CN1894515A - 滚动轴承、润滑脂补给装置、主轴装置、润滑脂补给方法及润滑脂补给程序 - Google Patents
滚动轴承、润滑脂补给装置、主轴装置、润滑脂补给方法及润滑脂补给程序 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1894515A CN1894515A CNA038230127A CN03823012A CN1894515A CN 1894515 A CN1894515 A CN 1894515A CN A038230127 A CNA038230127 A CN A038230127A CN 03823012 A CN03823012 A CN 03823012A CN 1894515 A CN1894515 A CN 1894515A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- grease
- main shaft
- lubricating grease
- bearing
- replenishing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
- F16C33/6637—Special parts or details in view of lubrication with liquid lubricant
- F16C33/6685—Details of collecting or draining, e.g. returning the liquid to a sump
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
一种滚动轴承、润滑脂补给装置、主轴装置、润滑脂补给方法及润滑脂补给程序,主轴装置包括将主轴可旋转地支承在套内的滚动轴承和向所述滚动轴承的内部补给润滑脂的润滑脂补给装置,所述滚动轴承包括:在内周面具有外圈轨道面的外圈;在外周面具有内圈轨道的内圈;被滚动自如地设置在所述外圈轨道面和所述内圈轨道面之间的滚动体;其特征在于,所述润滑脂补给装置以一次的补给量为0.004cc~0.1cc的方式补给所述润滑脂。
Description
技术领域
本发明涉及支承工作设备或高速电机的主轴等的滚动轴承、使用润滑脂使滚动轴承润滑的润滑脂补给装置及使用该润滑脂补给装置的主轴装置。另外,本发明涉及补给润滑脂的润滑脂补给方法及润滑脂补给程序。
背景技术
在工作设备主轴用轴承上,为提高工作精度,而要求振动、声响等特性良好。另外,对工作设备主轴用轴承,要求采用易于使用且环境方面或成本方面有利的润滑脂,且实现高速旋转性、高寿命。
用于工作设备主轴的润滑脂润滑的滚动轴承通常仅用在初期封入的润滑脂进行润滑,以不使其发热。当在封入润滑脂的初期阶段不进行润滑脂的跑合运转而直接进行高速旋转时,会由于润滑脂的啮入或搅拌阻抗而引起异常发热,故需要进行数小时跑合运转,使润滑脂达到最优状态。
近年来,工作设备主轴的高速化日益前进,支承主轴的轴承在dmN(=(轴承内径+轴承外径)÷2×旋转速度(rpm))100万以上的环境下使用是常见的。与油气或油雾等油润滑相比,润滑脂润滑的滚动轴承具有高速旋转下寿命缩短的倾向。在使用润滑脂润滑时,在达到轴承的滚动疲劳寿命前,就会因润滑脂劣化而引起轴承烧结。在转速显著升高时,在短时间内就会因润滑脂劣化或油膜形成不足而在早期产生烧结。
因此,为谋求轴承的长寿命化,而提案有如下方法,在轴承的内圈形成凹部,并在该凹部内予先贮存润滑脂,将贮存的润滑脂向轴承补给(例如参照特开平1-67331号公报、特开平4-132220号公报、特开平6-35659号公报)。
另外,为谋求轴承的长寿命化,还提案有如下方法,在嵌入轴承的主轴上形成凹部,并在该凹部内予先贮存润滑脂,将该凹部内贮存的润滑脂向轴承补给(例如参照特开平6-35653号公报)。
另外,申请人为解决该问题,在特开2003-113846中提出了如下滚动轴承,该滚动轴承是由润滑脂润滑的滚动轴承,在外圈上设置补给孔,介由该补给孔补给润滑脂,一次的补给量为轴承空间容积的0.1~4%。根据该滚动轴承,可抑制旋转的轴承的异常升温,防止烧结的产生。因此,根据特开2003-113846中记载的滚动轴承,可以避免异常升温,可不实施跑合运转。
但是,在特开2003-113846中记载的滚动轴承中,虽然可以一次补给量为轴承空间容积的0.1~4%的方式补给润滑脂,从而不产生异常升温,但在润滑脂的一次补给量多时,有可能产生温度的波动。
为评价该温度的波动,进行了评价试验,结果表明:在内径65mm的角接触球轴承中,当在一次补给时补给轴承空间容积的1%以上(轴承空间容积的1%相当于0.15cc)的润滑脂时,在补给的瞬间产生1℃~2℃程度的温度波动。
该温度波动在不要求精度的通常使用时是没有问题的,但在面向模具用途的工作设备等、严格要求精度的装置主轴内使用的滚动轴承中,该温度的波动有可能引起轴的长度变化,对加工精度产生影响。
另外,在润滑脂的补给中,为防止润滑脂的过剩补给,而提出了补脂装置,其仅在检测到轴承异常时补给追加润滑脂(参照特开昭63-53397号公报及特许3167034号公报)。
但是,由于所述装置在轴承产生异常后补给追加润滑脂,故在补给追加润滑脂的时刻轴承有可能已被损伤。轴承的损伤成为工作设备的轴振摆精度降低的原因,工作设备的加工精度降低。因此,一般的润滑脂补给装置是在轴承使用环境下以最恶劣的条件为基准,每隔一定的补给间隔补给润滑脂,以不因润滑不良而对轴承产生任何损伤。
但是,以轴承使用环境下最恶劣的条件为基准,设定补给装置,以每隔规定的补给间隔补给润滑脂时,补给装置即使在轴承的使用条件不太恶劣时,也向轴承内部补给过剩的润滑脂,具有产生润滑脂过剩这样的问题。
例如,根据申请人进行的试验,当使轴承支承的轴径65mm的轴以旋转速度22000min-1在不给脂的状态下旋转时,在100小时引起润滑脂劣化,轴承受到损伤,在以18000min-1进行不给脂旋转时,在其10倍即1000小时轴承受到损伤。因此,每隔一定间隔的补给在使用条件不恶劣的情况是低效的,会导致补给次数的无效增加。另外,通过该补给次数的增加补给的过剩润滑脂使轴承温度不稳定。
另外,在所述设定中,不考虑轴承的运转状态而补给润滑脂。因此,对在停止的轴承内也会不断地补给润滑脂。因此,在停止后的轴承再运转时,追加的润滑脂会增大润滑脂的搅拌阻抗,从而引起急剧的温度上升。
另外,监视润滑装置中润滑油排出状态的装置可知有以下装置。
1、在润滑装置中,在罐(泵)内贮存润滑油,检测从阀(定量型活塞泵)排出的润滑油的压力,监视其是否位于与阀连接的润滑系使用压力范围内(参照特开2003-113846号公报)。
2、检测机械式定量型活塞泵的活塞动作,监视是否排出润滑油(参照特开平5-87293号公报)。
3、加热从机械式定量型活塞泵向配管内排出的润滑油的一部分,检测加热后的润滑油的运动,监视润滑油的排出状况(参照实公平6-29742号公报)。
4、检测润滑脂被给脂到轴承装置时发热的温度,监视润滑脂的排出状态(参照特开平11-270789号公报)。
如图113所示的润滑脂补给装置1640通过将阀(电磁阀)1641打开,向机械式定量型活塞泵1642供给空气,定量活塞1642a工作,向用于向轴承1643供给润滑脂的配管1644内排出润滑脂Gr。然后,向心轴内部的轴承装置补给润滑脂。另外,通过打开阀(电磁阀)1641,向润滑脂罐1645内供给空气,对罐内的活塞1646加压。
通过关闭阀(电磁阀)1641,不将空气供给到机械式定量型活塞泵1642,定量活塞1642a还原。此时,对润滑脂罐内的活塞加压的空气因安装在润滑脂罐内的阻抗体1649而不会脱压,润滑脂罐1645内的润滑脂Gr向机械式定量型活塞泵1642供给润滑脂。
通过反复进行以上的动作,间歇地向轴承装置内部微量且定量补给润滑脂。
但是,当贮存向机械式定量型活塞泵供给的润滑脂的润滑脂罐的润滑脂用尽时,就不能从机械式定量型活塞泵供给润滑脂,轴承就会产生润滑不良,使轴承产生烧结。
另外,在向机械式定量型活塞泵输送时,关闭电磁阀,机械式定量型活塞泵还原时,不向润滑脂罐内的润滑脂施加压力,这种情况下,不从润滑脂罐向机械式定量型活塞泵供给润滑脂,不从机械式定量型活塞泵排出润滑脂,因此,轴承产生润滑不良,在轴承上产生烧结。
另外,作为一般产业用润滑脂补给装置,图114所示的润滑脂补给装置1650是使用从外部的空气供给源给予的外力能量进行润滑脂补给的阻抗式空气驱动泵式补给装置。
润滑脂补给装置1650中,在润滑脂罐1651的一端部连通连接空气供给源,同时,在润滑脂罐165的另一端部连通连接润滑脂补给用配管1652。润滑脂补给用配管1652中,基端部连通润滑脂罐1651的排出口1653,并在前端部设置喷嘴1654。喷嘴1654被配置在具有球轴承或圆柱滚子轴承的轴承装置1655的侧部。
