CN102209608A - 微润滑设备及方法 - Google Patents

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Abstract

在微润滑方法中，其中通过沿两相混合器的混合管道将第一液体润滑剂相分配到用于第一相的第二气动输送相的流中获得两相混合物流体，通过将其沿所述混合管道的轴线供给以计量方式分配第一相，通过传感器产生指示存在所述两相的信号，传感器在混合器内定位成它的焦点中心位于所述管道的轴线上，并相对于存在信号的变化来改变润滑控制参数。

Description

微润滑设备及方法
技术领域
根据主权利要求的前序部分，本发明涉及用于微润滑的设备及方法(特别是采用气-油混合物，主要用于球轴承或用于润滑排屑机床的微润滑设备及方法)。这种设备形成DE102006030651的主题。
背景技术
传统的采用气-油混合物形式的润滑剂的微润滑系统用于高速机床(诸如加工中心、铣床、镗床、磨床、冲床、车床中心)的心轴的球轴承以及所有用于支撑高速旋转轴的滚动轴承的微润滑。
这些润滑系统常要求事先检验它们的操作条件。在这方面，因为它们用于常连续操作的工业机械，所以它们必须受到恒定效率的监测。
此外，还必须自动地监测在输送润滑剂液滴的加压气体供给中的任何中断。
还必须自动地监测润滑剂或气-油混合物供给中的任何变异或异常。
在这方面，目前已知的润滑系统由光学传感器(诸如在DE102006030651中说明的那样)来监测，所述光学传感器定位在两相混合器外的那些管中，这些管将两相混合器中形成的两相流体运送至润滑位置。
这些润滑系统呈现应用上的限制，所述应用上的限制包括最小可控润滑剂分配量和被监测管的最大直径。
如果润滑剂脉络特别小且分散、当管直径较大时，由于较大的面积导致较大的脉络分布，光学监测在透明管内的以液体状态运动的润滑剂脉络(lubricant vein)实际上特别困难的。特别是，如果所述润滑剂脉络分布在管道内，则监测已知润滑系统的方法(其中在两相流体流动通过的管道中进行监测)因为位置(形成)而不允许正确测量气流内的液体状态(雾化的)下的小的润滑剂量。在这种情况下，这种脉络可处于远离管道纵轴，这是光学传感器被矫正来检测润滑剂存在的区域。出于这个原因，检测可靠性大大地降低。
特别是，目前技术产生的限制是造成很难监测在内径不小于3mm的管的内部不超过10mm3的量的原因。例如，散布在5mm内径的管内的10mm3的分配量难于通过价格可接受的通常技术的光学传感器检测。
这个困难源自这样的事实，如前所述的，细流体脉络流处于管的内周的不确定点，这实际上不对应于传感器光学器件的焦点。在这方面，必须考虑的是，光学传感器具有它们的最大感测能力的点是管的直径的中心，其对应于传感器的焦点。
由此满足具有狭窄监测区域的要求或者反之亦然，但是在更大区域内监测更大润滑剂量通过传感器监测光学器件是不可实现的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用气-油混合物的用于微润滑设备和方法，特别用于球轴承或用于润滑排屑机床，其消除了所采用的传统系统的所述缺陷。
本发明的特殊目的是提供一种采用气-油混合物的用于微润滑设备和方法，其提供精确可靠的监测，甚至在采用不超过10mm3的分配润滑剂量的情况下和采用不小于3mm内径的气-油混合物供给管的情况下。
本发明的另一目的在于提供一种采用气-油混合物的用于微润滑设备和方法，其确保监测进入到气动流体中的被分配的润滑剂的目标，即存在确保润滑剂脉络被运送到摩擦点的确定的气动压力。
本发明的另一目的在于提供一种采用气-油混合物的用于微润滑设备和方法，特别用于润滑球轴承，其能自动地指示气-油混合物中的任何润滑剂或压力不足，所述任何润滑剂或压力不足会引起功能紊乱，这可能使被润滑的轴承故障。
所述技术目标与这些和其他目的一起通过根据所附权利要求的采用气-油混合物的用于微润滑设备和方法来实现。
有利地，采用本发明所述的方法和设备，通过传感器的有效监测可实现为既可用于分配第一相又可用于为输送第一相而对第二相进行合适的加压。
同样，控制装置设置成与传感器、与第一相的分配单元、以及与第二相的供给单元相互作用，以依据来自传感器的信息监测并改变润滑的工艺参数。
本发明的其他特征限定在随后的权利要求书中。
附图说明
从根据本发明的采用气-油混合物的用于微润滑设备和方法的通过附图中的非限制实例示出的优选但非独有的实施例的说明，本发明的进一步的特征和优点将变得清楚，在附图中：
图1是穿过根据本发明的两相混合器的剖面；
