BD2轧机安装工艺研究技术报告

1、轨梁950技改轧机安装工艺研究一、立项背景及目的 攀钢钒轨梁厂是依靠自身技术力量建设的大型型材厂，包括万能生产线和950生产线。 950生产线建设于上世纪70年代，现有950生产线装备在质量、产量方面已不能满足市场和用户的高标准要求。同时，随着国家铁路建设的发展，近年来铁路用钢需求量持续旺盛。因此有必要对950生产线进行改造，这样既可可以提高百米重轨的产能，显著缓解万能线的重轨生产压力，同时亦可将两条生产线的产品进行合理分配，灵活应对市场变化。本改造设备采用典型跟踪式轧线布置，主轧机除 950 轧机为利旧外， 其余轧机新增，均为当前先进的高强度牌坊式轧机结构形式。BD2 粗轧机选用二辊可逆式闭

2、口牌坊轧机,采用高精度滚动轴承轧辊辊系，轴向窜动小、承载能力强、轴承寿命高；上、下辊操作侧轴承座采用液压轴向锁紧，操作灵活、使用可靠；液压防轧卡装置，可快速处理轧件阻塞事故，并具有过载保护功能；轧机快速换辊可有效节省换辊时间。本工程是攀钢以高新技术产业化,高新技术改造传统产业、优质重点产品和技术结构的技术改造工程，在充分利用轨梁厂原950轧线的厂房，公辅设施和部分设备的基础上，实施技术改造，因此，本工程具有技术难度高、施工工期短、施工场地狭窄、多专业、多单位交叉作业的特点、难点。本工程的安装工期仅为11天，同时在轧机底座安装开始与建筑及其他专业混合交叉作业。如何合理协调现场的吊车、人员、和工序

3、组织将是本工程的一大难点。图1 BD2轧机区域布置图针对本次改造施工的实际情况，本课题组认真研究施工工艺，提出合理的工序优化，充分利用工序之间的交叉时间，提高吊车的利用率，做到工序间无缝连接。二、工艺难点分析 1、工序节点交叉施工 本次改造工程以元月10日950线停产开始到新设备安装只有30天时间，包括旧设备拆除，建筑基础施工、浇筑。按照施工网络要求，及完成节点在2月17日，则设备安装时间只有9天，因此，我们在设备拆除过程中按照原计划的7天提前到第6天由建筑进场，而建筑计划2月6日交基础进行设备安装施工，提前为2月5日进场。在拆除过程中的前6天集中力量将主要基础上的旧设备先拆除完成，让建筑按排

4、进入交叉施工，这样也可以利用建筑的机械设备来拆除设备埋有混凝土的底座；同样在建筑拆除新浇灌的基础模板时，我们可以提前进行座浆基础的处理。在对BD2轧机底座进行安装找正的过程中，同时对附属设备的底座进行安装，减速机的联轴器电加热安装。在这个时间段里吊车的使用频率少，轧机的附属设备进场。在安装设备底座前根据测量的留点，复核整个轧机区域各设备安装数据的中心尺寸，提前发现有偏差的地方，提出解决方案，在设备底座安装的时候进行实施。2、基础垫板施工 按照正常设备基础垫板的安装法是研磨设备基础和垫板来对安装设备进行找正，但是这样常规的工序所需要的施工时间较长，不能满足本次施工的要求。因此，本次改造工程我们将

5、采用座浆法来安装设备垫板。首先在垫板加工过程中，我们对不同部位垫板的加工精度进行控制，针对高精度的轧机基础垫板进行编组加工，并对每一组垫板的接触面采用上磨床的方式以保证其精度要求，其他辊道等设备垫板采用精加工。其次根据对座浆料有选择，采用优质的无收缩料；最后针对不同形状的设备基础，根据设备底座的结构及螺栓孔的布置，提前设计好垫板的布置，画好布置图，让所有参与施工的人员都能在最短时间内进行基础施工。3、测量放线 在整个施工过程中，测量是工程施工的基础。为保证施工质量在建筑对预埋螺栓布置完成后，我们参与对螺栓的各项参数进行复核，以保证设备的顺利安装。首先在基础处理之前，将整个轧机区域的几个中心及标