在这样的润滑脂补给装置1650中,通过以一定的时间对润滑脂罐1651内的活塞1656施加压力,在润滑脂罐1651内贮存的润滑脂1657通过排出口1653、润滑脂补给用配管1652被输送到喷嘴1654,并从喷嘴1654排出到轴承装置1655的轴承空间内(例如参照(株)サンエイテック“EFD液剂排出系统说明书”(第4页~第17页))。
作为所述的润滑脂补给装置的其它结构,图115所示的润滑脂补给装置1660具有与图114所示的润滑脂补给装置1650相同的结构,是使用从外部空气供给源给予的外力能量进行润滑脂补给的阻抗式空气驱动泵式补给装置。
润滑脂补给装置1660中,在润滑脂罐1661的一端部连通连接有空气供给源,同时,在润滑脂罐1661的另一端连通连接有润滑脂补给用配管1662。润滑脂补给用配管1662中,基端部连通润滑脂罐1661的排出口1663,前端部连通连接在具有球轴承或圆柱滚子轴承等的轴承装置1665中在外圈1666的直径方向形成的润滑脂补给孔1667。
在这样的润滑脂补给装置1660中,通过以一定时间给予润滑脂罐1661内的活塞1668压力,使在润滑脂罐1661内贮存的润滑脂1669通过排出口1663、润滑脂补给用配管1662、润滑脂补给孔1667被输送,并通过润滑脂补给孔1667从外圈外径部排出到轴承装置1665的轴承空间内(例如参照(株)サンエイテック“EFD液剂排出系统说明书”(第4页~第17页))。
作为所述的润滑脂补给装置的其它结构,图116所示的润滑脂补给装置1670是使用通过电机等原动机产生的外力能量进行润滑脂补给的机械驱动泵式补给装置。
润滑脂补给装置1670中,在润滑脂罐1671内内装有电机1672,在电机1672的输出轴上设有阳螺纹1673。而且,在输出轴的阳螺纹1673上螺合有活塞1674的阳螺纹1675。
在润滑脂罐1671的端部连通连接有润滑脂补给用配管1676,润滑脂补给用配管1676中,基端部连通润滑脂罐1671的排出口1677,前端部设有喷嘴1678。喷嘴1678被配置在具有球轴承或圆柱滚子轴承等的轴承装置1679的侧部。
在这样的润滑脂补给装置1670中,通过向电机1672供给电流使输出轴旋转,通过利用输出轴的旋转使活塞1674在润滑脂罐1671内前进,将润滑脂罐1671内的润滑脂1680加压,润滑脂1680通过排出口1677、润滑脂补给用配管1676被输送到喷嘴1678,从喷嘴1678排出到轴承装置1679的轴承空间内。润滑脂补给用配管1676与图115相同,也连通连接于轴承装置1679中外圈直径方向形成的润滑脂补给孔,从而从外圈外径部向轴承空间内排出润滑脂1680(例如参照ING商事(株)“德国制自动连续给油器”perma(第2页~第4页))。
但是,在润滑脂补给装置1650、1660、1670中,根据从对润滑脂加压的部分到轴承的配管的内径或长度、喷嘴形状、及温度等条件,润滑脂的排出量产生大的变动,故每当这些条件变化时,必须控制调节对润滑脂的加压时间,难于进行稳定的润滑脂的排出。
另外,在润滑脂补给装置1670中,位于从对润滑脂加压的部分到轴承的配管内的润滑脂内长时间产生残压,虽然是微量但有流动的倾向。因此,在配管内,在配管内径附近和配管中心附近,润滑脂的流动产生变动。而且,当在该状态下被长时间放置时,润滑脂产生分油,配管内存在稠度不同的润滑脂,不能进行定量的排出。
另外,在润滑脂补给装置1670中,根据排出口1677后段的润滑脂补给用配管1676的形状,有可能即使驱动活塞1674,也会因管内阻力而不能排出润滑脂1680,其压力有可能使润滑脂罐1671膨胀。
另外,在特开2000-288870号公报中可知有管理污染的技术,以不使尘埃、液体等异物侵入主轴装置的轴承部。但是,即使进行这样的管理,润滑脂的寿命也有限,不能得到与油气润滑或油雾润滑相同的长寿命。
另外,在申请人已提案的特开2003-113846的技术中,虽可将润滑脂长寿命化,但在不进行冷却时,在dmN180万水平下外圈升温达到70~80℃,有可能因润滑脂的氧化劣化或油膜形成不足而引起烧结。
为抑制发热,高速旋转用润滑脂多使用基油粘度相当于VG22的润滑脂。作为工作设备主轴用高速旋转时一般使用NOKクリユ一バ一社制的伊索弗列克斯NBU15。该润滑脂基油粘度为20mm2/s(40℃)。在轴承温度达到70~80℃时,基油的动粘度变为6~8mm2/s,难于确保油膜。
另外,在工作设备的主轴装置中,当切削液从外部侵入主轴装置内的轴承内部时,主轴轴承的润滑性能劣化,会产生烧结,故在从主轴和套前端的间隙到轴承的切削液浸入区域配置作为切削液侵入防止装置的图117所示的迷宫式密封或气体密封(例如参照实开平4-90770号公报、特开2002-239867号公报)。
但是,这些切削液侵入防止装置不能完全防止切削液的侵入。
因此,如图118所示,提供了在轴承上配置切削液检测传感器以检测侵入轴承内的切削液的轴承(例如参照特开2002-206528号公报)。
但是,在实开平4-90770号公报中具有切削液向主轴装置内部侵入的问题。另外,在特开2002-239867号公报的通过主轴旋转从排液孔排出异物的方法中,当旋转速度降低时,排出能力就会降低。另外,特开2002-206528号公报的利用设于轴承内部的传感器检测切削液侵入的方法是在切削液已经侵入轴承内部后进行的,故会产生轴承烧结或者必须进行轴承更换或拆解、清洗等维护。特别是在润滑脂润滑时,当一次封入的润滑脂中侵入切削液时,润滑脂就会被切削液洗掉,轴承就会被损伤,这是很多见的。
另外,如图119所示,提出了:在外圈隔圈1711上形成润滑剂的贮存空间1712,将向轴承内部供给的润滑剂向轴承外部排出的轴承装置1701。
该轴承装置1701中,可定期吸引贮存于排出空间1714、1712内的润滑剂。
另外,图119中符号1715是润滑剂供给孔,1716是套,1717是内圈隔圈,1718是滚珠,1719是外圈,1720是内圈。
图120所示的轴承装置1702中,在轴承1713的单侧安装有板件1721,润滑剂流向与板件1721相反侧的较大的空间1722。另外,图120中的符号1723是外圈隔圈。
但是,上述的轴承装置1701、1702(参照图119及图120)中,通过向利用连续供给充满润滑剂的轴承空间内进一步供给润滑剂,将润滑剂挤压向轴承装置1701、1702的外部,故向轴承外部排出润滑剂的力量小。
因此,不能由排出的润滑剂充满构成于外圈隔圈1711上的贮存空间1712,长时间持续补给润滑剂是困难的。
另外,在利用来自轴承装置外部的吸引向轴承装置1701、1702的外部排出润滑剂时,难于全部除去轴承装置1701、1702内部的润滑剂。
另外,如图121所示,考虑了如下方法,即从外部向在套1751上嵌入外圈1753的轴承1752补给润滑脂。
作为其一例可知有轴承润滑脂补给装置1750,在套1751上贯通设置润滑脂补充孔1754,并与该润滑脂补充孔1754对准,在外圈1753上贯通设置补给孔1755。
根据轴承的润滑脂补给装置1750,在润滑脂补给孔1754上介由润滑脂补给用配管具有润滑脂补给装置(未图示),可利用润滑脂补给装置介由润滑脂补给用配管、润滑脂补充孔1754及补给孔1755向轴承1752补充润滑脂。但是,在所述的结构中,在将轴承装入套时,必须耗费进行补给孔1755和润滑脂补给孔1754的对位的时间。
因此,虽也可在外圈上形成向轴承内部补给润滑脂的补给孔,在外圈的外周形成包括补给孔的环状槽,或在套内周形成面临补给孔的环状槽,形成在组装时不必对准套和轴承的相位的结构,但在以上的结构中,为了从套的润滑脂补充孔通过环状槽从外圈补给孔向轴承内部供给润滑脂,以下三点是重要的。
(i)环状槽的断面面积和环状槽断面周长的关系
(ii)套和轴承外圈的间隙值
(iii)轴承外圈的除环状槽以外的外径面和套沿轴向相接的长度
当(i)的值小时,润滑脂通过环状槽时形成阻力,不能到达外圈补给孔,润滑脂不能供给到轴承内部。
当(ii)的值大时,由于在环状槽流动的润滑脂从套和轴承外圈的间隙漏出,并被排出到轴承外部,故不能从外圈补给孔向轴承内部供给润滑脂。
当(iii)的值小时,在环状槽流动的润滑脂从套和轴承外圈的间隙漏出,并被排出到轴承外部,故不能从外圈补给孔向轴承内部供给润滑脂。
发明内容
本发明是鉴于所述问题点而开发的,第一目的在于,提供一种滚动轴承、润滑脂补给装置、主轴装置、润滑脂补给方法及润滑脂补给程序,在润滑脂供给时,可进行高速旋转,同时,可使轴承长寿命化。
特别地,本发明提供一种滚动轴承、润滑脂补给装置、主轴装置、润滑脂补给方法及润滑脂补给程序,可抑制润滑脂供给时温度的波动、在短时间内进行轴承的组装操作、减轻操作者的负担、可不受配管影响地进行间歇地排出微量且定量的润滑脂的定量补给。
另外,本发明的目的在于,提供一种主轴装置,在切削液侵入轴承内部之前检测切削液向主轴装置内部的侵入,可不长时间停止设备运行而稳定且长时间维持主轴轴承的润滑性能。
本发明的目的还在于,提供一种主轴装置,可持续排出供给的润滑剂,稳定进行长时间的连续运行,另外,可可靠地向主轴装置外部排出润滑剂,进行维修容易的稳定的润滑剂补给,保持良好的润滑状态,且可实现轴承的长寿命化。
