[科普中国]-导轨

简介

机电一体化系统中的导向装置一般是指导轨，导轨由运动件和承导件组成。各种机械运行时，由导轨副保证执行件的正确运动轨迹。并且导轨副也影响着执行件的运动特性。

导轨作为导向装置，应当具有下列性能：

（1）导向精度 主要指导轨运动轨迹的精确度。影响导向精度的主要因素有：导轨的几何精度和接触精度，导轨的结构形式，导轨及其支承件的刚度和热变形，静（动）压导轨副之间的油膜厚度及其刚度等。

（2）精度保持性 主要由导轨的耐磨性决定。耐磨性与导轨的材料、导轨副的摩擦性质、导轨上的压强及其分布规律等因素有关。

（3）刚度 包括导轨自身刚度和接触刚度。主要取决于导轨的形状、尺寸与支承件的连接方式及受力状况等因素。

（4）低速运动平稳性 动导轨作低速运动或微量位移时易产生摩擦自激振动，即爬行现象。爬行会降低定位精度或增大被加工工件表面的粗糙度的值。1

导轨的润滑与防护1．导轨的润滑

1）导轨润滑剂的作用

（1）使导轨尽量接近液体摩擦状态下工作，以减小摩擦阻力，降低驱动功率，提高效率。

（2）减少导轨磨损，防止导轨腐蚀。流动的润滑油还起到冲洗作用。

（3）避免低速重载下发生爬行现象，并减少振动。

（4）降低高速时摩擦热，减少热变形。

2）机床导轨润滑油的选择

根据经验及数据，选用机床导轨润滑油时主要考虑下列因素。

（1）既作液压介质又作导轨油的润滑油。根据不同类型的机床导轨的需要，可选同时用作液压介质的导轨润滑油，既要满足导轨的要求，又是满足液压系统的要求。例如对于像坐标镗床之类的机床，导轨油的黏度（50℃）应选择得高些（40～90mm2/s），但像各类磨床，常常将导轨润滑油由液压系统供给，而液压系统的要求较高，必须满足，此时导轨一液压润滑油的黏度（50℃）应选得低些（20～40mm2/s），即液压系统所需的黏度。

（2）按滑动速度和平均压力来选择黏度。

（3）根据国内外机床导轨润滑实际应用来选择。在选择使用导轨润滑剂时，还可参考国内外现有机床导轨润滑实际应用的例子来选用。

数控机床的导轨通常采用集中供油，自动点滴式润滑方式。国产润滑设备XHZ系列稀油集中润滑装置。该装置是由定量润滑泵、进同油精密滤油器、液位检测器、进给油检测器、压力继电器、递进分油器及油箱组成。对导轨面进行定时定量供油。

固体润滑是将固体润滑剂覆盖在导轨的摩擦表面上，形成黏结型固体润滑膜，以降低摩擦，减少磨损。固体润滑剂种类较多，按基本原料可分为金属类、金属化合物类、无机物类和有机物类。在润滑油脂中添加固态润滑剂粉末，增强或改善润滑油脂的承载能力、时效性能和高低温性能。2

2．导轨的防护

导轨的防护能够防止或减少导轨副磨损，延长导轨寿命。防护装置有专门厂家生产，可以外购。

导轨的防护方法很多，常见的防护罩如图所示。数控机床。尤其是在加中心进行切削时，铁屑、冷却液很多，极易进入导轨，增大导轨磨损；铁屑大时，把工作台抬起影响导轨精度，所以通常采用钢板伸缩式防护罩。2

导轨种类导轨通常采用机械加工方式或冷拔加工方式制成，其抗托强度一般应在370～520MPa。按其横向截面形状分主要有：T形导轨、L（或三角）形导轨、U形导轨、O形导轨、空心导轨等。常见导轨截面形状如图所示。

L形导轨、U形导轨、O形导轨的工作表面一般不作加工，通常用于一些速度较低，对运行平稳性要求不高的电梯如杂物梯、建筑工程梯等；空心导轨大多用于电梯速度要求不高的对重导轨。T形导轨具有良好的抗弯性及加工性，大量用作电梯导轨。

T形导轨日本采用最终加工后每米导轨的重量作为规格区分，比如8kg，13kg导轨。中国电梯用T形导轨采用国标GB/T22562—2008《电梯T形导轨》，严格的导轨命名如：GB/T22562一T89/B。

