重型数控轧辊磨床头架辅助起动装置的研究与应用

武林，王福利

（齐重数控装备股份有限公司，黑龙江齐齐哈尔 161005）

0 引言

重型数控轧辊磨床RG300X50/260L-NC，是我公司自行研制开发的产品，其采用先进技术，具有同类产品国际先进水平，是一种高效、高精度、高可靠性的先进设备。适用于磨削轧机上的工作辊和支承辊，以及造纸机上的轧辊和烘缸，橡胶、塑料的各种压辊等。本台机床为目前世界上较大规格的轧辊磨床，国内尚未见其它企业有此规格产品。

重型数控轧辊磨床在加工工件时有两种方法，一种方法是头架和尾架两顶尖顶住工件，另一种方法是一端用头架卡紧工件，另一端用静压中心架来支承。当用第二种方法加工工件时，只有头架一个动力来源，由于工件过重，初始起动时惯性过大，所以头架如何让重型工件旋转起来是个难题。当工件转动后液压油就可以进到中心架支撑瓦与工件形成的油腔中，这样工件就可以正常运转了。为了解决工件初始起动难的问题，我们研制了头架驱动辅助启动装置，以克服重型工件启动时的初始惯性，此装置的研制有效地解决了重型工件初始起动惯性过大的难题。

1 结构组成

图1 头架辅助起动装置零件组成图

图2 连接轴

重型数控轧辊磨床头架辅助起动装置如图1、图2 所示。辅助起动装置利用棘轮机构单方向起作用的原理，再加以动力起到辅助的作用。交流变频电机驱动经减速器1 是辅助起动装置的动力来源，带动拨盘2 进行旋转；拨盘2 带动连杆3 进行上下运动；连杆3 带动连杆4 及棘爪5 进行上下移动；轴7 与轴10 固定在刀架箱体墙壁上，轴7 与轴10 的位置是经过精确计算而确定的，使棘爪5 在连杆3、连杆4 及导向轴9 的作用下正好与大棘轮6 进行啮合，轴7 用于固定连杆4 的一端，来限制连杆的运动方向，轴10 上安装轴7，轴7 用于限制棘爪5 的运动位置；拨盘8 用于连接导向轴9；连杆3、连杆4、棘爪5、拨盘8 通过键连接共同安装在连接轴上（如图2），连杆轴上的键槽的位置也是通过精确计算得出来的；棘轮6 用螺钉把合在主轴同步带轮上。

2 应用原理

当数控磨床准备起动时，机床主轴电机与头架辅助起动装置减速电机同时起动，主轴电机起主导作用；辅助装置减速电机起动后连杆3 将带动棘爪5 准确地与棘轮6 进行啮合，驱动主轴旋转，当主轴转动后机床将正常使用，辅助装置在电气的控制下将停止使用。

此辅助装置在机床正向起动主轴时生效，反向启动主轴时不生效，当机床主轴需要反向转动时，首先进行正转起动，正转起动后静压中心架即可有润滑油进入工件与静压中心架形成的油腔中，产生油膜，然后机床进行反向转动即可。

3 结语

重型数控轧辊磨床头架辅助起动装置的研制与应用通过了精确的分析论证，结合现代最先进的加工工艺方法和严格的质量控制，有效地保证了轧辊磨床在重载情况下主轴平稳启动。有效地克服了启动时的初始惯性大的问题，该数控轧辊磨床头架辅助起动装置还可以防止皮带传动过载、过早磨损以及电机超负荷运转。重型数控轧辊磨床头架辅助起动装置的成功研制与应用，说明了微小结构的发明与制造同样可以促进我国装备制造业的进步和发展。

［1］现代实用机床设计编委会.现代实用机床设计手册［M］.北京：机械工业出版社，2006.

［2］孙靖民.机床结构优化设计［M］.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1985.

［3］现代机械传动手册编委会.现代机械传动手册［M］.北京：机械工业出版社，1995.

［4］唐金松.简明机械设计手册［M］.上海：上海科学技术出版社，1993.