摘要：轴承箱作为板带轧机辊系中一个十分重要的零部件，需要承受较大的轧制力、高温及冷却水的侵蚀，它的精度，尤其是在连续轧制的情况下，同轧辊及轴承一样会直接对轧钢产品质量、轧机的自动控制产生非常重要的影响，本文介绍了一种基于工业级全站仪的轴承箱等单体备件的精度校准方法，主要通过精密测量、软件建模、拟合计算等步骤方法，判断轴承箱与辊子的同轴度、装配面的平行度及对称度、顶面的垂直度与水平度是否符合精度要求，保证该备件的精度。
关键词：轴承箱 单体备件 精度 校准 测量
1.轴承箱简介
1.1.板带轧机辊系中的轴承箱介绍
轴承箱又称绞箱，是一种起支撑和润滑轴承作用的箱体零件。同时，承受设备在工作时产生的轴向和径向力。在有旋转轴的设备中，轴一般是由轴承支撑起来旋转的，轴承则安装在轴承箱中，轴承箱中注有润滑油，在工作过程中，使用轴承得到润滑。同时，轴在工作时所受到的各种力也会传递到轴承箱上，由轴承箱承载。在板带轧机辊系中，它将轧制力从压下油缸传递至工作辊，其轴承箱外形尺寸是否符合标准及其与轧机牌坊间的间隙变化将直接影响轧机的稳定性及精度控制能力。如果支承辊轴承箱与轧机牌坊间隙过大，将导致支承辊与工作辊发生交叉接触；如果支承辊轴线到上、下支撑面距离不一致，将导致工作辊辊缝偏差，均将导致带钢产生楔形、凸度值超标等产品质量问题。
1.2.轴承箱尺寸精度问题引起的设备故障
对于冷轧、热轧等重要产线而言，轴承箱尺寸精度不达标而引起的故障问题有：
1.2.1.支承辊与轴承箱的轴承孔同轴度不好，会导致辊体交叉，上支撑辊、上工作辊、下工作辊及下支撑辊轴线之间不再平行而存在角度关系，辊体交叉轻者对产品表面质量产生影响，重者可能产生断辊。
1.2.2.衬板装配面的平行度及对称度主要是控制支撑辊与工作辊之间的轴线平行且无偏移，确保压力与轧制力的准确传递，减少轧制过程中工作辊的变形，从而控制轧制钢板的板型。
1.2.3.如果轴承箱顶面的垂直度和平行度超差，那么压力和压制力的传递就不是作用于顶面和轴承孔的中心，这就影响了压力和轧制力的传递，加速易损件的磨损，破坏轧机自身的精度；顶面距中心950±0.1mm尺寸若有超差，有可能造成上支撑辊轴承箱的操作侧与传动侧两端压下量的不一致，轧制出的钢板就会产生厚薄不均的现象，严重影响板型质量。
1.3.轴承箱精度控制
对轴承箱备件进行上机前精密测量，保证其质量精度对提高轧机整体的精度、连续轧制的自动化控制都有着非常重要的积极意义。
轴承箱的精度控制包括：
1.3.1.支承辊与轴承箱的轴承孔的同轴度；
1.3.2.轴承箱的轴承孔中心到两侧的衬板装配面的平行度及对称度，
1.3.3.轴承箱顶面的垂直度和平行度（对于上支撑辊轴承箱而言）
2.测量方法
2.1.轴承箱测量步骤及方法
2.1.1.在现场布设一个测量平台，分别有两个1.5m高的水泥台作为测量观测台，两个水泥台相隔12m，中间放置轴承箱套的放置台；
2.1.2.将一起架设在左边的水泥台上，对轴承箱一侧的衬板装配面进行数据采集，每个衬板面采集5个点，模拟出平面。
2.1.3.在支承辊辊体表面上方与侧面进行数据采集，采集的点要尽量选取在没有磨损的边缘部位，模拟出辊体轴线。
2.1.4.采集上支承辊上表面板进行模拟建面。
2.1.5.将仪器搬站到右边的水泥台上，即轴承箱的另一侧，重复以上2至4的过程。
2.1.6.计算出辊体轴线到支承辊入口衬板间距及上表面间距，通过拟合得到的数据，判断轴承箱与辊子的同轴度、装配面的平行度及对称度、顶面的垂直度与水平度是否符合精度要求。
2.2.数据分析与误差计算
由于轴承箱的轴孔与支撑辊辊颈有间隙，大小为0.6至1.2mm之间，而放置支撑辊的平面与实际的大地水准面不平面，会导致两种误差，一种为操作侧与传动侧轴承箱与辊子的侧面不平行导致的计算误差，另一种为轴承箱放置不平导致模拟的中心线偏移，下面我们分别对这两种误差进行修正分析。
由于存在油膜间隙，会使得支撑辊辊颈与轴承孔有间隙，放置的时候会导致操作侧与传动侧轴承箱与辊子的侧面不平行：
很容易看出，它们的变化趋势是线性关系的，从上面的偏移关系可以得出的结论是中心线偏向出口，且操作侧偏向出口0.35mm，传动侧偏向出口0.60mm，这个数据会导致分析该套轴承箱精度的时候，得出轴承箱同轴度不好，精度不符合要求的结论。但通过修正，实际上，这套轴承箱的中心线偏量只有0.01mm及0.04mm，是符合精度要求。
4.结 论
轴承箱等单体设备精度校准方法是一种能有效、准确测量与计算轴承箱精度的方法，经过前期的多次实践，通过对热轧粗轧工作辊轴承箱、支撑辊轴承箱、精轧支撑辊轴承箱等多套轴承箱进行了精度校准，发现了轴承箱备件的精度问题，同时，根据数据对部分尺寸超标轴承箱进行了修磨处理，保证了上机前轴承箱的精度要求，收到了良好的效果和精度保证，弥补了之前对于此类备件无检测上机可能导致故障的弊端，保证轴承箱质量精度，对提高轧机整体的精度、连续轧制的自动化控制、板型质量控制都有着非常重要的积极意义。
参考文献：
[1]冯文灏 工业测量 武汉大学出版社 2004
[2]李广云 工业测量系统原理与应用 测绘出版社 2011
