一种轧机机架辊支撑面在线加工方法与流程

本发明属于轧机设备技术领域，具体地，本发明涉及一种用于热连轧带钢产线上轧机机组的在线加工方法，更具体地，本发明涉及一种用于热连轧带钢产线上轧机机组的轧机机架辊支撑面在线加工方法。

背景技术：

对热连轧带钢产线而言，轧机机组为最关键设备之一。

热连轧带钢产线的轧机机组主要由轧机机架牌坊、上下工作辊系、上下支承辊系、机械液压压下、前后机架辊系、出入口上下导板以及高压除磷集管等组成。其中，机架牌坊用于安装轧制板坯的轧辊系及各部位调整装置等，因此，机架牌坊须承受较大的轧制力，必须具有足够的强度和刚度。

然而，在轧制过程中，由于热连轧带钢产线的热连轧轧制工况十分恶劣，例如，轧辊通过轴承座时对机架牌坊产生较大的冲击力，同时，轧制冷却水遇到红灼的板坯迅速雾化，会夹带着从板坯表面脱落的氧化铁粉末向四周喷射，等等。从而，因受轧制力的冲击、冷却水腐蚀和氧化粉尘磨粒等的影响，造成了机架牌坊窗口轧制受力面、机架牌坊底面、前后机架辊支承面等均会出现不同程度的腐蚀磨损。

当机架牌坊关键部位发生上述腐蚀磨损情况后，会导致下述情况发生：

1.轧机机架与轧辊轴承座间隙难以有效控制，并由此时常出现轧机机架与轧辊轴承座配合间隙超过管理极限值现象，从而，又导致在轧机过程中对机架的冲击力大大增加，加速了机架工作表面的磨损。另外，轧机机架与轧辊轴承座间隙的增大还恶化了轧机主传动系统的工作条件，使主传动振动冲击加大，钢坯咬入时容易发生打滑现象，对主传动系统的机械零部件和轧机电机也都造成了一定的损害。

2.前后机架辊支承面腐蚀磨损后，导致机架辊工作表面轧制标高下降，且支承面磨损程度不一致，在轧制过程中机架辊两端轴承座内轴承故障频发，轧制标 高降低后会增大板坯前后翘头、甩尾现象，直接影响到最终板形的控制以及带钢表面质量。

由于热连轧轧机机架关键部位受力面腐蚀磨损现象是轧制工况条件而产生的，目前只能将腐蚀磨损量控制在一定范围内，但无法将腐蚀磨损彻底消除。

综上所述，可以看到，经过周期生产运行，其腐蚀磨损量达到一定值后，必须对机架牌坊进行修复，以恢复设备精度与功能，满足轧制设备精度要求。采用在线修复的方法进行修复，即，利用便携式移动镗铣机安装、调整后在待修复机架窗口内进行原地修复为一难题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明的目的在于：

提供一种热连轧带钢轧机机架辊支承面的在线修复方法，运用本发明的方法可对轧机机架牌坊机架辊支承面成功实施在线修复。本发明的方法实施过程便捷、可靠，施工周期短、安全性强，修复精度高，检修成本低。

本发明的技术方案如下：

一种热连轧带钢轧机机架辊支承面的在线修复方法，其特征在于，

所述方法包含如下步骤：

步骤一、根据热连轧带钢轧机机架以及机架辊支承面结构形式与现场工况，计算机辅助设计以及模拟工况环境空间姿态布置，设计并制造移动镗铣机床3的专用横梁铣头装置4；

步骤二、在机架牌坊1窗口内搭建修复用施工平台2，以机架牌坊1的底部平面为基准，施工平台2直接设置于机架牌坊1底部油缸的上平面，以保证施工平台的强度和刚度；

步骤三、将移动式镗铣机床3推入机架牌坊窗口内并定置在施工平台2上，校正移动式镗铣机床导轨“X”、“Y”两个方向的水平度及垂直度，X向指图中机床床身前后移动方向，Y向指图中机床立柱上下移动方向，使机床X向床身与被加工面平行；

步骤四、将专用横梁铣头装置4吊装至移动式镗铣机床3的Y向立柱导轨床鞍上，调整专用横梁铣头装置4伸出长度至加工范围内，在横梁的悬臂支点安装横梁支撑用辅助支撑架；

步骤五、对机架辊支承面上腐蚀、磨损的平面进行加工处理，首先对机架辊 支承面上腐蚀、磨损的平面进行机械加工去除表面疲劳层，然后，对机架辊支承面表面堆焊奥氏体不锈钢材质后，机架辊支承面表面进行粗、精加工。

