『壹』 液体静压轴承的工作原理
液体静压轴承从起动到停止始终在液体润滑下工作,所以没有磨损,使用寿命长,起动功率小,在极低(甚至为零)的速度下也能应用。供油压力恒定系统的液体静压轴承和轴瓦的构造。外部供给的压力油通过补偿元件后从供油压力降至油腔压力,再通过封油面与轴颈间的间隙从油腔压力降至环境压力。多数轴承在轴不受外力时,轴颈与轴承孔同心,各油腔的间隙、流量、压力均相等,这称为设计状态。当轴受外力时轴颈位移,各油腔的平均间隙、流量、压力均发生变化,这时轴承外力与各油腔油膜力的向量和相平衡。补偿元件起自动调节油腔压力和补偿流量的作用,其补偿性能会影响轴承的承载能力、油膜刚度等。
供油压力恒定系统中的补偿元件称为节流器,常见的有毛细管节流器、小孔节流器、滑阀节流器、薄膜节流器等多种。供油流量恒定系统中的补偿元件有定量泵和定量阀。补偿元件不同,轴承载荷-位移性能也不同。由于轴的旋转,在轴承封油面上有液体动压力产生,有利于提高轴承的承载能力。这种现象称为动压效应,速度越高,动压效应也越显著。
『贰』 什么是空气静压轴承
静压轴承,滑动轴承的一种,是利用压力泵将压力润滑剂强行泵入轴承和轴之间的微小间隙的滑动轴承。属于按润滑性质分非完全流体润滑滑动轴承、完全流体润滑滑动轴承、无润滑滑动轴承中的完全流体润滑轴承的一种,另一种完全流体润滑轴承为动压轴承,特点是在任何轴的转速下具有极高的旋转精度和高的承载能力,但和动压轴承相比缺点是需要一套完善的外部油泵系统。按润滑剂的种类可以分为两类,一类的液体静压轴承,主要是使用油为润滑剂,另一类是气体静压轴承,使用的是气体作润滑剂,主要是使用空气作为润滑剂,使用多的为液体静压轴承,空气静压轴承使用范围较小。主要使用在极高转速的机构上,如陀螺仪。
结构上的润滑系统由油箱,润滑泵,过滤器,溢流阀,安全阀,蓄能器,节流器,油腔,封油面等。
使用范围为经常需要在低速运行而又要求承载能力高,旋转要求精度高,高转速的领域。如各种重型机床,以及高精度的机 床。
『叁』 液体静压轴承都有什么设计准则
设计液体静压轴承时应根据要求性能进行优化,如要求承载能力最大,油膜刚度最大,位移最小,功耗最少等。为增大轴承的动压效应和减少流量,液体静压轴承的封油面宜适当取宽些;为提高轴承的油膜刚度,轴承间隙宜适当取小些;轴承的温升、流量与供油压力成正比,泵功耗与供油压力的平方成正比,故在满足承载能力的前提下供油压力不宜过高。设计状态下的油腔压力与供油压力之比称为压力比。它是影响轴承性能的重要参数,可根据对承载能力、油膜刚度和位移等不同要求选取。按设计状态下油膜刚度最大的原则选取时,压力比为:毛细管节流器0.5,小孔节流器0.586。润滑油粘度应根据轴承的摩擦功耗和泵功耗之和为最小的原则选取。对于中等以下速度的轴承,摩擦功耗与泵功耗之比为1~3时,总功耗为最小。
『肆』 撞砂轮造成磨床横向进给手柄抱死怎么修
概要:数控外圆成型磨床砂轮主轴轴承“抱死”故障原因,采取各种措施保持轴承轴颈外表面与轴承内表面的间隙均匀,保持液体静压轴承内腔的液阻,建立液体静压轴承压力,用扩大进油口的方法,或将静压轴承端面和底面同时去除相同余量(封油面磨损量),解决因磨损引起的油腔压力不够的问题。
一、故障:
我厂有一台西班牙达诺巴特(DANOBT)数控外圆成型磨床。型号H9-3000-A2R,西门子810D控制系统。砂轮主轴轴承是静压轴承。使用中出现了主轴“抱死”的故障。按原理分析,怀疑过滤器损坏,导致坚硬异物进入油腔,将油腔边缘刮出浅槽。致使油腔内部压力油严重泄漏,从而使压力减小,主轴受力不均衡,偏向压力小的油腔。高速旋转的主轴与静压轴承发生摩擦,导致主轴烧伤与抱死。
