CN104889812B - 一种具备冷却功能的机床主轴润滑油系统 - Google Patents

Abstract

一种具备冷却功能的机床主轴润滑油系统，包括由主轴内轴体和主轴外轴体组成的主轴轴体，主轴外轴体和主轴内轴体套接接触面分别设置有若干个等大小的半圆形的凹陷槽，主轴外轴体和主轴内轴体的半圆形的凹陷槽分别对应相互吻合形成若干个润滑油空腔管道，每个润滑油空腔管道中均设置有冷却管道，所述冷却管道贯穿过对应的润滑油空腔管道的轴向中心线，所述主轴外轴体设置有若干个润滑油孔，所述每个润滑油孔分别接通到对应的润滑油空腔管道。本发明润滑油能充分润滑主轴本体的四周，且冷却管道能冷却润滑油和主轴本体。

Description

一种具备冷却功能的机床主轴润滑油系统

技术领域

发明涉及一种具备冷却功能的机床主轴润滑油系统，属于机床主轴技术领域。

背景技术

一般的机床主轴装置，包括齿轮箱体、机床主轴、轴承和迷宫式密封环，机床主轴2安装在齿轮箱体内，机床主轴上安装有多个轴承，所述齿轮箱体的端部安装有迷宫式密封环。传统的机床主轴轴承润滑的方式为在轴承上填充高级润滑脂，经过长期的使用，迷宫式密封环磨损，间隙增大，在机床切削时，冷却液会沿着主轴进入轴承，高级润滑脂发生皂化变质，使得高级润滑脂的耐高温和附着能力下降，使得轴承的润滑得不到保障，致使加工得产品精度达不到要求，并且严重影响了轴承的使用寿命，增加了不必要的维修工作量。

对于机床来说，有几个指标，一是主轴转速，二是几何精度，三是机床刚度。其中主轴转速是一个重要指标，影响机床主轴转速的因素很多，如 ：单件加工精度，工件材质及刚性，轴承精度以及装配质量，还有润滑方式。其中主轴润滑方式对主轴转速影响很大。

现有机床主轴润滑方式有以下几种 ：油脂润滑、稀油润滑、油雾润滑。在这三种润滑方式中，第一种油脂润滑是最简单的润滑方式，适合低转速主轴，一次加油脂可用几年，成本低廉；缺点是 ：润滑油量无法调整，润滑油被污染后更换困难，发热大，散热能力差，不利于高转速。第二种稀油润滑是目前较常用的润滑方式，特点是润滑油可循环使用 ；缺点是 ：润滑油量很难控制，油量给多时，轴承将油带起，产生搅油发热，从而降低主轴转速，抑制主轴速度，油量给小时，润滑不充分，轴承发热无法带出。第三种是油雾润滑，该种润滑方式是气体将润滑油雾化后，送到轴承处，对主轴轴承进行润滑，特点 ：主轴转速高，发热小，是一种较好的方式；缺点是：由于油是由油雾器提供的，油量较小，不适合大型机床，且油不能全部回收，也不能二次利用，油雾对环境污染大。

发明人经过检索发现专利号为：201110166813.4，发明名称为：机床主轴轴承微量供脂再润滑系统及方法，该专利公开的一种机床主轴轴承微量供脂再润滑系统，包括采用无柱塞式双通道输出泵单元的直接润滑系统和若干润滑管，润滑管一端连接直接润滑系统泵单元输出端口，另一端连接被润滑轴承。本发明还公开了该系统的再润滑方法，包括以下步骤：将润滑脂从直接润滑系统泵单元输出端口泵出，然后通过润滑管输送到被润滑轴承。但是该机床主轴轴承微量供脂再润滑系统体积大，占用空间大，且整套润滑系统成本高，需要对机床做大规模的改动，改动工程大，设备投资巨大，不适合推广应用，不具备市场前景。

发明人还检索发现专利号为申请号为：201010257474.6，专利名称为：一种机床主轴润滑方法，该方法公开一种机床主轴润滑方法，主要解决现有的润滑方法油量消耗大、发热大、导致主轴温升高的问题。其特征在于 ：①气源(1)内的空气通过空气干燥器(2)进入气动三联件(3)，然后再进入油气混和装置 (6) ；②将油箱 (14) 内的润滑油泵入主油路(22)，经过过滤器 (11) 及减压阀 A(7) 后进入油气混和装置(6)；③进入油气混和装置(6)内的润滑油通过阻尼节流体 (18) 减压后再通过分气阀 (21) 与气体混和，然后对主轴轴承进行润滑。该方法能够起到减少油耗的作用，但是，该方法控制过程复杂，需要分别控制好每个油路的进油情况和出油情况，且若有一个或部分油路发生故障，或者一个或部分阀门发生故障没有及时发现和维修，将会严重影响到整台机床的运行情况，且定期检修成本高昂，应用具有局限性。

