軸承箱等單體設(shè)備精度校準方法

摘要：軸承箱作為板帶軋機輥系中一個十分重要的零部件，需要承受較大的軋制力、高溫及冷卻水的侵蝕，它的精度，尤其是在連續(xù)軋制的情況下，同軋輥及軸承一樣會直接對軋鋼產(chǎn)品質(zhì)量、軋機的自動控制產(chǎn)生非常重要的影響，本文介紹了一種基于工業(yè)級全站儀的軸承箱等單體備件的精度校準方法，主要通過精密測量、軟件建模、擬合計算等步驟方法，判斷軸承箱與輥子的同軸度、裝配面的平行度及對稱度、頂面的垂直度與水平度是否符合精度要求，保證該備件的精度。

關(guān)鍵詞：軸承箱 單體備件 精度 校準 測量

1.軸承箱簡介

1.1.板帶軋機輥系中的軸承箱介紹

軸承箱又稱絞箱，是一種起支撐和潤滑軸承作用的箱體零件。同時，承受設(shè)備在工作時產(chǎn)生的軸向和徑向力。在有旋轉(zhuǎn)軸的設(shè)備中，軸一般是由軸承支撐起來旋轉(zhuǎn)的，軸承則安裝在軸承箱中，軸承箱中注有潤滑油，在工作過程中，使用軸承得到潤滑。同時，軸在工作時所受到的各種力也會傳遞到軸承箱上，由軸承箱承載。在板帶軋機輥系中，它將軋制力從壓下油缸傳遞至工作輥，其軸承箱外形尺寸是否符合標準及其與軋機牌坊間的間隙變化將直接影響軋機的穩(wěn)定性及精度控制能力。如果支承輥軸承箱與軋機牌坊間隙過大，將導致支承輥與工作輥發(fā)生交叉接觸；如果支承輥軸線到上、下支撐面距離不一致，將導致工作輥輥縫偏差，均將導致帶鋼產(chǎn)生楔形、凸度值超標等產(chǎn)品質(zhì)量問題。

1.2.軸承箱尺寸精度問題引起的設(shè)備故障

對于冷軋、熱軋等重要產(chǎn)線而言，軸承箱尺寸精度不達標而引起的故障問題有：

1.2.1.支承輥與軸承箱的軸承孔同軸度不好，會導致輥體交叉，上支撐輥、上工作輥、下工作輥及下支撐輥軸線之間不再平行而存在角度關(guān)系，輥體交叉輕者對產(chǎn)品表面質(zhì)量產(chǎn)生影響，重者可能產(chǎn)生斷輥。

1.2.2.襯板裝配面的平行度及對稱度主要是控制支撐輥與工作輥之間的軸線平行且無偏移，確保壓力與軋制力的準確傳遞，減少軋制過程中工作輥的變形，從而控制軋制鋼板的板型。

1.2.3.如果軸承箱頂面的垂直度和平行度超差，那么壓力和壓制力的傳遞就不是作用于頂面和軸承孔的中心，這就影響了壓力和軋制力的傳遞，加速易損件的磨損，破壞軋機自身的精度；頂面距中心950±0.1mm尺寸若有超差，有可能造成上支撐輥軸承箱的操作側(cè)與傳動側(cè)兩端壓下量的不一致，軋制出的鋼板就會產(chǎn)生厚薄不均的現(xiàn)象，嚴重影響板型質(zhì)量。

1.3.軸承箱精度控制

對軸承箱備件進行上機前精密測量，保證其質(zhì)量精度對提高軋機整體的精度、連續(xù)軋制的自動化控制都有著非常重要的積極意義。

軸承箱的精度控制包括：

1.3.1.支承輥與軸承箱的軸承孔的同軸度；

1.3.2.軸承箱的軸承孔中心到兩側(cè)的襯板裝配面的平行度及對稱度，

1.3.3.軸承箱頂面的垂直度和平行度（對于上支撐輥軸承箱而言）

2.測量方法

2.1.軸承箱測量步驟及方法

2.1.1.在現(xiàn)場布設(shè)一個測量平臺，分別有兩個1.5m高的水泥臺作為測量觀測臺，兩個水泥臺相隔12m，中間放置軸承箱套的放置臺；

2.1.2.將一起架設(shè)在左邊的水泥臺上，對軸承箱一側(cè)的襯板裝配面進行數(shù)據(jù)采集，每個襯板面采集5個點，模擬出平面。

2.1.3.在支承輥輥體表面上方與側(cè)面進行數(shù)據(jù)采集，采集的點要盡量選取在沒有磨損的邊緣部位，模擬出輥體軸線。

2.1.4.采集上支承輥上表面板進行模擬建面。

2.1.5.將儀器搬站到右邊的水泥臺上，即軸承箱的另一側(cè)，重復以上2至4的過程。

2.1.6.計算出輥體軸線到支承輥入口襯板間距及上表面間距，通過擬合得到的數(shù)據(jù)，判斷軸承箱與輥子的同軸度、裝配面的平行度及對稱度、頂面的垂直度與水平度是否符合精度要求。

2.2.數(shù)據(jù)分析與誤差計算

由于軸承箱的軸孔與支撐輥輥頸有間隙，大小為0.6至1.2mm之間，而放置支撐輥的平面與實際的大地水準面不平面，會導致兩種誤差，一種為操作側(cè)與傳動側(cè)軸承箱與輥子的側(cè)面不平行導致的計算誤差，另一種為軸承箱放置不平導致模擬的中心線偏移，下面我們分別對這兩種誤差進行修正分析。

由于存在油膜間隙，會使得支撐輥輥頸與軸承孔有間隙，放置的時候會導致操作側(cè)與傳動側(cè)軸承箱與輥子的側(cè)面不平行：

很容易看出，它們的變化趨勢是線性關(guān)系的，從上面的偏移關(guān)系可以得出的結(jié)論是中心線偏向出口，且操作側(cè)偏向出口0.35mm，傳動側(cè)偏向出口0.60mm，這個數(shù)據(jù)會導致分析該套軸承箱精度的時候，得出軸承箱同軸度不好，精度不符合要求的結(jié)論。但通過修正，實際上，這套軸承箱的中心線偏量只有0.01mm及0.04mm，是符合精度要求。

4.結(jié) 論

軸承箱等單體設(shè)備精度校準方法是一種能有效、準確測量與計算軸承箱精度的方法，經(jīng)過前期的多次實踐，通過對熱軋粗軋工作輥軸承箱、支撐輥軸承箱、精軋支撐輥軸承箱等多套軸承箱進行了精度校準，發(fā)現(xiàn)了軸承箱備件的精度問題，同時，根據(jù)數(shù)據(jù)對部分尺寸超標軸承箱進行了修磨處理，保證了上機前軸承箱的精度要求，收到了良好的效果和精度保證，彌補了之前對于此類備件無檢測上機可能導致故障的弊端，保證軸承箱質(zhì)量精度，對提高軋機整體的精度、連續(xù)軋制的自動化控制、板型質(zhì)量控制都有著非常重要的積極意義。

參考文獻：

[1]馮文灝 工業(yè)測量 武漢大學出版社 2004

[2]李廣云 工業(yè)測量系統(tǒng)原理與應用 測繪出版社 2011