王曉

唐山鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司 河北唐山 063000

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和鋼鐵產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)裝備越來(lái)越大型化和現(xiàn)代化。熱軋板帶鋼作為鋼鐵產(chǎn)品市場(chǎng)的主流，板坯連鑄機(jī)是鋼鐵企業(yè)的核心設(shè)備，其功能精度的完好性直接影響熱軋板帶的產(chǎn)品質(zhì)量，而板坯連鑄機(jī)的精度則取決于安裝和大修過(guò)程中測(cè)量調(diào)整。因此安裝和大修時(shí)都需要對(duì)連鑄扇形段底座的空間坐標(biāo)和弧度或精準(zhǔn)測(cè)量，確保精度符合允許誤差±0.20mm[1]。使用傳統(tǒng)的測(cè)量工具及方法測(cè)量，需要投入大量的人力物力，在精度上也很難達(dá)到要求，施工時(shí)間長(zhǎng)。為提高人工勞效及安裝精度，縮短施工工期，可引入了現(xiàn)代新型測(cè)量工具激光跟蹤儀進(jìn)行三維空間測(cè)量，使連鑄機(jī)扇形段底座坐標(biāo)精度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

1 激光跟蹤儀測(cè)量

激光跟蹤儀測(cè)量屬于三維空間測(cè)量坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)，我們?cè)趯⑵鋺?yīng)用在連鑄機(jī)扇形段底座測(cè)量的操作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，不同類型的連鑄機(jī)使用激光跟蹤儀測(cè)量，需要采取不同的方法才能取得正確的結(jié)果。我們針對(duì)圓基方基型底座的連鑄機(jī)，進(jìn)行對(duì)弧測(cè)量的實(shí)踐。根據(jù)此類連鑄機(jī)的底座特點(diǎn)，必須準(zhǔn)確快速獲取圓基和方基底座中心的空間坐標(biāo)，根據(jù)將其調(diào)整至設(shè)計(jì)坐標(biāo)，再根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙確定出口平板底座的角度，測(cè)量對(duì)比平板底座的角度與設(shè)計(jì)偏差進(jìn)行調(diào)整，如此重復(fù)測(cè)量調(diào)整各扇形段底座，即可完成對(duì)弧測(cè)量調(diào)整工作。

我們先對(duì)扇形段底座上的單一部位進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量，之后再使用SA軟件進(jìn)行擬合圖形中心坐標(biāo)，來(lái)確定圓基底座的空間位置，而方基的結(jié)構(gòu)與其不同，測(cè)量后無(wú)法模擬獲取坐標(biāo)。這樣的測(cè)量過(guò)程非常繁瑣，尤其是設(shè)備大修時(shí)其圓基方基底座因磨損、腐蝕，測(cè)量的結(jié)果誤差較大，不能達(dá)到縮短工期提高效率和恢復(fù)精度的目的，為簡(jiǎn)化扇形段對(duì)弧工作的測(cè)量過(guò)程，有必要研究設(shè)計(jì)一種測(cè)量輔助工具。

本文主要探討研究一種可用于連鑄機(jī)底座測(cè)量的輔助裝置，這種輔助測(cè)量裝置必須和圓基機(jī)構(gòu)相匹配，其形位公差要滿足連鑄機(jī)對(duì)弧需要。輔助工具要能夠放置在連鑄機(jī)扇形段底座圓基中，對(duì)激光跟蹤儀靶球進(jìn)行固定，以簡(jiǎn)化扇形段對(duì)弧工作的測(cè)量過(guò)程，提高測(cè)量精度[2]。根據(jù)圓基的結(jié)構(gòu)形式，將輔助工具設(shè)計(jì)成一個(gè)圓盤，圓盤的外徑與連鑄機(jī)扇形段底座的圓基的內(nèi)徑相匹配，圓盤的高度高于扇形段底座的圓基的深度5mm，在圓盤的中心位置開有安裝孔，安裝孔的孔徑與激光跟蹤儀靶球的磁力平面座下部的柱銷外徑相匹配，在圓盤圓周上均布有固定螺孔，在連鑄機(jī)扇形段底座的圓基上有螺孔與圓盤的固定螺孔相匹配。上述用于連鑄機(jī)扇形段底座調(diào)整的輔助測(cè)量裝置，所述圓盤的上頂面的面積大于圓盤的下底面的面積，圓盤的圓周外壁為從上向下的傾斜面。

