CN110314936B - 一种无缝钢管冷轧机机架导板的在线检修方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无缝钢管冷轧机机架导板的在线检修方法，现场应用时按照作业准备→机架侧翻→在线拆修→机架复位→安装调试等五个工序依次连续进行。本发明在确保检修质量和安全作业的基础上，实现现场快速、高效的检修维护作业，满足企业有序生产的需要，降低检修资源消耗。

Description

一种无缝钢管冷轧机机架导板的在线检修方法

技术领域

本发明涉及冷轧生产，更具体地说，涉及一种无缝钢管冷轧机机架导板的在线检修方法，特别适用于用曲柄连杆、偏心曲柄与平衡重锤作为传动机构输出动力所带动的机架装置导板在线故障快速处置。

背景技术

无缝钢管是常见的冶金金属制品，冷轧是无缝钢管冷变形加工的主要方式，两辊周期式冷轧管机是广泛使用的无缝钢管冷轧生产设备，由轧制机构、主传动机构、进给回转机构、授料机构、液压机构、润滑机构、中间连接机构、芯棒回转机构、电气控制系统等单元组成。

如图1所示，其轧制机构由机座1、工作机架2、轧辊装置3、传动齿条、滑道4(导轨)、底部导板5和侧向导板6等部件组成；其中机座1为矩形框式结构，用于安装其他部件，传动齿条共有两件，左右反向对称安装在机座1两侧，滑道4(导轨)共有2组，分别对称的安装在机座1底部平面上，工作机架2有一套，垂直安装在滑道4(导轨)上，轧辊装置3共有1对(2副)组成，成组安装在工作机架2内，轧辊齿轮分别与机座1两侧的传动齿条啮合。

轧制机构的工作原理是：工作机架2通过水平连杆7与主传动机构(即曲轴装置8)连接，并接收其传递的动力，将水平连杆7的回转运动转换为工作机架2在机座1内的水平往复运动，同时通过工作机架2内轧辊装置3齿轮与机座1上传动齿条的啮合功能，将工作机架2的水平运动同步转换为轧辊装置3在工作机架2内的旋转运动。管坯轧制时工作机架2安装在机座1之内的滑道4上，通过水平方向的往复位移运动，带动安装在工作机架2内的轧辊装置3同步旋转运动，通过安装在轧辊装置3上的变形工具(孔型)与顶头所组成的封闭圆(无数个直径不同有大至小的连续封闭圆)，对管坯实施金属变形加工，实现对无缝钢管的冷轧变形加工。因此，工作机架2的运动稳定性，直接影响到整台设备的运行状态与轧制质量。

由于滑道4(导轨)与工作机架2处于高强度的往复运动接触状态，接触面磨损必然存在。目前，从保护滑道4(导轨)与工作机架2接触面的角度出发，在工作机架2与滑道4(导轨)的接触面上设置有导板(即为底部导板5和侧向导板6)。导板呈矩形，根据工作机架2的规格不同，一般由4～16件组成，导板材质通常为高分子聚合耐磨耐腐蚀板材，通过内六角沉头螺钉固定在工作机架2的底部平面。生产实践中，由于导板长期在高承载量(机架连同轧辊装置的重量在4～15吨之间)工况下使用，会产生磨损，导致导板与滑道4(导轨)之间的接触面间隙增加，造成轧辊装置3连同工作机架2整体下沉，与设备轧制中心线的误差值超过技术要求的规定，直接影响到轧制质量与工模具的消耗。同时，由于冲击载荷等原因导致导板的断裂、破损，此时就必须整体更换全部的导板，并对滑道4(导轨)进行整修或更换，保证导板安装工作机架后的平直度、高度等参数符合技术要求之规定，满足冷轧生产的要求。

如图2所示，目前安装传统的导板更换检修方式，采用的是离线整体拆修法，就是打开机座面板，将整台工作机架拆卸、吊运离线，平稳放置到机旁工位实施导板更换作业，同时可对机座滑道(导轨)一并进行整体更换或修正作业。目前所使用的离线整体拆修作业工艺，主要由作业准备、现场拆卸、机旁更换、上机安装、调试等五大工序步骤组成，以LG-220H冷轧机为例，其主要特征是：

