CN107626752B - 一种轧辊孔型站校正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种轧辊孔型站校正方法。包括如下步骤：将孔型验头的4个平面用划针刻画出中心线，清洗、检查各部件，检测并调整标准机架；重复测量、调整，直至定位块与滑轨之间间隙≤0.02mm,标准机架镗孔轴线方向水平度≤0.02mm/m；对标准机架与轧辊孔型站中心线的重合度误差X、Y测量，若满足下式：即为合格，反之计算滑轨与定位块底下调整垫片厚度；用绘图软件在图面上直接地、精确地标注出需要加减垫片的厚度，依据结果，在滑轨与定位板下方加减垫片；重复上述步骤，直至精度到达要求。省去了测量计算中的繁琐步骤，提高了轧辊孔型站校正的工作效率，提高了轧辊机架的精度，从而提高了无缝钢管的产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及轧机校正方法领域，尤其涉及一种轧辊孔型站校正方法
背景技术
PQF连轧机是三辊连续式热轧无缝钢管轧机，轧辊孔型站是一台用来检测连轧辊机架上的三个轧辊封闭的孔型是否满足轧制工艺要求的专用检测设备。连轧辊机架孔型精度的优劣直接影响无缝钢管的产品质量，而轧辊孔型站是检验连轧辊机架的轧制孔型是否合格的关键设备，因此轧辊孔型站的精度精确与否决定无缝钢管产品质量的优劣。固生产工艺规定每月对轧辊孔型站进行一次校正，以保证轧辊孔型站精度合格、性能可靠。
对轧辊孔型站进行测量校正就是以标准机架作为基准量具测量出轧辊孔型站中心线误差，再通过调整轧辊孔型站的两条滑轨和四个定位板底部调整垫片的厚度使标准机架和轧辊孔型站中心线相互重合或重合度误差δ≤±0.02mm的测量调整过程。目前轧辊孔型站校正方法简介：
1、安装孔型验头，孔型验头需用水平仪调平避免产生测量误差；
2、将标准机架吊进移动小车，开动小车到测量工作位置；
3、用内径千分尺按图示测量标准机架中心镗孔孔壁与孔型验头侧面与平面之间的水平距离X1、X2，垂直距离Y1、Y2；
4、计算使标准机架中心线和轧辊孔型站中心线重合时，所需移动小车内滑板及定位块的调整垫片厚度U1、U2
由x1、x2、y1、y2可算出L1、L2
5、根据U1，U2调整移动小车的垫板厚度，使标准机架中心线和轧辊孔型站中心线重合。
存在如下不足：1、经几次校正标定后的轧辊孔型站检验数据不稳定，轧辊机架轧制效果不好，其表象最终反映在连轧机轧制的钢管壁厚不均，产生废品。2、计算调整垫片厚度程序繁琐，费时、费力。3、计算过程中容易产生笔下误而导致校正失败。总之原轧辊孔型站校对方法粗陋、步骤繁琐，特别是忽略了一些关键的检验步骤和技术手段，因而增加了钢管的废品率，造成巨大的经济损失。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供一种快捷、精准、可靠的轧辊孔型站测量校正方法，提高轧辊孔型站检测精度，提高无缝钢管产品质量。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种轧辊孔型站的校正方法，具体包括如下步骤：
(1)校正准备：将孔型验头的4个平面用划针刻画出中心线，清洗、检查各部件，检测并调整标准机架，使其尺寸、位置精度达到图纸要求；
(2)重复测量、调整，直至标准机架定位块与移动小车定位块以及标准机架滑轨与移动小车滑轨之间间隙≤0.02mm,标准机架镗孔轴线方向的水平度在0.02mm/m以内为止；
(3)对标准机架与轧辊孔型站中心线的重合度进行测量，若重合度误差X、Y满足下式：即为合格，反之计算滑轨与定位块底下调整垫片厚度；
(4)用绘图软件在图面上直接地、精确地标注出滑轨与定位板下方需要加减垫片的厚度；
(5)依据步骤4的结果，在滑轨与定位板下方加减垫片；
