汽車、航空航天、造船、軍工、通用機(jī)械等行業(yè)的飛速發(fā)展，落地式鏜銑床應(yīng)用越來越廣泛，其加工的工件尺寸越來越大，工作行程越來越長。
目前，落地式鏜銑床常用的主軸箱組件平衡系統(tǒng)通常采用重錘平衡的結(jié)構(gòu)，以減小主軸箱組件上下移動(dòng)時(shí)的慣性和沖擊，但該結(jié)構(gòu)存在著重量重，結(jié)構(gòu)龐大，慣性大，從導(dǎo)致動(dòng)態(tài)響應(yīng)差，如果采用油缸平衡系統(tǒng)可以解決重錘平衡的弊端，作到結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，但是落地式鏜銑床主軸箱 Y向行程一般在 3 ～ 5 米 , 這就要求油缸活塞的行程也可以滿足，而細(xì)長型的油缸不論是制造精度、活塞桿的穩(wěn)定性，還是安裝空間都存在一定的困難。
包括定滑輪 1、定滑輪座 5、動(dòng)滑輪、油缸 3 和蓄能器組件 4，兩個(gè)定滑輪座 5 安裝固定在機(jī)床主體的上端，定滑輪座 5 上并排安裝有兩個(gè)定滑輪 1，油缸 3 豎直安裝在機(jī)床立柱內(nèi)，油缸 3 的上端連接有動(dòng)滑輪安裝座 8，動(dòng)滑輪安裝座 8 中上下分別安裝有上動(dòng)滑輪 2 和下動(dòng)滑輪 10，上動(dòng)滑輪 2 和下動(dòng)滑輪 10 的外側(cè)分別繞有 2 根鋼絲繩 7，上動(dòng)滑輪 2 上的鋼絲繩 7 往上繞過布置在機(jī)床立柱頂上左邊兩個(gè)定滑輪 1 后通過連接件 6 與機(jī)床主軸箱 11 左側(cè)頂端相連，下動(dòng)滑輪 10 上的鋼絲繩 7 往上繞過布置在機(jī)床主體頂上右邊兩個(gè)定滑輪 5 后通過連接件 6 與機(jī)床主軸箱 11 右側(cè)頂端相連，油缸 3 一側(cè)的機(jī)床主體上安裝有蓄能器組件 4，蓄能器組件 4 通過油管與油缸 3 的上端相連，油缸 3 的下端通過關(guān)節(jié)軸承座 9 與機(jī)床主體固定連接。
蓄能器組件 4 包括儲(chǔ)氣瓶 41、蓄能器 44 和安裝架 42，蓄能器 44 豎直安裝在安裝架 42 內(nèi)部中間位置，蓄能器 44 的兩側(cè)均勻并排地安裝有若干個(gè)儲(chǔ)氣瓶 41，蓄能器 44 和儲(chǔ)氣瓶 41 的上端都通過氣管相互聯(lián)通，安裝架 42 的外壁上安裝有氣壓傳感器 43 和油壓傳感器 49，所述的氣壓傳感器 43 通過信號(hào)線與連接蓄能器44 和儲(chǔ)氣瓶 41 的氣管相連接，油壓傳感器 49 通過管線與連接蓄能器 44 和油缸 3 的油管相連接，蓄能器 44 的下端連接有出油口 48，出油口 48 通過油管與油缸 3的上端相連，其中一個(gè)儲(chǔ)氣瓶 41 的下端連接有氮?dú)獬錃饪?45。
關(guān)節(jié)軸承座 9 包括通軸 96、關(guān)節(jié)軸承 91 和底座 95，底座 95 安裝固定在機(jī)床主體的下端，底座 95 的上側(cè)中間開有缺口，缺口中安裝有油缸連接塊 90，通軸 96 從底座 95 的側(cè)面穿過底座 95 和油缸連接塊 90，通軸 96 的中間外側(cè)安裝有關(guān)節(jié)軸承 91，關(guān)節(jié)軸承 91 通過其外側(cè)的過渡套 94 與油缸連接塊 90 相連接，過渡套 94 側(cè)左側(cè)與油缸連接塊 90 之間安裝固定有端蓋 92，關(guān)節(jié)軸承91 左側(cè)的通軸 96 的外側(cè)安裝有軸套 93。
蓄能器組件4的下端布置有安全截止閥組46，安全截止閥組46與蓄能器 44 下端的進(jìn)油口相連，安全截止閥組 46 的下端布置有高壓定量液壓泵 47。
平衡力計(jì)算
主軸箱組件的重量 11ton; 主軸箱快移速度 12m/min; 主軸箱行程 3000mm; 平衡力的波動(dòng) e=3%。平衡力 F=2*11=22（ton）, 油缸有效面積 A=106（cm^2）。
油缸行程在中間位置時(shí)平均壓力是
P0=F/A=22000/106=207.5(bar) ；
最大油壓 Pmax=P0*(1+e/2)=207.5*(1+0.03/2)=210.6(bar) ；
最大平衡力 Fmax=Pmax*A=210.6*106=22.32TON ；
最小油壓 Pmin=P0*(1-e/2)=207.5*(1-0.03/2)=204.4bar ；
最小平衡力 Fmin=Pmin*A=204.4*106=21.67TON ；
油缸的行程 =3000/2=1500mm ；
有效容積 Q=106*150=15900(cm^3)=15.9L ；
全行程蓄能器氣體的變化量⊿ V=Q*K=17.5L;(K=1.1) ；
蓄能器所需總?cè)莘e V= ⊿ V/e=583L;( 設(shè) e=0.03) ；
故選用 100L 蓄能器 1 件和 100L 氣瓶 5 件。
活塞快移速度 12/2=6m/min, 通過油液和氣體的流量和流速計(jì)算，確定油缸進(jìn)油口通徑≥ 23mm，管道通徑≥ 16mm，故選用通徑為 25mm 的油管和通徑為 20mm 氣體管道。