1)作业准备：含现场作业内容告知、安全技术交底与风险防范措施落实、工器具(含吊索具、常规检修工具等)准备、特种作业人员资质持证上岗、机旁库领用相关零部件并清洗修正毛刺、预装配等。

2)现场拆卸：停机、定位、断电、挂牌→清理作业现场→设置警示线→机架内拆除轧辊装置→拆除操作平台→拆除机座面板连接螺栓→拆除机座内外液压与润滑管路→拆除机座上盖液压缸活塞杆销→使用桥式起重机与专用吊具拆除吊离上盖(放置地面枕木上)→使用桥式起重机与专用吊具拆除机座面板一并吊运离机(离线)→曲轴定位→打开水平连杆近工作机架端的轴承孔盖→拆除轴承紧定套→拆除工作机架与水平连杆之间的连接销→使用桥式起重机械与专用吊索具将工作机架整体吊离机座区域→将工作机架水平放置在机旁检修工位区域→使用桥式起重机械与专用吊索具将工作机架180度翻转(底部平面朝上)等。

3)机旁拆修：作业人员使用登高平台→分别拆卸或剔除内六角沉头螺钉→拆除失效导板→修正机架底平面和侧面上的螺纹孔→清理机架底平面与侧面，修整毛刺→安装导板(底部导板、侧面导板逐一安装)→紧固内六角螺钉并采用螺纹厌氧胶防松→修整前后导板的贴合面，修整毛刺→使用桥式起重机械与专用吊索具将工作机架180度翻转(底部平面朝下)→修整机架内平面，更换内平面衬板等。

4)上机安装：清理机座滑道(导轨)接触面→修正毛刺→使用桥式起重机专用吊索具将工作机架整体安装上机，平稳放置在机座滑道(导轨)→安装水平连杆连接销→安装水平连杆轴承紧定套→安装水平连杆轴承孔盖→安装机座面板紧固螺栓(接触面涂抹密封剂)→安装机座上盖连接活塞杆销→连接液压与润滑管路→安装操作平台→安装轧辊装置→检测工作机架各运动间隙测量点的数据(需符合技术要求之规定)等。

5)调试：清理作业现场→人员处于安全区域→通电调试作业(机架点动运行)→机架处于机座最前与最后极限位置运动间隙检测(设备断电工况下，且数据需符合技术要求之规定)→规格调整测试→验证合格→停机、摘牌、会签→清理检修遗留物等。

上述的离线整体拆修作业方法，可按技术要求完成全部导板的检修更换作业，但存在着一定的不足，即：

1)耗工费时、停机时间长：整拆卸工作机架需要拆除水平连杆、机座面板等大型结构件，尤其是水平连杆拆卸十分困难，因此正常情况下，完成导板整体更换，需要停机10天以上，消耗作业工时640个以上。

2)辅助工序多、作业繁琐：由于工作机架与机座面板等部件重量大，需要专门配备起重工和专用吊具；需要拆卸关联结构件较多，如润滑与液压管路、机座上盖等，拆装不慎极易造成二次损伤，增加检修作业资源消耗。

3)劳动强度大：机座面板灯部位的拆卸与安装作业位置局促，有箱体顶部，也有地坑内作业，且需要连续作业体力消耗大，存在一定的安全隐患。

4)作业频次较高：由于企业内两辊周期式冷轧机数量众多，每年需要对机架导板进行检修维护作业，因此作业频次较高、负荷较大、配置工种人员较多。

综上所述，现有的跟踪机架导板离线整体拆修方法存在着一定的不足，检修资源消耗大、劳动强度高、存在一定的安全隐患，成为两辊周期式冷轧机组设备运行维护作业中的一个难点，不利于现场故障的快速处置与设备有序维护实施。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种无缝钢管冷轧机机架导板的在线检修方法，在确保检修质量和安全作业的基础上，实现现场快速、高效的检修维护作业，满足企业有序生产的需要，降低检修资源消耗。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种无缝钢管冷轧机机架导板的在线检修方法，包括以下步骤：

