专利名称：一种数控轧辊磨床托瓦静压润滑装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数控轧辊磨床托瓦静压润滑装置，是一种带有润滑性质的液压传动装置，是一种数控轧辊磨床的工件支撑装置。
背景技术：
对于一个数吨重，甚至数十吨重的轧辊来说，其机械加工首先面临的问题是如何将这样超重的工件安全、装卡在机床上稳定的转动，装卡的卡具必须能够经受得住加工的切削力，并能保证加工所要达到的精度。对于磨削来说必须还提供较大的磨削速度，为此要求工件与卡具之间要有合理的托磨、充分的润滑，避免速度过高产生大量的热量，烧毁工件和卡具。由于工件过重，轧辊磨削不采用一般轴类零件磨削常用的端面顶尖装卡的方式，而是采用辊颈托瓦的径向支撑装卡方式，利用辊颈和托瓦之间较大的支撑面积支持轧辊的重量。较大的托瓦与辊颈之间的接触面积虽然解决了支撑重量的问题，但随即产生了两者之间相互运动所造成的摩擦问题，在此，如何适当的润滑显得十分突出，特别是在高速、高精度的磨削工况下，既要有效支撑又要充分润滑的确是一个困难。目前托瓦润滑一般采用脂润滑和稀油润滑两种。而脂润滑只有在磨削速度较低的情况下才能使用，在高速磨削的情况下需使用稀油润滑。使用稀油润滑也有两种方式一种是单纯的润滑，另一种是带有支撑性质的润滑。前者只是单纯的向摩擦面不断的加注润滑油，想使托瓦与辊颈之间产生薄薄油膜，减小摩擦力。因为是单纯润滑，润滑油的压力很小，所以润滑不能完全满足需要。后者则是采用类似于静压轴承的原理，从托瓦上加注具有一定压力的润滑油，利用润滑油的压力，形成弹性油膜将辊颈托起，由于辊颈在转动时实际是与润滑油摩擦，所以摩擦力极小。这种润滑方式所形成的装置称为静压托瓦。静压托瓦很好的解决了有效支撑和摩擦的矛盾。现有的静压托瓦还处于十分简单的初始状态，多采用与单纯润滑相同的供油系统，仅仅可控压力而已。这样的装置有许多的问题托瓦与辊颈之间的油膜不够稳定，油液在托瓦的整个承载面上很难达到分配均匀、稳定，难于形成均匀有效的静压支承，导致润滑不良，甚至干摩，以致轧辊无法正常旋转。而且，支撑油膜不正常时没有任何示警，不能及时发现，以致托瓦已经烧坏，或者由于摩擦力过大造成了传输动力的拨叉扭曲变形，才发现问题。另外，由于形成静压支撑需要较多的润滑油，润滑油必须循环使用，否则润滑油消耗过多，增加成本。然而磨削轧辊时，冷却水会喷到托瓦上，冷却水与润滑油混合，造成润滑油污染和引起油乳化。这种遭污染和劣化的润滑油如果继续进入润滑油管路会阻滞管道和阀门，降低润滑性，使托瓦与辊径之间的摩擦增大，托瓦易于研磨损坏，现有的静压托瓦需要经常刮瓦和换油。
发明内容为了克服现有技术的问题，本实用新型提出了一种数控轧辊磨床托瓦静压润滑装置。所述的装置改进了润滑供油方式，使润滑油在托瓦上更加均匀分布形成支撑油膜，同时增加了压力检测装置，监测各个托瓦上的油压，还增加了循环清洁单元，使循环使用的润滑油保持清洁。本实用新型的目的是这样实现的一种数控轧辊磨床托瓦静压润滑装置，包括分别安装在床头箱侧的前托架和尾架侧的后托架上的侧托瓦、下托瓦，其特征在于，各个托瓦至少包含一片静压油区，每个静压油区上并排设有多道围成一圈的静压油槽，每道静压油槽上均设有至少一个出油孔，各静压油区连接各自的分支压力表、分支压力传感器和分支节流阀，形成各静压油区各自的供油单元，所述的各供油单元通过供油管路与加压单元连接，所述的加压单元与储油箱连接；所述的前托架和后架上分别设有回油槽，所述的回油槽通过回油管路与带有油水分离箱和回流过滤器的循环清洁单元连接，所述的循环清洁单元与储油箱连接。进一步的，所述的供油单元提供的润滑油油膜压力为1. 5MPa lOMPa。进一步的，所述的分支压力传感器是压力继电器。进一步的，所述的托瓦被所述静压油槽圈围的承载面略低于周围的承载面。进一步的，所述托瓦的上设有两个静压油区，每个静压油区内并排设有两道围成一矩形圈的静压油槽，各道静压油槽的底部分别设有一个出油孔。进一步的，所述的加压单元包括与所述供油管路连接的总压力传感器、总压力表、溢流阀和加压过滤器，所述的加压过滤器与电动润滑油泵连接，所述的电动润滑泵与储油箱连接。