一种轧制中心线对中标定方法
【专利摘要】本发明提供一种轧制中心线对中标定方法，轧制中心线测量对中，通过平尺和框式水平仪测出导轨及定位板相对水平度并调平；采用三维坐标仪测量机架滑轨、定位块、压下板相对于中心镗孔位置并调整达标；利用对中仪器测量机架在牌坊中的位置度并调整合格。轧机牌坊伺服液压缸零位标定，通过对中仪器测量机架中心镗孔位置度，启动伺服液压缸，通过对中仪器检测机架中心镗孔位置度变化，中心镗孔位置度合格，则轧机牌坊具备清零标定条件，在伺服压下程序中输入新的基础数据，完成轧机牌坊伺服液压缸标定。本发明测量、标定数据准确可靠，可极大提高PQF连轧机轧制线精度，减少壁厚不均和轧折废品，提高产品质量和钢管的成材率。
【专利说明】
一种轧制中心线对中标定方法
技术领域
[0001]本发明属于机械设备领域，特别涉及一种PQF无缝钢管连乳机乳制中心线的对中和标定方法。
【背景技术】
[0002]PQF六架3辊式热连续无缝钢管连乳机是无缝厂Φ 177mm热乳无缝钢管生产线上的重要设备，其作用是通过乳制变形，达到使毛管减径、减壁厚的功效，使材料内部金相结构呈线性延伸；同时改善荒管内、外表面光洁度，提高壁厚均匀度。乳制工艺要求PQF连乳机乳制中心线误差5 ( ±0.1mm。如果超差，连乳机乳制出的钢管将产生壁厚不均、乳折(钢管管壁沿纵向局部或通长呈现外凹里凸的皱折，外表面成条状凹陷)等缺陷而成为废品。因此Φ 177mm产线工艺规定，每年对PQF连乳机乳制中心线进行一次对中标定。但每次对中标定后经生产实践检验其效果不佳，乳钢时仍然出现壁厚不均、乳折等现象。究其产生原因，主要有以下两个方面:
[0003]1、对中测量数据不准确，导致按其数据调整后的乳制中心线误差较大。由于受连乳机牌坊空间限制，零位机架装入牌坊后，零位机架上的垂直方向定位基准的2根滑轨与牌坊中的导轨以及零位机架上的水平方向定位基准4个定位块与牌坊中的定位板接触间隙测量不到，只能凭装入零位机架时和机架锁紧时的微动去感觉。测量数据不准导致按其数据调整的牌坊内的定位基准件(导轨、定位板)位置精度低，进而造成连乳机乳制中心线偏移。
[0004]2、伺服液压缸零位标定方法不正确，导致零位标定误差较大。伺服液压缸标定前要将3个伺服压头压到零位机架上的3个压下板上，与其产生120?160bar的压力，并确认伺服压头与零位机架上的压下板接触紧密方可进行伺服液压缸零位标定。由于受连乳机牌坊空间限制只能确认到3个压头的其中I个。所以伺服压头与零位机架上的压下板接触状态只能凭伺服压头压下时的微动去感觉。因此按其状态标定的伺服液压缸零位不准，进而导致乳辊机架在牌坊中的位置精度超差，即连乳机乳制中心线精度超差。
[0005]3、由于忽略对中标定过程中的某些细节导致的连乳机乳制中心线精度超差，如:对牌坊中的导轨、定位板磕碰造成的凸凹不平、划痕等缺陷修整不彻底引入的测量误差；或对牌坊中的导轨、定位板清理不干净引入的测量误差；或由于初始安装时牌坊中2根导轨或4个定位板平面度超差引入的测量误差等。
[0006]4、乳制中心线对中标定后没有进行模拟乳钢时，乳辊压下状态实验来最后确认18个伺服压头系统是否存有间隙？ 18个伺服液压缸的位置编码器联接螺栓是否松动？这些问题将造成乳钢时按乳制表输入18个乳辊压下量理论值与实际压下量不符。进而造成乳制出的钢管出现壁厚不均、乳折等缺陷，
[0007]由于上述原因，导致对中标定后的连乳机乳制中心线精度低，生产中产生的废品较多，造成该产线成材率下降。
【发明内容】
[0008]本发明旨在提供一种可对PQF连乳机乳制中心线进行精准可靠的对中标定，提高PQF连乳机精度和无缝钢管产品质量的乳制中心线对中标定方法。
[0009]为达此目的，本发明采取了如下技术解决方案:
[0010]—种乳制中心线对中标定方法，其特征在于，包括PQF连乳机乳制中心线测量对中和乳机牌坊伺服液压缸零位标定两部分，其具体方法和步骤为:
[0011]一、PQF连乳机乳制中心线测量对中
