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【摘 要】 铸轧机组设备工艺先进，自动化程度高，轧机安装精度要求高。本文针对铸轧机机组安装基准设置、测量误差验算及关键设备部件的测量控制要求进行了分析总结。
【關键词】 轧机机组安装；测量控制技术
1.前言
云铝8万t/n带材1900mm铸轧机组是国内第二条，省内第一条同类型的轧机生产线，具有工艺先进、自动化程度高、轧机安装精度要求高的特点。是将铝的铸造和热轧两项工艺过程合为一体的加工设备。铸轧辊把熔融的液态铝大量热能迅速带走，使液态铝在很短的时间内完成铸造结晶过程，同时又对已形成的铸造组织铝板经过轧辊进行压力加工，是同时完成铸造及压力加工铝板带材的成套加工设备。
1900mm铸轧机组设备为大件散装设备，单件重量最大27吨；安装精度要求高：设备主机底座及机架标高允许偏差：±0.1mm，中心线偏差±0.1mm，水平度、平行度偏差0.02/1000。各机组间形成连续生产线，相对标高，中心线、平行度要求均较高。
铸轧机组设备安装的测量方法、测量器具合理选用对设备安装精度起到了至关重要的作用，本文从安装基准点的设置、测量器具的选用、关键设备部件的测控要求等方面进行了分析总结。
2.铸轧机组的组成及安装工艺流程
2.1铸轧机组组成
铸轧机组主要由主机（包括底座和机架）、主传动装置、主机附件、中间机组、卷取机组、液压站、换辊装置、运卷装置、活动支撑、轧辊个等组成。
2.2铸轧机组安装工艺流程
3.设备安装测控关键技术分析
3.1基础放线、检查验收
根据土建专业提供的测量资料，对基础标高、位置控制线、地脚螺栓预留孔位置尺寸、深度进行全面复测。
3.2.安装基准点的设置
基准点的位置根据设备情况，利用土建给出的控制点先测定铸轧机主轴线。定位思路为：4台轧机的轧制线在同一标高上，误差不超过0.5mm；与4台轧机的轧制线平行，误差不超过1.0mm；4台轧机的主框架和卷取机中线分别在同一条直线上，误差不超过1.0mm；测量方法按一级小三角或一级导线点的观测要求，在每台铸轧机两端头布设两个点，确定每一台轧机的安装中心线；在1#轧机和4#轧机外设置两个首级控制点I1和I2，作为铸轧机机组轴线的永久控制点。
基准点的布设详见图3-1机组平面布置及控制点位设置示意图
基准测控装置详见图3-2基准测控装置示意图
图3-1 机组平面布置及控制点位设置示意图 图3-2 基准测控装置示意图
3.3水准点的设置
为保证主要设备与附属联系设备标高，4套轧机总共埋设一个标高控制点，埋设的水准点与厂区控制点联成环形水准路线进行施测，并且以保温炉出口的标高作为标高基准，以保证轧制线标高精度。
标高控制水准点必须在基础浇灌时，根据测量控制网，在基础上便于测量的位置预埋。标高控制定位锥顶部设置φ14定位钢球，用带螺纹罩子保护，该定位锥永久保留，作为设备安装调试过程中的固定标准，也是未来厂房内设备更换、检修、增加的重要基准。施测用N3精密水准仪，确保标高测量精度。
3.4测量误差验算
1）.4台轧机控制基准线较长，在设备找正时，为减小旁折弯和找准误差的影响，采用分段基准线法，在主轴线上测定三个控制点，方法为利用I1和I2，用WildT2精密经纬仪正倒镜投出分段点Ⅱ2，再将I1与Ⅱ、I2与Ⅱ作为起始点，在两个分段中投出Ⅲ1和Ⅲ2。
2）.因设备的主轴线的直线度要求较高，故需利用I1和I2，对Ⅱ、Ⅲ1和Ⅲ2进行偏移值改正计算，使控制点的偏离误差控制在0.2mm内。
偏移值的测定利用T2经纬仪测出基准线与置镜点到观测点视线之间所夹的微小角度ai：
偏离值
式3-1
Si为端点I1到观测点Ⅱ的距离
ρ=260265
将式3-1进行全微分得：
式3-2