本发明的目的通过下述结构来实现。
(1)、提供一种主轴装置,其包括:可在套内旋转支承主轴的滚动轴承和向所述滚动轴承的内部补给润滑脂的润滑脂补给装置,其中,滚动轴承包括:内周面具有外圈轨道面的外圈;外周面具有内圈轨道面的内圈;在所述外圈轨道面和所述内圈轨道面之间滚动自如地设置的滚动体,所述主轴装置的特征在于,所述润滑脂补给装置补给所述润滑脂,一次的补给量为0.004cc~0.1cc。
(2)、如(1)所述的主轴装置,其特征在于,所述润滑脂补给装置包括设于所述外圈上的补给孔。
(3)、如(1)所述的主轴装置,其特征在于,所述主轴装置还具有外圈隔圈,所述润滑脂补给装置包括在所述外圈隔圈上设置的补给孔。
(4)、如(1)所述的主轴装置,其特征在于,所述润滑脂补给装置包括在所述套上设置的补给孔。
(5)、如(1)所述的主轴装置,其特征在于,所述主轴装置还包括在所述内圈或所述外圈的侧面附近配置的至少一个旋转体,通过所述旋转体的旋转将润滑脂向所述滚动轴承的外部排出。
(6)、如(5)所述的主轴装置,其特征在于,所述套上设有贮存排出的润滑脂的贮存空间。
(7)、如(6)所述的主轴装置,其特征在于,其具有从所述贮存空间向所述主轴装置外部排出润滑脂的至少一个排出孔,可在该排出孔内贮存润滑脂。
(8)、如(5)~(7)的任意一项所述的主轴装置,其特征在于,所述旋转体是在内圈隔圈、所述内圈、所述滚动轴承的护圈中至少一个上形成的凸缘。
(9)、如(7)或(8)所述的主轴装置,其特征在于,可通过从外部向所述排出孔流入润滑脂之外的其它流体来排出润滑脂。
(10)、如(1)所述的主轴装置,其特征在于,所述主轴装置具有检测所述主轴旋转速度的旋转传感器,所述润滑脂补给装置根据所述旋转速度向所述滚动轴承的内部补给润滑脂。
(11)、如(10)所述的主轴装置,其特征在于,所述润滑脂补给装置将旋转速度分割为多个区域,在每个所述区域上设定加算值,并在每个单位时间累计对应测定的所述旋转速度的所述加算值,求出累计值,在所述累计值达到规定值或所述规定值以上时,补给润滑脂。
(12)、如(11)所述的主轴装置,其特征在于,所述润滑脂补给装置在补给润滑脂时将所述累计值清除,并累计所述累计值的清除次数。
(13)、如(11)或(12)所述的主轴装置,所述润滑脂补给装置在所述轴停止时将加算值设为0,不进行累计。
(14)、如(10)~(13)任意一项所述的主轴装置,其特征在于,所述润滑脂补给装置如下控制,在所述润滑脂补给装置内的润滑脂残留量达到规定值或其以下时,使所述主轴的旋转速度等于或小于规定的旋转速度。
(15)、如(11)~(13)任意一项所述的主轴装置,其特征在于,所述润滑脂补给装置如下控制,在所述润滑脂补给装置内的润滑脂残留量等于或小于规定值时,使所述主轴的旋转速度等于或小于规定的旋转速度,所述规定的旋转速度位于所述多个区域的最高旋转速度区域的下一旋转速度区域中。
(16)、如(1)所述的主轴装置,其特征在于,所述润滑脂补给装置包括:具有止回阀及定量排出活塞、用于排出所述润滑脂的机械式定量型活塞泵;贮存所述润滑脂的润滑脂罐;对所述润滑脂罐内的润滑脂加压的润滑脂罐内活塞;被设于所述润滑脂罐内并监视润滑脂残留量的传感器。
(17)、如(16)所述的主轴装置,其特征在于,所述传感器具有被安装在所述润滑脂罐内活塞上的磁铁。
(18)、如(16)或(17)所述的主轴装置,其特征在于,设有监视所述润滑脂罐内的润滑脂压力、或连接所述机械式定量型活塞泵和所述润滑脂罐的润滑脂配管内的润滑脂压力的传感器。
(19)、如(16)~(18)任意一项所述的主轴装置,其特征在于,为在所述机械式定量型活塞泵进行冲程,排出润滑脂后,在所述定量排出活塞还原的状态下,对所述润滑脂罐内的润滑脂加压,设有在所述润滑脂罐内活塞上一定时间内保持压力的机构。
(20)、如(16)~(19)任意一项所述的主轴装置,其特征在于,所述传感器在检测出异常时,控制所述主轴旋转速度的上限。
(21)、如(1)所述的主轴装置,其特征在于,所述润滑脂补给装置具有机械式定量型活塞泵,该活塞泵包括:贮存所述润滑脂的润滑脂罐;收纳予定量的从所述润滑脂罐供给的润滑脂的驱动缸;可在所述驱动缸内往复移动的定量排出活塞,其将收纳在该驱动缸内的定量的润滑脂排出到润滑脂补给用配管内;配置在所述驱动缸端部的止回阀。
(22)、如(21)所述的主轴装置,其特征在于,所述机械式定量型活塞泵具有向所述驱动缸内供给介质的阀,所述定量排出活塞被从所述阀供给的所述介质驱动。
(23)、如(21)或(22)任意一项所述的主轴装置,其特征在于,所述润滑脂补给用配管为聚四氟乙烯管。
(24)、如(1)所述的主轴装置,其特征在于,还包括:向所述套内部供给冷却液,冷却规定位置的冷却装置;具有被设置在所述主轴上的转子及与所述转子相对设置在所述套内周面上的定子的电机,所述主轴由所述电机驱动,所述冷却装置可冷却所述定子,同时,可冷却所述滚动轴承的至少所述外圈。
(25)、如(24)所述的主轴装置,其特征在于,所述冷却装置将所述冷却液供给到所述主轴内部,且使所述冷却液沿所述主轴的纵向流通,从而可冷却所述主轴。
(26)、如(24)或(25)所述的主轴装置,其特征在于,具有回收从所述主轴及所述套排出的所述冷却液的冷却液回收装置。
(27)、如(1)所述的主轴装置,其特征在于,所述滚动轴承具有在所述外圈形成并向所述滚动轴承内部补给润滑脂的至少一个补给孔和在所述外圈外周形成且包括所述补给孔的环状槽,所述环状槽的断面面积(mm2)除以所述环状槽的断面周长(mm)所得的值等于或大于0.25mm。
(28)、如(1)所述的主轴装置,其特征在于,所述滚动轴承具有在所述外圈形成且向所述滚动轴承内部补给润滑脂的至少一个补给孔,所述套具有在其内周形成且面对所述补给孔的环状槽,所述环状槽断面面积(mm2)除以所述环状槽的断面周长(mm)所得的值等于或大于0.25mm。
(29)、如(27)或(28)所述的主轴装置,其特征在于,在所述外圈的外周或所述套的内周,在所述补给孔的轴向两侧形成有一对外侧圆环槽,在所述一对圆环槽内嵌入有O型密封环。
(30)、如(27)或(28)所述的主轴装置,其特征在于,所述套的内周和所述外圈的外周的间隙等于或小于30μm,所述外圈的外径面和所述套沿轴向相接的部分的长度等于或小于1mm。
(31)、如(1)~(30)任意一项所述的主轴装置,其特征在于,所述主轴为工作设备用主轴。
(32)、如(1)~(30)任意一项述的主轴装置,其特征在于,所述主轴是高速电机用主轴。
(33)、一种主轴装置,其特征在于,包括:滚动轴承,其可旋转地在套内支承主轴,包括在内周面具有外圈轨道面的外圈、在外周面具有内圈轨道面的内圈、滚动自如地设置在所述外圈轨道面和所述内圈轨道面之间的滚动体;润滑剂供给经路,其从外部向所述滚动轴承的内部供给润滑剂;旋转体,其被配置在所述内圈或所述外圈的侧面附近,通过所述旋转体的旋转将所述润滑剂排出到所述旋转轴承的外部。
(34)、如(33)所述的主轴装置,其特征在于,在所述套上设有贮存排出的润滑剂的贮存空间。
(35)、如(34)所述的主轴装置,其特征在于,具有从所述贮存空间向所述主轴装置外部排出所述润滑剂的至少一个排出孔,在该排出孔内贮存所述润滑剂。
(36)、如(34)或(35)所述的主轴装置,其特征在于,所述旋转体是在内圈隔圈、所述内圈、所述滚动轴承的护圈的至少一个上形成的凸缘。
(37)、如(34)~(36)任意一项所述的主轴装置,可通过从外部将与所述润滑剂不同的流体流入所述排出孔排出所述润滑剂。
(38)、如(33)~(37)任意一项所述的主轴装置,其特征在于,所述主轴是工作设备用主轴。
(39)、如(33)~(37)任意一项所述的主轴装置,其特征在于,所述主轴是高速电机用主轴。
(40)、一种主轴装置,其特征在于,在从主轴和套前端的间隙至滚动轴承的切削液浸入区域配设有切削液检测传感器。
(41)、如(40)所述的主轴装置,其特征在于,将所述切削液检测传感器配设在从迷宫式密封到所述滚动轴承之间。
(42)、如(40)或(41)所述的主轴装置,其特征在于,在所述切削液浸入区域开口排液通路,并在该排液通路上配设切削液检测传感器。
(43)、如(40)~(42)任意一项所述的主轴装置,其特征在于,在所述排液通路上配设有排出阀。
(44)、如(43)所述的主轴装置,其特征在于,基于所述切削液检测传感器的检测信号使所述排出阀工作,从所述切削液浸入区域排出切削液。
(45)、如(40)~(44)任意一项所述的主轴装置,其特征在于,在所述滚动轴承上形成润滑剂供给孔,同时,将该润滑剂供给孔连接到润滑剂供给装置,并基于所述切削液检测传感器的检测信号使所述润滑剂供给装置工作,向所述滚动轴承供给润滑剂。
(46)、如(40)所述的主轴装置,其特征在于,其用于具有限于根据所述切削液检测传感器的信号不会使所述滚动轴承受到损伤的运行条件的功能的工作设备。
(47)、如(40)~(46)任一项所述的主轴装置,其特征在于,具有基于所述切削液检测传感器的检测信号进行警告显示的警告装置。
