3MZ1310A內(nèi)溝磨床砂輪軸供油系統(tǒng)改造

欒佳園，姜偉斌

（1. 哈爾濱哈軸精密軸承制造有限公司，黑龍江 哈爾濱150036；2. 哈爾濱軸承集團公司 鐵路軸承制造分廠，黑龍江哈爾濱 150036）

3MZ1310A內(nèi)溝磨床砂輪軸供油系統(tǒng)改造

欒佳園1，姜偉斌2

（1. 哈爾濱哈軸精密軸承制造有限公司，黑龍江 哈爾濱150036；2. 哈爾濱軸承集團公司 鐵路軸承制造分廠，黑龍江哈爾濱 150036）

3MZ1310A內(nèi)溝磨床的砂輪軸采用動壓軸承支承。由于該動壓軸承油箱體積小，使工作時油溫升高，粘度降低，油楔剛度發(fā)生變化，造成磨削精度不穩(wěn)定甚至抱軸現(xiàn)象。針對以上問題，對供油系統(tǒng)進行了改造，加大了油箱體積，延長了潤滑油流動路線，加快了潤滑油的流動速度，使?jié)櫥凸ぷ鳒囟然謴?fù)正常，解決了存在的問題，經(jīng)改造后加工出的產(chǎn)品尺寸精度穩(wěn)定在0.003mm以內(nèi)。

內(nèi)溝磨床；砂輪軸；動壓軸承；供油系統(tǒng)；溫升

1 前言

3MZ1310A內(nèi)溝磨床由于使用年限較長，該設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)了加工產(chǎn)品的尺寸精度不穩(wěn)定、散差大等現(xiàn)象，有時出現(xiàn)廢品。

3MZ1310A內(nèi)溝磨床的砂輪軸采用的是動壓軸承，動壓軸承是靠調(diào)整軸瓦與軸的間隙來保證砂輪軸的旋轉(zhuǎn)精度的。由于使用多年，軸與軸瓦磨損產(chǎn)生的間隙要經(jīng)常調(diào)整，為了提高加工精度，將軸與軸瓦之間調(diào)出盡量小的間隙，可是小的間隙經(jīng)常造成油溫過高，使?jié)櫥扯认陆诞a(chǎn)生“抱軸”現(xiàn)象，造成軸、軸瓦的損壞。

2 動壓軸承的特點

運動平穩(wěn)，抗振性好，回轉(zhuǎn)精度高。但動壓滑動軸承必須在一定壓力下才能產(chǎn)生油膜，實現(xiàn)純液體摩擦，因此不適應(yīng)于運轉(zhuǎn)速度低的主軸部件，例如工件軸。另外，由于主軸在啟動和停止時速度太低，不能建立壓力油膜，所以不可避免地要發(fā)生軸頸和軸瓦表面的直接接觸，引起磨損。同時，主軸在運轉(zhuǎn)過程中，軸心的偏移將隨外載荷與轉(zhuǎn)速等工作條件不同而不同，旋轉(zhuǎn)精度與穩(wěn)定性也有一定的限制。

主軸軸頸與軸瓦之間保持適當(dāng)?shù)拈g隙是十分重要的。減小軸承間隙雖然可以提高主軸的旋轉(zhuǎn)精度，但間隙過小，會造成旋轉(zhuǎn)時溫升過高，嚴(yán)重時還會發(fā)出“抱軸”現(xiàn)象，一般情況下，冷態(tài)時的間隙在0.015～0.025mm之間。3MZ1310A內(nèi)溝磨床砂輪軸箱體的裝油量是有限的。高速旋轉(zhuǎn)的砂輪軸使?jié)櫥脱杆偕郎兀瑵櫥驼扯戎笜?biāo)下降，砂輪軸“油楔”剛度產(chǎn)生變化，造成磨削精度不穩(wěn)定。

由此可見，潤滑油的溫度過高會造成潤滑油粘度下降，不能建立理想的壓力油膜產(chǎn)生與主軸轉(zhuǎn)速太低相同的不良現(xiàn)象。

3MZ1310A內(nèi)溝磨床砂輪軸的前后支撐均采用動壓軸承（見圖1）動壓式楔形油膜短五片瓦結(jié)構(gòu)。動壓軸承油膜壓力是靠軸本身旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的，因為供油系統(tǒng)簡單，設(shè)計良好的動壓軸承具有很長的使用壽命，因此，很多旋轉(zhuǎn)機器均廣泛采用各類動壓軸承。

3 機床共有系統(tǒng)存在的問題

由圖 1 可以看出，3MZ1310A內(nèi)溝磨床砂輪軸箱體的裝油量是有限的。高速旋轉(zhuǎn)的砂輪軸使?jié)櫥脱杆偕郎兀瑵櫥驼扯戎笜?biāo)下降，砂輪軸“油楔”剛度產(chǎn)生變化，造成磨削精度不穩(wěn)定。

圖1 砂輪軸裝配圖

4 供油系統(tǒng)的改進

動壓軸承工作時，由于有承載油膜將軸頸與軸瓦隔開，金屬表面不直接接觸，只有潤滑油之間的摩擦，也就是液體摩擦，故摩擦阻力很小，軸頸與軸瓦的摩擦也很小，使用壽命可大大提高，此外，因油膜有吸振性能，故主軸運轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)。為砂輪軸配置的新供油箱與砂輪軸箱體的連接圖見圖 2。

由圖 2 可以看到，將原砂輪軸箱體內(nèi)的潤滑油形成了流動的動力油，是由后配置的油箱用油泵經(jīng)導(dǎo)管、過濾器、散熱器進入砂輪軸箱體內(nèi)。同時再由主回油管流回后配置的油箱中，配置的副回油管是將砂輪軸外泄油液流回配置的油箱中。經(jīng)過外配置的液壓油箱及散熱器基本解決了砂輪軸動壓軸承油液升高過熱問題。

圖2 改進后的供油系統(tǒng)

5 結(jié)束語

3MZ1310A內(nèi)溝磨床經(jīng)過半年的使用，加工出的產(chǎn)品尺寸精度穩(wěn)定散差在0.003mm以內(nèi)，極大地提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

到目前為止，已為六臺內(nèi)溝磨床砂輪軸動壓軸承的供油系統(tǒng)配置了機外循環(huán)油箱，收到很好的效果。

（編輯：鐘 媛）

Improvement of oil supply system for 3MZ1310A inner groove grinder grinding wheel shaft

Luan Jiayuan1, Jiang Weibin2
( 1. Harbin Hazhou Precision Bearing Manufacturing Co.,Ltd.,Harbin 150036,China; 2. Railway Bearing Manufacturing Subfactory, Harbin Bearing Group Corporation, Harbin 150036,China )

3MZ1310A inner groove grinder grinding wheel shaft is supported by dynamic pressure bearing whose oil tank volume is small. The increased oil temperature and decreased oil viscosity during working result in the change of oil wedge rigidity, unstability of grinding precision and even the shaft not rotation. Aiming at the above problem, the oil supply system is developed by increasing the volume of oil tank, prolonging running line of lubricant , accelerating the running speed of lubricant, and lowing the oil temperature to normal level. The existing problem is resolved. The product dimensions are stabled within 0.003mm after the modification.

inner groove grinder; grinding wheel shaft; hydrodynamic journal bearing; oil supply system; temperature rise

TG581+.1

B

1672-4852（2014）03-0038-02

2014-06-06.

欒佳園（1982 -），男，助理工程師.