(6)重复步骤3-5对标准机架与轧辊孔型站中心线的重合度进行测量，若重合度误差X、Y满足步骤3所示公式即为合格，反之需重复上述步骤对轧辊孔型站测量校正，直至精度到达要求。
所述步骤(1)对标准机架上的滑轨、定位块、压下板、镗孔φ250js7部位进行清洗、检查，发现磕痕、凸点要用细目油石清除掉；对移动小车内的滑轨、定位块、部位进行清洗、检查，发现磕痕、凸点要用油石清除掉。采用三维坐标测量仪对标准机架测量并采用调整垫片方法将其调整至标准机架工程图的设计尺寸、位置精度要求。
所述步骤(2)包括如下步骤：a将孔型验头安装在轧辊孔型站上并利用水平仪和孔型验头上的平面将孔型验头找平，水平度控制在0.02mm/m；b将移动小车内上部2个定位块拆除；c将标准机架吊进移动小车放置平稳，用塞尺测量标准机架与移动小车滑轨，标准机架与移动小车定位块之间间隙，并记录测量数据；d再将水平仪放在标准机架镗孔内测量标准机架镗孔轴线方向的水平度，并记录测量数据；e将标准机架从移动小车内吊出，根据步骤c、d所测量数据综合考虑采用加减移动车滑轨和定位块下面调整垫片的方法，将标准机架沿镗孔轴线方向调平；f将移动小车内下部2个定位块及2根滑轨接触表面涂抹显示剂；g再次将标准机架吊进移动小车放置平稳，重复步骤c、d测量标准机架与移动小车滑轨，标准机架与移动小车定位块之间间隙，标准机架镗孔轴线方向水平度并记录数据；h将标准机架从移动小车内吊出，根据显示剂痕迹和步骤7的测量数据判断标准机架定位块和移动小车内定位块以及零位机架滑轨与移动小车内滑轨接触状态,计算出移动小车内定位块及滑轨底部调整垫片厚度并对其进行精调；i安装移动小车内上部2个定位块；j将标准机架装入移动小车，测量出标准机架与移动小车内上部定位块间隙，吊出标准机架采用加减调整垫片方法将4个定位块调平；k再次将标准机架吊进移动小车放置平稳，重复上述步骤进行测量、调整，直至达到标准机架定位块与移动小车定位块以及标准机架滑轨与移动小车滑轨之间间隙≤0.02mm,标准机架镗孔轴线方向的水平度在0.02mm/m以内为止。
所述步骤(3)启动推拉液压缸将移动小车连同标准机架一起移动到检验位置；用内径千分尺测量效验头的4个平面到位机架φ250js7镗孔孔壁的水平距离X1、X2和Y1、Y2若X1、X2和Y1、2满足下式：标准机架和轧辊孔型站中心线的重合度即为合格，反之要对移动小车中的滑轨和定位块底下的调整垫片厚度U1、U2进行计算。
所述步骤(4)首先根据步骤(3)中测量出来的数据X1、X2、Y1、Y2计算出标准机架与轧辊孔型站中心线之间的偏移量X、Y，然后按以下步骤在绘图软件界面上作图：a在绘图软件界面上作边长为1mm其中一个边与X轴成30°角的正方形；b在绘图软件界面上复制步骤1中绘制的正方形并水平移动正方形移动距离为X；c在绘图软件界面上复制步骤2中绘制的正方形并垂直移动正方形移动距离为Y；d在绘图软件界面上标注出调整标准机架和轧辊孔型站中心线的重合度所需的移动小车中滑轨和定位块下面的调整垫片厚度U1、U2。
所述步骤(5)启动推拉液压缸将移动小车连同标准机架一起移出检验位置，吊出标准机架；根据所求得的U1、U2在移动小车内滑轨与定位板下面加入相应厚度的调整垫片。
所述步骤(6)重复步骤3-5对标准机架和轧辊孔型站中心线的重合度进行测量，如重合度误差X、Y满足下式：
即为合格。反之需重复上述步骤对轧辊孔型站测量校正，直至精度到达要求为止。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)经过对轧辊孔型站测量校正方法改进，提高了轧辊孔型站测量校正作业效率；
2)经过对轧辊孔型站测量校正步骤的细化，使轧辊孔型站检测精度明显提高，工艺性能更加可靠；从而使得轧辊机架精度明显提高。避免了钢管壁厚不均、轧折等废品产生。提高了无缝钢管成材率和吨钢利润。
附图说明
图1为本发明轧辊孔型站结构原理示意图；
图2为本发明轧辊机架装入移动小车示意图；
图3为本发明标准机架滑轨、定位块部位、结构示意图；