二、故障可能原因:
1)砂轮运转过程中,因外力碰撞或突然断电,使得轴颈与轴承发生干磨导致轴承磨损,承载能力下降。
2)异物将进油小孔节流器堵塞或油腔的封油面因异物被刮开,液阻减少,导致轴承内部的压力消失,轴承的承载能力下降外部载荷将轴颈推向轴承一边,造成轴承被研。
3)主轴供油路失压或油箱缺油而导致供油不足,主轴轴承内部出现缺油现象。
4)油品不对或油已失效,使得主轴不能正常浮起而导致磨损。
经解体检查轴承与轴颈有明显干磨现象,油腔封油面被磨封油面上粘有异物。说明在供油压力正常的情况下,轴颈没有正常浮起或受载时轴颈和轴承之间油膜刚度不够,导致轴承与轴颈相互磨损。在封油面和回油槽上发现异物说明进油孔曾有堵塞现象。
经检测,发现轴颈磨损很少,轴承封油面被磨去一个较深的沟槽,里面铜末较多。由于磨损,导致轴承与轴颈间隙扩大,使得主轴在正常油压下无法浮起。
三、修复:
1)修复方案
(1)用煤油将轴承和轴颈清洗干净;
(2)对轴承进油孔进行彻底清洗;
(3)将轴承端面及底面同时去除相同余量(即封油面磨损量);
(4)调节上下进油口孔径大小,保证主轴浮起0.02mm;
(5)更换主轴液压油和过滤纸,清洗油缸和各进出油管,以防杂质停留在液压系统中。
2)方案实施
(1)先将主轴轴颈清洗并在表面进行抛光处理;
(2)用精密车床将轴承的端面和底面同时去除相同余量,用刮刀轻轻刮掉毛刺,洗掉轴承内表面的铜末,使表面与原密封面高度一致;
(3)用一系列直径0.8~1.5mm的钻头,经重复实验扩大承载部位进油孔孔径,同时调节节流阀以确保适当的供油压力并打表检测,保证主轴浮起0.02mm,使轴承与轴颈之间重新建立较强的刚度油膜;
(4)将轴承装入机床;
(5)更换主轴液压油和过滤纸,对油缸进行彻底清洗和擦拭,将各进出油管拆下进行逐个清洗,更换老化严重的油管。
四、实施效果及建议:
1、效果
采取以上措施对轴承进行修复后,主轴能正常浮起,不再出现主轴轴承“抱死”现象,设备运转正常。
2、建议
对设备的正常维护保养至关重要,一定要按照设备安全操作规程做好每项工作,对液压油要定期检查,发现问题及时解决,认真做好交接班记录,保证设备的利用率。
『伍』 数控机床主轴维修有哪些方式方法
主轴轴承是电主轴的核心支撑,也是电主轴的主要热源之一。当前高速电主轴,大多数采用角接触陶瓷球轴承。因为陶瓷球轴承具有以下特点:
①由于滚珠重量轻,离心力小,动摩擦力矩小。
②因温升引起的热膨胀小,使轴承的预紧力稳定。昆山朗鑫威机电设备,东莞苏州两大维修中心 十五年主轴伺服电机维修经验
③弹性变形量小,刚度高,寿命长。由于电主轴的运转速度高,因此对主轴轴承的动态、热态性能有严格要求。合理的预紧力,良好而充分的润滑是保证主轴正常运转的必要条件。
采用油雾润滑,雾化发生器进气压为0.25~0.3MPa,选用20#透平油,油滴速度控制在80~100滴/min。润滑油雾在充分润滑轴承的同时,还带走了大量的热量。前后轴承的润滑油分配是非常重要的问题,必须加以严格控制。进气口截面大于前后喷油口截面的总和,排气应顺畅,各喷油小孔的喷射角与轴线呈15o夹角,使油雾直接喷入轴承工作区。
『陆』 什么叫液体静压轴承
