鑄造機油缸垂直度的檢測方法

梁漢興

摘要：本文對鑄造機油缸垂直度檢測方法進行研究，能充實設備安裝中關于垂直度檢測方法，提高動態設備垂直度檢測精度。

關鍵詞：直冷式鑄造機;垂直度;檢測方法

引言

本文以ALmex和Wagstaff 60t圓錠/扁錠鋁合金鑄造機為例，論述直冷式鑄造機液壓缸垂直度的檢測方法。

1.液壓缸垂直度對于鑄造機的重要性

作為直冷式鑄造機，液壓缸的垂直度關系到引錠機和結晶平臺和接合，關系到鑄造機在鑄造過程的穩定狀態，是鑄造機制造和安裝水平的一個重要衡量指標。

2.液壓缸垂直度檢測的難度

由于這兩種鑄造機具有很高的制造安裝精度，就鑄造缸而言，其安裝的垂直精度在±1mm/8.8m（即鑄造缸在8.8m行程內，垂直偏差±1mm），這就要求檢測方法的精確和嚴謹，常規方法是沒辦法檢測出來的，由于鑄造缸具有較長行程，激光儀也沒法精確投射，故檢測難度較大。

3.液壓缸垂直度檢測方法

3.1 雙線錘測定法

該方法操作步驟較為繁瑣，但容易得出量值，準備工器具有Φ400×450mm（參考規格）油桶兩個、44kg（重量可略重）重錘兩個、Φ0.5mm高碳鋼絲20m、廢機油15L、導電式微分頭1把。

安裝于鑄造油缸頂部的扭矩變矩器下端有預留檢測油缸垂直度的兩顆螺釘，可將高碳鋼絲緊緊纏繞（不少于3圈）在螺釘上，然后將螺釘擰入預留螺絲孔。兩根高碳鋼絲垂線與鑄造油缸中心線布置成90°，下端各綁44kg重錘，使重錘完全浸泡在盛有機油的油桶內，要求重錘不碰到油桶內壁，檢查高碳鋼絲是否被重錘拉直，如果沒拉直，檢查鋼絲和重錘有無碰到別的障礙物或重錘重量不足，完成后，利用導電式微分頭測量每根垂線上下兩點與鑄造油缸活塞外表面間的垂直距離。

該方法優點：可以保證鑄造油缸在不受其他外力情況下測定，得出的數值比較精確;缺點：測量過程比較繁瑣，大多耗時1天，操作不方便（人要在吊籠內測量），由于測量的是油缸活塞表面到高碳鋼絲的距離，而非油缸中心線到高碳鋼絲的距離，故得出的數值不是真實垂直度，但是已經接近實際值。

3.2 雙線錘觀測法

該方法具有較強的可操作性，結果結果比較直觀，準備工器具有5cm等邊角鋼200mm、BX1-500電焊機1臺、J322焊條3根、電焊面罩1把、Φ400×450mm（參考規格）油桶兩個、44kg（重量可略重）重錘兩個、Φ0.5mm高碳鋼絲20m、Φ3mm麻花鉆一根、GBM10RE電鉆一把、廢機油15L、1.5寸鍍鋅鋼管7m。

將角鋼對半切割，在兩段角鋼邊寬中心位置各鉆Φ3mm圓孔，用角磨機將毛刺打磨干凈，鑄造油缸頂板平臺對角位置將兩角鋼點焊上去。兩根高碳鋼絲垂線與鑄造油缸中心線布置成90°，下端各綁44kg重錘，使重錘完全浸泡在盛有廢機油的油桶內，要求重錘不碰到油桶內壁，檢查高碳鋼絲是否被重錘拉直，如果沒拉直，檢查鋼絲和重錘有無碰到別的障礙物或重錘重量是否滿足，高碳鋼絲上端綁扎在鍍鋅鋼管后，頂板平臺升起至齊平鑄井口，雙高碳鋼絲穿過角鋼Φ3mm圓孔圓心位置（通過調整鍍鋅鋼管位置達到），完成后，安排一人站在頂板平臺上，隨之緩慢下行，過程中觀察線錘及角鋼內孔情況，當頂板平臺下降至最低位置時，觀察雙線錘是否在圓孔內（有無相碰），以判斷液壓缸垂直度是否超出目標值±1mm/8.8m。

