本发明涉及冶金、机械行业生产无缝钢管的冷轧生产设备，更具体地说，涉及一种无缝钢管冷轧机主传动机构被动轴装置上机安装方法，特别是一种保证无缝钢管冷轧机主传动机构被动轴装置上机安装精度的方法，尤其适用于采用曲柄连杆结构被动轴装置整体上机在主传动机座平台上的精度安装作业。
背景技术：
1、无缝钢管是常见的冶金金属制品，无缝钢管冷轧技术因其轧制精度高、速度快、产能大、成材率高，易于生产组织与工艺技术调整等特点，目前已成为无缝钢管生产制造加工的主要方式。
2、无缝钢管冷轧生产设备根据轧辊数量分成两辊式、多辊式，其中两辊周期式冷轧管机因结构紧凑、轧制力大、产能高等特点，是应用最为广泛的无缝钢管冷轧机。通常两辊周期式冷轧管机主要由主传动机构、进给回转机构、轧制机构、旋转卡盘机构、床身机构、授(下)料机构、润滑机构、液压机构、电气控制系统等组成。
3、结合图2所示，主传动机构主要由机座3、带轮装置、减速装置、主动轴装置4、被动轴装置1、连杆5、6等部件组成；就其结构而言，机座3整体安装在混凝土基坑中，目前主传动机构按照其机座的安装位置可分为前置式或后置式两种形式。前置式布局就是主传动机构的机座3设置在轧制机构前侧，后置式布局就是机座3设置在轧制机构后侧，两者都能满足无缝钢管传动的需求，区别在于根据设备安装工位需要而设置。带轮装置安装在机座3一侧，由联轴器7与主电机相连；减速装置安装在带轮装置与机座之间，分别与带轮装置与主动轴装置4相连；主动轴装置4安装在机座3上(靠外侧部位)由联轴器7与减速装置连接，被动轴装置安装在机座上(靠内侧部位，紧邻轧制机构)，并通过安装在被动轴装置1两侧的左偏心齿轮11、右偏心齿轮12上的左右连杆5、6与轧制机构的工作机架2相连接。因此，被动轴装置4就是主传动机构唯一的动力输出组件，换而言之，主传动机构最终功能是由被动轴装置4带动工作机架有效运行。
4、无缝钢管冷轧制管时，主电机输出动力，带动带轮装置旋转，带轮装置将该旋转动力传递到减速装置，经减速装置减速后通过联轴器传递到主动轴装置，通过主动轴装置与被动轴装置的齿轮啮合运动，带动被动轴装置在机座内做旋转运动；此时安装在被动轴装置两侧偏心齿轮上的连杆一方面围绕连杆销做旋转运动(即自转)，另一方面在被动轴旋转作用下围绕被动轴主轴做旋转运动(即公转)，自转与公转共同旋转一周，就能带动工作机架在轧制机构机座内完成一个循环的水平往复运动；以此类推，被动轴装置无数次连续不断的旋转运动就是无缝钢管冷轧制管所需要的动力。因此，被动轴的运行精度及稳定性不仅影响到主传动机构的运行质量，更影响到整个冷轧制管的效能，故保证被动轴装置的运行精度是主传动机构乃至整台冷轧机的重要技术指标。
5、结合图1所示，被动轴装置1主要由左偏心齿轮11、右偏心齿轮(曲柄)12、滚动轴承14(双列短圆柱滚子轴承)、挡环15、支承环17、定位套16、平键18、连杆销19及定距环等组成(参见图1所示)。被动轴装置1的精度主要由离线工况下被动轴各组件的装配精度和上机在主传动机座平台上整套被动轴装置的安装精度所组成，两者缺一不可。
6、结合图2所示，被动轴装置上机安装就是将经离线工况下组装成型并经检验合格的被动轴装置1成套安装在冷轧机主传动机座3平台上，机座平台采用剖分式结构，在由底座和上盖组成，通过螺栓将被动轴装置1固定；其中被动轴装置1的滚动轴承安装在机座平台的剖分式圆孔中，滚动轴承14与机座平台圆孔间设置剖分式轴瓦21，避免对机座平台圆孔的磨损伤害；被动轴装置两侧偏心齿轮安置在机座平台两侧的型腔内，左右连杆5、6连接被动轴的左偏心齿轮11、右偏心齿轮12与工作机架2两侧(参见图2所示)。