（1）圓盤；（2）安裝孔；（3）固定螺孔；（4）激光跟蹤儀靶球；（5）磁力平面座；（6）柱銷；（7）扇形段底座的圓基。

為保證圓盤的硬度和耐用性，使用材質(zhì)1Cr18Ni9ti，圓盤下底面的直徑為220mm，圓盤1的上底面的直徑為241.4mm，尺寸偏差為±0.02mm，高度為40mm；

圖1 圓盤安裝使用示意圖

安裝孔的孔徑為Φ12、Φ10或者Φ8，根據(jù)磁力平面座下部柱銷大小確定，磁力平面座下部柱銷與圓盤中心安裝孔的公差配合為間隙配合h6；固定螺孔為四個(gè)M20的通透螺孔，固定螺孔在圓盤的盤面上均布，使用時(shí)旋入匹配的螺栓，方便安裝。為適用于不同連鑄機(jī)扇形段底座的方基的情況，可以根據(jù)方基對(duì)圓盤的外形進(jìn)行變化，使圓盤能夠嵌入到方基中。

使用輔助圓盤進(jìn)行連鑄機(jī)對(duì)弧測(cè)量過(guò)程如下：

（1）測(cè)量時(shí)，將扇形段底座的圓基清理打磨干凈，保證表面光潔，內(nèi)側(cè)無(wú)雜物；

（2）放置圓盤于扇形段底座的圓基中，再將磁力平面座下部柱銷放置于圓盤的中心安裝孔里；

（3）將激光跟蹤儀靶球放置于磁力平面座上，將跟蹤儀調(diào)平并建立測(cè)量的坐標(biāo)系，激光對(duì)準(zhǔn)激光跟蹤儀靶球開始測(cè)量，獲取激光跟蹤儀靶球中心坐標(biāo)，經(jīng)過(guò)計(jì)算轉(zhuǎn)換后即為扇形段底座的圓基或者方基中心坐標(biāo)。

（4）測(cè)量獲取的某點(diǎn)實(shí)測(cè)坐標(biāo)值與CAD電子版圖紙?jiān)擖c(diǎn)的理論值作差值對(duì)比，將差值進(jìn)行向量分解，其分解量即為該扇形段底座的圓基7或方基沿兩個(gè)可調(diào)方向的調(diào)整量，之后根據(jù)計(jì)算值進(jìn)行調(diào)整工作即可；

（5）測(cè)量扇形段底座各段圓基或方基，按步驟a、b、c、d依次進(jìn)行，即可完成扇形段弧度調(diào)整工作。

2 結(jié)語(yǔ)

此圓盤能夠嵌入在連鑄機(jī)扇形段底座的圓基中，放置于方基底座時(shí)盡量放置在中間位置[3]。圓盤的中心有安裝孔對(duì)激光跟蹤儀靶球進(jìn)行固定，以簡(jiǎn)化扇形段對(duì)弧工作的測(cè)量過(guò)程，提高測(cè)量精度。此圓盤的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，可使用激光跟蹤儀更簡(jiǎn)便地測(cè)量出板坯連鑄機(jī)扇形段底座的圓基或方基的空間坐標(biāo)，對(duì)其進(jìn)行精確的調(diào)整，簡(jiǎn)化了底座的對(duì)弧過(guò)程，縮短了施工工期。經(jīng)實(shí)際使用顯示，工期由原來(lái)的10天縮短至4天，測(cè)量精度由0.5mm提高至0.01mm。