Двухвалковые клети наиболее распространены, и бывают реверсивными и нереверсивными. Прокатываемый металл проходит между валками вперед и назад нужное количество раз, а валки соответственно меняют свое направление вращения. Реверсивные двухвалковые клети применяют в обжимных, толстолистовых, сортовых и листовых станах.
В трехвалковых клетях оси валков расположены в одной вертикальной плоскости и имеют постоянное направление вращения. Трехвалковые клети используют при производстве сортового проката. Прокатываемый металл движется в одну сторону между нижним и средним валками и в обратную сторону - между средним и верхним. Для подъема металла на верхний уровень устанавливают подъемно-качающиеся столы.
Рисунок 3.2 – Схема трехвалковой клети
При производстве листа применяют трехвалковые клети, но со средним валком меньшего диаметра, чем нижний и верхний. Средний валок является неприводным и в процессе прокатки прижимается то к верхнему, то к нижнему валкам.
Наличие подъемно-качающегося стола в трехвалковых станах снижается производительность. Кроме того, валковая система обладает малой жесткостью и в последнее время применяется все реже.
Четырехвалковые клети имеют четыре валка, расположенные в одной вертикальной плоскости. Прокатка металла осуществляется только двумя внутренними, рабочими валками. Два остальных валка служат опорой для рабочих валков и предназначены для снижения упругой деформации рабочих валков и увеличения жесткости валковой системы. Приводными валками являются рабочие валки. В четырехвалковых клетях применяют рабочие валки малого диаметра, благодаря чему увеличивается вытяжка и снижаются деформирующие усилия.
Рисунок 3.3 - Схема расположения четрых- и шестивалковой клети
Многовалковые клети используют для тонколистовых прокатных станов холодной прокатки. Точная прокатка возможна лишь при относительно малых диаметрах валков. Диаметры рабочих валков в двенадцати- и двадцативалковых клетях лежат в пределах от 3 до 50 мм.
По расположению валков различают клети с горизонтальными, вертикальными, с горизонтальными и вертикальными (универсальные клети), с косыми валками.
Наиболее части используются двухвалковые станы с горизонтальным размещением валков. Клети с вертикальными валками (эджеры) применяются для бокового обжатия металла, когда нежелательна кромка.
Станы, у которых вблизи горизонтальных валков расположены вертикальные, называются универсальными. Обжатие металла осуществляется горизонтальными и вертикальными валками одновременно.
Привод прокатного стана может быть редукторным или безредукторным. Достоинством безредукторного привода является меньшая инерционность, более простая кинематическая схема, меньшие габариты.
Для станов используется групповой и индивидуальный привод. Схема прокатного стана с групповым приводом показана на рисунке 3.4. Групповой привод включает себя шестеренную клеть редуктор. Движение от одного двигателя распределяется на два шпинделя с помощью шестеренной клети. Это одноступенчатый редуктор, передаточное отношение которого равно единице. Шпиндели передают крутящий момент при отклонении от соосности до 10…12 º. Групповой привод применяется в основном на мелких станах. У подобного стана меньше электрооборудование и оно менее сложно.
Рисунок 3.4 - Схема прокатного стана с групповым приводом
Наиболее предпочтительно в станах использовать индивидуальный привод (рисунок 3.5), когда каждый прокатный валок приводится в движение от своего электродвигателя. При этом возможно увеличить мощность привода каждого валка и ускорения. А требование в точном подборе валков отпадает. Индивидуальный привод позволяет регулировать скорости каждого валка и поддерживать определенное соотношение между ними. Как правило, скорость нижнего валка выше по отношению к скорости верхнего валка, что способствует лучшему прохождению металла по рольгангам.
Рисунок 3.5 - Схема электропривода с индивидуальным приводом
Скорости прокатки весьма различны и зависят главным образом от требуемой производительности прокатного стана, сортамента прокатываемой продукции и технологического процесса. У обжимных, заготовочных, толстолистовых, крупносортных станов скорость прокатки около 2-8 м/с. Наибольшие скорости характерны для непрерывных станов: при прокатке сортового металла 10-20 м/с; полосового 25-35 м/с; проволоки 50-70 м/с; при холодной прокатке жести 40 м/с.
Режим работы станов тяжелый. Он характеризуется ударным приложением нагрузки в момент захвата металла, большими динамическими перегрузками, особенно в период разгона привода с металлом в валках.
Режим работы реверсивных станов отличается большой частотой пусков (до 1500 в час), частыми реверсами, торможением, большими перегрузками. Электропривод главной клети все время работает в динамическом режиме.