7、就被动轴装置上机(安装在主传动机座平台上)精度而言，主要涉及滚动轴承与剖分式轴瓦的配合精度、被动轴装置在主传动机座平台上的轴向精度等两方面。
8、其中：
9、1)滚动轴承与剖分式轴瓦的配合精度，主要是轴瓦磨损变形产生，会直接影响到被动轴装置在主传动机座平台上的稳定性，通常需定期或定时更换剖分式轴瓦，保证滚动轴承与主传动机座平台间安装精度及稳定性。
10、2)被动轴装置在主传动机座平台上的轴向精度，就是整套被动轴装置在主传动机座平台上的轴向位移、偏离误差值；该误差值是由安装时轴向定位不准确所致，会造成被动轴安装后向一侧偏离，并在后续旋转运动时带动主动轴装置同步偏离，这是被动轴装置上机安装中的难点；目前被动轴装置上机安装时的轴向定位是依靠安装在被动轴装置主轴上滚动轴承与偏心齿轮间的挡环，通过其外侧轴径与机座平台圆孔中的两侧环形槽初步定位，然后通过两套滚动轴承内侧的调整定距环与机座平台圆孔轴肩实现精度定位。
11、生产实践中，被动轴装置上机安装的工序流程包括：领用(或准备)被动轴装置(线下安装成组件)→清理主传动机座平台→清理被动轴装置→采用起重机械悬吊被动轴装置于主传动机座平台上方→将被动轴装置整体安装在主传动机座平台上的剖分式台阶孔中→安装时将被动轴装置偏心齿轮内侧挡环定向插入主传动机座平台剖分式台阶孔两侧环形凹槽内→初步轴向定位→测量主传动机座平台剖分式孔端面(轴肩)与滚动轴承外圈内侧间距→配做调整定距环→安装调整定距环→清理接触面→起重机械安装机座平台上盖→紧固螺栓→检验齿轮啮合精度等。采用上述方法可以完成被动轴装置的上机安装作业，但存在一定的不足：
12、1)轴向定位精度不受控，易产生误差：目前被动轴装置的轴向定位由两侧挡环和两副调整定距环实现，挡环相对固定，且形状尺寸(厚度)不变，功能是防止滚动轴承外圈向外侧位移，起到轴向固定被动轴装置的作用。调整定距环位于两套滚动轴承外圈与机座平台台阶孔轴肩之间，起到防止滚动轴承向内位移的作用，故调整定距环的宽度就是轴向定位的关键点。就结构而言就是由外侧挡环和内侧调整定距环夹持滚动轴承，实现被动轴装置在机座平台剖分式孔中轴向定位的功能。由于被动轴装置齿轮、主轴等加工误差，上机安装时被动轴的中心线与机座平台上的轧制中心线会产生偏移，同时由于主传动机构的主动轴和被动轴装置采用斜齿，在啮合运动中肯定会有周期式往复状态的轴向位移，因此现有的定位方式不能精准的确定调整定距环的宽度，导致上机安装精度存在偏差。
13、2)安装作业方法不合理：从理论上说主传动机构主动轴与被动轴装置安装都以该冷轧机轧制中心线为基准，被动轴装置主定位，主动轴装置根据被动轴装置定位而调整(主动轴装置具有轴向微量游动功能)；但轧制中心线是一条虚拟的直线，以往设备安装时会设置轧制中心线(钢丝)，设备安全调试完工后会撤处轧制中心线(钢丝)。因此，在日常设备维护作业更换主传动机构主动轴和被动轴时，因条件限制无法设置轧制中心线，就以机座平台两侧端面为基准，通过校正被动轴偏心齿轮内侧平面与机座平台两侧端面的间距值实现轴向安装定位。该方式因设计基准、安装基准、使用基准不符，安装精度不受控。
