Установки на базе токарных станков для наплавки прокатных валков
На предприятиях ряда отраслей промышленности периодически возникает необходимость применения автоматической дуговой наплавки для ремонта изнашиваемых деталей и узлов с использованием специализированных установок. В работе рассмотрены подходы, практикуемые малым предприятием, при разработке и изгото...
Saved in:
| Published in: | Автоматическая сварка |
|---|---|
| Date: | 2013 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2013
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/102268 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Установки на базе токарных станков для наплавки прокатных валков / И.В. Титаренко, В.Н. Лантух, А.С. Кашинский // Автоматическая сварка. — 2013. — № 04 (720). — С. 50-55. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-102268 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Титаренко, И.В. Лантух, В.Н. Кашинский, А.С. 2016-06-11T19:01:18Z 2016-06-11T19:01:18Z 2013 Установки на базе токарных станков для наплавки прокатных валков / И.В. Титаренко, В.Н. Лантух, А.С. Кашинский // Автоматическая сварка. — 2013. — № 04 (720). — С. 50-55. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 0005-111X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/102268 621.791.92.03-52 На предприятиях ряда отраслей промышленности периодически возникает необходимость применения автоматической дуговой наплавки для ремонта изнашиваемых деталей и узлов с использованием специализированных установок. В работе рассмотрены подходы, практикуемые малым предприятием, при разработке и изготовлении сварочно-наплавочного оборудования на базе токарных станков различных типов. Приведены примеры комплектации таких установок и их использования при наплавке прокатных валков. Модернизация и обновление парка наплавочного оборудования в этом случае сопряжены с минимальными затрами. Библиогр. 3, рис. 6. ru Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Автоматическая сварка Производственный раздел Установки на базе токарных станков для наплавки прокатных валков Equipment on base of lathe tools for mill roll hard-facing Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Установки на базе токарных станков для наплавки прокатных валков |
| spellingShingle |
Установки на базе токарных станков для наплавки прокатных валков Титаренко, И.В. Лантух, В.Н. Кашинский, А.С. Производственный раздел |
| title_short |
Установки на базе токарных станков для наплавки прокатных валков |
| title_full |
Установки на базе токарных станков для наплавки прокатных валков |
| title_fullStr |
Установки на базе токарных станков для наплавки прокатных валков |
| title_full_unstemmed |
Установки на базе токарных станков для наплавки прокатных валков |
| title_sort |
установки на базе токарных станков для наплавки прокатных валков |
| author |
Титаренко, И.В. Лантух, В.Н. Кашинский, А.С. |
| author_facet |
Титаренко, И.В. Лантух, В.Н. Кашинский, А.С. |
| topic |
Производственный раздел |
| topic_facet |
Производственный раздел |
| publishDate |
2013 |
| language |
Russian |
| container_title |
Автоматическая сварка |
| publisher |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Equipment on base of lathe tools for mill roll hard-facing |
| description |
На предприятиях ряда отраслей промышленности периодически возникает необходимость применения автоматической дуговой наплавки для ремонта изнашиваемых деталей и узлов с использованием специализированных
установок. В работе рассмотрены подходы, практикуемые малым предприятием, при разработке и изготовлении
сварочно-наплавочного оборудования на базе токарных станков различных типов. Приведены примеры комплектации
таких установок и их использования при наплавке прокатных валков. Модернизация и обновление парка наплавочного
оборудования в этом случае сопряжены с минимальными затрами. Библиогр. 3, рис. 6.
