CN104841698A - 连轧机连轧辊组件的更换方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢管轧制设备领域，提供了一种连轧机连轧辊组件的更换方法，包括以下步骤：检查各个零部件；装配连轧辊组件，测量辊子端面中心到相应轴承端面中心的尺寸，并通过加减垫片的方式调整上述尺寸，直到其与标准连轧辊组件的尺寸一致；在实际轧制压力下，测量压头到辊子中心线的距离；若压头到辊子中心线的距离在设定范围内，则将连轧辊组件安装于机架；若压头到辊子中心线的距离在设定范围外，重复步骤B、C和D；对机架检查无误后，按顺序摆放上线使用。本发明将装配工艺缩短为5个步骤，大大地节约了连轧辊组件的装配时间，从而提高了连轧辊组件的更换效率，降低了人工成本，保证大批量生产后连轧辊组件的更换进度能够满足生产需要。

Description

连轧机连轧辊组件的更换方法

技术领域

本发明涉及钢管轧制领域，尤其是一种连轧机连轧辊组件的更换方法。

背景技术

钢管连轧机一般包括依次摆放的1—5号机架和空减机架，每台机架上设置了3组连轧辊组件，如图1、图3所示，每组连轧辊组件包括一根连轧辊1、两套轴承2、轴承座5、定距环4的组合，连轧辊1的辊子12的两端分别与一轴承2相配合，轴承2安装于轴承座5，定距环4设置于轴承2的端面与连轧辊1之间，用于调整轴承2的轴向定位尺寸，轴承座5上设置有垂直于辊子12的压头11。其中，1—3号机架的连轧辊1为大轧辊，4、5号机架的连轧辊1为小轧辊。新生产的连轧机组在初期运行时，精度较好但稳定性较差，每套连轧机组随着轧制量的增加，连轧辊组件的壁厚稳定性下降越发明显，而连轧辊组件的壁厚稳定性作为衡量机组能力及先进水平的重要标准，直接影响到钢管的壁厚精度以及切头尾长度，对钢管质量、生产成本有重大影响。因此，需要定期更换连轧辊组件，以保证连轧辊组件的壁厚稳定性。

目前，上述连轧辊组件的零部件主要从国外进口，再由生产厂家自己组装。因此，更换时，需要先将各个零部件进行装配，而连轧辊组件的装配是连轧机制造过程中的重要环节，是保证连轧机整体性能的重点，对壁厚稳定性起到至关重要的作用。连轧辊组件主要采取以下更换方法：①对连轧辊组件的各零部件进行检查；②将轴承2、轴承座5、轴承座滑板3、与定距环4装入标准连轧辊并测量辊子12端面中心与轴承2端面中心之间的距离尺寸；③拆除装入标准连轧辊的轴承2、轴承座5、轴承座滑板3与定距环4，根据实际连轧辊1的尺寸返修轴承2定位的定距环4的尺寸；④按照图纸将实际连轧辊1、轴承2、轴承座5、轴承座滑板3与定距环4进行装配，组成连轧辊组件；⑤将装配好的连轧辊组件放入测量架内，无负荷情况下测量辊子12的中心线到压头11的距离；⑥将连轧辊组件放入机架内，并调整机架滑板8与轴承座滑板3的配合间隙；⑦对机架检查无误后，按顺序摆放上线使用。

由于每套轴承2、轴承座5、轴承座滑板3、与定距环4的尺寸误差会相互影响，装配后的连轧辊组件的尺寸误差可能会较大。为了保证轴承2的定位精度，防止轴承2在工作时出现轴向移动，上述装配工艺采用的方法是：在连轧辊组件装配之前，先将轴承2、轴承座5、轴承座滑板3、与定距环4装配在一标准尺寸的连轧辊上，通过测量辊子12驱动端或者从动端的端面中心到相应轴承2端面中心的距离尺寸，再将各个部件拆卸下来，根据测得的尺寸返修定距环4的尺寸，从而使轴承2轴向定位准确，符合要求。这种方式，每装配一组连轧辊组件，需要将各个零部件装两次，拆一次，装配周期时间较长，人工成本高，大批量生产后连轧辊组件的装配进度满足不了生产需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种缩短更换周期的连轧机连轧辊组件的更换方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：连轧机连轧辊组件的更换方法，包括以下步骤：