由于角度ai较小，略去后一项得
式3-3
这种方法测量误差主要是照准误差，我们观测时采用测目法，一测目所测小角的误差，由误差传播定律得
ma=mv（mv为照准误差，mv=60"/V，T2经纬仪V=30）
采用T2经纬仪时ma=2"
分段点Ⅱ的偏移值可由式
式3-4
将上式全微分转成中误差得：
mla=1.71*2SI1I2=3.42SI1I2（SI1I2以公里计算）
3.5设备机组关键部件的测控技术
3.5.1铸轧主机底座安装测量控制
1）先对基础进行清扫保持清洁，并淘净预留螺栓孔内的积水和杂物，在底座上精确的划出清晰的中心线，便于就位测量。
2）将底座吊到离地面1.5m左右，清理好接触面，并穿上地脚螺栓，地脚螺栓与机座之间采用相应的隔套，确保地脚螺栓浇灌后与机座孔的间隙相同，并强制垂直，用卷尺测量各螺栓外露部分与机座之间高度基本相同，可以进行底座就位。
3）当出侧底座和入侧底座就位后，拉钢丝（或用经纬仪）把底座调整到正确的安装位置，用水准仪和框式水平仪将底座调整到安装标高并调平。
4）底座安装的主要检测项目及方法
表3-1 轧机底座安装的允许偏差和检验方法
项目 允许偏差（mm） 检验方法
I级
标高 根据已安设备安装 ±0.1 水准仪检查
中心线 根据已安设备安装 ±0.1 挂线及尺量检查
水平度 两个底座 0.02/1000 挂线及经纬仪检查 平行度 两个底座间 0.02/1000 挂线及经纬仪检查
5）底座安装测量方法
示意图如下：
图2-2 底座安装测量方法示意图
1——底座；2——长平尺；3——水平尺；4——中心标板
3.5.2铸轧主机机架安装
1）轧机机架安装的允许偏差和检验方法
项目 允许偏差（mm） 检验方法
垂直度 机架窗口面 0.02/1000 挂线、经纬仪检查
机架窗口侧面 0.02/1000 挂线、经纬仪检查
水平度 两机架窗口底面 0.02/1000 水平仪检查
机架上部框架 0.02/1000 水平仪检查
两机架窗口中心线的水平偏移 0.1/1000 水平仪
机架窗口在水平方向扭斜 0.05/1000 挂线、内径千分尺检查
机架中心线偏移 0.3 挂线、内径千分尺检查
两机架水平度 0.02/1000 挂线、钢尺检查
横梁与底座接触间隙 用0.05mm塞尺检查四周75%不入，局部允许0.05mm间隙
横梁与机架接触间隙 用0.05mm塞尺检查四周75%不入，局部允许0.05mm间隙
2）主机机架纵横中心线的测量示意图如下：
图2-4 轧机机架纵横中心线的测量示意图
1——左机架窗口；2——挂设测量中心线；3——右机架窗口；4——中心标板；5——线锤；6——重锤。
3）机架垂直度测量示意图
3.5.3铸轧机组的其他设备附件安装
铸轧机组安装还包括主传动的安装、换辊装置安装、中间机组安装、卷取机的安装、液压站及阀组安装、活动支撑安装、轧辊安装。这些设备部件的测量相对轧机底座及机架的测控难度要小得多。可以通过所设安装基准点及水准点进行测量控制。
4、鑄轧机组测控效果分析
在铸轧机安装过程中，每台轧机机架的安装精确度要求较高，间距为2.5m的两个牌坊架，四个测量控制点水平度必须控制在0.05mm以内。
在常规的安装过程中，使用工平尺进行测量，因工平尺较长且重，精度低，使用不方便，而且测量精度受使用环境温度影响较大，所以在本工程中，我公司摈弃了常规做法，使用DiNi水准仪与配套的铟钢尺测量，以最短的时间把机架的水平度控制在了0.02mm以内，因为测量基准均取自上述预埋的定位锥，所以4台轧机的水平度都控制在了0.02mm以内。测控结果达到设计要求，圆满完成施工测量及安装任务。
5、结论和展望
