CN115111997A - 一种弯曲段垂直度测量及调整的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种弯曲段垂直度测量及调整的方法,所述方法包括以下步骤:步骤1:检测离线弯曲段辊子垂直度精度;步骤2:设计一款弯曲段垂直度测量样板;步骤3:弯曲段垂直度的测量;步骤4:弯曲段垂直度的调整。该技术方案垂直度测量精度满足现场需求,检测工具加工简单加工成本低廉;该技术方案测量过程简单,弯曲段垂直度测量工具操作简便,消除了原先采用垂线测量垂直度所存在的安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及一种测量及调整方法,具体涉及一种弯曲段垂直度测量及调整的方法,属于连铸测量控制技术领域。
背景技术
弯曲段是连铸机的重要备件,弯曲段是通过弯曲段耳轴实现现场定位的,耳轴的外形及位置精度直接影响到弯曲段的现在定位及连铸机的精度。在生产过程中弯曲段耳轴受到较大的拉坯力,弯曲段的有可能发生微小的位移而影响定位精度。弯曲段有2个定位要求,1是满足弯曲段与1#段的接弧精度,2是弯曲段上部辊子处于垂直状态。目前钢厂一般是通过对弧样板检测弯曲段与1#段的接弧,如果接弧数据超差就通过调整弯曲段下耳轴导向槽的垫片厚度来调整弯曲段与1#段的接弧数据。调整完成后弯曲段是否处于垂直状态目前还没有较好的办法来检测。但弯曲段上部的结晶器是处于垂直状态,一但弯曲段不垂直就会使板坯提前发生微小的折弯,这将影响板坯质量。弯曲段垂直度检测最常用的办法是通过一根铅垂线来检测各个辊子距离铅垂线的距离来判断弯曲段是否垂直,但这个方法的检测精度不高,检测过程中铅垂线会晃动,另外还需要人钻入弯曲段内部进行检测,检测过程有一定的风险。即使检测出垂直度偏差也很难判断垂直度偏差到底是弯曲段自身修复精度偏差还是弯曲段安装耳轴座定位偏差造成的。因此,迫切的需要一种新的方案解决上述技术问题。
发明内容
本发明正是针对现有技术中存在的问题,提供一种弯曲段垂直度测量及调整的方法,该技术方案通过CAD画图软件模拟出弯曲段上下耳轴座位移对弯曲段与1#段接弧的影响,快速完成垂直度的调整。
为了实现上述目的,本发明的技术方案如下,弯曲段垂直度测量及调整的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
步骤1:检测离线弯曲段辊子垂直度精度,
步骤2:设计一款弯曲段垂直度测量样板;
步骤3:弯曲段垂直度的测量;
步骤4:弯曲段垂直度的调整。
作为本发明的一种改进,所述步骤1:检测离线弯曲段辊子垂直度精度,具体如下:
弯曲段在线垂直度的偏差主要是由两方面造成的,一是弯曲段自身修复时造成垂直度的偏差过大,二是弯曲段耳轴座定位出现偏差造成的。离检修复完成的弯曲段只要严格按维修标准修复基本可满足垂直度的要求。为了避免因弯曲段修复造成垂直度的偏差,检测弯曲段垂直度前,被测量的弯曲段上线前先在离检对中台上检测弯曲段的垂直度,以梅钢3#4#连铸机为例弯曲段1-9#辊中心位于同一根直线上,并与弯曲段上下耳轴的中心线平行,因此只要确保测量的弯曲段棍子与弯曲段上下耳轴中心线相平行就不会影响垂直度的测量精度。弯曲段耳轴是现场定位基准,但弯曲段对弧时通过弯曲段外弧框架基准面为基准,耳轴与基准面的位置精度在使用后是否发生变化现场无有效的检测方法,现场在耳轴下方增加二个基准面,可通过这个新基准面校核弯曲段耳轴相对弯曲段外弧框架基准面的位置精度。