进一步的，所述的总压力传感器是压力继电器。进一步的，所述的供油管路分为床头箱侧供油管路和尾架侧供油管路两路，所述的床头箱侧供油管路和尾架侧供油管路两路分别串联一个两位三通阀，所述的两位三通阀的常闭通路连接供油单元和加压单元，所述的两位三通阀的常开通路连接加压单元和储油箱。进一步的，所述的清洁单元包括与回油管连接的油水分离箱，所述的油水分离箱上设有液位计和限位控制开关，所述的油水分离箱的底部设有出水口，所述的油水分离箱上部设有出油口，所述的出油口连接回流过滤器，所述的回流过滤器与储油箱连接。本实用新型产生的有益效果是本实用新型对各个托瓦上的静压油区设立独立的供油单元，可以分别的调整各个托瓦片的油膜压力，利用各个独立供油单元中的分支压力传感器可以快速确定故障点，避免由于失压而造成托瓦与辊颈之间干摩而出现事故。清洁单元可以使循环使用的润滑油清洁耐用，保证液压管路中的油品质量，节约了能源，保证了轧棍磨削的质量。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是前后托架在轧辊磨床上位置的示意图；图2是后托架的示意图，是
图1中A-A向剖视图；图3是本实用新型的实施例一所述装置的后托架的示意图，是图2中的B向视图；图4是本实用新型的实施例一、二所述装置的托瓦上静压油槽和承载面的示意图，是图3中的C-C剖面图；[0020]图5是本实用新型的实施例一所述装置的油路原理示意图；图6是本实用新型的实施例三所述装置的加压单元示意图；图7是本实用新型的实施例四所述装置的油路原理示意图；图8是本实用新型的实施例五所述装置的清洁单元示意图。
具体实施方式
实施例一本实施例是一种数控轧辊磨床托瓦静压润滑装置，如
图1、2、3、4、5所示。本实施例所述的装置包括分别安装在床头箱侧的前托架I和尾架侧的后托架2上的侧托瓦3、下托瓦4，各个托瓦的承载面5上至少包含一片静压油区，每个静压油区内的承载面上并排设有多道围成一圈的静压油槽6，每道静压油槽上均设有至少一个出油孔7，各静压油区连接各自的分支压力表902、分支压力传感器901和分支节流阀903，形成各静压油区各自的供油单元9,所述的各供油单元通过供油管路10与加压单元连接11,所述的加压单元与储油箱12连接；所述的前托架和后架上分别设有回油槽8，所述的回油槽通过回油管路13与带有油水分离箱和回流过滤器的循环清洁单元14连接，所述的循环清洁单元与储油箱连接。轧辊磨床上一般设置前、后两处托起辊颈的托架，分别位于床头箱一侧和尾架一侦牝如
图1所示。每个辊颈托架上设立上下两处托瓦侧托瓦和下托瓦，如图2所示(图2是后托架，由于前托架与后托架结构上完全相同，所以图2也可以代表前托架的结构)。托瓦一般是钢质基座上面铸有巴氏合金等常用于制作滑动轴承的材料，以利于降低与辊颈的摩擦。本实施例所述的承载面是指托瓦的巴氏合金的金属面，一般是圆弧形的凹面。一个托瓦上可以设立一个静压油区，也可以设立两个、三个甚至是更多的静压油区。静压油区上可以设有多道静压油槽，图3中所示的是侧托瓦、下托瓦上分别具有两个静压油区，每个静压油区具有两道并排并且围成一圈的口字型油槽，实际中还可以有多道围成一圈的静压油槽。静压油槽所围成的形状除了口字型之外，也可以是圆圈型或者其他形状。静压油槽和出油孔与供油单元连接，供油单元供给的压力油形成静压油区。所述的静压油区实际是托瓦的金属表面和辊颈之间的承载油膜，这一承载油膜具有弹性和极小的摩擦力。承载油膜的厚度受控于供油单元所提供的油压，辊颈在油压的作用下，实际是悬浮在托瓦的承载面上，相互运动时的摩擦力非常小。静压油槽圈围的中间部位的承载面可以略微低于静压油槽圈围外部的承载面，这样可以在静压油槽圈围中间的承载面形成一片油池，使润滑油更好形成油膜，产生更好的润滑效果。本实施例的重点在于润滑油的供给有压润滑油的油路。在润滑油供给油路中，每个静压油区都有各自独立的供油单元，每个供油单元都具有自己的分支压力表、分支压力传感器和分支节流阀。这样设置的目的在于对各个静压油区上的油压可以通过分支节流阀和分支压力表进行单独调控，任何一个静压油区上的油压出现变化都可以快速的通过该静压油区的分支压力表识别和通过该静压油区的分支节流阀进行调整。