卧式结构

卧式结构（共9篇）

卧式结构 篇1

在车床工艺教学工作中, 卧式车床教学经常被作为启蒙课程, 教学方法选择对教学质量有着至关重要的意义。在职业院校教学中, 很多学生都因为第一堂课的吸引和认知, 从而对车工专业有了浓厚的兴趣, 在日后学习中也越来越喜欢该类型的课程。反之, 如果第一堂课对卧式车床结构讲述不明确, 让学生觉得学习难度大, 那么必然会影响到后面教学中学生的学习兴趣, 甚至是产生厌学心理。因此, 在目前教学工作中, 大多数教学工作者都非常重视第一堂课程教学, 并采用了多种现代教学方法对第一堂课做了深究。这里我们就卧式车床结构的简便教学做了分析, 旨在为同行教学提供参考。

1 卧式车床概述

自从二十世纪五十年代世界第一台数控机床诞生以来, 随着电子技术、数控技术和信息技术的不断发展, 机床的类型和结构也发生了翻天覆地变化, 与之相应的数控机床的产量、性能也发生了突飞猛进的提高。特别是在近二十年来, 世界经济一体化和信息化的发展为数控机床的高速、高效、智能、环保发展指明了方向, 也为数控机床的加工和应用提供了理论指导, 成为世界各国工业生产技术和国家整体实力的象征。

我国的数控机床研制虽然也在二十世纪五十年代起步, 但是受到我国科学技术以及数控系统的稳定性、可靠性限制, 我国的研究一直处于徘徊不前不利局面。一直到改革开放之后, 随着国外先进技术的不断引进, 我国的数控车床研究才逐渐趋于稳定, 并呈现出长期、稳定的发展态势。截至目前, 我国已经有几十个厂家开始从事不同层次的车床生产和开发, 技术也一直稳居世界中端水平, 性能和产品种类也发生了重大变化。但是车床数控化不高仍然限制着我国数控车床的发展, 很多的机床产品在工作中仍然是以人工手动操作为主的, 这就造成了零件的加工周期长、性能得不到保障的不利局面。

对于卧式数控车床而言, 它本身具备着布局紧凑、加工区域小的特点, 且在工作中刀具能和水平面之间形成45°的夹角。这类布置对于刀具作用力的传递、刀具稳定性有着可靠的保障, 但是这对于卧式车床的控制而言也是复杂的难点, 是整个工作中最容易被人们忽视的环节。

2 卧式车床简便教学研究

2.1 主要结构。

在卧式车床教学工作中, 《车工工艺学》第四版教材中明确的指出了车床教学的内容和方法, 并对车床结构、车床内容作了深入分析, 但是这些结构和内容非常繁杂, 这让初学者一看就感觉到心理紧张和压抑, 甚至是出现无从下手的现象, 不知道怎么去正确的理解和记忆, 在这种教学模式下, 做好结构分析至关重要。

在教学工作中, 通常先做简要的结构图, 并且在主轴上安装卡盘, 可这样可以装夹进行工作, 带动工件匀速旋转。在教学中, 通常都是在演板箱上设置刀架, 通过刀架的纵向作用来带动横向的运动, 使得学生从学习现场知道演板箱上用手来控制, 如果要用激动控制的话, 我们还可以采用丝杠或者光杠来控制, 从而带动整个工作的顺利进行。

2.2 车削定义。

通过四箱两杠的教学原理我们可以分析出, 大多数学生虽然明白车床的工作原理和结构组成, 但是对于车削的概念而言还存在着一定的局限, 无法正确、完全理解车削的基本要点, 并且在学习中存在着一定的误差和影响, 所谓的车削主要指的是在车床上利用现代化工具的运转来进行车床操作和控制的方法, 在目前的工作中这一运转主要包含直线运动和曲线运动两个方面, 是改变毛坯形状和尺寸的手段, 是将毛坯加工成为符合同样要求工件的重要手段。

2.3 互动教学

2.3.1 主结构教学。

问:丝杠或光杠的运动是谁传来运动的呢?答:进给箱。总结:进给箱输出旋转运动传递给丝杠或光杠。让学生注意记忆丝杠只用来车螺纹时使用, 其余的进给都使用光杠。问:进给箱的运动是从哪里得到的呢?有的说是交换齿轮箱, 有的说是主轴箱。帮同学分析, 主轴箱是一个大箱体, 里面有很多传动齿轮, 用来进行主轴变速的, 为了减少齿轮传动摩擦和冷却润滑, 所以主轴箱里有大量的润滑油, 为了防止润滑油泄漏, 主轴箱下面是封闭的。从图上可知, 主轴箱和进给箱是上下排列的, 所以主轴箱是不可能把运动直接传递给进给箱的, 只有从交换齿轮箱过渡。总结车床机构路线:主轴箱———交换齿轮箱———进给箱———溜板箱———刀架——车刀。问:主轴箱从哪得到的运动?答:电动机, 皮带轮。再次总结车床结构完整路线:电动机———皮带轮———主轴箱——交换齿轮箱———进给箱———溜板箱———刀架———车刀。这时顺势讲解第2个问题卧式车床的传动路线。