A、对各个零部件进行检查；

B、将轴承、轴承座、轴承座滑板与定距环安装在连轧辊上组成连轧辊组件，测量辊子端面中心到相应轴承任意一个端面中心的尺寸，并通过在定距环端面与连轧辊之间或者定距环与轴承之间加减垫片的方式调整连轧辊端面中心到轴承端面中心的尺寸，直到连轧辊端面中心到轴承端面中心的尺寸与标准连轧辊组件的尺寸一致；

C、在实际轧制压力下，测量压头到辊子中心线的距离；

D、若压头到辊子中心线的距离在设定的范围内，则将连轧辊组件放入机架内，使机架滑板与轴承座滑板相配合，并调整机架滑板与轴承座滑板之间的配合间隙；若压头到辊子中心线的距离在设定的范围外，则拆除连轧辊组件的各个零部件，重复步骤B、C和D；

E、对机架检查无误后，按顺序摆放上线使用。

进一步地，在步骤C中，检测1-5号机架连轧辊组件的辊子中心线到压头外端面之间的距离H1，检测空减机架连轧辊组件的辊子中心线到压头槽底面之间的距离H2。

进一步地，1—3号机架H1的设定范围为825±0.05mm；4号、5号机架H1的设定范围为885±0.05mm；空减机架H2的设定范围为740±0.05mm。

进一步地，1—3号机架中，每台机架任意两组连轧辊组件的H1差值在-0.05到+0.05之间；4号、5号机架中，每台机架任意两组连轧辊组件的H1差值在-0.02mm到+0.02mm之间；空减机架任意两组连轧辊组件的H2差值在-0.05mm到+0.05mm之间。

进一步地，同一连轧辊组件中，连轧辊驱动侧的辊子中心线到压头的距离与从动侧的辊子中心线到压头的距离差值在-0.02mm到+0.02mm之间。

进一步地，在步骤D中，机架滑板和轴承座滑板两侧的配合间隙为0-0.50mm；机架滑板和轴承座滑板之间的面配合间隙为0-0.50mm。

进一步地，在步骤B中，检测轴承中心线到辊子中心线的距离误差，确保1—3号机架和空减机架的距离误差在0—0.05mm之间；4号、5号机架的距离误差在0—0.01mm之间。

进一步地，在步骤B中，消除驱动侧轴承端面与轴承挡圈的配合间隙。

进一步地，所述机架滑板与轴承座滑板均采用合金钢材料制造。

本发明的有益效果是：原连轧辊组件的更换方法包括七个步骤，需要将各个零部件装两次，拆一次，每组连轧辊组件的装配时间较长。而本发明将装配工艺缩短为5个步骤，通过在定距环与连轧辊之间加减垫片的方式调整轴承的定位尺寸，省略了将零部件装入标准连轧辊，再从标准连轧辊上将各个零部件拆卸下来并返修定距环的步骤，大大地节约了连轧辊组件的装配时间，从而提高了连轧辊组件的更换效率，降低了人工成本，保证大批量生产后连轧辊组件的更换进度能够满足生产需要。

附图说明

图1是本发明连轧辊组件的剖视示意图；

图2是本发明连轧辊组件与机架之间的安装示意图；

图3是本发明连轧辊组件示意图；

图4是本发明机架与各个连轧辊组件的位置关系示意图；

附图标记：1—连轧辊；2—轴承；3—轴承座滑板；4—定距环；5—轴承座；8—机架滑板；11—压头；12—辊子；21—轴承挡圈。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1、图2、图3和图4所示，本发明的连轧机连轧辊组件的更换方法，包括以下步骤：

A、对各个零部件进行检查；

B、将轴承2、轴承座5、轴承座滑板3与定距环4安装在连轧辊1上组成连轧辊组件，测量辊子12端面中心到相应轴承2任意一个端面中心的尺寸，并通过在定距环4端面与连轧辊1之间或者定距环4与轴承2之间加减垫片的方式调整连轧辊1端面中心到轴承2端面中心的尺寸，直到连轧辊1端面中心到轴承2端面中心的尺寸与标准连轧辊组件的尺寸一致；