(48)、一种主轴装置,其包括:外嵌滚动轴承的套;穿通所述滚动轴承的主轴;向所述滚动轴承的轴承空间供给润滑脂,进行润滑脂润滑的润滑脂补给装置;向所述套的内部供给冷却液,冷却规定位置的冷却装置,其中,利用具有设置在所述主轴上的转子及与所述转子对向设置在所述套内周面的定子的电机驱动所述主轴,其特征在于,所述冷却装置可冷却所述定子,同时,可冷却所述滚动轴承的至少固定侧轴承。
(49)、如(48)所述的主轴装置,其特征在于,所述冷却装置通过向所述主轴内部供给所述冷却液,并沿所述主轴的纵向使所述冷却液流通,可冷却所述主轴。
(50)、如(48)或(49)所述的主轴装置,其特征在于,具有回收从所述主轴及所述套排出的所述冷却液的冷却液回收装置。
(51)、如(48)~(50)任意一项所述的主轴装置,其特征在于,所述主轴是工作设备用主轴。
(52)、如(48)~(50)任意一项所述的主轴装置,其特征在于,所述主轴是高速电机用主轴。
(53)、一种润滑脂补给装置,其是滚动轴承用润滑脂补给装置,其具有向滚动轴承内部补给润滑脂的润滑脂补给机构,该滚动轴承包括:在内周面具有外圈轨道面的外圈;在外周面具有内圈轨道面的内圈;被滚动自如地设置在所述外圈轨道面和所述内圈轨道面之间的滚动体,所述润滑脂补给装置的特征在于,所述润滑脂补给机构补给润滑脂,使一次的补给量为0.004cc~0.1cc。
(54)、如(53)所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述润滑脂补给机构含有在所述外圈设置的补给孔。
(55)、如(53)所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述润滑脂补给机构含有在接近所述滚动轴承的外圈隔圈上设置的补给孔。
(56)、如(53)所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述滚动轴承是所述滚动体为滚柱的滚柱轴承。
(57)、如(53)所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述滚动轴承具有接触角,是所述滚动体为滚珠的角接触球轴承,所述润滑脂补给机构含有开口于所述外圈轨道面的偏离与所述滚珠接触的接触部的位置的补给孔。
(58)、如(53)~(57)任一项所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述补给孔的直径在0.1~5mm的范围内。
(59)、如(53)所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述滚动轴承旋转自如地支承主轴,其还具有根据所述主轴的旋转速度控制补给所述润滑脂的补给时间的控制装置。
(60)、如(59)所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述控制装置中,将旋转速度分割为多个区域,在每个所述区域设定加算值,在每个单位时间累计对应测定的所述旋转速度的所述加算值,求出累计值,在所述累计值等于或大于规定值时,指示所述润滑脂补给机构补给润滑脂。
(61)、如(60)所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述控制装置在补给润滑时将所述累计值清除,并累计所述累计值的清除次数。
(62)、如(60)或(61)所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述控制装置在所述主轴停止时设定加算值为0,不进行累计。
(63)、如(59)~(62)任意一项所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述控制装置在所述润滑脂补给机构内的润滑脂残留量等于或小于规定值时,控制所述轴的旋转速度等于或小于规定的旋转速度。
(64)、如(60)~(62)任意一项所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述控制装置在所述润滑脂补给机构内的润滑脂残留量等于或小于规定值时,控制所述轴的旋转速度等于或小于规定的旋转速度,所述规定的旋转速度位于所述多个区域中最高旋转速度区域的下一旋转速度区域中。
(65)、如(53)所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述润滑脂补给机构包括:具有止回阀及定量排出活塞,且用于排出润滑脂的机械式定量型活塞泵;贮存润滑脂的润滑脂罐;所述润滑脂罐内的活塞,在所述润滑脂罐设有监视润滑脂残留量的传感器。
(66)、如(65)所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述传感器具有被安装在所述润滑脂罐内的活塞上的磁铁。
(67)、如(65)或(66)所述的润滑脂补给装置,其特征在于,设有监视所述润滑脂罐内的润滑脂的压力、或连接所述机械式定量型活塞泵和所述润滑脂罐的润滑脂配管内的润滑脂的压力的传感器。
(68)、如(65)~(67)任意一项所述的润滑脂补给装置,其特征在于,设有:为在所述机械式定量型活塞泵进行冲程动作,排出润滑脂后,在所述定量排出活塞还原的状态下,对所述润滑脂罐内的润滑脂加压,在所述润滑脂罐内的活塞上保持一定时间压力的机构。
(69)、如(53)所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述润滑脂补给机构具有机械式定量型活塞泵,该活塞泵包括:贮存所述润滑脂的润滑脂罐;收纳予定量的从所述润滑脂罐送给的润滑脂的驱动缸;在所述驱动缸内可反复移动配置的定量排出活塞,以将贮存于该驱动缸内的定量的润滑脂排出到润滑脂补给用配管内;在所述驱动缸端部配置的止回阀。
(70)、如(69)所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述机械式定量型活塞泵具有向所述驱动缸内供给介质的阀,所述定量排出活塞由从所述阀供给的所述介质驱动。
(71)、如(69)或(70)所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述润滑脂补给用配管为聚四氟乙烯管。
(72)、如(53)所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述润滑脂补给机构具有在所述外圈形成,且向所述滚动轴承内部补给润滑脂的至少一个补给孔和在所述外圈的外周形成,且含有所述补给孔的环状槽,所述环状槽的断面面积(mm2)除以所述环状槽的断面周长(mm)所得的值等于或大于0.25mm。
(73)、如(53)所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述润滑脂补给机构具有在所述外圈形成,且向所述滚动轴承内部补给润滑脂的至少一个补给孔和在介由所述滚动轴承支承所述主轴的套的内周形成,且面临所述补给孔的环状槽,所述环状槽的断面面积(mm2)除以所述环状槽的断面周长(mm)所得的值等于或大于0.25mm。
(74)、如(72)或(73)所述的润滑脂补给装置,其特征在于,在所述外圈的外周或所述套的内周,在所述补给孔的轴向两侧形成一对外侧圆环槽,并在所述一对外侧圆环槽内嵌入O型密封环。
(75)、如(72)或(73)所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述套的内周和所述外圈外周的间隙等于或小于30μm,所述外圈的外径面和所述套轴向相接的部分的长度等于或大于1mm。
(76)、一种工作设备用主轴装置,其使用(53)~(75)中任意一项所述的润滑剂补给装置。
(77)、一种高速电机用高速主轴装置,其使用(53)~(75)中任意一项所述的润滑剂补给装置。
(78)、一种润滑脂补给装置,其特征在于,具有向旋转自如地支承主轴的滚动轴承内部补给追加润滑脂的润滑脂补给机构和根据所述主轴的旋转速度控制所述润滑脂补给机构补给所述追加润滑脂的补给时间的控制装置。
(79)、如(78)所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述控制装置将旋转速度分割为多个区域,在每个所述区域设定加算值,在每个单位时间累计对应测定的所述旋转速度的所述加算值,求出累计值,在所述累计值等于或大于规定值时,指示所述润滑脂补给机构补给所述追加润滑脂。
(80)、如(79)所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述控制装置在补给润滑脂时将所述累计值清除,并累计所述累计值的清除次数。
(81)、如(79)或(80)所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述控制装置在所述轴停止时设定加算值为0,不进行累计。