1)作业准备，包括：现场作业内容告知、安全技术交底与风险防范措施落实、工器具准备、特种作业人员资质持证上岗、机旁库领用相关零部件并清洗修正毛刺、预装配；

2)机架侧翻，包括：停机、定位、断电、挂牌→清理作业现场→设置警示线→机架内拆除轧辊装置→拆除操作平台→拆除机座面板连接螺栓→拆除机座内外液压与润滑管路→拆除机座上盖液压缸活塞杆销→使用桥式起重机与专用吊具拆除吊离上盖→使用桥式起重机与专用吊具拆除机座面板一并吊运离机→曲轴连杆定位→使用桥式起重机械与专用吊索具将工作机架整体90度侧翻→将工作机架侧平面与滑道贴合形成作业工位；

3)在线拆修，包括：作业人员进入机座区域站立在滑道上实施作业→分别拆卸或剔除内六角沉头螺钉→拆除失效导板→修正机架底平面和侧面上的螺纹孔→清理机架底平面与侧面，修整毛刺→安装导板→紧固内六角螺钉并采用螺纹厌氧胶防松→修整前后导板的贴合面，修整毛刺；

4)机架复位，包括：清理机座滑道接触面→使用桥式起重机械与专用吊索具将工作机架90度翻转→修整机架内平面，更换内平面衬板；

5)现场安装，包括：安装机座面板紧固螺栓→安装机座上盖连接活塞杆销→连接液压与润滑管路→安装操作平台→安装轧辊装置→检测工作机架各运动间隙测量点的数据；

6)调试，包括：清理作业现场→人员处于安全区域→通电调试作业→机架处于机座最前与最后极限位置运动间隙检测→规格调整测试→验证合格→停机、摘牌、会签→清理检修遗留物。

所述的1)中工器具，包括：吊索具、常规检修工具。

所述的2)中定位，包括：工作机架停滞在后极限位置，即为水平连杆与工作机架立面基本处于-15～-25度位置。

所述的2)中将工作机架侧平面与滑道贴合形成作业工位前，或采用等高块形式将工作机架侧平面垫高。

所述的5)中安装机座面板紧固螺栓时，接触面涂抹密封剂。

在上述的技术方案中，本发明所提供的一种无缝钢管冷轧机机架导板的在线检修方法，还具有以下几点有益效果：

1.本发明在线侧翻检修作业方法工艺合理，工序流畅紧凑，作业便捷，且改进无需费用投入，成本低，易于现场实施；

2.本发明充分利用设备结构特征与工况特点，采用机架整体侧翻与曲轴(曲柄)定位工艺，实现工作机架在机座内90度侧翻，提供在线检修作业工位，从而避免整体拆装工作机架作业；

3.本发明有效的减少了检修资源消耗与设备停机处置时间，提高作业效率，减少作业工时消耗1/2，实用高效；

4.本发明利用机架侧平面作为定位点，结合曲轴定位支架的组合作用，作业时工作机架定位稳定性好；

5.本发明满足无缝钢管冷轧产线有序安全生产的要求，促进了检修作业安全建设，减轻劳动强度，安全可靠；

6.本发明通用性强，对类似的两辊周期式无缝钢管冷轧机相同部位的在线检修作业，具有一定的借鉴应用价值。

附图说明

图1是现有轧制机构与传动机构的结构示意图；

图2是现有离线整体拆修法的作业工序流程图；

图3是本发明的作业工序流程图；

图4是本发明步骤2)中工作机架侧去除轧辊后的吊运准备示意图；

图5是本发明步骤2)工作机架侧翻45°工况结构示意图；

图6是本发明步骤2)中工作机架侧翻工况结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

请结合图3至图6所示，本发明所提供的一种无缝钢管冷轧机机架导板的在线检修方法，现场应用时按照作业准备→机架侧翻→在线拆修→机架复位→安装调试等五个工序依次连续进行，是针对传统的离线整体拆修作业方法的技术改进，根据轧制机构机座的结构特征，充分利用机座长度2倍于工作机架高度与水平连杆轴承旋转的工况特点，采用机架整体侧翻与曲轴(曲柄)定位工艺，实现工作机架在机座内90度侧翻，提供在线检修作业工位，从而避免整体拆装工作机架作业，在确保作业安全与检修质量的基础上，实现提高检修作业效率、减少安全隐患、降低故障处置时间的目的。具体如下：