C、在实际轧制压力下，测量压头11到辊子12中心的距离；

D、若压头11到辊子12中心的距离在设定的范围内，则将连轧辊组件放入机架内，使机架滑板8与轴承座滑板3相配合，并调整机架滑板8与轴承座滑板3之间的配合间隙；若压头11到辊子12中心的距离在设定的范围外，则拆除连轧辊组件的各个零部件，重复步骤B、C和D；

E、对机架检查无误后，按顺序摆放上线使用。

步骤A中，检查各个零部件的数量是否足够，主要零部件表面是否有磨损，确保后续装配的顺利进行。步骤B中，先将两定距环4从辊子12的两端安装于辊子12，再将两轴承2安装于辊子12的驱动端与从动端，再将定距环4、辊子12与轴承2整体安装于轴承座5。调整轴承2与定距环4的位置，使辊子12从动端的轴承2的两端面分别与轴承座5、定距环4无间隙配合；调节连轧辊1，使辊子12从动端的定距环4端面与连轧辊1无间隙配合。测量辊子12驱动端端面中心到驱动端轴承2任意一个端面中心的尺寸，调整辊子12驱动端轴承2的位置，使辊子12驱动端端面中心到驱动端轴承2任意一个端面中心的尺寸与标准连轧辊的尺寸一致。再测量辊子12从动端端面中心到从动端轴承2任意一个端面中心的尺寸，调整辊子12与驱动端轴承2整体位置和从动端轴承2的位置，使辊子12从动端端面中心到从动端轴承2任意一个端面中心的尺寸与标准连轧辊的尺寸一致。最后，在驱动端轴承2与驱动端定距环4之间，或者在驱动端定距环4端面与连轧辊1之间，从动端轴承2与从动端定距环4之间，或者在从动端定距环4端面与连轧辊1之间的间隙中添加垫片，使辊子12的驱动端与从动端轴承2的定位稳定，防止工作时因受到轴向作用力而移动，影响连轧辊1的轧管精度。也可以先将驱动端轴承2的定位后，再调整从动端轴承2的定位尺寸。原连轧辊组件的装配工艺中，需要将各个零部件装两次，拆一次，还需要返修定距环4，每组连轧辊组件的装配时间较长。而本步骤通过加减垫片的方式调整轴承2的定位尺寸，省略了将零部件装入标准连轧辊，再从标准连轧辊上将各个零部件拆下来并返修定距环4的步骤，大大地节约了连轧辊组件的装配时间，从而提高了连轧辊组件的更换效率，降低了人工成本，保证大批量生产后连轧辊组件的更换进度能够满足生产需要。步骤C中，在实际轧制压力下测量压头11到辊子12中心线的距离，比起原来在无负荷情况下测量连轧辊1的压头11到辊子12中心线的距离，得到的数值更准确，更具有参考价值，有利于减小连轧辊组件的尺寸误差，提高钢管的轧制精度。压头11到辊子12中心线的距离的大小，直接影响连轧辊1的轧制力大小，为了确保钢管受力大小合适、均匀，确保壁厚稳定，在步骤D中，将压头11到辊子12中心线的距离不满足要求的连轧辊组件重新装配。对连轧辊组件的装配步骤进行简化，缩短流程，原10个装配工人每月的装配能力仅在7～8套，目前10个装配工人每月的装配能力提高到13套左右，满足了目前品种结构调整对工模具频繁更换需要更多装配数量的需求，使得连轧辊组件的装配不再是工模具准备的瓶颈。

在步骤C中，检测1-5号机架连轧辊组件的辊子12中心线到压头11外端面之间的距离H1，检测空减机架连轧辊组件的辊子12中心线到压头11槽底面之间的距离H2。H1与H2主要影响每台机架各个连轧辊1的轧制力大小，为了确保钢管受力大小合适、均匀，确保壁厚稳定，H1与H2的精度越高越好。因此，在保证轧制力大小合适、均匀的前提下，为了降低装配难度，1—3号机架H1的设定范围为825±0.05mm；4号、5号机架H1的设定范围为885±0.05mm；空减机架H2的设定范围为740±0.05mm。