(82)、如(78)~(81)任意一项所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述控制装置在所述润滑脂补给机构内的润滑脂残留量等于或小于规定值时,控制所述轴的旋转速度等于或小于规定的旋转速度。
(83)、如(79)~(81)任意一项所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述控制装置在所述润滑脂补给机构内的润滑脂残留量等于或小于规定值时,控制所述轴的旋转速度等于或小于规定的旋转速度,所述规定的旋转速度位于所述多个区域中最高旋转速度区域的下一旋转速度区域中。
(84)、一种工作设备用主轴装置,其使用(78)~(83)中任意一项所述的润滑剂补给装置。
(85)、一种高速电机用高速主轴装置,其使用(78)~(83)中任意一项所述的润滑剂补给装置。
(86)、一种润滑脂补给方法,向润滑脂润滑的旋转体补给追加润滑脂,其特征在于,包括:将旋转速度分割为多个区域的步骤;对每个所述多个旋转速度区域设定加算值的步骤;在每个单位时间测定所述旋转体的实际旋转速度的步骤;确定所述实际旋转速度位于所述多个区域中的哪个区域的步骤;累计对应含有所述实际旋转速度的区域的所述加算值,求出累计值的步骤;在所述累计值达到等于或大于规定值时,发出补给追加润滑脂的指示的步骤。
(87)、如(86)所述的润滑脂补给方法,其特征在于,在补给润滑脂时将所述累计值清除,累计所述累计值的清除次数。
(88)、如(86)或(87)所述的润滑脂补给方法,其特征在于,在所述轴停止时设定加算值为0,不进行累计。
(89)、如(86)~(88)任意一项所述的润滑脂补给方法,其特征在于,具有在润滑脂残留量等于或小于规定值时,将所述实际旋转速度控制为等于或小于规定值的步骤。
(90)、如(89)所述的润滑脂补给方法,其特征在于,所述实际旋转速度的规定值位于所述多个区域中最高旋转速度区域的下一旋转速度区域中。
(91)、一种工作设备用主轴装置,其使用(86)~(90)中任意一项所述的润滑脂补给方法。
(92)、一种高速电机用高速主轴装置,其使用(86)~(90)中任意一项所述的润滑脂补给方法。
(93)、一种润滑脂补给程序,向被润滑脂润滑的旋转体补给追加润滑脂,其特征在于,包括:将旋转速度分割为多个旋转速度区域的步骤;对每个所述多个旋转速度区域设定加算值的步骤;在每个单位时间测定所述旋转体的实际旋转速度的步骤;确定所述实际旋转速度位于所述多个区域的哪个区域的步骤;累计对应含有所述实际旋转速度的区域的所述加算值,求出累计值的步骤;在所述累计值等于或大于规定值时,发出补给追加润滑脂的指示的步骤。
(94)、如(93)所述的润滑脂补给程序,其特征在于,在补给润滑脂时将所述累计值清除,累计所述累计值的清除次数。
(95)、如(94)所述的润滑脂补给程序,其特征在于,在所述轴停止时设定加算值为0,不进行累计。
(96)、如(93)~(95)任意一项所述的润滑脂补给程序,其特征在于,具有在润滑脂残留量等于或小于规定值时,将所述实际旋转速度控制为等于或小于规定值的步骤。
(97)、如(96)所述的润滑脂补给程序,其特征在于,所述实际旋转速度的规定值位于所述多个区域中最高旋转速度区域的下一旋转速度区域中。
(98)、一种工作设备用主轴装置,其使用(93)~(97)中任意一项所述的润滑脂补给程序。
(99)、一种高速电机用高速主轴装置,其使用(93)~(97)中任意一项所述的润滑脂补给程序。
(100)、一种润滑脂补给装置,其特征在于,包括:具有止回阀及定量排出活塞,用于排出润滑脂的机械式定量型活塞泵;贮存所述润滑脂的润滑脂罐;所述润滑脂罐内的活塞,在所述润滑脂罐内设有监视所述润滑脂的残留量的传感器。
(101)、如(100)所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述传感器具有被安装在所述润滑脂罐内活塞上的磁铁。
(102)、如(100)或(101)所述的润滑脂补给装置,其特征在于,设有监视所述润滑脂罐内所述润滑脂压力、或连接所述机械式定量型活塞泵和所述润滑脂罐的润滑脂配管内的润滑脂压力的传感器。
(103)、如(100)~(102)任意一项所述的润滑脂补给装置,其特征在于,设有:为在所述机械式定量型活塞泵进行冲程动作,排出润滑脂后,在所述定量排出活塞还原的状态下,对所述润滑脂罐内的润滑脂加压,而在所述润滑脂罐内活塞上保持一定时间压力的机构。
(104)、一种工作设备用主轴装置,其使用(100)~(103)中任意一项所述的润滑剂补给装置。
(105)、一种高速电机用高速主轴装置,其使用(100)~(103)中任意一项所述的润滑剂补给装置。
(106)、如(104)或(105)所述的主轴装置,其特征在于,所述传感器在检测到异常时控制旋转速度的上限。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的剖面图;
图2是本发明的第二实施方式的剖面图;
图3是本发明的第三实施方式的剖面图;
图4是本发明的第四实施方式的剖面图;
图5是本发明的第五实施方式的剖面图;
图6是本发明的第六实施方式的剖面图;
图7是本发明的第七实施方式的剖面图;
图8是本发明的第八实施方式的剖面图;
图9是本发明的第九实施方式的剖面图;
图10是本发明的第十实施方式的剖面图;
图11是本发明的第十一实施方式的剖面图;
图12是本发明的第十二实施方式的剖面图;
图13是本发明的第十三实施方式的剖面图;
图14是本发明的第十四实施方式的剖面图;
图15是本发明的第十五实施方式的剖面图;
图16是使用本发明的第一~十五实施方式所述的滚动轴承构成的心轴装置的剖面图;
图17是使用本发明的第十六~十七实施方式所述的滚动轴承构成的心轴装置的剖面图;
图18是图17所示的心轴装置的放大剖面图,是本发明第十六实施方式的图示;
图19是图17所示的心轴装置的放大剖面图,是本发明第十七实施方式的图示;
图20是本发明的第十六实施方式的第一变形例的剖面图;
图21是本发明的第十六实施方式的第二变形例的剖面图;
图22是本发明的第十六实施方式的第三变形例的剖面图;
图23是本发明的第十六实施方式的第四变形例的剖面图;
图24是本发明的第十六实施方式的第五变形例的剖面图;
图25是实施例2的温度脉动试验中使用的试验用主轴装置的图示;
图26是实施例2的脉动确认试验结果的曲线图,(a)是润滑脂补给量为0.035cc时的图示,(b)是润滑脂补给量为0.10cc时的图示,(c)是润滑脂补给量为0.15cc时的图示,(d)是润滑脂补给量为0.30cc时的图示,(e)是润滑脂补给量为0.60cc时的图示,
图27(a)是本发明的第十八实施方式的剖面图;
图27(b)是图27(a)的滚动轴承外周的平面图;
图28(a)是本发明的第十九实施方式的剖面图;
图28(b)是图28(a)的套内周的平面图;
图29(a)是本发明的第二十实施方式的剖面图;
图29(b)是图29(a)的滚动轴承外周的平面图;
图30(a)是本发明的第二十一实施方式的剖面图;
图30(b)是图30(a)的套内周的平面图;
图31是本发明的轴承的润滑脂补给装置的第二十二实施方式的剖面图;
图32是本发明的轴承的润滑脂补给装置的第二十三实施方式的剖面图;
图33是本发明的轴承的润滑脂补给装置的第二十四实施方式的剖面图;
图34是本发明的第二十五实施方式的图示;
图35(a)是本发明的第二十六实施方式的剖面图;
图35(b)是图35(a)的侧面图;
图36(a)是本发明的第二十七实施方式的剖面图;
图36(b)是图36(a)的侧面图;
图37(a)是本发明的第二十八实施方式的剖面图;
图37(b)是图37(a)的侧面图;
图38(a)是本发明的第二十九实施方式的剖面图;
图38(b)是图38(a)的侧面图;
图39是本发明的评价试验1中使用的轴承的图示;
图40是本发明的评价试验2中使用的轴承的图示;
图41是本发明的第三十实施方式的轴承装置的剖面图;
图42是本发明的第三十实施方式的润滑脂补给系统的方块图;
图43是详细显示本发明的第三十实施方式的控制装置的方块图;
图44是本发明的第三十实施方式的用于计算润滑脂补给时间的处理的流程图;
图45是本发明的第三十实施方式的润滑脂补给动作的时间图;
图46是本发明的第三十一实施方式的用于计算润滑脂补给时间的处理的流程图;
图47是本发明的第三十一实施方式的润滑脂补给动作的时间图;
图48是本发明的第三十二实施方式的轴承装置的剖面图;
图49是本发明的第三十三实施方式的润滑脂补给系统的方块图;
图50是适用本发明的第三十三实施方式的润滑脂补给系统的心轴的图示;
图51是本发明第三十三实施方式的控制流程的流程图;
图52是本发明的第三十三实施方式的累计处理的流程图;
图53是本发明的第三十三实施方式的空气压力检查的流程图;
图54是本发明的第三十三实施方式的润滑脂压力检查的流程图;
