SK125D立式車床工作臺(tái)靜壓改造

張輝專

摘要：本文主要闡述12.5米立車工作臺(tái)導(dǎo)軌靜壓改造，以提高工作臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)精度及承載能力，滿足公司大型水電產(chǎn)品生產(chǎn)加工工藝要求。

關(guān)鍵詞：立車;工作臺(tái);靜壓改造;恒流量;檢測

前言

該設(shè)備是公司從俄羅斯進(jìn)口的二手設(shè)備，因其長期使用及閑置，其工作臺(tái)運(yùn)行精度及承載能力都無法滿足公司水電產(chǎn)品生產(chǎn)加工工藝的要求，為此必須對(duì)其進(jìn)行靜壓改造以滿足生產(chǎn)加工工藝的需求。

正文

原設(shè)備主要參數(shù)和狀況

SK125D?12.5m雙柱重型立式車床為定梁式結(jié)構(gòu)，設(shè)備總重量在500T以上。其中卡盤直徑達(dá)10米，重170T;工作臺(tái)液壓系統(tǒng)為毛細(xì)管節(jié)流動(dòng)靜壓導(dǎo)軌。最大加工直徑12500mm，最大承重能力300T。

該立車工作臺(tái)靜壓系統(tǒng)原為毛細(xì)管接流，因毛細(xì)管接流式靜壓導(dǎo)軌存在調(diào)試?yán)щy，對(duì)油的清潔度要求高，油膜鋼度不理想，油容易發(fā)熱等不足。

工作臺(tái)導(dǎo)軌液壓系統(tǒng)靜壓改造

靜壓導(dǎo)軌油腔的改造 原工作臺(tái)靜壓導(dǎo)軌只有8個(gè)油腔，單個(gè)油腔的長度超過了2米，依據(jù)靜壓導(dǎo)軌設(shè)計(jì)原理明顯太少，難以保證工作臺(tái)上浮的均勻性和運(yùn)行的平穩(wěn)性，為此決定將其該為16個(gè)油腔。

油封的改造 將原動(dòng)壓油隙封油板全部拆除改用耐磨涂層做油封，原油腔油封保留底座更換損壞的密封板，同時(shí)按原油封尺寸新增加加工8個(gè)，并按圖表2的位置在導(dǎo)軌上新加工安裝孔（4×8個(gè)M 8）和進(jìn)油孔（8個(gè)M27×2）。

耐磨涂層的改造 在原油封坑邊緣處適當(dāng)打磨深0.1–0.2mm，并加工3–4個(gè)φ2mm深5–10mm的小孔，將原表面拉毛，以提高其耐磨涂層附著力。特別注意加工完后表面必須清洗干凈，不得有任何油污和雜質(zhì)，并嚴(yán)格按其使用說明書工藝要求進(jìn)行調(diào)配和涂抹耐磨涂層，然后用上導(dǎo)軌板合壓成型固化，最后按靜壓導(dǎo)軌密封要求進(jìn)行刮研，要求密合度0.03mm塞尺不入（只許凹）。

主要元器件的選用

主油泵：葉片泵? 流量≥150L/min 壓力≥6.3MPa? 1臺(tái)。

精密定量分油器：齒輪式8個(gè)頭，每頭流量≥5L/min? 2個(gè)。

保護(hù)方式：采用飛輪式以防止以外系統(tǒng)失壓。并在每個(gè)分油器上設(shè)置壓力繼電器或電接點(diǎn)壓力表隨時(shí)監(jiān)控油腔壓力狀況。

系統(tǒng)冷卻：可利用原油冷卻器但必須先做試驗(yàn)以確定完好。

導(dǎo)軌液壓系統(tǒng)靜壓改造設(shè)計(jì)

利用精濾油器以及多點(diǎn)齒輪分油器將從葉片泵輸出的壓力油單獨(dú)供應(yīng)至每一個(gè)靜壓油腔，通過送入恒定流量潤滑油形成的液靜壓力將工作臺(tái)浮起并形成壓力油膜將工作臺(tái)和床身分開。油腔內(nèi)的潤滑油則通過間隙從四周封油面流出。