可见导轨命名巾有四个要素：

第一要素：标准编号并存其后加“一”；

第二要素：导轨形状“T”；

第三要素：导轨背部宽度的圆整值，必要时带有相同宽度背部但不同部面的编号，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：加工工艺，/A为冷拔加工，/B为机械加工，/BE为高质量机械加工。

导轨的主要参数见右图 T形导轨主要尺寸及下表T形导轨主要尺寸及公差。表中所列为常见导轨而T82/B更是行业尺寸，与旧的电梯T形导轨标准J6 5072.1—1996中所规定的尺寸有所不同。

|| || 导轨主要尺寸和公差

空心导轨空心导轨即由钢板经冷态折弯（或滚压）成空心的T形电梯对重用导轨，由于其中空的特性，它能降低导轨重量及成本。满足对重导向的作用，但是不能承受安全钳的夹持力，所以它仅用于不装对重安全钳的，电梯速度不高的对重导轨。

空心导轨的命ZIh类、组、型、特性、主参数和变形代号组成。

□——变形代号：A表示底面折边，底面直边省略；

△——主参数代号：用导轨单位重量表示，kg/m；

K——型式代号：空腹型钢；
T——类组代号：T形电梯对重用导轨。

例如：TK5A代表5kg/m带折边的T形空心导轨。3

导轨安装（1）安装导轨基础座

①在底坑地面安装固定导轨槽钢基础座。其中心应与轿厢导轨中心线重合。

②槽钢基础座找平后在槽钢两端边缘各打一条M16膨胀螺栓将槽钢与底坑地面连接固定，底坑如有结构钢筋也可与钢筋焊接。槽钢基础座水平度误差不大于1/1000。

③槽钢基础座位置确定后，用混凝土将其四周灌实抹平。槽钢基础座两端用来固定导轨的角钢架，先用轿厢导轨中心线找正后，再进行固定。

④若导轨下无槽钢基础座，可在导轨下边垫一块厚度占≥12 mm，面积为200 mm×200 mm的钢板，并与导轨用电焊点焊。

⑤底坑地面应不高于槽钢基础座上平面。

⑥采用油润滑的导轨，需在立基础导轨前将其下端距地平40 mm高的一段工作面部分锯掉，以留出接油盒的位置。或在导轨下留有接油沟槽，油直接流入放置在一侧的接油盒内。

（2）导轨安装

导轨安装，如图所示。

①在顶层楼板中心孔洞处挂一滑轮，并固定牢固，用来吊装导轨。

②楼层高于12层及以上可考虑使用卷扬机吊装轨道，低于12层可使用尼龙绳（或钢丝绳）人力吊装，尼龙绳（或钢丝绳）直径应大于25 mm，吊装导轨时要采用双钩勾住导轨连接板。

③导轨的凸榫头应朝上，应清除榫头上的灰尘，确保接头处的缝隙符合规范要求。

④安装轨道的同时要安装压道板并在导轨和支架之间填塞1～2 mm垫片，最上一根轨道顶端与楼板间距不大于100 mm。长出多余的导轨应使用砂轮锯掉，严禁使用气焊切割。

（3）调整导轨

①拆除导轨支架安装线，在样板上确定的轿厢导轨中心线位置放轿厢导轨中心线，并固定好。

②用钢盲尺检杏导轨端面与轿厢导轨中心线之间的距离，在导轨支架与导轨间用加减垫片的方法调整，使各测量点导轨端面与轿厢导轨中心线之间的距离一致。4

应用滑动导轨具有结构简单、制造方便、接触刚度大等优点。但传统滑动导轨摩擦阻力大，磨损快，动、静摩擦因数差别大，低速时易产生爬行现象。为了提高数控机床的定位精度和运动平稳性，数控机床目前在数控机床上已广泛采用塑料导轨。其摩擦因数小；且动、静摩擦因数相近，运动平稳性好，能防止低速爬行现象；耐磨性好，有自润滑作用和抗振性；化学稳定性好；工艺简单、成本低。

一般说来，滑动塑料导轨最显著的特点是具有优良的刚性、吸振性（抑制刀具切削时产生的振动）和阻尼性（防止导轨系统起动或停止时的振动），适宜切削负载大的机床使用，且成本较低，经济实用。