2.3.2 定义教学。

从定义上可知, 车削过程中一定要具备两个运动: (1) 工件的旋转运动, (2) 刀具的直线运动 (或曲线运动) 。提问学生:以上我们知道了车床“四箱两杠”结构和“车削”定义, 请问工件的旋转运动怎么达到的?学生有前面讲解的四箱两杠结构基础, 很容易就回答出:电动机———皮带轮———主轴箱———卡盘———工件做旋转运动。再次提问:刀具的直线运动 (或曲线运动) 在怎么达到的?学生很快回答:电动机———皮带轮———主轴箱———交换齿轮箱———进给箱——丝杠或光杠———溜板箱——刀架——车刀进给运动。讲解:电动机驱动V带轮, 把运动输入到主轴箱。通过变速机构变速, 使主轴获得不同的转速, 再经卡盘带动工件做旋转运动。主轴同时把旋转运动输入到交换齿轮箱, 再通过进给箱变速后由丝杠或光杠驱动溜板箱和刀架部分, 实现车刀的进给运动。

结束语

由以上分析可知, 通过“四箱两杠”的概括和由“车削”定义推理, 采用互动教学法把车床结构和车床传动路线解释得非常清楚, 既好理解又好记忆, 收到很好的教学效果。

普通数控卧式车床的自动换刀装置设计制造的成功, 是我们将卧式车床结构、刀库机构、自动拉刀机构等一起应用的尝试, 也是卧式车床代替立式车床加工复杂盘类零件的一次实践。对于本文及结构设计中存在的错误和不足请予以批评指正, 以便我们进一步提高服务社会的能力。

摘要：在车工专业教学中, 卧式车床结构作为教学启蒙课, 做好教学工作对初学者有着重要的意义。经过多年工作实践总结得出, 大多数职业院校车工专业教学中都选用了简便教学法, 是以“四箱两杠”作为主要教学原理, 概括了卧式车床结构组成和车床的运行状况, 可谓说是一种理解简单、记忆速度快的教学方式。

关键词：卧式车床,简单教学,车工专业

参考文献

[1]裴旭, 吴开文.培养学生分析和解决问题能力, 提高螺纹加工质量[J].中国科教创新导刊, 2007 (27) .

[2]叶安英.关于公差教学法的探索[J].军需工业高等专科学校邢台高等职业技术学校学报, 1997 (1) .

[3]徐小娟.“工作过程导向法”在数控编程课程教学中的探索[J].网络财富, 2010 (20) .

[4]邓敏.中职“机床电器”课程理实一体化教学的探索与实践[J].职业教育 (中旬刊) , 2013 (4) .

[5]胡适军, 丰二中.经济型数控车床设计、改装的实践与思考[J].浙江交通职业技术学院学报, 2003 (1) .

卧式结构 篇2

机械性能要求如下：

1、快速、慢速、高压、低压。

2、电器、回程到位、气缸锁磨、人工调节、变压器 干变器24V、自动、手动。

3、压力吨位在200T4、模具工装夹具2付、液压机2台、模具工装夹具按甲方提供产品做，最终要求结果

是压机及模具工装和做装配完工所压出的产品要求平面度为0.05mm为合格。质量保修期为一年。

5、每次压产品校平25件，压花为20件，模具工装夹具图纸随机。

乙方按以上甲方提供的要求生产交货，如果乙方任意一条未达到甲方的要求，甲方有权提出不接收退货。

卧式呼吸操 改善肺功能 篇3

卧式呼吸操 通过胸部扩展、肺部呼吸来改善和增强肺功能。

1.仰卧，手平放于身侧，两手握拳，肘关节屈伸5～10次，平静深呼吸5～10次；

2.两臂交替向前上方伸出，自然呼吸5～10次，两腿交替膝关节屈伸5～10次；

3.两腿屈膝、双臂上举外展并深吸气，两臂放回体侧时呼气，做5～10次；

4.口哨式呼气：先用鼻吸气一大口，用唇呈吹口哨状用力呼气，做5～10次；

5.腹部呼吸，两腿屈膝，一手放在胸部，一手放在腹部，吸气时腹壁隆起，呼气时腹壁收缩，做5～10次。

运用以上卧位锻炼一段时间后，也可选取坐位或立式进行。

注意：每次从1到5按顺序做完，由慢到快，循序渐进，每日可做2～3次，每次8～15分钟；身体要自然放松，不要屏气、换气过度，以免造成头昏、眼花、胸闷等。注意用鼻吸气，用嘴呼气，呼气比吸气时间长约1倍。此外，有呼吸道感染或合并心衰时暂不宜锻炼。

步行 按一定速度行走，可促进腹部肌肉有节律地收缩。与此同时，双臂的摆动也有助增加肺的通气量，使肺功能得到加强。

每日可步行1000～3000米（根据体质情况决定行走距离），以适合自己身体状况的速度行走。行走时能变换速度更好。行走时要尽量胸部挺直，配合呼吸锻炼，一般可采用走4步一吸气，走6步一呼气。每天可行走1～2次，早晚进行最好。

注意：体质弱者应从小运动量开始，开始时速度不要太快，每次10～30分钟，每天1次，以后可逐渐增加行走量、时间。如行走后无胸闷、头昏等不适反应，也可选择有一定坡度的地段进行步行锻炼。

普通卧式车床主轴部件结构的改造 篇4

为了适应唐山钢铁集团公司生产的转型, 由原来主要生产一般建筑用钢材, 转型生产热轧、冷轧薄板, 因此对设备也提出了新的要求。以生产冷轧薄板为例, 加工冷轧薄板用的轧辊, 经铸造成型后, 先进行车削加工, 再用数控磨床精磨加工, 在磨削加工之前, 对轧辊的尺寸精度、形状精度及表面粗糙度均有较高的要求。在车床上对其进行粗加工时的切削量大, 车床的负荷大, 对车床的刚度要求较高。采用较新的车床基本能满足使用要求, 但由于加工时的切削量大, 生产的环境较差, 产生的灰尘多, 导致机床的精度下降很快, 若将稍旧一些的车床进行适当的维修、调整和改进, 恢复其性能, 则能加工出比较适合精磨的轧辊。

