不锈钢管连轧机的框架修复

2021-04-25 08:27:44

宝钢股份不锈钢管厂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不锈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,实现不锈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不锈钢管连轧机的结构,连轧机的最终精度要求为保证中心点不锈钢管的轧制中心线必须保证在0.1以内,所以,与此相关的底座、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不锈钢管中心线,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,作为不锈钢管连轧机的基础,其精度直接决定了不锈钢管的成型精度。成功修复,也为年久失修的不锈钢管连轧机修复提供了参考。