CN104389908B - 一种高速旋转轴承润滑装置及其应用的润滑系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速旋转轴承润滑装置及润滑系统，该装置包括旋转轴，在旋转轴上设置有第一轴承和第二轴承；在第一轴承外圈和第二轴承的外圈的外侧设置有套筒；在第一轴承内圈侧面和第二轴承内圈侧面之间设置有与第一轴承内圈和第二轴承内圈一起转动的内隔套；在第一轴承外圈侧面和第二轴承外圈侧面之间设置有外隔套；在外隔套上设置有用于注入润滑油的喷油嘴；在套筒上设置有用于使润滑油循环的回油孔；在内隔套正对加注润滑油的喷油嘴位置设置有与旋转轴一起转动的叶片；该系统包括油温探测装置、润滑油过滤装置、回油量的流量检测装置、润滑控制装置；由于采用与高速旋转轴同时高速旋转的叶片，达到了降低设备成本的目的。

Description

一种高速旋转轴承润滑装置及其应用的润滑系统

技术领域

本发明属于机械设备领域，尤其涉及一种高速旋转轴承润滑装置及其应用的润滑系统。

背景技术

钻攻中心电主轴转速的高低主要取决于主轴轴承的极限转速的高低；轴承的润滑是保证高速主轴轴承达到极限转速的前提。不同的转速范围要求润滑的方式也不同分油脂润滑和油雾润滑，为提高轴承极限转速，降低轴承温升，提高轴承使用寿命；转速在15000r/min以上的高速电主轴轴承需要油雾润滑，目前主要采用进口油雾发生器来满足主轴油雾润滑的要求；结构相对复杂，加工要求难度大，成本高，维护及修理困难复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种高速旋转轴承润滑装置，以解决在现有技术中油雾发生器结构复杂，加工要求难度大，成本高，维护及修理困难复杂的问题。

本发明是这样实现的，一种高速旋转轴承润滑装置，包括旋转轴，在所述旋转轴上设置有第一轴承和第二轴承；在所述第一轴承外圈和所述第二轴承的外圈的外侧设置有套筒；在所述第一轴承内圈侧面和第二轴承内圈侧面之间设置有与所述第一轴承内圈和第二轴承内圈一起转动的内隔套；在所述第一轴承外圈侧面和第二轴承外圈侧面之间设置有外隔套；在所述外隔套上设置有用于注入润滑油的喷油嘴；在所述套筒上设置有用于使润滑油循环的回油孔；在所述内隔套正对加注润滑油的喷油嘴位置设置有与所述旋转轴一起转动的叶片。

进一步地，所述叶片的水平截面呈使得注入的润滑油向两侧散开的腰鼓状。

优选地，所述叶片为一个以上，均匀分布在所述内隔套的圆周上。

进一步地，所述叶片为偶数，在所述内隔套的圆周上呈使得注入的润滑油向所述第一轴承和第二轴承散开的之字状均匀分布。

优选地，所述叶片是连续分布的。

优选地，所述叶片是断续分布的。

本发明还提供一种应用上述高速旋转轴承润滑装置的润滑系统，包括用于检测润滑油温度的油温探测装置；用于滤除润滑油杂质的润滑油过滤装置；用于更换所述润滑油过滤装置的自动更换装置；用于检测润滑油回油量的流量检测装置；用于根据油温控制润滑油的加油量以及根据回油量控制过滤装置更换的润滑控制装置；其中所述油温探测装置与所述润换控制装置电连接；所述流量检测装置与所述润换控制装置电连接；所述自动更换装置与所述润换控制装置电连接。

进一步地，所述过滤装置有一层以上的过滤网。

进一步地，还包括检测所述旋转轴转速的转速检测装置，所述转速检测装置与所述润换控制装置电连接。

进一步地，还包括用于调整喷油流量的注油喷射装置，所述注油喷射装置与所述润换控制装置电连接。

在本发明提供的高速旋转轴承润滑装置中，由于采用与高速旋转轴同时高速旋转的叶片，将润滑油向轴承滚子喷洒，从而使得轴承得到不断润滑、轴承的工作温度降低，寿命增加；达到了的润滑结构简单、低成本同时又不影响润滑效果的目的；在本发明提供的润滑系统中，由于采用油温探测装置、润滑油过滤装置、回油量的流量检测装置、润滑控制装置；使得可以根据油温控制润滑油的喷量，根据回流量控制过滤更换，达到了润滑可靠的目的。