靠外部供给压力油、在轴承内建立静压承载油膜以实现液体润滑的滑动轴承。液体静压轴承从起动到停止始终在液体润滑下工作,所以没有磨损,使用寿命长,起动功率小,在极低(甚至为零)的速度下也能应用。此外,这种轴承还具有旋转精度高、油膜刚度大、能抑制油膜振荡等优点,但需要专用油箱供给压力油,高速时功耗较大。简史1862年,法国的L.D.吉拉尔发明液体静压轴承,指出摩擦系数可小至1/500。1917年,英国科学家瑞利发表求解液体静压推力轴承的承载能力、流量和摩擦力矩方程。1938年,美国在大型天文望远镜上应用液体静压轴承,承载总重量500吨,每昼夜转动一周,驱动功率仅1/12马力。1948年法国开始把液体静压轴承用于磨床上。现代液体静压轴承已成功地用于重型、精密、高效率的机器和设备上。分类液体静压轴承分径向轴承、推力轴承和径向推力轴承(图1[液体静压轴承的类型])。它有供油压力恒定和供油流量恒定两种系统。供油压力恒定系统较为常用。作用原理图2 [供油压力恒定系统的液体静压轴承]为供油压力恒定系统的液体静压轴承和轴瓦的构造。外部供给的压力油通过补偿元件后从供油压力降至油腔压力,再通过封油面与轴颈间的间隙从油腔压力降至环境压力。多数轴承在轴不受外力时,轴颈与轴承孔同心,各油腔的间隙、流量、压力均相等,这称为设计状态。当轴受外力时轴颈位移,各油腔的平均间隙、流量、压力均发生变化,这时轴承外力与各油腔油膜力的向量和相平衡。补偿元件起自动调节油腔压力和补偿流量的作用,其补偿性能会影响轴承的承载能力、油膜刚度等。供油压力恒定系统中的补偿元件称为节流器,常见的有毛细管节流器小孔节流器滑阀节流器、薄膜节流器等多种。供油流量恒定系统中的补偿元件有定量泵和定量阀补偿元件不同,轴承载荷-位移性能也不同(图3[不同补偿元件液体静压径向轴承的载荷-位移性能比较])由于轴的旋转,在轴承封油面上有液体动压力产生,有利于提高轴承的承载能力。这种现象称为动压效应,速度越高,动压效应也越显著。
『柒』 静压轴承节流方式及优缺点
静压轴承的优点是: 1.启动和运转期间摩擦副均被压力油膜隔开,滑动阻力仅来自流体粘性,摩擦因数小、工作寿命长。 2.静压轴承有“均化”误差的作用,能减小制造中不精确性产生的影响,故对制造精度的要求比动压轴承低。 3.摩擦副表面上的压力比较均匀,轴承的可靠性和寿命较高。 4.可精确地获得预期的轴承性能。 5.轴承的温度分布较均匀,热膨胀问题不如动压轴承严重。 6 由于轴径的浮起是依靠外来油的压力来实现的,因此,在各种相对运动速度下,都具有较高的承载能力,速度变化对油膜刚度影响小静压轴承适应的工况范围极广,从载荷以克计的精密仪器到载荷达数千吨的重型设备都有采用静压轴承的。静压轴承的缺点:没有,只要供油系统良好就可以 使用范围为经常需要在低速运行而又要求承载能力高,旋转要求精度高,高转速的领域。如各种重型机床,以及高精度的机床。。结构上的润滑系统由油箱,润滑泵,过滤器,溢流阀,安全阀,蓄能器,节流器,油腔,封油面等 设计静压轴承时,只要选择合理的设计参数,如封油面尺寸、节流器形式、供油压力、节流比等,就能使轴承的承载能力、油膜刚度、温升等满足轻载到重载、低速到高速、小型到大型的各种机械设备的要求
『捌』 拆除维修人员数控机床主轴轴承的一些方法是什么
