磨床托瓦结构附润滑系统

1、磨床托瓦的机械结构及润滑系统1、 托瓦的功能轧辊磨削时，当采用托磨结构， 托瓦用于轧辊的定位，起到支撑作用。 由于托瓦为易损 件，故该件的结构设计很重要， 直接关系到经济成本、工作效率及工人的劳动强度，良好的 润滑系统又能提高托瓦的使用寿命。2、托瓦机械结构的设计托瓦本体材质为铸铁，上面工作层的材质是巴氏合金。 托瓦本体有整体型和可拆装型两种。整体式托瓦为浇注件，本体尺寸较大，分量重，由于该件为易损件，在日常生产中要定 期更换， 对于整体式托瓦在设备维护过程中只能整体拆装， 这种类型的托瓦在生产操作中很 不方便，既加重了现场操作的劳动强度， 拆装慢， 又具有一定的危险性，且托瓦备件更换成 本高

2、，带来生产率及生产效益的降低，不满足现场使用要求，在设计使用中很少采用。可拆装型托瓦拆装时单拆装上体， 下体不动， 可达到既保证托瓦原工作精度， 又能达到 减低工人工作强度、降低维修成本的目的。考虑到托瓦上体的拆卸方便及合理， 减轻劳动强度及危险系数， 同时又保证托瓦结构的 牢固，因此可拆卸下的上体部分不宜太大，上下体的连接部分要有足够的接触面。由于托瓦结构要承受轧辊上传递过来的较大载荷 , 同时又要保证连接面必须紧密连接不 能有任何的移动 , 因此连接面的截面不能采用一般平面连接方式。因为一般平面的连接方式 仅靠锁紧螺杆所承受的剪切力太大 ,影响使用寿命。为此 , 以下列出多种截面连接方式

3、（如下 图） , 并对这几种连接方式的优缺点进行比较分析。A 连接方式 该连接方式为凹凸结构 , 能避免托瓦的横向移动 , 使连接面能紧密连接 , 但这种连接方式 在受力情况下会使凸体的角点处产生较大的应力集中 , 在周期载荷的作用下 , 该处的托体结 构会严重磨损 , 从而影响使用寿命。B 连接方式 该连接方式为 A 方式的改进型。 突出部分与连接平面不再是直角 , 可很大程度避免应力 集中 , 但斜面加工不方便 , 同时也费时。C 连接方式该连接方式采用燕尾槽连接方式 , 外形轻巧 , 结构的连接性好。 但这种结构如使用长期后 容易在尖角处引起磨损 , 引起结构松动 , 同时也存在加工和安

4、装不方便的缺点。D 连接方式该连接采用键槽方式 , 该方式的连接面虽是平面 , 但通过平键限制了托瓦上下体间连接 面的横向移动 , 而平键的两端都为圆弧 , 消除了其他方式都存在的尖角 , 减少了应力集中 , 使 接触面不易磨损 , 从而保证使用寿命。 同时该连接方式还存在使用材料少、 加工简单的优点 , 是 4 种方案中最好的一种 , 故该种连接方式广为采用。面对托瓦具体受力进行分析：托瓦受力示意图由图可知 , 托瓦在实际工作中 , 是和磨床成 45对称布置 , 轧辊的运转对托瓦产生两个 力, 一个力是垂直分布的力 F, 还有轧辊对托瓦的磨削力 , 托瓦与辊颈有油膜润滑 , 磨削力很 小,

5、几乎可以不考虑。由于托瓦两边对称布置 , 所以, 剪切力 Q 是影响键、螺杆强度的直 接因素，在校核键和螺杆强度时主要考虑这两个因素。当有特殊要求时， 可设计安装中间托瓦来减小上托瓦和下托瓦所承受的力。 结构示意图 如下：a）（ b）5中间托瓦托瓦结构示意图2、 托瓦润滑系统的设计及油品的选择如果电机功率大，不采用润滑就能驱动工作辊，未采用托瓦润滑 , 工作辊直接在托瓦上 干磨,常发生烧瓦 , 大大影响磨床的正常使用，其次，干磨时, 床头箱主轴传动机构 (如皮带、齿轮传动等 ) 易疲劳 ,缩短了使用寿命， 再次,由于轧辊在托瓦上转动时 , 摩擦力很大 ,床头箱 主轴电机启动电流较大 ,缩短电机

