超重型机床主轴箱平衡链保护装置.pdf

l 主题机床碍l性及质量控御 。1 o p t c s n e I la b I 1 }t V a n a U u a I 1t Y L 0 mr o l O {Ma c h l n e i o o l s 超重型机床主轴箱平衡链保护装置 王 伟 齐齐哈尔二机床 集团 有限责任公司设计院， 黑龙江 齐齐哈尔 1 6 1 0 0 5 摘要 简要介绍 了一种主轴箱平衡链 的保护装置 ； 通过该装置可有效防止平衡链的突然断裂给机床造成损 坏 。 关键词 主轴箱平衡链保护装置 中图分类号 T H1 2 2 文献标识码 B P r o t e c t i o n d e v i c e f o r h e a d s t o c k c o u n t e r b a l a n c e c h a i n i n u l t r a - h e a v y d u t y ma c h i n e t o o l s W ANG W e i Q i q i h a r N o ． 2 Ma c h i n e T o o l G r o u p C o ． ， L t d ． ， Q i q i h a r 1 6 1 0 0 5 ， C H N Abs t r a c t On e t y pe o f p r o t e c t i o n de v i c e f o r h e a ds t o c k c o un t e r ba l a n c e c h a i n i s i n t r o d u c e d i n t h i s p a p e r a n d b y me a n s o f wh i c h，t h e ma c h i n e t o o l i s e f f e c t i v e l y p r e v e n t e d f r o m t h e d a ma g e d u e t o s ud d e n b r e a k o f c o u rt t e r b a l a n c e c h a i n． Ke y wor dsHe a d s t o c k；Co u n t e r b a l a n c e Ch a i n；Pr o t e c t i o n De v i c e 在超大超重型机床 的主轴 箱平衡 系统设计 过程 中， 由于主轴箱部件重量的限制 ， 主轴箱组件与平衡锤 之间在一般的情况下会选择平衡链进行联结 。如 图 1 所示 ， 平衡锤置于立柱内部 ， 链条支座 6分别结合在主 轴箱和平衡锤的上表 面上。需要注意的是 ， 链 条支座 6的安装位置需要处在主轴箱 和平衡锤 的重心线上 ， 只有这样才能很好地平衡掉 主轴箱组件的重量 ； 链条 支座 3支承两个链轮 4安装在立柱 的上表面上 ， 这样 ， 平衡链条 5通过两个链轮 4将主轴箱组件与平衡锤联 结在一起， 实现了主轴箱部件的重量平衡。 虽然平衡链条 5具有承载大 ， 传动平稳等特性 ， 但 是 由于平衡链条 5的链片与销轴间是刚性联结 ， 长时 间运行后不可避免地会 出现磨损或失效 等情况 的发 生 ， 同时由于其安装在立柱的上表面， 距离地面有一定 高度 ， 人员的定期检查也有一定的困难 。而且一旦发 生平衡链条 5断裂的情况时 ， 就会给数控机床造成不 可估量的损害。因此 ， 需要对平衡链条 5增加保 护装 置， 在平衡链条 5产生变形或 断裂时 ， 发 出警告 ， 以提 醒机床操作者停机检查 ， 同时更换链条。 如图 1 a所示 ， 保护装置的原理是通过在平衡链条 5外侧安装一根保护钢丝绳 2 ， 随平衡链 条 5一起运 动 ， 如果平衡链条 5发生变形过大或断裂等情况 ， 保护 钢丝绳 2可起到有效的保护作用 ， 使主轴箱组件 与平 衡锤仍保持联结状态 ， 不会对机床造成损害 。 具体安装方法如下 在链条支座 6的侧面分别 安 装保护钢丝绳支座 1 、 8， 其 中保护钢丝绳支座 1安装 于主轴箱上表面 ， 保护钢丝绳支座 8安装在平衡锤 的 上表面。安装好后将保护钢丝绳 2通过保护钢丝绳支 座 1 、 8安装在平衡链条 5的外表面上。同时为避免保 护钢丝绳 2与平衡链条 5脱离 ， 需要用 固定块 7将保 护钢丝绳 2与平衡链条 5紧 固住 ， 在平 衡链条 5的长 度方 向上 ， 顺序安装多个 同定块 7 根据长度具体确 定 ， 以使保护钢丝绳 2与平衡链条 5紧密相连。 由于保护钢丝绳2 在安装 时带有预 紧 ， 所 以不可 与气动 ， 2 0 1 0 1 0 4 1 4 3 ． [ 6 ] 周城， 杨华勇， 张国斌， 等． 高速动力卡盘的夹紧力损失分段模型与 实验研究 [ J ] 中国科学 技术科学 ， 2 0 1 1 ， 4 1 4 4 4 9 4 5 9 ． [ 7 ] 龚俊， 汤文成， 刘世德， 等． 