本文主要介绍了铸轧机机组安装测量控制关键技术，包括基准点设置、误差验算、关键设备部件的测控要求等。通过对上述各要素的分析和总结，希望对同行类似设备的施工提供有益的参考。同时也是对自己的技术管理能力的一次有益的总结和提升。
【關键词】 轧机机组安装；测量控制技术
1.前言
云铝8万t/n带材1900mm铸轧机组是国内第二条，省内第一条同类型的轧机生产线，具有工艺先进、自动化程度高、轧机安装精度要求高的特点。是将铝的铸造和热轧两项工艺过程合为一体的加工设备。铸轧辊把熔融的液态铝大量热能迅速带走，使液态铝在很短的时间内完成铸造结晶过程，同时又对已形成的铸造组织铝板经过轧辊进行压力加工，是同时完成铸造及压力加工铝板带材的成套加工设备。
1900mm铸轧机组设备为大件散装设备，单件重量最大27吨；安装精度要求高：设备主机底座及机架标高允许偏差：±0.1mm，中心线偏差±0.1mm，水平度、平行度偏差0.02/1000。各机组间形成连续生产线，相对标高，中心线、平行度要求均较高。
铸轧机组设备安装的测量方法、测量器具合理选用对设备安装精度起到了至关重要的作用，本文从安装基准点的设置、测量器具的选用、关键设备部件的测控要求等方面进行了分析总结。
2.铸轧机组的组成及安装工艺流程
2.1铸轧机组组成
铸轧机组主要由主机（包括底座和机架）、主传动装置、主机附件、中间机组、卷取机组、液压站、换辊装置、运卷装置、活动支撑、轧辊个等组成。
2.2铸轧机组安装工艺流程
3.设备安装测控关键技术分析
3.1基础放线、检查验收
根据土建专业提供的测量资料，对基础标高、位置控制线、地脚螺栓预留孔位置尺寸、深度进行全面复测。
3.2.安装基准点的设置
基准点的位置根据设备情况，利用土建给出的控制点先测定铸轧机主轴线。定位思路为：4台轧机的轧制线在同一标高上，误差不超过0.5mm；与4台轧机的轧制线平行，误差不超过1.0mm；4台轧机的主框架和卷取机中线分别在同一条直线上，误差不超过1.0mm；测量方法按一级小三角或一级导线点的观测要求，在每台铸轧机两端头布设两个点，确定每一台轧机的安装中心线；在1#轧机和4#轧机外设置两个首级控制点I1和I2，作为铸轧机机组轴线的永久控制点。
基准点的布设详见图3-1机组平面布置及控制点位设置示意图
基准测控装置详见图3-2基准测控装置示意图
图3-1 机组平面布置及控制点位设置示意图 图3-2 基准测控装置示意图
3.3水准点的设置
为保证主要设备与附属联系设备标高，4套轧机总共埋设一个标高控制点，埋设的水准点与厂区控制点联成环形水准路线进行施测，并且以保温炉出口的标高作为标高基准，以保证轧制线标高精度。
标高控制水准点必须在基础浇灌时，根据测量控制网，在基础上便于测量的位置预埋。标高控制定位锥顶部设置φ14定位钢球，用带螺纹罩子保护，该定位锥永久保留，作为设备安装调试过程中的固定标准，也是未来厂房内设备更换、检修、增加的重要基准。施测用N3精密水准仪，确保标高测量精度。
3.4测量误差验算
1）.4台轧机控制基准线较长，在设备找正时，为减小旁折弯和找准误差的影响，采用分段基准线法，在主轴线上测定三个控制点，方法为利用I1和I2，用WildT2精密经纬仪正倒镜投出分段点Ⅱ2，再将I1与Ⅱ、I2与Ⅱ作为起始点，在两个分段中投出Ⅲ1和Ⅲ2。
2）.因设备的主轴线的直线度要求较高，故需利用I1和I2，对Ⅱ、Ⅲ1和Ⅲ2进行偏移值改正计算，使控制点的偏离误差控制在0.2mm内。
偏移值的测定利用T2经纬仪测出基准线与置镜点到观测点视线之间所夹的微小角度ai：
偏离值
式3-1
Si为端点I1到观测点Ⅱ的距离
ρ=260265
将式3-1进行全微分得：
式3-2
由于角度ai较小，略去后一项得
式3-3
这种方法测量误差主要是照准误差，我们观测时采用测目法，一测目所测小角的误差，由误差传播定律得