1)作业准备：含现场作业内容告知、安全技术交底与风险防范措施落实、工器具(含吊索具、常规检修工具等)准备、特种作业人员资质持证上岗、机旁库领用相关零部件并清洗修正毛刺、预装配等。

2)机架侧翻：停机、定位(工作机架停滞在后极限位置，就是水平连杆与工作机架立面基本处于-15～-25度位置)、断电、挂牌→清理作业现场→设置警示线→机架内拆除轧辊装置→拆除操作平台→拆除机座面板连接螺栓→拆除机座内外液压与润滑管路→拆除机座上盖液压缸活塞杆销→使用桥式起重机与专用吊具拆除吊离上盖(放置地面枕木上)→使用桥式起重机与专用吊具拆除机座面板一并吊运离机(离线)→曲轴(曲柄)连杆定位(专用支架工装)→使用桥式起重机械与专用吊索具将工作机架整体90度侧翻(由机座后极限位置向前方也就是曲轴曲柄方向侧翻)→将工作机架侧平面与机座滑道(导轨)贴合(工作机架底部平面垂直于机座滑道)形成作业工位→或可采用等高块形式将工作机架侧平面垫高(采用四组等高块，等高块高度以工作机架高度与宽度之差的2.5倍为宜，长度为高度的1.5倍为宜，宽度不少于高度的一半；此工步可按照设备检修的实际需要实施，不是必备工步)等。

3)在线拆修：作业人员进入机座区域站立在滑道(导轨)上实施作业→分别拆卸或剔除内六角沉头螺钉→拆除失效导板→修正机架底平面和侧面上的螺纹孔→清理机架底平面与侧面，修整毛刺→安装导板(底部导板、侧面导板逐一安装)→紧固内六角螺钉并采用螺纹厌氧胶防松→修整前后导板的贴合面，修整毛刺等。

4)机架复位：清理机座滑道(导轨)接触面→使用桥式起重机械与专用吊索具将工作机架90度翻转(底部平面朝下复原)→修整机架内平面，更换内平面衬板等。

5)现场安装：安装机座面板紧固螺栓(接触面涂抹密封剂)→安装机座上盖连接活塞杆销→连接液压与润滑管路→安装操作平台→安装轧辊装置→检测工作机架各运动间隙测量点的数据(需符合技术要求之规定)等。

6)调试：清理作业现场→人员处于安全区域→通电调试作业(机架点动运行)→机架处于机座最前与最后极限位置运动间隙检测(设备断电工况下，且数据需符合技术要求之规定)→规格调整测试→验证合格→停机、摘牌、会签→清理检修遗留物等。

按照上述工序工步步骤，可对两辊周期式无缝钢管冷轧机轧制机构工作机架导板构件实施快速、保质、高效的在线检修作业。

实施例一

以LG-110H冷轧机为例，其工作机架导板构件在线检修工艺方法是：

1)作业准备：含现场作业内容告知、安全技术交底与风险防范措施落实、工器具(含吊索具、常规检修工具等)准备、特种作业人员资质持证上岗、机旁库领用相关零部件并清洗修正毛刺、预装配等。

2)机架侧翻：停机、定位(工作机架停滞在后极限位置，就是水平连杆与工作机架立面基本处于-15～-25度位置，尤以-20度正负2度为宜)、断电、挂牌→清理作业现场→设置警示线→机架内拆除轧辊装置→拆除操作平台→拆除机座面板连接螺栓→拆除机座内外液压与润滑管路→拆除机座上盖液压缸活塞杆销→使用桥式起重机与专用吊具拆除吊离上盖(放置地面枕木上)→使用桥式起重机与专用吊具拆除机座面板一并吊运离机(离线)→曲柄连杆定位(专用支架工装)→使用桥式起重机械与专用吊索具将工作机架整体90度侧翻(由机座后极限位置向前方也就是曲轴曲柄方向侧翻)，侧翻时采用起重机械与手动葫芦的组合方式，起重机械承担吊运承载重量功能，手动葫芦承担转向翻转引导功能→将工作机架侧平面与机座滑道(导轨)贴合(工作机架底部平面垂直于机座滑道)形成作业工位→采用四组等高块(等高块高度以工作机架高度与宽度之差的2.5倍为宜)形式将工作机架侧平面垫高，该设备的机架高度1100mm，机架底部宽度1020mm，等高块的高度＝(1100-1020)×2.5＝200mm，长度＝高度的1.5倍＝200×1.5＝300mm，宽度不少于高度的一半＝200×0.5＝100mm以上。