1 C630-1B型车床主轴部件的结构简介

我校有一台由柳州机床厂1992年3月出厂的C630-1B型车床, 其主轴全长1 085 mm, 由前、后两端的滚动轴承支承, 前支承为双列向心短圆柱滚子轴承, 位于主轴前端140 mm处;后轴承由推力轴承和角接触球轴承组成, 位于主轴前端900 mm处。前、后支承间的距离为700 mm。

2 主轴部件结构存在的不足

用卧式车床加工较大型的轧辊时, 由于工件的重量及车削时的作用力较大, 造成主轴产生一定的弯曲变形, 变形不但影响工件的加工精度, 还会因支承轴承的受力不均而使寿命缩短。

3 主轴组件结构改进方法

为了提高主轴部件的刚度, 提高C630-1B型卧式车床的加工精度, 可将主轴的前、后两端支承, 改为前、中、后3点支承, 即在主轴中间的部位加轴承支承, 这样, 主轴部件的刚度会大大提高, 从而保证轧辊的加工精度。

在C630-1B型卧式车床的主轴箱内, 距前支承440 mm处, 有用于其它轴支承的支承板, 此处的主轴直径为102mm, 筋板在主轴处有φ140 mm的通孔, 较简便的改造方法是:将此通孔进行精镗加工, 对应的主轴圆柱面进行磨削加工, 用以安装支承轴承。

这种安装支承方法从理论上讲为重复定位 (或称过定位) , 若主轴的前、中、后3个轴承安装面及主轴箱体的前、中、后3处的轴承安装孔存在着较大的同轴度误差, 将引起主轴的弯曲变形。因此在加工主轴上的轴承安装面时, 一定要保证3个圆柱面的同轴度;同样, 在加工主轴箱内筋板上的轴承安装孔时, 一定要保证3个孔的同轴度精度。当主轴及主轴箱的3个轴承安装位置的同轴度精度达到要求的情况下, 不但能使主轴的刚度得到较大的提高, 还能延长支承轴承的寿命。

4 中间支承轴承选择

由于C630-1B型卧式车床采用的是甩油润滑, 即用主轴箱内位置较低的、转动着的齿轮将主轴箱内的润滑油甩向箱盖, 然后利用导油槽和油管对主轴箱的各处进行润滑, 适宜采用滚动轴承。而主轴在中间产生的弯曲变形, 适宜用向心轴承支承。因此, 选用短圆柱向心滚子轴承, 此类轴承不但承载能力大, 且径向尺寸相对较小, 确定型号为N220GB/T283-1994, 精度为:P6级, 此轴承的其他尺寸为:外径180 mm, 宽度34 mm。

中间支承的配合:主轴圆柱面与轴承内圈内径的配合为基孔制;支承板上轴承安装孔与轴承外圈外径的配合为基轴制

5 改进设计的加工工艺

1) 将主轴上的轴承安装面进行磨削加工。

在磨削加工前, 需先找正前、后支承轴承安装面与磨床主轴的同轴 (同轴度误差≤0.005 mm) , 然后再磨削加工主轴上的轴承安装面, 使之与前、后支承轴承安装面同轴;尺寸为

2) 镗削加工中间支承轴承孔。

在镗削加工中间支承轴承孔之前, 以前、后两个轴承安装孔为基准找正两孔轴线与镗床主轴同轴并固定, 镗削加工筋板上的轴承安装孔及两侧表面, 安装孔的尺寸为φ180 mm, 镗平两侧表面并使支承板的厚度为36 mm。

3) 用模板划6-M8螺纹孔中心线并加工支承板上的6-M8螺纹通孔。

4) 加工轴承两侧的挡圈。

5) 装配及精度调整。

6 结语

通过对普通车床主轴部件结构的改进, 由前端及后端2处支承, 改为前端、后端及中间3处支承, 主轴部件的刚度大大提高了 (经力学计算, 主轴部件的刚度能提高70%左右) , 同时, 由于主轴的变形大大减小, 改善了前、后支承轴承的受力情况, 延长了轴承的使用寿命, 主轴部件的旋转精度也有一定的提高, 较好地适应轧辊生产的需要。

摘要：一些较老的卧式车床已不能适应现代生产的要求, 其中的一个原因是主轴组件刚度较低, 当受到较大的径向作用力时会产生弯曲变形, 使工件的加工精度降低。针对车床的这一缺点, 对其主轴部件的结构进行分析, 找出问题产生的原因, 对其进行结构改进设计, 使机床主轴的刚度得到提高, 同时也提高其旋转精度, 更好地满足生产的要求。

关键词：普通车床,主轴组件,刚度,精度

参考文献

[1]戴曙.金属切削机床设计[M].北京:机械工业出版社, 1981.

[2]任殿阁, 张佩勤.机械设计手册[M].沈阳:辽宁科学技术出版社, 1991.