图55是本发明的第三十三实施方式的水平检查的流程图;
图56是本发明的第三十四实施方式的润滑脂补给装置的构成图;
图57是第三十四实施方式的润滑脂补给装置的润滑脂罐的剖面图;
图58是第三十四实施方式的润滑脂补给装置的传感器反应时的润滑脂罐的剖面图;
图59是图56的第三十四实施方式的润滑脂补给装置的回路图;
图60是图59的第三十四实施方式的润滑脂补给装置的控制方法的图示;
图61是本发明第三十五实施方式的润滑脂补给装置的构成图;
图62是图61的本发明的润滑脂补给装置的电路图;
图63是图62的本发明的润滑脂补给装置控制方法的图示;
图64是本发明第三十六实施方式的润滑脂补给装置的电路图;
图65是图64的本发明的润滑脂补给装置控制方法的图示;
图66是表示罐内润滑脂和时间关系的曲线图;
图67是本发明润滑脂补给装置的第三十七实施方式的剖面图;
图68是图67的润滑脂补给装置主要部分的剖面图;
图69是说明图67的润滑脂补给装置的润滑脂排出前的状态的剖面图;
图70是说明图67的润滑脂补给装置的润滑脂排出状态的剖面图;
图71是本发明润滑脂补给装置的第三十八实施方式的剖面图;
图72(a)是本发明润滑脂补给装置的第三十九实施方式的主要部分的润滑脂排出状态的剖面图;
图72(b)是说明图72(a)的润滑脂排出前状态的剖面图;
图73(a)是本发明润滑脂补给装置的第四十实施方式的主要部分的润滑脂排出状态的剖面图;
图73(b)是说明图73(a)的润滑脂排出前状态的剖面图;
图74是本发明润滑脂补给装置的第四十一实施方式的剖面图;
图75是本发明润滑脂补给装置的第四十二实施方式的剖面图;
图76是本发明润滑脂补给装置的第四十三实施方式的剖面图;
图77是本发明第四十四实施方式的主轴装置的示意图;
图78是本发明第四十四实施方式的心轴的剖面图;
图79是本发明第四十五实施方式的主轴装置的示意图;
图80是本发明第四十六实施方式的主轴装置的示意图;
图81是本发明第四十七实施方式的主轴装置的示意图;
图82是本发明第四十八实施方式的主轴装置的示意图;
图83是本发明第四十九实施方式的心轴的剖面图;
图84是进行本发明试验的试验机的剖面图;
图85是本发明实施例试验条件的图示;
图86是本发明实施例试验结果的图示;
图87是本发明实施例试验条件的图示;
图88是本发明实施例试验结果的图示;
图89是本发明实施例试验条件的图示;
图90是本发明实施例试验结果的图示;
图91是用于实验的滚子轴承的剖面图;
图92是说明验证润滑脂供给量时的润滑脂供给状态的示意图;
图93是本发明的主轴装置的第五十实施方式主要部分的剖面图;
图94是第五十实施方式中采用的切削液检测传感器的概念图;
图95是本发明的主轴装置的第五十一实施方式主要部分的剖面图;
图96是本发明的主轴装置的第五十二实施方式主要部分的剖面图;
图97是本发明的主轴装置的第五十三实施方式主要部分的剖面图;
图98是本发明的主轴装置的第五十四实施方式主要部分的剖面图;
图99是本发明的主轴装置的第五十五实施方式主要部分的剖面图;
图100是具有本发明主轴装置的工作设备的控制系统的图示;
图101是以时间系列测定切削液检测传感器输出信号的曲线图;
图102是本发明第五十六实施方式的剖面图;
图103是本发明第五十六实施方式的外圈隔圈缺口的图示;
图104是本发明第五十七实施方式的剖面图;
图105是本发明第五十七实施方式的润滑剂穿过的孔的图示;
图106是本发明第五十八实施方式的剖面图;
图107是本发明第五十九实施方式的剖面图;
图108是本发明第六十实施方式的剖面图;
图109是本发明第六十一实施方式的剖面图;
图110是本发明第六十二实施方式的剖面图;
图111是本发明第六十三实施方式的剖面图;
图112是本发明和现有例的试验结果的图示;
图113是现有润滑脂补给装置的构成图;
图114是现有的其它润滑脂补给装置的剖面图;
图115是现有的其它润滑脂补给装置的剖面图;
图116是现有的其它润滑脂补给装置的剖面图;
图117是现有主轴装置主要部分的剖面图;
图118是现有的其它主轴装置主要部分的剖面图;
图119是现有例的剖面图;
图120是其它现有例的剖面图;
图121是现有润滑脂补给装置的剖面图。
具体实施方式
以下,基于附图说明本发明实施方式。
第一实施方式
图1所示的本发明的第一实施方式的角接触球轴承10包括:在外周面具有内圈轨道11a的内圈11;在内周面具有外圈轨道12a的外圈12;沿形成于外圈11、12间的内圈轨道11a及外圈轨道12a多个配置的球13及在圆周向等间隔保持球13的护圈14。本实施方式的角接触球轴承10是用于工作设备的主轴支承用的外圈沉孔(カウンタボア)轴承。
在本实施方式中,在外圈12的沉孔侧(图1中右侧)设有径向贯通外圈12的作为本发明的润滑脂补给装置(或润滑脂补给机构)的补给孔15。补给孔15具有直径0.1~5mm的圆形断面。补给孔15在外圈12内径面的邻接外圈轨道12a的位置开口。
补给孔15也可以设置在在外圈12周向间隔开的多个位置,另外,补给孔15可以设置在具有接触部12b的一侧,也可以设置在接触部12b以外的部分。
初期在角接触球轴承20的轴承空间封入轴承空间容积10~20%量的润滑脂。在此,所谓轴承空间容积是从外圈内径和内圈外径之间形成的空间扣除滚动体体积及护圈体积后的容积。而且,在使用轴承时,适用如下的润滑脂补给方法。即,以适当的定时(间歇地、定期地)介由补给孔15进行润滑脂注入,一次补给量为0.004cc~0.1cc。考虑到润滑脂注入的误差,一次补给量的上限为0.12cc。另外,一次的润滑脂补给量考虑到防止温度脉动产生最好为0.01cc~0.03cc。通过进行以上所示的范围内的润滑脂注入,可防止润滑脂劣化或油膜形成不足引起的异常升温的产生及轴承破损,同时,抑制补给润滑脂时的温度脉动,防止安装角接触球轴承10的工作设备的轴精度劣化。
第二实施方式
图2所示的本发明的第二实施方式的角接触球轴承20包括:内圈21;外圈22;在内外圈21的内圈轨道21a和外圈22的外圈轨道22a之间多个配置的滚珠23及在圆周向等间隔保持滚珠23的护圈24。
在本实施方式中,在外圈22的沉孔侧(图2中右侧)设置沿径向贯通外圈22的作为润滑脂补给装置(或润滑脂补给机构)的补给孔25。在补给孔25的外圈内径面侧形成润滑脂存留部25a,润滑脂存留部25a的断面面积比补给孔25其它部分的断面面积大。由于补给孔25具有润滑脂存留部25a,故形成具有台阶的圆柱状空间。润滑脂存留部25a是外圈22的内径面的位于邻接外圈轨道22a的位置。在以下说明的其它实施方式中,补给孔也可以具有润滑脂存留部。
在角接触球轴承20的轴承空间初期封入轴承空间容积10~20%量的润滑脂。而且,在使用轴承时,适用如下的润滑脂补给方法。即,以适当的定时(间歇地、定期地)介由补给孔15进行润滑脂注入,一次补给量为0.004cc~0.1cc。考虑到润滑脂注入的误差,一次补给量的上限为0.12cc。另外,一次的润滑脂补给量考虑防止温度脉动产生最好为0.01cc~0.03cc。通过进行以上所示的范围内的润滑脂注入,可防止润滑脂劣化或油膜形成不足引起的异常升温的产生及轴承破损,同时,抑制润滑脂补给时的温度脉动,防止安装角接触球轴承10的工作设备的轴精度劣化。
第三实施方式
图3所示的本发明的第三实施方式的角接触球轴承30包括:内圈31;外圈32;在外圈31的内圈轨道31a和外圈32的外圈轨道32a之间多个配置的滚珠33及在圆周向等间隔保持滚珠33的护圈34。本实施方式的角接触球轴承30是内圈沉孔轴承。
在本实施方式中,在外圈32的外圈轨道32a的具有接触部32的一侧(图3中右侧)的相反侧开设径向贯通外圈32的作为润滑脂补给装置(或润滑脂补给机构)的补给孔35。另外,补给孔35也可以设置在具有接触部32b的一侧,也可以设置在接触部32b以外的部分。
在角接触球轴承30的轴承空间初期封入轴承空间容积10~20%量的润滑脂。而且,在使用轴承时,适用如下的润滑脂补给方法。即,以适当的定时(间歇地、定期地)介由补给孔35进行润滑脂注入,一次补给量为0.004cc~0.1cc。考虑到润滑脂注入的误差,一次补给量的上限为0.12cc。另外,一次的润滑脂补给量考虑到防止温度脉动产生最好为0.01cc~0.03cc。通过进行以上所示的范围内的润滑脂注入,可防止润滑脂劣化或油膜形成不足引起的异常升温的产生及轴承破损,同时,抑制润滑脂补给时的温度脉动,防止安装角接触球轴承30的工作设备的轴精度劣化。
第四实施方式
图4所示的本发明的第四实施方式的角接触球轴承40包括:内圈41;外圈42;在内圈41的内圈轨道41a和外圈42的外圈轨道42a之间多个配置的滚珠43及外圈导向的护圈44。本实施方式的角接触球轴承40是外圈沉孔轴承。
在本实施方式中,在外圈42的沉孔侧(图4中右侧)设置径向贯通外圈42的作为润滑脂补给装置(或润滑脂补给机构)的补给孔45。补给孔45朝向护圈44的一侧(图4中右侧)的导向面44a开口。