具体检测方法参见图1,将修复完成的弯曲段吊至弯曲段对中台上,弯曲段辊子对弧基准面与对中台基准面重合,新增加的弯曲段上耳轴基准面与弯曲段下耳轴基准面与原有的对中台基准面相平行,标高低了300mm,利用内径千分尺先检测弯曲段上耳轴距离弯曲段上耳轴基准面的距离,然后用内径千分尺检测弯曲段下耳轴距离弯曲段下耳轴基准面的距离,通过这两个距离值可以判断弯曲段上下耳轴是否发生变形和位移,如果位移精度超出0.1mm判定为修复不合格需外送修复耳轴,如弯曲段上下耳轴定位精度没问题检测弯曲段辊子对弧情况,将对弧直尺放置到弯曲段辊子对中导轨上,利用深度游标卡尺重点检测1#辊与6#辊的对弧值,为提高垂直度测量精度确保1#辊与6#辊的弧度偏差值在0.05mm以内,如超标需重新通过调整辊子垫片来调整辊子弧度。如果弯曲段辊子弧度和弯曲段上下耳轴的定位精度满足要求即可用于上线垂直度测量
作为本发明的一种改进,步骤2:设计一款弯曲段垂直度测量样板,具体如下:为了测量弯曲段在线垂直度,设计一款弯曲段垂直度测量样板,其中测量样板由测量样板框架,测量基准面A,测量基准面B,测量基准面C,手柄组成,整个测量样板呈L型,A,B,C,3个精加工面,表面粗糙度0.8um,测量基准面B面与C面相平行,测量基准面B面与C面相距1mm,测量基准面A面与B面和C面相垂直,弯曲段垂直度测量样板的三个基准面的平面度精度小于0.01mm,基准面B与基准面C的平行度精度小于0.02mm,基准面A与基准面B基准面C的垂直度精度小于0.02mm。
作为本发明的一种改进,步骤3:弯曲段垂直度的测量,具体如下:弯曲段在线是通过上下耳轴座实现定位的,弯曲段上耳轴吊装至弯曲段上耳轴座上,弯曲段下耳轴由弯曲段下耳轴座定位。弯曲段安装完成后利用弯曲段垂直度测量样板检测弯曲段垂直度,将测量样板框架放置在外弧侧1#辊上,测量基准面C与6#辊贴紧,水平仪放置在测量基准面A上,通过塞尺或垫片调节水平仪,当水平仪调节水平时记录塞尺厚度,1#辊与6#辊的中心距为925mm,当样板垂于垂直位置时,测量基准A面水平,如果弯曲段处于垂直状态测量基准面B与1#辊之间有1mm的间隙,所测得的塞尺数值减去1mm即为测得的弯曲段垂直度偏差值,正值弯曲段上耳轴相对下耳轴往北偏移,负值往南,当测量垂直度偏差值后即可换算到弯曲段上下耳轴座的偏差,3#4#连铸机弯曲段上下耳轴的中心距为1670mm,假设弯曲段垂直度测量样板测得垂直度偏差为L1,换算成弯曲段上下耳轴座的垂直度偏差L=L1*1670/925。
作为本发明的一种改进,步骤4:弯曲段垂直度的调整,具体如下:获得弯曲段上下耳轴座的偏差值后,调整弯曲段上下耳轴座调整垫片的厚度来调整耳轴座位置即可完成弯曲段垂直度纠正。但获得垂直度偏差后可以通过调节弯曲段上耳轴座或调整弯曲段下耳轴座位置,不同的调整方法都能实现垂直度的调节但对1#段接弧的数据影响却是不一样的。为了实现弯曲段垂直度调整的同时有不影响甚至改善弯曲段与1#段的接弧数据,需计算弯曲段上线耳轴座位移对弯曲段与1#段的接弧数据影响量。如果用数值计算的方法可以实现但过程较复杂且不易现场工人掌握理解。通过在辊列图上用画图软件模拟弯曲段上下耳轴的位移可快速直观地获得对1#段接弧的影响,过程简单明了工人易于掌握理解,精度也完全能满足工程要求。