根据本发明，在步骤三，将移动式镗铣机床3推入机架牌坊窗口内并定置在施工平台2上，校正移动式镗铣机床导轨“X”、“Y”两个方向的水平度及垂直度，X向指图中机床床身前后移动方向，Y向指图中机床立柱上下移动方向，。

“X”方向机床动作找正机架牌坊窗口面直线度，指机床就位于机架牌坊中并固定牢固，然后机床X向床身连同立柱一起前后移动找正被加工面直线度，使机床X向床身与被加工面平行。

根据本发明，在步骤四，将专用横梁铣头装置4吊装至移动式镗铣机床3的Y向立柱导轨床鞍上，调整专用横梁铣头装置4伸出长度至加工范围，所述加工范围指被加工面的长度。

根据本发明，在步骤五，对机架辊支承面表面堆焊奥氏体不锈钢材质，因为奥氏体不锈钢有较高的耐腐蚀性能。堆焊前表面着色探伤检查，另外，优选的是，堆焊前对表面进行局部预热100℃。

根据本发明的一种热连轧带钢轧机机架辊支承面的在线修复方法，其特征在于，所述移动镗铣机专用横梁铣头装置本体采用Q345-A碳素结构钢钢板焊接，整体热处理退火后机械加工，传动用滚珠丝杠两端轴承座定位；

铣头装置由电机驱动，通过减速机构(变速箱)，将电机高转速变速到切削使用转速。

根据本发明，铣头装置整体安装于横梁床鞍上。

根据本发明，专用横梁铣头装置主要作用是将铣刀盘动力驱动机构装配在横梁导轨上利用传动丝杠副带动铣头装置进行左右向往复移动，实现支承面的切削加工。

根据本发明的一种热连轧带钢轧机机架辊支承面的在线修复方法，其特征在于，在步骤四，调整专用横梁铣头装置4向外侧的深出长度为1500-1650mm。

根据本发明的一种热连轧带钢轧机机架辊支承面的在线修复方法，其特征在于，在步骤五，对机架辊支承面上腐蚀、磨损的平面进行机械加工，去除表面疲劳层为1.5-2.5mm厚度。

根据本发明的一种热连轧带钢轧机机架辊支承面的在线修复方法，其特征在于，在步骤五，对机架辊支承面上腐蚀、磨损的平面进行机械加工去除表面疲劳层后，对机架辊支承面表面堆焊奥氏体不锈钢材质，堆焊层厚度为5-6mm。

根据本发明的一种热连轧带钢轧机机架辊支承面的在线修复方法，其特征在于，在步骤四，在横梁的悬臂支点安装横梁支撑用辅助支撑架，校正横梁铣头装置上平面水平度＜0.10mm/M。

根据本发明的一种热连轧带钢轧机机架辊支承面的在线修复方法，其特征在于，在步骤五，支承面表面粗糙度Ra＜3.2，平面度＜0.10mm，机架辊支承面同一平面度在0.10mm/M内。

机架辊支承面同一平面度在0.10mm/M内，即机架辊支承面的4个小面的同一平面度在0.10mm/M内。

根据本发明的一种热连轧带钢轧机机架辊支承面的在线修复方法，其特征在于，在步骤五，对机架辊支承面表面进行粗、精加工之后，对机架辊支承面表面设置键槽并对键槽进行尺寸精度加工，以在机架辊支承面表面贴附衬板。

根据本发明，在步骤五，对键槽进行尺寸精度加工，通常，如机架辊支承面平面300mm宽×500mm长，则键槽宽度一般控制在50mm。

由于本发明采用了上述技术方案，即以机架辊支承面结构形式、工况环境而设计、制造专用横梁铣头装置，以机架牌坊底部上平面为基准搭建镗铣设备基础施工平台，将移动式镗铣机床推入机架牌坊内并定置于施工平台上，调校移动镗铣机导轨“X”向、“Y”向水平度、垂直度，安装专用横梁铣头装置至镗铣机“Y”向立柱导轨床鞍上并校正水平度，对机架辊支承面粗加工表面腐蚀、磨损疲劳层，后堆焊奥氏体不锈钢材质，最后粗、精加工机架辊支承面至尺寸精度与形位公差要求。

运用本方法可对轧机机架牌坊机架辊支承面成功实施在线修复，而且通过对支承面腐蚀、磨损机理的研究，选择奥氏体不锈钢材质作为堆焊材料，有效提高了机架辊支承面的防腐耐磨性能，改变了机架牌坊表面的材料性能，延长了机架辊支承面的使用寿命，降低了机架辊支承面重复修复的频率，本方法实施过程便捷、可靠，施工周期短、安全性强，修复精度高，检修成本低等优点；