6、高标识在基础上，做成永久的留点。其次根据设备的安装标高，测量完成后标识在设备基础螺栓上。最后在每一组座浆垫板安装同时用精准测量仪进行测量确认。4、施工精度高对于轧机的安装，其安装精度要求较高，主要在两个方面。一是测量方式上能够达到要求精度，二是测量工具本身的精度能够达到要求。三、研究内容和目标（一）研究内容1、工艺优化方案的研究通过对施工过程的分析，结合不同工艺特点和现场环境的不同提出了一系列交叉施工和平行施工节点解决了施工工期的问题。2、基础垫板施工的技术研究通过对不同基础施工方法的分析，结合设备的安装要求，通过受力分析研究，合理选取座浆方法施工基础垫板。（二）研究目标 1、实现在旧生产线拆

7、除的情况下进行快速、高效的完成轧机区域设备的安装施工；2、实现合理的改变工序之间的逻辑关系，利用关键工序的时差，科学地调整工期与资源消耗；3、实现比传统轧机安装施工节省经济成本44万元；4、为建筑或冶金行业中的大型钢构件或设备校正修复等类似作业的施工提供新的技术参考。四、工艺研究过程（一）主要施工工序中心标板埋设基础垫板座浆机架底座安装轧机基础验收机架安装轨座二次灌浆上辊平衡装置主轴支撑装置安装装配压下等用脚手架机架导板、底板等安装机架顶平台等安装轴向及锁紧装置机体配管安装机顶平台、压下装置等安装 轧机前后设备底座安装轧机翻钢机、工作辊道、推床、等安装轧机管道酸洗人字机安装轧机管道安装主托架安

8、装接轴安装管道冲洗换辊装置小车安装轧机管路恢复联轴器安装上下工作辊装配机顶其他设备安装轧机其他附属设备安装及管路接点等调试（二）座浆法技术研究 冶金设备安装中常用的垫铁安装方法有三种：1、 灌浆垫铁这种方法类似座浆垫板，但垫板面积较大，垫板下支撑四颗螺栓，用螺帽来调节垫板的标高和水平，然后支模，用灌浆料灌浆固定。2、 座浆垫板座浆法是一种较为先进的冶金设备安装方法，具体方法如下：1) 在设置垫铁的混凝土基础部位凿出座浆坑，座浆坑的长度和宽度应比垫铁的长度和宽度大60-80mm，座浆坑凿入基础表面的深度不应小于30mm，且座浆层混凝土的厚度不应小于50mm。2) 清理坑内松动的混凝土，清理坑内的

9、积渣、灰、杂物，用水冲洗干净，泡润基坑，并清理积水。3) 在坑内铺一层薄水泥浆。4) 将搅拌好的混凝土灌入坑内，并分层捣固，每层以40-50mm厚为宜，连续捣至浆浮在表面层以利抽浆5) 当混凝土表而不再泌水或水迹消失后，即可放置垫铁并测定标高，垫铁上表面标高允许偏差为±0.5mm，水平度允许偏差为0.1/1000。3、 研磨基础研磨基础法施工垫板是设备安装最常用的方法。在水泥基础养护达到标准后，利用电动工具和水泥磨片磨去基础上的浮层，在放置垫铁的位置进行研磨至达到要求。另外还有一种无垫板安装工艺，就是采用临时垫板将设备就位后进行二次灌浆。五、工艺技术实施（一）基础施工准备1、基础交接

10、验收基础交接验收由一级项目部组织进行，埋设中心标板，基准点，基础验收及沉降观测。1）、基础验收、检查基础的施工技术资料。主要核查测量放线记录是否完整，是否具有质量合格证明书。、设备基础上应有明显的标高准线和纵横中心线，相应建筑物上应标有明显的坐标轴线。设计要求作沉降观测的设备基础应有沉降观测水准点。、设备基础表面不得有裂纹、蜂窝、空洞、露筋等缺陷。设备基础表面和地脚螺栓孔内的油污、积水及其它杂物均应清理干净。、混凝土强度应达到设计要求，周围上方应回填、夯实、整平。、实测基础的外形尺寸，对照基础图和设备技术文件进行复核，其尺寸允许偏差必须符合规范要求。（见表1）表1 设备基础的允许偏差序号偏差名