同一台机架的两组连轧辊组件的H1差值越小，钢管的尺寸精度和表面质量越高，为了在保证装配效率的同时，减小装配误差，应该选择合适的H1差值，作为优选方案，1—3号机架中，每台机架任意两组连轧辊组件的H1差值在-0.05到+0.05之间；4号、5号机架中，每台机架任意两组连轧辊组件的H1差值在-0.02mm到+0.02mm之间；空减机架任意两组连轧辊组件的H2差值在-0.05mm到+0.05mm之间。严格控制同一台机架的各个连轧辊组件H1或H2之间的误差，保证三组连轧辊组件的差异性最小，能够进一步地提高轧制精度，避免对钢管的壁厚稳定和断面极差造成影响。

连轧辊1驱动侧辊子12中心线到压头11的距离与从动侧辊子12中心线到压头11的距离误差，影响连钢管的圆柱度，误差越小，钢管的圆柱度越高，因此，必须将误差控制在一定的范围内。为了确保装备效率，作为优选的方案，同一连轧辊组件中，连轧辊1驱动侧辊子12中心线到压头11的距离与从动侧辊子12中心线到压头11的距离差值在-0.02mm到+0.02mm之间。

机架滑板8和轴承座滑板3的配合误差，影响工作时连轧辊组件的稳定性，误差越小，连轧辊组件的稳定性越高，产生的噪声越小，并且机架滑板8和轴承座滑板3的磨损速度越慢，因此，在步骤D中，机架滑板8和轴承座滑板3两侧的配合间隙为0-0.50mm；机架滑板8和轴承座滑板3之间的面配合间隙为0-0.50mm。

轴承2中心线到辊子12中心线的距离误差越小，连轧辊1对钢管各个部位的轧制力越均匀，钢管的表面质量越好，因此，应该在降低装配难度的条件下，尽量减小轴承2中心线到辊子12中心线的距离误差。在步骤B中，检测轴承2中心线到辊子12中心线的距离误差，确保1—3号机架和空减机架的距离误差在0—0.05mm之间；4号、5号机架的距离误差在0—0.01mm之间。

在步骤B中，消除驱动侧轴承2的端面与轴承挡圈21的配合间隙。原装配工艺中，驱动侧轴承2与轴承挡圈21之间具有0.5mm—0.75mm的轴向配合间隙，当配合间隙存在时，连轧辊1在工作时稳定性不够好，钢管在轧制过程中因受力晃动，从而影响钢管断面极差。消除驱动侧轴承2的端面与轴承挡圈21的配合间隙后，机架整体稳定性提高，降低生产噪音，同时保证钢管的质量。

在实际生产过程中，以轧制Φ139.7×7.72J55型号的钢管为例。

实施例一：1—3号机架H1的设定为825.08mm；4号、5号机架H1的设定为885.08mm；空减机架H2的设定为740.08mm。1—3号机架中，每台机架任意两组连轧辊组件的H1差值为0.08；4号、5号机架中，每台机架任意两组连轧辊组件的H1差值为0.04mm；空减机架任意两组连轧辊组件的H2差值为0.08mm。同一连轧辊组件中，连轧辊1驱动侧的辊子12中心线到压头11的距离与从动侧的辊子12中心线到压头11的距离差值为0.04mm。同一连轧辊组件中，连轧辊1驱动侧的辊子12中心线到压头11的距离与从动侧的辊子12中心线到压头11的距离差值为0.04mm。轴承2中心线到辊子12中心线的距离误差：1—3号机架和空减机架的距离误差为0.08mm；4号、5号机架的距离误差为0.02mm。装配时保证上述装配精度，钢管的断面极差为1.1～1.3mm。