图4为本发明轧辊孔型站滑板、定位块布置示意图；
图5为本发明标准机架工程图；
图6为本发明测量液压缸位置分布图；
图7为本发明孔型验头找平示意图；
图8为本发明测量标准机架镗孔轴线方向的水平度示意图；
图9为本发明计算调整垫片厚度示意图；
图10-图13为本发明利用计算机AutoCAD计算垫片厚度示意图；
图14为本发明轧辊孔型站校正示意图；
图15为本发明轧辊孔型站检测连辊机架示意图。
图中：1-测量液压缸 2-活塞杆及滚轮 3-零位机架 4-支撑座 5-环形框架 6-移动小车 7-孔型验头 8-小车导轨 9-标准机架中心 10-轧辊孔型站中心 11-轧辊机架与小车滑轨塞尺测量部位 12-轧辊机架与小车定位块塞尺测量部位 13-三个轧辊封闭的轧制孔型 14-压下板 15-镗孔 16-定位块 17-滑轨 18-调整垫片 19-零位机架中心 20-零位探头中心及孔型检测中心 21-零位探头 22-零位机架中心镗孔 23-中心线 24-定位板25-轧辊机架
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明：
如图1-2所示，PQF连轧机是鞍钢无缝钢管厂从德国引进的6架3辊连续式热轧无缝钢管轧机，轧辊孔型站是随机带来的一台用来检测连轧辊机架上的三个轧辊封闭的轧制孔型13是否满足轧制工艺要求的专用检测设备。
轧辊孔型站结构形式及工作原理：轧辊孔型站主要由：支撑座4、环形框架5、移动小车6、推拉移动小车的液压缸、小车导轨8、测位液压缸1(6个液压缸按60°分布在环形框架5上，每个液压缸内部装有位移编码器，6个测量液压缸1分布位置见图示6)等组成。检验时将轧辊机架25吊放在孔型站的移动小车6内，并靠自重使机架上的定位块16、滑轨17与移动小车内的定位块16、滑轨17紧密接触。因此设置移动小车6内的滑轨17与地面呈30°角；定位块16与地面呈60°角。轧辊孔型站是用来检测连轧辊机架轧制孔型精度和轧制中心线位置精度的重要设备。其检测步骤是将连轧辊机架25用吊车装入移动小车6，启动推拉液压缸将移动小车6拉入孔型站环形框架5内(待测量位置)。启动测量液压缸1#、3#、5#或2#、4#、6#活塞杆伸出，当杆端滚轮与连轧辊机架25的压下板14接触将机架上的3个摆臂连同轧辊压向孔型验头7并达到设定压力时，通过液压缸内部磁尺及电气信号传输到显示器精确地显示连轧辊机架三个轧辊封闭的轧制孔型13的位置误差和形状误差。
如图3-15所示，轧辊孔型站校正方法，具体包括如下步骤：
一、轧辊孔型站校正前准备：
1、如图7所示，为了降低测量误差先将孔型验头7的4个平面用划针刻画出中心线23。
2、对标准机架上的滑轨17、定位块16、压下板14、镗孔15,φ250js7部位进行清洗、检查，发现磕痕、凸点等要用细目油石清除掉；对移动小车6内的滑轨17、定位块16、部位进行清洗、检查，发现磕痕、凸点等要用油石清除掉。
3、采用三维坐标测量仪对标准机架测量并采用调整垫片18方法将其调整至标准机架工程图的设计尺寸、位置精度要求。
检测和调整项目如下：
(1)4个定位块16相对于标准机架中心镗孔15位置精度符合1035±0.025mm；
(2)两根滑轨17相对对于标准机架中心镗孔15位置精度符合1080±0.052mm；
(3)6个压下板14相对对于标准机架中心镗孔15位置精度符合2040±0.02mm且与标准机架中心9镗孔15同轴度误差≤0.02mm。
二、轧辊孔型站测量校正方法及步骤：
1、如图7所示，将孔型验头7安装在轧辊孔型站上并利用水平仪和孔型验头7上的平面将孔型验头7找平，水平度控制在0.02mm/m以内。
2、将移动小车6内上部2个定位块16拆除。
3、如图2所示，将标准机架吊进移动小车6放置平稳，用塞尺测量标准机架与移动小车6滑轨17，标准机架与移动小车6定位块16之间间隙，并记录测量数据。