11、称允许差值（mm）1基础坐标位置（纵横轴线）±102基础各不同平面标高+ 0-103基础上表面外形尺寸±10凸台上表面外形尺寸-20凹穴尺寸+104基础上表面的不水平度 （包括地坪上需要安装设备部分）全长10每米55竖向偏差全高20每米56预埋地脚螺栓标高（顶端）+20中心距±27预埋地脚螺栓孔中心位置±10深度+20孔壁垂直度108预埋活动地脚螺栓锚板标高+20中心位置±15、检查地脚螺栓的坐标尺寸和外观质量。坐标尺寸必须与到场设备相符；地脚螺栓露出部分应垂直，露出高度满足安装要求，螺纹质量保护完好，无损坏和生锈现象。、基础验收合格后，及时办

12、好中间过程交接签证单。）、埋设中心标板，基准点及沉降观测基础完工后，建筑单位应提出中间交接技术资料（至少四份原件），另外建筑单位应做好基础回填工作，并应将基础表面及预留孔内的一切杂物清理干净。建筑单位先进行沉降观测，并做详细记录，发现沉降后，应该及时采取有效措施弥补，待基础沉降稳定后方可交于进行设备安装。复查建筑专业交接的中心线，基础外形尺寸、标高，地脚螺栓或预留孔洞的中心线复查；复查时以机械设备安装工程施工及验收通用规范GB50231-98中相关条款作为验收标准，或图纸中有技术要求以图纸为准（选用要求较高的为准）。中心标板及标高基准点的埋设，应该根据现场情况具体定位，埋设好的基准点应待混凝土

13、凝固后，放点定线，做好明显标记并编号，测量误差应小于0.5mm。标板及基准点应该经业主方与监理认可后方可使用，并做好认可资料的签字保存工作，对中心标板及基准点应该经常复查测量，施工中并加以保护。（二）设备交接验收1、校正前的准备工作在建设单位和监理单位的参与下，对照装箱单及图样进行设备检查，并做好设备验收、清点记录、检查到货设备的技术文件（出厂合格证明书、安装说明书、装配图等）是否完整。、根据设备一览表核对设备的型号、规格、名称及外形尺寸是否与设计相符。、根据设备管口方位图和管道平面布置图，核查设备的管口方位。、检查设备内件及附件的规格、尺寸和数量是否齐全。、检查设备及其零部件的表面质量是否完

14、好，无损坏、变形和锈蚀等缺陷，必要时进行无损检查。检查合格后，须对设备作好防护工作。有色金属设备、衬里设备、陶瓷设备及其它易损设备应避免与钢制设备混杂堆放。场地要保持平整、清洁。设备的零部件、技术资料和专用工具等均要妥善保管。（三）垫板的选型本次BD2轧机安装采取基础座浆法，首先根据设备载荷及底座尺寸选用合适的垫铁，检查垫铁的表面质量。垫铁表面应无氧化皮和飞边等缺陷，斜垫铁表面的光洁度和斜度均应符合规范要求。斜铁计算公式及选用表如下：AC×（Q1+Q2）×104/RA 垫铁面积（mm2）；Q1由于设备等的重量加在垫铁组上的负荷(N)；Q2由于地脚螺栓拧紧分布在该垫铁组上的压

15、力（）可取螺栓的许抗应力；基础或地坪的单位面积抗压强度（MPa），可取设计强度；安全系数，宜取.；垫铁简图一：厚度h根据实际情况定，底层平垫铁一般不小于10mm。参照万能线冷床基础垫板情况，本次设备安装选用的斜垫铁及平垫铁都为160×90mm，1:20。如下图所示，其中c为零。图二 垫铁简图（四）垫板座浆、复查设备底座的安装标高，将该标高留点在地脚螺栓上，拉设座浆后垫板标高参考线，清除平垫板锈、杂物、油污。、根据垫板分布，尺寸，设备底座边缘与地脚螺栓相对位置，垫板应露出设备底座边缘1030mm，确定需凿除混凝土位置、厚度。图三轧机底座垫板布置图、凿座浆坑，座浆厚度不小于30mm，清理