卧式分离再热器管束支撑结构分析 篇5

汽水分离再热器有卧式和立式两种[1], 这里主要讨论卧式汽水分离再热器。汽水分离再热器的内部包含面积较大的加强筋结构, 它主要是对重量较大的再热器管束结构起支撑作用。需要特别研究何种型式的加强筋结构布置才能更好地对管束结构起到支撑作用, 不至于引起较大的应力集中和变形。下面就以三门核电厂汽水分离再热器的内部加强筋结构为例, 运用ABAQUS有限元软件[2,3], 对其在静止工况和灌水工况两种情况下的应力和变形进行分析[4]。

1 三门核电厂MSR内部支撑结构

三门核电站每台机组共有2个MSR, 每个MSR各由2 个一级再热器和2 个二级再热器、蒸汽室封头、管板、U形传热管和临时筒体组成。MSR完成总装后, 长达31 m, 筒体直径约2.7 m。如图1所示。

MSR的内部支撑结构主要由32根三角型钢、8根L型钢组成框架, 框架上焊接钢板, 与上下圆形壳壁连接, 起到导流和加强的作用, 具体布置如图2所示。

MSR整体载荷如表1所示。

2 MSR模型的简化和建模

MSR内部结构比较复杂, 完全建模会带来很大的麻烦, 另外复杂的结构使其计算的效率也会大大降低, 所以我们在建模时候对结构进行了合理简化, 以达到提高效率并且不影响计算结果的目的。如图3所示, MSR整体对称, 所以建模中只取其中的一半进行建模。再热器管束的数量较多, 我们主要是将整个管束等效成实体结构 (等效前后重量相等) 。对于MSR壳体, 采用的是壳体建模, 内部面积较大的板结构, 与长宽相比, 其厚度较小, 也采用壳体建模。对于起主要加强作用的角钢、L型钢、支座以及加强筋结构都采用实体建模。

3 MSR有限元模型的建立

由于运行时还需要考虑热膨胀效果, 分析类型不同, 所以这里只对另外两种工况 (自重和灌水工况) 进行分析, 运行时的强度再另行计算。

前期的工作在UG中都已完成, 下面的工作就是将模型导入ABAQUS软件中进行计算。这里对MSR的筒体壳体厚度和内部壳体分别进行定义, 筒体为22 mm, 封头为52 mm, 内部壳体厚度为16 mm和10 mm。在需要焊接的部位定义tie连接, 以刚度较好的一面作为主面形成相互作用。

根据表1里面的设备自重, 进行重量的等效, 然后作为重力载荷加载到整个设备上;这里没有考虑其它接管的影响, 边界条件只有底座的约束, 这里由于不考虑热膨胀, 对支座采用的是全约束, 即限制其6个方向的位移。

壳体有限元网格采用的是四边形网格, 对于实体结构除三角型钢采用的是四面体网格外都采用的是六面体结构化网格。网格划分情况如图4所示。

4 MSR内部支撑结构强度的计算

建立好有限元模型后, 我们分自重和灌水两个工况进行分析计算。

1) 自重工况下, 如图5~图6所示。

2) 灌水试验工况下, 如图7~图8所示。

5 结果分析

1) 从表2可以看到, 自重工况下的应力分布, 主要集中在内部支撑结构的不连续位置。最大的应力为40.25MPa, 位于下部支撑板与筒壳的连接处, 而下面正好是支座的位置。这里有较大应力产生的原因, 主要是由于下部支撑板的变形被刚度更大的支座所限制, 进而引起较大的应力。变形主要是由于设备自身的重量引起的, 最大位移为0.29 mm, 在底部平板的中心。

2) 同样, 灌水试验的时候, 设备自重增加, 压力和变形也有所增加, 分别为100.8 MPa和0.6 mm, 产生最大应力和变形的位置都没有变化。综合表2和图5~图8可知, 三门核电站MSR在自重和灌水试验时, 内部支撑结构的应力和变形都在允许范围内, 设备是安全的。

6 结语

通过合理的简化, 使用ABAQUS对三门MSR进行内部支撑载荷计算, 所得结果表明:在自重和灌水工况下内部支撑结构的强度和刚度都满足要求, 设备安全。

摘要：以三门核电厂卧式汽水分离再热器 (简称MSR) 为例, 运用ABAQUS有限元软件, 对其在静止工况和灌水工况两种情况下的应力和变形进行分析。结果显示, 三门核电厂汽水分离再热器内部支撑结构对管束的支撑良好, 应力和变形都很小, 在可控范围内, 可以作为其他汽水分离再热器设计的参考。

关键词：卧式汽水分离再热器,内部支撑,有限元分析

参考文献

[1]臧希年, 申世飞.核电厂系统及设备[M].北京:清华大学出版社, 2003.

[2]石亦平, 周玉蓉.ABAQUS有限元分析实例详解[M].北京:机械工业出版社, 2006.

[3]王勖成, 邵敏.有限单元法基本原理和数值方法[M].2版.北京:清华大学出版社, 1997.

卧式结构 篇6

卧式加工中心是一种重要的通用设备, 目前国内外的中小型卧式加工中心的逐渐向高速度、高精度方向发展, 很多行业 (尤其汽车行业) 特别需要一种高精度和高效率加工的卧式加工中心, 通过卧式加工中心功能多样, 来组成柔性的制造单元, 减少购买专用机床带来的高成本和产品的不可替代性。现在在内地能实现高精度、高效率的设备几乎都是欧美以及日本的机床, 为充分满足市场的需求, 我们研制开发了产品HMC63e型卧式加工中心。