該方法優點：可操作性強，結果直觀;缺點：液壓缸由于承載頂板平臺重量，故得出結果不是鑄造油缸空載垂直度，一旦出現目標值超出范圍，就需要再測空載值。

3.3單線錘測定法

該方法類似于雙線錘觀測法，結果直觀，可以得出比較準確數值，準備工器具有5cm等邊角鋼5m、BX1-500電焊機1臺、J422焊條5kg、電焊面罩1把、Φ400×450mm（參考規格）油桶兩個、44kg（重量可略重）重錘1個、Φ2.2mm高碳鋼絲12m、廢機油15L、1.25寸鍍鋅鋼管4m一根、22211EK+H311軸承一個、Φ42.4×Φ50×50mm軸套1個、δ6×100mm鋼板200mm、M10×45螺栓、17呆扳手1把、M10絲錐一根、絲錐扳手1把、GBM10RE電鉆一把、Φ8.5麻花鉆1根、圓規1把、502膠水一支、A4紙“同心圓”。

在鑄井上方安裝一簡易支撐架，將鋼套套入鍍鋅管中間位置，點焊固定，軸承裝到軸套上，軸承內圈與軸套點焊固定，將裝配好的鍍鋅管架于支撐架上，高碳鋼絲在軸承外圈環形油槽上纏繞兩圈（剛好將油槽充填滿，可以控制鋼絲跑位），如圖示將加工好的“防鋼絲跑位裝置”焊接，將螺栓擰入至δ6mm鋼板距鋼絲0.5～1mm位置，高碳鋼絲下端綁扎重錘（注意要將重錘下端磨尖細），上端使用鉸接流槽電馬達驅動，注意要將電馬達的限位裝置暫時拆除，找出鑄造油缸頂部圓心位置并將事先打印好的同心圓（CAD繪制Φ0.25mm、Φ0.5mm、Φ1mm、Φ1.5mm同心圓，1：1比例打印，線寬為0.05mm）平整粘貼，注意找準圓心位置，將鑄造機升起至頂部與鑄井持平，運行鉸接流槽電馬達，校準使重錘尾部尖端對準鑄造機頂部圓心，記錄此時重錘方向（在重錘和鑄造油缸頂盤上畫線對準方向），完畢后，鑄造機下行至最低位置，鉸接流槽電馬達驅動重錘緩慢下放，待重錘尾部尖端與鑄造油缸頂部距離約1mm時停電馬達，觀察并調整重錘方向，待重錘穩定時利用游標卡尺測定鑄造油缸中心位置與重錘尾部尖端距離，并記錄。

該方法優點確保鑄造油缸在不受其他外力情況下測定，得出的數值比較精確也比較直觀，缺點：準備工作較多。

4.結語

本文通過對直冷式鑄造機液壓缸垂直度檢測方法的論述，著重點在于論述動態設備垂直度檢測方法，其中雙線錘觀測法和單線錘測定法比較合理，但如果在設備安裝精度和制造水平很高，檢測者對于結果有充分的信心的情況下，使用雙線錘測定法可以得到垂直度精確數值，然后根據各點數值利用計算機繪制出液壓缸中心線和上部點位，就可以得出很精準數值，以上三種方法對在設備安裝、驗收階段的垂直度檢測具有較強參考價值。

參考文獻：

[1]? ALmex 60t鋁合金鑄造機安裝手冊。

[2]? Wagstaff 60t鋁合金鑄造機安裝手冊。

[3]? 中國計量測試學會 一級注冊計量師基礎知識及專業實務（上下冊）第3版? ?出版日期：2013-02-01? ?中國計量出版社。