实施例二：1—3号机架H1的设定为825.05mm；4号、5号机架H1的设定为885.05mm；空减机架H2的设定为740.05mm。1—3号机架中，每台机架任意两组连轧辊组件的H1差值为0.05；4号、5号机架中，每台机架任意两组连轧辊组件的H1差值为0.02mm；空减机架任意两组连轧辊组件的H2差值为0.05mm。同一连轧辊组件中，连轧辊1驱动侧的辊子12中心线到压头11的距离与从动侧的辊子12中心线到压头11的距离差值为0.02mm。同一连轧辊组件中，连轧辊1驱动侧的辊子12中心线到压头11的距离与从动侧的辊子12中心线到压头11的距离差值为0.02mm。轴承2中心线到辊子12中心线的距离误差：1—3号机架和空减机架的距离误差为0.05mm；4号、5号机架的距离误差为0.01mm。装配时保证上述装配精度，钢管的断面极差1.0～1.1mm。钢管的成材率受到断面极差改善的影响，较第一实施例提高0.6％～0.8％。同时该断面极差改善具有普遍性，适用于目前所有轧制规格的钢管，故任意规格型号钢管的成材率可提高0.4％左右，按某厂钢管年产量39万吨为例，每年可节约坯料消耗1560吨，可创造效益约229.32万元(按坯料与废钢的价差为1470元)。

实施例三：1—3号机架H1的设定为825.03mm；4号、5号机架H1的设定为885.03mm；空减机架H2的设定为740.03mm。1—3号机架中，每台机架任意两组连轧辊组件的H1差值为0.03；4号、5号机架中，每台机架任意两组连轧辊组件的H1差值为0.01mm；空减机架任意两组连轧辊组件的H2差值为0.03mm。同一连轧辊组件中，连轧辊1驱动侧的辊子12中心线到压头11的距离与从动侧的辊子12中心线到压头11的距离差值为0.01mm。同一连轧辊组件中，连轧辊1驱动侧的辊子12中心线到压头11的距离与从动侧的辊子12中心线到压头11的距离差值为0.01mm。轴承2中心线到辊子12中心线的距离误差：1—3号机架和空减机架的距离误差为0.03mm；4号、5号机架的距离误差为0.01mm。装配时保证上述装配精度，钢管的断面极差为0.8～0.9mm。钢管的成材率受到断面极差改善的影响，较第一实施例提高1.0％左右。同时该断面极差改善具有普遍性，适用于目前所有轧制规格的钢管，故任意规格型号钢管的成材率可提高0.7％左右，按某厂钢管年产量39万吨为例，每年可节约坯料消耗2730吨，可创造效益约401.31万元(按坯料与废钢的价差为1470元)。

实施例四：1—3号机架H1的设定为825.01mm；4号、5号机架H1的设定为885.01mm；空减机架H2的设定为740.01mm。1—3号机架中，每台机架任意两组连轧辊组件的H1差值为0.01；4号、5号机架中，每台机架任意两组连轧辊组件的H1差值为0.01mm；空减机架任意两组连轧辊组件的H2差值为0.01mm。同一连轧辊组件中，连轧辊1驱动侧的辊子12中心线到压头11的距离与从动侧的辊子12中心线到压头11的距离差值为0.01mm。同一连轧辊组件中，连轧辊1驱动侧的辊子12中心线到压头11的距离与从动侧的辊子12中心线到压头11的距离差值为0.01mm。轴承2中心线到辊子12中心线的距离误差：1—3号机架和空减机架的距离误差为0.01mm；4号、5号机架的距离误差为0.01mm。装配时保证上述装配精度，钢管的断面极差为0.7～0.9mm。钢管的成材率受到断面极差改善的影响，较第一实施例提高1.2％左右。同时该断面极差改善具有普遍性，适用于目前所有轧制规格的钢管，故任意规格型号钢管的成材率可提高0.8％左右，按某厂钢管年产量39万吨为例，每年可节约坯料消耗3120吨，可创造效益约458.6万元(按坯料与废钢的价差为1470元)。