首先模拟弯曲段下耳轴座位移对接弧的影响值,模拟过程如下,在辊列图上按比例画出弯曲段上下耳轴,当位移弯曲段下耳轴座时,相当于弯曲段辊子以弯曲段上耳轴为基准点旋转,由画图法得知当弯曲段下耳轴座往南位移1mm时相当于以弯曲段上耳轴为基准点旋转0.0343度,然后使用相切相切半径命令画一个半径为9500mm的圆弧(连铸机弯曲半径),圆弧分别于弯曲段第17根辊子和1#段第二根棍子相切,然后以弯曲段第18根辊子的中心向9500的圆弧画条垂线L1,以1#段第1根辊子(27)的中心向9500的圆弧画条垂线L2,标注知L1长74.55,L2长115.49,弯曲段辊子半径150,1#段辊子半径230,如弯曲段第18根辊子与1#段第1根辊子与9500的圆弧相切则L1=75,L2=115,因此弯曲段下耳轴座往南位移1mm使得弯曲段第18根辊子(26)接弧数据减小0.45mm,1#段第1根辊子(27)接弧数据增加0.49mm;
以同样的方法模拟弯曲段上耳轴座向北位移1mm,弯曲段第18根辊子中心距离9500圆弧L3=74.81,1#段第1根辊子中心距离9500圆弧L4=115.11,因此弯曲段,上耳轴座往北位移1mm使得弯曲段第18根辊子接弧数据减小0.19mm,1#段第1根辊子接弧数据增加0.11mm,由模拟结果获知同样是位移弯曲段耳轴座,弯曲段下耳轴座对接弧的影响远大于上耳轴座,获得弯曲段上下耳轴位移对接弧影响量后可根据1#段与弯曲段的接弧数据和垂直度数据选择最佳的弯曲段耳轴座调整量来完成弯曲段垂直度的调整,调整完成后将弯曲段重新在线安装后用同样的方法测量弯曲段垂直度精度,如果垂直度精度满足偏差小于0.3mm/m即完成整个弯曲段垂直度测量调整过程。
相对于现有技术,本发明具有如下优点,1)该技术方案能准确测量出离线弯曲段辊子修复的垂直度;2)该技术方案垂直度测量精度满足现场需求,检测工具加工简单加工成本低廉;
3)该技术方案测量过程简单,弯曲段垂直度测量工具操作简便,消除了原先采用垂线测量垂直度所存在的安全隐患;4)该方案通过CAD画图法模拟出弯曲段上下耳轴位移对弯曲段与1#段接弧产生的偏差值,能快速获得最佳的弯曲段耳轴座调整值,模拟过程简单明了,工人易于掌握理解,精度也完全能满足工程要求。
附图说明
图1离线弯曲段垂直度测量及调整;
图2弯曲段垂直度测量工具;
图3弯曲段垂直度测量方法;
图4下耳轴座位移对接弧的影响量;
图5上耳轴位移对接弧的影响量;
图中:1-弯曲段对中台、2-弯曲段、3-弯曲段辊子对弧基准面、4-对中台基准面、5-弯曲段上耳轴基准面、6-内径千分尺、7-弯曲段上耳轴、8-弯曲段下耳轴、9-弯曲段下耳轴基准面,10-弯曲段辊子、11-弯曲段辊子对中导轨,12-直尺,13-深度游标卡尺,14-垂直度测量样板框架框架,15-测量基准面A,16-测量基准面B,17-测量基准面C,18-测量工具手柄、19-弯曲段上耳轴座、20-弯曲段下耳轴导向槽、21-弯曲段1#辊、22-弯曲段6#辊、23-水平仪、24-塞尺、25-弯曲段17#辊,26-弯曲段18#辊,27-1#段1#辊,28-1#段2#辊。
具体实施方式:
为了加深对本发明的理解,下面结合附图对本实施例做详细的说明。
实施例1:参见图1-图5,一种弯曲段垂直度测量及调整的方法,所述方法包括以下步骤:
步骤1:检测离线弯曲段辊子垂直度精度,具体如下:弯曲段在线垂直度的偏差主要是由两方面造成的,一是弯曲段自身修复时造成垂直度的偏差过大,二是弯曲段耳轴座定位出现偏差造成的。离检修复完成的弯曲段只要严格按维修标准修复基本可满足垂直度的要求。为了避免因弯曲段修复造成垂直度的偏差,检测弯曲段垂直度前,被测量的弯曲段上线前先在离检对中台上检测弯曲段的垂直度。以梅钢3#4#连铸机为例弯曲段1-9#辊中心位于同一根直线上,并与弯曲段上下耳轴的中心线平行,因此只要确保测量的弯曲段棍子与弯曲段上下耳轴中心线相平行就不会影响垂直度的测量精度。弯曲段耳轴是现场定位基准,但弯曲段对弧时通过弯曲段外弧框架基准面为基准,耳轴与基准面的位置精度在使用后是否发生变化现场无有效的检测方法,现场在耳轴下方增加二个基准面,可通过这个新基准面校核弯曲段耳轴相对弯曲段外弧框架基准面的位置精度。具体检测方法参见图1,将修复完成的弯曲段2吊至弯曲段对中台上1,弯曲段辊子对弧基准面3与对中台基准面4重合。新增加的弯曲段上耳轴基准面5与弯曲段下耳轴基准面9与原有的对中台基准面相平行,标高低了300mm。利用内径千分尺6先检测弯曲段上耳轴7距离弯曲段上耳轴基准面的距离,然后用内径千分尺检测弯曲段下耳轴8距离弯曲段下耳轴基准面的距离。通过这两个距离值可以判断弯曲段上下耳轴是否发生变形和位移,如果位移精度超出0.1mm判定为修复不合格需外送修复耳轴。如弯曲段上下耳轴定位精度没问题检测弯曲段辊子10对弧情况。将对弧直尺12放置到弯曲段辊子对中导轨11上,利用深度游标卡尺13重点检测1#辊与6#辊的对弧值,为提高垂直度测量精度确保1#辊与6#辊的弧度偏差值在0.05mm以内,如超标需重新通过调整辊子垫片来调整辊子弧度。如果弯曲段辊子弧度和弯曲段上下耳轴的定位精度满足要求即可用于上线垂直度测量.
步骤2:设计一款弯曲段垂直度测量样板,具体如下:为了测量弯曲段在线垂直度,设计一款弯曲段垂直度测量样板(参见图2),样板由测量样板框架14,测量基准面A15,测量基准面B16,测量基准面C17,手柄18组成。样板呈L型,A,B,C,3个精加工面,表面粗糙度0.8um,B面与C面相平行,B面与C面相距1mm。A面与B面和C面相垂直。弯曲段垂直度测量样板的三个基准面的平面度精度小于0.01mm,基准面B与基准面C的平行度精度小于0.02mm,基准面A与基准面B基准面C的垂直度精度小于0.02mm。
步骤3弯曲段垂直度测量过程及方法,具体如下:弯曲段在线是通过上下耳轴座实现定位的,弯曲段上耳轴7吊装至弯曲段上耳轴座19上,弯曲段下耳轴8由弯曲段下耳轴座定位,弯曲段安装完成后利用弯曲段垂直度测量样板检测弯曲段垂直度,具体测量过程参见图3,将测量样板框架14放置在外弧侧1#辊21上,测量基准面C17与6#辊22贴紧,水平仪23放置在测量基准面A15上,通过塞尺或垫片24调节水平仪,当水平仪调节水平时记录塞尺厚度。1#辊与6#辊的中心距为925mm。当样板垂于垂直位置时,测量基准A面15水平,如果弯曲段处于垂直状态测量基准面B16与1#辊21之间有1mm的间隙。所测得的塞尺数值减去1mm即为测得的弯曲段垂直度偏差值,正值弯曲段上耳轴相对下耳轴往北偏移,负值往南。当测量垂直度偏差值后即可换算到弯曲段上下耳轴座的偏差,3#4#连铸机弯曲段上下耳轴的中心距为1670mm,假设弯曲段垂直度测量样板测得垂直度偏差为L1,换算成弯曲段上下耳轴座的垂直度偏差L=L1*1670/925。
步骤4:弯曲段垂直度调整过程及方法,具体如下:获得弯曲段上下耳轴座的偏差值后,调整弯曲段上下耳轴座调整垫片的厚度来调整耳轴座位置即可完成弯曲段垂直度纠正。但获得垂直度偏差后可以通过调节弯曲段上耳轴座或调整弯曲段下耳轴座位置,不同的调整方法都能实现垂直度的调节但对1#段接弧的数据影响却是不一样的。为了实现弯曲段垂直度调整的同时有不影响甚至改善弯曲段与1#段的接弧数据,需计算弯曲段上线耳轴座位移对弯曲段与1#段的接弧数据影响量。