图2是与图1的两个混合器关联的传感器的侧视图。
具体实施方式
参照这些图，这些图示出了采用两相混合物的用于微润滑设备，所述两相混合物通过沿两相混合器3的混合管道2将第一液体润滑剂相21分配到用于第一液体润滑剂相的第二输送相的流中来获得。
混合管道2优选由透明材料制成。
第一润滑剂相21特别为油，而用于第一相的第二输送相特别为空气。
设备1的用途特别在于球轴承或排屑工具加工的微润滑。
两相混合器3包括：第一单元4，其用于沿混合管道2的轴线5计量定向分配的第一相；以及第二单元6，其用于将第二相的流供给到混合管道2中。
用于产生指示在第二相中存在第一相的信号的传感器7定位成它的焦点中心8位于混合管道2的轴线5上，以使得与分配到混合管道2中的第一相的轨迹对准。
合适的控制装置(未示出)布置成一方面与传感器7相互作用而另一方面与第一分配单元4和/或第二供给单元6相互作用，以相对于传感器7产生的存在信号中的变化来改变润滑控制参数。
控制装置可包括与传感器7、与第一分配单元4、以及与第二供给单元6通信的电子控制单元。
两相混合器3的混合管道2的输出端连接于两相混合器3外的第二管道20，以将两相混合物运送到润滑位置。
轴线5优选为混合管道2的中心轴线，混合管道2具体为圆筒形。
传感器7优选为光学的，例如电容或光电型(例如红外光电二极管)。
第一分配单元4包括：第一管道9，将第一相供给到混合管道2；供给泵(未示出)；以及计量分配器10，其定位在第一供给管道9内。
第一管道9的输出端11有利地形成有鸭嘴单向阀。
第二供给单元6包括第二管道12，第二管道12将第二相流体供给到混合管道2。
第二供给管道12还包括调整这个流体的收缩器13。
第二供给管道12的输出端14插入到混合管道2的包围第一供给管道9的输出端11的区域中。
第一供给管道9的输出方向与轴线5同轴，而第二供给管道12的输出方向横向于轴线5。
为了获得存在于管道2中的润滑剂的量的有效测量，传感器7在所述混合管道2中定位成接近第一供给管道9的输出端11，即在管道2中的油沿其轴线5以液相存在于管道2中的位置。传感器7限定圆形检测区域15，圆形检测区域15具有与混合管道2的外径基本对应的直径。
混合管道2同轴地处于圆形检测区域15内。
以这种方式，混合管道2的轴线5(沿轴线5分配第一相)与焦点中心(即，与传感器7的最大能力读取点)对准。
换句话说，第一供给管道9的输出端的定向给料和形状使得在传感器7(靠近端部11)的光学的焦点中心处沿最佳轨迹喷射微润滑剂量成为可能，这允许大的检测精度以及由此测量非常小的润滑剂的量。
实际上，采用设备1，分配的润滑剂量在完全散布到第二相的(雾化)流的气动流体中之前能以受限的轨迹通过传感器7，即，通过传感器7的焦点中心。
结果，设备1可用在甚至大的气流被供给用于微润滑的应用中。特别是，设备1可与内径不小于3mm的混合管道2匹配，以用于分配第一相的不超过10mm3的量。
传感器7的位置设置成确保不仅监测分配的润滑剂的存在而且监测用于输送润滑剂脉络必须的最小气体压力(气动压力)的存在。
在不存在合适的加压气流的情况下，润滑剂不被输送通过传感器的焦点中心，从而将其处理为负存在信号。
分配所需的润滑剂的量也是极精确的。
在这方面，借助由鸭嘴单向阀11获得的阻滞，润滑剂不能通过存在于第二供给管道12中并因而存在于管道2中的气流所施加的负压力的作用而泄露出。分配的润滑剂的量实际上唯一地通过所述相关的供给泵产生的加压的作用来供给。
检测设备7实现的控制可具有双重功能，即，监测通过的润滑剂的量以及监测朝混合管道2的输出端输送润滑剂的气体的合适压力的存在。
必须注意的是，所述控制装置与第一分配单元4相互作用，以改变分配的润滑剂的压力和/或流量，而且所述控制装置与第二供给单元6相互作用，以改变气体的压力和/或流量。
所述控制装置还与传感器7相互作用，以基于被润滑的部件的控制参数的变化来改变其控制参数。
如果是光学类型，传感器7适于检测投影到透镜上的阴影变化，所述透镜接收来自两相混合物流的光，来自两相混合物流的光穿过光发射器产生的光束。
依赖存在于两相流体中的润滑剂的量及其速度的存在信号用于控制和调整目的，如上所述。
传感器7可编程，以通过连接于所述控制装置来连续改变其读取灵敏度，以便基于加工类型将监测条件与润滑剂处理中的变化(例如，由于工具改变或在工具加工参数中的改变)组合。
以这种方式构思的所述微润滑设备和方法有益于诸多改变和变型，所有内容都落入本发明构思的范围内；此外，所有细节可由技术等同部件来替代。
实际上，依赖于要求和本领域的技术水平，可任意选择所采用的材料和尺寸。

