高线立式轧机的安装技术

摘要：某精品高速线材设备安装工程，全线采用全连续式无扭转轧制工艺，轧机分为水平轧机和立式轧机。立式轧机底座安装在立式基础上，底座垂直于地面，不仅给垫板座浆带来了施工难度，同时对底座的安装找正也带来了难度；万向接轴是重要的力矩传输装置位于减速机与轧机中间且垂直于地面不利于吊装。我单位通过以往的施工经验及现场实际的情况，总结经验勇于实践，验证了一套比较好的安装立式轧机的施工方法。

关键词：设备安装；立式轧机；安装技术

中图分类号： TG333.51 文献标识码： A 文章编号：

1 工程概况

某精品高速线材工程是设计能力为两条年产50万吨的高速线材加工项目，第一条生产线共有30架轧机，第二条生产线共计32架轧机。该工程中的粗中轧区域内的轧机分为水平轧机和立式轧机。

2 施工方案

根据轧机底座垂直于基础面，制定垫板反顺序进行安装；由于轧机单套机组与多套机组都存在着一定联系，确定设备安装的先后顺序；根据实际情况确定如何能够提高安装效率的方法，制作相应的辅助工具。根据确定好的安装方案再进行设备基础与土建进行交接及验收，对整个轧线进行总体的测量控制并布置控制网、标高点、中心标板。

3 操作要点

3.1基础验收

根据基础中交验收单进行基础验收，验收标准如下：

标高误差为： 0～-20mm

预埋地脚螺栓中心偏差： ±2mm

螺栓顶部标高误差： 0～+20mm

3.2建立测量控制网、标高及中心标板的埋设

1）高速线材生产线为连续生产线，对轧机机组的纵向中心的直线度要求精度较高。因此在需要建立一个测量控制网来控制整个轧线设备的安装，以保证整条线的安装精度要求。选定粗轧第一台轧机内侧建立一个基准点，整条线的中心标板及表高点均以此点进行反设，以消除累计误差确保安装质量。

2）根据建立的测量控制网在安装前应进行永久性中心标板及标高基准点的埋设工作，中心标板埋设在轧制中心线上的设备空隙处，间隔为30—40米。横向则埋设在各个立式轧机机架的横向中心上，基准点设置在机组旁易于检测的位置。

3）每个大块基础最少需埋设4个沉降观测点，其观测点的布置应能全面反映基础下沉的外貌为宜，各点之间的距离一般在20-40m，观测点埋好后10天内，应进行第一个周期的观测。

3.3垫板施工

对于立式轧机的换辊小车底座、电机、减速机底座采用座浆法施工，机架底座采用先固定机架再用垫板塞实法进行施工。

3.4立式轧机机架底座安装

1）轧机底座的安装精度要求如下：

2）由于安装立式轧机的的机架底座垂直于地面，所以不能采用传统的安装方法进行安装找正。但是控制设备安装精度的要素仍然是纵横中心线和标高三个要素。因此我们对安装要素进行转化并确定控制线：轧制中心线定位机架底座的横向控制线（Z），机架中心线为纵向控制线（X），底座与轧制中心线间的距离为传统意义上的“标高”(Y)。

3）根据确定的控制要素，采用水准仪进行测量控制机架底座的横向位移；利用内径千分尺及经纬仪测量控制机架底座的纵向位移；利用内径千分尺框式水平仪来测量控制机架底座的“标高”（相对轧制中心线的距离。根据测量控制网及埋设的中心标板、基准点，在轧制线方向挂设钢线，在钢线上对于底座的两条精加工面上方挂设两个钢线坠，通过经纬仪通视整个轧制线核实两个线坠是否与轧制线重合。再用内径千分尺测量设备底座至线坠钢线的距离（即轧制线的距离）多次测量调整直至符合要求，在调整过程中同时采用水平仪进行垂直度的检查；根据埋设的中心标板在轧机的中心线上也挂设钢线，通过内径千分尺、经纬仪进行找正调整；轧机底座相对于轧制中心的横向控制即轧机中心相对地面的距离，我们在轧机底座的精加工面上根据图纸尺寸进行一定的计算选择一个基准点，然后采用水准仪进行标高的测量，从而调整好轧机中心的标高。轧机底座测量找正控制如图：3.4-1（图中的经纬仪是从两个方向进行控制轧机中心线和轧制线至底座距离的）