这种独立供油单元的另一个好处是一旦出现超出预定的压力情况，出现问题的静压油区的分支压力传感器就可以发出电信号报警，使操作人员立刻知道问题出在那一路静压油区上，不但避免了事故，还可以快速的报出事故的位置。而快速的识别故障的位置，对于操作现场十分重要。本实施例所述的加压单元以油泵为核心，为油路提供压力。为了便于调节油压和判断故障，加压单元可以设有总压力传感器和总压力表，并且设有加压过滤器和溢流阀。本实施例所设立的清洁单元的主要作用在于分离润滑油在回流过程中混入的冷却液和其他杂质。因此，清洁单元首先需要油水分离，再经过过滤器将润滑油中的其他杂质过滤掉。油水分离可以使用一个油水分离箱，使比重较大的水沉入油水分离箱的底部，而比重较轻的润滑油则从箱的上部流出。本实施例所述的分支压力传感器和总压力传感器可以是压力继电器，或者其他类似可以将油压变化的信号变为电信号的压力传感器。本实施例所述的供油单元提供的润滑油油膜压力为1. 5MPa lOMPa。这一压力体现在油路中各个供油管和静压油区的承载油膜中。油压的大小主要根据工件的大小、切削力的大小，以及现场各种因素而确定。为了快速确定油路出现故障时的故障点，可以在油路分开为床头箱侧供油管路和尾架侧供油管路之后，分别在两路油管路中加装阀门，利用阀门的开闭，快速判断故障的位置。所述的阀门可以是两位三通阀或其他类似的阀门。实施例二 本实施例是实施例一的改进，是实施例一关于托瓦的细化，如图4所示。本实施所述的托瓦被所述静压油槽圈围的承载面501略低于周围的承载面502。所述托瓦的上设有两个静压油区，每个静压油区内并排设有两道围成一矩形圈的静压油槽，各道静压油槽的底部分别设有一个出油孔。本实施例所述的静压油槽围成口字型，在口字型的中心部位的承载面形成的一片“低洼”，低洼和静压油槽形成一片油池(见图4)，油池中可以存储更多的润滑油。油池中的油膜厚度略大于周围的油膜厚度，当油膜受到挤压的时候(承托辊颈时)，油池中的润滑油不但对油池的底部产生压力，还对油池的四周边产生压力，在油池四周边壁的反作用力下，产生油向油池中心聚集的作用，这样可以使油膜更具有弹性。油池的底部与周围的承载面相比一般低O. 5-2毫米。本实施例设有两个静压油区，换句话说是一个托瓦用两个供油单元供油。一个静压油区有两条静压油槽，这两条静压油槽并排设置在一个静压油区中，用一个供油单元供油。由于一台轧辊磨床有前、后两个托架，每个托架上有侧托瓦和下托瓦，每个托瓦上有两个静压油区，这样，就需要8个供油单元分别供给8个静压油区的润滑油(见图5、7)。由于这8个供油单元都具有各自的分支压力表、分支压力传感器和分支节流阀，可以将8个分支压力表排列安装在一起，并将分支节流阀也排列安装在分支压力表旁边，只要标明各个压力表所代表的静压油区位置，在分支传感器的配合下，就可以快速的比较和判断8个静压油区的状况，调整和排出故障十分方便。实施例三本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于加压单元的细化，如图6所示。本实施例所述的加压单元包括与所述供油管路连接的总压力传感器1105、总压力表1101、溢流阀1104和加压过滤器1102，所述的加压过滤器与电动润滑油泵1103连接，所述的电动润滑泵与储油箱连接。所述的总压力传感器是压力继电器。[0041]实施例四本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于供油管路的细化。如图7所示。本实施例所述的供油管路分为床头箱侧供油管路1001和尾架侧供油管路1003两路，所述的尾架侧供油管路和床头箱侧供油管路两路分别串联一个两位三通阀1002、1004，所述的两位三通阀的常闭通路连接供油单元和加压单元，所述的两位三通阀的常开通路连接加压单元和储油箱。实施例五本实施例是上述实施例的改进,是上述实施例关于清洁单元的细化,如图8所示。