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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，带来生产率及生产效益的降
2、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(如下图) ,并对这几种连接方式的优缺点进行比较分析。托瓦截
3、面几种连接方式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
4、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。下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, 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
5、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
6、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
7、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
8、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
9、,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,托瓦使用一个月后,磨损量仍很小) ；(6) 干油静压系统设备简单,只需要一个电动润滑泵，经济实用；(7) 干油价格低廉,节约成本。以上主要针对实际生产，从工作效率及设备成本两方面对托瓦的结构及润滑系统进行了简要说明，应生产需要对以后的技术改造提供理论依据，不同机床还要根据现场状况进行结构设计。
