Walcownie

Rodzaje walcowni

Walcownie można podzielić na wiele sposobów. Jednym z nich jest podział w zależności od produkowanych wyrobów (uprawnienia budowlane). Wyróżnia się wtedy następujące rodzaje walcowni:

a) zgniatacz – walcowania służąca do walcowania wlewków na
kęsy,
b) bruzdowe – walcownie produkujące wszystkie kształtowniki, szyny, pręty, walcówkę itp.
c) blach grubych i cienkich,
d) rur,
e) specjalne, np. obręczy kół.

Każdy wydział walcowni posiada następujące zespoły:

– piece grzewcze,

– walcarka lub ciąg walcowniczy,

– silnik napędowy wraz z zespołem maszyn elektrycznych do przetwarzania prądu,

– urządzenia pomocnicze do transportu, obracania, przesuwania i chłodzenia,

– urządzenia wykańczalni.

Budowa walcarki

Walcarka jest podstawowym urządzeniem. Zbudowana ona jest z takich zespołów:

– klatki walców roboczych,

– łączników,

– klatki walców zębatych,

– przekładni (reduktor obrotów),

– kół zamachowych,

– sprzęgła,

– silnika napędowego.

Inna nazwa silnika napędowego to napęd główny (program na uprawnienia budowlane). Jego zadanie jest proste – ma napędzać walcarkę. Aktualnie są to silniki elektryczne. W przypadku jednokierunkowego walcowania ze stałymi prędkościami używa się silników asynchronicznych. Silniki prądu stałego wykorzystuje się w nowoczesnych walcowniach przy regulacji prędkości walcowania oraz zmianie kierunku walcowania. Konieczne jest wówczas zainstalowanie zespołu przetwornic prądu stałego (układów Ilgnera bądź Leonarda). Moc silników walcowniczych jest w granicach od 500 do 56/8000 KW. Ich ciężar to z kolei wartość od 5 do 50 T, może być i więcej.

Sprzęgło elastyczne montuje się na osi wału silnika i wału szybkobieżnego przekładni (tzw. reduktora). Jego zadaniem jest łączenie i zabezpieczenie silnika.

Kół zamachowych używa się przy walcarkach nienawrotnych o jednokierunkowym walcowaniu i krótkotrwałych obciążeniach. Instaluje się je na wale szybkobieżnym przekładni. Celem kół jest zabezpieczenie silnika w momencie, jakby wystąpiły nagłe zmiany mocy (program egzamin uprawnienia 2021).

Zadaniem przekładni redukującej, która z reguły jest jednostopniowa, jest redukowanie wysokich obrotów silnika (60(K-700 obr/min) do niskich obrotów walcarki (5(K-100 obr/min).

Klatka walców zębatych to urządzenie, które rozdziela przejęty moment obrotowy z wału silnika na liczbę wałów, ile jest napędzanych walców w klatce walcowniczej. Dzieje się tak przy udziale kół zębatych, które są odpowiednio ustawione w zamkniętym korpusie.

Klatki walcownicze

Klatka walcownicza to urządzenie, gdzie zachodzi właściwy proces walcowania. Odkształcenie plastyczne spowodowane jest bezpośrednimi naciskami na metal. Wywierają je walce ułożyskowane w masywnych stojakach. Kadłubem klatki są dwa staliwne stojaki, które są połączone ściągami. Na czopach w łożyskach, które są zamontowane w stojakach, osadzone są walce robocze. W zależności od możliwego wykorzystania oraz od sposobu ułożenia walców w klatkach można wyróżnić następujące klatki:
– o walcach poziomych (klatki duo, trio, trio uniwersalne, kwarto i wielowalcowe) – używane się ich w walcowniach bruzdowych i walcowniach blach, a nazwy pochodzą od ilości roboczych walców,
– walców pionowych – współpracują one z klatkami walców poziomych w jednym zespole walcowniczym, dzięki czemu można jednocześnie walcować w dwu wzajemnie prostopadłych płaszczyznach,
– o skośnym ułożeniu walców służą do walcowania rur,
– specjalne – np. do walcowania kół, obręczy itp.

Ciężar klatek walcowniczych waha się w granicach od 20 do 200 T. Z kolei walce robocze mają ciężar od 2 do 20 T, a ich średnica mieści się w granicach od 200 do 1000 mm (akty zgodnie z wykazem Izby Inżynierów).

Obciążenia dynamiczne

Określenie wielkości i charakteru obciążeń dynamicznych, które działają na klatkę roboczą walcarki są potrzebne, żeby móc wielkość i charakter obciążeń dynamicznych, które mają bezpośredni wpływ na fundament walcarki. Wyżej wymienione obciążenia mają wpływ na wywrócenie stojaków klatki roboczej walcarki. Dzieli się je na trzy grupy obciążeń:

a) od silnika napędzającego walce klatki roboczej,
b) wynikające z sił bezwładności powstających przy nierównomiernym posuwie walcowanego elementu,
c) powstające w chwili przyłożenia sił zewnętrznych