发明内容

为了解决上述存在的问题，发明公开了一种具备冷却功能的机床主轴润滑油系统，其具体技术方案如下：

一种具备冷却功能的机床主轴润滑油系统，包括主轴轴体，其特征是所述主轴轴体包括主轴内轴体和主轴外轴体，所述主轴外轴体套在主轴内轴体外面，所述主轴外轴体和主轴内轴体套接接触面分别设置有若干个等大小的半圆形的凹陷槽，所述主轴外轴体和主轴内轴体的半圆形的凹陷槽分别对应相互吻合形成若干个润滑油空腔管道，所述每个润滑油空腔管道中均设置有冷却管道，所述冷却管道贯穿过对应的润滑油空腔管道的轴向中心线，所述主轴外轴体设置有若干个润滑油孔，所述每个润滑油孔分别接通到对应的润滑油空腔管道。

所述冷却管道的四周设置有若干个支撑连杆，所述支撑连杆均匀分布在冷却管道的四周，所述支撑连杆的一端与冷却管道固定，另一端与主轴外轴体或主轴内轴体的凹陷槽固定。

所述润滑油孔中设置有若干个降速挡板，所述每个降速挡板的一端均与润滑油孔固定，另一端悬空。

所述任意相邻的降速挡板悬空的一端相对布置。

所述每个降速挡板悬空的一端设置有橡胶垫，所述橡胶垫一端与降速挡板固定，另一端延伸到润滑油孔内壁。

本发明的工作原理：

润滑油空腔管道与机床的润滑油系统连通，工作时，润滑油空腔管道中充满润滑油，冷却管道与冷却液供应系统连通，工作时，向冷却管道中泵入冷却液，使得冷却液在冷却管道中处于流动状态，冷却管道中被加热后的冷却液及时被排放出去，位于冷却管道中的冷却液有较低的温度，对润滑油起到一定的冷却效果。

本发明安装在机床主轴箱中工作时，主轴运行时，主轴发生圆周旋转，主轴圆周旋转时，主轴的四周产生朝向四周甩出的惯性力，润滑油空腔管道中的润滑油收到惯性力，向着润滑油孔中流去，并最终从润滑油孔中流出去，流淌到主轴外轴体的表面，对主轴外轴体表面起到润滑的作用。

本发明，主轴内轴体和主轴外轴体之间紧密贴合固定连接，主轴内轴体和主轴外轴体相对位置固定，同步运行。

本发明的有益效果：

本发明，主轴本体由主轴内轴体和主轴外轴体安装固定组成，大大方便了冷却管道的安装和更换，以及冷却管道的检修。主轴内轴体和主轴外轴体安装固定后，主轴外轴体和主轴内轴体的半圆形的凹陷槽分别对应相互吻合形成若干个润滑油空腔管道，冷却管道通过支撑连杆固定在润滑油空腔管道的轴向中心线，冷却管道不会阻挡住润滑油空腔管道中润滑油的流动，以及冷却管道也不会接触贴到润滑油空腔管道的内壁，使得润滑油空腔管道中的润滑油能充分被冷却管道冷却。

本发明的冷却管道不仅具有冷却润滑油的作用，还具有冷却主轴本体的作用，主轴本体在运行时，主轴本体的四周表面因与连接部件的工作，会产生大量的热量，热量不及时散去，会影响主轴本体以及主轴本体四周固定设置的连接部件的材料性能，使得材料受热后，材料性能发生变化，主轴本体或连接部件发生开裂、收缩或变脆等等，不仅降低使用寿命，还使得主轴本体或连接部件达不到预期的工作效果，使得工作失效，或者加工不出合格的产品，浪费材料和人力。

本发明的降速挡板对润滑油从润滑油孔流出起到一定的降速作用，避免润滑油快速流出，造成主轴本体四周润滑油太多，润滑油浪费。在降速挡板的端部设有橡胶垫，当主轴本体停止工作时，橡胶垫处于自然延伸状态，橡胶垫抵触到降速挡板相对一侧的润滑油孔的内壁，橡胶垫能够阻挡住润滑油，使润滑油不会流出，避免润滑油浪费。

附图说明

图1是发明的结构示意图，

图2是图1中的A-A向截面视图，

图3是图2中的B处局部放大图，

附图标记列表：1—主轴内轴体，2—润滑油孔，3—支撑连杆，4—冷却管道，5—润滑油空腔管道，6—主轴外轴体，7—降速挡板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明发明。应理解下述具体实施方式仅用于说明发明而不用于限制发明的范围。