6、和变频器的使用寿命。 而且花盘承载力很大 , 易造成花盘断 裂，故托瓦在轧辊磨削时相当必要。托瓦润滑结构的工作原理是保证有足够的动压油楔长度， 形成良好的动压润滑条件， 降 低摩擦发热，降低油温，提高润滑结构的使用周期，提高生产率。因为托瓦工作中的发热、 磨损与动压润滑条件又与瓦口的几何尺寸有关，所以，托瓦润滑结构设计的依据是：1)瓦口切入端的几何尺寸， 2)动压润滑条件。改善润滑条件可以在托瓦内表面增加油槽， 以改善润滑， 保证油槽满但不漏油， 以使油 楔的效果更加提高， 形成更好的动压润滑，大大减小磨损，减低摩擦发热， 保证了托瓦表面 的工作温度始终小于临界点，保证设备正常运转，从而提高生

7、产效率，节约人力、材料、时 间，为提高经济效益创造条件。润滑油的选择可为：稀油润滑、干油润滑，下面对两种润滑进行说明：A、稀油润滑 稀油润滑可使用的油品为 : 美孚威士达 2 号机床导轨油。在日常生产中，由经验得知， 使用稀油静压支承托瓦 , 如果头架电机功率较小 , 无法直接驱动带轴承座的工作辊旋转，常 出现工作辊转不动的现象。稀油静压托瓦在使用时 , 出现的问题 :(1) 托瓦与辊颈接触面积较小 , 在两接触面间不易形成流动的油膜 , 油液常常从托瓦处 渗出,无法形成静压支承 , 导致轧辊无法旋转；(2) 磨削轧辊时 , 冷却水会喷到托瓦上 ,水流入循环利用的液压油 , 会污染油和引起油乳

8、 化, 含有灰尘和其他脏物的乳化液可引起液压油变质、劣化、生成油泥和沉淀物 , 阻滞管道和阀门 ,降低液压油的润滑性，如润滑油不循环利用，成本又会大大提高；(3) 静压系统对于油的清洁度要求很高 , 从轧机上拆下的工作辊辊颈很脏 , 油被污染后 , 会堵塞过滤器孔使供油不足 , 产生气蚀 , 发生振动和噪声 , 还会影响托瓦与辊颈间动作的可靠 性和准确性 , 使滑动部位产生磨损 , 造成托瓦与辊颈的摩擦增大 ,使托瓦易研 , 需经常刮瓦和 换油；(4) 液压油静压系统需配有一套专门供油系统 ,耗资较大 ,在磨削时 , 需要大量液压油润 滑轧辊和托瓦的接触部位 , 造成浪费，B、干油润滑 干油静

9、压托瓦系统可使用的油品型号为 : 长城 MCR - Z 润滑油脂 ,托瓦的钻孔结构同稀 油润滑不变 , 可采用用一个电动润滑泵 ( 公称压力约为 40MPa) 通过一个干油分配器分成两 路, 在辊颈支架处再经过一个干油分配器,把具有一定压力的干油从管路直接压入托瓦内部管路 ,最后从托瓦上部的孔流出。该润滑存在的问题：当托瓦与辊颈接触面密封不是很好的 时候,即未形成静压所需要的条件时 , 干油会从托瓦处泄漏 ,压力表的读数会下降 ,不能满足 静压支承的理论条件， 必须进行精细刮瓦 , 使托瓦与辊颈接触面的密封性能加强 , 减少干油的 泄漏。在托瓦和工作辊辊颈间打入一定压力的干油时 , 两摩擦面间

10、能形成流动油膜 , 并利用油 膜的压力 ,起到对外负载的支承作用 , 而油膜本身又起到对摩擦副的润滑作用， 这种方法称为 干油静压支承技术。工作辊辊颈托瓦采用干油静压较稀油静压存在的优点, 具体如下 :(1) 干油粘度较大 , 不易泄漏 , 支承压力大；(2) 冷却水即使流到托瓦上后 ,由于干油不是循环使用 ,所以不会造成油污染和乳化 , 无 需换油；(3) 干油在托瓦和辊颈间自动磨合 ,无需经常刮瓦 , 密封性能也能得到保证；(4) 使用干油静压润滑 , 无需用油雾润滑系统润滑托瓦 , 节省了液压油的使用 , 从而节约 了成本；(5) 使用干油静压润滑 , 可减少换瓦次数 , 节约了托瓦的成本 (实践验证 , 托