16、坑内松动的混凝土，清理坑内的积渣、灰、杂物，用水冲洗干净，泡润基坑，并清理积水。、座浆坑的长度和宽度应比垫铁的长度和宽度大60-80mm，座浆坑凿入基础表面的深度不应小于30mm，且座浆层混凝土的厚度不应小于50mm。座浆料按一定量配比无收缩灌浆料，搅拌均匀座浆料，用水应较少，按每次不超过40mm填充基坑，捣紧后再添加座浆料，再捣紧，捣紧拍打后达到反浆程度。当混凝土表而不再泌水或水迹消失后，即可放置垫铁并测定标高。垫铁上表面标高允许偏差为±05mm；垫铁放置于混凝上上应用手压、用木锤敲击或手锤垫木板敲击垫铁面，使其平稳下降；敲击时不得斜击；垫铁标高测定后，应拍实垫铁四周混凝土；混凝土

17、表面应低于垫铁而25mm，混凝土初凝前应再次复查垫铁标高。找平垫铁可采用测量水准仪或框式水平仪等办法，垫铁上表面标高允许偏差为±0.5mm，水平度允许偏差为0.1/1000。图四垫板座浆示意图、垫铁埋设要求a）、地脚螺栓两侧一般情况下应各放一组垫铁，并尽量靠近螺栓，当地脚螺栓间距小于300mm时，可在地脚螺栓同一侧放置一组垫铁，相邻两组垫铁的间距一般为5001000mm左右。有加强筋的设备，垫铁应放在加强筋下。垫铁组高度一般为3060mm，大型设备的垫铁组高度为50100mm。b）、斜垫铁应成对相向使用，其搭接长度应不小于全长的，并与平垫铁组成垫铁组，垫铁放置应整齐平稳，接触良好，每

18、组垫铁一般不应超过五层，最厚的放在下面。c）、每一组垫铁应放置平稳整齐，垫铁与垫铁、垫铁与基础间接触良好。设备找平后平垫铁露出设备底座边缘1030mm为宜，斜垫铁应露出设备底座1050mm，垫铁组深入长度应超过地脚螺栓,且应保证设备支座受力均匀。（五）设备安装在整个轧机设备底座安装前必须先将轧制中心线和电机、人字机纵向中心线明确，并以此为基础确定其他设备的中心。1、机座安装首先进行垫板座浆(座浆法)并找正、找标高轨座清洗、除漆、修磨吊装就位、找正、找平、找标高。找正轨座时，应力求精确,以利保证牌坊的安装精度。按施工程序先后找正机座、进行标高、水平度、中心位置、轨座间平行度、水平度的调整。调整座

19、浆垫板，使其与轨座地面贴合，初拧地脚螺栓至总预紧力的10%。螺栓的紧固采用设备自带的专用工具进行。吊装牌坊时注意测量轨座与牌坊连接的侧向契键中心偏差配合尺寸，确认入口侧轨座及出口侧轨座安装定位正确，且牌坊与轨座结合面要求1-2mm的间隙。机架安装后，仍可利用座浆垫板及调整斜铁对机架窗口安装精度进行精确调整，调整结束后，拧紧地脚螺栓（至预紧力70%），抽出调整装置，进行二次灌浆，流动灌浆料要求及灌浆后的保养根据有关自流灌浆操作标准进行。灌浆层达到强度后 ，最终紧固地脚螺栓，紧固地脚螺栓时应复核机架的垂直度、平行度及中心位置等，填写好自检记录。图五轧机底座中心示意图 1、标尺（铟钢尺） 2、徕卡电

20、子水准仪 图六轧机底座标高示意图图 七 轧机底座找正示意图图八 轧机底座找平示意图表2 轧机轨座检测项目及标准序号项目极限偏差备注1底板标高±0.302底板中心线±0.203底板水平度0.05/10004底板平行度0.05/10002、轧机机架安装1）、概述 机架安装在底座上，用地脚螺栓与底座连接。机架分为传动侧和操作侧。机架的安装精度，直接影响轧制工作性能。机架运至现场时，表面有防锈保护层。2）、机架安装工艺 工作面清洗与保护单侧机架吊装、初紧连接螺栓、上横梁安装机架窗口找正、螺栓紧固 另一侧机架安装、螺栓紧固3）、机架吊装方案轧机机架重量较重，对其进厂及堆放时应注意其方

