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1、精品轧钢粗轧机安装工法中冶集团华冶资源公司邯郸机电安装分公司 尹莉峰 张金平 张存柱 李占斌1 前言精品轧钢粗轧机安装工法，主要是针对精品轧钢粗轧机本体、粗轧机主电机等设备的施工方法。本工法是我单位在多年的同类或类似设备施工过程中，不断的总结施工经验，多次对施工方法进行改进、提高和完善而形成的。根据本工法施工的邢台钢铁有限责任公司建设的精品钢轧钢工程是邢台钢铁有限责任公司提升产品档次，改善品种结构的重要举措之一。我单位在该工程中成功的运用了本工法，由于施工方法得当，施工计划安排合理，在设备到货滞后近3个月的情况下，我单位仅用40余天的时间完成设备及附属管道、液压润滑系统等的安装工作，从而确保了
2、设备的按期投产，为各方面都取得良好的经济效益和社会效益。邢钢精品钢轧钢工程荣获2009年河北省优质工程。2 工法特点2.1 施工技术完善，确保安装质量根据精品轧钢粗轧机的设备特点，我们在施工中采用了座浆法垫板施工技术；埋设中心标板，标高点，用经纬仪与水平仪控制设备中心线标高的技术；牌坊吊装调整技术；轧机电机的安装调整技术。通过上述技术的应用，我们有效的将设备安装偏差控制在设计要求和规范规定的范围内，确保了安装的工程质量。2.2 因地制宜，采取多样施工方法，针对现场不同情况制定不同施工方案精品轧钢粗轧机部件重量大，体积大，吊装难度大，且设备具有多样性，针对这一特点，我们根据不同的现场和不同设备制
3、定不同的安装调整方案，从而确保施工的正常进行，降低设备安装成本。2.3 施工顺序安排合理，加快施工进度粗轧机设备系统复杂，关联性强，轧机本体包括机架、电动压下装置、工作辊平衡装置、导卫梁装置、锁紧装置、接轴托架、主传动装置、换辊装置、工作辊、机上平台等；设备安装需按照一定顺序进行安装，一旦顺序错误将导致返工。本工法强调了施工的顺序，避免了因安装顺序错误而产生的返工，使得安装工作顺利进行，从而加快施工进度。3 适用范围3.1 适用于精品轧钢粗轧机安装工程。3.2 可作为其他轧钢轧机及类似设备安装的施工指导。4 工艺原理粗轧机上部件种类较多，为确保轧机各部件安装质量能够达到设计要求和国家规范规定，
4、本工法根据我单位多年的施工经验，采取多种的施工工艺，根据不同设备的安装要求制定了相应的施工方案，从而有效的保证了施工质量。4.1 设备垫铁座浆法工艺原理设备垫铁座浆法是根据设备基础螺栓布置及设备底座外形图确定垫铁位置，根据设备安装标高及斜垫板的组合高度确定垫板上平面的标高，用无收缩混凝土对垫板进行固定。采用此方法可使得设备的安装调整更容易控制，从而提高设备安装的速度和安装质量。4.2 基准点标板控制工艺原理设备的安装主要需要控制设备的安装位置和安装高度，如何在施工过程中快速的对设备位置和标高进行调整，这就需要我们在设备安装之前在主要设备的纵向中心线和生产中心线上埋设中心标板，在方便设备标高测量
5、的地方埋设标高基准点。标板及基准点埋设完成后，在随后的设备安装中可随时取用，方便快捷。4.3 轧机的安装调整工艺按照下列程序进行安装，具体见图4.3-1。施工准备基础验收中心标板及基准点埋设设垫板座浆底座安装机架机架吊装上下横梁安装沉降观测机架精调齿轮座安装垫板焊接、二次灌浆平台安装主电机安装换辊装置接轴托架安装平衡装置安装压下装置安装联轴接安装轧辊导板及除鳞机体配管酸洗、油循环单机试运工作辊组装工作辊安装调试图4.3-1 安装进行程序图4.4 粗轧机主电机安装调整工艺轧机主电机的安装是粗轧机设备安装工作中的难点，由于转子、定子质量大、体积大，且容易损坏，对吊装过程要求高，安装调整难度大，应此