ma=mv（mv为照准误差，mv=60"/V，T2经纬仪V=30）
采用T2经纬仪时ma=2"
分段点Ⅱ的偏移值可由式
式3-4
将上式全微分转成中误差得：
mla=1.71*2SI1I2=3.42SI1I2（SI1I2以公里计算）
3.5设备机组关键部件的测控技术
3.5.1铸轧主机底座安装测量控制
1）先对基础进行清扫保持清洁，并淘净预留螺栓孔内的积水和杂物，在底座上精确的划出清晰的中心线，便于就位测量。
2）将底座吊到离地面1.5m左右，清理好接触面，并穿上地脚螺栓，地脚螺栓与机座之间采用相应的隔套，确保地脚螺栓浇灌后与机座孔的间隙相同，并强制垂直，用卷尺测量各螺栓外露部分与机座之间高度基本相同，可以进行底座就位。
3）当出侧底座和入侧底座就位后，拉钢丝（或用经纬仪）把底座调整到正确的安装位置，用水准仪和框式水平仪将底座调整到安装标高并调平。
4）底座安装的主要检测项目及方法
表3-1 轧机底座安装的允许偏差和检验方法
项目 允许偏差（mm） 检验方法
I级
标高 根据已安设备安装 ±0.1 水准仪检查
中心线 根据已安设备安装 ±0.1 挂线及尺量检查
水平度 两个底座 0.02/1000 挂线及经纬仪检查 平行度 两个底座间 0.02/1000 挂线及经纬仪检查
5）底座安装测量方法
示意图如下：
图2-2 底座安装测量方法示意图
1——底座；2——长平尺；3——水平尺；4——中心标板
3.5.2铸轧主机机架安装
1）轧机机架安装的允许偏差和检验方法
项目 允许偏差（mm） 检验方法
垂直度 机架窗口面 0.02/1000 挂线、经纬仪检查
机架窗口侧面 0.02/1000 挂线、经纬仪检查
水平度 两机架窗口底面 0.02/1000 水平仪检查
机架上部框架 0.02/1000 水平仪检查
两机架窗口中心线的水平偏移 0.1/1000 水平仪
机架窗口在水平方向扭斜 0.05/1000 挂线、内径千分尺检查
机架中心线偏移 0.3 挂线、内径千分尺检查
两机架水平度 0.02/1000 挂线、钢尺检查
横梁与底座接触间隙 用0.05mm塞尺检查四周75%不入，局部允许0.05mm间隙
横梁与机架接触间隙 用0.05mm塞尺检查四周75%不入，局部允许0.05mm间隙
2）主机机架纵横中心线的测量示意图如下：
图2-4 轧机机架纵横中心线的测量示意图
1——左机架窗口；2——挂设测量中心线；3——右机架窗口；4——中心标板；5——线锤；6——重锤。
3）机架垂直度测量示意图
3.5.3铸轧机组的其他设备附件安装
铸轧机组安装还包括主传动的安装、换辊装置安装、中间机组安装、卷取机的安装、液压站及阀组安装、活动支撑安装、轧辊安装。这些设备部件的测量相对轧机底座及机架的测控难度要小得多。可以通过所设安装基准点及水准点进行测量控制。
4、鑄轧机组测控效果分析
在铸轧机安装过程中，每台轧机机架的安装精确度要求较高，间距为2.5m的两个牌坊架，四个测量控制点水平度必须控制在0.05mm以内。
在常规的安装过程中，使用工平尺进行测量，因工平尺较长且重，精度低，使用不方便，而且测量精度受使用环境温度影响较大，所以在本工程中，我公司摈弃了常规做法，使用DiNi水准仪与配套的铟钢尺测量，以最短的时间把机架的水平度控制在了0.02mm以内，因为测量基准均取自上述预埋的定位锥，所以4台轧机的水平度都控制在了0.02mm以内。测控结果达到设计要求，圆满完成施工测量及安装任务。
5、结论和展望
本文主要介绍了铸轧机机组安装测量控制关键技术，包括基准点设置、误差验算、关键设备部件的测控要求等。通过对上述各要素的分析和总结，希望对同行类似设备的施工提供有益的参考。同时也是对自己的技术管理能力的一次有益的总结和提升。