Claims (15)

1.一种微润滑方法，其中，采用通过沿两相混合器(3)的混合管道(2)将第一液相润滑剂(21)分配到用于所述第一相的第二输送相的流中所获得的两相混合物流体，所述第一相通过所述混合器(3)的第一供给管道(9)被供给到所述混合管道(2)，所述第二相通过所述混合器(3)的第二供给管道(12)供给到所述混合管道(2)，所述第一相以计量方式被分配且沿所述混合管道(2)的轴线(5)被供给，其特征在于，通过传感器(7)产生指示在所述混合管道(2)中存在所述第一相且同时存在所述第二相的信号，所述传感器定位成它的焦点中心(8)位于所述混合管道(2)的所述轴线(5)上，所述传感器定位成接近所述第一供给管道(9)的输出端(11)，相对于所述存在信号的变化来改变润滑控制参数。
2.一种微润滑设备(1)，其中，采用通过沿两相混合器(3)的混合管道(2)将第一液相润滑剂(21)分配到用于所述第一相的第二输送相的流中获得两相混合物流体，所述第一相通过第一供给管道(9)供给至所述混合管道(2)，所述第二相通过所述混合器(3)的第二供给管道(12)供给到所述混合管道，所述两相混合器(3)包括：第一单元(4)，其用于沿所述混合管道(2)的轴线(5)计量所述第一相的定向分配；第二单元(6)，其用于将所述第二相的所述流供给到所述至少一个混合管道(2)，所述至少一个混合管道包括传感器(7)，所述传感器适于产生用于所述第一相的存在信号，还设置有控制装置，所述控制装置与所述传感器(7)相互作用并与所述第一单元(4)和/或所述第二单元(6)相互作用，以相对于所述存在信号的变化来改变润滑控制参数，其特征在于，所述传感器(7)定位成它的焦点中心(8)与所述混合管道(2)的所述轴线(5)对应，所述传感器(7)定位成接近所述第一供给管道(9)的输出端(11)。
3.根据权利要求2所述的微润滑设备(1)，其特征在于，所述两相混合器(3)的所述混合管道(2)的输出端连接于所述两相混合器(3)外的管道(20)，以将所述两相混合物供给到润滑位置。
4.根据权利要求2所述的微润滑设备(1)，其特征在于，所述轴线(5)为所述混合管道(2)的中心轴线，所述混合管道为圆筒形状。
5.根据前述权利要求中的一项或多项所述的微润滑设备(1)，其特征在于，所述第一单元(4)包括用于所述第一相的第一供给管道(9)、供给泵以及定位在所述第一供给管道(9)内的单向阀(11)。
6.根据前一权利要求所述的微润滑设备(1)，其特征在于，所述第一管道(9)的出口端(11)为鸭嘴形状。
7.根据前述权利要求中的一项或多项所述的微润滑设备(1)，其特征在于，所述传感器(7)为光学的。
8.根据前述权利要求中的一项或多项所述的微润滑设备(1)，其特征在于，所述光学传感器(7)为电容型。
9.根据前述权利要求中的一项或多项所述的微润滑设备(1)，其特征在于，所述传感器(7)为光电的。
10.根据前一权利要求所述的微润滑设备(1)，其特征在于，所述光电传感器(7)为红外光电二极管。
11.根据前述权利要求中的一项或多项所述的微润滑设备(1)，其特征在于，所述第二单元(6)包括用于所述第二相的第二供给管道(12)，所述第二供给管道具有调整所述第二相的流动的收缩器(13)。
12.根据前述权利要求中的一项或多项所述的微润滑设备(1)，其特征在于，所述混合管道(2)具有不小于3mm的内径，所述第一相的所述分配量不超过10mm3。
13.根据前述权利要求中的一项或多项所述的微润滑设备(1)，其特征在于，所述第一相为油，且所述第二相为空气。
14.根据权利要求2所述的微润滑设备(1)，其特征在于，其包括多个混合管道(2)，各混合管道设置有自身的传感器(7)。
15.一种根据前述权利要求中的一项或多项所要求的微润滑设备(1)的用途，用于球轴承或排屑机床的微润滑。
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