CN103292146A - 具有流体润滑剂流率调节的润滑装置 - Google Patents

Abstract

一种润滑装置，该润滑装置包括：要被分配到使用位置的流体润滑剂的箱；用来提升所述润滑剂的压力的机构；用来调节加压润滑剂的流率的装置；和使润滑剂流能够以受调节的流率被传送到所述使用位置的分配机构，该调节装置包括本体，该本体至少设置有一个供给通道和一个流出通道，供给通道和流出通道通过孔口连通，阀元件可以在该孔口的内部内移动，该阀元件设置有周边侧表面，在该周边侧表面中设置至少一个窗口，该窗口与阀元件的自由端部连通。

Description

具有流体润滑剂流率调节的润滑装置

技术领域

本发明涉及具有流体润滑剂流率的调节的润滑装置。

背景技术

已知润滑装置包括润滑剂箱和用来加压该箱中包含的润滑剂以便将润滑剂供给到需要润滑的使用点的机构。例如，这种使用点可以是承受相当大的载荷和热的造纸机或锻压机上的轴承。

熟知的是，达到使用区域的流体的流率必须被调节且控制以防止润滑剂浪费或由于分配的流体的缺乏引起的不足润滑。

模块化调节器装置用于这个目的。

模块化流动调节器布置在增压机构下游。基本上，通过并排布置流动调节器，形成主通道，处于压力下的润滑剂存在于该主通道中，每一个模块以不同的流率从公共通道吸取以将流体供给到使用位置。例如在以相同申请人的名字的EP0498242A2中描述了这个方案。

每一个模块也实现润滑剂流率的调节和可能控制。

在这方面，供给通道存在于每一个模块中，与主通道连通。也存在流出通道，该流出通道连接到用来控制流动或用来分配润滑剂的合适的机构。

供给通道通过设计成适当尺寸的孔口连接到流出通道，针阀元件可以在该孔口中移动。

该孔口为圆形横截面，而阀元件为具有圆形横截面的圆锥形状（针状）。它可以轴向移动到该孔口使得在阀元件的表面和孔口的表面之间产生环形通路横截面，该环形通路横截面的面积可以通过轴向移动阀元件被调节。

通常，使用仅具有轻微的锥度并且因此很长的阀元件。通过略微抽出阀元件（通常由螺钉/螺母驱动器完成），通路面积并且因此分配的润滑剂流动略微增加。

当要被调节的流率很低时，使用“小的”针元件的这种已知方法完美地起作用。

相比之下，当要调节相当大的流率时，针元件必须从其支座几乎完全抽出。因此，在这种情况下，针元件的任何另外抽出释放不断递减的通路面积（因为较小的半径）并且因此失去在大的流率下的调节能力。