|
| issn |
0005-111X |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/102268 |
| citation_txt |
Установки на базе токарных станков для наплавки прокатных валков / И.В. Титаренко, В.Н. Лантух, А.С. Кашинский // Автоматическая сварка. — 2013. — № 04 (720). — С. 50-55. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT titarenkoiv ustanovkinabazetokarnyhstankovdlânaplavkiprokatnyhvalkov AT lantuhvn ustanovkinabazetokarnyhstankovdlânaplavkiprokatnyhvalkov AT kašinskiias ustanovkinabazetokarnyhstankovdlânaplavkiprokatnyhvalkov AT titarenkoiv equipmentonbaseoflathetoolsformillrollhardfacing AT lantuhvn equipmentonbaseoflathetoolsformillrollhardfacing AT kašinskiias equipmentonbaseoflathetoolsformillrollhardfacing |
| first_indexed |
2025-11-26T04:42:16Z |
| last_indexed |
2025-11-26T04:42:16Z |
| _version_ |
1850612287291785216 |
| fulltext |
УДК 621.791.92.03-52
УСТАНОВКИ НА БАЗЕ ТОКАРНЫХ СТАНКОВ
ДЛЯ НАПЛАВКИ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ
В. И. ТИТАРЕНКО, В. Н. ЛАНТУХ, А. С. КАШИНСКИЙ
ООО «НПП РЕММАШ». 52005, Днепропетровская обл., пгт Юбилейный, ул. Совхозная, 74.
E-mail: remmash_firm@ukr.net
На предприятиях ряда отраслей промышленности периодически возникает необходимость применения автомати-
ческой дуговой наплавки для ремонта изнашиваемых деталей и узлов с использованием специализированных
установок. В работе рассмотрены подходы, практикуемые малым предприятием, при разработке и изготовлении
сварочно-наплавочного оборудования на базе токарных станков различных типов. Приведены примеры комплектации
таких установок и их использования при наплавке прокатных валков. Модернизация и обновление парка наплавочного
оборудования в этом случае сопряжены с минимальными затрами. Библиогр. 3, рис. 6.
К л ю ч е в ы е с л о в а : дуговая наплавка, изношенные детали и узлы, специализированные установки, токарный
станок, проектирование и изготовление, модернизация, прокатные валки
На многих промышленных предприятиях широко
применяется автоматическая дуговая наплавка,
поэтому в настоящее время актуальна проблема
замены предельно изношенных наплавочных ус-
тановок или расширения их парка. Серийно такие
установки практически не выпускаются и на не-
которых предприятиях для решения этих задач
применяют наплавочные установки на базе то-
карных станков различных типов. В зависимости
от назначения и размеров наплавляемых деталей
выбирается тип токарного станка. Установки ком-
плектуются сварочными автоматами типа А-1406,
А-1416 и выпрямителями с соответствующими па-
раметрами [1, 2].
ООО «НПП РЕММАШ», специализирующееся
на разработке и изготовлении сварочно-наплавоч-
ного оборудования, за последние годы накопило
опыт создания и модернизации установок для нап-
лавки прокатных валков, успешно сотрудничая с
металлургическими предприятиями Украины.
При разработке и изготовлении подобного нап-
лавочного оборудования были использованы под-
ходы, которые ООО «НПП РЕММАШ» приме-
няет при создании любой установки [3]:
анализ существующей у потенциального заказ-
чика технологии наплавки, разработка вариантов
ее усовершенствования с применением новых
наплавочных материалов;
анализ имеющихся аналогичных установок;
использование блочного принципа комплек-
тации установок;
конкретизация параметров установки под тре-
бования заказчика;
придание установке принципов универсаль-
ности;
максимальное оснащение установки необходи-
мым вспомогательным оборудованием и оснаст-
кой;
максимальное привлечение к проектированию
и изготовлению оборудования предприятий-
смежников;
привлечение специалистов заказчика к процес-
су разработки и изготовления оборудования.
Использование этих подходов позволяет ООО
«НПП РЕММАШ» в короткие сроки изготовить
и внедрить в производство наплавочные установ-
ки на базе токарных станков «под ключ».
