轧机底座在线修复技术的应用

张亚楠

河北钢铁集团宣钢公司一钢轧厂 河北宣化 075100

宣钢一棒材生产线是由意大利POMINI公司总承包项目，于2002年投产，设计年生产能力75万吨，实际生产能力已达到100万吨以上，最高轧制速度18m/s。生产规格为Φ10-Φ50的热轧带肋钢筋及Φ14-Φ50的圆钢，目前生产规格包含Φ16、Φ18二切分和Φ25、Φ28、Φ32单线热轧螺纹钢。轧机底座经过多年的生产运行，在反复冲击力的作用及污水的侵蚀下，从粗轧至精轧机，轧机底座滑轨面均出现了不同程度的磨损，磨损尺寸量在3-5mm左右，磨损的底座滑轨造成了轧机不同程度的晃动，机芯在线运行精度不足，影响成品材质量和成材率。

1 轧机底座修复存在的难点

1.1 底座磨损原因分析

钢的瞬间，轧辊不再受轧制力，轧辊返回原型，因此在连续轧制过程中，轧机轧辊咬钢和抛钢的瞬间会对轧机形成一个较大反复的冲击应力，轧机底座滑轨是轧机的工作承载面，轧机底座和滑轨存在配合间隙，经轧钢的反复作用冲击，久之会使配合面出现磨损，另外在换槽换辊的过程中，也造成了滑轨面的磨损。配合面出现磨损后，轧机轧制过程中会出现底座不稳，导致轧机轴承、压下装置、轧辊等零部件寿命降低，冲击磨损形成恶性循环，严重影响料型控制和安全生产，所以需要对轧机底座进行尺寸恢复[1]。

1.2 轧机底座修复难点

轧机底座滑轨装于轧机设备的最下侧，平式与立式分别装于地面基础和牌坊基础里，通过预埋螺栓相连固定。滑轨底座外形尺寸大，拆除底座滑轨需对基础进行施工，基础浇注后需养护，另拆除滑轨底座需要同步拆除接轴托架、花键轴、提升油缸、锁紧缸等设备，安装时需要进行轧制基准线定位找正，工期较长影响生产，经多方比较修复的方案，特选择在线修复方案[2]。

2 根据现场实际，制定在线修复方案

2.1 铣销设备的选用

由于检修现场狭小，不利于工、器具的安装，选用特制的单轨式铣销设备。特制的铣床由床身，纵、横拖板、动力铣头组成。检修时可直接利用滑轨底座做基准，安装于轧机滑轨座上。需要加工的滑轨底座尺寸为1500×3000×200mm，结合现场加工条件的安装将单轨铣设计为2200×1000mm的单轨式铣床。主轴电机选用3.7KW的电机，铣床选用全自动数控三轴联动铣床，保证加工时间及加工精度。

图1 所设计的单轨铣外形图

2.2 单轨铣主要参数设计

（1）底座长2200mm，横梁宽1000mm，底座宽560mm，此尺寸可以满足轧机底座安装尺寸；

（2）底座为铸钢设计，加强稳定性和铣床刚度，总重量控制在900kg以内，考虑稳定性的前提下方便吊装；

（3）Z轴行程250mm，配加长杆200mm，配BT50主轴，以上参数可以保证轧机底座在走刀两次的情况下完成底座面的铣销。

（4）Y设计为可旋转180°，同时保证了一次基准调整即可满足轧机底座的两侧铣销。

（5）Z轴设计为可任意角度旋转，并设计刻度盘，此设计可方便加工底座斜倒角。

（6）铣床采用自动化编程控制，保证加工平稳和精度。

2.3 滑轨面衬焊接设备的选用

在线通过铣销加工的方法恢复滑轨面的尺寸精度，加工之前，需对滑轨的配合面进行补焊加工余量。轨面的补焊，因常轨焊接堆焊容易造成轨面受热应力变形、弯曲，改变母材材质，为避免，采用等离子粉末熔覆的方法进行堆焊恢复，熔覆具有稀释率低、组织致密、涂层与基体结合好的特点，根据加工的耐磨性要求，可选择堆焊的材料多[3]。

2.4 修复工序的制定

（1）轧机底座滑轨面进行油污清理、去除氧化层后进行打磨处理，露出金属光泽为准。

（2）利用框架式水平仪和激光准直仪找出基准，对磨损的轨面进行测量，测量至少取六点进行测量，以保证轨面的平面度、垂直度和尺寸精度，测量后确定出最大磨损量，即可确定出补焊量，计算材料用量。

（3）安装等离子焊接机及自动堆焊机械手，对轨面时行补焊，补焊厚度和焊材根据现场情况恰当选择，既要保证加工余量又要考虑加工设备的加工能力和加工时间。

（4）堆焊结束后依原基准核实补焊尺寸，无误后安装便携式单轨铣床，利用框架式水平仪和激光准直仪进行找正定位，对补焊后的轨面进行铣销加工。刀盘直径选用80刀盘，加工量保持1.5mm以内，如补焊量恰当两遍走刀可完成铣销。

（5）由于长度方向上分几刀走出来，会出现微量接刀痕，加工完后钳工用手工铲刮平或抛光机进行抛光。

3 结语

改造后，恢复了主轧机设备功能精度，保证了轧机的稳定运行，保证了轧机料型尺寸，保证了各架次轧机基准一致，提高了轧机机芯的使用寿命，减少了因轧机精度不足造成的堆钢事故。

同时相比拆除更换轧机底座，节约了工期，减少了劳动强度，为同类设备问题的解决提供了实践依据。