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卷板机

工控家百科顾问团

贡献者:工控家001  最后更新:2018-08-14 08:38:19  浏览数:268

卷板机(Rolling Machine)是对板材进行连续点弯曲的塑形机床,具有卷制O型、U型、多段R等不同形状板材的功能。三辊卷板机有机械式和液压式:机械式三辊卷板机分为对称和非对称。可将金属板材卷成圆形、弧形和一定范围内的锥形工件。

关键词: 卷板机概述工作原理应用分类选型指南维护保养注意事项故障排除


1概述

卷板机(Rolling Machine)是对板材进行连续点弯曲的塑形机床,具有卷制O型、U型、多段R等不同形状板材的功能。三辊卷板机有机械式和液压式:机械式三辊卷板机分为对称和非对称。可将金属板材卷成圆形、弧形和一定范围内的锥形工件。


2工作原理

对称式卷板机上辊在两下辊中央对称位置通过液压缸内的液压油作用于活塞作垂直升降运动,通过主减速机的末级齿轮带动两下辊齿轮啮合作旋转运动,为卷制板材提供扭矩。卷板机规格平整的塑性金属板通过卷板机的三根工作辊(二根下辊、一根上辊)之间,借助上辊的下压及下辊的旋转运动,使金属板经过多道次连续弯曲(内层压缩变形,中层不变,外层拉伸变形),产生永久性的塑性变形,卷制成所需要的圆筒、锥筒或它们的一部分。该液压式三辊卷板机缺点是板材端部需借助其它设备进行预弯。该卷板机适用于卷板厚度在 50mm以上的大型卷板机,两下辊下部增加了一排固定托辊,缩短两下辊跨距,从而提高卷制工件精度及机器整体性能。


3应用

卷板机的使用范围越来越广泛,不同领域的设备,卷板机的型号和卷板机种类各不相同。但其工作原理是差不多的。对于对称性卷板机上辊在两下辊中央对称位置通过液压缸内的液压油作用于活塞作用于活塞作垂直升降运动,通过主减速机的末级齿轮带动两下辊齿轮合作旋转运动,为卷制版提供扭矩。

卷板机设备的用途广泛,卷板机是专门用于金属板材塑形的一种设备,应用于机械制造、造船、造车、化工机械、工业制造等各个行业。


4分类

1、1、机械式三辊卷板机分为对称和非对称。

机械式三辊对称式

机械式三辊对称式卷板机性能特点:该机结构型式为三辊对称式,上辊在两下辊中央对称位置作垂直升降运动,通过丝杆丝母蜗杆传动而获得,两下辊作旋转运动,通过减速机的输出齿轮与下辊齿轮啮合,为卷制板材提供扭矩。该机缺点是板材端部需借助其它设备进行预弯。

机械三辊非对称式

机械三辊非对称式卷板机主要特点:该机结构型式为三辊非对称式,上辊为主传动,下辊垂直升降运动,以便夹紧板材,并通过下辊齿轮与上辊齿轮啮合,同时作为主传动;边辊作倾升降运动,具有预弯和卷圆双重功能。结构紧凑,操作维修方便。

2、2、液压式

液压式三辊对称卷板机主要特点:该机上辊可以垂直升降,垂直升降的液压传动,通过液压缸内的液压油作用活塞杆而获得;下辊作旋转驱动,通过减速机输出齿轮啮合,为卷板提供扭矩,下辊下部有托辊,并可调节。上辊呈鼓形状,提高制品的直线度,适用于超长规格各种截面形状罐。

为上调式对称式三辊卷板机,可将金属板材卷成圆形、弧形和一定范围内的锥形工件,本机种两下辊为主动辊,上辊为从动辊。它广泛使用于造船、锅炉、航空、水电、化工、金属结构及机械制造行业。

适合用于金属板材的弯曲变形,可卷制圆形,弧形和一定范围内的锥形工件,并有板材端部预弯功能,本机型两个下辊为主动辊可水平移动,上辊为从动辊可上下移动,移动方式有机械式和液压式,传动轴均采用万向连轴器连接。


5选型指南

1.料板材质对卷板生产的影响 卷板机设计时,最重要的因素之一便是料板材质,举个例子,卷制同样厚度的料板,屈服强度高的板对卷板机压力的要求一定要高。如果没考虑到,加工的料板就会出现瑕疵或边角变形的情况。如今,钢的强度比以前的高了许多,对卷板机的辊压压力要求也随之提高。对此ASME(美国机械工程师协会)也制订了相应标准,该标准对各种类型的钢进行了归类,如.A36,A516grade70,Hardox400/500系列,AR200/300系列等。不同规格的钢对应的辊压压力也不同。 金属的回火脆性、屈服强度以及料板使用的场合都是卷板机制造商们需要考虑到的重要因素。特别是自从这几十年来钢铁冶炼行业的改革以来,这点就显得尤为重要。比如说,从前的如软钢现在早已成为历史,不再流行。

2.要与愿意和自己讨论细节要求的厂家合作 为了得到想要的回答,采购要先学会问正确的问题。每家企业都有自己独特的需求,通过回答系统的提问,销售可以做出一套最适合采购需求的方案。 企业还应考虑到是否需要为了开拓市场而去卷制圆锥或抛物线形的产品。上辊粗下辊细的数控卷板机是卷制这种形状物品的理想机型,这种卷板机的优势在于它能有效消除料板表面磨损,这样就免除了锥筒尖端的磨边工序。数控系统所能达到的理论平衡并非完美,精准的圆锥卷制事实上是由力矩的平衡实现的。精准的平衡可以让料板在5秒内加工出完美的锥度。 一方面,采购必须要让供应商了解所有细节,包括直径、材料、误差、形状……,比如压力容器行业中常有有直径方向圆度误差小于1%或无瑕疵等要求。有时卷板机的功率过高,否则会出现圆筒现象,并直接导致产品不合格,严重影响企业效益。 另一方面,卷板机制造商必须要考虑到买方的所有特殊需求。而采购也必须找一家愿意和自己坐下来一条一条细节讨论的厂家。有许多细节非常重要,但是经常被买家忽略,此时,负责的厂家就必须确认这些细节。