В качестве примера можно привести модер-
низацию установки для наплавки валков загото-
вительных станов ОАО «ДМК им. Ф. Э. Дзер-
жинского», г. Днепродзержинск. До этого в те-
чение длительного времени для наплавки валков
этих станов на комбинате использовали напла-
вочную установку на базе вальцетокарного стан-
ка, созданную силами комбината. Многолетняя
эксплуатация привела к значительному износу ос-
новных узлов установки, в результате значительно
понизилось качество наплавочных работ.
Специалистами ООО «НПП РЕММАШ» и
службы главного прокатчика ОАО «Днепровский
металлургический комбинат» была разработана
концепция и техническое задание (ТЗ) на модер-
низацию существующей наплавочной установки.
В ТЗ были поставлены следующие основные за-
дачи:
базовый вальцетокарный станок необходимо
использовать только для закрепления и вращения
наплавляемых прокатных валков;
наплавочный автомат должен быть закреплен
и передвигаться на механизме, не имеющем жес-
ткой механической связи с вальцетокарным стан-
ком; при этом должна быть предусмотрена воз-© В. И. Титаренко, В. Н. Лантух, А. С. Кашинский, 2013
50 4/2013
можность их отвода из зоны действия грузо-
подъемных механизмов при установке и снятии
валков;
в системе управления процессом наплавки дол-
жен быть предусмотрен механизм автоматичес-
кого перевода мундштука наплавочного автомата
на шаг наплавки;
устройство для сбора и подачи флюса должно
обеспечивать уборку использованного флюса,
очистку его от шлаковых корок и надежную по-
дачу в флюсовый бункер наплавочного автомата
для повторного использования;
при разработке и изготовлении новых агрега-
тов и узлов необходимо учесть возможность даль-
нейшей модернизации установки.
Исходя из поставленных в ТЗ задач, была пред-
ложена компоновка агрегатов и узлов, которая в
сочетании с базовым вальцетокарным станком
позволила получить высокотехнологичную уста-
новку для наплавки прокатных валков заготови-
тельных станов (рис. 1). В качестве устройства
для закрепления и перемещения наплавочного ав-
томата А-1406 была использована передвижная
поворотная колонна с траверсой 1. Тележка 6, на
которой смонтирована колонна, передвигается по
рельсам, установленным параллельно продольной
оси станка и закрепляемых в станке прокатных
валков. Колонну с автоматом можно устанавли-
вать в рабочее положение перед наплавкой каж-
дого калибра валка.Это дает возможность выво-
дить наплавочный автомат из рабочей зоны, что
важно при установке и снятии валка.
Функцию перемещения рабочего вдоль оси нап-
лавляемого валка на шаг наплавки передали модер-
низированному наплавочному автомату А-1406 7,
для чего усовершенствовали электрическую схе-
му автомата. У наплавочного автомата также за-
менили флюсоаппаратуру. В качестве источника
питания дуги использовали сварочный выпрями-
тель КИУ-1201 4.
В состав флюсоаппаратуры входят: тележка 9,
передвигающаяся по направляющим станины
станка в зону наплавки (для сбора смеси исполь-
зованного флюса со шлаком); шнековый конвейер
14; вибросито 12; бункер-накопитель просеянного
флюса 13; эжектор, обеспечивающий подачу флю-
са с помощью сжатого воздуха во флюсовый бун-
кер наплавочного автомата; емкость для сбора
шлака 16.
Перед началом наплавки тележку 9 устанав-
ливают под наплавляемым валком. В процессе
наплавки использованная смесь флюса и шлака
ссыпается в тележку, откуда поступает в прием-
ные окна шнекового конвейера. Конвейер подает
смесь шлака и флюса на вибросито, которое раз-
деляет смесь на шлак, ссыпающийся в емкость
Рис. 1. Схема модернизированной установки для наплавки прокатных валков заготовительных станов: 1–16 — см. в тексте
4/2013 51
для сбора шлака и просеянный флюс, попадаю-
щий в бункер-накопитель. Из бункера флюс с по-
мощью эжектора подается во флюсобункер ав-
томата А-1406 для повторного использования.
