SK125D立式車床工作臺靜壓改造

張輝專

摘要：本文主要闡述12.5米立車工作臺導軌靜壓改造，以提高工作臺運轉精度及承載能力，滿足公司大型水電產品生產加工工藝要求。

關鍵詞：立車;工作臺;靜壓改造;恒流量;檢測

前言

該設備是公司從俄羅斯進口的二手設備，因其長期使用及閑置，其工作臺運行精度及承載能力都無法滿足公司水電產品生產加工工藝的要求，為此必須對其進行靜壓改造以滿足生產加工工藝的需求。

正文

原設備主要參數和狀況

SK125D?12.5m雙柱重型立式車床為定梁式結構，設備總重量在500T以上。其中卡盤直徑達10米，重170T;工作臺液壓系統為毛細管節流動靜壓導軌。最大加工直徑12500mm，最大承重能力300T。

該立車工作臺靜壓系統原為毛細管接流，因毛細管接流式靜壓導軌存在調試困難，對油的清潔度要求高，油膜鋼度不理想，油容易發熱等不足。

工作臺導軌液壓系統靜壓改造

靜壓導軌油腔的改造 原工作臺靜壓導軌只有8個油腔，單個油腔的長度超過了2米，依據靜壓導軌設計原理明顯太少，難以保證工作臺上浮的均勻性和運行的平穩性，為此決定將其該為16個油腔。

油封的改造 將原動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，同時按原油封尺寸新增加加工8個，并按圖表2的位置在導軌上新加工安裝孔（4×8個M 8）和進油孔（8個M27×2）。

耐磨涂層的改造 在原油封坑邊緣處適當打磨深0.1–0.2mm，并加工3–4個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，并嚴格按其使用說明書工藝要求進行調配和涂抹耐磨涂層，然后用上導軌板合壓成型固化，最后按靜壓導軌密封要求進行刮研，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。

精密定量分油器：齒輪式8個頭，每頭流量≥5L/min? 2個。

保護方式：采用飛輪式以防止以外系統失壓。并在每個分油器上設置壓力繼電器或電接點壓力表隨時監控油腔壓力狀況。

系統冷卻：可利用原油冷卻器但必須先做試驗以確定完好。

導軌液壓系統靜壓改造設計

利用精濾油器以及多點齒輪分油器將從葉片泵輸出的壓力油單獨供應至每一個靜壓油腔，通過送入恒定流量潤滑油形成的液靜壓力將工作臺浮起并形成壓力油膜將工作臺和床身分開。油腔內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致的導軌研傷。當機床電源因故突然被切斷時，飛輪系自帶慣量會依靠慣性繼續向靜壓系統供油，使立車工作臺能在維持油腔壓浮起的情況下逐漸停止，防止導軌研傷。

壓力繼電器可在因精過濾器堵塞導致油腔壓力低于額定值時自動停止機床，起保護作用。

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舊件只作徹底清理檢查使用。

改造后的效果與特點

摩擦阻力小。由于采用純液體潤滑，工作臺和床身接觸表面的摩擦阻力小。此外采用N32號機械油的靜壓導軌，其起動摩擦系數僅約為5×10–4。較小的摩擦系數會減小由摩擦阻力造成的功率消耗，并提高傳動效率。

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

抗振性能好。工作臺運動平穩對于重型立式車床加工來說非常重要。

相對速度變化對油膜厚度和剛度影響較小。

低速運轉不“爬行”。

工作臺導軌起伏不定，采用靜壓可以得到部分補償。但底座導軌的起伏，恒流量系統無法補償。

結構較混合摩擦滑動導軌而言更復雜，需要一套可靠的供油裝置。

工作臺的安裝

將工作臺分段導軌清洗干凈，然后正確拼裝在安裝平臺上，仔細檢查導軌工作表面質量，看是否有嚴重碰傷或研傷痕跡。嚴格按該部件大修工藝要求檢查其各項精度，并記錄數據。要求刮研修復各超差項全面恢復其各項精度要求，并交檢。主要要求如下：

導軌對回轉主軸的垂直度為：0.03/1000mm。

導軌的切向直線度為：0.02/1000，全長：0.08mm。

導軌的徑向扭曲為：0.02/1000，全長：0.06/1000mm。

精度及驗收標準

按《SK125D驗收大綱》和該設備《使用說明書》的質量標準進行檢查和驗收。

主要幾何精度要求

工作臺端面跳動：0.05mm（φ8000mm直徑）;

工作臺徑向跳動：0.05mm（φ8000mm直徑）;

工作臺面水平度：0.04/1000mm（φ8000mm直徑）;

刀架對工作臺面的垂直度：0.04mm（φ1000mm直徑）;

刀桿滑枕移動對工作臺面的垂直度：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。

工作臺承載最大承重能力300T。

參考文獻

陳大先.機械設計手冊（第4版）[M].北京：化學工業出版社，2002.