附图说明

图1是本发明提供的高速旋转轴承润滑装置的示意图。

图2是本发明提供的高速旋转轴承润滑装置的第一种叶片示意图。

图3是本发明提供的高速旋转轴承润滑装置的第二种叶片示意图。

图4是本发明提供的高速旋转轴承润滑装置的第三种叶片示意图。

图5是本发明提供的第一种润滑系统的示意图。

图6是本发明提供的第二种润滑系统的示意图。

图7是本发明提供的第三种润滑系统的示意图。

图8是本发明提供的第四种润滑系统的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种高速旋转轴承润滑装置，包括旋转轴，在旋转轴上设置有第一轴承和第二轴承；在第一轴承外圈和第二轴承的外圈的外侧设置有套筒；在第一轴承内圈侧面和第二轴承内圈侧面之间设置有与第一轴承内圈和第二轴承内圈一起转动的内隔套；在第一轴承外圈侧面和第二轴承外圈侧面之间设置有外隔套；在外隔套上设置有用于注入润滑油的喷油嘴；在套筒上设置有用于使润滑油循环的回油孔；在内隔套正对加注润滑油的喷油嘴位置设置有与旋转轴一起转动的叶片。

由于采用与高速旋转轴同时高速旋转的叶片，将润滑油向轴承滚子喷洒，从而使得轴承得到不断润滑、轴承的工作温度降低，寿命增加；达到了的润滑结构简单、低成本同时又不影响润滑效果的目的。

以下结合具体实施方式对本发明的实现进行详细的描述。

如图1所示，是本发明提供的一种高速旋转轴承润滑装置，包括旋转轴1，在旋转轴1上设置有第一轴承2和第二轴承3；在第一轴承2的外圈和第二轴承3的外圈的外侧设置有套筒4；在第一轴承2内圈侧面和第二轴承3内圈侧面之间设置有与第一轴承2内圈和第二轴承3内圈一起转动的内隔套5；在第一轴承2外圈侧面和第二轴承3外圈侧面之间设置有外隔套6；在外隔套6上设置有用于注入润滑油的喷油嘴7；在套筒4上设置有用于使润滑油循环的回油孔8；在内隔套5正对加注润滑油的喷油嘴7位置设置有与旋转轴1一起转动的叶片9。

内隔套5可以与旋转轴1紧配合，其安装顺序如图1所示，先将第二轴承3装到旋转轴1上，然后再安装内隔套5和外隔套6，再安装第一轴承2；图1中实际上第一轴承2和第二轴承3都是双轴承；通过这样的安装顺序，使得内隔套5和外隔套6形成一个腔体，可以作为润滑油的流动空间；内隔套5与第一轴承2的内圈侧面以及第二轴承3的内圈侧面的接触面，可以采用高光洁度，使得润滑油都流向轴承滚子，而不流到旋转轴1外表面，这样就进一步增加了润滑和降温效果；叶片9可以紧套在内隔套5的外表面，也可以与内隔套5一次成型，从而保证叶片9可以随着旋转轴1的转动而转动；叶片9正对着喷油嘴7，这样喷油嘴7喷入的润滑油流被叶片9拍打，从而向周围飞溅，使得润滑油不断往轴承滚子泼洒，于是达到了润滑和降温的目的；当旋转轴1的转速加快时，叶片9对从喷油嘴7喷入的润滑油流的拍打次数也增多，飞溅的润滑油会逐渐形成雾状，这样润滑和降温效果会进一步加强；这样就利用了旋转轴1转动的能量使得润滑加强，结构简单，成本低，实践中运行时轴承温升得到很好的抑制，这样就节约了油雾发生器的采购和维护成本，从而提高了设备的性价比，同时也节省了制造油雾发生器的各种材料，达到了低碳环保的目的。

进一步地，如图2所示，叶片9的水平截面呈使得注入的润滑油向两侧散开的腰鼓状；这时叶片9两边对称，当润滑油从叶片9的正中注入时，可以均匀地向两边散开，也就是向第一轴承2和第二轴承3泼洒的润滑油量基本相等，这样就不会使第一轴承2和第二轴承3的温升不一样，第一轴承2和第二轴承3基本具有相同的磨损度和寿命，这就方便了维修，拆卸一次就把第一轴承2和第二轴承3都换掉，旋转轴1的受力均衡。

优选地，叶片9为一个以上，均匀分布在内隔套5的圆周上；实践中当旋转轴1转速n＝15000r/min，叶片9数量z＝16，叶片9直径D＝60mm时；每分钟的撞击次数T可用下面公式估算：

T＝n z＝15000×16＝240000次/min；

这样润滑油在每分钟24万次的高速撞击下趋于雾化。

进一步地，如图3、4所示，叶片9为偶数，在内隔套5的圆周上呈使得注入的润滑油向第一轴承2和第二轴承3散开的之字状均匀分布；这样也可以达到使注入的润滑油向第一轴承2和第二轴承3均匀泼洒的目的，而且这样的形状易于加工。

优选地，如图3所示，叶片9是连续分布的，这时的叶片9呈板状，均匀分布在内隔套5的圆周上，连续的叶片9之间的夹角可以做得小些，这样在高速时润滑油的泼洒量更为集中。

优选地，如图4所示，叶片9是断续分布的，这时的叶片9呈板状，均匀分布在内隔套5的圆周上，断续的叶片9之间的夹角可以做得大些，这样在高速时润滑油的泼洒颗粒要更小些。

