導軌

引導移動設備並減少摩擦的裝置

導軌( guide rail):金屬或其它材料製成的槽或脊,可承受、固定、引導移動裝置或設備並減少其摩擦的一種裝置。導軌表面上的縱向槽或脊,用於導引、固定機器部件、專用設備、儀器等。

導軌又稱滑軌、線性導軌、線性滑軌,用於直線往複運動場合,擁有比直線軸承更高的額定負載,同時可以承擔一定的扭矩,可在高負載的情況下實現高精度的直線運動

簡介


機電一體化系統中的導向裝置一般是指導軌,導軌由運動件和承導件組成。各種機械運行時,由導軌副保證執行件的正確運動軌跡。並且導軌副也影響著執行件的運動特性。
導軌作為導向裝置,應當具有下列性能:
(1)導向精度 主要指導軌運動軌跡的精確度。影響導向精度的主要因素有:導軌的幾何精度和接觸精度,導軌的結構形式,導軌及其支承件的剛度和熱變形,靜(動)壓導軌副之間的油膜厚度及其剛度等。
(2)精度保持性 主要由導軌的耐磨性決定。耐磨性與導軌的材料、導軌副的摩擦性質、導軌上的壓強及其分佈規律等因素有關。
(3)剛度 包括導軌自身剛度和接觸剛度。主要取決於導軌的形狀、尺寸與支承件的連接方式及受力狀況等因素。
(4)低速運動平穩性 動導軌作低速運動或微量位移時易產生摩擦自激振動,即爬行現象。爬行會降低定位精度或增大被加工工件表面的粗糙度的值。

潤滑與防護


1.導軌的潤滑
1)導軌潤滑劑的作用
(1)使導軌盡量接近液體摩擦狀態下工作,以減小摩擦阻力,降低驅動功率,提高效率。
(2)減少導軌磨損,防止導軌腐蝕。流動的潤滑油還起到沖洗作用。
(3)避免低速重載下發生爬行現象,並減少振動。
(4)降低高速時摩擦熱,減少熱變形。
2)機床導軌潤滑油的選擇
根據經驗及數據,選用機床導軌潤滑油時主要考慮下列因素。
(1)既作液壓介質又作導軌油的潤滑油。根據不同類型的機床導軌的需要,可選同時用作液壓介質的導軌潤滑油,既要滿足導軌的要求,又是滿足液壓系統的要求。例如對於像坐標鏜床之類的機床,導軌油的黏度(50℃)應選擇得高些(40~90mm/s),但像各類磨床,常常將導軌潤滑油由液壓系統供給,而液壓系統的要求較高,必須滿足,此時導軌一液壓潤滑油的黏度(50℃)應選得低些(20~40mm/s),即液壓系統所需的黏度。
(2)按滑動速度和平均壓力來選擇黏度。
(3)根據國內外機床導軌潤滑實際應用來選擇。在選擇使用導軌潤滑劑時,還可參考國內外現有機床導軌潤滑實際應用的例子來選用。
數控機床的導軌通常採用集中供油,自動點滴式潤滑方式。國產潤滑設備XHZ系列稀油集中潤滑裝置。該裝置是由定量潤滑泵、進同油精密濾油器、液位檢測器、進給油檢測器、壓力繼電器、遞進分油器及油箱組成。對導軌面進行定時定量供油。
固體潤滑是將固體潤滑劑覆蓋在導軌的摩擦表面上,形成黏結型固體潤滑膜,以降低摩擦,減少磨損。固體潤滑劑種類較多,按基本原料可分為金屬類、金屬化合物類、無機物類和有機物類。在潤滑油脂中添加固態潤滑劑粉末,增強或改善潤滑油脂的承載能力、時效性能和高低溫性能。
2.導軌的防護
導軌的防護能夠防止或減少導軌副磨損,延長導軌壽命。防護裝置有專門廠家生產,可以外購。
導軌的防護方法很多,常見的防護罩如圖所示。數控機床。尤其是在加中心進行切削時,鐵屑、冷卻液很多,極易進入導軌,增大導軌磨損;鐵屑大時,把工作台抬起影響導軌精度,所以通常採用鋼板伸縮式防護罩。
導軌
導軌

種類


導軌通常採用機械加工方式或冷拔加工方式製成,其抗托強度一般應在370~520MPa。按其橫向截面形狀分主要有:T形導軌、L(或三角)形導軌、U形導軌、O形導軌、空心導軌等。常見導軌截面形狀如圖所示。
L形導軌、U形導軌、O形導軌的工作表面一般不作加工,通常用於一些速度較低,對運行平穩性要求不高的電梯如雜物梯、建築工程梯等;空心導軌大多用於電梯速度要求不高的對重導軌。T形導軌具有良好的抗彎性及加工性,大量用作電梯導軌