HMC63e是一款紧跟国际步伐的高速型卧式加工中心, 台板尺寸为:630mm×630mm, 该产品是在老产品 (TH6563X63A) 的基础上使分体式 (横纵床身螺钉联接) 床身变为整体式 (横纵床身一体) 铸造;床身材质由灰铁变为球铁 (QT400) , 床身的刚性以及韧性得到很大提升;主轴的最高速度、三个直线轴的快移以及进给速度有了提高;工件交换方式由双工位推拉式交换变为单工位水平交换, 定位精度高, 缩短了交换时间的同时减少了占地面积。该系列机床不但试用与加工通用型工件, 它具有的高精度、高效率的特点更适合于汽车行业、航空航天类高精尖的零件制造, 填补了国内一部分空白。

1 HMC63e加工中心描述

1) 机床设计的总体布局为纵、横床身呈倒T字型结构, 立柱横向左右移动 (X轴行程1000mm) , 主轴箱上下移动 (Y轴行程900mm) , 工作台在床身上纵向前后移动 (Z轴行程900mm) 。床身采用整体式铸造床身, 刚性好;

2) 立柱为龙门框架型正挂箱, 具有良好的刚性, 受力均匀、动态性能好、精度稳定;

3) 三轴导轨为日本THK的滚柱线轨, 耐磨损, 方便维护, 承载力大, 精度高;三个直线轴的丝杠与伺服电机通过联轴器直联, 同步性能能好, 快移和进给速度可达40m/min;

4) X、Y、Z、B四个坐标的检测部件均采用德国海德汉光栅尺进行直接测量, 形成全闭环控制, 定位精度以及重复定位精度可达0.008/0.005mm;

5) 主轴箱为二级齿轮传动, 一级主轴产生的扭矩大 (最高为1100 N·m) , 用户可实现对工件的粗加工, 还可以为了提高表面粗糙度而提高主轴转速, 使主电机输出功率由低到高没缺口;主轴转速范围为20 rpm~6000rpm;

6) 机床工作台为牙盘转台 (1°X360) , 回转由交流伺服电机驱动, 经皮带减速与蜗杆连接, 保证分度精度;液压自动夹紧、松开, 运动准确可靠。工作台回转采用推力向心轴承支承, 运动平稳、定位精度高, 承载能力大;

7) 双交换工作台站, 采用浮起式直接回转结构, 交换时间为12s。当一个工作台工作时, 另一个工作台进行零件装卸, 可减少辅助时间, 提高效率;

8) 机床设有全封闭防护间, 正面和侧面均有拉门, 操作方便、安全。X、Y、Z均有防锈金属防护拉板, 防止冷却液、切屑飞溅, 有效防止铁屑及冷却液的飞溅对导轨的侵蚀, 保护导轨及丝杠, 提高使用寿命;

9) 排屑采用中间冲刷排屑, 排屑快速, 减少机床热变形, 有利提高精度;

10) 数控系统采用SIEMENS 840D, 交流主轴电机、交流伺服进给电机等均为原装进口。

2 HMC63e卧式加工中心结构特点

2.1 机床床身采用三点支撑

对于普通机床, 绝大多数为多地脚形式, 缺点在于水平难调, 床身刚性不好, 很容易变形。本机床只保留三个地脚, 三点可以确定一个平面, 这三个地脚呈等腰三角形分布。第1个地脚作用是支撑床身, 无需调节, 之后调节其余两个地脚就可以快捷的完成机床水平的调节。该床身大件内部为双层钣金箱体铸造而成, 刚性比普通机床的单箱体好, 床身导轨和定位面在德国进口龙门五面加工中心上一次精加工完成, 装配精度稳定性高, 同时降低了工人的劳动强度。见图1所示。

2.2 X向床身导轨阶梯排布

前导轨低, 后导轨高, 加工零件时转台做进给运动, 主轴箱和立柱承受来自转台的进给力, 阶梯排布的好处在于减小了前导轨受到的应力集中, 延长了前导轨的寿命, 并抵消了一部分立柱的倾覆力矩, 减轻了立柱的重量, 并提高了立柱刚性, 有利于高速运动。见图2所示。

2.3 排屑系统

回转工作台运动方向的左右两侧各有一套螺旋排屑器 (螺排) , 立柱正下方的床身处有一个链板排屑器 (链排) 。在工件的加工过程中, 铁屑被防护间内部的喷淋系统落入螺排里, 然后它将铁屑推入链排里, 链排将铁屑以及切屑液通过床身下端的开口导入机床后端的过滤回收装置, 实现铁屑以及切屑液的循环。优点是防止铁屑的堆积, 让机床温度和精度稳定。

2.4 双油缸回转交换机构

交换站的回转动作采用双油缸轮流驱动的形式, 两个油缸轮流动作, 保证工作台支撑叉子180°回转。当一个油缸中的活塞快移动到终点时, 该油缸的一侧有稳定的液压缓冲装置, 该装置通过调节流量来调节支撑叉子停止时间, 确保工作台交换的平稳性, 保证交换精度。见图3所示。

2.5 丝杠轴承座与床身一体化结构

三向支撑丝杠的轴承座与立柱或床身铸造成一体, 大大加强了轴承座的刚性, 依靠部件加工来保证形位公差, 可以大大提高机床装配效率, 有利于保证机床精度稳定性, 该方式目前已被国外很多厂家应用。

2.6 Z向单张防护板

采用流行的Z向单张不锈钢防护板形式, 解决了由于防护拉板各层之间的密封不好造成的漏水、铁屑卷入造成破损的问题, 还可提高高速移动时的稳定性。

通过近年来的市场推广和用户使用实践, 证明HMC系列产品在参数和性能上已经超越了国产机床, 与一些合资品牌不相上下, 同时在刚性、速度、精度、稳定性等方面也与国外进口机床拉近了距离, 提高了加工中心的制造水平和市场竞争力。