近年来,随着我公司市场需求的不断扩大以及生产产品技术含量的提高,公司大批引进、制造并应用了众多的数控机床,成为我公司活塞生产的关键设备。为了能更好的使用数控机床,使数控机床高效的发挥它的性能,现结合我公司的数控机床对数控机床常见的一些机械故障以及维护维修措施阐述如下:一、主轴部分1、主轴电机。数控机床大多采用变频调速电动机。变频调速电动机具有较硬的机械特性,稳定性良好;无转差损耗,效率高;接线简单、控制方便、价格低;能高效率的平滑调速,而且转速高、功率大,速度变换迅速、可靠;能无级变速等特点。变频调速电动机一般常见的机械故障表现为电机发热、振动、噪声等。(1)、电机发热:首先排除电器故障引起的电机发热,机械故障一般是电机轴承损坏、轴承间隙大导致电机转子高速旋转时与定子摩擦或者轴承缺润滑脂引起的,散热排风扇不工作或者损坏等。维修方法:一般更换电机轴承或者轴承加适量润滑脂,检查排风扇是否良好,清除排风扇上的污物。(2)、电机振动:振动的原因除了轴承损坏外,电机紧固螺栓松动或者电机皮带轮与电机轴间隙过大都能够引起电机的振动。维修方法:更换电机轴承或者轴承加润滑脂,紧固电机与机床床身连接螺栓,检查皮带轮动平衡,皮带轮内孔尺寸与电机主轴的配合间隙是否超差。(3)、电机噪声:电机产生噪声的机械故障原因主要是由于电机轴承损坏或轴承缺少润滑脂引起的。维修方法:更换电机轴承,轴承重新更换润滑脂,最好采用耐高温的润滑脂,并且润滑脂涂抹要适量。2、主轴箱。 图2机床主轴前端结构主轴箱部件是机床的重要部件之一。主轴部件和支承件均采用了刚度和抗振性较好的新型结构。主轴的加工精度、抗振性能以及热变形等对活塞的加工质量有直接的影响。因为采用了变频调速电动机,数控机床的主轴箱结构比较简单。主要是前后轴承支撑主轴,由电动机靠皮带传送动力直接带动旋转,主轴前端(见图2)一般采用双列圆柱滚子轴承2和角接触球轴承组合3,后支承采用双列圆柱滚子轴承。前后轴承利用锁紧螺母4与轴承间隙调整垫1消除调整轴向和径向间隙。这种结构能够具有强有力的切削性能,并且加工精度也能满足活塞加工的要求,是目前我公司制造的大多数控机床采用的结构形式。主轴的主要故障表现为主轴发热、噪音、加工尺寸不稳定等。(1)、主轴发热、噪音:主轴发热的原因主要是轴承损坏或者轴承缺润滑脂,轴承的预紧力过紧引起的。维修方法:主轴发热是要先找到发热源,判断是哪一端轴承发热引起的,然后用手转动主轴,判断主轴转动时松紧是否均匀,有没有沉点。如果是轴承引起的主轴发热,就要更换或清洗主轴轴承、轴承加适量润滑脂。在清洗轴承的时候一般采用煤油或者汽油清洗,先粗洗后精洗,然后均匀涂抹耐高温润滑脂后再重新装配。如果轴承预紧力过大引起的发热,先分别检查测量前后轴承与轴承间隙调整垫之间的间隙,要求在无锁紧螺母的外力下,轴承与轴承间隙调整垫之间的间隙在0.08mm-0.10mm之间,然后重新锁紧螺母,消除轴承间隙即可。(2)、加工尺寸不稳定:主轴轴承损坏或者轴承间隙过大或过小都会引起加工产品的尺寸不稳定。维修方法:检查更换主轴轴承。轴承磨损严重会直接影响加工工件的尺寸精度和工件表面粗糙度。调整轴承间隙调整垫的厚度,使主轴的轴向跳动和径向跳动达到最佳状态。3、静压电主轴技术: 图3 电主轴在精孔和异型孔等要求加工精度高并且吃刀量小的工序,公司采用了先进的静压电主轴技术(见图3)。电机的转子直接与主轴连接,电机外壳与主轴箱连接,静压油通过前后油眼喷射到主轴上,使主轴与铜瓦之间形成一层油膜,通过电机转动带动主轴旋转。由于主轴旋转时没有机械摩擦,所以适合加工精度要求高,表面粗糙度要求高的产品。这种主轴关键是要保持静压车头的每个进油孔畅通均匀,使静压轴承的压力稳定。静压电主轴常见的故障有主轴发热、加工尺寸不稳定等。(1)、主轴发热:主轴发热的主要原因是由于静压油通过旋转摩擦发热,导致主轴升温,所以静压系统要有良好的冷却系统,一般靠安装冷却空调或散热器解决。