軋機機械設備安裝的質量管控對策與創新

孟令飛

眾所周知，設備的初始安裝質量情況決定了設備本身是否能夠達到設計的設備功能要求、是否能夠運轉穩定、是否能夠生產出合格的產品。誠然，在正常情況下，隨著設備的老化、磨損，也會造成設備的非正常運轉，進而影響設備的功能，影響設備的運行，甚至喪失設備功能，但一般情況下可以通過檢修等手段，恢復設備功能，恢復設備精度，保證設備及產品的質量。而設備的“胎帶毛病”，即設備初始的安裝質量不合格，對設備的正常穩定運轉及生產產品品質的影響，卻是終身的、不可逆的，除非拆除重建。即使通過檢修管理、備件管理等手段可以恢復，那么這些投入也是額外成本，而不是設備老化、磨損等必然的折舊成本。在這樣一種背景下，軋機設備的初始安裝質量就顯得極為關鍵，必須滿足相關標準、規范的要求，以更好的為后續的設備穩順運行及穩定生產服務。

1 底座墊鐵的選用與設置

1.1 墊鐵的選用

按現行國家有關軋機設備安裝及驗收標準的內容，其中并未對墊鐵的選用做出具體要求，但明確指出需要符合一般通用機械設備安裝規范中關于墊鐵的要求，這里面對墊鐵的尺寸、組數等內容做了明確的規定，需要按照規定進行墊鐵的選型，使之符合規范要求，做好選用過程中的質量管控。

當墊鐵的面積確定完成后，制作墊鐵的過程中，應保證每組配對墊鐵的接觸良好，每組墊鐵由三塊組成，分別是底部的一塊平墊鐵和平墊鐵上方與之相配合的兩塊斜墊鐵。斜墊鐵要求接觸的兩斜面接觸面積達到70%～75%，通過抹紅丹粉的方式進行檢測。斜墊鐵組合后，上下表面平行度要求達到0.1mm/1000mm，通過螺旋測微器測量檢測。平墊鐵要求與斜墊鐵接觸面積達到70%～75%，通過抹紅丹粉的方式進行檢測。上下表面平行度要求達到0.1mm/1000mm，通過螺旋測微器測量檢測。

接觸面積可以通過目視的方法進行確定，但平行度的確定方法不是唯一的，這里推薦用螺旋測微器進行檢查確定，可以說是一種創新。傳統水平儀測量墊鐵上下兩面的平行度，需要將墊鐵組放在一個絕對水平的位置，這本身就不容易實現。而通過螺旋測微器，可以直接卡住墊鐵組的上下表面進行讀數，不同位置的讀數差值通過0.1mm/1000mm的換算，就是平行度的具體數值，不僅快速，而且準確，相比傳統方式效率要高出很多。

一般情況下，配對墊鐵的接觸面積都不是一次性合格的。因此注意在安裝過程中一定要做好墊鐵接觸面積的測試，確保墊鐵接觸的規范化和穩定性。一般的操作方法如下：首先，將紅丹粉稀釋，但不能稀釋的太稀，以免造成上下墊鐵的接觸面沾滿漿液無法觀測，要有一定的粘稠度。其次，準備好將要測試接觸面積的兩塊墊鐵，將一面用布團蘸紅丹進行涂抹，一定要做到涂抹均勻。第三，將另一塊配對墊鐵輕輕放在涂抹完成紅丹的墊鐵表面，用力按住這塊墊鐵進行前后的研磨，保證接觸面的各個點位都能夠研磨到位。第四，研磨一定時間后，揭開上層墊鐵，此時就可以觀察到這兩塊墊鐵的接觸面積情況。判斷方法為亮面為高點，紅丹未磨到的地方為低點。如果某一個部位的高點、低點分布較差，且不均勻，則證明接觸面積不合格，需要打磨高點，并再次重復此做法。直至研磨的結果為亮點分布較多且均勻，則證明墊鐵的接觸良好。可以配對使用進行下道工序的施工。

此外，墊鐵選用過程中的質量管控除了墊鐵面積需要符合要求外，還要注意對墊鐵的厚度進行管控，雖然標準和規范對厚度并無明確要求，一般只需滿足調整范圍即可，但需要考慮墊鐵太薄帶來的形變影響。加工過程會產生熱量，熱量即會造成墊鐵的變形，從而無法保證成組墊鐵的整體水平度，因此墊鐵越薄越會增加加工難度。