摘要：简要介绍机床的技术性能与结构特点。技术参数已超过国内产品, 某些参数已经接近国外知名品牌产品。

参考文献

一种卧式单柱液压机导轨结构 篇7

卧式单柱校正压装液压机适用于特定的工艺工装,其主要特征为主缸卧式安装(主缸轴线水平),工作台工作平面与水平面垂直。主缸带动滑块作水平方向运动。其导向结构不同于常规的主缸垂直安装的单柱液压机。常规单柱液压机主缸运动方向平行于运动件重力方向,依靠主缸内的导向环、导向套导向即可满足导向要求。而卧式单柱液压机不同,其主缸轴线与水平面由于滑块和连接在滑块上的模具的自重会形成一个夹角θ,并且随着主缸的伸出,该夹角会增大,进而造成活塞杆上下侧面受力不均,容易造成活塞杆一侧拉毛磨损。因此,优异的导向结构对单柱液压机尤为重要。

1 结构概述

为克服现有技术中存在的问题,本文提供一种卧式单柱液压机导轨结构,其结构简单,支撑可靠,能够抵消滑块及滑块上模具自重的影响。

该卧式单柱液压机导轨结构如图1所示。滑块3连接在主缸4上,主缸轴线呈水平状态,与滑块相对的工作台平面与水平面相垂直,滑块下部与滑枕固定连接,滑枕5支撑在导轨座6上并可沿导轨座水平移动,导轨座固定在所述机身体1上且沿滑块运动方向水平延伸。

相对于现有技术,该导轨结构的优势为:滑块3下部与滑枕5固定连接,由滑枕承受滑块的重力,滑块作水平往复运动时,滑枕沿导轨座6作相应的水平往复运动,始终对滑块形成很好的支撑,由此抵消了滑块及滑块上模具自重的影响,使主缸4活塞杆的上下侧面受力均匀。

作为一种卧式单柱液压机导轨结构的优选方案,滑枕下部对称设有向滑块宽度方向的外侧伸出的翻边(图1b中3a),翻边的上下两面及外侧面分别与导轨座的工作面相对,导轨座的各工作面上分别固定有钢导板8,滑枕翻边的上下两面及外侧面分别固定有铜导板9,各铜导板分别与相应的钢导板相贴合,钢导板及铜导板上分别设有润滑油孔及润滑油槽。滑枕下部翻边的上下两面及外侧面都受限,在运动时由铜导板和钢导板接触摩擦,运动阻力小、精度高。

如图1b,滑枕5的上部依靠螺钉和平键7和滑块3连接,滑枕5下部对称设有向滑块宽度方向的外侧伸出的翻边3a,翻边的上下两面及外侧面分别与导轨座6的工作面相对,导轨座的各工作面上分别固定有钢导板8,滑枕翻边的上下两面及外侧面分别固定有铜导板9,各铜导板分别与相应的钢导板相贴合,钢导板及铜导板上分别设有润滑油孔和螺钉沉孔,用于润滑和固定。钢导板与铜导板的结合面经淬火处理,提高其表面硬度,可以有效防止钢导板被磨损,用户只需更换铜导板。

1.机身体2.工作台3.滑块4.主缸5.滑枕6.导轨座7.平键8.钢导板9.铜导板10.推拉螺钉

导轨座上加工有回形孔,通过螺钉与机身体固定,便于调整间隙;机身体两侧面板上加工有推拉螺钉孔,通过推拉螺钉10来调节导轨座上钢导板与滑枕上铜导板在左右方向上的间隙;导轨座顶面加工有推拉螺钉孔,也通过推拉螺钉来调节导轨座上钢导板和滑枕上铜导板在上下方向上的间隙。

2 样机试制

按照所述结构原理,成功设计试制了一台800kN卧式单柱液压机,样机如图2所示。经试车实验,导向结构运动平稳,润滑效果良好,结构美观,方便调整,取得了较好的使用效果。

3 结论

本文所述一种卧式单柱液压机导轨结构,滑块作水平往复运动时,滑枕始终对滑块形成很好的支撑,抵消了滑块自重的影响,使主缸活塞杆的上下侧面受力均匀。该结构导向平稳,方便调整铜导板磨损后的间隙,便于实现自动润滑,结构美观,使用效果良好。

参考文献

[1]帅长红.液压机设计、制造新工艺新技术及质量检验标准规范实务全书[M].北京:北方工业出版社,2000.

[2]俞新陆.液压机的设计与应用[M].北京:机械工业出版社,2007.

[3]陈朝晖.精密卧式加工中心导轨与滚珠丝杆的工艺技术研究[J].装备制造技术,2009,(9).

[4]范超毅,范巍.加工中心总体布局与导轨设计分析[J].机械设计与制造,2008,(9).

[5]张冠军,王静,周德字,等.剪板机滚动导轨设计中的几个问题[J].锻压装备与制造技术,2009,44(5).

