CN101700527B - 厚壁大口径管轧机找正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种设备找正方法，尤其涉及一种厚壁大口径管轧机找正方法，它包括以下几个步骤：(1)准备埋设标板和焊接标板，埋设标板的基准标板中心设有线条宽度小于0.2mm十字交叉的划线作为测量标示点，焊接标板顶端面设有一个直径小于0.5mm的凹坑作为测量标示点；(2)在轧机基础10m范围内布设至少四个定位标板布设，利用全站仪测量出布设点的坐标和高程；(3)利用全站仪找正轧机的底座；(4)利用全站仪找正轧机的轧机机架。本发明利用精密全站仪工业测量系统来进行整个轧制设备安装调整测量工作，配合在轧机基础四周10m范围内布点，控制了测量精度，简化了找正程序，调整速度快、精度高，为设备的投入争取了时间。
Description
技术领域
本发明涉及一种设备找正方法，尤其涉及一种利用全站仪工业测量系统找正厚壁大口径管轧机的方法。
背景技术
厚壁轧管生产线的主体核心设备一般引进国外设备，整个主轧线设备重8000t，将设备吊装基本到位后，需要经过找正调整以使设备符合安装要求，厚壁大口径管轧机的安装精度要求较高，水平误差全部控制在0.5mm以内、标高误差控制在0.3mm以内，另外设备安装过程中，土建工程还在高峰期，所以要求设备安装工期较短。原有设备找正方法需要经纬仪放中心线、水准仪以及水平仪配合拉钢丝定位调整，这种方法存在找正速度慢、效率低的缺点，而且人为测量误差以及累积误差较大，显然不能满足施工要求。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种找正速度快、精度高的厚壁大口径管轧机找正方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种厚壁大口径管轧机找正方法，其特征在于它包括以下几个步骤：
(1)定位标板的准备：定位标板分为埋设标板和焊接标板，埋设标板由基准标板、铆筋和盖板构成，基准标板中心刻画有线条宽度小于0.2mm十字交叉的划线作为测量标示点，基准标板底部焊接铆筋，基准标板上面加有盖板；焊接标板包括有底板、钢棒和盖板，钢棒底部与底板焊接，钢棒顶端面设有一个直径小于0.5mm的凹坑作为测量标示点，钢棒顶端面上加有盖板；
(2)定位标板的布设与定位：将埋设标板埋设在轧机基础10m范围以内的地坪混凝土中，并保持基准标板与地面平齐，将焊接标板的底板焊接在厂房钢柱上，焊接标板的钢棒轴线与厂房钢柱轴线保持平行；定位标板布设的个数至少为四个，轧机底座纵横中心线各至少两个；利用全站仪测量出布设的定位标板的精确坐标和高程；
(3)利用全站仪找正轧机的底座：使用球棱镜分别放置于布设的定位标板上，用全站仪进行一一测量，测量出的数据换算成与设备安装设计数据统一的三维坐标值，再与按设计要求的经过转换的三维坐标值进行比较后调整底座，然后再次进行测量并调整，直到底座安装偏差达到安装要求；
(4)利用全站仪找正轧机的机架：轧机底座调整到位后，开始调整轧机机架的位置，在轧机机架的入口侧的窗口内分上下两侧使用球棱镜测量4组数据，在机架出口侧的窗口内分上下两侧使用球棱镜测量4组数据，在轧机机架传动侧的窗口内分上下两侧使用球棱镜测量4组数据，在轧机机架非传动侧的窗口内分上下两侧使用球棱镜测量4组数据，这样共得到16组数据，根据相应数据间的比较得出轧机机架中心线、垂直度偏移情况的重要数据，然后根据数据调整机架，最后再进行测量并调整，直到达到规范要求。
本发明利用精密全站仪工业测量系统来进行整个轧制设备安装调整测量工作，配合在轧机基础四周10m范围内布点，控制了测量精度，并简化了找正程序，使得调整速度快、精度高，节省了大量的人工找正工时，为设备的投入争取了时间。
附图说明
图1为本发明实施例的布设点示意图；
图2为本发明实施例的轧机底座球棱镜放置正视图；
图3为本发明实施例的轧机底座球棱镜放置俯视图；
图4为本发明实施例的轧机机架球棱镜放置示意图；