[0012](I)先用平尺和框式水平仪测量单根导轨平面度，再用平尺和框式水平仪交叉测量两根导轨相对水平度，根据测量数据计算出调平连乳机牌坊内导轨所需垫片厚度，通过加减调整垫片的方法分别将每架的2根导轨调平，使每米导轨调平误差δ <±0.05_。
[0013](2)用一根钢管制成的测量柱与框式水平仪配合，分别测量竖直方向单组定位板平面度，再用测量柱和框式水平仪交叉测量两组定位板相对水平度，根据测量数据计算出调平连乳机牌坊内定位板所需垫片厚度，采用加减调整垫片的方法分别将每架的4个定位板调平，使每米定位板调平误差S ( ±0.10mm。
[0014](3)采用步骤⑴、(2)中的测量方法，将牌坊中6架的导轨、定位板逐一调平。
[0015](4)清理、检查、调整零位机架上的滑轨、定位块和压下板，方法与步骤⑴、(2)相同。
[0016](5)采用三维坐标测量仪分别检测4个定位块、两根滑轨以及6个压下板相对于零位机架中心镗孔的位置，并通过调整垫片方法将其调整至尺寸、位置达到精度要求。
[0017](6)安装对中仪器，包括显微望远镜、光源灯及零位机架上的准镜，并分别校准与确认。
[0018](7)测量零位机架在6架牌坊中的位置精度:
[0019]a、将零位机架上的4个定位块表面涂上显示剂后推入乳机牌坊中，并与牌坊中的定位板接触；
[0020]b、抽出零位机架，通过零位机架上定位块显示剂痕迹变化，判断机架在牌坊中定位块与定位板、滑轨与导轨的接触状态，若4个定位块上显示全部接触即为合格；反之按痕迹显示具体状况，采用调整定位板底部调整垫片方法，将4个定位块和4个定位板调整至全部接触；
[0021 ] C、重新将零位机架推入乳机牌坊中，通过对中仪器测量零位机架中心镗孔位置度，其中:锁紧前位置度误差值按垂直方向误差值和水平方向误差值记录，垂直方向上为+、下为一，水平方向左为+、右为一;然后启动液压锁紧销，将零位机架定位、锁紧；再通过对中仪器测量零位机架中心镗孔位置度，锁紧后位置度误差值按垂直方向误差值和水平方向误差值记录；若两次测量的垂直方向误差值和水平方向误差值均小于±0.1Omm即为合格；反之，重复步骤(1)、(2)、(3)重新进行测量、调整直至合格。
[0022](8)重复步骤(7)，测量出其余5架锁紧前后零位机架中心镗孔在牌坊中的位置度，即垂直方向误差值和水平方向误差值。
[0023](9)根据测量的零位机架中心镗孔在牌坊中的位置度，采用加减牌坊中导轨、定位块底部调整垫片方法，将6架牌坊中的导轨调整至同一高度，允许误差为±0.10mm，定位板调整至同一平面，允许误差为±0.1Omm ;加减原则为:垂直方向为+值减垫片，为一值加垫片，水平方向为+值加垫片，一值减垫片。
[0024](10)将零位机架推入乳机牌坊，逐一测量出零位机架中心镗孔在牌坊中的位置度，测量方法与步骤(7)相同，如测得的6架锁紧前后垂直方向误差值及水平方向误差值都在±0.1Omm之间即为合格；反之重复步骤(9)，将不合格的导轨、定位块平面度进行调整直至合格。
[0025]二、乳机牌坊伺服液压缸零位标定
[0026](I)将零位机架推入第一架乳机牌坊，确认牌坊导轨与零位机架滑轨和牌坊定位板与零位机架定位块接触状态良好，然后启动液压锁紧销将零位机架定位、锁紧。
[0027](2)通过对中仪器测量零位机架中心镗孔位置度，如测量值垂直方向误差值及水平方向误差值均在±0.1Omm之间，方可进行标定；反之要查出原因，并通过测量、对中、调整至合格再进行标定。
[0028](3)启动3个伺服液压缸，将压头压到零位机架的压下板上，在3个伺服液压缸工作压力升至120?160bar过程中，通过对中仪器检测零位机架中心镗孔位置度变化，如零位机架中心镗孔位置度处在合格状态，说明第一架乳机牌坊具备清零、标定条件，在伺服压下程序中将原基础数据清零，输入新的基础数据，当确认输入基础数据正确无误后，即完成第一架乳机牌坊伺服液压缸零位标定。
[0029](4)重复上述步骤(I)、(2)、(3)，完成其余5架乳机牌坊中的15个伺服液压缸的零位标定。