14、3)调整定距环易变形、逃逸：现有的调整定距环是剖分式圆环结构，剖口一侧是直线，另一侧是斜线(斜口)，加工斜口的目的是便于导向安装，但是因调整定距环的功能是轴向定位，因此在被动轴装置高速运转时在轴向力的作用下出现弹跳，易发生变形、逃逸，直接影响到被动轴装置的轴向准确定位，是被动轴装置日常运行中的故障点，尤其是当轴向定位间隙偏大时，变形、逃逸现象尤为明显。
15、综上所述，无缝钢管冷轧机主传动机构被动轴装置上机安装作业的方法，并不能完全满足冷轧制管时主传动机构运行精度及稳定性的技术要求；尤其是近年来，企业开发生产市场亟需的高合金元素、高强度等新钢种无缝钢管，其抗变形力较普通钢种为大，冷轧制管时的载荷显著提升，连同被动轴装置在内的主传动机构所承受的载荷同步增强，被动轴装置的故障率和维修成本明显增多，主要故障点包括被动轴齿轮磨损加剧、滚动轴承破损失效、轴瓦磨损加剧且变形，究其原因都与被动轴装置整体上机安装时的精度，尤其是轴向安装位置与轧制中心线误差密切相关。因此，只有通过相应的技术改进，优化作业工序流程，提高被动轴装置整体上线的安装精度，才能满足无缝钢管冷轧制管的要求，降低设备维修成本与故障停机时间，进一步提升企业市场核心竞争力。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种无缝钢管冷轧机主传动机构被动轴装置上机安装方法，工艺设计合理、流程衔接紧凑、被动轴装置轴向定位精度高、稳定性好，作业便捷、防变形逃逸作用显著，在保证被动轴装置上机安装的精度的基础上，满足高合金元素、高强度新钢种无缝钢管冷轧制管的技术要求，安装质量受控稳定，实用高效，安全可靠。
2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、一种无缝钢管冷轧机主传动机构被动轴装置上机安装方法，包括以下步骤：
4、1)作业准备；
5、2)被动轴装置整体上机：将被动轴装置整体悬吊至主传动机构的机座上方进行初步预装和定位；
6、3)被动轴装置的轴向定位测定：以轧制中线为基准进行被动轴装置的轴向定位，并确定左调整定距、右调整定距环的宽度；
7、4)被动轴装置的轴向定位安装：配做并安装左调整定距环、右调整定距环，并对左调整定距环、右调整定距环的轴向定位精度进行测定；
8、5)安装精度检验；
9、6)机座合盖紧固。
10、优选的，所述步骤1)中，所述作业准备包括安全技术交底、现场安全防范措施落实、工装器具与物料准备、备件资材清理与图纸核对、改制调整定距环。
11、优选的，所述步骤1)中，所述调整定距环一侧的剖口为锐角企口，所述调整定距环在加工时预留加工余量。
12、优选的，所述加工余量为2～3mm。
13、优选的，所述步骤2)中，所述被动轴装置整体上机进一步包括：
14、2.1)上机准备；
15、2.2)安装轴瓦，将剖分式轴瓦安装在机座平台台阶孔与上盖台阶孔中；
16、2.3)悬吊上机，将整套被动轴装置提升转运到主传动机构的机座平台正上方；
17、2.4)上机初步预装，调整被动轴装置与主传动机构的机座平台台阶孔的位置，使被动轴装置左偏心齿轮与右偏心齿轮内侧的挡环嵌入机座平台沉孔两侧的环形槽内，滚动轴承外圆周面与轴瓦内圆周面贴合；
18、2.5)被动轴装置初步定位，将被动轴装置以机座平台沉孔为基础至少旋转一圈进行轴向初步定位，并保证被动轴装置的左偏心齿轮与右偏心齿轮因重力处于最下端。
