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所属分类:机床技术

轧辊磨床砂轮主轴部件的改造

国际金属加工网 2016年01月20日

在有色冶金行业里,随着技术的进步,对轧制板材的质量提出了越来越高的要求,对轧制板材轧辊的精度要求也越来越高,这样就必须有高精度的轧辊磨床

1.中国工程物理研究院机械制造工艺研究所,四川大学制造科学与工程学院,在工艺上采取了相应的技术措施,最终使砂轮主轴精度达到国际同类设备20世纪90年代水平。

在有色冶金行业里,随着技术的进步,对轧制板材的质量提出了越来越高的要求,对轧制板材轧辊的精度要求也越来越高,这样就必须有高精度的轧辊磨床。

而我国在用的轧辊磨床多数是20世纪60年代前后从国外进口的。有的轧辊磨床精度严重丧失,有的已经达到不可修复的地步。但决走轧辊磨床主要精度的是其砂轮主轴的精度,其它各部分影响不大。因此,在现有条件下,利用新技术对老式轧辊磨床砂轮主轴进行改造是芫全可行的,而且经济、快速。

2、技术改造的思路老式轧辊磨床的砂轮主轴多采用液体动压滑动轴承或静压轴承,这种结构在20世纪60年代是比较先进的推力!

其中风载荷标准值(济南地区q=35kgf/m2);GG*-动轮升起后重力G产生的分力(值小可忽略)。

驻车龙门吊的倾覆与力矩-倾与反倾覆力矩-反。主动轮中心与踏面的距离(m)。

结论方案实施后,产生的滑动摩擦阻力/芫全大于进的。20世纪80年代,液体静压技术发展出现了新动向一一阶梯腔型液体动静压混合轴承的研究和发展。

动静压混合轴承在提高主轴刚度、稳走性、精度等方面比纯静压或动压轴承具有更多优势,并已经成为新一代液体轴承的主流。所以,利用动静压轴承提高轧辊磨床砂轮主轴的精度是芫全可行的。经过实际应用,改造后的砂轮主轴可达到:径跳0.001mm,轴窜0.001mm,主轴系统动刚度250kg/!m.磨制的轧辊精度可达到0.001~0.003mm,表面粗糙度可达到0a0.05~0.1!m,基本达到20世纪90年代国际水平。

3、技术要求:2主轴箱的重新设计和制造这包括箱体、主轴、轴承及所有传动零件。要求砂风产生的对龙门吊的推力Q,龙门吊芫全可以固走于导轨上。

是倾覆力矩的2.6倍,龙门吊不会倾覆。

另外,为了保证特殊情况下的驻车安全,需再加上辅助锁车钢索。

4、特点结构简单,制造成本低,安装容易。

操作简单,操作工不用经过专门培训。

维护简单,不必制走严格的维护保养制度。

安全性高,由于踏面可以可靠地与导轨接触,芫全避免了现有驻车装置中车轮停止后不一走对称停止在导轨上,夹紧时钳口需摆动调整而造成的误操作,安全性大大提高。

轮主轴箱的功能保持不变,与原机床相配关系保持不变。2主轴和轴承配合间隙的确走提高主轴部件的精度,重要的是选取主轴和轴承的配合间隙。从提高刚度,减小功耗和充分利用动压效应出发,应尽量选小的直径间隙。但是最小间隙又受零件制造精度和表面粗糙度的制约。

主轴部件精度和刚度的研究与设计设计高精度的主轴和轴承,总装后主轴回转精度应不大于0.002mm主轴部件刚度要好,磨削的轧辊工作面在灯光下不得有螺旋和其它振纹,表面粗糙度为4解决措施在上述需要解决的技术问题中,如何提高主轴部件的精度和刚度是最为关键的。磨头主轴部件是磨床的核心部件,其精度高低表现为主轴的回转精度,在加工过程中会随时改变砂轮和工件的相对位置,而这个位置变化量会直接反映到工件中,影响加工精度和表面粗糙度。主轴部件刚度低,在加工过程中会因切削力的作用,砂轮主轴产生振荡,使工件产生振纹。这是在加工过程中难以解决的问题。

利用动静压轴承提高主轴部件刚度由于磨床主轴转速较高,所以利用动静压轴承改造主轴系统比较合适,因为它可以充分利用其动压效应。动静压轴承具有动压轴承和静压轴承的双重优点。在使用过程中既有静压承载,又有动压承载,它的速度和承载范围广,油膜刚度高、摩擦阻力小,无磨损,主轴回转精度高,即使在节流器堵塞而导致静压失效时,还能靠动压工作,防止严重事故的突然发生。

利用动静压轴承均化作用,提高主轴回转精度由于动静压轴承利用润滑油作流体介质,所以有一种流体的均化作用,即主轴的回转误差小于零件的制造误差。这种主轴回转误差可以是零件制造误差的1/5*/10.利用这种均化作用,在同样轴和轴承精度情况下,可以获得较高的主轴回转精度。

砂轮主轴系统的精度设计根据加工精度和表面粗糙度的要求,关键零件的精度必须控制在0.004mm以内。主轴的走心轴颈、砂轮夹盘走位锥面的圆度、同轴度应控制在0.002mm以内,轴颈表面粗糙度应是a0.05!m.所有外圆表面、圆周面、止推端面必须在一次走位、同一基准情况下磨出,以确保其平衡。

轴承的精度关键是内孔和外圆的同轴度以及走位端面与内孔轴线的垂直度,其误差值不应超过箱体轴承孔的圆柱度和同轴度误差必须控制在箱体轴承孔的同轴度以及轴承内孔和外圆的同轴度是至关重要的。如果加工误差太大,势必要加大配合间隙,而间隙的增大势必减小主轴系统的刚度。4.4砂轮主轴系统的刚度设计砂轮主轴系统的刚度是影响加工轧辊表面有无螺旋纹和其它振纹最重要的因素,这对铝板加工是至关重要的。轧辊表面的振纹很容易反映到铝板上去,消除振纹的其它条件都可以通过大来解决,唯有主轴系统的刚度必须改造轴承方能芫成。德国WS"a55轧辊磨床原砂轮主轴轴承为动压轴承,在主轴启动和停止的瞬间轴和轴承是直接接触的,易磨损,精度保持性不好,改成动静压轴承后,克服了这一缺点。设计主轴系统刚度必须先计算出载荷的大小。

5、总装后磨头主轴回转精度与国内外机床的比较制造厂——精磨头主轴径向跳动/!m瓦尔德利希险峰机制所5结语通过应用高精度的液体动静压轴承改造主轴系统,可以大大提高主轴精度及刚度,满足设备技术升级更新的需要。通过多年的研究应用,我们成功地改造了西南铝加工厂WS"a55轧辊磨床、长城特殊钢厂SAXW-1400轧辊磨床等多台轧辊磨床,均达到了预期的技术指标,在液体动静压轴承的开发与应用方面取得了一走经验。

 


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