[0030](5)模拟乳钢时乳辊压下状态，最后确认18个伺服液压缸零位标定是否准确，即18个乳辊压下量理论值与实际压下量是否相符一致:
[0031]a、将零位机架上的6个压下板圆弧表面清理干净，按架次分别在压下板圆弧表面连接铅条，并用透明胶布粘牢；乳制钢管过程中只减径不减壁机架和2、4架按Λ布置，1、3、5架按▽布置；
[0032]b、启动3个伺服液压缸，将压头压向零位机架上的铅条，当3个伺服液压缸压力达到120?160bar时停止施压，其过程中通过对中仪器观察，保证零位机架在牌坊中的位置度始终处于合格状态；
[0033]c、启动3个伺服液压缸，将压头回缩至零位，抽出零位机架，拆下3个铅条，测量3个被压扁铅条的最薄处并进行比较，如所测最大值与最小值之差< 0.10_，则该架次的3个伺服液压缸的零位标定即为合格；反之，要对该架次重复进行对中、调整和标定，直至合格。
[0034]本发明的有益效果为:
[0035]采用本发明方法进行PQF连乳机乳制中心线对中标定，其测量、标定数据准确、可靠，可极大提尚PQF连乳机乳制线精度，减少壁厚不均和乳折废品钢管的广生，提尚广品质量和钢管的成材率。
【附图说明】
[0036]图1是单根导轨平面度测量图；
[0037]图2是两根导轨相对水平度测量图；
[0038]图3是单组定位板竖直方向平面度测量图；
[0039]图4是两组定位板竖直方向相对水平度测量图；
[0040]图5是压下板圆弧表面铅条放置示意图。
[0041]图中:导轨1、平尺2、框式水平仪3、测量柱4、定位板5、压下板6、铅条7、胶布8。
【具体实施方式】
[0042]本发明乳制中心线对中标定方法，包括PQF连乳机乳制中心线测量对中和乳机牌坊伺服液压缸零位标定两部分，其具体方法和步骤为:
[0043]一、PQF连乳机乳制中心线测量对中
[0044]1、先用平尺2和框式水平仪3测量单根导轨I平面度，再用平尺2和框式水平仪3交叉测量两根导轨I相对水平度，根据测量数据计算出调平连乳机牌坊内导轨I所需垫片厚度，通过加减调整垫片的方法分别将每架的2根导轨I调平，使每米导轨I调平误差δ ±0.05mm。
[0045]2、用一根钢管制成的测量柱4与框式水平仪3配合，分别测量竖直方向单组定位板5平面度，再用测量柱4和框式水平仪3交叉测量两组定位板5相对水平度，根据测量数据计算出调平连乳机牌坊内定位板5所需垫片厚度，采用加减调整垫片的方法分别将每架的4个定位板5调平，使每米定位板5调平误差δ ( ±0.10mm。
[0046]3、采用步骤1、2中的测量方法，将牌坊中6架的导轨1、定位板5逐一调平。
[0047]4、清理、检查、调整零位机架上的滑轨、定位块和压下板，方法与步骤1、2相同。
[0048]5、采用三维坐标测量仪分别检测4个定位块、两根滑轨以及6个压下板6相对于零位机架中心镗孔的位置，并通过调整垫片方法将其调整至尺寸、位置达到精度要求。
[0049]6、安装对中仪器，包括显微望远镜、光源灯及零位机架上的准镜，并分别校准与确认。
[0050]7、测量零位机架在6架牌坊中的位置精度:
[0051](I)将零位机架上的4个定位块表面涂上显示剂后推入乳机牌坊中，并与牌坊中的定位板接触；
[0052](2)抽出零位机架，通过零位机架上定位块显示剂痕迹变化，判断机架在牌坊中定位块与定位板、滑轨与导轨的接触状态，若4个定位块上显示全部接触即为合格；反之按痕迹显示具体状况，采用调整定位板5底部调整垫片方法，将4个定位块和4个定位板5调整至全部接触；
[0053](3)重新将零位机架推入乳机牌坊中，通过对中仪器测量零位机架中心镗孔位置度，其中:锁紧前位置度误差值按垂直方向误差值和水平方向误差值记录，垂直方向上为+、下为一，水平方向左为+、右为一;然后启动液压锁紧销，将零位机架定位、锁紧；再通过对中仪器测量零位机架中心镗孔位置度，锁紧后位置度误差值按垂直方向误差值和水平方向误差值记录；若两次测量的垂直方向误差值和水平方向误差值均小于±0.1Omm即为合格；反之，重复步骤1、2、3重新进行测量、调整直至合格。