本实施例所述的清洁单元包括与回油管连接的油水分离箱1404，所述的油水分离箱上设有液位计1402和限位控制开关1401，所述的油水分离箱的底部设有出水口 1403，所述的油水分离箱上部设有出油口 1405，所述的出油口连接回流过滤器1406，所述的回流过滤器与储油箱连接。最后应说明的是，以上仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳布置方案对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案(比如供油单元的形式、管路的连接方式、液压器件的选用等)进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
权利要求1.一种数控轧辊磨床托瓦静压润滑装置，包括分别安装在床头箱侧的前托架和尾架侧的后托架上的侧托瓦、下托瓦，其特征在于，各个托瓦至少包含一片静压油区，每个静压油区上并排设有多道围成一圈的静压油槽，每道静压油槽上均设有至少一个出油孔，各静压油区连接各自的分支压力表、分支压力传感器和分支节流阀，形成各静压油区各自的供油单元,所述的各供油单元通过供油管路与加压单元连接,所述的加压单元与储油箱连接；所述的前托架和后架上分别设有回油槽，所述的回油槽通过回油管路与带有油水分离箱和回流过滤器的循环清洁单元连接，所述的循环清洁单元与储油箱连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的供油单元提供的润滑油油膜压力为1. 5MPa IOMPa0
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的分支压力传感器是压力继电器。
4.根据权利要求1-3之一所述的装置，其特征在于，所述的托瓦被所述静压油槽圈围的承载面(501)略低于周围的承载面。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述的托瓦上设有两个静压油区，每个静压油区内并排设有两道围成一矩形圈的静压油槽，各道静压油槽的底部分别设有一个出油孔。
6.根据权利要求1-3之一所述的装置，其特征在于，所述的加压单元包括与所述供油管路连接的总压力传感器、总压力表、溢流阀和加压过滤器，所述的加压过滤器与电动润滑油泵连接，所述的电动润滑泵与储油箱连接。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述的总压力传感器是压力继电器。
8.根据权利要求1-3之一所述的装置，其特征在于，所述的供油管路分为床头箱侧供油管路和尾架侧供油管路两路，所述的床头箱侧供油管路和尾架侧供油管路两路分别串联一个两位三通阀，所述的两位三通阀的常闭通路连接供油单元和加压单元，所述的两位三通阀的常开通路连接加压单元和储油箱。
9.根据权利要求1-3之一所述的装置，其特征在于，所述的清洁单元包括与回油管连接的油水分离箱，所述的油水分离箱上设有液位计和限位控制开关，所述的油水分离箱的底部设有出水口，所述的油水分离箱上部设有出油口，所述的出油口连接回流过滤器，所述的回流过滤器与储油箱连接。
专利摘要本实用新型涉及一种数控轧辊磨床托瓦静压润滑装置。包括侧托瓦、下托瓦，各个托瓦至少包含一块托瓦片，各个托瓦至少包含一片静压油区，每个静压油区上并排设有多道围成一圈的静压油槽，每道静压油槽上均设有至少一个出油孔，各静压油区连接各自的分支压力表、分支压力传感器和分支节流阀，形成各静压油区各自的供油单元。本实用新型对各个托瓦上的静压油区设立独立的供油单元，可以分别的调整各个托瓦片的油膜压力，利用各个独立供油单元中的分支压力传感器可以快速确定故障点，避免由于失压而造成托瓦与辊颈之间干摩而出现事故。清洁单元可以使循环使用的润滑油清洁耐用，保证液压管路中的油品质量，节约了能源，保证了轧辊磨削的质量。
文档编号B24B41/06GK202894991SQ20122062537
公开日2013年4月24日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日
发明者张茂 申请人:北京信泰德利华自动化技术有限公司