附图说明

图1是热连轧带钢轧机机架牌坊立体结构示意图。

图2A是安装有移动式镗铣机以及专用横梁铣头的轧机机架牌坊立体示意图。

图2B是图2A的沿轧机机架牌坊内X-X向剖视图。

图3是安装有专用横梁铣头的移动式镗铣机立体示意图。

图4A是轧机机架牌坊内安装有专用横梁铣头的移动式镗铣机的一例放大示意图。

图4B是图4A位于机架辊支承面上方的横截面下视图。

图中，

1为机架牌坊，2为施工平台，

3为移动式镗铣机床，

3-1为移动式镗铣机床X向床身，3-2为移动式镗铣机床X向床身导轨，3-3为移动式镗铣机床X向床身导轨床鞍，

4为专用横梁铣头装置，

4-1为专用横梁铣头装置Y向立柱，4-2为专用横梁铣头装置Y向立柱导轨，4-3为专用横梁铣头装置Y向立柱导轨床鞍，

5为横梁支撑用辅助支撑架，6为机架辊支承面，7为机架窗口面，8，9分别为机架牌坊内侧的上下支承辊窗口，10为机架牌坊内侧的工作辊窗口，11为移动式镗铣机床辅助支架。

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：

实施例

如图所示，本发明包括如下步骤：

步骤一、根据热连轧带钢轧机机架1以及机架辊支承面结构形式与现场工况，计算机辅助设计以及模拟工况环境空间姿态布置，设计并制造移动镗铣机专用横梁铣头装置4；

步骤二、搭建修复用施工平台2，以机架牌坊1底部平面为基准，施工平台直接设置于机架牌坊底部油缸上平面，以保证施工平台的强度和刚度；

步骤三、使用支承辊牵引油缸装置将移动式镗铣机床2推入机架牌坊1窗口内并定置在施工平台2上，校正移动式镗铣机2“X”、“Y”两个方向水平度，“X”方向机床动作找正机架牌坊窗口面直线度；

步骤四、将专用横梁铣头装置4吊装至移动式镗铣机3“Y”向立柱导轨床鞍上，调整横梁铣头装置4伸出长度至加工范围内，在横梁的悬臂支点安装横梁支撑用辅助支撑架5，校正横梁铣头装置4上平面水平度＜0.10mm/M；

步骤五、将机架辊支承面6表面腐蚀、磨损的平面以及键槽，机械加工表面疲劳层厚度2mm，后表面堆焊奥氏体不锈钢材质，再进行粗、精加工支承面以及键槽至尺寸精度，支承面表面粗糙度Ra＜3.2，平面度＜0.10mm，机架辊支承面(4个小面)同一平面度在0.10mm/M。

在步骤四，在横梁的悬臂支点安装横梁支撑用辅助支撑架，所述横梁支撑用辅助支撑架5位于横梁的悬臂支点侧，可用于调节并强化固定横梁铣头装置4。

在步骤五，对机架辊支承面表面进行粗、精加工之后，对机架辊支承面表面设置键槽并对键槽进行尺寸精度加工，以在机架辊支承面表面贴附衬板。

另外，机架牌坊1的安装移动式镗铣机3的外侧设置有移动式镗铣机床辅助支架11，可用于调节并强化固定移动式镗铣机。

由于本发明采用了上述技术方案，即以机架辊支承面6结构形式、工况环境而设计、制造专用横梁铣头装置4，以机架牌坊1底部上平面为基准搭建镗铣设备基础施工平台2，将移动式镗铣机床3推入机架牌坊1内并定置于施工平台2上，调校移动式镗铣机3“X”向、“Y”向导轨水平度、垂直度，安装专用横梁铣头装置4至移动式镗铣机3“Y”向立柱导轨床鞍上并校正水平度，对机架辊支承面6粗加工表面腐蚀、磨损疲劳层，后堆焊奥氏体不锈钢材质，最后粗、精加工机架辊支承面至尺寸精度与形位公差要求。

根据本发明方法，可对轧机机架牌坊机架辊支承面成功实施在线修复，而且通过对支承面腐蚀、磨损机理的研究，选择奥氏体不锈钢材质作为堆焊材料，有效提高了机架辊支承面的防腐耐磨性能，改变了机架牌坊表面的材料性能，延长了机架辊支承面的使用寿命，降低了机架辊支承面重复修复的频率，本方法实施过程便捷、可靠，施工周期短、安全性强，修复精度高，检修成本低等优点。