如果用数值计算的方法可以实现但过程较复杂且不易现场工人掌握理解。通过在辊列图上用画图软件模拟弯曲段上下耳轴的位移可快速直观地获得对1#段接弧的影响,过程简单明了工人易于掌握理解,精度也完全能满足工程要求。首先模拟弯曲段下耳轴座位移对接弧的影响值,模拟过程参见图4,在辊列图上按比例画出弯曲段上下耳轴,当位移弯曲段下耳轴座时,相当于弯曲段辊子以弯曲段上耳轴7为基准点旋转。由画图法得知当弯曲段下耳轴座往南位移1mm时相当于以弯曲段上耳轴7为基准点旋转0.0343度。然后使用相切相切半径命令画一个半径为9500mm的圆弧(连铸机弯曲半径),圆弧分别于弯曲段第17根辊子25和1#段第二根棍子28相切。然后以弯曲段第18根辊子26的中心向9500的圆弧画条垂线L1,以1#段第1根辊子27的中心向9500的圆弧画条垂线L2,标注知L1长74.55,L2长115.49。弯曲段辊子半径150,1#段辊子半径230,如弯曲段第18根辊子26与1#段第1根辊子27与9500的圆弧相切则L1=75,L2=115,因此弯曲段下耳轴座往南位移1mm使得弯曲段第18根辊子26接弧数据减小0.45mm,1#段第1根辊子27接弧数据增加0.49mm。
以同样的方法模拟弯曲段上耳轴座向北位移1mm(参见图5),弯曲段第18根辊子26中心距离9500圆弧L3=74.81,1#段第1根辊子27中心距离9500圆弧L4=115.11,因此弯曲段,上耳轴座往北位移1mm使得弯曲段第18根辊子26接弧数据减小0.19mm,1#段第1根辊子27接弧数据增加0.11mm。由模拟结果获知同样是位移弯曲段耳轴座,弯曲段下耳轴座对接弧的影响远大于上耳轴座。获得弯曲段上下耳轴位移对接弧影响量后可根据1#段与弯曲段的接弧数据和垂直度数据选择最佳的弯曲段耳轴座调整量来完成弯曲段垂直度的调整。调整完成后将弯曲段重新在线安装后用同样的方法测量弯曲段垂直度精度,如果垂直度精度满足偏差小于0.3mm/m即完成整个弯曲段垂直度测量调整过程。
需要说明的是上述实施例,并非用来限定本发明的保护范围,在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。
Claims (5)
1.一种弯曲段垂直度测量及调整的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
步骤1:检测离线弯曲段辊子垂直度精度;
步骤2:设计一款弯曲段垂直度测量样板;
步骤3:弯曲段垂直度的测量;
步骤4:弯曲段垂直度的调整。
2.根据权利要求1所述的弯曲段垂直度测量及调整的方法,其特征在于,所述步骤1:检测离线弯曲段辊子垂直度精度,具体如下:将修复完成的弯曲段(2)吊至弯曲段对中台上(1),弯曲段辊子对弧基准面(3)与对中台基准面(4)重合,新增加的弯曲段上耳轴基准面(5)与弯曲段下耳轴基准面(9)与原有的对中台基准面相平行,标高低了300mm,利用内径千分尺(6)先检测弯曲段上耳轴(7)距离弯曲段上耳轴基准面的距离,然后用内径千分尺检测弯曲段下耳轴(8)距离弯曲段下耳轴基准面的距离,通过这两个距离值可以判断弯曲段上下耳轴是否发生变形和位移,如果位移精度超出0.1mm判定为修复不合格需外送修复耳轴,如弯曲段上下耳轴定位精度没问题检测弯曲段辊子(10)对弧情况,将对弧直尺(12)放置到弯曲段辊子对中导轨(11)上,利用深度游标卡尺(13)重点检测1#辊与6#辊的对弧值。