1.2 墊鐵的設置

墊鐵的設置主要包括墊鐵的位置點位選取和放置方法兩個方面。

根據針對軋機設備安裝及驗收所設定的規范要求，墊鐵的設置應保證每條螺栓旁至少有一組墊鐵。斜墊鐵應成對使用，同時在重載荷的設備下方，應配合平墊鐵使用，并且每組墊鐵應焊接牢固。

例如，某軋機設備安裝過程中，墊鐵共布置了13組，這13組墊鐵的設置不僅考慮了螺栓的位置，保證了每條螺栓旁有兩組以上的墊鐵組，而且在螺栓間距較大的中間位置，也布置了墊鐵組，這樣就充分考慮了底座的整體平穩性。是墊鐵組位置設置的一個創新點。后續此軋機設備的穩定運行也證明了此墊鐵設置的合理性，墊鐵的質量管控對策是有效的。

當墊鐵的位置點位選好以后，即可放置墊鐵。墊鐵的放置方法主要有座漿方式、壓漿方式及研磨方式等。而座漿有拍漿的方法和灌注的方法兩種方法，一般設備墊鐵座漿可采用拍漿的方式進行座漿，拍實座漿料后放置墊鐵組，使墊鐵與座漿料緊密貼合。而高精度或重要設備可采用灌注的方法來放置墊鐵，因為灌注的方式座漿具有施工速度快、更能保證座漿質量的優點。

例如，某軋機設備安裝過程中，受溫度變化的影響，對墊鐵的形變影響較大，不同時間測量的墊鐵水平度總是不同，無法達到要求的0.05mm/1000mm精度。為了解決這種情況，便將拍漿的方式改為了灌注的方式。具體的操作方法如下：首先將螺釘固定在基礎上。其次，通過螺母調整墊鐵組的標高將其固定。第三，將灌漿料灌注到墊板底部，在此過程中，用細線拉幾次墊板底部，去除與漿液接觸面的起泡。改變為適宜現場的座漿方法后，墊鐵水平度得到了十分明顯的改善。證明此種質量管控對策是合理的。

2 軋機底座的安裝與找正

2.1 底座安裝的依據

根據現行軋機設備安裝及驗收所設定的規范要求，軋機底座的主要控制項目如下（注：括號內為二級精度）：

（1）標高依據：±0.30mm（±0.50mm），使用激光跟蹤儀或水準儀檢查。

（2）中心線依據：0.5mm（1.0mm），用激光跟蹤儀或全站儀或拉鋼絲線、吊線錘、鋼尺檢查。

（3）水平度依據：單個底座為0.05mm/1000mm（0.1mm/1000mm），用水平儀檢查。同臺軋機兩底座間為0.05mm/1000mm（0.1mm/1000mm），用平尺和水平儀檢查。相鄰軋機兩底座間為0.05mm/1000mm（0.1mm/1000mm），用平尺和水平儀檢查。

（4）平行度依據：單個底座為0.05mm/1000mm（0.1mm/1000mm），用內徑千分尺檢查。同臺軋機兩底座間為0.05mm/1000mm（0.1mm/1000mm），用內徑千分尺檢查。相鄰軋機兩底座間為0.05mm/1000mm（0.1mm/1000mm），用內徑千分尺檢查。

螺栓的預緊力，一般應根據設備廠家提供的圖紙或者技術要求進行緊固，若沒有明確要求，則需要符合相關規范標準。例如可采用《機械設備安裝工程手冊》中關于地腳螺栓緊固力的具體要求。

2.2 底座的安裝過程

軋機安裝采用的主要測量工具包括：框式水平儀、水準儀，千分尺等，主要安裝工具包括液壓螺栓拉拔器（或扭矩扳手）及液壓千斤頂等。

安裝過程一定要保證在墊鐵擺放平整、清潔以及底座清潔的情況下進行，避免污物對測量精度造成影響。設備的吊裝要采用吊裝螺栓，而不能直接用鋼絲繩進行吊裝，避免鋼絲繩對設備造成損傷或出現吊裝安全隱患。底座的標高、水平和中心線位置精度尺寸一定要邊調整邊測量，同時在測量的過程中，測量部位防銹漆一定要清除，避免影響位置尺寸精度。調整過程中切記不可用大錘直接敲擊設備本體和墊鐵，設備本體的挪移應采用千斤頂，墊鐵的松緊采用小錘輕輕敲擊，直至各尺寸符合標準要求。安裝過程中細節的質量管控對策是十分重要的，與安裝的結果是否合格直接相關相聯系。