6、需按照下列程序进行安装。电机检查及运输基础验收基础处理垫板准备垫铁安装电机底板安装定子临时支撑穿芯定子、转子就位整体就位定芯空气间隙调整及轴各部间隙测量二次浇灌励磁机安装辅助设备安装调试 图4.4-1 轧机主电机安装程序图5 施工工艺流程及操作要点5.1 施工总体安排精品轧钢粗轧机安装主要包括：机架、电动压下装置、工作辊平衡装置、导卫梁装置、锁紧装置、接轴托架、主传动装置、换辊装置、工作辊、机上平台；应首先安装轧机机架，在调整完成后，遵循由内至外、由下至上原则对其它部件进行安装。粗轧机主电机由转子、定子、附件等三大部分组成，安装时首先就位电机底座及轴承座，在进行定子、转子的穿芯工作后，将定子、
7、转子整体吊装到底座上，然后对定子、转子进行调整。设备安装阶段，较大型设备如：轧机牌坊、主电机等在设备到货修整好临时道路，设备卸车时一次到位，尽量减少现场的二次倒运。5.2 基础验收5.2.1 设备安装前，依据设备安装图和土建施工的检验记录对基础进行检查验收。验收时要检查基础的中心线、标高、几何尺寸，预埋螺栓的高度、规格、螺纹长度及表面的清洁度等。对预留的螺栓孔要检查孔的中心位置、垂直度和孔的深度，对活动地脚螺栓要检查预埋钢管的中心位置、垂直度及锚板的方向和几何尺寸。5.2.2 地脚螺栓试装：通常对每个地脚螺栓进行模拟检查时还得计算地脚螺栓的长度是否达到要求。预埋地脚螺栓套筒内，放入地脚螺栓，转
8、动90，要确认螺栓的T形头能卡在套筒底部的锚板上。地脚螺栓必须清理干净，100%手拧螺母灵活，试装时方向正确。5.3 永久中心标板及基准点的设定设备安装之前，都需要设置予以保留的永久中心首标板和基准点，以供安装中和以后检修时测定中心线和标高使用。另外可以根据安装需要以永久基准线和基准点为准，增设辅助中心标板及基准点。标板一般设置在主要设备的纵向中心线和生产中心线上埋设坐标点，在方便设备标高测量的地方埋设标高点。为避免测量累加误差，应在保证设备测量不受影响的前提下，尽可能少的布置中心标板和基准点。永久性中心标板和基准点可采用铜材、不锈钢材制造。永久中心标板和基准点应设置牢固，并应予以保护。对于中
9、心标板和基准点的使用应注意以下几点：1）为保证中心标板和基准点的准确性，并且能长期保存使用，标板的埋设形式见图5.3-1：图5.3-1 标板的埋设形式图2）中心标板和基准点应定期对刻度及标高进行校正。3）中心标板和基准点用过后应涂油，防止生锈影响精度。5.4 垫板设置5.4.1 垫板的数量与面积，必须经过计算后确定。在垫板总面积不变的前提下，至少保证每个地脚螺栓旁有一组垫板。垫板的安装位置在不影响二次灌浆的原则下，尽量应靠近地脚螺栓。5.4.2 根据设备底座结构形式，在螺栓间隔之间（尤其受力部位），可适当增加部分辅助垫板，保证相邻垫板之间不宜超过500mm。5.4.3 轧机底座、主电机、主传动
10、齿轮箱的垫板宜用座浆平垫板，所用的平垫板都必须经过机加工。5.4.4 座浆垫板施工垫板采用可调式流动灌浆法安装，其基本方法是：在研磨好的设备垫板周边焊接可调节的螺柱，将螺柱锚入基础混凝土中（也可采用膨胀螺栓），用螺栓调节设备垫板的标高和水平度，然后在垫板四周用成型模板围成箱体，浇注流动性灌浆料（见表5.4.4-1、5.4.4-2），养生合格后在进行设备安装，利用钢垫片调整设备的标高和水平度。从而保证了设备安装精度。表5.4.4-1 座浆材料配合比选择材 料无收缩水泥砂碎石（520mm）水重量比1110.230.35表5.4.4-2 座浆试块的抗压强度试验要求时 间R1（1天）R3（3天）R7（
