重载静压丝杠螺母结构设计

2012-10-23焦建华李立强郝峻崧

制造技术与机床 2012年3期

焦建华李立强姜辉郝峻崧

(齐重数控装备股份有限公司，黑龙江齐齐哈尔 161005)

目前，我国重型单柱移动立式车床的横梁升降传动结构一般采用普通滑动丝杠螺母传动，这种传动结构摩擦系数大、传动效率低、承重小、易磨损、可靠性低和噪声大。由于滑动丝杠螺母磨损、失效引起的横梁滑落事故时有发生，已成为易引起机床重大事故的主要隐患之一。横梁升降丝杠传动结构是重型单柱移动立式车床设计、制造的主要技术难点之一。

为了解决上述问题，我公司开发研制了重载静压丝杠螺母结构，该静压丝杠螺母的牙型采用锯齿形结构，连续、完整的静压油室均布在静压螺母螺纹牙上。该静压丝杠螺母结构具有承载能力大、摩擦系数非常小、传动效率高、可靠性高和噪声小的特点。该静压丝杠螺母结构还带有静压螺母磨损保护装置，彻底消除了由于意外原因造成静压螺母磨损、失效，从而导致横梁滑落事故的发生。

1 重载静压丝杠螺母结构介绍

重载静压丝杠螺母结构如图1所示。静压螺母1的外圆柱面安装在螺母座2的定心内孔中，表压螺母1的轴肩面固定在螺母座2的下端面上;锯齿形丝杠8安装在静压螺母1的螺纹孔中;保险螺母7安装在静压螺母1下部，其沉孔套在静压螺母1下部外圆柱面上;限位开关5安装在螺母座2下部侧面，撞块6安装在保险螺母7侧面，撞块6顶面距限位开关5触头距离为2 mm;静压油室4开在静压螺母1的螺纹牙上面，进油孔3位置布置在通过静压油室4并平行于螺纹牙下面斜向上的位置;螺纹牙上面与螺纹牙下面的夹角为锐角，并形成锯齿状结构。由于静压螺母1只承受横梁重量单方向的载荷，因此只在静压螺母1的螺纹牙上面布置静压油室。

2 静压丝杠螺母结构的工作过程

首先，高压液压油通过进油孔3进入静压油室4，液压油的压力作用在锯齿形丝杠8和静压螺母1的螺纹牙上面，锯齿形丝杠8受到液压油的压力方向向下，静压螺母1受到液压油的压力方向向上;静压螺母1通过其下部的轴肩面推动螺母座2向上运动，锯齿形丝杠8旋转但不轴向移动，静压螺母1受到锯齿形丝杠8的反作用力后，同时带动螺母座2和保险螺母7沿锯齿形丝杠8的轴向方向上下运动但不旋转;当静压螺母1由于意外原因而磨损时，在静压螺母1下部的保险螺母7向上运动，并带动固定在其上的撞块6一起向上运动;静压螺母1螺纹牙承重侧磨损超过2 mm时，撞块6触发限位开关5的触头，限位开关5发出报警信号反馈给电气系统，电气系统控制机床立即停止工作。