可以形成能够适当调节高的流率的较大针元件，然而，几乎不可能在高的流率或在低的流率下实现良好的调节。

为了消除这些调节问题，已经并行地尝试两个传统的流动调节器（针式）。

如果要被调节的流率是大的，则操作大的调节器（粗调节器）。对于小的流率，操作小的调节器（细调节器）。

然而，如果必须调节很低的流率，则传统的粗调节器几乎或完全关闭，并且仅仅操作小的针调节器（细调节器）。

描述的系统也借助粗调节器使粗略的流率能够被调节，并且借助针调节器作出“细的”变化。

虽然这种构造相当高效，但它给出以下相当大的缺点：必须操作两个“旋塞”以实现该调节。

此外，该操作是很困难的并且需要相当高的能力以获得有效调节。

另外缺点是很难借助调节伺服马达自动化该程序。

考虑到伺服马达的相对高的成本，通过选择手动地进行粗调节，通常优选的是，它仅操作两个阀中的一个，不可能在调节器实际允许的流率的整个范围上实现自动调节。

发明内容

本发明的目的是通过提供一种润滑装置消除现有技术的前述问题，该润滑装置在涉及的流率的整个范围上与传统调节器相比具有润滑剂流率调节的改善的能力。

本发明的另外目的是，优选地使用单个伺服马达，通过仅仅对一个控制装置起作用，实现用于低流率的细微自动流率调节和用于高流率的最佳调节。

这些和其它目的由根据所附权利要求的技术教导的润滑装置实现。

附图说明

根据在附图中通过非限制性例子示出的润滑装置的优选的但不排他的实施例的描述，本发明的另外的特性和优点将是显然的，其中：

图1是润滑剂流动调节器装置的部分剖视透视图，流量计也应用到该润滑剂流动调节器装置上；

图2是图1的装置的部分剖视侧视图；

图3是流率调节杆的视图，该流率调节杆的端部部分限定阀元件；

图4是图3的圆圈部分的放大图，其中阀元件更加可见；

图5是从下方的图4的阀元件的视图，示出布置在其中的窗口；

图6是插入到固定环螺母中的图3的杆的侧视图；

图7A-7E示出阀元件相对于孔口可以呈现的各种位置，该阀元件可以在该孔口中移动；

图8是本发明的装置的示意图；

图9是图1的装置的部分剖视透视图，该截面穿过该装置的不同部分被截取；并且

图10是对比本发明的装置与传统装置的表。

具体实施方式

参考所述图，这些图示出总体上由附图标记1指示的润滑装置（图8）。它包括要被分配到使用位置U的流体润滑剂的箱2和用来提高所述润滑剂的压力的机构（诸如泵3）。该泵可以是例如正排量类型的并且因此可以从该箱直接抽取，或者可以是气动类型的，并且因此能够将该箱置于压力下。加压的润滑剂（优选地为油）在压力下经由连接装置4达到流动调节器装置5。

图8示出被终端板7阻塞的三个并排的模块化装置。该模块和该板借助穿过孔7的螺钉被固定在一起。

在图1中更好地示出流动调节器装置5。

每一个调节器装置5提供形成通道的通孔6，来源于泵3的润滑剂被供给到该通道中。当多个类似的模块5被固定在一起时，通道孔6被对齐，因此形成所有模块5共有的供给通道。

因此可以布置另外的模块而不必相当大地修改设备。

每一个模块5具有用于润滑剂的出口8，该润滑剂的流率由该模块调节。这个出口连接到分配装置9，该分配装置使润滑剂流能够以被调节的流率被传送到使用位置U。

调节器装置包括本体10，在该本体中设置已经说明的通孔6。它基本上构成加压润滑剂供给通道。

径向于孔6设置变化直径第一孔14，该第一孔基本上限定将通道6连接到加压润滑剂流出通道13的孔口12。

孔14具有多个直径，并且具体地具有最小直径的终端段11和增大直径的其它段15、16和17。

孔14容纳杆18，该杆在一个端部具有用来由操作工具（例如，扳手、用于螺丝刀的槽等等）连接的成型件。该杆具有带螺纹的中央部分和较大直径头部部分21，该头部部分设置有用来容纳密封O型环23的凹槽。

头部部分21以阀元件23结束。该阀元件插入到由孔14的端部段11限定的孔口12中并且可以在该孔口12内移动。

限定孔口12（即，孔的端部段11）的表面和阀元件基本上具有圆形横截面，在阀元件的表面和孔的表面之间，存在孔和阀元件之间的公差，该公差可以在1和50微米之间变化，优选地小于或等于10微米。

这个公差使得阀元件能够在该孔口内自由地或者以最小干涉滑动。

内部带螺纹的环螺母24拧紧在带螺纹的杆上，该环螺母具有对应于杆部分20的螺纹的螺纹并且设置有另外的螺纹以便在孔14的内部中联接到本体10。这个联接借助另外的O型环25的存在被密封。基本上，通过用合适的工具旋转杆18，阀元件23可以在孔口12内轴向移动以至少部分的阻塞或释放所述孔口，从而改变从供给通道到流出通道的用于所述润滑剂的通路横截面以便调节其流率。