(2)、加工尺寸不稳定:以BHT-20销孔镗床为例,被加工的活塞尺寸不稳定主要表现为销孔圆度超差、销孔的尺寸不稳定等。维修方法:因为主轴旋转时利用油膜托住主轴,所以要求静压压力前后稳定均匀是保证加工尺寸稳定的关键。维修时先检查调整静压压力,使主轴前端和后端的静压压力在0.5Mpa-0.8Mpa之间,保证回油管回油畅通,无气泡。清洗过滤网和喷油孔,使各喷油孔无无污物堵塞,喷油均匀。二、进给部分图4 滚珠丝杠与滚动导轨1、导轨。导轨的作用是用来支撑和引导运动部件,按给定的方向做往复直线运动的。在数控机床的进给传动系统中,常见的导轨一般有滚动导轨(见图4)、静压导轨和滑动导轨等。如果导轨出现故障,主要反映是运动质量下降。如:托板未运动到规定位置、运行中断、定位精度下降、反向间隙增大、爬行等。维修方法:(1)、调整预紧力、调整松动部位、消除传动间隙等可提高传动精度。(2)、调整楔铁条与托板的间隙,使托板与导轨的摩擦力适中,提高运动精度。(3)、贴塑导轨要保证贴塑良好,无破损。(4)、导轨与导轨之间的间隙不能存有赃物,必须要有良好的防护装置。(5)、静压导轨应有一套过滤效果良好的供油系统。(6)、定时、定量、准确、的给每一个运动部位润滑良好。2、丝杠。目前,数控机床基本上都采用了滚珠丝杠传动(见图4),在进给部分,滚珠丝杠的刚性、安装质量和丝杠与丝母的间隙直接影响活塞加工的精度与尺寸,选择合适的滚珠丝杠,调整消除传动间隙能够减少产品加工的误差。常见的机械故障有轴向间隙过大、丝杠转动有沉点等。维修方法:(1)、轴向间隙过大。检查调整丝杠的轴向间隙,丝杠两端的支撑轴承是否良好,调整轴承预紧螺母,使丝杠的轴向间隙在0.01mm以内,保证传动精度。对于滚珠丝杠螺距的累积误差,通常采用间隙补偿的办法进行螺距补偿。(2)、丝杠转动有沉点:检查丝杠支撑和床身连接是否松动以及丝杠支撑轴承是否损坏,定期清洗滚珠丝杠上的费旧油脂和杂物切屑。(3)、测量丝杠与传动电机主轴的同轴度是否合格,避免过度的弯曲负载,最好使用柔性联轴器。(4)、每天定时定量做好良好的润滑是保证滚珠丝杠精度的维护措施。3、旋转刀库。旋转刀库的种类不外乎有两类,一类是机械传动,一类是液压传动。液压传动方式,即采用液压马达、电磁阀、流量控制阀等来驱动刀库的运转。液压压力的稳定和换向阀的灵敏是液压刀库正常动作强有力的保证。机械传动刀库是通过电机旋转,经联轴器带动蜗轮蜗杆旋转,使离合盘转动带动刀库。旋转刀库一般出现的机械故障是刀库旋转不到位、刀库不转动等。(1)、刀库不转动。维修方法:检查联接电动机轴与蜗杆轴的联轴器是否脱落,检查液压刀库压力是否稳定,换向阀、节流阀是否灵敏。(2)、刀库转不到位。维修方法:电动机转动故障,传动机构误差。装置调整不当或加工误差过大而造成拨叉位置不正确,原因可能是装置调整不当或加工误差过大而造成拨叉位置不正确;限位开关安装不正确或调整不当造成的。可通过调整刀库提起的间隙和限位开关的位置消除故障。4、伺服电机。伺服电机在传动部分作为执行电动机有控制速度,位置精度准确等优点。在与丝杠连接时最好用柔性联轴器,能避免过度的弯曲负载导致轴端和轴承的损坏磨损。在安装或拆卸伺服电机时,尽量不要用锤子直接敲打轴端。以防伺服电机轴另一端的编码器损坏。三、液压部分。液压泵一般都采用变量泵,常见的故障有油封因磨损漏油、泵体磨损、泵轴与电机轴间隙过大等,应及时更换或修理损坏部位,以防因压力不稳发生事故。液压油的选用也很关键,根据工作环境和空气温度等具体情况综合考虑液压油的类型和粘度的选择。