4、如图8所示，再将水平仪放在标准机架镗孔15内测量标准机架镗孔15轴线方向的水平度，并记录测量数据。
5、如图8所示，将标准机架从移动小车6内吊出，根据步骤3、4所测量数据综合考虑采用加减移动车滑轨17和定位块16下面调整垫片18的方法，将标准机架沿镗孔轴线方向调平。
6、将移动小车6内下部2个定位块16及2根滑轨17接触表面涂抹显示剂。
7、再次将标准机架吊进移动小车6放置平稳，重复步骤3、4测量标准机架与移动小车6滑轨17，标准机架与移动小车6定位块16之间间隙，标准机架镗孔15轴线方向水平度并记录数据。
8、将标准机架从移动小车6内吊出，根据显示剂痕迹和步骤7的测量数据判断标准机架定位块16和移动小车6内定位块16以及零位机架滑轨17与移动小车内滑轨17接触状态。计算出移动小车内定位块16及滑轨17底部调整垫片18厚度并对其进行精调。
9、安装移动小车6内上部2个定位块16(注意：不要安装底部调整垫)。
10、将标准机架装入移动小车6，测量出标准机架与移动小车6内上部定位块16间隙。吊出标准机架采用加减调整垫片18方法将4个定位块16调平。
11、再次将标准机架吊进移动小车6放置平稳，重复上述步骤进行测量、调整。直至达到标准机架定位块16和移动小车定位块16以及标准机架滑轨17与移动小车滑轨17之间间隙≤0.02mm,标准机架镗孔15轴线方向的水平度在0.02mm/m以内为止。
12、如图9所示，启动推拉液压缸将移动小车6连同标准机架一起移动到检验位置，用内径千分尺测量效验头的4个平面到位机架φ250js7镗孔15孔壁的水平距离X1、X2和Y1、Y2若X1、X2和Y1、Y2满足下式：标准机架和轧辊孔型站中心线的重合度即为合格。反之要对移动小车中的滑轨17和定位块16底下的调整垫片18厚度U1、U2进行计算。测量时内径千分尺触头要依次顶在4个平面中心线处以降低测量误差。
13、计算调整标准机架和轧辊孔型站中心线重合时所需的移动小车6中滑轨17和定位块16下面的调整垫片18厚度U1、U2。采用AutoCAD绘图方法在图面上直接地、精确地标注出滑轨17下和定位板24下需要加减垫片的厚度。
首先根据步骤5中测量出的数据X1、X2、Y1、Y2计算出标准机架和轧辊孔型站中心线之间的偏移量
然后按以下步骤在计算机AutoCAD界面上作图：
(1)如图10所示，在计算机AutoCAD界面上作边长为1mm其中一个边与X轴成30°角的正方形。
(2)如图11所示，在计算机AutoCAD界面上复制步骤1中绘制的正方形，将线型改为虚线，并水平移动X。
(3)如图12所示，在计算机AutoCAD界面上复制步骤2中绘制的正方形，将线型改为双点划线，并水平移动Y。
(4)如图13所示，在计算机AutoCAD界面上标注出调整标准机架和轧辊孔型站中心线的重合度所需的，移动小车中滑轨17和定位块16下面的调整垫片18厚度U1、U2。
上述方法的优点一是所求出的U1、U2数值精确。(AutoCAD可精确到小数点后6位)二是避免了繁琐计算程序和计算过程中容易产生笔下误而导致校正失败。
14、启动推拉液压缸将移动小车连同标准机架一起移出检验位置，吊出标准机架。
15、根据所求得的U1、U2在移动小车内滑轨17和定位板16下面加入相应调整垫片18的厚度。
16、重复步骤2-6对标准机架和轧辊孔型站中心线的重合度进行测量，如重合度误差X、Y满足下式：即为合格，反之需重复上述步骤对轧辊孔型站测量校正，直至精度达到生产工艺要求。
采用新的轧辊孔型站校正方法，省去了测量计算中的繁琐步骤，提高了轧辊孔型站校正的工作效率。提高了轧辊机架的精度，从而提高了无缝钢管的产品质量。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种轧辊孔型站校正方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
