平面磨床主轴维修静压滑动轴承故障维修方法

M7140平面磨床的主轴结构是静压滑动轴承，静压滑动轴承有承载能力大、抗振性能好、摩擦系数小、寿命长、回转精度高、能在高速或极低转速下正常工作等优点，广泛用于高精度、重载、低速的场合。而M7140属于精加工机床，所以其主轴结构采用了静压滑动轴承。

静压滑动轴承的结构及其工作原理，静压轴承在其内圆表面上开有4个对称且均匀分布的油腔，油腔与滑腔之间开有回油槽，回油槽与油腔之间有封油面。两个相对的油腔与一 1

个薄膜节流器连通，油压为ps的润滑油经过节流器薄膜两侧的节流间隙hc和h′c，流入轴承相对的两个油腔中。当轴承空载时，两相对油腔压力相等，薄膜处于平直状态，轴浮在中间。当轴承承受载荷W时，上油腔间隙增大，油压减小；下油腔间隙减小，油压升高，形成压力差，因此节流器中薄膜向上凸起，使上侧节流间隙减小，节流阻力增大；下侧节流间隙增大，节流阻力减小，此时下油腔pr4＞上油腔油压pr2，产生压力差Δp=pr4-pr2，于是将轴抬起，直至上下腔油压相等，使轴颈处于油膜的包围中，形成液体润滑。

溢流阀（件3）ps。 单向阀（件4） 蓄能器（件5），其作用是当突然停电或供油系统发生故障时，可保持仍有一定的压力油供给静压轴承，不致因断油而磨损、擦伤轴承。

精滤油器，其作用是防止节流器被堵塞，要求滤油精度高于0.02mm~0.03mm。 节流装臵，自动调节油腔压力，使相对油腔的压力，妈终趋于相等。

压力继电器，其作用是保证当油泵开动使轴承油腔建立一定压力后主轴才能启动。

端盖2组成。

因M7140平面磨床主轴维修是精加工机床，所以各部要求的精度都要符合精加工机床的精度，尤其主轴结构要求的各项精度更高。M7140平面面磨床的主轴结构中，前轴瓦（件号3）的前端面开有两个油腔，要求前轴瓦的前端面与主轴的轴肩端面的平面度都必须在1‰以内，前轴瓦的前端面及主轴轴肩端面与主轴轴线的垂直度也必须在1‰以内，以防主轴旋转时前轴瓦的前端面和主轴轴肩端面产生划痕。轴瓦的回油槽的深度为0.8mm，宽度4mm。回油槽的尺寸要严格按照此尺寸加工，以防止油腔压力不足。轴瓦与主轴的间隙要求直径方向为0.07mm，复时要严格按照此参数修复。

将主轴部件和供油系统拆卸分解后发现轴瓦的内轴圆度超差和节流器的薄膜片的平行度和平面度，光洁度已经超差。轴瓦的圆度超差时，主轴旋转，轴承和轴颈之间间隙发生周期性的变化引起油腔压力波动，导致主轴振动。节流器的薄膜片的平行度和平面度，光洁度已经超差，使薄膜片两侧的间隙不相等，造成四个油腔的压力不等，主轴偏距。所以此次修理主要就是修轴瓦内孔和薄膜片。

首先修复薄膜片，薄膜片的平行度要求为0.02 mm/总面积、平面度要求为0.02 mm/总面积、光洁度要求为▽0.8以上，现薄膜片的平行度、平面度、光洁度均已超差，可以用研磨的方法来修复。但薄膜片的尺寸为长100mm，宽60 mm，厚1.2 mm，因薄膜片厚度很薄，研磨成了难题，这时我想出了一个方案，就是做一个带凹槽的胎具，凹槽的长和宽比薄膜片的长和宽大0.2 mm，凹槽的深度小于薄膜片厚度0.2 mm，镶到胎具里来进行研磨，这种方法可以防止将薄膜片磨偏，不但能很容易的保证薄膜片平行度、平面度和光洁度，而且还提高了修理效率，节约了修理时间。

然后修复轴瓦内孔，恢复轴瓦内孔的圆度也可以用研磨的方法。因为研磨内孔时很容易研偏，所以我也想出了一个方案来修复轴瓦内孔，首先用铸换料制作三根尺寸不等的研磨棒，三根研磨棒别分用来进行粗研和精研，研磨棒的长度均做成600 mm长，且做成腰鼓形，做成腰鼓形的目地是为了在研磨时防止将轴瓦内孔磨偏。研磨棒做好后，将前轴瓦与后轴瓦跟钢套装配在一起，注意将轴瓦压入钢套时要防止擦伤个圆表面，以免引起油腔互通，如果大径较大或过盈量较大时，尽量采用冷缩后装入。然后用C630车床的卡盘将装配好之后的轴瓦跟钢套垂直装夹在平台上，装卡时要严格找正，保证轴瓦内孔与平台垂直。装夹完毕就可以研磨了，研磨时，用天车吊研磨棒做上下往复运动，人工使研磨棒绕轴瓦轴线进行回转运动。先粗研，再精研，精研时用外径尺寸比轴瓦内径小0.015-0.025mm的研磨棒进行干研。干研的次数不能多，经过精研的轴瓦内孔表面光洁度可达▽0.8以上。

薄膜片和轴瓦都修复完毕后就可以反装了，按图3将各零件装配在一起，装配前要先调整电机与轴之间的同心度，电机与轴的同心度要求为0.01mm，因为主轴结构中法盖盘，且法盖盘中装有一圆锥滚子轴承，如果法兰盘和圆锥滚子轴承装配时同心度超差，影响整体装配质量，所以要先调速好此法兰盘和圆锥滚子轴承的同心度，同时也调整了电机转子内孔与主轴的同心度时，为此我制作了一个足够长的检验棒来调整，检验棒为一个细长的阶梯轴，总长为1500 mm，两轴段的直径为ф90mm和ф75mm，ф90mm轴段与轴瓦配合，为了让此轴段与轴瓦很好的配合，制作时将ф90mm轴段的公差控制在0mm到-0.02mm之间，将检验棒装配到轴瓦与电机转子中，然后将百分表吸在检验棒的ф75mm段的后尾部的轴头处，在A面圈表检查同心度，边测量边调整，直到同轴度达要求。然后将检验棒拆卸下来，将其余部件全部装配完整。

将供油系统的所有零部件拆下进行严格的清理和清洗。以防油中混入杂质。重新连接各管路。

主轴部件装配完，供油系统也清洗完毕后，就可以试车了，首先进行空运转试验，精心仔细调整，以获得良好的刚度和旋转精度。启动供油泵，调整节流器间隙，使四个油腔的压力相等并能保持稳定，要求供油压力与各油腔压力比值相等，比值一般为2.5这时主轴应能浮起，用手能轻便转动，表明主轴与轴承之间处于液体摩擦状态，空运转试验达到要求。然后进行工作试验，启动轴 供油泵后运转启动主轴。要求各油腔压力表读数相同，压力稳定，主轴旋转平稳无振动。不允许有压力下降和波动现象，如不符合要求，必须进一步调整，直到调整到符合要求为止。

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