滚珠丝杠副在中包车上的应用

　　摘　要：介绍了滚珠丝杠副在中包车上作为千斤顶的应用情况，出现的问题及解决方法。希望通过文章的介绍，可以对相关工作提供借鉴。

　　关键词：滚珠丝杠；中包车；升降装置；自锁

　　中间包车是中间包的装运设备，设于操作平台上，其主要作用是在多炉连续浇注时实现快速更换中间包。一般，每台连铸机配备中间包车2台，一台供浇注作业，一台供中间包烘烤用。中间包车把烘烤好的中间包运到浇注位置，在浇注结束后再把中间包从结晶器上方运走。中间包车主要由走行装置、升降装置、对中装置和称量装置组成。滚珠丝杠副在这里作为升降装置中的千斤顶使用。

　　1　滚珠丝杠副简介

　　滚珠丝杠副是将旋转运动转换成线性运动的传动装置。它与普通的丝杠螺母传动有本质的区别。它是在丝杠和螺母间加工有弧形螺旋槽，当它们套装在一起时形成了螺旋滚道，在滚道内装满滚珠，当丝杠相对于螺母旋转时，两者发生轴向位移，而滚珠则沿着滚道流动。这种以滚动摩擦来实现运动转换的方式有效降低了摩擦阻力。滚珠丝杠副具有传动效率高、运动平稳、寿命长，同时兼具高精度、可逆性的特点，通常，作为精密传动部件，用于各种机电一体化设备上，如用于数控机床的进给系统（见图1），以实现高精度的位置控制。

　　2　滚珠丝杠副在中包车上的应用――滚珠丝杠千斤顶

　　目前炼钢厂连铸机的生产操作高度自动化，均采用计算机（PLC）对过程进行控制。为了适应使用浸入式水口和低液面浇注的连铸工艺要求，中包车上要有升降装置，其作用是在安放中间包时，车架在千斤顶的作用下，处于上升位置，然后由操作人员按下机旁操作箱上"下降"按钮再使车架缓慢地降下来，这可使车上称量装置的压力传感器免受冲击。由于要克服几十吨的起升重量，整个升降过程要求平稳。滚珠丝杠副结构具有高的制造精度及运动精度，因而中间包车的升降装置采用了滚珠丝杠副为传动部件--滚珠丝杠千斤顶。滚珠丝杠千斤顶的布置图如图2。

　　中包车的升降采用了四个滚珠丝杠千斤顶，车架左右两侧各有两个，它分别由二台电机驱动，为保证四个千斤顶同步，两台电机通过连轴器相连。在后侧车架上设有二只伞齿轮箱，经伞齿轮箱改变运动方向，经万向连轴器将运动传至千斤顶的蜗杆和蜗轮，而蜗轮则带动滚珠丝杠副的螺母旋转。为了将蜗轮的旋转运动Z终转换成丝杠的上下运动--即千斤顶的升降运动，分别在千斤顶壳体内壁加工有导向槽以限制螺母的轴向位移及丝杠的周向旋转。除此之外，还要求升降自锁。由于滚珠丝杠和螺母之间的摩擦系数极小，不具有滑动丝杠螺母的自锁性，滚珠丝杠在静止时，重物的作用力可以使螺母转动，因此在电机侧设有制动器以实现锁紧。

　　3　使用中的常见问题及措施

　　使用中的Z常见问题是磨损，所以要对千斤顶进行定期更换、换油，进行有效的润滑。由于中间包车是由PLC系统进行升降时的减速和停止控制，极限开关在这里起为PLC拾取升降是否到位的信号的作用，所以极限开关的调整非常关键，试车前升降极限必须调好，保证其灵敏度；在连铸生产中曾发生过极限开关失灵而导致滚珠丝杠千斤顶开出上限而损坏的设备事故。

　　为防止万一极限失灵，可以在滚珠丝杠千斤顶上加工一个事故槽，使其出现事故时进行自转，而不损坏设备，这项措施将避免千斤顶损坏事故的发生。

　　另外，可以通过加强技术培训和职工的责任心教育，树立精心维护设备的观念，使设备处于良好的工作状态。

　　参考文献

　　[1]王雅贞.连续铸钢工艺及设备[M].冶金工业出版社.

　　[2]吴祖育.数控机床[M].上海科学技术出版社.

来源：《科技创新与应用》2014年28期