3)在线拆修：作业人员进入机座区域站立在滑道(导轨)上实施作业→分别拆卸或剔除内六角沉头螺钉→拆除失效导板→修正机架底平面和侧面上的螺纹孔→清理机架底平面与侧面，修整毛刺→安装导板(底部导板、侧面导板逐一安装)→紧固内六角螺钉并采用螺纹厌氧胶防松→修整前后导板的贴合面，修整毛刺等。

4)机架复位：清理机座滑道(导轨)接触面→使用桥式起重机械与专用吊索具将工作机架90度翻转(底部平面朝下复原)，侧翻时采用起重机械与手动葫芦的组合方式，起重机械承担吊运承载重量功能，手动葫芦承担转向翻转引导功能→修整机架内平面，更换内平面衬板等。

5)现场安装：安装机座面板紧固螺栓(接触面涂抹密封剂)→安装机座上盖连接活塞杆销→连接液压与润滑管路→安装操作平台→安装轧辊装置→检测工作机架各运动间隙测量点的数据(需符合技术要求之规定)等。

6)调试：清理作业现场→人员处于安全区域→通电调试作业(机架点动运行)→机架处于机座最前与最后极限位置运动间隙检测(设备断电工况下，且数据需符合技术要求之规定)→规格调整测试→验证合格→停机、摘牌、会签→清理检修遗留物等。

实施例二

以LG-220H冷轧机为例，其工作机架导板构件在线检修工艺方法是：：

1)作业准备：含现场作业内容告知、安全技术交底与风险防范措施落实、工器具(含吊索具、常规检修工具等)准备、特种作业人员资质持证上岗、机旁库领用相关零部件并清洗修正毛刺、预装配等。

2)机架侧翻：停机、定位(工作机架停滞在后极限位置，就是水平连杆与工作机架立面基本处于-15～-25度位置，尤以-20度正负2度为宜)、断电、挂牌→清理作业现场→设置警示线→机架内拆除轧辊装置→拆除操作平台→拆除机座面板连接螺栓→拆除机座内外液压与润滑管路→拆除机座上盖液压缸活塞杆销→使用桥式起重机与专用吊具拆除吊离上盖(放置地面枕木上)→使用桥式起重机与专用吊具拆除机座面板一并吊运离机(离线)→曲轴连杆定位(专用支架工装)→使用桥式起重机械与专用吊索具将工作机架整体90度侧翻(由机座后极限位置向前方也就是曲轴曲柄方向侧翻)，侧翻时采用起重机械与手动葫芦的组合方式，起重机械承担吊运承载重量功能，手动葫芦承担转向翻转引导功能→将工作机架侧平面与机座滑道(导轨)贴合(工作机架底部平面垂直于机座滑道)形成作业工位→该设备无需设置等高块。

3)在线拆修：作业人员进入机座区域站立在滑道(导轨)上实施作业→分别拆卸或剔除内六角沉头螺钉→拆除失效导板→修正机架底平面和侧面上的螺纹孔→清理机架底平面与侧面，修整毛刺→安装导板(底部导板、侧面导板逐一安装)→紧固内六角螺钉并采用螺纹厌氧胶防松→修整前后导板的贴合面，修整毛刺等。

4)机架复位：清理机座滑道(导轨)接触面→使用桥式起重机械与专用吊索具将工作机架90度翻转(底部平面朝下复原)，侧翻时采用起重机械与手动葫芦的组合方式，起重机械承担吊运承载重量功能，手动葫芦承担转向翻转引导功能→修整机架内平面，更换内平面衬板等。