除底座的各項安裝尺寸符合國家標準規范外，尤其需要注意的是，檢測墊鐵是否壓緊，各接觸面需滿足0.05mm的塞尺不入要求。

3 軋機牌坊的安裝與找正

3.1 牌坊安裝的依據

根據現行軋機設備安裝及驗收所設定的規范要求，牌坊的主要控制項目如下（注：括號內為二級精度）：

（1）垂直度依據：窗口側面為0.05mm/1000mm（0.1mm/1000mm），使用激光跟蹤儀或全站儀、內徑千分尺、燈光等進行檢查。機架側面為0.05mm/1000mm（0.1mm/1000mm），采用激光跟蹤儀或全站儀、內徑千分尺、燈光等進行檢查。

（2）水平度依據：0.05mm/1000mm（0.1mm/1000mm），采用水平儀進行檢查。

（3）兩機架窗口中心線的水平偏斜及窗口在水平方向的扭斜依據：0.20mm/1000mm（0.20mm/1000mm），使用激光跟蹤儀或全站儀、內徑千分尺、燈光等進行檢查。

（4）機架中心線依據：0.5mm（1.0mm），采用拉鋼線的方式檢查。

（5）平行度依據：0.05mm/1000mm（0.1mm/1000mm），采用拉鋼線的方式檢查。

（6）各接觸間隙依據：四周75%不入，局部允許0.10mm間隙，采用0.05mm塞尺進行檢查。

除此之外，還要考慮設備廠家的圖紙是否有要求，若圖紙有特殊要求，則同時需要滿足圖紙和規范二者的要求，擇優確定。

例如，某軋機安裝過程中，圖紙明確要求其牌坊垂直度在通長4.2m范圍內為0.3mm，同時兩機架窗口偏差在0.15mm以內。而國家標準的主要控制項目要求垂直度為0.05mm/1000mm，同時窗口的偏差為0.2mm/1000mm。這種情況下就需要綜合考慮，一般采用每項更高精度的要求，擇優而用，即垂直度要求在0.05mm/1000mm（實測范圍為3.2m），窗口偏差為0.15mm。確保牌坊安裝質量的萬無一失。可以說，這也是質量管控策略中需要著重注意的一環。

3.2 牌坊的安裝過程

軋機安裝采用的主要測量工具包括：框式水平儀（精度0.02mm），Trimble（天寶）水準儀，千分尺等，主要安裝工具包括液壓螺栓拉拔器（或扭矩扳手）及液壓千斤頂等。

牌坊吊裝前應及時清除測量面、設備接觸面的防銹貼紙及防銹油，如果等到吊裝完成后再清理，根據經驗來講，將造成大量的人力浪費。牌坊的起吊要充分考慮好天車的吊裝能力。一般的廠房天車屬生產用天車，基本無法單獨吊運牌坊。雙機抬吊是比較穩妥及主流的方法，顧名思義雙機抬吊是指兩天天車配合吊裝牌坊，需要注意提前制作好吊具工裝，兩臺天車吊裝能力不同的情況下還要對吊點位置進行計算，保證吊具可以平穩的吊起牌坊。牌坊的調整與底座類似，需要保證標高、水平和中心線的位置精度要求。但不同的是，牌坊還涉及到窗口尺寸、開檔尺寸的調整，每架牌坊互相之間也有相應的位置尺寸要求。同樣在調整過程中切記不可用大錘直接敲擊設備本體，基準鋼線要反復、多次的復測，保證基準線的萬無一失。設備本體的挪移應采用千斤頂，直至各主控尺寸符合標準規范的要求。

需要明確的是，牌坊安裝過程中的數據測量，是在橫梁安裝完成、螺栓緊固完成的情況下測量的。即牌坊的合格，指的是牌坊的最終狀態的合格，而非自由狀態下的合格。

4 質量管控下的技術摸索

軋機機械設備的安裝過程，應該在嚴格的安裝規則下進行，但一定會遇到諸多突發問題，需要去摸索、探索，需要用創新的方式方法思考并解決。例如，在某軋機安裝的各個細節中，通過經驗總結，從以下三個方面進行了探索創新，解決了突發問題，具備一定的借鑒性。

