无缝钢管连轧机的框架修复

何春

摘要：无缝钢管连轧机的基础设备包含了三角底座、框架和锁紧装置等主要部件，其精度的高低直接影响了钢管的成型。对于使用年限过长的设备，更新修复显得尤为重要。

关键词：无缝钢管；连轧机；修复

宝钢股份钢管厂140连轧机底座、上部锁紧、下部锁紧、联轴器托架装置已使用27年，底座严重腐蚀变形，锁紧装置已不能有效锁紧机架，导致产品质量受到严重影响；原设计时连轧机底座上未设置中心测量基准，导致调节困难；传动轴托架装置难以调整开口度。拟对连轧机机架底座进行更新修复。

1 结构简述

140钢管连轧机基础设备是由三角底座，四个上部框架组成的基础座、32组液压控制的上下锁紧装置及8组液压控制的驱动传动轴上下托架装置包括完整的润滑系统所组成。（见图1）该设备承担着精密定位8组轧机机架的工作要求，并由自动控制的液压锁紧装置，实现无缝钢管的轧制过程中快速更换轧机机架的功能，达到高效、高质的先进水平。该设备总重量114吨，长度8300mm。

如图1右半所示，分析140钢管连轧机的结构，连轧机的最终精度要求为保证中心点钢管的轧制中心线必须保证在0.1以内，所以，與此相关的底座、上部框架的安装平面的平面度，衬板等公差必须高于该要求，相关的零件精度要求及配合必须满足该要求，从机械加工的角度来讲，分别保证三角底座，4个上部框架单独加工完成后装配为一体，工件的变形，尺寸精度等难以保证最终的轧制要求，为此应当将上述四个部件合装后，统一加工上部框架的衬板平面，能够有效的保证轧制中心的的相关要求。

2 机加工修复

2.1 三角底座的修复

三角底座返修的重点在于消除扭曲变形，考虑自重变形量，同时严格保证底面A的平面度及45°斜面的平面度及角度要求。为此，加工机床需选择精度极高的科堡龙门铣，采取了以下的工艺方案：

首先以A基准面定位，三点支撑消除扭曲变形，然后，长度方向中间点支撑，三只百分表分别测量两端及中间点，利用反向支撑方法消除重力影响的变形，使工件处于自由状态。

在尺寸180上平面加工10处工艺找正面及定位面，加工X方向的直线基准。

工件翻身，以已加工的工艺定位面定位，按照10点工艺找正平面找正工件，光出A基准面，保证平面度≤0.05。工件翻身，找正直线基准，分别兼顾两侧45°斜面的返修量均匀，角直头搬至45°，分别铣45°斜面至成品，保证平面度小于0.05，分别铣100H7键槽成。这样，消除了原加工方案中的利用45°平面定位，重心难以消除，多次装夹积累误差难以消除等弊端。

2.2 上部框架的修复

上平面为了更好的保证连轧机的钢管中心线，依靠单个零件的尺寸精度保证最终的装配精度是比较困难的，为此，我们讨论认为，将4件上部框架安装在在三角底座上，依靠键槽、连接螺栓、紧固圆柱销定位固定后，统一加工上部框架上安装衬板的定位面（525±0.03量两平面）及35H7衬板定位槽部，再加工锁紧机构T型杆的支点孔Φ95H7。利用了科堡龙门铣床的加工范围大，能够满足加工范围要求，底座加工完毕后，不松压板，直接装配上部框架，避免重复找正误差。

如图3所示，万能角直头旋转45°，找平三角底座的45°延伸平面，铣525±0.03上下平面至成品，然后万能角直头搬90度，同样铣另外一侧的525±0.03上下平面至成品，只有这样，保证四个上部框架的衬板面一致，按照该45°面钻镗两端的中心测量孔成，以中心测量孔为起始中心，角直头镗四只上部框架上的95H7孔成，保证至中心测量孔的尺寸公差，相关的干涉部位去除干涉余量。

2.3 压下减速箱安装面的修复

根据复检结果，与衬板面的高度差超差0.5mm；用户要求保证在±0.1mm之内。根据使用功能，统一将安装面机加工去除5mm后焊接垫板补偿。在安装垫板时，必须保证垫板内孔与安装面的内孔一致，确保480H7的尺寸。由于安装面并非一个整圆，垫板也为剖分零件，使用游标卡尺作为齐缝定位工装卡住内孔的解决方案，实现了安装面内孔与垫板内孔的同中心。考虑5mm厚的垫板还需通过焊接的方式固定在上框架上，为保证将焊接导致的变形量降低至最小，首先通过销将垫板固定在安装面上，再制作了40mm的压板压住垫板后完成焊接，确保了压下减速箱的顺利安装。如图4所示。

3 结语

此次修复的底座、框架，作为无缝钢管连轧机的基础，其精度直接决定了钢管的成型精度。成功修复，也为年久失修的钢管连轧机修复提供了参考。