В состав установки также входит механизм пе-
редвижения задней бабки станка, служащий вто-
рой опорой для наплавляемого валка. Механизм,
состоящий из электроприводной лебедки и набора
блоков, позволяет передвигать заднюю бабку при
установке в станок валков различной длины.
Работой установки управляют с нескольких
пультов, используя шкафы управления 2, 3. Ос-
новной пульт управления 8 закреплен на напла-
вочном автомате. С его помощью проводится опе-
ративное управление тремя основными агрегата-
ми установки: передвижной поворотной колон-
ной, вальцетокарным станком и наплавочным ав-
томатом. Функции вспомогательного управления
установкой, не требующие оперативного вмеша-
тельства, с целью разгрузки основного пульта бы-
ли вынесены еще на два пульта 10 и 11, распо-
ложенные на перилах рабочей площадки наплав-
щика 15. С пульта 10 управляют виброситом, шне-
ковым конвейером и наладочным вращением нап-
лавляемого валка. С пульта 11 включают и ре-
гулируют подачу сжатого воздуха в эжектор флю-
соподающего устройства. Дополнительный пульт
5, расположенный в районе площадки со шкафами
управления, предназначен для управления пово-
ротной колонной в процессе подготовительных
и ремонтных операций.
На рис. 2, а показан общий вид установки РМ-
11 для наплавки валков заготовительных станов,
а на рис. 2, б — фрагмент наплавленного на ней
прокатного валка.
Предприятием ООО «НПП РЕММАШ» для
ОАО «ЕВРАЗ-ДМЗ им. Петровского» на базе то-
карного станка DXW 1000/3х5000 РК-1 была соз-
дана установка РМ-12 для наплавки валков за-
готовительных и сортовых станов горячей про-
катки. Привод станка был модернизирован и обес-
печивал вращение валка с наплавочной ско-
ростью. Суппорт станка был выведен из рабочей
зоны, используемой для наплавки.
Кроме токарного станка DXW 1000/3х5000 РК-
1 1 в состав наплавочной установки (рис. 3) вошли
такие агрегаты, как сварочный автомат А-
1416УХЛ4 5 в комплекте со сварочным выпря-
мителем КИУ-1201. Установка была укомплек-
тована выносным пультом управления, в котором
продублированы базовые элементы стационарно-
го пульта управления. Это позволяет управлять
процессом наплавки (контролировать его) с ра-
бочей платформы наплавщика 7; флюсобункером
объемом 250 дм3; стойкой 8 для размещения бух-
ты проволоки массой до 1 т; самоходной тележ-
кой 4 для размещения и передвижения сварочного
автомата, базирующейся на раме 3.
Для обеспечения требуемой рабочей скорости
перемещения тележки используют программиру-
емый контроллер, позволяющий выбрать необхо-
димую скорость в пределах 1…30 мм/мин.
Устройство для сбора флюса и шлака 6, сос-
тоящее из тележки и корыта, устанавливают под
наплавляемым валком и перемещают вдоль оси
станка DXW 1000/3х5000 РК-1.
Установка РМ-12 (рис. 4) внедрена на ОАО
«ЕВРАЗ-ДМЗ им. Петровского» и уже более двух
лет успешно используется для наплавки прокат-
ных валков.
Предварительный и сопутствующий подогрев,
а также отпуск или замедленное охлаждение пос-
ле наплавки являются обязательными технологи-
ческими операциями при наплавке прокатных
валков из средне- и высокоуглеродистых сталей.
Как правило, при наплавке прокатных валков ис-
пользуют индукционный нагрев или нагрев га-
зовыми горелками. Оба эти способа имеют свои
достоинства и недостатки, и предприятие само
решает, какой из них использовать в каждом кон-
кретном случае.
