摘要：机架的吊装及安装位置精度调整是轧机安装的核心。本文对大型轧机机架安装技术进行探讨，重点探讨轧机机架吊装的方法比较及机架位置精度调整的方法和要求，对轧机机架的安装有广泛的参考意义。
关键词：轧机机架；吊装；调整
0.前言
轧机类型多，但基本结构类似，包括一个或几个工作机座及其传动装置。其中由于机架重量及尺寸大、安装精度要求高，是轧机安装的核心。轧机机架安装主要解决机架的吊装及机架安装时位置精度的检测和调整。
1.轧机机架的吊装
目前轧机单片机架重量均在100吨以上，高度10米以上，轧制车间配置的行车最大起重量一般为100吨，起升高度为11米左右，车间行车的起重量及吊装高度通常不能满足机架吊装要求。轧机机架的吊装方法需根据机架吊装时现场的场地布置及吊装机具的吊装能力、吊装高度空间综合考虑，本着安全、高效、低成本的原则确定。
机架吊装方法大致分为以下几种：在车间未安装吊装设备前利用大型履带或轮胎起重机吊装；利用车间内已安装的一台或两台桥吊吊装；利用液压提升系统吊装。
1.1利用移动式起重机吊装机架
该方法利用大吨位的履带吊或者汽车吊在厂房封闭前先将机架就位。这需要将机架提前进场，厂房施工和设备安装同步进行，设备安装周期延长，成本高，立体交叉施工安全隐患大，所以实际施工中较少采用。
1.2利用一台或者两台桥吊和专用吊具联合吊装
1.2.1利用一台桥吊配合自制专用工具（旋转盘）吊装
该方法适用于轧制车间只有一台桥吊，且吊装能力超过轧机单片机架一半以上但不足轧机单片重量时可采用。
自制两个旋转盘作为辅助工具，桥式起重机只负责吊机架的一端，在整个吊装过程中，机架始终有一端不离开地面的刚性支撑（用型钢制作、搭设的支架）。转盘上、下表面采用30mm厚钢板制作，中间安装有直径50mm的钢球，钢珠内外两侧用钢板固定在转盘下底板上。上面钢板上用20mm厚的钢板焊接成格状的加强肋。转盘上表面通过钢珠相对于下表面可转动，该方法利用桥吊和旋转盘配合实现卸车和倒运到位，再利用桥吊配合倒链、千斤顶等辅助机具，将机架立起、就位。
该方法在缺少大型吊装机具时具有一定的实际意义。但安全性差，桥吊易超载，耗费人力较多，目前采用较少。
1.2.2利用2台桥吊配合自制专用吊具抬吊
如果在生产区有两台同跨距的桥吊，且总起吊吨位满足机架的吊装要求，可采用此方法。抬吊时为满足空间高度要求可采用机架吊装位置预留“起吊坑”的方法吊装就位，待机架吊装完毕后，再浇筑到实际标高。
目前比较安全经济的做法是用型钢制作专用吊具，吊具制作首先满足机架的载荷，确定吊点位置，保证吊装重量在两台桥式起重机上的合理分配。利用专用吊具固定在机架中上部，解决了桥吊轨道标高不能满足机架吊装空间高度的难题，桥吊离线将机架竖立后再移动行车至安装位置。
专用吊具通常采用两根箱型梁夹住机架，再用一根横梁作用于压下孔，用箱型梁和横梁将机架抬起。见图1。箱梁的长度主要取决于2台桥吊靠近时的吊钩中心距。
两台桥吊抬吊时为保证同步性，将两台起重机防撞装置卸掉，用钢梁将两台桥吊刚性连接在一起，两台桥式起重机的电路做同步联锁，实现真正的同步，减少吊装过程中人为因素的影响。
该方法能很好地解决轧机安装受到厂房高度和行车起重量限制的难题，较安全、可靠、稳定，是目前常用的方法之一。
图1 两台桥吊配合专用吊具抬吊机架示意图
1.3采用液压提升技术吊装
液压提升技术利用钢绞索承重，提升器集群，计算机控制，液压同步整体提升新原理，结合现代化施工工艺，具有同步升降、负载均衡、姿态校正、应力控制、参数显示及故障报警等多种功能，是吊装技术的发展趋势之一。
图2 液压提升技术吊装机架
该技术的核心是液压提升设备，由液压提升器、液压泵站、塔架、横梁、动力控制柜及相应计算机控制系统组成。液压提升器设置在两根横梁之间，其提升力通过提升器主油缸大腔进油产生。见图2。缺点是液压提升系统一次性投入大，需要现场组装，塔架及轨道基础要求较高。
2.轧机机架安装
2.1底座安装
2.1.1 底座安装前预埋好中心标板，计算出垫铁的数量并座浆。
设置垫板前首先计算出垫铁总面积：
式中：A—垫板总承力面积，mm2
C—安全系数，可采用1.5～3。采用座浆法设置垫板或采用无收缩混凝土进行二次灌浆时可取小值。
Q1—设备重量及承载物的重量，kgf
Q2—地脚螺栓紧固力，kgf
R—基础混凝土的抗压强度，kgf/cm2
根据底座及地脚螺栓的分布状况，合理布置垫板堆数。每个地脚螺栓的近旁至少应有一个垫板组，底座刚度较小或动负荷较大的设备，地脚螺栓的两侧近旁均应放置垫板组，无地脚螺栓处的设备主要受力部位亦应放置垫板组。垫板应尽量靠近地脚螺栓和主要受力部位。
垫板的规格一般应根据垫板的总承力面积和垫板组的数量来选用。
2.1.2机架底座的就位与找正