图3.4-1 立式轧机底座安装找正示意图

1-经纬仪；2-线架；3-钢线；4-线坠；5-油桶；6-内径千分尺；

7-标尺；8-水平仪；9-精密水准仪

图3.4-2 立式轧机底座垫板反顺序安装示意图

1-调整螺母；2-轧机底座；3-千斤顶；4-垫块

5-调整支撑螺杆；6-地脚螺栓

4）立式轧机底座由于垂直于地面，因此使正常的垫板座浆无法进行。但是对于设备安装来说垫板的安装是为了能够保证设备的载荷在以后的运转过程中均匀的传递到基础上，增加设备的使用年限等。所以对于垫板的施工必须进行。根据力学原理，放置地面的物体受到向下的地球引力和对面对它的反作用力，从而保持静止不动。根据这一原理，我们在底座安装之前将底座四周焊接几处螺母，将螺母的丝杆向基础面拧紧，给轧机底座一个垂直于设备基础向上的力，同时我们拧紧地脚螺栓使螺栓给设备底座一个垂直于设备基础向下的力，由于设备本身存在重量，我们在设备底座下部用千斤顶支撑调节，共同使底座出于平衡状态。这样轧机底座就被支撑螺栓支撑起来，垫板就可以通过塞实的方法进行（我们施工称之为反顺序垫板施工法）在根据前面所讲的如图3.4-1进行找正的同时利用本方法进行辅助找正，既能克服垫板施工的难题，又可以辅助找正设备。垫板施工法如图：3.4-2

根据上述的方法进行所有轧机底座的安装，在安装时要主要，尽量多台轧机一起找正，避免重复架设仪器造成误差。

3.5减速机电机底座安装

图3.5-1 立式轧机减速机底座安装找正示意图

1-精密水准仪；2-线架；3-钢线；4-标尺；5-水平仪；6-平尺

7-内径千分尺；8-线坠；9中心标板；10-经纬仪

1）安装完轧机底座即可进行减速机底座及换辊小车底座的安装。如此安排这样的安装顺序，主要是因为轧机是安装的主体，底座对于轧机来说就是基础，所以首先选择安装轧机底座，轧机的驱动来源于减速机，轧机的换辊通过换辊小车。因为都跟轧机底座有着重要的联系，所以在安装完毕轧机底座后才开始安装减速机、及换辊小车的底座。

2）减速机的安装主要控制纵向控制线也就是X的偏移量，X的偏移量一定要与立式轧机的机架底座中心一致，以保证传动轴的安装。

3）首先根据轧制中心线安装一个线架，在底座的两条精加工面上根据设计图纸各选定一个点，计算出距离轧制中心线的距离，用内径千分尺测定数值，控制底座轧制方向的偏移量，若轧制线与底座距离较远不利用测量时，可以通过轧制线将线架与轧制线建立一定的位移关系来实现；根据中心标板挂设底座中心线，通过内径千分尺及经纬仪来控制减速机中心的位移量，在进行调整时一定要与轧机中心线保持一致，以便消除误差，避免减速机与轧机的安装误差过大；因为减速机底座是由两块长条底座组成，底座并不是一个整体，为了避免两个底座存在高低差，安装时通过在两块底座支架架设一个平尺，在底座上均匀滑动平尺，通过水平仪进行找平，通过精密水准仪进行底座标高的控制。立式轧机减速机底座安装如图3.5-1所示。立式轧机减速机底座安装完毕之后不要急于安装减速机，必须等换辊小车底座、轧机锁紧缸等较大件安装完毕后进行，以便吊装方便。

