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[ 来自:不详  阅读:   时间:2013.02.28 ]
实现核转子高精加工我国静压托主轴箱技术成熟化

  在高档数控机床与基础制造装备重大专项课题的支持下,武汉重型机床集团有限公司攻克了重大超重型高精度静压托主轴箱技术,研制出超重型数控卧式镗床。该机床两顶尖间最大工件重量可达500吨以上,直径为1000毫米主轴的径向跳动为0.006毫米,具备车削功、铣、磨及大直径深孔镗和小直径深孔钻、深孔珩磨的功能。
  重大突破
  由于超重型高精度静压托主轴箱技术是一项新技术,武重集团为此攻克了静压轴承直径及间隙、静压托油膜厚度、静压油粘度、流量及温度等参数的计算等诸多技术难题,取得了重载高精度静压轴承及静压托的流量、压力、油膜厚度等关键数据,为该技术成功研制提供了有力保障。
  应用前景
  超重型高精度静压托主轴箱技术研发成功后,武重已应用该技术生产了40多台系列产品。
  我国首支最大的1100兆瓦核电半速转子于2010年在中国二重下线,为其加工制造立下汗马功劳的是武汉重型机床集团有限公司研制的巨无霸装备——超重型数控卧式镗车床。而成就该机床重载高精度等卓越性能的重要核心部件是超重型高精度静压托主轴箱。满足大承重高精度卧车需要静压托主轴箱是用于超临界核电半速转子加工的超重型数控卧式镗车床的核心部件,它肩负着大承重和保证机床高精度回转的重任。1100兆瓦核电半速转子,钢锭浇铸重量近600吨,经过万吨水压机锻造,毛坯重量在500吨以上。要加工一根这样的转子,需去除大量的多余金属。粗加工工件重量大、切削力大,通常采用滚动轴承主轴箱。由于轴承滚动体与滚道直接接触,核电半速转子粗加工后,机床主轴精度损失较大。为解决这个问题,国外通常采用粗加工和精加工分开,由两台卧车完成。但是,这种方法必然会大大增加设备成本和厂房的面积,导致用户投资成本增加。经过反复研究,武重提出开发静压托主轴箱。并针对静压轴承直径及间隙、静压托油膜厚度、静压油粘度、流量及温度等参数的计算等诸多难题,研发出变频恒流静压轴承和整体静压托实用新型专利及变频恒流静压轴承的控制系统发明专利。为了满足大承重、高精度卧车的需要,武重研制了使主轴在大的承载下仍能保证高精度回转的变频恒流静压轴承。重载高精度静压轴承由静压套和重载大直径主轴组成,这种独特的设计能很好地满足机床大承重和高精度的要求。应用静压托主轴箱技术研制出的超重型数控卧式镗床,长55米,宽12.6米,高7.5米,总重量达1450吨。静压托主轴箱箱体重量之大,达到了目前世界主轴箱铸造的极限,同时设计又要求主轴箱有足够的强度和刚性。因此,设计主轴箱时,要求在满足上述条件下尽量降低主轴箱的重量。武重研发团队通过优化设计,主轴箱的重量由原来的92吨减至80吨,且刚度和强度比原设计高。 

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  任何新生事物的发展都不可能一帆风顺,免不了会经历困难和挫折,超重型高精度静压托主轴箱这项新技术也是如此。   2008年5月12日的那场大地震,不仅给灾区人民的生命财产带来巨大损失,也给静压托主轴箱这项新技术带来了严峻的考验。   据介绍,当时武重有一台交付中国二重的承重为320吨的数控卧车,采用的是静压托主轴箱技术。5·12地震后,那台卧车主轴箱主轴抱死,更换新的静压套后,主轴工作仅几分钟再次抱死。此时,机床的设计主管感到了问题的严重性,因为当时即将交付二重的500吨超重型数控卧式镗车床采用的就是静压托主轴箱技术,若是该技术有问题,后果不堪设想。在这关键时刻,武重集团总工程师、专项组组长桂林凭借多年的实践经验,找到了影响静压托精度稳定性的问题,通过反复试验验证解决了机床主轴箱主轴过载抱死的难题。目前,武重应用该技术已生产了40多台系列产品,在中国一重、中国二重、大连船舶重工、天津赛瑞、上海西门子—福伊特等用户的生产中发挥重要作用。此外,还有两台销往阿塞拜疆。


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