3.根据权利要求2所述的弯曲段垂直度测量及调整的方法,其特征在于,步骤2:设计一款弯曲段垂直度测量样板,具体如下:其中测量样板由测量样板框架(14),测量基准面A(15),测量基准面B(16),测量基准面C(17)以及手柄(18)组成,整个测量样板呈L型,测量基准面A,B,C,3个精加工面,表面粗糙度0.8um,测量基准面B面与C面相平行,测量基准面B面与C面相距1mm,测量基准面A面与B面和C面相垂直,弯曲段垂直度测量样板的三个基准面的平面度精度小于0.01mm,基准面B与基准面C的平行度精度小于0.02mm,基准面A与基准面B基准面C的垂直度精度小于0.02mm。
4.根据权利要求3所述的弯曲段垂直度测量及调整的方法,其特征在于,步骤3:弯曲段垂直度的测量,具体如下:将测量样板框架(14)放置在外弧侧1#辊(21)上,测量基准面C(17)与6#辊(22)贴紧,水平仪(23)放置在测量基准面A(15)上,通过塞尺或垫片(24)调节水平仪,当水平仪调节水平时记录塞尺厚度,1#辊与6#辊的中心距为925mm,当样板垂于垂直位置时,测量基准A面(15)水平,如果弯曲段处于垂直状态测量基准面B(16)与1#辊(21)之间有1mm的间隙,所测得的塞尺数值减去1mm即为测得的弯曲段垂直度偏差值,正值弯曲段上耳轴相对下耳轴往北偏移,负值往南,当测量垂直度偏差值后即可换算到弯曲段上下耳轴座的偏差,3#、4#连铸机弯曲段上下耳轴的中心距为1670mm,假设弯曲段垂直度测量样板测得垂直度偏差为L1,换算成弯曲段上下耳轴座的垂直度偏差L=L1*1670/925。
5.根据权利要求3或4所述的弯曲段垂直度测量及调整的方法,其特征在于,步骤4:弯曲段垂直度的调整,具体如下:在辊列图上按比例画出弯曲段上下耳轴,当位移弯曲段下耳轴座时,相当于弯曲段辊子以弯曲段上耳轴(7)为基准点旋转,由画图法得知当弯曲段下耳轴座往南位移1mm时相当于以弯曲段上耳轴(7)为基准点旋转0.0343度,然后使用相切相切半径命令画一个半径为9500mm的圆弧即连铸机弯曲半径,圆弧分别于弯曲段第17根辊子(25)和1#段第二根棍子(28)相切,然后以弯曲段第18根辊子(26)的中心向9500的圆弧画条垂线L1,以1#段第1根辊子(27)的中心向9500的圆弧画条垂线L2,标注知L1长74.55,L2长115.49,弯曲段辊子半径150,1#段辊子半径230,如弯曲段第18根辊子(26)与1#段第1根辊子(27)与9500的圆弧相切则L1=75mm,L2=115mm,因此弯曲段下耳轴座往南位移1mm使得弯曲段第18根辊子(26)接弧数据减小0.45mm,1#段第1根辊子(27)接弧数据增加0.49mm;以同样的方法模拟弯曲段上耳轴座向北位移1mm,弯曲段第18根辊子(26)中心距离9500圆弧L3=74.81,1#段第1根辊子(27)中心距离9500圆弧L4=115.11,因此弯曲段,上耳轴座往北位移1mm使得弯曲段第18根辊子(26)接弧数据减小0.19mm,1#段第1根辊子(27)接弧数据增加0.11mm,由模拟结果获知同样是位移弯曲段耳轴座,弯曲段下耳轴座对接弧的影响远大于上耳轴座,获得弯曲段上下耳轴位移对接弧影响量后可根据1#段与弯曲段的接弧数据和垂直度数据选择最佳的弯曲段耳轴座调整量来完成弯曲段垂直度的调整,调整完成后将弯曲段重新在线安装后用同样的方法测量弯曲段垂直度精度,如果垂直度精度满足偏差小于0.3mm/m即完成整个弯曲段垂直度测量调整过程。
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