根据本发明，阀元件设置有柱形形状的周边侧表面29，其中至少一个窗口30设置成与阀元件的自由端部或大致与加压润滑剂供给通道连通。应当注意，在自由端部附近，阀元件表面从柱形过渡到锥形（附图标记31）。下面阐明这种构造的有用性。

在给出的例子中，该窗口基本上是阀元件上的直径切口，具有主要由两个段组成的复杂轮廓。基本上第一和第二相同窗口布置在关于阀元件轴线对称的位置中。

在侧视图（图4）中，显然的是，窗口30具有基本上恒定侧向尺寸的较远离自由端部的轴向延伸的第一段30A，和邻近且连接到第一段并且向着自由端部叉开的第二段30B。

第一段和第二段由尖锐边缘30C连接。基本上，第一段由大致平行六面体的腔限定。术语大致平行六面体意指其短边被圆整以符合阀元件的圆形轮廓的平行六面体（见图5）。

换句话说，第一段由主要轴向延伸的矩形横截面的直径狭槽限定，其中宽度L1远远小于高度H1。

而第二段由一对平的叉开表面限定，该叉开表面“切割”阀元件的圆形表面和存在于阀元件的端部部分中的斜面31（锥形外表面）。

这个第二段基本上是大致梯形横截面的直径狭槽。术语大致梯形意指由交叉阀元件的圆柱和阀元件的斜面的两个叉开的平面产生的实体。

如从图可以看到的，梯形的“较小基部”与限定第一段的平行六面体狭槽的基部重合并且具有与该平行六面体狭槽的基部相同的尺寸L1。

根据前述描述，本发明的操作对于本领域技术人员来说是显然的，并且如下。

通过用合适的工具作用在杆上（通过拧松它或拧紧它），可以按需要布置阀元件以便调节流到流出通道中的润滑剂的流率。

图7A-7E示出相对于孔口12的水平的阀元件可以呈现的位置中的一些。这个视图是明显简化的并且不考虑孔的实际形状，但是很有说明性并且很好地示出穿过窗口30的流体的通路横截面如何变化。

在图7A中可以看到，对于低的流率，调节是非常细微的，在这方面，使用狭槽30的第一段30A。

在流率增加并且因此暴露第二段30B时，流率增长并且通过利用特别的窗口成形，流率可以仍然被最佳地且成比例地调节以对于每一个螺纹转基本上获得流率的一百分比增加。

应当注意，在最后的段中，流率增加不仅取决于窗口的通路面积的增加，而且还由于通路横截面增加（这是由于阀元件的端部部分的锥形的作用）。

在这种情况下，通路横截面增加是由于侧向窗口的形状，并且由于在从孔口拔出阀元件时暴露的环形套筒。

这种构造应用于图7E的情况。

这显著不同于借助针阀可获得的情况，根据图10中给出的曲线图，该对比是非常明显的。该曲线图示出开度（以mm为单位的阀元件移动）对压力差（ΔP）的曲线。

通过本发明的调节器，可以获得非常有规律地变化的流动调节，并且特别地，当流率变高时（即，大的阀开度），该曲线的斜率不会如A1中那样降低（因此损失有效流动控制）。

此外，通过本发明，通过作用在单个阀元件上并且因此例如通过单个伺服马达，可以对所有流率实现调节。

为了说明的完整性，应当注意，调节器可以联接到流量计以使调节更有效。这是图1中示出的构造。流量计为标准类型的，并且在其表面上基本上包括油的入口和出口，该油的流率要被测量。

流量计入口和出口分别与调节阀元件下游的润滑剂流出通道13和调节器模块的出口8连通。

图1中示出的调节器还具有隔离阀41。这个隔离阀使通道13的流动能够被直接传送到调节器出口8，以便隔离流量计的连接起点，并且因此使它能够被容易地维持而不会通过从润滑剂移除压力引起机器停工。