基于A N S Y S 的高速动力卡盘有限元分析 [ J ] ． 中国制造业信息化 ， 2 0 1 2， 4 1 5 4 4 4 8 ． 【 8 ] 龚俊， 汤文成， 韦鸣， 等． 高速精密动力卡盘的失效形式分析研究 [ J ] ． 中国制造业信息化， 2 0 1 2 ， 4 1 3 7 0 7 3 ． [ 9 ] 温诗铸 材料磨损研究的进展与思考[ J ] ． 摩擦学学报， 2 0 0 8 ， 2 8 1 1 5． 第一作者 钱善华 ， 男， 1 9 8 0年生， 主要研 究方向 为材料摩擦 学、 特殊工况下润滑材料与技术。 编辑谭 弘颖 收稿 日期 2 0 1 2 1 0 1 8 文章编号 1 3 0 3 0 9 如果您 想发表对本 文的 看法。 请将文章编号 填入 读者意见 调查表中的 相应位置 。 3 a b c 1 、8 一保护钢丝绳支座；2 一保护钢丝绳；3 、6 一链条支座；4 一链轮；5 一平衡链条；7 一固定块；9 一支承轴承； 1 o - 一 支架；一识别块；1 2 一无触点开关。 图 1 装 置示意 图 避免地在运行过程中会产生振动或摆动， 仅依靠固定 块 7有可能无法完全 固定住保护 钢丝绳 2 ， 所 以需要 对保护钢丝绳 2进一步进行限定。如图 1 b所示 ， 在支 架 1 0上安装有两组支承轴承 9， 图中的 ， J 值为所选择 的保护钢丝绳 2直径的两倍 ， 支架 1 0安装在链条支座 3的两端 ， 调整安装位置后 ， 使保护钢丝绳 2处于两轴 承的中间位置 ， 这样可以有效地 限制保 护钢丝绳 2只 能随平衡链条 5一起运动， 而不会单独 向两侧摆动 ； 同 时也能有效避免固定块 7因受力太大而变形或损坏 ， 进而使保护钢丝绳 2与平衡链 条 5脱开 的情况发生， 以确保保护钢丝绳 2能正常工作 ， 起 到应有 的保护作 用 。 在设计过程中， 为 了使保护钢丝绳 2能够 比较灵 敏地反应出平衡链条 5的变形状态 ， 所 以对保护钢丝 绳 2只进行 了较轻的预紧， 并且完装 时， 保护钢丝绳 2 是完全不受力的。如图 1 e所示 ， 在保护钢丝绳支座 1 的侧面安装有无触点开关 l 2和识别块 1 1 ， 其 中无触 点开关 l 2处于常闭状态 ， 通过 电气信号与数控机床控 制面板相连 ， 实时反映无触点开关 1 2的接触状态。图 1 C中的 值是在装配时给定 的安全距离。如果 出现 平衡链条 5发生变形 ， 使保 护钢丝绳 2受拉力产生 的 变形量超过 K值 ， 则无触点开关 1 2和识别块 1 1将分 开 ， 使无触点开关 l 2处于常开状态 ， 此时机床系统会 即时报警 ， 提醒机床操作者平衡链条 5发生状况 ， 需要 马上进行检查 ， 以有效避免发生更加严重的情况。 综上所述 ， 由于数控机床安装 了这套平衡链保护 装置， 极大地提高了机床的安全性能， 在平衡发生不可 预知的损坏时， 能够即时报警 ， 可有效避免发生更加严 重的状况 ， 节省大量的维修费用。本装置已申请专利 ， 专利号为 2 0 1 2 2 0 2 6 1 8 3 6 ． 3 。 作者 王伟， 男， 1 9 8 0 年生， 工程师， 主要从事落地 铣镗床及其功能部件的开发与研 究工作。 编辑余捷 收稿 日期 2 0 1 2 0 8 0 9 文章编号； 1 3 0 3 狮 如果您 狠发表对 本文的看法。 请将文章编号填入 读者意凳清查表中的 檑应位置。 名词解释 C AD C A D即计算机辅助设计 C A D- C o m p u t e r A i d e d D e s i g n 利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作， 简称 C A D。在工程和产品设计中， 计算机可以帮助设计人员担负计算、 信息存储和制图等项工作。C A D还包含 电气 C A D、 外贸结算 C A D、 加拿大元、 冠状动脉性心脏病、 计算机辅助诊断、 服装 C A D等含义。 C AE 一指工程设计中的计算机辅助工程 C A E C o mp u t e r A i d e d E n g i n e e r i n g ， 指用计算机辅助求解分析复杂工程和产品的结 构力学性能 ， 以及优化结构性能等。而 C A E软件可作静态结构分析， 动态分析； 研究线性 、 非线性问题 ； 分析结构 固体 、 流体、 电 磁等。另外， 也指高级英语证书 C A E ， 是英语使用人士的高级而权威的资格证明， 英国多数大学都承认 C A E符合入学英语条件。 L OD L e v e l s o f D e t a i l ， 意为多细节层次 ， L O D技术指根据物体模型的节点在显示环境中所处的位置和重要度 ， 决定物体渲染 的资源分配 ， 降低非重要物体的面数和细节度 ， 从而获得高效率的渲染运算。 等 c u 。0 平 弗 0 删 2 5