T形導軌

日本採用最終加工后每米導軌的重量作為規格區分,比如8kg,13kg導軌。中國電梯用T形導軌採用國標GB/T22562—2008《電梯T形導軌》,嚴格的導軌命名如:GB/T22562一T89/B。
可見導軌命名巾有四個要素:
第一要素:標準編號並存其後加“一”;
第二要素:導軌形狀“T”;
第三要素:導軌背部寬度的圓整值,必要時帶有相同寬度背部但不同部
導軌
導軌
面的編號,如:45、50、70、75、78、82、89、90、114、125、127一1、127一2、140一1、140一2、140一3。
第四要素:加工工藝,/A為冷拔加工,/B為機械加工,/BE為高質量機械加工。
導軌的主要參數見右圖 T形導軌主要尺寸及下表T形導軌主要尺寸及公差。表中所列為常見導軌而T82/B更是行業尺寸,與舊的電梯T形導軌標準J6 5072.1—1996中所規定的尺寸有所不同。
導軌主要尺寸和公差
型號和公差bhk
T75—3/B756210
T78/B785610
T82/B826216
T89/B896216
T90/B907516
T114/B1148916
T125/B或/BE1258216

空心導軌

空心導軌即由鋼板經冷態折彎(或滾壓)成空心的T形電梯對重用導軌,由於其中空的特性,它能降低導軌重量及成本。滿足對重導向的作用,但是不能承受安全鉗的夾持力,所以它僅用於不裝對重安全鉗的,電梯速度不高的對重導軌。
空心導軌的命ZIh類、組、型、特性、主參數和變形代號組成。
□——變形代號:A表示底面折邊,底面直邊省略;
△——主參數代號:用導軌單位重量表示,kg/m;
K——型式代號:空腹型鋼;
T——類組代號:T形電梯對重用導軌。
例如:TK5A代表5kg/m帶折邊的T形空心導軌。

安裝


(1)安裝導軌基礎座
①在底坑地面安裝固定導軌槽鋼基礎座。其中心應與轎廂導軌中心線重合。
②槽鋼基礎座找平后在槽鋼兩端邊緣各打一條M16膨脹螺栓將槽鋼與底坑地面連接固定,底坑如有結構鋼筋也可與鋼筋焊接。槽鋼基礎座水平度誤差不大於1/1000。
③槽鋼基礎座位置確定后,用混凝土將其四周灌實抹平。槽鋼基礎座兩端用來固定導軌的角鋼架,先用轎廂導軌中心線找正後,再進行固定。
④若導軌下無槽鋼基礎座,可在導軌下邊墊一塊厚度占≥12 mm,面積為200 mm×200 mm的鋼板,並與導軌用電焊點焊。
⑤底坑地面應不高於槽鋼基礎座上平面。
⑥採用油潤滑的導軌,需在立基礎導軌前將其下端距地平40 mm高的一段工作面部分鋸掉,以留出接油盒的位置。或在導軌下留有接油溝槽,油直接流入放置在一側的接油盒內。
(2)導軌安裝
導軌安裝,如圖所示。
導軌
導軌
①在頂層樓板中心孔洞處掛一滑輪,並固定牢固,用來吊裝導軌。
②樓層高於12層及以上可考慮使用卷揚機吊裝軌道,低於12層可使用尼龍繩(或鋼絲繩)人力吊裝,尼龍繩(或鋼絲繩)直徑應大於25 mm,吊裝導軌時要採用雙鉤勾住導軌連接板。
③導軌的凸榫頭應朝上,應清除榫頭上的灰塵,確保接頭處的縫隙符合規範要求。
④安裝軌道的同時要安裝壓道板並在導軌和支架之間填塞1~2 mm墊片,最上一根軌道頂端與樓板間距不大於100 mm。長出多餘的導軌應使用砂輪鋸掉,嚴禁使用氣焊切割。
(3)調整導軌
①拆除導軌支架安裝線,在樣板上確定的轎廂導軌中心線位置放轎廂導軌中心線,並固定好。
②用鋼盲尺檢杏導軌端面與轎廂導軌中心線之間的距離,在導軌支架與導軌間用加減墊片的方法調整,使各測量點導軌端面與轎廂導軌中心線之間的距離一致。

應用


滑動導軌具有結構簡單、製造方便、接觸剛度大等優點。但傳統滑動導軌摩擦阻力大,磨損快,動、靜摩擦因數差別大,低速時易產生爬行現象。為了提高數控機床的定位精度和運動平穩性,數控機床目前在數控機床上已廣泛採用塑料導軌。其摩擦因數小;且動、靜摩擦因數相近,運動平穩性好,能防止低速爬行現象;耐磨性好,有自潤滑作用和抗振性;化學穩定性好;工藝簡單、成本低。
一般說來,滑動塑料導軌最顯著的特點是具有優良的剛性、吸振性(抑制刀具切削時產生的振動)和阻尼性(防止導軌系統起動或停止時的振動),適宜切削負載大的機床使用,且成本較低,經濟實用。