所述机架滑板8与轴承座滑板3均采用合金钢材料制造。原装配方法中，磨损损耗较大的机架滑板8与轴承座滑板3主要采用铜质材料制造，铜质材料费用高，耐磨性差，在使用后磨损较快，必须经常进行更换。通过对材质进行优化改进，采用合金钢材料的机架滑板8与轴承座滑板3，由于强度、硬度、耐磨性大幅增加，寿命增加了一倍，同时单件售价大幅降低。每套连轧机组包括机架滑板8和轴承座滑板3各36件，并分别由288颗螺丝固定，拆装时间较长，采用合金钢材质的机架滑板8与轴承座滑板3后，更换频率降低，有利于节约成本。通过对机架滑板8与轴承座滑板3材质的改进，调质材料替代铜质材料，机架滑板8与轴承座滑板3的磨损降低，有效避免了因磨损而导致轴承座5松动，从而影响轧制断面极差的情况。同时原机架滑板8与轴承座滑板3每年的制造、更换成本约300万，现更换后机架滑板8与轴承座滑板3每年的成本仅需40万元，每年可节约260万元，同时更换频率大幅降低。

Claims (9)

1.连轧机连轧辊组件的更换方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、对各个零部件进行检查；

B、将轴承(2)、轴承座(5)、轴承座滑板(3)与定距环(4)安装在连轧辊(1)上组成连轧辊组件，测量辊子(12)端面中心到相应轴承(2)任意一个端面中心的尺寸，并通过在定距环(4)端面与连轧辊(1)之间或者定距环(4)与轴承(2)之间加减垫片的方式调整连轧辊(1)端面中心到轴承(2)端面中心的尺寸，直到连轧辊(1)端面中心到轴承(2)端面中心的尺寸与标准连轧辊组件的尺寸一致；

C、在实际轧制压力下，测量压头(11)到辊子(12)中心线的距离；

D、若压头(11)到辊子(12)中心线的距离在设定的范围内，则将连轧辊组件放入机架内，使机架滑板(8)与轴承座滑板(3)相配合，并调整机架滑板(8)与轴承座滑板(3)之间的配合间隙；若压头(11)到辊子(12)中心线的距离在设定的范围外，则拆除连轧辊组件的各个零部件，重复步骤B、C和D；

E、对机架检查无误后，按顺序摆放上线使用。

2.如权利要求1所述的连轧机连轧辊组件的更换方法，其特征在于：在步骤C中，检测1-5号机架连轧辊组件的辊子(12)中心线到压头(11)外端面之间的距离H1，检测空减机架连轧辊组件的辊子(12)中心线到压头(11)槽底面之间的距离H2。

3.如权利要求2所述的连轧机连轧辊组件的更换方法，其特征在于：1—3号机架H1的设定范围为825±0.05mm；4号、5号机架H1的设定范围为885±0.05mm；空减机架H2的设定范围为740±0.05mm。

4.如权利要求3所述的连轧机连轧辊组件的更换方法，其特征在于：1—3号机架中，每台机架任意两组连轧辊组件的H1差值在-0.05到+0.05之间；4号、5号机架中，每台机架任意两组连轧辊组件的H1差值在-0.02mm到+0.02mm之间；空减机架任意两组连轧辊组件的H2差值在-0.05mm到+0.05mm之间。

5.如权利要求4所述的连轧机连轧辊组件的更换方法，其特征在于：同一连轧辊组件中，连轧辊(1)驱动侧的辊子(12)中心线到压头(11)的距离与从动侧的辊子(12)中心线到压头(11)的距离差值在-0.02mm到+0.02mm之间。

6.如权利要求1所述的连轧机连轧辊组件的更换方法，其特征在于：在步骤D中，机架滑板(8)和轴承座滑板(3)两侧的配合间隙为0-0.50mm；机架滑板(8)和轴承座滑板(3)之间的面配合间隙为0-0.50mm。

7.如权利要求1所述的连轧机连轧辊组件的更换方法，其特征在于：在步骤B中，检测轴承(2)中心线到辊子(12)中心线的距离误差，确保1—3号机架和空减机架的距离误差在0—0.05mm之间；4号、5号机架的距离误差在0—0.01mm之间。

8.如权利要求1所述的连轧机连轧辊组件的更换方法，其特征在于：在步骤B中，消除驱动侧轴承(2)端面与轴承挡圈(21)的配合间隙。

9.如权利要求1所述的连轧机连轧辊组件的更换方法，其特征在于：所述机架滑板(8)与轴承座滑板(3)均采用合金钢材料制造。