卧式结构 篇8

关键词：中小型卧式水轮机,密封,改进,填料

0前言

随着水电市场的大力发展, 我国的水电技术取得了突飞猛进的发展, 但在中小型水电站技术当中, 相对于本行业的技术水平来说, 还存在着许多不足, 因而导致效率普遍偏低。我认为中小型卧式水轮机主轴密封装配的密封效果, 也是影响效率的因素之一。故针对中小型卧式水轮机的主轴密封结构, 参考了黑龙江机械学院韩建勇、王平山的《离心清水泵填料密封的改进设计》, 在现有的基础上对其进行改进。

1 对传统主轴密封结构的分析

主轴填料密封是用填料来填补通道阻止泄漏的一种密封形式。其密封结构简单、成本低廉、清洁及维修方便等优点被广泛应用于中小型卧式水轮机中。但该密封有很多不足:密封性能不太良好、填料本身的损耗并对轴套 (甩水盘) 的磨损大, 使用寿命短、封水效果不佳致使水轮机效率下降等。大多数中小型卧式水轮机的主轴密封结构如图1所示:

在密封过程中, 填料使用大多数为柔性石墨盘根[2]。填料通过盘根压盖压紧在轴上, 填料依靠压盖轴向压紧, 产生径向变形, 填满间隙, 在变形时, 依靠径向变形产生的力紧贴封水盒内壁从而实现密封。

1.1 填料径向压力的分布

填料径向压力分布如图2所示, 可以看出填料径向压力的分布趋势。该径向压力是由拧紧压盖螺栓时引起填料变形而产生的。介质压力由内端逐渐向外递减, 当外端的介质压力大于零时, 则密封状态最佳;而当外端的介质压力小于零时, 则泄漏量随着介质的增大而增大。由上述分析可知:填料的径向压力分布与介质的压力分布恰恰相反, 内端介质压力最大, 此处所需的密封力要大, 但填料的径向压力却恰好为最小, 这就暴露出该填料密封的缺陷。

1.2 传统填料密封的不足

(1) 预紧力恒定。预紧力恒定, 即密封力恒定, 而被密封介质的压力是波动变化的, 这就可能出现密封填料过度密封或密封不足。

(2) 轴套或其它磨损严重。密封力不足时, 采取的方法往往是加大预紧力, 这样使预紧力过大, 造成密封填料的摩擦力增大, 并导致填料对轴套 (甩水盘) 磨损严重, 功率损失增大, 漏水量增大, 水轮机的机械效率降低。

(3) 检修周期短。由于填料的磨损, 为使水轮机正常运转, 停机更换填料的次数就增多, 这样运行成本就提高了。

2 填料密封的结构改进

在分析了上述填料密封的结构、工作原理及其缺陷后, 要想改善和提高填料密封的效果, 在填料密封结构设计时要考虑解决的问题是:

(1) 尽量使径向压紧力均匀且与泄漏压力规律一致, 使轴套承压面受压均匀, 从而使轴套磨损小而且均匀。

(2) 使填料密封结构中的填料具有补偿能力、足够的弹性。 (3) 密封的填料沿轴向抱紧力应均匀分布。

鉴于以上分析, 新型的填料密封结构应该是一种能够自动根据被密封介质压力的变化而变化密封力的填料密封结构。通过分析参考最后得出改造后的填料密封结构见图3。

当进行密封工作时, 首先通过轴封腔套螺栓给填料一个预紧力, 此力是通过轴封腔套反向施加在填料上的, 填料因变形而产生径向力。由于整个填料块在受力过程中是双向受力, 两侧所受的力是相等的, 所以应该以填料中线为基准, 左右两侧分别进行受力分析。最后画出径向压力与介质压力分布曲线。如图4。

由图可得轴向力的平衡方程:

由图5可见, 填料函因变形而产生的径向力正好从密封腔的内端向外端逐渐递减, 此时, 实际上填料函对轴套 (甩水盘) 表面产生的径向压力在轴向刚好同介质压力分布趋势一致, 这就从本质上实现了加大密封力的要求。由于在轴封腔套的连接螺栓上加了弹簧, 可以实现填料对轴的密封力可随密封介质压力的变化而变化, 保持了填料的弹性, 从而使填料具有良好的密封性能和较长的使用寿命。

设:Py=KPx, K为填料的柔软系数

由以上四个式子可以得出:L为填料的总长度, 对上式积分后可得:

即

同样的方法对右侧进行受力分析, 得:

由以上数据可画出径向压力与介质压力分布曲线如图5。

3 结论

本文分析了传统中小型卧式水轮机主轴填料密封的密封缺陷, 考虑到由于填料 (柔性石墨盘根) 受力的不合理性, 对其进行了改进。通过改进, 在结构上弥补了传统密封结构的不足, 使得密封结构更为合理, 在密封性能上得以进一步提高。通过分析可以得出一个性能良好、寿命较长的主轴密封结构。对提高水轮机运行的稳定性及机组效率有一定的参考价值。

参考文献

[1]韩建勇, 王平山.离心清水泵填料密封的改进设计[J].水泵技术, 2006, (2) :44-46.

卧式结构 篇9

1矿用钢丝绳试验机现状

目前, 检验和评价矿用钢丝绳性能和质量的方法一般是将钢丝绳拆股, 分别对其进行拉断、弯曲和扭转试验, 然后计算其抗拉强度并判定其韧性指标, 以此作为选用和评价钢丝绳的依据。然而, 钢丝绳在实际应用时的受力状态非常复杂。由于钢丝绳整绳疲劳性能试验是对钢丝绳现场使用条件进行模拟, 因此, 整绳疲劳性能试验更能准确体现钢丝绳的质量和使用寿命。

钢丝绳整绳弯曲疲劳试验在航空业应用较多, 但都是小直径的, 不能满足矿用提升及大直径钢丝绳的需求。部分生产单位仅以验证产品合格与否为目的, 配置用连杆作为摆动机构的钢丝绳弯曲疲劳试验机, 噪声、占用空间、惯性冲击力均较大, 浪费资源。国外常见试验机有摆动式弯曲疲劳试验机和行星式弯曲疲劳试验机2种, 但国内技术不成熟, 也缺少相关试验数据, 不适合在国内应用。