在角接触球轴承40的轴承空间初期封入轴承空间容积10~20%量的润滑脂。而且,在使用轴承时,适用如下的润滑脂补给方法。即,以适当的定时(间歇地、定期地)介由补给孔45进行润滑脂注入,一次补给量为0.004cc~0.1cc。考虑到润滑脂注入的误差,一次补给量的上限为0.12cc。另外,一次的润滑脂补给量考虑到防止温度脉动产生最好为0.01cc~0.03cc。通过进行以上所示的范围内的润滑脂注入,可防止润滑脂劣化或油膜形成不足引起的异常升温的产生及轴承破损,同时,抑制润滑脂补给时的温度脉动,防止安装角接触球轴承40的工作设备的轴精度劣化。
第五实施方式
图5所示的本发明的第五实施方式的角接触球轴承50包括:内圈51;外圈52;在内圈51的内圈轨道51a和外圈52的外圈轨道52a之间多个配置的滚珠53及外圈导向的护圈54。本实施方式的角接触球轴承50是外圈沉孔轴承。
在本实施方式中,在外圈42的反沉孔侧(图中左侧)设置径向贯通外圈52的作为润滑脂补给装置(或润滑脂补给机构)的补给孔55。补给孔45朝向护圈54的一侧(图中左侧)的导向面54a开口。
在角接触球轴承50的轴承空间初期封入轴承空间容积10~20%量的润滑脂。而且,在使用轴承时,适用如下的润滑脂补给方法。即,以适当的定时(间歇地、定期地)介由补给孔55进行润滑脂注入,一次补给量为0.004cc~0.1cc。考虑到润滑脂注入的误差,一次补给量的上限为0.12cc。另外,一次的润滑脂补给量考虑到防止温度脉动产生最好为0.01cc~0.03cc。通过进行以上所示的范围内的润滑脂注入,可防止润滑脂劣化或油膜形成不足引起的异常升温的产生及轴承破损,同时,抑制润滑脂补给时的温度脉动,防止安装角接触球轴承40的工作设备的轴精度劣化。
第六实施方式
图6所示的本发明的第六实施方式的多列圆柱滚子轴承60包括:内圈61;外圈62;在内圈61的内圈轨道61a和外圈62的外圈轨道62a之间两列配置的多个圆柱滚子63及在圆周向等间隔保持各列圆柱滚子63的护圈64。本实施方式的多列圆柱滚子轴承60是工作设备的主轴支承用滚动轴承。
在本实施方式中,在外圈62的轴向中央部设置径向贯通外圈62的作为润滑脂补给装置(或润滑脂补给机构)的补给孔65。补给孔65具有直径0.1~5mm的圆形断面。补给孔65朝向各护圈64的位于两列圆柱滚子63间的部分开口。
在本实施方式中,在外圈外径面的轴向中央部设置连通补给孔65的槽65b,容易向补给孔65注入润滑脂Gr,但也可以不设置槽65b。
在圆柱滚子轴承60的轴承空间初期封入轴承空间容积8~15%量的润滑脂。而且,在使用轴承时,适用如下的润滑脂补给方法。即,以适当的定时(间歇地、定期地)介由补给孔65注入润滑脂Gr,一次补给量每列为0.004cc~0.1cc。考虑到润滑脂注入的误差,一次补给量的上限为0.12cc。另外,由于圆柱滚子轴承比角接触球轴承明显更容易产生温度的脉动,故一次补给量必须比向角接触球轴承补给的补给量更少。因此,在使用圆柱滚子轴承时,一列一次的补给量最好为0.005cc~0.02cc。
朝护圈64注入的润滑脂Gr伴随轴承旋转被均匀地涂敷在内外圈轨道面的圆周上。这样,由注入的润滑脂Gr形成新的油膜。除必要最低限的润滑脂以外被刮出到旋转面外侧,形成堤坝形状。从该状态的润滑脂泄漏微量的基油,润滑滚动面及护圈导向面。通过进行以上所示范围内的润滑脂注入,可抑制润滑脂补给时的温度脉动,防止安装多列圆柱滚子轴承60的工作设备的轴精度劣化。
第七实施方式
图7所示的本发明的第七实施方式的多列圆柱滚子轴承70包括:内圈71;外圈72;在内圈71的内圈轨道71a和外圈72的外圈轨道72a之间两列配置的多个圆柱滚子73及在圆周向等间隔保持各列圆柱滚子73的护圈74。
在本实施方式中,向轴向看,在外圈72上设置多个(在此为两个)径向贯通外圈72的作为润滑脂补给装置(或润滑脂补给机构)的补给孔75。补给孔75朝向各列圆柱滚子73的滚动面开口,在外圈外径面设置两列槽75b。
在圆柱滚子轴承70的轴承空间初期封入轴承空间容积8~15%量的润滑脂。而且,在使用轴承时,适用如下的润滑脂补给方法。即,以适当的定时(间歇地、定期地)介由补给孔75注入润滑脂Gr,一次补给量每列为0.004cc~0.1cc。考虑到润滑脂注入的误差,一次补给量的上限为0.12cc。另外,由于圆柱滚子轴承比角接触球轴承明显更容易产生温度的脉动,故一次补给量必须比向角接触球轴承补给的补给量更少。因此,在使用圆柱滚子轴承时,一列一次的润滑脂补给量最好为0.005cc~0.02cc。通过进行以上所示范围内的润滑脂注入,可防止润滑脂劣化或油膜形成不足引起的异常升温的产生及轴承破损,同时,抑制润滑脂补给时的温度脉动,防止安装多列圆柱滚子轴承70的工作设备的轴精度劣化。
第八实施方式
图8所示的本发明的第八实施方式的单列圆柱滚子轴承80包括:内圈81;外圈82;在内圈81的内圈轨道81a和外圈82的外圈轨道82a之间配置的多个圆柱滚子83及外圈导向的护圈84。
在本实施方式中,向轴向看,在外圈82上设置两个径向贯通外圈82的作为润滑脂补给装置(或润滑脂补给机构)的补给孔85。各补给孔85朝向位于圆柱滚子83的轴向两侧的护圈84的导向面开口,在外圈外径面设置两列槽85b。
图中未显示,但也可以形成朝一侧的护圈导向面开口的,轴向看设置一个补给孔的结构。
在圆柱滚子轴承80的轴承空间初期封入轴承空间容积8~15%量的润滑脂。而且,在使用轴承时,适用如下的润滑脂补给方法。即,以适当的定时(间歇地、定期地)介由补给孔85注入润滑脂Gr,一次补给量为0.004cc~0.1cc。考虑到润滑脂注入的误差,一次补给量的上限为0.12cc。另外,由于圆柱滚子轴承比角接触球轴承明显更容易引起温度的脉动,故一次补给量必须比向角接触球轴承补给的补给量更少。因此,在使用圆柱滚子轴承时,一次的补给量最好为0.005cc~0.02cc。通过进行以上所示范围内的润滑脂注入,可防止润滑脂劣化或油膜形成不足引起的异常升温的产生及轴承破损,同时,抑制润滑脂补给时的温度脉动,防止安装单列圆柱滚子轴承80的工作设备的轴精度劣化。
第九实施方式
图9所示的本发明的第九实施方式的单列圆柱滚子轴承90包括:内圈91;外圈92;在内圈91的内圈轨道91a和外圈92的外圈轨道92a之间配置的多个圆柱滚子93及外圈导向的护圈94。
在本实施方式中,在外圈92的轴向中央部设置径向贯通外圈92的作为润滑脂补给装置(或润滑脂补给机构)的补给孔95。补给孔95朝向圆柱滚子93的滚动面开口,在外圈外径面的轴向中央部设置槽95b。
在圆柱滚子轴承90的轴承空间初期封入轴承空间容积8~15%量的润滑脂。而且,在使用轴承时,适用如下的润滑脂补给方法。即,以适当的定时(间歇地、定期地)介由补给孔85注入润滑脂Gr,一次补给量为0.004cc~0.1cc。考虑到润滑脂注入的误差,一次补给量的上限为0.12cc。另外,由于圆柱滚子轴承比角接触球轴承明显更容易产生温度的脉动,故一次补给量必须比向角接触球轴承补给的补给量更少。因此,在使用圆柱滚子轴承时,一次的补给量最好为0.005cc~0.02cc。通过进行以上所示范围内的润滑脂注入,可防止润滑脂劣化或油膜形成不足引起的异常升温的产生及轴承破损,同时,抑制润滑脂补给时的温度脉动,防止安装单列圆柱滚子轴承80的工作设备的轴精度劣化。
第十实施方式
图10所示的本发明的第十实施方式的单列圆柱滚子轴承100包括:内圈101;外圈102;在内圈101的内圈轨道101a和外圈102的外圈轨道102a之间配置的多个圆柱滚子103及外圈导向的护圈104。
在本实施方式中,沿轴向看,在外圈102上设置两个径向贯通外圈102的作为润滑脂补给装置(或润滑脂补给机构)的补给孔105。各补给孔105朝向圆柱滚子103的轴向两端面和护圈104的导向面之间开口,在外圈外径面上设置两列槽105b。
图中未显示,但也可以形成沿径向看设置一个补给孔的结构。
在圆柱滚子轴承100的轴承空间初期封入轴承空间容积8~15%量的润滑脂。而且,在使用轴承时,适用如下的润滑脂补给方法。即,以适当的定时(间歇地、定期地)介由补给孔105注入润滑脂Gr,一次补给量为0.004cc~0.1cc。考虑到润滑脂注入的误差,一次补给量的上限为0.12cc。由于圆柱滚子轴承比角接触球轴承明显更容易产生温度的脉动,故一次补给量必须比向角接触球轴承补给的补给量更少。因此,在使用圆柱滚子轴承时,一次的补给量最好为0.005cc~0.02cc。通过进行以上所示范围内的润滑脂注入,可防止润滑脂劣化或油膜形成不足引起的异常升温的产生及轴承破损,同时,抑制润滑脂补给时的温度脉动,防止单列圆柱滚子轴承100的轴精度劣化。
第十一实施方式
图11所示的本发明的第十一实施方式的单列圆柱滚子轴承110包括:内圈111;外圈112;在内圈111的内圈轨道111a和外圈112的外圈轨道112a之间配置的多个圆柱滚子113及外圈导向的护圈114。