图5为本发明实施例的埋设标板爆炸图；
图6为本发明实施例的焊接标板爆炸图；
图中：1-焊接标板，2-埋设标板，3-厂房柱，4-轧机底座，5-球棱镜，6-轧机机架，7-基准标板，8-铆筋，9-盖板，10-螺钉，11-铜棒，12-带螺纹盖板。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例和附图对本发明的技术方案做进一步的说明，参见图1至4：
按本发明实施的一种厚壁大口径管轧机找正方法，它包括以下几个步骤：
(1)为使控制点可长期保存，在找正施工前制作有定位标板，定位标板分为埋设标板2和焊接标板1，埋设标板2包括有δ＝10mm的不锈钢板制作100×100mm的基准标板7，基准标板7下部焊便于固定埋设用的铆筋8，基准标板7上部加盖板9，并用螺钉10将盖板9与基准标板7拧紧连接，以加强对基准点保护，基准标板7中心设有线条宽度小于0.2mm十字交叉的划线作为测量标示点。焊接标板1用Φ＝25mm、L＝150mm的铜棒11制作，铜棒11顶部车成凹槽形并攻丝，下部加工成工字形，上部加带螺纹盖板12对基准点保护，钢棒11顶端面设有一个直径小于0.5mm的凹坑作为测量标示点。划线的线条宽度小于0.2mm，凹坑点的直径小于0.5mm，可以缩小因布设点的误差造成测量误差或累积误差，满足施工精度要求。
(2)利用全站仪测量出布设的各标板的精确坐标和高程后预安装，埋设标板2埋设在轧机基础10m范围内的地坪混凝土中，并保持基准标板与地面平齐，焊接标板1的底板焊接在厂房柱3上，焊接标板1的钢棒轴线与厂房柱3轴线保持平行。因两点确定一线，所以定位标板布设的个数至少为四个，轧机底座纵横中心线各至少两个。并定期逐个进行检查、复测，确保基准标板的牢固、稳定。
本实施例采用的是TDA5005全站仪，其角度偏差小于5″，布设点与轧机基础的距离为取10m，角度偏差Δd为：Δd＝(5″/206265)×10000mm＝0.24mm(206265为角度弧度换算常数)。仪器偏差导致的误差Δd：在施工中利用仪器对点时，其两点间的距离一般都大于50m，布设点误差能保证在0.5mm以内，则有：Δd＝(8000×50000)×Δdmax＝(8000/50000)×0.5mm＝0.08mm。以上两项对精度的影响均满足0.5mm的施工精度要求。
(3)测量前先统一坐标系，具体方法是：将安装图纸中的设备定位坐标进行转换，图纸中的设备定位中心线一般是与厂房柱3列线为基准，设备的标高是将绝对标高转化为厂房内的±0平面的相对标高。在总的平面图中，设计单位将柱列线的两端头钢柱中心的坐标设计为绝对坐标值，即x值和y值。同时会在图纸中给出±0平面的绝对标高值z。安装图纸的转化就是要根据绝对坐标值，将需要测量的设备的检查面换算出设计的x、y、z值，由于设备安装需要的检查点不止一个，所以要根据每台设备的不同至少换算出两个以上的检查点的绝对坐标值。当轧机底座4安装就位后，在轧机基础10米范围内易于观测的位置架设好精密全站仪，根据厂房内建设时布设的4个工程测量点确定架设好的精密全站仪本体三维坐标，然后在轧机底座4的纵横中心线的四个布设点位置进行测量，换算出测量点的三维坐标值，与按设计要求的经过转换的三维坐标值进行比较后调整底座，然后再次进行测量并调整，直到达到规范要求。
(4)轧机底座4调整到位后，开始调整轧机机架6的位置，在轧机机架6的入口侧的窗口内分上下两侧使用球棱镜5测量4组数据，在机架6出口侧的窗口内分上下两侧使用球棱镜5测量4组数据，在轧机机架6传动侧的窗口内分上下两侧使用球棱镜5测量4组数据，在轧机机架6非传动侧的窗口内分上下两侧使用球棱镜5测量4组数据，这样共得到16组数据，根据相应数据间的比较就可以得出轧机机架6中心线、垂直度偏移情况的重要数据，然后根据数据调整机架6，最后再进行测量调整，直到达到规范要求即可。
下面举例说明本发明的实施过程：
厂内布点，将测量定位标板在钢柱附近设置，焊接标板1焊接在钢柱上，埋设标板2埋设在混凝土内，定位标板在底座基础10m范围内。