2液压卧式试验机构成及工作原理

针对目前钢丝绳弯曲疲劳试验现状及不足, 煤炭工业郑州钢丝绳检验检测中心自主研发了液压卧式钢丝绳弯曲疲劳试验机以及环形组合衬垫。液压卧式钢丝绳弯曲疲劳试验机结构如图1所示。

液压卧式钢丝绳弯曲疲劳试验机包括基座、主动轮和试验轮、回转驱动装置等。基座一端固定有轴承架, 轴承架上安装有主动轮;基座另一端安设的轴承架可左右平移, 并在该轴承架上安装有试验轮。试验轮轴承架的左、右动力机构端头分别顶压在轴承架两侧, 靠近主动轮右侧动力机构末端与负载支座之间设置有压力传感器;主动轮转轴通过联轴器与液压回转驱动装置连接;主动轮和试验轮圆周侧面上设置有凹槽, 钢丝绳试样两端通过夹头对接后套装在两轮的凹槽中。

该试验机的动力轮机构为液压缸、气缸或千斤顶。液压回转驱动装置包括液压马达、油箱和液压泵单元A, 主动轮转轴通过联轴器液压马达的输出轴连接。液压马达的进、出油管分别与电磁换向阀的2个输出口连接, 电磁换向阀的一个输入管与液压泵单元A的输出口连接, 液压泵单元A的输入管通过过滤器与油箱连通, 电磁换向阀的另一个输入管通过过滤器与油箱连通, 液压泵单元A的电机上还连接有光电计数器及电控箱, 液压泵单元A的输出管上连接有溢流阀和压力表。

该液压试验机中主动轮和试验轮直径相等, 试验机基座固定在矩形混凝土基坑边缘, 主动轮和试验轮的下部位于基坑内, 左、右千斤顶的端头分别顶压在加载顶杆中心, 试验轮轴承架左右两侧分别连接推杆, 推杆末端的支架上固定有弹簧座, 弹簧座内置定载弹簧, 弹簧外露端与推杆连接, 弹簧座一侧设置有条形滑槽, 定载弹簧的另一端固定在一个楔形推板上, 该楔形推板位于滑槽内, 加载顶杆的两端与楔形推板之间斜面配合。试验轮轴承座与支架之间设置有条形孔和固定销配合结构。

液压卧式钢丝绳弯曲疲劳试验机的环形组合衬垫, 由多个弧形单块段衬垫分别镶嵌在主动轮和试验轮圆周边缘。主动轮和试验轮圆周设置有环形凹槽, 同时在主动轮和试验轮的一侧设置有与凹槽连通的进口及封堵, 各单块段衬垫分别从该进口进入环形凹槽形成环形组合垫。在主动轮或试验轮侧壁上设置至少1个用于限制单块段衬垫滑动的固定机构。各单块段衬垫的两边设置有凸缘, 主动轮和试验轮的环形凹槽两侧壁上设置有与该凸缘匹配的凹槽。相邻两侧单块段衬垫的对接面之间凹凸配合。

3液压卧式钢丝绳试验机优势分析

采用液压卧式钢丝绳弯曲疲劳试验机测试时, 可根据被检测绳径匹配聚酯摩擦衬垫, 实现不同直径钢丝绳的弯曲疲劳检测。聚酯摩擦衬垫上圆弧半径要和被试钢丝绳截面半径吻合, 可根据需要从绳槽中任意拆换、安装与绳径配套的聚酯摩擦衬垫。该试验机定值载荷通过动力装置、压力传感器、弹簧等框架结构得以实现, 改变了以往挂砣施荷的做法。

(1) 通用性强。

采用了与目前矿用提升装置完全相同的试验轮和主动轮, 其中主动轮为固定结构, 试验轮采用滑动并固定的结构, 钢丝绳套装非常方便, 通过更换试验轮衬垫即可实现对各种型号钢丝绳的检测。

(2) 准确度高。

采用1∶1的钢丝绳卷绕试验机, 与实际运用时工况一致且转动频率范围大, 可满足弯曲疲劳频率20～120次/min的要求。

(3) 自动化水平高。

该试验机的液压系统和液压马达采用泵用控制箱、光电在线计数装置, 采用力传感器实现加载负荷的计算, 并采用USB接口与计算机进行数据交换和储存。

(4) 结构简单合理。

选用不同规格的液压泵, 共用一个油箱, 给液压马达和加载油缸供油, 占用空间小, 刚度和强度大, 变形小, 整机尺寸小。

4结语

液压卧式钢丝绳弯曲疲劳试验机和环形组合衬垫基本满足了各种矿用钢丝绳弯曲疲劳试验的需求, 使矿用钢丝绳弯曲疲劳试验取得很大突破, 可为判定矿用钢丝绳的使用寿命提供重要依据。

摘要：由于钢丝绳疲劳性能试验中受力状态和钢丝绳实际应用条件基本相似, 故整绳疲劳性能试验更能准确表征钢丝绳质量和使用寿命。针对目前钢丝绳弯曲疲劳试验现状及不足, 设计了液压卧式钢丝绳弯曲疲劳试验机以及环形组合衬垫。该试验机具有通用性强、准确度高、自动化水平高等优点, 基本满足了各种矿用钢丝绳弯曲疲劳试验的需求。