如图5所示，本发明还提供一种应用上述高速旋转轴承润滑装置的润滑系统，包括用于检测润滑油温度的油温探测装置；用于滤除润滑油杂质的润滑油过滤装置；用于更换所述润滑油过滤装置的自动更换装置；用于检测润滑油回油量的流量检测装置；用于根据油温控制润滑油的加油量以及根据回油量控制过滤装置更换的润滑控制装置；其中油温探测装置与润换控制装置电连接；流量检测装置与润换控制装置电连接；自动更换装置与润换控制装置电连接。

油温探测装置的探测头可以安装在回油孔8附近，这样安装容易，且易于更换维护；当探测头探测到油温升高时，可以通过润滑控制装置加快润滑油的循环速度以降低油温，这样可以通过对油温的控制进而达到对轴承冷却控制的目的；同时润滑油过滤装置可以将注入的润滑油杂质滤除，从而起到对轴承的保护作用；当杂质增多，过滤装置会使润滑油的流量减小，这时可以采用更换过滤装置的办法或是增加润滑油的注入压力的办法来保持润滑油的流量；所以当油温由于过滤装置堵塞而升高时，流量检测装置会检测到润滑油的流量减小，于是通过润滑控制装置向自动更换装置发送指令，使过滤装置更换，这样就可以消除过滤装置堵塞，增加润滑油流量；当然也可以采用测量油压的方法来检测过滤装置是否堵塞，其效果是一样的；这样通过设置油温探测装置、润滑油过滤装置、自动更换装置、流量检测装置和润滑控制装置，达到了自动控制润滑的目的。

进一步地，过滤装置有一层以上的过滤网；实践中发现采用三层过滤网效果较好。

进一步地，如图6、8所示，还包括检测旋转轴1转速的转速检测装置，转速检测装置与润换控制装置电连接；这样当旋转轴1转速升高时，可以增加润滑油的油压以加快润滑油的循环，从而达到减小轴承温升的目的。

进一步地，如图7、8所示，还包括用于调整喷油流量的注油喷射装置，注油喷射装置与润换控制装置电连接；当采用注油喷射装置时，可以方便地控制润滑油的注入量，可以对轴承的温升曲线增加调整控制手段；同时使设备的自动化程度进一步提高。

总之，本发明通过采用与旋转轴同时旋转的叶片，使得润滑油注入后能快速向轴承上散开，达到了润滑轴承和降低轴承温升的目的，相对采用油雾发生器来说降低了设备的成本；同时通过采用润滑控制系统，增加了设备的自动化程度，提高了设备的生产效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高速旋转轴承润滑装置，包括旋转轴，在所述旋转轴上设置有第一轴承和第二轴承；在所述第一轴承外圈和所述第二轴承的外圈的外侧设置有套筒；在所述第一轴承内圈侧面和第二轴承内圈侧面之间设置有与所述第一轴承内圈和第二轴承内圈一起转动的内隔套；在所述第一轴承外圈侧面和第二轴承外圈侧面之间设置有外隔套；在所述外隔套上设置有用于注入润滑油的喷油嘴；在所述套筒上设置有用于使润滑油循环的回油孔；其特征在于，在所述内隔套正对加注润滑油的喷油嘴位置设置有与所述旋转轴一起转动的叶片；

所述叶片的水平截面呈腰鼓状，以使得注入的润滑油向所述第一轴承和第二轴承散开；或所述叶片为偶数，且呈之字状，以使得注入的润滑油向所述第一轴承和第二轴承散开。

2.如权利要求1所述的高速旋转轴承润滑装置，其特征在于，所述叶片为两个以上，均匀分布在所述内隔套的圆周上。

3.如权利要求1所述的高速旋转轴承润滑装置，其特征在于，所述叶片是连续分布的。

4.如权利要求1所述的高速旋转轴承润滑装置，其特征在于，所述叶片是断续分布的。

5.一种应用上述权利要求1至4任一项的润滑系统，其特征在于，包括用于检测润滑油温度的油温探测装置；用于滤除润滑油杂质的润滑油过滤装置；用于更换所述润滑油过滤装置的自动更换装置；用于检测润滑油回油量的流量检测装置；用于根据油温控制润滑油的加油量以及根据回油量控制过滤装置更换的润滑控制装置；其中所述油温探测装置与所述润滑控制装置电连接；所述流量检测装置与所述润滑控制装置电连接；所述自动更换装置与所述润滑控制装置电连接。

6.如权利要求5所述的润滑系统，其特征在于，所述过滤装置有一层以上的过滤网。

7.如权利要求5所述的润滑系统，其特征在于，还包括检测所述旋转轴转速的转速检测装置，所述转速检测装置与所述润滑控制装置电连接。

8.如权利要求5至7任一项所述的润滑系统，其特征在于，还包括用于调整喷油流量的注油喷射装置，所述注油喷射装置与所述润滑控制装置电连接。