并且做到定期更换液压油和过滤网,使用降温系统控制油温等保养措施。四、润滑系统。数控机床的润滑系统是一项非常重要的环节,对机床的精度和使用寿命起着至关重要的作用。在数控机床的使用过程中,应保证各部件润滑良好,一般采用集中润滑系统,集中润滑系统有定时、定量、准确、效率高,使用方便等优点,有利于延长机床的使用寿命,保证加工精度。在润滑系统中常见的故障有油泵失效、油路不畅通、给油循环时间不准确等。(1)、油泵失效。维修方法:检查油泵电机运转是否正常,清洗油泵进油口污物,保证润滑油清洁。(2)、油路不畅通。维修方法:检查油管有无破裂或堵塞,清洗或更换单向阀。(3)给油循环时间不准确。维修方法:调整给油循环时间,保证给有充足。五、其他辅助。1、气动部分。在活塞加工中,很多道工序要用到气压夹紧或拉紧,所以高压气体经过的分水滤气器一定要定时放水和清洗,油雾器里的液位应该符合上下限要求,并且保持气压系统的密封性,以保证整个气压系统的工作压力。2、排屑部分。数控机床的排屑部分一般采用的是链条式排屑机,是可以和机床分离的部分,主要出现的故障是链条和刮板损坏。在使用时要注意排屑机要在机床工作时同时运转,不要等到积攒切屑多了再开启,容易造成链条受力大拉断,当发现有物品掉入排屑机时,要赶紧关闭排屑机运转,并及时取出物品,检查无误后再开启。数控机床操作人员的技术业务素质是影响故障发生频率的重要因素。对数控操作人员进行培训,使其对日常工作中,对数控机床做好维护保养也是延长机床寿命的最重要的保证。维护保养是指对维持机床精度机床原理和性能、润滑部位及其方式,进行比较系统的学习,为更好的使用机床奠定了良好的基础。保养工作的原则是以预防为主,维修与计划检修并重。机床保养要按照整齐、清洁、润滑、安全的原则进行。根据工作量大小和难易程度可分为三级保养,即例行保养、一级保养、二级保养。机床的维修保养是主要依靠使用者来进行的,所以使用者对机床的熟悉程度有严格的要求,使用者要对机床做好“三好、四会”,即管好、用好、修好设备,会使用、会保养、会检查、会排除故障。同时在数控机床的使用和管理方面,制定一套切合实际、行之有效的措施,使责任明确到数控机床的使用者本人。对每一次出现的故障由机械维修人员和使用者以及设备管理员等进行故障分析,并进行善后维修工作的安排。机械维修人员在维修数控机床时应先在机床断电后,通过了解、询问操作者故障发生的过程,分析故障发生的原因,先由外向内,先简单后复杂逐一进行排查。尽量避免随意地拆卸,防止机床降低精度和性能。维修完成后记录故障产生的原因和维修经过,便于以后以后查询。多向经验丰富的操作人员和维修人员学习,来增加自己的知识,不断总结经验、弥补不足,使自己的业务水平有飞跃的提高!
『玖』 动静压轴承工作原理有何区别
动静压混合轴承的工作原理是动压轴承的工作原理与静压轴承的工作原理混合叠加。它应用了孔式环面二次节流原理。采用孔式供油和不等宽阶梯封油边的浅腔结构。提高了轴承的静压承载能力。在供油集成体液压泵起动后。供油压力可达98~147N/cm2(约为1~1.5MPa)。静压油能使主轴在前后轴承内悬浮。在主轴旋转后油腔压力表压力可达196~245N/cm2(约为2~2.5MPa)。承载能力和刚度比主轴旋转前增加四倍以上。此时磨头主轴与轴承之间的单面间隙为0.01~0.04mm。由于有一高压油膜支承。使主轴处于悬浮状态下工作。它既利用静压原理克服了动压轴承的主轴与轴瓦接触磨损问题。又利用了动压原理克服了静压轴承的主轴漂移、油膜刚性不足的问题。