3.按照最理想的条件做出选择 企业往往要确定什么材料及厚度能使其达到效益最优,那么卷板机厂家也要根据这些参数来设计、制造相应的卷板机,这么做不仅能节省大量的时间、还能大大降低返工率。根据经验,高端卷板机一般按照满负荷的50%工作时,效益达到最佳。比如能卷制10mm厚料板的卷板机卷制5mm的料板时效益最高。 卷板工作时的一个令人头大的问题是料板的尺寸出了问题,除了这个问题外,大部分的 问题都集中于下辊对上辊的压力。如果一台能够卷制10mm级别料板的卷板机卷制6mm的料板也会发生一定的筒状扭曲。但这往往会导致大麻烦。 但最大的麻烦就是当板厚达到卷板机的极限。除非使用垫片,否则整台机器就只能处理掉了。相反当设计板厚大的卷板机卷制薄料板时,料板中间要比四周的强度要更高些。于是,除非使用垫片,否则沙漏状变形将无法修正。

4.仔细考虑卷板厚度和直径 直径越小,所需要的辊压压力就越大。将厚板的卷制内径很小时,设计者要注意上辊位置和卷板机的结构,因为这两个因素是影响开口尺寸的重要因素。 几乎所有的卷板机的设计最大卷圆直径是上辊的1.5倍。这样50mm的上辊所能卷制的最大内径就是75mm。现在出现了一 种新技术,该技术能使得料板在卷弯过程中,有近一半的部分处于压力作用下,这样其最大设计卷板直径就能达到旧法的1.1倍,有效直径范围增大30%。 请记住,所有的卷板机所能达到的最佳精确加工的范围都是设计标准的一半。

5.水平及垂直支撑力的协调 对卷板机设计师来说,需要考虑到的料板所受支撑力主要有两个方向的:水平方向和垂直方向。考虑到这点的好处就是,原来需要两个人的工作量就能由一个人来完成,由此便能节省宝贵的人工。 当卷制圆筒型产品时,要注意,如果直径大于板厚的200倍时,板会因自重而产生弯曲。若不采取支撑,就无法得到理想的直径。 如果购买了一台带有料板支撑功能的卷板机,这些问题将迎刃而解。然而,有些厂家为了降低成本,经常会采用叉车、吊车充当支撑,但这种做法往往无济于事,并且会限制了设备的适用范围。 许多采购往往会忽略一些关键因素,最终导致买来的设备不满足要求,致使生产部门碰到许多问题。


6维护保养

1、 根据机器润滑示意图中规定,按要求对各油杯润滑和人工润滑点进行加油。

2、 按卷板机规定的参数进行卷板,卷板厚度20mm,最大长度2500mm,卷板材料的屈服极限小于250Mpa。

3、 接通电源后,进行下辊正反两个方向和上辊升降运动,检查各运动有无不正常的卡死现象。

4、 严格按卷板加工程序和操作方法进行操作,在上辊升降到极限位置时,要十分注意设备的安全运行。

5、 当主传动停机后,方可进行上辊的升降,翻转轴承的倾倒复位和上辊的翘起。

6、 在运行过程中,若发现有不规则的噪音、冲击等不正常现象,应立即停机检查。

7、 操作中各人员要互相协调,听从卷板负责人的指挥,没有口令,禁止开动机器。

8、 进行卷板操作时应十分注意手被钢板压住和钢板一起卷进。

9、 用行车起吊钢板或卷筒时,注意不要和机器发生碰撞。

卷板结束后,做到完工料尽场地清,并做好设备的维护保养工作,及时关闭电源。


7注意事项

1、卷板机必须有专人负责管理。

2、操作人员必须熟悉卷板机的结构性能和使用方法,经负责管理人员同意后,方可进行操作。

3、开机前要仔细检查安全装置是否完好。

4、操作时,严禁手、脚放在滚轴和传动部件及工件上。

5、工作中断后,应将离合器打至空档。

6、多人协同作业必须要有专人指挥。

7、严禁超负荷工作。

8、上辊的升降翻转轴承的倾倒复位及上辊的平衡,须在主传动停机后进行。

9、工作场地禁止乱堆工件及杂物,做到时刻保持机床及场地清洁。

10、作业完毕,应切断电源,并锁好电源箱。 


8故障排除

(1)接口信号检查:通过用可编程序卷板机控制器检查机床控制系统的接口信号,并与接口手册的正确信号相对比,亦可查出相应的故障点。

(2)仪器测量:当卷板机系统发生故障后,采用常规卷板机电工检测仪器,工具,按系统电路图及机床电路图对故障部分的电压,电源,脉冲信号等进行实测判断故障所在。如电源的输入电压超限,引起电源监控可用电压表测网络电压,或用电压测试仪实时监控以排除其它原因。如发生卷板机位置控制环故障可用示波器。

(3)用可编程控制器进行PLC中断状态分析:可编程序控制器发生故障时,其中断原因以中断堆栈的方式记忆。使用卷板机编程器可以在系统停止状态下,调出中断堆栈和块堆栈,按其所指示的原因,查明故障所在。


参考资料

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