Для ПАО «Арселор Миттал Кривой Рог», ко-
торое для нагрева валков традиционно использует
индукторы, предприятие ООО «НПП РЕММАШ»
разработало и изготовило индуктор, позволяющий
Рис. 2. Установка РМ-11 для наплавки прокатных валков заготовительных станов (а) и фрагмент наплавленного прокатного
валка (б)
52 4/2013
нагревать прокатные валки во всем диапазоне их
диаметров от 690 до 910 мм.
Индуктор (рис. 5) состоит из катушки, изго-
товленной из медной трубки 4, магнитопроводов
неподвижного 6 и подвижного 1, изготовленных
из пластин трансформаторного железа, корпуса-
каркаса 2, состоящего из сварных секторов и
клеммной доски 3. Индукторная катушка набрана
из двух секций, концы которых выведены на клем-
мную доску. Внутри медной токоведущей трубки
(наружный диаметр 14 мм, внутренний — 10 мм)
циркулирует охлаждающая вода. Каждую из сек-
ций катушки изолируют лакотканью, а всю ка-
тушку в собранном виде — асбестовым полотном,
пропитанным лаком. Электрические слои катуш-
ки соединяют последовательно, гидравлические
— параллельно. К началу и концу каждого слоя
припаяны штуцера, которые выведены на клем-
мную доску 3. Изоляция класса F, допустимая
температура обмотки не должна превышать
200 °С. Расход воды при нагреве валка диаметром
910 мм до 500 °С составляет 7,2 л/мин, а валка
диаметром 690 мм — 6,5 л/мин. В режиме под-
держания температуры валка при наплавке
(400…420 °С) расход не более 5,0 л/мин.
Магнитопроводы расположены в корпусе-кар-
касе радиально шестью секциями по окружности
каркаса через 60°. Каждая секция состоит из од-
ного неподвижного магнитопровода 6, установ-
ленного в средней части каркаса, и двух подвиж-
ных магнитопроводов 1, установленных с двух
сторон на периферии каркаса. При установке в
индуктор для нагрева изделий разного диаметра
(690…910 мм), подвижные магнитопроводы пе-
ремещаются в обоймах для создания оптималь-
ного воздушного зазора между поверхностью наг-
реваемого изделия и торцами подвижных магни-
топроводов. При выборе величины зазора между
Рис. 3. Схема установка РМ-12 на базе токарного станка DXW 1000/3x5000 РК-1: 1–8 — см. в тексте
Рис. 4. Установка РМ-12 для наплавки прокатных валков
4/2013 53
подвижными магнитопроводами и поверхностью
нагреваемого изделия необходимо учитывать, что
отсутствие такого зазора недопустимо. Излишне
уменьшенный зазор приводит к перегреву маг-
нитопроводов, а увеличенный — к повышению
времени нагрева. Поэтому для каждого типораз-
мера валков такой зазор при средней величине
10…20 мм выбирается экспериментальным пу-
тем. Время разогрева участка валка длиной 490 мм
от 250 до 400 °С — 1,5 ч. Основные характе-
ристики индуктора: номинальное напряжение пи-
тающей сети 380 В, номинальный ток 260 А,
коэффициент мощности 0,506.
Индуктор успешно применяют в вальцетокар-
ном цехе ПАО «Арселор Миттал Кривой Рог»
для предварительного, сопутствующего и после-
наплавочного нагрева всех наплавляемых сталь-
ных валков диаметром 690…910 мм.
Для подогрева валков, наплавляемых на уста-
новке РМ-12 (ОАО «ЕВРАЗ-ДМЗ им. Петровс-
кого»), разработан стенд РМ-14, в котором наг-
ревающим элементом являются газовоздушные
горелки. Стенд (рис. 6) состоит из приводной 1
и неприводной 4 секций роликоопор и комплекта
газовоздушных горелок 2.
