王 翔,王超飛

(寶武裝備智能科技有限公司,上海 201900)

1 寶鋼鋼管連軋機(jī)三角底座現(xiàn)狀

寶鋼鋼管條鋼事業(yè)部連軋機(jī)底座、機(jī)架鎖緊、傳動(dòng)軸托架裝置、插入眼鏡卡已使用近30年,底座嚴(yán)重腐蝕變形,鎖緊裝置已不能有效鎖緊機(jī)架,導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量受到嚴(yán)重影響。原設(shè)計(jì)時(shí)連軋機(jī)底座上未設(shè)置中心測量基準(zhǔn),導(dǎo)致調(diào)節(jié)困難;傳動(dòng)軸托架裝置難以調(diào)整開口度;輸出輥道的調(diào)節(jié)裝置已無法滿足最大孔型215 mm的軋制要求;軋機(jī)風(fēng)道滲水嚴(yán)重,影響軋機(jī)電動(dòng)機(jī)絕緣,無法滿足無縫廠連續(xù)生產(chǎn)的要求。隨著高合金鋼產(chǎn)量的增加,連軋機(jī)軋制負(fù)荷的增加也加劇了底座的劣化,影響生產(chǎn)線正常運(yùn)行。

通過對連軋機(jī)調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行改造,既能提高產(chǎn)品質(zhì)量,又能為長時(shí)間軋制高合金鋼提供穩(wěn)定的設(shè)備狀態(tài),還能減少換輥時(shí)間,杜絕風(fēng)道內(nèi)滲水,減少停機(jī)次數(shù),設(shè)備具備長時(shí)間軋制合金鋼加工能力,滿足市場的變化要求。施工涉及連軋機(jī)底座設(shè)備的測量定位和吊裝更新,起重技術(shù)難度較高,危險(xiǎn)系數(shù)較大。

2 連軋機(jī)三角底座更換安裝要求

原有的連軋機(jī)底座經(jīng)長期使用,最初的軋線基準(zhǔn)點(diǎn)已無法辨認(rèn)。為確保更換后的連軋機(jī)底座、輸入和輸出輥道機(jī)組中心線與原有機(jī)組中心重合,在更換前對機(jī)組原有中心進(jìn)行精確定位,并將中心點(diǎn)放樣于現(xiàn)場特定標(biāo)志點(diǎn)(如圖1所示),為更換后的機(jī)組設(shè)備安裝提供基準(zhǔn),并對更換后的機(jī)組中心進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)整,確保更換后機(jī)組中心滿足生產(chǎn)工藝要求。

連軋機(jī)底座拆除前,對底座中心線進(jìn)行檢測,并在現(xiàn)場設(shè)定高度、中心標(biāo)志點(diǎn)。連軋機(jī)底座更換后,測量更換后底座的中心及高度,通過標(biāo)志點(diǎn)與原有底座高度進(jìn)行比較,以調(diào)整至原有連軋機(jī)底座中心位置。

如圖2所示,設(shè)計(jì)的連軋機(jī)底座檢測工裝底部呈90°,與連軋機(jī)底座銅襯板完全契合。頂部精加工出的兩個(gè)測量中心孔的連線即連軋機(jī)軋制中心線。測量調(diào)整步驟:①拆除連軋機(jī)底座上所有附件;②清理檢測工裝及連軋機(jī)底座上所有接觸面;③將連軋機(jī)底座檢測工裝吊裝在舊連軋機(jī)底座上,通過檢測工裝上兩個(gè)中心標(biāo)志標(biāo)定出舊連軋機(jī)底座的中心線(使用0.2 mm的鋼絲繩放線);④在對連軋機(jī)底座進(jìn)行更換后,將連軋機(jī)底座檢測工裝吊裝在新的連軋機(jī)底座上,利用前一步驟中標(biāo)定得出的舊連軋機(jī)底座的中心線,對新連軋機(jī)底座進(jìn)行調(diào)整。

3 連軋機(jī)三角底座更換施工技術(shù)分析

3.1 連軋機(jī)底座吊裝技術(shù)分析

拆除和安裝三角底座都采用廠房內(nèi)40 t/10 t行車,一次吊裝就位。

行車性能參數(shù)如下:主鉤起重40 t,起升高度為+8 m,副鉤起升高度為+9 m。主鉤起升速度為0.5～5.2 m/min,小車運(yùn)行速度為4.0～37.8 m/min,大車運(yùn)行速度為8.0～76.9 m/min。 該行車動(dòng)載荷量為40 t。

連軋機(jī)三角底座總重39.5 t,長×寬×高為8 200 mm×2 830 mm×1 930 mm。

本工程最大吊裝重39.89 t (連軋機(jī)底座39.50 t+四根鋼絲繩0.39 t),行車大鉤的起吊重為40 t。

用直徑為φ32 mm、長8 m的4根鋼絲繩分別掛在62#行車的兩個(gè)大鉤上,每個(gè)吊鉤和底座纏繞1圈,共計(jì)2股(每鉤能容下2根φ32 mm鋼絲繩,采用1圈的鋼絲繩其安全倍數(shù)為8倍),其安全倍數(shù)符合要求。

圖3為連軋機(jī)底座吊裝示意圖。

鋼絲繩的選用,圓整到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格,選用6×37+1、直徑為32 mm、抗拉強(qiáng)度為1 770 MPa的鋼絲繩[1]。