图1是发明的结构示意图，结合附图可见，本一种具备冷却功能的机床主轴润滑油系统，包括主轴轴体，所述主轴外轴体6设置有若干个润滑油孔2，本发明，通过润滑油从主轴本体从润滑油孔2中流出来，浸润到主轴本体的表面来起到给主轴本体润滑的作用。

图2是图1中的A-A向截面视图，结合附图可见，所述主轴轴体包括主轴内轴体1和主轴外轴体6，所述主轴外轴体6套在主轴内轴体1外面，所述主轴外轴体6和主轴内轴体1套接接触面分别设置有若干个等大小的半圆形的凹陷槽，所述主轴外轴体6和主轴内轴体1的半圆形的凹陷槽分别对应相互吻合形成若干个润滑油空腔管道5，所述每个润滑油空腔管道5中均设置有冷却管道4，所述冷却管道4贯穿过对应的润滑油空腔管道5的轴向中心线，所述每个润滑油孔2分别接通到对应的润滑油空腔管道5。润滑油空腔管道5用来工作时，向其中通入润滑油，是润滑油的临时存放空间，也是润滑油的流动空间，润滑油通过机床的润滑油供应系统供应到润滑油空腔管道5中，主轴轴体在运行时，润滑油空腔管道5中的润滑油会流淌到主轴轴体表面，起到润滑效果。冷却管道4会对流入到主轴轴体表面的润滑油起到冷却作用，同时，主轴轴体表面的高温也会被冷却管道4冷却。

图3是图2中的B处局部放大图，结合附图可见，所述冷却管道4的四周设置有若干个支撑连杆3，所述支撑连杆3均匀分布在冷却管道4的四周，所述支撑连杆3的一端与冷却管道4固定，另一端与主轴外轴体6或主轴内轴体1的凹陷槽固定。所述润滑油孔2中设置有若干个降速挡板7，所述每个降速挡板7的一端均与润滑油孔2固定，另一端悬空。所述支撑连杆3能够将冷却管道4支撑固定在润滑油空腔管道5的轴向中心线上，使得主轴轴体不管是在运行还是静置状态，冷却管道4的位置始终保持不变。

所述任意相邻的降速挡板7悬空的一端相对布置。这样润滑油从润滑油空腔管道5流到润滑油孔2外面，依次经过任意相邻的降速挡板7，润滑油只能通过降速挡板7的端部流淌到下一个降速挡板7，任意相邻的降速挡板7悬空的一端相对布置，使得润滑油必须绕弯流出润滑油孔2，增加润滑油的流经路径，避免润滑油突然大量流出。

所述每个降速挡板7悬空的一端设置有橡胶垫，所述橡胶垫一端与降速挡板7固定，另一端延伸到润滑油孔2内壁。在主轴本体静置时，橡胶垫延伸到润滑油孔2内壁，橡胶垫阻挡润滑油流出润滑油孔2，当主轴本体运行速度很慢时，橡胶垫与润滑油孔2内壁有较小的开合口，润滑油少量流出，当主轴本体运行速度很快时，橡胶垫与润滑油孔2内壁有较大的开合口，能够流出更多的润滑油，满足主轴本体对润滑油的需求量。

发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

以上述依据发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种具备冷却功能的机床主轴润滑油系统，包括主轴轴体，其特征是所述主轴轴体包括主轴内轴体和主轴外轴体，所述主轴外轴体套在主轴内轴体外面，所述主轴外轴体和主轴内轴体套接接触面分别设置有若干个等大小的半圆形的凹陷槽，所述主轴外轴体和主轴内轴体的半圆形的凹陷槽分别对应相互吻合形成若干个润滑油空腔管道，每个所述润滑油空腔管道中均设置有冷却管道，所述冷却管道贯穿过对应的润滑油空腔管道的轴向中心线，所述主轴外轴体设置有若干个润滑油孔，每个所述润滑油孔分别接通到对应的润滑油空腔管道。

2.根据权利要求1所述的一种具备冷却功能的机床主轴润滑油系统，其特征是所述冷却管道的四周设置有若干个支撑连杆，所述支撑连杆均匀分布在冷却管道的四周，所述支撑连杆的一端与冷却管道固定，另一端与主轴外轴体或主轴内轴体的凹陷槽固定。

3.根据权利要求2所述的一种具备冷却功能的机床主轴润滑油系统，其特征是所述润滑油孔中设置有若干个降速挡板，每个所述降速挡板的一端均与润滑油孔固定，另一端悬空。

4.根据权利要求3所述的一种具备冷却功能的机床主轴润滑油系统，其特征是任意相邻的所述降速挡板悬空的一端相对布置。

5.根据权利要求4所述的一种具备冷却功能的机床主轴润滑油系统，其特征是每个所述降速挡板悬空的一端设置有橡胶垫，所述橡胶垫一端与降速挡板固定，另一端延伸到润滑油孔内壁。