底座分入口侧和出口侧，底座安装宜以出口侧为基准（包括标高、中心线、水平度）。通过基准点和平尺、水平仪、外径千分尺或精密水准仪调整底座上平面的标高、中心线和水平度。
检测底座中心位置及相对轧机中心线平行度和两底座间平行度时，应以底座与机架接触的垂直面为基准。
安装入口侧底座时，按两底座间设计尺寸放大1～1.5㎜，以便于机架安装之用（机架就位后再将入口侧底座向出口侧靠紧）。两底座纵横中心位置、标高、水平度偏差应符合设备技术文件的规定，若无规定时，参考《冶金机械设备安装工程施工及验收规范轧钢设备》（YB9249-93）要求。调整好后应以中心线为对称轴逐个进行地脚螺栓的紧固。
单机架轧机底座测量方法与连轧机底座测量方法有所区别：连轧机底座安装时，宜以中间轧机为基准；连轧机相邻轧机底座的水平度偏差朝向不能一致，出口侧底座相对轧机中心线平行度和两底座间平行度偏差朝向也不能一致。
2.2机架安装
机架安装时，先装传动侧机架，再装操作侧机架，找正并检测垂直度。两机架（牌坊）间距开始要比设计尺寸稍大一些，便于安装上、下横梁。消除预留安装间隙后，锁紧上、下横梁的连接螺栓，紧固机架与底座的连接螺栓，进行全面找平、找正。上、下横梁与牌坊的接触不允许产生扭斜现象，并要保证规定的接触面积。
机架与底座、机架和横梁结合面的接触间隙，用0.05mm塞尺检查，四周75%不入，局部间隙应小于0.10mm。
2.3 机架检查调整定位
2.3.1测量方法的选择
测量方法的选择直接影响调整精度。目前主要有吊钢丝法和经纬仪内径千分尺测量法[1]，这两种方法在测量时存在人为判断的因素，对测量者的技能要求较高，不能满足I级和特别是超I级精度的要求。目前应用于大尺寸工件测量的激光跟踪测量系统（Laser Tracker System）[2]是一种新型三维测量系统，能消除现场测量的不确定度，保证测量结果的精度，是大尺寸设备安装测量手段的发展趋势。用激光追踪仪进行机架测量时以两侧压下螺母孔中心点连线，过此线垂直大地的平面作为测量基准面，对轧机进行测量，并在仪器中模拟出轧机机架三维空间的具体位置，使得测量结果更准确、测量效率更高。
2.3机架调整
机架的找平、找正主要包括：机架的垂直度、水平度，机架中心线，两机架（牌坊）窗口中心线的水平偏移及机架（牌坊）窗口在水平方向的扭斜。
机架牌坊吊装就位完毕后，开始调整工作。首先调整中心线偏差，调整时以机架窗口中心线为基准。文中偏差以I级精度要求为例，偏差应首先满足设计技术文件要求，如无要求时参考有关规范。如图3所示。
图3 机架位置精度调整示意图
纵向中心线偏差 |y1——y2|、|y3——y4| 均≤0.5mm
横向中心线偏差 |Aa—Ba|、|Ad—Bd| 均≤0.5mm
在进行机架横向中心线调整时，应同时进行两个牌坊水平位移和偏斜的调整，调整结果应达到：
在调整窗口水平度时，应同时测检机架的安装标高。标高在初紧地脚螺栓后测量，调整结果应达到：
标高偏差 各牌坊窗口均≤±0.3mm/m
实际安装调整时，上述安装指标既各自保持独立又互相作用影响，改变其中一项或几项，其它各项都可能随之变动。在操作中，应综合分析偏差原因，确定减少各项偏差的方向和数值，找出最佳调整方法。在实际调整中我们通常采取的以下方法，以达到整体最佳效果：
（1）调整后螺栓紧固前，应首先检查接触间隙，若达不到要求，待处理后，再进行紧固；调整其中一项或几项后，应测量未调整项数据，以判断是否受影响而超差。
（2）以轧机中心线、垂直度、扭转度为主要安装保证项目，其它项在各自的技术标准要求范围内可做出一定让步。
（3）调整过程中，项目达不到技术要求而难以判断时，可设置参考项目。
只要机架底板安装调整精确，机架牌坊的调整就比较容易。上述各项调整工作虽有先后，但需结合进行，反复检测，直到当全部地脚螺栓和楔块打紧之后，各项最终的检测结果都达到要求为止。
机架牌坊调整完毕后，开始进行地脚螺栓的紧固。为了使机架和底座在把紧过程中均匀受力，应按对称交错的顺序逐次加力拧紧和打紧螺母。
3.结束语
在总结多个轧机安装项目的施工经验基础上总结了轧机机架的吊装和安装检测的常规方法，也对新的工艺、技术方法进行了探讨。具有一定的实际意义。
参考文献：
[1]李卫国.改进测量方法 提高轧机机架安装测量精度[J].安装，2006（5）：27-28.
[2]王飞，李明，邵涛，程芳.提高空间大尺寸测量精度的方法研究及应用[J].机械制造，2009（10）：71-74.
论文作者:马健行
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/13
标签：机架论文; 轧机论文; 底座论文; 中心线论文; 牌坊论文; 垫板论文; 螺栓论文; 《基层建设》2018年第36期论文;