5)现场安装：安装机座面板紧固螺栓(接触面涂抹密封剂)→安装机座上盖连接活塞杆销→连接液压与润滑管路→安装操作平台→安装轧辊装置→检测工作机架各运动间隙测量点的数据(需符合技术要求之规定)等。

6)调试：清理作业现场→人员处于安全区域→通电调试作业(机架点动运行)→机架处于机座最前与最后极限位置运动间隙检测(设备断电工况下，且数据需符合技术要求之规定)→规格调整测试→验证合格→停机、摘牌、会签→清理检修遗留物等。

综上所述，本发明提供的是一种无缝钢管冷轧机机架导板的在线检修方法，工艺合理，工序流畅紧凑，作业便捷，安全可靠，实用高效，充分利用机座长度2倍于工作机架高度与水平连杆轴承旋转的工况特点，采用机架整体侧翻与曲轴(曲柄)定位工艺，实现工作机架在机座内90度侧翻，提供在线检修作业工位，从而避免整体拆装工作机架作业，在确保作业安全与检修质量的基础上，实现提高检修作业效率、减少安全隐患、降低故障处置时间的目的。在线检修作业方法，改进成本低、费用少，易于现场实施，有效的减少了检修资源消耗与设备停机处置时间，减少作业工时消耗1/2，满足无缝钢管冷轧产线有序生产的需求，具有一定的消故降本促安全的作用，每年可创造经济效益50万元以上，对类似设备的检修作业具有一定的借鉴应用价值。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (4)

1.一种无缝钢管冷轧机机架导板的在线检修方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)作业准备，包括：现场作业内容告知、安全技术交底与风险防范措施落实、工器具准备、特种作业人员资质持证上岗、机旁库领用相关零部件并清洗修正毛刺、预装配；

2)机架侧翻，包括：停机、定位、断电、挂牌→清理作业现场→设置警示线→机架内拆除轧辊装置→拆除操作平台→拆除机座面板连接螺栓→拆除机座内外液压与润滑管路→拆除机座上盖液压缸活塞杆销→使用桥式起重机与专用吊具拆除吊离上盖→使用桥式起重机与专用吊具拆除机座面板一并吊运离机→曲轴连杆定位→使用桥式起重机械与专用吊索具将工作机架整体90度侧翻→将工作机架侧平面与滑道贴合形成作业工位；

3)在线拆修，包括：作业人员进入机座区域站立在滑道上实施作业→分别拆卸或剔除内六角沉头螺钉→拆除失效导板→修正机架底平面和侧面上的螺纹孔→清理机架底平面与侧面，修整毛刺→安装导板→紧固内六角螺钉并采用螺纹厌氧胶防松→修整前后导板的贴合面，修整毛刺；

4)机架复位，包括：清理机座滑道接触面→使用桥式起重机械与专用吊索具将工作机架90度翻转→修整机架内平面，更换内平面衬板；

5)现场安装，包括：安装机座面板紧固螺栓→安装机座上盖连接活塞杆销→连接液压与润滑管路→安装操作平台→安装轧辊装置→检测工作机架各运动间隙测量点的数据；

6)调试，包括：清理作业现场→人员处于安全区域→通电调试作业→机架处于机座最前与最后极限位置运动间隙检测→规格调整测试→验证合格→停机、摘牌、会签→清理检修遗留物。

2.如权利要求1所述的一种无缝钢管冷轧机机架导板的在线检修方法，其特征在于：所述的2)中定位，包括：工作机架停滞在后极限位置，即为水平连杆与工作机架立面处于-15～-25度位置。

3.如权利要求1所述的一种无缝钢管冷轧机机架导板的在线检修方法，其特征在于：所述的2)中将工作机架侧平面与滑道贴合形成作业工位前，采用等高块形式将工作机架侧平面垫高。

4.如权利要求1所述的一种无缝钢管冷轧机机架导板的在线检修方法，其特征在于：所述的5)中安装机座面板紧固螺栓时，接触面涂抹密封剂。

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