(1)校正准备：将孔型验头的4个平面用划针刻画出中心线，清洗、检查各部件，检测并调整标准机架，使其尺寸、位置精度达到图纸要求；
(2)重复测量、调整，直至标准机架定位块与移动小车定位块以及标准机架滑轨与移动小车滑轨之间间隙≤0.02mm,标准机架镗孔轴线方向的水平度在0.02mm/m以内为止；
(3)启动推拉液压缸将移动小车连同标准机架一起移动到检验位置；用内径千分尺测量孔型验头的4个平面到标准机架φ250js7镗孔孔壁的水平距离X1、X2与Y1、Y2；
对标准机架与轧辊孔型站中心线的重合度进行测量，若重合度误差X、Y满足下式：即为合格，反之计算滑轨与定位块底下调整垫片厚度；
(4)用绘图软件在图面上直接地、精确地标注出滑轨与定位板下方需要加减垫片的厚度；
(5)依据步骤4的结果，在滑轨与定位板下方加减垫片；
(6)重复步骤3-5对标准机架与轧辊孔型站中心线的重合度进行测量，若重合度误差X、Y满足步骤3所示公式即为合格，反之需重复上述步骤对轧辊孔型站测量校正，直至精度到达要求。
2.根据权利要求1所述的一种轧辊孔型站校正方法，其特征在于，所述步骤(1)采用三维坐标测量仪对标准机架测量并采用调整垫片方法将其调整至标准机架工程图的设计尺寸、位置精度要求。
3.根据权利要求1所述的一种轧辊孔型站校正方法，其特征在于，所述步骤(2)包括如下步骤：a将孔型验头安装在轧辊孔型站上并利用水平仪和孔型验头上的平面将孔型验头找平，水平度控制在0.02mm/m；b将移动小车内上部2个定位块拆除；c将标准机架吊进移动小车放置平稳，用塞尺测量标准机架与移动小车滑轨，标准机架与移动小车定位块之间间隙，并记录测量数据；d再将水平仪放在标准机架镗孔内测量标准机架镗孔轴线方向的水平度，并记录测量数据；e将标准机架从移动小车内吊出，根据步骤c、d所测量数据综合考虑采用加减移动小车滑轨和定位块下面调整垫片的方法，将标准机架沿镗孔轴线方向调平；f将移动小车内下部2个定位块及2根滑轨接触表面涂抹显示剂；g再次将标准机架吊进移动小车放置平稳，重复步骤c、d测量标准机架与移动小车滑轨，标准机架与移动小车定位块之间间隙，标准机架镗孔轴线方向水平度并记录数据；h将标准机架从移动小车内吊出，根据显示剂痕迹和步骤g的测量数据判断标准机架定位块和移动小车内定位块以及零位机架滑轨与移动小车内滑轨接触状态,计算出移动小车内定位块及滑轨底部调整垫片厚度并对其进行精调；i安装移动小车内上部2个定位块；j将标准机架装入移动小车，测量出标准机架与移动小车内上部定位块间隙，吊出标准机架采用加减调整垫片方法将4个移动小车内定位块调平；k再次将标准机架吊进移动小车放置平稳，重复上述步骤进行测量、调整，直至达到标准机架定位块与移动小车定位块以及标准机架滑轨与移动小车滑轨之间间隙≤0.02mm,标准机架镗孔轴线方向的水平度在0.02mm/m以内为止。
4.根据权利要求1所述的一种轧辊孔型站校正方法，其特征在于，所述步骤(4)首先根据步骤(3)中测量出来的数据X1、X2、Y1、Y2计算出标准机架与轧辊孔型站中心线之间的偏移量X、Y，然后按以下步骤在绘图软件界面上作图：a在绘图软件界面上作边长为1mm其中一个边与X轴成30°角的正方形；b在绘图软件界面上复制步骤1中绘制的正方形并水平移动正方形移动距离为X；c在绘图软件界面上复制步骤2中绘制的正方形并垂直移动正方形移动距离为Y；d在绘图软件界面上标注出调整标准机架和轧辊孔型站中心线的重合度所需的移动小车中滑轨和定位块下面的调整垫片厚度U1、U2。
5.根据权利要求1或4所述的一种轧辊孔型站校正方法，其特征在于，所述步骤(5)启动推拉液压缸将移动小车连同标准机架一起移出检验位置，吊出标准机架；根据所求得的U1、U2在移动小车内滑轨和定位板下面加入相应厚度的调整垫片。
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