[0054]8、重复步骤7，测量出其余5架锁紧前后零位机架中心镗孔在牌坊中的位置度，即垂直方向误差值和水平方向误差值。
[0055]9、根据测量的零位机架中心镗孔在牌坊中的位置度，采用加减牌坊中导轨、定位块底部调整垫片方法，将6架牌坊中的导轨I调整至同一高度，允许误差为±0.10mm，定位板5调整至同一平面，允许误差为±0.1Omm ;加减原则为:垂直方向为+值减垫片，为一值加垫片，水平方向为+值加垫片，一值减垫片。
[0056]10、将零位机架推入乳机牌坊，逐一测量出零位机架中心镗孔在牌坊中的位置度，测量方法与步骤7相同，如测得的6架锁紧前后垂直方向误差值及水平方向误差值都在±0.1Omm之间即为合格；反之重复步骤9，将不合格的导轨1、定位块平面度进行调整直至合格。
[0057]二、乳机牌坊伺服液压缸零位标定
[0058]1、将零位机架推入第一架乳机牌坊，确认牌坊导轨与零位机架滑轨和牌坊定位板5与零位机架定位块接触状态良好，然后启动液压锁紧销将零位机架定位、锁紧。
[0059]2、通过对中仪器测量零位机架中心镗孔位置度，如测量值垂直方向误差值及水平方向误差值均在±0.1Omm之间，方可进行标定；反之要查出原因，并通过测量、对中、调整至合格再进行标定。
[0060]3、启动3个伺服液压缸，将压头压到零位机架的压下板6上，在3个伺服液压缸工作压力升至120?160bar过程中，通过对中仪器检测零位机架中心镗孔位置度变化，如零位机架中心镗孔位置度处在合格状态，说明第一架乳机牌坊具备清零、标定条件，在伺服压下程序中将原基础数据清零，输入新的基础数据，当确认输入基础数据正确无误后，即完成第一架乳机牌坊伺服液压缸零位标定。
[0061]4、重复上述步骤1、2、3，完成其余5架乳机牌坊中的15个伺服液压缸的零位标定。
[0062]5、模拟乳钢时乳辊压下状态，最后确认18个伺服液压缸零位标定是否准确，即18个乳辊压下量理论值与实际压下量是否相符一致，具体方法为:
[0063](I)将零位机架上的6个压下板6圆弧表面清理干净，按架次分别在压下板6圆弧表面连接8X8X 120mm铅条7，并用透明胶布8粘牢；乳制钢管过程中只减径不减壁机架和
2、4架按Λ布置，1、3、5架按▽布置；
[0064](2)启动3个伺服液压缸，将压头压向零位机架上的铅条7，当3个伺服液压缸压力达到120?160bar时停止施压，其过程中通过对中仪器观察，保证零位机架在牌坊中的位置度始终处于合格状态；
[0065](3)启动3个伺服液压缸，将压头回缩至零位，抽出零位机架，拆下3个铅条7，测量3个被压扁铅条7的最薄处并进行比较，如所测最大值与最小值之差< 0.1Omm,则该架次的3个伺服液压缸的零位标定即为合格；反之，要对该架次重复进行对中、调整和标定，直至合格。
【主权项】
1.一种乳制中心线对中标定方法，其特征在于，包括PQF连乳机乳制中心线测量对中和乳机牌坊伺服液压缸零位标定两部分，其具体方法和步骤为: 一、PQF连乳机乳制中心线测量对中 (1)先用平尺和框式水平仪测量单根导轨平面度，再用平尺和框式水平仪交叉测量两根导轨相对水平度，根据测量数据计算出调平连乳机牌坊内导轨所需垫片厚度，通过加减调整垫片的方法分别将每架的2根导轨调平，使每米导轨调平误差δ <±0.05mm; (2)用一根钢管制成的测量柱与框式水平仪配合，分别测量竖直方向单组定位板平面度，再用测量柱和框式水平仪交叉测量两组定位板相对水平度，根据测量数据计算出调平连乳机牌坊内定位板所需垫片厚度，采用加减调整垫片的方法分别将每架的4个定位板调平，使每米定位板调平误差S ( ±0.10mm； (3)采用步骤(I)、(2)中的测量方法，将牌坊中6架的导轨、定位板逐一调平； (4)清理、检查、调整零位机架上的滑轨、定位块和压下板，方法与步骤(1)、(2)相同； (5)采用三维坐标测量仪分别检测4个定位块、两根滑轨以及6个压下板相对于零位机架中心镗孔的位置，并通过调整垫片方法将其调整至尺寸、位置达到精度要求； (6)安装对中仪器，包括显微望远镜、光源灯及零位机架的准镜，并分别校准与确认； (7)测量零位机架在6架牌坊中的位置精度: a、将零位机架上的4个定位块表面涂上显示剂后推入乳机牌坊中，并与牌坊中的定位板接触； b、抽出零位机架，通过零位机架上定位块显示剂痕迹变化，判断机架在牌坊中定位块与定位板、滑轨与导轨的接触状态，若4个定位块上显示全部接触为合格；反之按痕迹显示具体状况，采用调整定位板底部调整垫片方法，将4个定位块和4个定位板调整至全部接触； c、重新将零位机架推入乳机牌坊中，通过对中仪器测量零位机架中心镗孔位置度，其中:锁紧前位置度误差值按垂直方向误差值和水平方向误差值记录，垂直方向上为+、下为一，水平方向左为+、右为一；然后启动液压锁紧销，将零位机架定位、锁紧；再通过对中仪器测量零位机架中心镗孔位置度，锁紧后位置度误差值按垂直方向误差值和水平方向误差值记录；若两次测量的垂直方向误差值和水平方向误差值均小于±0.1Omm即为合格；反之，重复步骤(1)、(2)、(3)重新进行测量、调整直至合格； (8)重复步骤(7)，测量出其余5架锁紧前后零位机架中心镗孔在牌坊中的位置度，即垂直方向误差值和水平方向误差值； (9)根据测量的零位机架中心镗孔在牌坊中的位置度，采用加减牌坊中导轨、定位块底部调整垫片方法，将6架牌坊中的导轨调整至同一高度，允许误差为±0.10mm，定位板调整至同一平面，允许误差为±0.1Omm;加减原则为:垂直方向为+值减垫片，为一值加垫片，水平方向为+值加垫片，一值减垫片； (10)将零位机架推入乳机牌坊，逐一测出零位机架中心镗孔在牌坊中的位置度，测量方法与步骤(7)相同，如测得的6架锁紧前后垂直方向误差值及水平方向误差值都在±0.1Omm之间即为合格；反之重复步骤(9)，将不合格的导轨、定位块平面度进行调整直至合格； 二、乳机牌坊伺服液压缸零位标定 (1)将零位机架推入第一架乳机牌坊，确认牌坊导轨与零位机架滑轨和牌坊定位板与零位机架定位块接触状态良好，然后启动液压锁紧销将零位机架定位、锁紧； (2)通过对中仪器测量零位机架中心镗孔位置度，如测量值垂直方向误差值及水平方向误差值均在±0.1Omm之间，方可进行标定；反之要查出原因，并通过测量、对中、调整至合格再进行标定； (3)启动3个伺服液压缸，将压头压到零位机架的压下板上，在3个伺服液压缸工作压力升至120?160bar过程中，通过对中仪器检测零位机架中心镗孔位置度变化，如零位机架中心镗孔位置度处在合格状态，说明第一架乳机牌坊具备清零、标定条件，在伺服压下程序中将原基础数据清零，输入新的基础数据，当确认输入基础数据正确无误后，即完成第一架乳机牌坊伺服液压缸零位标定； (4)重复上述步骤(I)、(2)、(3)，完成其余5架乳机牌坊中的15个伺服液压缸的零位标定； (5)模拟乳钢时乳辊压下状态，最后确认18个伺服液压缸零位标定是否准确，即18个乳辊压下量理论值与实际压下量是否相符一致: a、按架次分别在零位机架上的6个压下板圆弧表面连接铅条，并用透明胶布粘牢；乳制钢管过程中只减径不减壁机架和2、4架按Λ布置，1、3、5架按▽布置； b、启动3个伺服液压缸，将压头压向零位机架上的铅条，当3个伺服液压缸压力达到120?160bar时停止施压，其过程中通过对中仪器观察，保证零位机架在牌坊中的位置度始终处于合格状态； c、启动3个伺服液压缸，将压头回缩至零位，抽出零位机架，拆下3个铅条，测量3个被压扁铅条的最薄处并进行比较，如所测最大值与最小值之差< 0.10_，则该架次的3个伺服液压缸的零位标定即为合格；反之，要对该架次重复进行对中、调整和标定，直至合格。
【文档编号】B21B38/00GK105880298SQ201510039531
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2015年1月26日
【发明人】宋世岭, 邹远, 张宇峰, 李道刚, 吴宇新, 胡斌, 张云会, 董芬, 李应雄, 翟利平
【申请人】鞍钢股份有限公司