11、7天）抗压强度25Mpa以上40MPa以上50MPa以上每个地脚螺栓的旁边应设置有两组垫板组，垫板组应尽量靠近地脚螺栓和设备主要受力部位，座浆平垫板的纵向和横向水平度要达到每米0.1mm以内。图5.4.4-1 灌浆垫板安装示意图5.4.5 轧机座浆垫板标高确定考虑设备的制造误差，底座安装前，要实测牌坊、底座的装配尺寸，再根据轧制中心线标高，计算出底座的底面标高，以此作为垫板的顶面标高。见示意图。计算式如下：垫板顶面标高H = 轧制中心线标高CB（B、C为设计尺寸）对于这个标高值在安装中应特别注意，如果测量不精确，将给安装及调整带来困难。轧机是重载设备，设备标高的安装偏差宜取正值 (0.5mm)
12、 ，这样对设备试运转后的再紧固及基础经过动载负荷振动冲击后的稳定调整，使设备的安装标高值更接近于设计标值。由于受设备重量及牌坊紧固力的影响，垫板顶面的标高要高出计算值标高，即在H值上加一个增加值h，此值由经验得出。确保底座紧固后，其上表面的标高在设计范围内。图5.4.5-1 垫板顶标高计算示意图5.5轧机安装5.5.1轧机底板安装底板轧制中心的测量，以底板上的两侧螺栓孔为准，底板中心按设计尺寸其偏差应小于0.5mm。底板水平的测量，应当在底板处于紧固状态并保证底板达到设计标高的前提下来进行。如下图所示，通过测量h1h4四个点的标高计算底板水平度，底板的水平度误差不大于0.05mm/m。参照制造
13、厂的预装记录来核实各点。在螺栓紧固的状态下，底板标高应当高于设计标高0.5mm。底板安装工作按上述程序要求完成后，对于底板的水平度再重新做一次复查，确认所做的工作一切都合要求时，把一侧底座的紧固螺栓松开，将底座向入口方向水平移动23mm,然后用大锤冲击扳手、拧紧座脚螺栓，在底座的侧面设置2块百分表，两端各设置1块百分表，监测底座位移。在牌坊安装到位的过程中，移动侧底座可能会产生位置变化，必须准确监测移动侧的位移情况，同时对固定侧也进行必要的监测，当出现位移时可以进行调整恢复。基础周围应清理、打扫干净。图5.5.1-1 底板水平测量图5.5.2牌坊吊装方案在底板安装调整完成后，将轧机牌坊就位。牌
14、坊吊装以前，应把牌坊各加工面进行清洗。牌坊、底板相配合的各加工面，要清理铲除各种毛刺硬点，以免影响装配。清理工作完成后，牌坊与吊具进行预装配，在装配过程中，应注意吊具的穿插方向及防护衬垫的位置，对吊具不合适的部位进行修改。牌坊就位的具体步骤如下：牌坊距底板高度H大于1m时，由起重指挥目测天车每次下钩量，信息及时反馈给天车司机。牌坊距底板高度300500mm时，起重指挥员需与安装钳工配合，进行安装。牌坊两边各三名钳工，其中1人测量牌坊与底板间高度H，口令告之起重指挥员，起重指挥员根据报数进行调平，每次下钩量不超5mm，另备2名钳工监测牌坊位置，随时告知天车指挥员。牌坊距底座200mm时，牌坊穿地
15、脚螺栓，侧面结合面涂油，需要一次精准调整，由钳工指挥天车指挥员，天车司机依据两侧报数缓慢平稳落钩，每次下钩量3mm5mm。H200mm时，钳工检查牌坊与底板结合面，涂油，起重指挥员根据两侧报数进行回钩，每次回钩量小于3mm，钳工巡视各处监测百分表，当H=10mm时暂停，然后缓慢下钩至牌坊到位。5.5.3牌坊窗口平行度找正牌坊吊装到位后，挂好轧制中心线，进行牌坊的找正工作。在找正过程中，除了按所规定的技术标准要求外，还应参照机架在制造车间的预装记录来进行。为使牌坊能顺利地完成各项技术要求的检测，牌坊吊放在底板上后，应先进行牌坊在自由状态时各配合面的间隙和接触情况检测工作。用千斤顶顶动底板，使牌坊窗口中心线同轧机横向中心线重合，用经纬仪配合外径千分尺检测牌坊窗口，使牌坊窗口中心与轧机横向中心线重合（见下图），检查牌坊与底板间隙的变化，确保底座与牌坊顶紧