3.2 T型固定螺栓的拆裝

現(xiàn)場設(shè)備解體后,基礎(chǔ)上留有12根T型螺栓(M120×4 000)需要取出。T型螺栓取出時(shí),做好記號(hào)。

T形螺栓在套筒內(nèi)會(huì)有砂子等雜質(zhì),采用現(xiàn)場壓縮空氣吹掃及人工清理的方法,在探傷前對套筒進(jìn)行徹底清理。T型螺栓取出后需對根部進(jìn)行探傷檢查確認(rèn)。

可以先對4根M120地腳螺栓作探傷檢查,視探傷結(jié)果及其余8根的轉(zhuǎn)動(dòng)和下落情況決定是否取出全檢。施工時(shí),4根備用M120地腳螺栓長度及T型螺栓頭部規(guī)格的比對和加工修正同步進(jìn)行。

T型螺栓的拆裝均采用液壓拉伸器,如圖7所示。因新制的T型螺栓在材質(zhì)及加工方法上會(huì)有差異,通過對螺栓原件與新件在相同拉伸力下的緊固效果,得出不同材質(zhì)螺栓的應(yīng)力應(yīng)變特性,即可判斷螺栓原件與新件的可替換性。設(shè)計(jì)了液壓拉伸器試驗(yàn)工裝對T型螺栓進(jìn)行拆裝的試驗(yàn)和模擬,測試預(yù)緊效果,確定液壓拉伸器的工作狀態(tài),為螺栓材料的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度提供測試數(shù)據(jù)。液壓拉伸器及試驗(yàn)工裝如圖4、5所示。

3.3 連軋機(jī)底座的中心調(diào)整

連軋機(jī)底座的中心調(diào)整工序主要有:軋線中心(基準(zhǔn)線)復(fù)測、標(biāo)高及水平度(墊板配磨)調(diào)整、地腳螺栓預(yù)緊、最后基礎(chǔ)灌漿固化和設(shè)備最終預(yù)緊及檢驗(yàn)驗(yàn)收等工法步序。

3.3.1 軋線中心即基準(zhǔn)線的調(diào)整

為了保證設(shè)備在基礎(chǔ)上準(zhǔn)確就位,設(shè)備吊裝就位后應(yīng)根據(jù)已設(shè)置的中心標(biāo)板掛設(shè)基準(zhǔn)線?；鶞?zhǔn)線的掛設(shè)應(yīng)根據(jù)設(shè)備安裝精度要求和掛設(shè)跨距,選用直徑為0.20～0.75 mm的整根鋼線,其拉緊力一般為鋼線破斷拉力的40%～80%。圖6為連軋機(jī)三角底座調(diào)整示意圖。

基準(zhǔn)線應(yīng)掛設(shè)在便于調(diào)整的線架上,用線墜對正中心點(diǎn),然后將鋼線鎖定,使鋼線在使用時(shí)不發(fā)生位移,使用期間應(yīng)定期進(jìn)行復(fù)檢。

3.3.2 標(biāo)高及水平度的調(diào)整

底座就位后,地腳螺栓放置墊圈配上螺母,利用液壓千斤頂精確調(diào)整三角底座縱、橫向中心線,并通過臨時(shí)調(diào)整墊鐵定位。調(diào)整過程中,根據(jù)中心標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)鞍座測量新舊底座存檔數(shù)據(jù),使用精密水準(zhǔn)儀及鞍座測量工具檢查調(diào)整底座水平標(biāo)高和縱向、橫向位置,縱向、橫向中心線采用掛鋼線、吊線墜及用經(jīng)緯儀測量等方法進(jìn)行調(diào)整。

測量座漿墩與底座基準(zhǔn)面間的間隙H值(如圖6所示),根據(jù)測量值對墊板進(jìn)行機(jī)械磨削加工(每組墊板厚度值需考慮地腳螺栓預(yù)緊后對墊片的壓縮量以及預(yù)留一定的加工余量)。加工后將墊板放置在座漿板上,拆除臨時(shí)調(diào)整墊鐵,對三角底座精確調(diào)整,通過多次對墊板磨削來達(dá)到設(shè)計(jì)安裝規(guī)范要求。

底座中心在標(biāo)高和水平度的調(diào)整過程中會(huì)產(chǎn)生位移,為此,需反復(fù)進(jìn)行以上兩項(xiàng)工作,使底座中心線、標(biāo)高及水平度全部達(dá)到精度要求。緊固地腳螺栓后,檢查中心線、標(biāo)高、水平度是否有所變動(dòng),若有變化超差,再適當(dāng)調(diào)整,以達(dá)到精度要求。

3.3.3 底座固定

底座固定包括地腳螺栓緊固、基礎(chǔ)灌漿固化。連軋機(jī)底座地腳螺栓采用液壓拉伸器進(jìn)行均衡緊固,共分兩次緊固,其第一次緊固分成2個(gè)梯次,每一梯次以30%均衡加力達(dá)到緊固力矩,梯次間要復(fù)測維持底座安裝精度,直到達(dá)到規(guī)定預(yù)緊力的70%。等二次灌漿凝固后,第二次緊固力達(dá)到最終預(yù)緊力的100%,其預(yù)緊力應(yīng)符合設(shè)備技術(shù)文件規(guī)定并以原設(shè)備地腳螺栓拆除的緊固力作為參考完成最終預(yù)緊[2]。T型地腳螺栓拉伸力為1 130 kN,如圖7所示。

4 結(jié)語

通過以上施工技術(shù)分析,很好地解決了施工過程中關(guān)鍵難點(diǎn)問題。實(shí)踐證明,該施工工藝及方法具有經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行、施工方便等優(yōu)點(diǎn),能顯著提高連軋機(jī)調(diào)整機(jī)構(gòu)的安裝效率及質(zhì)量,對同類設(shè)備的檢修及安裝具有較高的參考價(jià)值。