4）电机的设备底座在减速机底座安装完毕后即可以进行安装，也可以等减速机安装就位后再进行安装。安装方法可以根据以上方法进行安装。

3.6换辊小车底座安装

换辊小车控制的要点主要是控制其中心线与轧机中心线一致，以便能够顺利实现换辊。按照操作要点与减速机底座安装相同。

3.7减速机安装

设备底座安装完毕后，将减速机吊装到位，根据定位图纸尺寸进行安装。

3.8万向轴安装

在上述设备安装完毕后，即可进行万向轴的安装，由于万向轴在减速机与轧机之间，并且垂直于地面，因此给安装带来了一定的难度，主要是吊装难度。因此在安装万向轴时，我们利用自制万向轴吊装装置来解决安装难度。它包括一根工字钢、工字钢的一端在上面安装两排吊耳或者螺栓孔，下面挂上两组配重，吊耳或者螺栓孔起到一定的调节配重的作用，设置两排配重是利用三点力同一平面的的原理，避免吊装过程中的晃动；工字钢的另一端焊上一个U型卡，另一个U型卡与之一端铰接，一端用螺栓连接。结构简单、制作快速、方便。

利用制作的吊装装置将万向轴吊装到位，即可实现安装，安装较为简单不作详细讲述。

图3.8-1 万向轴吊装装置示意图

1-锁紧螺栓；2-吊耳；3-配重拉杆；4-配重；

5-配重拉杆调整孔；6-吊杆；7-锁链；8-卡环

3.9轧机附件及管配件的安装

以上所以设备安装完毕后，清单剩余的设备，将所有设备附件按照精度要求安装到位，轧机吊装到换辊小车上。等待管路冲洗等工作的完成。

3.10轧机安装

高线的轧机是通过锁紧缸直接锁紧在轧机底座上的，通过换辊小车进行平移，轧机底座的提升装置进行提升，提升到位后由锁紧缸锁紧。所以轧机的安装精度主要决定于底座的安装精度。因此将轧机吊装在换辊小车底座上，推动小车使轧机底座行驶至换辊位置，由于没有液压作用，我们采用手动盘车将轧机提升到工作位置，用吊线法检查轧机窗口的垂直度。用塞尺检查轧机机架与底座的接触面积，机架与底座接触面用0.05mm塞尺检查，要求接触大于75%，接触过少，在底座合格情况下需研磨机架滑板。

3.11整条线的联合检查

立式轧机全部安装完毕之后，应该配合整条线在单机调试之前进行整体检测设备的标高和中心线。以轧制中心线作为测量基准来校验立式轧机以及其他轧机设备的准确性，将对中仪放置在粗轧机组上调整好和预精轧标靶中心后，逐个检测粗中轧立式轧机区设备中心线和标高情况，对于不符合要求的设备要重新进行调整，然后将对中仪对正精轧机组，调整好和预精轧机组的中心线后反方向逐个检测中轧至粗轧端的设备中心线和标高，对于不符合要求的设备要重新进行调整。

各项工作都完成后，在液压、水、电、都具备条件的情况下，进行单体调试。

4结语

实践证明，合理的安装顺序避免了设备安装的返工率，立式轧机底座垫板采用塞实法安装，安装调整方便，均提高了工作效率，节约了劳动成本。自行设计制作的万向轴吊装装置，制作简单，操作方便，在设备安装过程中提高了工作效率，节省了劳动成本。正确的安装方法和顺利可以提高安装的质量，为设备的一次性试车合格起到重要的作用。

参考文献

［1］《轧机机械设备工程安装验收规范》（GB50386-2006）

［2］《冶金机械液压、和气动设备安装验收规范》（GB50387—2006）

［3］《机械设备安装工程施工及验收通用规范》（GB50231-2009）