28. Электродвигатель расположен внутри стойки, на которой крепится острильная машина, и установка становится компактной. Ножницы острильной машины обрезают концы проволоки перед их острением.

волочильные станы, волочение проволоки
Рис.28. Валковая острильная машина / рис. 28 верхний. Калибровка валков острильной машины

Валки механизированной острильной машины вращаются подобно валкам прокатной клети. Калибры валков, см. рис. 28 верхний, имеют переменное, идущее на спад сечение. Конец проволоки подается в валки при максимальном сечении калибра. Проволока подается до упора, калибры обжимают её и выталкивают обратно из валков. Чтобы получить сечение проволоки для попадания в волоку, конец её подают по очереди то в один калибр, то в другой, постоянно поворачивая для получения равномерного обжатия.

При острении толстой проволоки, которую трудно поворачивать, применяются острильные машины с 2 парами валков. Одна пара стоит горизонтально, другая — вертикально.

Для острения конца заготовки служат и ротационно-ковочные машины. См. рис. 29. Принцип работы этой машины: в пазу вала свободно перемещаются два штампа и два бойка, которые придавливают штампы друг к другу. Внутри головки по окружности расположены в обойме ролики. Во время вращения вала штампы и бойки разъезжаются, образуя зазор. При прохождении бойков мимо роликов последние нажимают на бойки и штампы, которые и обжимают проволоку.

волочильные станы, волочение проволоки
Рис. 29. Схема работы ротационно-ковочной машины
a—штампы разомкнуты; б—штампы сомкнуты

На ротационно-ковочных машинах персоналу работается гораздо проще, так как конец проволоки зажимают в подающих салазках, и он без участия рабочего подается постепенно в ротационную головку. Рабочий может сейчас заниматься другим делом. Однако применение этих машин из-за возникающего при их вращении шума ограничено.

Находят применение для острения заготовок также резцовые головки. В такой головке устанавливается ряд резцов, ими снимается стружка с поверхности заготовки и достигается заданный размер. Заготовка зажимается в подающем суппорте, головка вращается и обрабатывает её.

волочильные станы, волочение проволоки
Рис. 30. Гидравлические прессы для обжатия концов труб

Гидравлические прессы специальной конструкции с большим усилием 12, 6 и 3 МН применяются для обжатия концов больших труб (Ø до 400 мм).

В массивном кольце большого диаметра радиально расположены гидравлические цилиндры (4 - 8), которые сдавливают трубу по окружности.

Трубы малых диаметров обжимают холодными, а большие трубы - в горячем. Для этого производят нагрев конца трубы. На рис. 30 см. "гидравлический пресс для обжима конца труб".

Значительно сложнее осуществить острении фасонных профилей перед волочением. Заостренный конец профиля должен составлять мин. 60—70% площади исходной заготовки во избежание обрыва. Переход от заостренной части к незаостренной должен быть плавным. Заострение фасонных профилей производится прокаткой, ковкой, фрезерованием, травлением, растяжением нагретого конца.

Для тонкостенных профилей рекомендуется применение самозатягивающихся волок, исключающих применение острения и проталкивания профиля в волоку.

8. Устройство для принудительной задачи прутка в волоку без заострения

Все перечисленные устройства для заострения конца прутка обладают большим минусом, заключающемся в удалении захваток по окончании процесса волочения. Ведь они изготовляются меньшего размера, чем диаметр готового прутка, чтобы его можно было вставить в волоку. При этом есть потери металла в 3—4%. Чем короче протягиваемые прутки, тем больше относительные потери. Большие потери при волочении легированных дорогостоящих металлов и сплавов.

Избежать потери стало возможным благодаря изобретению приспособления для задачи прутка в волоку, которые есть механические и гидравлические. Наиболее распространены гидравлические. Эти устройства монтируются с волокой на общей рамке. Основные заталкивающие цилиндры расположены по бокам рамы. Так как на стане можно обрабатывать один, два или три прутка, то и гидропроталкиватель рассчитан на такую же обработку. Опыт подсказывает, что усилие составляет 1,2- 2-кратную величину от усилия волочения.

9. Затяжные устройства

Затяжные устройства используются на волочильных станах, оснащенных ступенчатыми барабанами с функцией скольжения. Ступеней на тянущих шайбах имеют малые размеры, волокодержатели смонтированы компактно, и поэтому заправку на самом стане делать сложно. Проволоку протягивают через волоку вне стана посредством затяжных устройств.

Очень часто затяжные устройства конструируют в сочетании с острильной машиной.

Заостренный конец проволоки вставляют в волоку, затем захватывают клещами, установленными на барабане, и медленно втягивают вращающимся барабаном в волоку. При наличии на барабане нужной длины проволоки барабан останавливают и заправляют проволоку в следующую волоку.

Если барабаны оснащены DC-приводами, а существующий агрегат позволяет заправлять проволоку в волоки на малых скоростях и осуществлять плавный пуск стана, затяжные устройства не нужны.


Инженеры всегда готовы проконсультировать или предоставить дополнительную техническую информацию по предлагаемым волочильным станам и оборудованию для волочильных цехов.

Ваши запросы на волочильные станы и оборудование для волочильных цехов просим присылать в технический департамент нашей компании на e-mail: info@ence.ch, тел. +7 (495) 225 57 86

Центральный сайт компании ENCE GmbH
Наша сервисная компания Интех ГмбХ

Головные Представительства в странах СНГ:
России
Казахстане
Украине
Туркменистане
Узбекистане
Латвии
Литве

Сообщить об ошибке на сайте ENCE GmbH, Switzerland / ENCE gmbH, Schweiz / ЭНЦЕ ГмбХ, Швейцария © ENCE GmbH