關于八鋼板坯連鑄機扇形段安裝位置測量專用工具設計

王亞軍　肉孜·阿木提

摘要： 本文分析了八鋼公司板坯連鑄機各個扇形段安裝“U”形座位置（x，y）坐標調整時的問題，闡述了原影響八鋼板坯連鑄機扇形段安裝位置x坐標測量方法的弊端。分析出了x坐標測量精度誤差的具體原因，根據具體問題設計制作了專用測量工具，論述了工具的使用方法，并在現場實施驗證，取得了極好的效果。

關鍵詞：扇形段 “U”形座 基準線 測量標靶

1 引言

八鋼現有4座板坯連鑄機，生產鑄坯厚度200mm、220mm、250mm，鑄坯寬度900-1800mm，鑄坯長度10200mm，鑄機弧形半徑9000mm?？缮a碳素結構鋼、低合金結構鋼、鍋爐用鋼、壓力容器用鋼、耐候鋼、汽車大梁鋼、優質碳素結構鋼、汽車用鋼、加電用鋼、管線鋼等。該板坯連鑄機的1至14號扇形段安裝在香蕉底座上，由扇形段安裝“U”形座（x，y）坐標決定具體安裝位置（如圖一所示）。截止2015年全年檢修統計數據顯示，板坯連鑄機自結晶器到水平段的鑄機弧形精度無法保障一個檢修周期?；⌒尉戎苯佑绊戣T坯質量，若在弧值超差情況下組織乘車、生產，會造成漏鋼、滯坯、斷輥、三角區裂紋等生產事故。故為了解決該問題，生產廠采取每2周1次停機對扇形段段間弧值進行測量后微調，但微調不能完全解決整體弧形精度問題。故需年修對各個扇形段安裝“U”形底座位置（x，y）坐標進行調整，調整時需反復進行各坐標點實際值的測量。

扇形段安裝位置測量八鋼公司采用x值、y值分開測量的簡易方法，即x值采用經緯儀配合拉鋼盤尺法，y值采用精密水準儀法，Y值測量較簡單，本文不予涉及。而經緯儀配合拉鋼盤尺測量x值的方法，這種測量方法在現場實施中1-3段x值測量數據基本準確，但4-14段測量值誤差較大。在實際年修過程中按照實測值調整好的扇形段安裝位置，往往在后續測量段間弧值時出現和理想值相反的結果，發生返工情況。

2 影響測量結果的原因分析

x值采用經緯儀配合拉鋼盤尺法測量的方法（如圖二所示，三角形為“U”形座示意位置），其原理：首先找到外弧基準線并放線，在沿1至14段驅動和非驅動側做垂直且等高于基準線的放線支架，使用經緯儀沿1至14段將基準線平移出三條輔助基準線，基準線使用∮0.7mm，線上兩測固定線墜，線墜固定繩∮0.5mm。測量時通過拉鋼盤尺，測量就近基準線上下垂線墜線與“U”形座X值距離，經換算后與設計值比對后調整“U”形座X值。影響測量結果有以下幾方面因素：

a、測量過程難于保證鋼盤尺與輔助基準線的垂直度，而且即使用15kg力拉緊鋼盤尺仍難于保證鋼盤尺的水平度，在1至14段的2397mm水平距離范圍內，鋼盤尺每傾斜1°，測量誤差達到0.17mm/m；

b、在1至14段的2397mm水平距離范圍內，測量過程中基準線或線墜輕微擺動，會嚴重影響測量結果；

c、測量過程中放三條輔助基準線，基準線直徑∮0.7mm，線墜線直徑∮0.5mm，測量就近基準線上下垂線墜線與“U”形座X值距離時累積誤差遠超1mm；

3 測量方法的改進

為解決上述問題，經過現場考察與論證，通過利用車床、銑床、刨床、鉆床、線切割機等設備，設計制作出一套專用工具（如圖三所示），該測量專用工具由以下零部件組成： ①定位螺栓、②標靶、③膠木柱銷、④定位滑塊等零件組成。該專用工具需配合激光測距儀一起使用。設計過程中解決了鉆∮1mm深孔（孔深比1：40）的問題，制作過程通過保證定位滑塊中心線、滑塊安裝中心線、線墜孔中心線與測量標靶測量外表面在同一平面上，實現弧線上點投射到平面上測量。測量前首先找到外弧基準線并放線，在沿1至14段驅動和非驅動側做垂直且等高于基準線的放線支架。

使用該工具測量過程說明：

1）、使用墊片調整每個測量標靶反射測距儀激光束表面與孔⑤、孔⑥中心線基本重合。將線墜的吊線從每個測量標靶⑥孔內穿入，并固定于測量滑塊④的孔內，用于測量時確認測量位置和保證測量標靶始終垂直，作為測量基準面。

2）、將四個測量標靶分成兩個一組，一組固定于與外弧基準線重合的鋼絲上，固定時從測量標靶⑤孔內穿入并拉直，用于測量面朝向14段方向，且保證鋼絲與線墜線形成一個鉛垂平面。

3）、將另一組穿有鋼絲和線墜的測量標靶放置于與上一組測量滑塊水平的支架上， 用于測量面朝向14段方向，該組測量標靶可同鋼絲一起沿著支架方向自由移動，測量時使測量標靶上的線墜與扇形段安裝位置相關點相切，且保證測量標靶垂直。

4）、兩件激光測距儀調平后分別放置在連鑄機驅動側和非驅側的合適位置上（兩組測量標靶中間位置），用測距儀測量基準線上標靶和移動測量標靶的位置距離，從而實現扇形段安裝位置X坐標值得測量。

4、使用效果

本發明工具在現場使用中解決了以下問題：a、實現了在弧線上的x坐標值在平面上測量；b、減少輔助基準線數量，避免了人為累計誤差；c、利用激光測距儀等設備，保證測量尺的水平與垂直度，保證了檢修質量；d、可直接讀取測量數據，避免了反復測量的時間，與拉鋼盤尺法比較可縮短測量時間；f、減少了作業人員，提高了作業人員安全性。此工具已申報專利，使用效果明顯，可推廣在同類型板坯連鑄機測量扇形段安裝位置x坐標值。

參考文獻

[1] 王隆壽， 董涌. 保證連鑄機對弧精度的技術[J]. 冶金設備，1998（2 ）： 15—19.

[2] 何海平，連鑄機在線對弧問題分析[j]. 梅山科技，2000（2）：40-42.

[3] 賈鋒. 保證連鑄機對弧精度的技術[J]. 河北冶金，2004（4）：44-45.

基金項目：自治區農機化新技術新機具研制開發項目（XNJKY2012-08）。