飛輪的目的是防止因停電所導(dǎo)致的導(dǎo)軌研傷。當(dāng)機(jī)床電源因故突然被切斷時(shí)，飛輪系自帶慣量會(huì)依靠慣性繼續(xù)向靜壓系統(tǒng)供油，使立車工作臺(tái)能在維持油腔壓浮起的情況下逐漸停止，防止導(dǎo)軌研傷。

壓力繼電器可在因精過濾器堵塞導(dǎo)致油腔壓力低于額定值時(shí)自動(dòng)停止機(jī)床，起保護(hù)作用。

冷卻器的作用是把液壓油的溫度控制在30℃左右，冷卻器部分原為系統(tǒng)舊件只作徹底清理檢查使用。

改造后的效果與特點(diǎn)

摩擦阻力小。由于采用純液體潤滑，工作臺(tái)和床身接觸表面的摩擦阻力小。此外采用N32號(hào)機(jī)械油的靜壓導(dǎo)軌，其起動(dòng)摩擦系數(shù)僅約為5×10–4。較小的摩擦系數(shù)會(huì)減小由摩擦阻力造成的功率消耗，并提高傳動(dòng)效率。

使用壽命長。工作臺(tái)和床身的接觸表面被一層壓力油膜所隔開，金屬不會(huì)直接接觸。機(jī)床不論是長期正常工作還是頻繁的啟動(dòng)、停止，接觸表面都不會(huì)發(fā)生磨損，精度能被長期保持。

抗振性能好。工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)對(duì)于重型立式車床加工來說非常重要。

相對(duì)速度變化對(duì)油膜厚度和剛度影響較小。

低速運(yùn)轉(zhuǎn)不“爬行”。

工作臺(tái)導(dǎo)軌起伏不定，采用靜壓可以得到部分補(bǔ)償。但底座導(dǎo)軌的起伏，恒流量系統(tǒng)無法補(bǔ)償。

結(jié)構(gòu)較混合摩擦滑動(dòng)導(dǎo)軌而言更復(fù)雜，需要一套可靠的供油裝置。

工作臺(tái)的安裝

將工作臺(tái)分段導(dǎo)軌清洗干凈，然后正確拼裝在安裝平臺(tái)上，仔細(xì)檢查導(dǎo)軌工作表面質(zhì)量，看是否有嚴(yán)重碰傷或研傷痕跡。嚴(yán)格按該部件大修工藝要求檢查其各項(xiàng)精度，并記錄數(shù)據(jù)。要求刮研修復(fù)各超差項(xiàng)全面恢復(fù)其各項(xiàng)精度要求，并交檢。主要要求如下：

導(dǎo)軌對(duì)回轉(zhuǎn)主軸的垂直度為：0.03/1000mm。

導(dǎo)軌的切向直線度為：0.02/1000，全長：0.08mm。

導(dǎo)軌的徑向扭曲為：0.02/1000，全長：0.06/1000mm。

精度及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

按《SK125D驗(yàn)收大綱》和該設(shè)備《使用說明書》的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查和驗(yàn)收。

主要幾何精度要求

工作臺(tái)端面跳動(dòng)：0.05mm（φ8000mm直徑）;

工作臺(tái)徑向跳動(dòng)：0.05mm（φ8000mm直徑）;

工作臺(tái)面水平度：0.04/1000mm（φ8000mm直徑）;

刀架對(duì)工作臺(tái)面的垂直度：0.04mm（φ1000mm直徑）;

刀桿滑枕移動(dòng)對(duì)工作臺(tái)面的垂直度：橫向0.012/300mm;縱向0.018/300mm。

主要精加工精度要求（鑄件或鋼件）

橢圓度：0.05mm（直徑φ4000mm）;

圓錐度和圓柱度：0.10mm（滑枕全長3370mm）;

表面粗糙度：平面和圓柱面Ra3.2μm;圓錐面和圓弧面Ra12.5μm。

工作臺(tái)承載最大承重能力300T。

參考文獻(xiàn)

陳大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（第4版）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.