Приводная секция представляет собой раму,
на которой установлены две приводные ролико-
опоры, а также закреплен винт, служащий для
сведения и разведения роликоопор при настройке
на разные диаметры нагреваемых валков. Управ-
ление приводами вращения роликоопор осущес-
твляется от общего шкафа управления, закреп-
ленного на раме. Неприводная секция представ-
ляет собой раму, на которой установлены две не
приводные роликоопоры, а также закреплен винт,
выполняющий функции аналогичные функциям
винта из приводной секции. Кроме этого они име-
Рис. 5. Схема индуктора электромагнитного РМ-6: 1–6 — см. в тексте
Рис. 6. Схема стенда РМ-14 для нагрева прокатных валков перед наплавкой: 1–4 — см. в тексте
54 4/2013
ют винтовой механизм для передвижения в осе-
вом направлении относительно приводной секции
(для осуществления подогрева различных по дли-
не валков). Приводная и неприводная секции
смонтированы на общей раме 3.
Комплект газовоздушных горелок 2 состоит
из пяти горелок ГВ-ВК2, одного коллектора на
пять горелок, подвижной рамы, стойки и панели
управления горелками. Работают горелки на при-
родном газе (давление 0,08 МПа) и сжатом воз-
духе (давление 0,3 МПа). Количество комплектов
газовоздушных горелок выбирает заказчик или
рассчитывает разработчик (заказчиком предостав-
ляются технические требования по нагреву про-
катных валков или других деталей).
Описанные в данной статье подходы к разра-
ботке и приведенные примеры изготовления и
внедрения наплавочного оборудования показыва-
ют одно из направлений, позволяющее с мини-
мальными затратами выполнить модернизацию и
обновление оборудования для наплавки прокат-
ных валков.
1. Восстановление дуговой наплавкой под флюсом штоков
и плунжеров шахтных гидрокрепей / Ю. М. Кусков,
И. А. Рябцев, Ю. В. Демченко, А. М. Денисенко // Свар-
щик. — 2008. — № 2. — С. 6–11.
2. Наплавочный участок по ремонту деталей гидроэнерге-
тического оборудования в АО «Сакэнергоремонт» /
Ю. М. Кусков, И. А. Рябцев, Ю. В. Демченко, А. М. Де-
нисенко // Автомат. сварка.— 2009. — № 1. — С. 57–59.
3. Опыт разработки и изготовления сварочно-наплавоч-
ных установок / В. И. Титаренко, О. В. Ткаченко, Д. Ю.
Матико и др. // Там же. — 2009. — № 3. — С. 27–30.
Поступила в редакцию 30.01.2013
13-я Международная научно-техническая конференция
ИНЖЕНЕРИЯ ПОВЕРХНОСТИ И РЕНОВАЦИЯ ИЗДЕЛИЙ
3–7 июня 2013 Крым, г. Ялта,
пгт Гаспра, санаторий «Парус»
Тематика конференции:
Научные основы инженерии поверхности:
• материаловедение,
• физико-химическая механика материалов,
• физико-химия контактного взаимодействия,
• износо- и коррозионная стойкость, прочность поверхностного слоя,
• функциональные покрытия и поверхности,
• технологическое управление качеством деталей машин,
• вопросы трибологии в машиностроении.
Технология ремонта машин, восстановления и упрочнения деталей
Метрологическое обеспечение ремонтного производства
Экология ремонтно-восстановительных работ.
В рамках конференции будет проведен практический семинар «Сварка, наплавка и другие рено-
вационные технологии на предприятиях горно-металлургической, машиностроительной промыш-
ленности и на транспорте»
Тематика семинара:
Сварка, наплавка и родственные реновационные процессы при изготовлении и ремонте деталей:
оборудование, материалы, технологии.
Адрес организационного комитета:
Ассоциация технологов-машиностроителей Украины
04074, г. Киев, ул. Автозаводская, 2.
Тел./факс: (38044) 430-85-00
E-mail: atmu@ism.kiev.ua
4/2013 55
|