重型數(shù)控軋輥磨床頭架輔助起動(dòng)裝置的研究與應(yīng)用

武林，王福利

（齊重?cái)?shù)控裝備股份有限公司，黑龍江齊齊哈爾 161005）

0 引言

重型數(shù)控軋輥磨床RG300X50/260L-NC，是我公司自行研制開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，其采用先進(jìn)技術(shù)，具有同類(lèi)產(chǎn)品國(guó)際先進(jìn)水平，是一種高效、高精度、高可靠性的先進(jìn)設(shè)備。適用于磨削軋機(jī)上的工作輥和支承輥，以及造紙機(jī)上的軋輥和烘缸，橡膠、塑料的各種壓輥等。本臺(tái)機(jī)床為目前世界上較大規(guī)格的軋輥磨床，國(guó)內(nèi)尚未見(jiàn)其它企業(yè)有此規(guī)格產(chǎn)品。

重型數(shù)控軋輥磨床在加工工件時(shí)有兩種方法，一種方法是頭架和尾架兩頂尖頂住工件，另一種方法是一端用頭架卡緊工件，另一端用靜壓中心架來(lái)支承。當(dāng)用第二種方法加工工件時(shí)，只有頭架一個(gè)動(dòng)力來(lái)源，由于工件過(guò)重，初始起動(dòng)時(shí)慣性過(guò)大，所以頭架如何讓重型工件旋轉(zhuǎn)起來(lái)是個(gè)難題。當(dāng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)后液壓油就可以進(jìn)到中心架支撐瓦與工件形成的油腔中，這樣工件就可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)了。為了解決工件初始起動(dòng)難的問(wèn)題，我們研制了頭架驅(qū)動(dòng)輔助啟動(dòng)裝置，以克服重型工件啟動(dòng)時(shí)的初始慣性，此裝置的研制有效地解決了重型工件初始起動(dòng)慣性過(guò)大的難題。

1 結(jié)構(gòu)組成

圖1 頭架輔助起動(dòng)裝置零件組成圖

圖2 連接軸

重型數(shù)控軋輥磨床頭架輔助起動(dòng)裝置如圖1、圖2 所示。輔助起動(dòng)裝置利用棘輪機(jī)構(gòu)單方向起作用的原理，再加以動(dòng)力起到輔助的作用。交流變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)經(jīng)減速器1 是輔助起動(dòng)裝置的動(dòng)力來(lái)源，帶動(dòng)撥盤(pán)2 進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；撥盤(pán)2 帶動(dòng)連桿3 進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)；連桿3 帶動(dòng)連桿4 及棘爪5 進(jìn)行上下移動(dòng)；軸7 與軸10 固定在刀架箱體墻壁上，軸7 與軸10 的位置是經(jīng)過(guò)精確計(jì)算而確定的，使棘爪5 在連桿3、連桿4 及導(dǎo)向軸9 的作用下正好與大棘輪6 進(jìn)行嚙合，軸7 用于固定連桿4 的一端，來(lái)限制連桿的運(yùn)動(dòng)方向，軸10 上安裝軸7，軸7 用于限制棘爪5 的運(yùn)動(dòng)位置；撥盤(pán)8 用于連接導(dǎo)向軸9；連桿3、連桿4、棘爪5、撥盤(pán)8 通過(guò)鍵連接共同安裝在連接軸上（如圖2），連桿軸上的鍵槽的位置也是通過(guò)精確計(jì)算得出來(lái)的；棘輪6 用螺釘把合在主軸同步帶輪上。

2 應(yīng)用原理

當(dāng)數(shù)控磨床準(zhǔn)備起動(dòng)時(shí)，機(jī)床主軸電機(jī)與頭架輔助起動(dòng)裝置減速電機(jī)同時(shí)起動(dòng)，主軸電機(jī)起主導(dǎo)作用；輔助裝置減速電機(jī)起動(dòng)后連桿3 將帶動(dòng)棘爪5 準(zhǔn)確地與棘輪6 進(jìn)行嚙合，驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)后機(jī)床將正常使用，輔助裝置在電氣的控制下將停止使用。

此輔助裝置在機(jī)床正向起動(dòng)主軸時(shí)生效，反向啟動(dòng)主軸時(shí)不生效，當(dāng)機(jī)床主軸需要反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，首先進(jìn)行正轉(zhuǎn)起動(dòng)，正轉(zhuǎn)起動(dòng)后靜壓中心架即可有潤(rùn)滑油進(jìn)入工件與靜壓中心架形成的油腔中，產(chǎn)生油膜，然后機(jī)床進(jìn)行反向轉(zhuǎn)動(dòng)即可。

3 結(jié)語(yǔ)

重型數(shù)控軋輥磨床頭架輔助起動(dòng)裝置的研制與應(yīng)用通過(guò)了精確的分析論證，結(jié)合現(xiàn)代最先進(jìn)的加工工藝方法和嚴(yán)格的質(zhì)量控制，有效地保證了軋輥磨床在重載情況下主軸平穩(wěn)啟動(dòng)。有效地克服了啟動(dòng)時(shí)的初始慣性大的問(wèn)題，該數(shù)控軋輥磨床頭架輔助起動(dòng)裝置還可以防止皮帶傳動(dòng)過(guò)載、過(guò)早磨損以及電機(jī)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。重型數(shù)控軋輥磨床頭架輔助起動(dòng)裝置的成功研制與應(yīng)用，說(shuō)明了微小結(jié)構(gòu)的發(fā)明與制造同樣可以促進(jìn)我國(guó)裝備制造業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。

［1］現(xiàn)代實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)編委會(huì).現(xiàn)代實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

［2］孫靖民.機(jī)床結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)［M］.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1985.

［3］現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)手冊(cè)編委會(huì).現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)手冊(cè)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995.

［4］唐金松.簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1993.