19、优选的，所述步骤3)中，所述被动轴装置的轴向定位测定进一步包括：
20、3.1)确定轧制中心线，采用激光测距仪从无缝钢管冷轧机原始基准形成激光束，标定轧制中心线；
21、3.2)轴向位置测定，根据激光束所标定的轧制中心线，测量被动轴装置左偏心齿轮、右偏心齿轮内侧端面与轧制中心线的实际间距值l1、l2以及被动轴装置左偏心齿轮与右偏心齿轮内侧面之间的距离l，并判断被动轴装置的偏移方向及偏移量；
22、3.3)轴向位置校正，根据l1、l2的实测值进行轴向纠偏校正，确保被动轴装置左偏心齿轮与右偏心齿轮内侧面之间的距离l＝l1+l2，且l1≈l2,且误差值不超过1.0mm；
23、3.4)确定调整定距环宽度值，对轴向纠偏后的被动轴装置进行轴向测定，获取被动轴装置左偏心齿轮、右偏心齿轮内侧面与机座平台两侧面的间距值b1、b2，并以轧制中心线为基准计算左滚动轴承、右滚动轴承与机座平台台阶孔轴肩的间距值a1、a2，其中a1＝(l-l3)/2-b1-c-d，a2＝(l-l3)/2-b2-c-d，l3为主传动机构机座平台安装被动轴装置剖分式轴瓦间台阶孔轴肩的宽度值，c为挡环宽度值，d为滚动轴承外圈宽度值，a1、a2即为左偏心齿轮、右偏心齿轮用调整定距环宽度值。
24、优选的，所述步骤3.2)中，在所述纠偏校正时根据偏移方向、偏移量进行校正，当l1＞l2时，说明被动轴装置向左侧偏移，偏移量为l1-1/2l；当l1＜l2则表示被动轴装置向右侧偏移，偏移量为l2-1/2l。
25、优选的，所述步骤3.3)中，将被动轴装置悬吊时，所述滚动轴承与轴瓦间隙为2～5mm。
26、优选的，所述步骤4)中，所述被动轴装置的轴向定位安装进一步包括：
27、4.1)配做左调整定距环、右调整定距环，根据所述步骤3)获取的a1、a2进行磨床精度加工，确保所加工的调整定位环宽度值的误差值≤0.05mm；
28、4.2)安装轴向定位元件，将精度加工后的调整定位环分别安装在对应的机座平台台阶孔轴肩与滚动轴承之间，并确保安装到位；
29、4.3)调整定位环轴向定位精度测定，采用0.02～0.05mm的塞尺测量调整定距环两侧与滚动轴承及机座平台台阶孔轴肩的间隙值，确保间隙值均不大于0.05mm。
30、优选的，所述步骤5)中，所述安装精度检验进一步包括：
31、5.1)轴向定位精度检验，采用激光测距仪检测左偏心齿轮、右偏心齿轮内侧面与轧制中心线的间距值，间距值误差以≤1.0mm为准；
32、5.2)径向安装精度检验，采用0.02～0.05mm的塞尺分别检验滚动轴承与轴瓦、轴瓦与机座平台台阶沉孔的接触面贴合状况，确保间隙值≤0.05mm。
33、优选的，所述步骤6)中，所述机座合盖紧固进一步包括清理作业面、清理与机座平台及被动轴装置的接触面、机座平台上盖悬吊及安装紧固、清理作业现场。
34、本发明所提供的一种无缝钢管冷轧机主传动机构被动轴装置上机安装方法，具有以下几点有益效果：
35、1)本发明针对现有两辊周期式无缝钢管冷轧机主传动机构运行维护作业方式的技术进行改进，由被动轴装置整体上机、轴向定位测定、轴向定位安装、机座合盖紧固等四个主体工序与作业准备、安装精度检验等两个辅助工序组成，工艺设计合理、流程衔接紧凑、被动轴装置轴向定位精度高、稳定性好，作业便捷、防变形逃逸作用显著；
