大型板材轧机机架加工装配问题分析

姜海艇

摘要：我国通过自主开发大型板材轧机的制造工艺的研究，现今已经掌握了大型轧机机架的全部制造工艺，从而为我国下一步独立建制大型轧机打下良好的基础，在自行建制的基础上可以有效的降低生产线的建造成本，通过统计，自行建造的费用能够降低约15%的成本，同时通过对建造完成后的轧机进行试车检验，实现了轧机的各项指标达到并超过原先预期。

关键词：大型板材轧机；机架加工；装配问题

1、轧机机架简介

轧机是实现金属轧制过程的设备。泛指完成轧材生产全过程的装备，包括有主要设备、辅助设备、起重运输设备和附属设备等。轧机是由轧辊、轧机牌坊、轴承包、轴承、工作台、轧钢导卫、轨座、轧辊调整装置、上轧辊平衡装置和换辊装置等组成。由两片“牌坊”组成以安装轧辊轴承座和轧辊调整装置，需有足够的强度和钢度承受轧制力。机架形式主要有闭式和开式两种。闭式机架是一个整体框架，具有较高强度和刚度，主要用于轧制力较大的初轧机和板带轧机等。开式机架由机架本体和上盖两部分组成，便于换辊，主要用于横列式型材轧机。

2、轧机机架的加工

轧机机架由于尺寸超大，同时对于精度的要求较高，因此对于其加工制造提出了不小的挑战，进行轧机机架的加工需要使用精度高且加工范围大的数控机床作为其主要的加工设备，由于需要加工的工件尺寸很大，在加工过程中对于温度的影响过、装夹变形与加工变形都是需要考虑的问题，这就为加工造成了极大的难度，在进行轧机机架精加工之前首先需要进行粗加工，在粗加工时可以使用牛头铣、端面铣等设备，在粗加工后留有10～12mm左右的加工余量，在粗加工完成后需要对轧机机架粗坯进行检验，通过使用工业探伤仪检查粗坯，检查工件内部是否存在裂纹，如果没有裂纹则通过应力退火后就可以进入精加工环节。在进行精加工之前需要对加工所用的数控机床进行精度调整，通过使用激光干涉仪、直尺、方尺等对于机床的定位精度、直线精度和方位精度等进行检查，确保机床处于一个良好的工况，同时将机床精度检测数据等得出报告，并将这些误差补偿入机床中，对镗铣加工精加工面在各个加工面留有的余量不超过0.5mm，光刀余量为0.05mm，在将轧机机架精加工完成后，通过使用三测机或者是其他测量设备进行检测，要求所有的工件误差都在图纸标注的加工公差范围内，通过检测得出加工后的工件的形位公差的数据如下：机架窗口两侧面相对于机架垂直中心线的对称度及平行度为0.05mm，窗口底面相对于窗口两侧的垂直度为0.04mm，窗口顶面相对于窗口底面的平行度为0.06mm，机架脚底面相对于窗口两侧面的垂直度要求为0.04mm每米，所有测量数据都应满足图纸按要求。总体来说轧机机架的加工流程如下：毛坯件进行粗加工后用探伤仪进行检测，检测内部没有裂纹后进入应力退火环节，在退火完成后进行半精加工，加工完成后继续使用探伤仪进行检测，在合格后进入精加工环节，在精加工时需要保证加工完成后的工件精度。在工件精加工完成后还需要在机架上刷上防锈漆，做好轧机机架的保护工作。

3、轧机机架的装配

对于轧机机架的装配主要分为两个部分，一个是在设备出厂之前需要在工厂进行装配，确保轧机在装配完成后能够达到精度要求，而另一个则是在钢铁厂进行现场安装，同时装配工艺应当轧机机架在工厂中的加工精度和在装配现场中的实际需要进行灵活确定，由于轧机的重量很重，因此对于轧机的地基要求很重要，在进行装配之前需要对装机场地进行重量预压，从而确保场地满足装配需要，不会出现沉降，同时根据沉降检测记录确定相应的装配工装，工装需要具有足够的刚度，确保吊装工作中不会出现变形等影响吊装正常进行，在保证工装具有良好的刚性的同时还需要保证工装具有良好的稳定性和易调节性，对于装配精度的设置应当比设备的的基础零件的安装精度和整机的安装精度高一个精度等级，同时需要选用合适的测量工具，在装配过程中使用测量工具进行检测时需要充分考虑测量器具应当不受环境影响，从而对测量的数据产生一定的影响，同时在装配过程中进行必要的功能部件的试验。

4、轧机机架的修复

轧机工作时环境恶劣，在工作过程中，轧制冷却水遇到红灼的钢坯迅速雾化，夹带着从钢坯表面脱落的氧化铁粉末向四周喷射，轧辊通过轴承座对机架牌坊造成较大的冲击，使轧机机架牌坊内侧窗口面、机架牌坊底面等均出现不同程度的腐蚀磨损，使轧机机架与轧辊轴承座间隙难以有效控制管理，时常出现轧机机架与轧辊轴承座间隙超过管理极限值现象。轧机牌坊间隙增大恶化了轧机主传动系统的工作条件，使主传动振动冲击大，鋼锭咬入时容易发生打滑，影响到板形的控制，对产品质量造成很大影响。随着科技的发展可采用高分子复合材料来解决轧机牌坊磨损，其中以福世蓝金属修复材料应用效果最佳。高分子复合修复材料具备优越的粘着力，可以牢固附着在金属基材表面，长期工作而不会脱落；产品自身具有极高的抗压强度，即使在高达 1900 吨的轧制力作用下，材料也不会损坏；独特的高分子结构赋予材料良好的抗冲击性能，可以吸收轴承座对牌坊的冲击，避免了磨损的产生；同时产品具有良好的耐腐蚀性能，可使牌坊表面免受冷却水的侵蚀。采用修复材料材料修复轧机牌坊磨损，不用去除材料，不影响牌坊整体强度和刚度，更无补焊热应力造成的变形，为企业很好的解决了多年无法解决的问题。

结束语

现今，我国已经具有了一大批年产百万吨钢铁的生产线，轧机是实现金属轧制的重要设备，在炼钢生产线上也广为使用，轧机机架作为由两片“牌坊”组成以安装轧辊轴承座和轧辊调整装置，起着支持的作用，由于其一般较为巨大，因此在生产加工方面较为困难。文章将就大型板带轧机机架的制造工艺进行介绍。

参考文献

[1]王磊，王勇民.板材轧机轴承可靠性和寿命的影响因素分析[J].中国高新技术企业，2014（17）：73-74.

[2]胡涛.板材轧机乳化液系统污油混入的分离措施[J].设备管理与维修，2010（11）：53-55.

[3]朱红一.影响板材轧机轴承可靠性和寿命的因素[J].轴承，2007（02）：9-10.