然后根据厂房原始测量点的坐标值，将每个布设的测量定位标板的x、y、z值测量出来，并编号存入电脑中。如下表是厂房内测量定位标板的x、y、z坐标值。
表一定位标板坐标值 (单位：mm)
| 点号 | X | Y | Z |
| a1 | 2974106.331 | 466200.446 | 71635.423 |
| a2 | 2974106.525 | 466218.334 | 71662.253 |
| a3 | 2974106.834 | 466236.355 | 71658.335 |
| a4 | 2974106.774 | 466254.105 | 71535.425 |
| b1 | 2974136.598 | 466200.335 | 71322.861 |
| b2 | 2974136.852 | 466218.425 | 71562.245 |
| b3 | 2974136.456 | 466236.376 | 71442.864 |
根据现场实际情况，我们采用TDA5005全站仪、笔记本电脑、工业测量系统软件平台和联机电缆构成单站测量系统。在需要测量的设备附近将系统架设完成，选取好需要测量的基准面，将其坐标值进行转化。例如，测量主轧机底座4时，在主轧机底座4上需要测量4个点，分别是纵横向中心在底座上的4个方向。将设备中心进行分中划线，然后将球棱镜5对中放置于划线处，进行测量，测量的数据与换算出设计的x、y、z值进行比较。
数据处理的关键就是将检查面的坐标转换到设备的设计坐标系下，从而和设计坐标进行比较进而给出调整量。在底座安装过程中，进行了三次测量调整，第一次为吊装初始状态，第二次为中间调整状态(数据省略)，第三次为底座调整后的状态，结果见表二。底座中心的调整通过千斤顶完成，水平度以及高度的调整通过增减垫板进行。
表二测量与调整结果 (单位：mm)
从表二中可以看出初始状态安装的误差较大，但经过调整后底座中心误差全部控制在0.5mm以内、标高误差控制在0.3mm以内，已满足精度要求。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种厚壁大口径管轧机找正方法，其特征在于，它包括以下几个步骤：
(1)定位标板的准备：定位标板分为埋设标板和焊接标板，埋设标板由基准标板、铆筋和盖板构成，基准标板中心刻画有线条宽度小于0.2mm十字交叉的划线作为测量标示点，基准标板底部焊接铆筋，基准标板上面加有盖板；焊接标板包括有底板、钢棒和盖板，钢棒底部与底板焊接，钢棒顶端面设有一个直径小于0.5mm的凹坑作为测量标示点，钢棒顶端面上加有盖板；
(2)定位标板的布设与定位：将埋设标板埋设在轧机基础10m范围以内的地坪混凝土中，并保持基准标板与地面平齐，将焊接标板的底板焊接在厂房钢柱上，焊接标板的钢棒轴线与厂房钢柱轴线保持平行；定位标板布设的个数至少为四个，轧机底座纵横中心线各至少两个；利用全站仪测量出布设的定位标板的精确坐标和高程；
(3)利用全站仪找正轧机的底座：使用球棱镜分别放置于布设的定位标板上，用全站仪进行一一测量，测量出的数据换算成与设备安装设计数据统一的三维坐标值，再与按设计要求的经过转换的三维坐标值进行比较后调整底座，然后再次进行测量并调整，直到底座安装偏差达到安装要求；
(4)利用全站仪找正轧机的机架：轧机底座(4)调整到位后，开始调整轧机机架(6)的位置，在轧机机架(6)的入口侧的窗口内分上下两侧使用球棱镜(5)测量4组数据，在机架(6)出口侧的窗口内分上下两侧使用球棱镜(5)测量4组数据，在轧机机架(6)传动侧的窗口内分上下两侧使用球棱镜(5)测量4组数据，在轧机机架(6)非传动侧的窗口内分上下两侧使用球棱镜(5)测量4组数据，这样共得到16组数据，根据相应数据间的比较得出轧机机架(6)中心线、垂直度偏移情况的重要数据，然后根据该数据调整机架(6)，最后再进行测量并调整，直到达到规范要求。
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