36、2)本发明以轧制中心线为基准，由在线测量与计算模型测定调整定距环的宽度值，提高了轴向定位的精度，轴向定位误差值≤1.0mm，保证被动轴装置整体上机安装精度符合冷轧制管的技术要求；
37、3)本发明在保证被动轴装置上机安装的精度的基础上，满足高合金元素、高强度新钢种无缝钢管冷轧制管的技术要求，安装质量受控稳定，实用高效，安全可靠；
38、4)本发明优化调整定距环的结构，采用企口形状在满足安装导向功能的基础上，提高轴向载荷作用下的稳定性，防止变形逃逸作用良好；
39、5)本发明所采用的测量计算模型设计合理，作业便捷，对作业人员的经验技能要求不高，便于标准化作业，实用高效；
40、6)本发明有效的提升主传动机构运行精度及稳定性，被动轴装置运行故障明显减少，使用寿命与运行质量得到有效的保证，降低了设备故障停机时间和维修资源消耗，具有一定的消故降本促生产作用；
41、7)适用于多型号两辊周期式冷轧管机被动轴装置上机安装的技术要求，安装精度高，满足各钢种规格无缝钢管冷轧制管需求，可复制、可应用，促进了企业市场核心竞争力；
42、8)本发明的通用性强，对两辊周期式无缝钢管冷轧机主传动机构的技术改进，具有一定的借鉴、应用价值。
1.一种无缝钢管冷轧机主传动机构被动轴装置上机安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的无缝钢管冷轧机主传动机构被动轴装置上机安装方法，其特征在于：所述步骤1)中，所述作业准备包括安全技术交底、现场安全防范措施落实、工装器具与物料准备、备件资材清理与图纸核对、改制调整定距环。
3.根据权利要求2所述的无缝钢管冷轧机主传动机构被动轴装置上机安装方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述调整定距环一侧的剖口为锐角企口，所述调整定距环在加工时预留加工余量。
4.根据权利要求3所述的无缝钢管冷轧机主传动机构被动轴装置上机安装方法，其特征在于，所述加工余量为2～3mm。
5.根据权利要求1所述的无缝钢管冷轧机主传动机构被动轴装置上机安装方法，其特征在于，所述步骤2)中，所述被动轴装置整体上机进一步包括：
6.根据权利要求1所述的无缝钢管冷轧机主传动机构被动轴装置上机安装方法，其特征在于，所述步骤3)中，所述被动轴装置的轴向定位测定进一步包括：
7.根据权利要求6所述的无缝钢管冷轧机主传动机构被动轴装置上机安装方法，其特征在于，所述步骤3.2)中，在所述纠偏校正时根据偏移方向、偏移量进行校正，当l1＞l2时，说明被动轴装置向左侧偏移，偏移量为l1-1/2l；当l1＜l2则表示被动轴装置向右侧偏移，偏移量为l2-1/2l。
8.根据权利要求6所述的无缝钢管冷轧机主传动机构被动轴装置上机安装方法，其特征在于，所述步骤3.3)中，将被动轴装置悬吊时，所述滚动轴承与轴瓦间隙为2～5mm。
9.根据权利要求6所述的无缝钢管冷轧机主传动机构被动轴装置上机安装方法，其特征在于，所述步骤4)中，所述被动轴装置的轴向定位安装进一步包括：
10.根据权利要求1所述的无缝钢管冷轧机主传动机构被动轴装置上机安装方法，其特征在于，所述步骤5)中，所述安装精度检验进一步包括：
11.根据权利要求1所述的无缝钢管冷轧机主传动机构被动轴装置上机安装方法，其特征在于：所述步骤6)中，所述机座合盖紧固进一步包括清理作业面、清理与机座平台及被动轴装置的接触面、机座平台上盖悬吊及安装紧固、清理作业现场。