4.1 墊鐵選用與設置中的探索創新

在墊鐵的選用與設置過程中，出現了墊鐵加工不合格的情況。在銑床吸盤吸住墊鐵的工況下測量墊鐵的水平度時，水平度尺寸合格，但恢復到自然狀態下測量，結果卻不合格。車床亦如此，判斷為墊鐵太薄，加工時出現形變造成的此問題。這種情況下，采用了墊鐵成組整體加工的方式，有效的解決了形變問題。在安裝過程中，出現了溫度影響墊鐵安裝精度的情況。通過改變座漿方式、創造現場恒溫環境的方式有效解決了溫度對設備安裝的影響。是一次未有過的探索創新。

4.2 底座安裝過程中的探索創新

在底座安裝過程中，需要注意兩方面問題。

一方面，同軋機相鄰兩底座之間或兩軋機相鄰兩底座之間的水平度按要求應為水平尺和水平儀配合檢查。考慮到此案例中，測量標高用水準儀為高精度Trimble水準儀，精度十分高，因此直接通過標高差值及兩標高點之間的距離得出兩底座間的水平度數值，以此來判斷水平度是否合格，不再采用平尺和水平儀檢測。同時單個底座需要用水平儀進行檢測，標高差值可作為參考。這是測量新方法的一種嘗試。

另一方面，考慮到軋機牌坊具體安裝中底座需要有一定的檔距才能保證牌坊順利下落，因此需要根據實際情況考慮兩底座間的平行度是否需要測量、中心線要求十分必要。按大多數牌坊的安裝方法及日后生產過程中牌坊的受力方向，牌坊下落后，其與底座接觸的立面需要與出口底座的立面貼緊，因此，入口底座的立面與牌坊的立面會有間隙。間隙的消除依設備廠家的設計不同而不同。有的通過在入口底座和牌坊立面之間加墊的方法消除間隙，這就要求底座要滿足平行度的要求、中心線的要求；有的通過挪移入口底座與牌坊貼緊的方法消除間隙，這樣對入口底座平行度的要求及中心線的要求意義不大。而出口底座中心線必須符合規范要求。

4.3 牌坊安裝過程中的探索創新

在此案例中，牌坊的找正過程中，存在垂直度存在超差現象。而根據以往軋線的安裝經驗，牌坊的找正從未通過調整底座的方式來進行，在底座驗收合格的情況下，牌坊垂直度基本無需找正。

根據現行軋機設備安裝及驗收所設定的規范要求，由于基礎的不均勻沉降、軋機機架加工精度和底座安裝精度的積累誤差引起的牌坊某些項目超差，當無法滿足機架牌坊安裝精度時，可通過調整底座的方法來滿足機架牌坊的安裝精度。

通過再次調整底座來滿足牌坊的安裝精度后，牌坊各項數據確實達到了規范要求。但底座的個別數據存在超差現象，而在必須保證軋機機架安裝精度的大前提下，必須對不重要的部位做出取舍。此案例軋機的安裝考慮了以上因素，同時也做了適當的調整，是軋機安裝過程中在保證安裝質量前提下的一次有效探索創新。

5 結論

軋機的安裝應在嚴格的質量管控對策下進行，同時進行必要的探索創新。軋機機械設備安裝的最終目的是軋機的初始安裝符合規范要求，保證日后設備的設備功能、穩定運行、產品達標。在這一過程中，以下幾點需要考慮：第一，隨著時代的變化和技術的革新，測量儀器在更新、變化，在安裝過程中測量手段也應更新，眼光投向更精準、更便捷高效的測量手段、計算方法。第二，設備安裝期間的溫度影響不可小覷。同樣的設備在不同的溫度下會有不同的結果，如果存在溫差較大的情況，需要采取相關措施保證安裝質量。第三，要用綜合的眼光整體來看設備安裝這項工作，在保證最終質量的大前提下，應有方案的隨機應變和控制項目的合理取舍，要么就進入死胡同。

所有中間過程的控制、技術的探索與改進，都應服務于最終的質量要求，質量的保證才能有最終投產后效益的保證。沒有質量則沒有效益。