为了清楚起见，流出通道和存在于调节器和流量计之间的通路的绘制在图中已经被简化。

在这方面，显然的是，因为隔离阀的存在，在流出通道13和流量计之间可以不存在直接连接。

然而，对于本领域技术人员，不难想象如何有效地形成该连接以实现调节器和其隔离阀的适当操作。

本发明的优选实施例已经被描述，然而，通过利用相同的发明构思可以构想其它实施例。

例如，阀元件的横截面已经被描述为圆形的，然而，它可以是具有椭圆形或正方形或其它横截面的柱形。

显然，在这种情况中，杆和阀元件将优选地扭转地脱离，并且不与前面描述的实施例中那样构造成单个零件。

在前述发明中并且在这个后者变体中，穿过阀元件的周边表面的横截面和穿过孔口的横截面优选地以合适的公差在几何上相似。

调节器已经被示出为在使用中联接到流量计，但这个流量计显然不是必要的。

以这种方式，本发明的调节器也可以用于其它润滑系统（诸如用于空气/油系统），其中基本上用户U是被供给有压缩空气的空气/油混合系统。

最后，应当注意，前述阀元件具有能够影响流率的不同几何形状的第一和第二段。

已经发现前述实施例在经济上最便于在调节流率方面的最佳折衷进行生产。

在其它更复杂的实施例中，可以设置几何形状更复杂的内部窗口轮廓，导致流率的更加恒定的且有规律的调节。

在这方面，可以设置一种成型件，该成型件具有不同斜率和倾斜的数段，或连续变化的曲线。

Claims (10)

1.一种润滑装置，所述润滑装置包括：要被分配到使用位置的流体润滑剂的箱；用来提升所述润滑剂的压力的机构；用来调节加压润滑剂的流率的调节装置；和使润滑剂流能够以受调节的流率被传送到所述使用位置的分配机构，所述调节装置包括本体，所述本体至少设置有一个润滑剂供给通道和一个流出通道，所述供给通道和所述流出通道被设置成通过孔口连通，阀元件可以在所述孔口的内部内移动，以便至少部分地阻塞或释放所述孔口以改变从所述供给通道到所述流出通道的、用于所述润滑剂的通路横截面，以便调节所述润滑剂的流率，所述阀元件包括用来调节其相对于所述孔口的轴向位置的驱动机构，其特征在于，所述阀元件设置有周边侧表面，在所述周边侧表面中设置至少一个窗口，所述至少一个窗口与所述阀元件的自由端部连通。

2.如前述权利要求中所述装置，其特征在于，限定所述孔口的表面的和穿过所述阀元件的周边侧表面的横截面是柱形的。

3.如前述权利要求中所述装置，其特征在于，穿过所述阀元件的周边侧表面的横截面和穿过所述孔口的横截面在几何上是相似的，所述阀元件具有一定公差以便在所述孔口内自由地或以最小干涉滑动。

4.如前述权利要求的一项或更多项中所述装置，其中穿过所述阀元件的周边侧表面的横截面和穿过所述孔口的横截面是圆形的。

5.如前述权利要求的一项或更多项中所述装置，其中所述窗口在侧视图中具有：轴向延伸的第一段，所述第一段远离所述自由端部，具有基本上恒定的侧向总尺寸；和邻近所述第一段的第二段，所述第二段向着所述自由端部叉开。

6.如前述权利要求中所述装置，其中所述第一段和所述第二段通过尖锐边缘被连接。

7.如前述权利要求的一项或更多项中所述装置，其中所述第一段由大致平行六面体形状的腔限定，所述第二段由一对平的叉开表面限定。

8.如前述权利要求的一项或更多项中所述装置，其中所述阀元件的周边侧表面具有第一和第二窗口，所述第一和第二窗口是相同的并且布置在关于所述阀元件的轴线对称的位置中。

9.如前述权利要求的一项或更多项中所述装置，其中所述第一段由矩形横截面的轴向延伸的直径狭槽限定，所述第二段是大致梯形横截面的直径狭槽。

10.如前述权利要求的一项或更多项中所述装置，其中所述梯形的较小基部与限定所述第一段的平行六面体狭槽的基部重合，并且具有与该平行六面体狭槽的基部相同的尺寸，且/或所述阀元件的外表面在所述自由端部附近具有锥形部分。

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