21、向，以减少吊装次数，吊装时可采用小勾进行调平。本次安装工程在轧线二跨两台50行车可以用于吊装作业，BD轧机机架牌坊重量估计约为50t。初步考虑采用单台行车吊装的方案。当机架重量超过行车额定负荷的 1%5%时，应在吊装前对行车进行超负荷试吊，保证机架安全吊装。但是同样也要进行试吊。若超重大于5%，可先将牌坊上附属设备进行解体后再进行安装。图九 吊装平面布置示意图图十 机架吊装示意图机架是轧机机组众多主体设备中重量最大的设备，也是轧机构成的重要骨架。对其安装质量要求很高，同时也对其吊装提出了较高的要求。为防止吊装时损坏机座，在吊装前应用道木垫于机座上。轧机机架移到安装位置后，首先将机架直立起来，然

22、后才能吊装就位。吊装钢绳采用ø48mm、ø32mm配合。机架吊到底座指定部位后，应平稳而慢慢地进行就位。4)、机架找平、找正2传动侧机架就位于底座后，粗找正机架，确认无误后，即开始吊装上横梁。上横梁装配紧即开始对机架进行找平、找正（如下图十二）。其测量方法如下图十三中所示，在机架上安装一个水平测量台，将内径千分尺的测量棍水平放置在测量台上，调整好尺寸，利用全站仪进行测量如下图十二中的点位，用压机进行调整机架，在对传动侧机架调整完成后，即可安装操作侧机架，调整方法相同。安装完成后对整个轧机机架进行检测，检测项目及方案如下表。图十一机架安装示意图图十二轧机机架安装测量示意图表3

23、 机架安装检测序号检测项目测量点位置测量工具备注1机架沿轧制中心线的中心机架内表面A经纬仪、全站仪、量块、内径千分尺2牌坊与轨座结合面牌坊底面与轨座上表面B塞尺3牌坊与轨座侧面接触面上横梁与牌坊接触面牌坊腿内侧与轨座内侧C塞尺4牌坊水平度机架内轨道面D平尺、量块、水平仪5窗口平直度 牌坊窗口内表面E平尺、内径千分尺6窗口垂直度牌坊窗口内表面F平尺、水平仪7窗口内侧垂直度牌坊内表面G平尺、水平仪8两机架平行度牌坊窗口平尺、样杆塞尺9两牌坊在水平面内的侧移和扭斜平尺、钢线、内径千分尺10窗口对轧制中心的垂直度摇臂、样杆、千分表表4 机架数据测量要求序号项目极限偏差备注1机架窗口面垂直度0.05/1

24、0002机架窗口侧面垂直度0.05/10003两机架间水平度0.05/10004两机架窗口中心线的水平偏移0.05/10005机架窗口在水平方向的扭斜0.05/1000 5）、机架垂直度检查 机架窗口垂直度的检查（见图十一）应挂设钢丝线吊的大锤线，用千分尺直接测量窗口滑板面至垂线间的距离。当滑板面的平面度大于 0.05mm，或者厚薄度大于 0.05mm 时，均应将滑板拆除直接测量机架窗口墙面。一对机架共四个窗口面，每面从上到下宜测 3 个5 个点。图十三机架窗口垂直度检查示意图机架窗口侧面垂直度的检查方法与上一条基本相同，只是每个面上测量 2 个3 个点即可（见图十六）。图 十 四 机架窗口侧

25、面垂直测量示意图窗口与传动中心线的平行度检查（见图 十六），其横向中心线的高度和测量面应选择在轧制线的标高面上检查。图 十五 窗口面与横向中心线的平行度测量示意图3、换辊装置安装安装换辊装置时应注意：滑轨座和液压缸中心线偏移，两滑轨面与机架内的滑道表面应在同一水平面上，滑板装到滑轨上时，两滑动面之间必须涂上足够的润滑脂，以防止生锈。其余安装技术要求按自检记录执行。轴托架、齿轮箱横向中心线以安装好的机架窗口中心线为准。支承辊的滑道安装（见下图）。在与操作侧机架连接时，其表面标高应与机架内滑道平齐，其高差不应超过 0.10mm；主传动方向的中心线应挂设主传动中心延长线在滑道的侧面进行测量找正；滑道

