m7140平面磨床主轴静压滑动轴承修复

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1、M7140平面磨床主轴静压滑动轴承修复摘要：本文叙述的是M7140平面磨床的主轴静压滑动轴承的修复过程，经过修复后的主轴部件一直使用至今，没有再出现过类似的故障，因此记录下来以备今后维修之用。关键词：主轴、静压滑动轴承、轴瓦、薄膜片M7140平面磨床是一台上海机床厂生产的高精度设备，此设备自1961年投产以来，该机床一直是中型装备制造厂的重点设备，为中型装备制造厂完成生产任务作出的巨大的贡献，近些年根据我公司的生产现状，M7140平面磨床主要担负着中型装备制造厂的轧机滑板产品的磨削加工任务。在完成全年生产任务中，M7140平面面磨床起着举足轻重

2、的作用。但是近期此机床磨削滑板时经常出现滑板表面有横纹，精度超差的现像。我经过仔细观察发现检测前瓦压力的压力表表针不稳，正常工作的压力值应为0.8MP，而现在的压力表表针在0~0.8MP之间摆动，且磨头削磨工件时振动，即主轴振动带动砂轮也振动，致使工件出现横纹，精度超差。此压力表检测的是主轴的静压滑动轴承的前瓦的压力，所以此压力表摆动实际上就是主轴的静压滑动轴承前瓦的油液压力不稳，而静压滑动轴承前瓦的油液压力不稳的根源有两点：一个根源就是主轴变形、弯曲，另一个根源就是轴瓦的内孔圆度超差。拆下主轴和轴瓦后经检查，主轴没有发生变形及弯曲现像，而轴瓦

3、的内孔圆度超差。根源找到了，下一步就是如何修复此静压滑动轴承，我经过仔细研究，查阅了许多相关资料，最后终于定下了修复方案。下面讲述的就是我的修复方案，以备以后修复相同的主轴静压滑动轴承时作为参考和继续完善修理工艺之用。M7140平面磨床的主轴结构是静压滑动轴承，静压滑动轴承有承载能力大、抗振性能好、摩擦系数小、寿命长、回转精度高、能在高速或极低转速下正常工作等优点，广泛用于高精度、重载、低速的场合。而M7140属于精加工机床，所以其主轴结构采用了静压滑动轴承。静压滑动轴承的结构及其工作原理如图1所示，静压轴承在其内圆表面上开有4个对称且均匀分布

4、的油腔，油腔与滑腔之间开有回油槽，回油槽与油腔之间有封油面。两个相对的油腔与一6个薄膜节流器连通，油压为ps的润滑油经过节流器薄膜两侧的节流间隙hc和h′c，流入轴承相对的两个油腔中。当轴承空载时，两相对油腔压力相等，薄膜处于平直状态，轴浮在中间。当轴承承受载荷W时，上油腔间隙增大，油压减小；下油腔间隙减小，油压升高，形成压力差，因此节流器中薄膜向上凸起，使上侧节流间隙减小，节流阻力增大；下侧节流间隙增大，节流阻力减小，此时下油腔pr4＞上油腔油压pr2，产生压力差Δp=pr4-pr2，于是将轴抬起，直至上下腔油压相等，使轴颈处于油膜的包围中，

5、形成液体润滑。静压滑动轴承的供油系统的液压原图如图2所示，静压轴承需要单独的供油系统，其中的主要元件是：过滤器（件1），其作用是防止油中的杂质吸入油泵。油泵（件2），其作用是向系统供给压力油。溢流阀（件3），其作用是调节系统供油压力ps。单向阀（件4），其作用是使液流只能单向流动，不许反向。蓄能器（件5），其作用是当突然停电或供油系统发生故障时，可保持仍有一定的压力油供给静压轴承，不致因断油而磨损、擦伤轴承。6精滤油器（件6），其作用是防止节流器被堵塞，要求滤油精度高于0.02mm~0.03mm。节流装置（件7），自动调节油腔压力，使相对油腔的

6、压力，妈终趋于相等。压力继电器（件8），其作用是保证当油泵开动使轴承油腔建立一定压力后主轴才能启动。M1740平面磨床的主轴结构如图3所示，此机床的主轴结构主要由主轴（件号1）、端盖（件号2）、前轴瓦（件号3）、钢套（件号5）、后轴瓦（件号6）、法兰盘（件号7）、圆锥滚子轴承（件号8）、调整螺母（件号9）、电机轴（件号10）、电机转子（件11）、压盖（件号12）、圆螺母1（件号13）、定位套（件号14）、轴承（件号15）、垫1（件号16）、垫2（件号17）、圆螺母2（件号18）、端盖2（件号19）组成。6因M7140平面磨床是精加工机床，所以各

7、部要求的精度都要符合精加工机床的精度，尤其主轴结构要求的各项精度更高。M7140平面面磨床的主轴结构中，前轴瓦（件号3）的前端面开有两个油腔，要求前轴瓦的前端面与主轴的轴肩端面的平面度都必须在1‰以内，前轴瓦的前端面及主轴轴肩端面与主轴轴线的垂直度也必须在1‰以内，以防主轴旋转时前轴瓦的前端面和主轴轴肩端面产生划痕。轴瓦的回油槽的深度为0.8mm，宽度4mm。回油槽的尺寸要严格按照此尺寸加工，以防止油腔压力不足。轴瓦与主轴的间隙要求直径方向为0.07mm，复时要严格按照此参数修复。将主轴部件和供油系统拆卸分解后发现轴瓦的内轴圆度超差和节流器的薄

8、膜片的平行度和平面度，光洁度已经超差。轴瓦的圆度超差时，主轴旋转，轴承和轴颈之间间隙发生周期性的变化引起油腔压力波动，导致主轴振动。节流器的薄膜片的平