26、面上的纵横水平度按下面 方法测量。图十六 支承辊换辊滑道安装示意图工作辊换辊轨道标高应以与轧机内轨道面为基准。轨面水平度应采用平尺、水平仪和块规，并用水准仪测量平面度的方法。主传动方向中心应用挂中心线的方法测量轨道边沿进行找正（见下图 ）。图十七 工作辊换辊轨道安装示意图工作辊横移台车轨道安装。其轨面标高可采用水准仪测量；两轨道纵向中心线应挂中心线找正；轨道安好后，应将横移台车放到轨道上，再复核车上的工作辊道面是否与机架上的工作辊轨道面平齐，最大不应超过 0.50mm，否则应再一次地调整横移台车轨道 的标高。换辊油缸安装。油缸纵向中心应挂中心线边线测量，横向中心线以油缸末端为基面挂中心线测量；

27、纵向水平度用水平仪直接在伸出的缸杆上测量；液压缸的标高差，取决于缸杆与被推拉部件间的连接件不别劲，并且是推拉最佳的标高位置。 4、轧机主传动安装轧机的主传动装置包括齿轮机座、浮动轴、万向接轴、以及人字机座等设备 人字齿轮机座的纵向水平度应在两端轴颈或剖分面上测量，横向水平度应在剖分面上测量。人字齿轮机座上盖与轴承箱瓦座应接触紧密，其局部间隙不应大于0.05。人字齿轮机座标高的检查，应以齿轮箱上平面或窗口下平面为基准，齿轮座垂直度的检查可用钢线或水平在窗口上检查。安装极限偏差表5人字机安装标准序号项目极限偏差备注1齿轮机座纵向中心线0.302齿轮机座横向中心线0.503齿轮机座纵向水平度0.05

28、/10004齿轮机座横向水平度0.05/10005齿轮机座标高±0.306齿轮机座窗口垂直度0.05/10007齿轮机座侧面垂直度0.10/10008齿轮机座窗口两平面平行度0.10/10005、机械压下装置安装压下铜螺母穿入机架的吊装，决不应采用行车吊钩加绳扣直接从压下孔内提升，而应在吊钩 与绳扣之间加上手拉葫芦，由手拉葫芦慢慢地提升到位。压下铜螺母固定后，应检查螺母上端面与机架镗孔下端面的接触情况，应采用 0.04mm 的塞尺检查，其周长的 70%不准塞入。6、前后推床及提升工作辊安装1）、升降和移动辊道安装升降和移动辊道的地面组装，可参照集工作辊道安装的相关程序和方法实施。2）

29、、升降装置安装 a）标高和水平度应在升降装置底座的上平面上，用常规方法找标高和纵横水平度。 b）在辊道辊身长度上分出中心点，作为对准轧制中心线挂线找正的基准。 c）升降装置主轴中心应平行于传动方向中心线。 d）以主轴轴承座中心为基准，再挂轧制中心线进行找正。 e）升降装置安装好后，再将组装好的升降辊道就位到升降装置上。3）、平移装置安装 a）标高应以底座上的平移辊道面为基准。 b）水平度应以平移装置底座的上平面为基准。 c）纵横中心线应以两平移轨道中心和端头为基准。 d）平移轨道安装可参照换辊装置轨道安装实施。 e）轨道安装好后，再将组装好的辊道车放到轨道上。7、前后工作辊道安装底座、立柱、钢

30、横梁以及传动底座安装时，其标高应为负公差，以便调整辊面的标高。辊道安装时应严格按照图纸和标准要求控制其标高、平行度、水平度以及辊道中心线的垂直度。辊道的平行度及辊道与轧制中心线的垂直度可用摇杆和千分辊配合进行测量，辊面标高和标高差用精密水准仪进行测量。辊面水平度用3米、5米平尺和框式水平仪进行测量。辊子垂直度检查方法如下图。千分辊辊子连接螺栓摇杆轧制中心线图十八 辊子垂直度检查示意图辊子的平行度不得朝一个方向倾斜，同理，辊道标高、水平度 、以及辊道中心线的垂直度不得朝一个方向倾斜，应尽量呈八字形。六、工艺创新点1、工艺方案的技术创新结合各专业、工艺施工节点分析，充分利用上下工序间可交叉的施工点，针对工序间的主、次工序进行合理分布安排施工。使整个施工过程流畅，不仅降低施工人员劳动强度，合理充分利用各种资源，也节