在本实施方式中,在外圈112的轴向中央部设置径向贯通外圈112的作为润滑脂补给装置(或润滑脂补给机构)的补给孔115。补给孔115形成注入润滑脂的喷嘴260的对应前端锥形的锥形,从外径面侧向内径面侧直径逐渐减小。即,补给孔115形成圆锥台状空间,补给孔115朝向圆柱滚子113的滚动面开口。
在圆柱滚子轴承110的轴承空间初期封入轴承空间容积8~15%量的润滑脂。而且,在使用轴承时,适用如下的润滑脂补给方法。即,以适当的定时(间歇地、定期地)介由补给孔115注入润滑脂Gr,一次补给量为0.004cc~0.1cc。考虑到润滑脂注入的误差,一次补给量的上限为0.12cc。由于圆柱滚子轴承比角接触球轴承明显更容易产生温度的脉动,故一次补给量必须比向角接触球轴承补给的补给量更少。因此,在使用圆柱滚子轴承时,一次的补给量最好为0.005cc~0.02cc。通过进行以上所示范围内的润滑脂注入,可防止润滑脂劣化或油膜形成不足引起的异常升温的产生及轴承破损,同时,抑制润滑脂补给时的温度脉动,防止安装单列圆柱滚子轴承100的工作设备的轴精度劣化。
第十二实施方式
图12所示的本发明的第十二实施方式的单列圆柱滚子轴承120包括:内圈121;具有两个凸缘122b的外圈122;在内圈121的内圈轨道121a和外圈122的外圈轨道122a之间配置的圆柱滚子123及外圈导向的护圈124。
圆柱滚子123配置为可沿在作为外圈122内周面的凸缘122间形成的外圈轨道122a及在内圈121外周面形成的内圈轨道121a滚动。在外圈轨道122a的两端部与圆柱滚子123的边缘部123a相对的位置设置凹部即避让部122C,形成避免与边缘部123a相干扰的结构。
在本实施方式中,形成径向贯通外圈122且与外圈122的避让部122C的一侧连通的作为润滑脂补给装置(或润滑脂补给机构)的一个补给孔125。追加润滑脂从外部介由补给孔125沿径向向滚动轴承120内部的避让部122C补给。
在圆柱滚子轴承120的轴承空间初期封入轴承空间容积8~15%量的润滑脂。而且,在使用轴承时,适用如下的润滑脂补给方法。即,以适当的定时(间歇地、定期地)介由补给孔125注入润滑脂Gr,一次补给量为0.004cc~0.1cc。补给的润滑脂伴随圆柱滚子123的滚动浸润轴承内部整体,补充不足的润滑脂。
考虑到润滑脂注入的误差,一次补给量的上限为0.12cc。由于圆柱滚子轴承比角接触球轴承明显更容易产生温度的脉动,故一次补给量必须比向角接触球轴承补给的补给量更少。因此,在使用圆柱滚子轴承时,一次的补给量最好为0.005cc~0.02cc。通过进行以上所示范围内的润滑脂注入,可防止润滑脂劣化或油膜形成不足引起的异常升温的产生及轴承破损,同时,抑制润滑脂补给时的温度脉动,防止安装单列圆柱滚子轴承120的工作设备的轴精度劣化。
第十三实施方式
图13所示的本发明的第十三实施方式的单列圆柱滚子轴承130包括:内圈131;具有两个凸缘132b的外圈132;在内圈131的内圈轨道131a和外圈132的外圈轨道132a之间配置的两个圆柱滚子133及外圈导向的护圈134。
圆柱滚子133配置为可沿在外圈132内周面的凸缘132间形成的外圈轨道132a及在内圈131外周面形成的内圈轨道131a滚动。在外圈轨道132a的两端部与圆柱滚子133的边缘部133a相对的位置设置凹部即避让部132C,形成避免与边缘部133a相互干涉的结构。
在本实施方式中,形成径向贯通外圈132且分别连通外圈132的避让部132C的作为润滑脂补给装置(或润滑脂补给机构)的两个补给孔135。追加润滑脂从外部介由补给孔135沿径向向滚动轴承130内部的避让部132C补给。
在圆柱滚子轴承130的轴承空间初期封入轴承空间容积8~15%量的润滑脂。而且,在使用轴承时,适用如下的润滑脂补给方法。即,以适当的定时(间歇地、定期地)介由补给孔135注入润滑脂Gr,一次补给量为0.004cc~0.1cc。补给的润滑脂伴随圆柱滚子133的滚动浸润轴承内部整体,补充不足的润滑脂。
考虑到润滑脂注入的误差,一次补给量的上限为0.12cc。由于圆柱滚子轴承比角接触球轴承明显更容易引起温度的脉动,故一次补给量必须比向角接触球轴承补给的补给量更少。因此,在使用圆柱滚子轴承时,一次的补给量最好为0.005cc~0.02cc。通过进行以上所示范围内的润滑脂注入,可防止润滑脂劣化或油膜形成不足引起的异常升温的产生及轴承破损,同时,抑制润滑脂补给时的温度脉动,防止安装单列圆柱滚子轴承130的工作设备的轴精度劣化。
第十四实施方式
图14所示的本发明的第十四实施方式的单列圆柱滚子轴承140包括:内圈141;外圈142;在内圈141的内圈轨道141a和外圈142的外圈轨道142a之间配置的圆柱滚子143及外圈导向的护圈144。
外圈142具有在轴向两端形成的两个凸缘142b和在内径面中央形成的凸缘142d。在凸缘142a和凸缘142d之间分别形成两个外圈轨道142a。
两个圆柱滚子143配置为可分别沿两个外圈轨道142a及在内圈141外周面形成的内圈轨道141a滚动。在外圈轨道142a的两端部分别与圆柱滚子143的边缘部143a对向的位置设置凹部即避让部142C,形成避免与边缘部143a相互干涉的结构。
在本实施方式中,形成径向贯通外圈142且连通分别设置在外圈轨道142a两端侧的避让部142C的一侧的作为润滑脂补给装置(或润滑脂补给机构)的两个补给孔145。追加润滑脂从外部介由补给孔145沿径向向滚动轴承140内部的避让部142C补给。
在圆柱滚子轴承140的轴承空间初期封入轴承空间容积8~15%量的润滑脂。而且,在使用轴承时,适用如下的润滑脂补给方法。即,以适当的定时(间歇地、定期地)介由补给孔145注入润滑脂Gr,一列一次补给量为0.004cc~0.1cc。补给的润滑脂伴随圆柱滚子143的滚动浸润轴承内部整体,补充不足的润滑脂。
考虑到润滑脂注入的误差,一次补给量的上限为0.12cc。由于圆柱滚子轴承比角接触球轴承明显更容易引起温度的脉动,故一次补给量必须比向角接触球轴承补给的补给量更少。因此,在使用圆柱滚子轴承时,一列一次的补给量最好为0.005cc~0.02cc。通过进行以上所示范围内的润滑脂注入,可防止润滑脂劣化或油膜形成不足引起的异常升温的产生及轴承破损,同时,抑制润滑脂补给时的温度脉动,防止安装单列圆柱滚子轴承140的工作设备的轴精度劣化。
第十五实施方式
图15所示的本发明的第十五实施方式的单列圆柱滚子轴承150包括:内圈151;外圈152;在内圈151的内圈轨道151a和外圈152的外圈轨道152a之间配置的圆柱滚子153及外圈导向的护圈154。
外圈152具有在轴向两端形成的两个凸缘152b和在内径面中央形成的凸缘152d。在凸缘152b和凸缘152d之间分别形成两个外圈轨道152a。
两个圆柱滚子153配置为可分别沿两个外圈轨道152a及在内圈151外周面形成的内圈轨道151a滚动。在外圈轨道152a的两端部分别与圆柱滚子153的边缘部153a对向的位置设置凹部即避让部152C,形成避免与边缘部153a相互干涉的结构。
在本实施方式中,形成径向贯通外圈152且连通分别设置在各外圈轨道152a两端的各避让部152C的作为润滑脂补给装置(或润滑脂补给机构)的四个补给孔155。追加润滑脂从外部介由补给孔155沿径向向滚动轴承150内部的避让部152C补给。
在圆柱滚子轴承150的轴承空间初期封入轴承空间容积8~15%量的润滑脂。而且,在使用轴承时,适用如下的润滑脂补给方法。即,以适当的定时(间歇地、定期地)介由补给孔155注入润滑脂Gr,一列一次补给量为0.004cc~0.1cc。补给的润滑脂伴随圆柱滚子153的滚动浸润轴承内部整体,补充不足的润滑脂。
考虑润滑脂注入的误差,一次补给量的上限为0.12cc。由于圆柱滚子轴承比角接触球轴承明显更容易引起温度的脉动,故一次补给量必须比向角接触球轴承补给的补给量更少。因此,在使用圆柱滚子轴承时,一列一次的补给量最好为0.005cc~0.02cc。通过进行以上所示范围内的润滑脂注入,可防止润滑脂劣化或油膜形成不足引起的异常升温的产生及轴承破损,同时,抑制润滑脂补给时的温度脉动,防止安装单列圆柱滚子轴承150的工作设备的轴精度劣化。
另外,在图1~图15所示的滚动轴承中具有在外圈外径面设置槽的和未设置槽的,对所有滚动轴承,均可以设置槽或不设置槽。
另外,也可以在外圈外径面或套内径面设置O型密封环,防止润滑脂的泄漏。
图16是使用本发明的第一~十五实施方式所述的滚动轴承构成的作为工作设备用主轴装置的心轴装置160的图示。该心轴装置160中,在主轴套161内使用第一实施方式的外圈带槽型的角接触球轴承10及第十实施方式的单侧一个补给孔圆柱滚子轴承100支承主轴171。另外,为进行例示,图16的主轴装置使用了不同种类的轴承,也可以仅由同种类的轴承构成。
主轴套161包括:套主体162;内嵌固定在套主体162的前端(图中左侧)的前侧轴承套163;内嵌固定在套主体162后侧(图中右侧)的后侧轴承套164。在所述前侧轴承套163的端部设置外圈压件165及内圈压件166,并在外圈压件165和内圈压件166之间形成迷宫。主轴套161的后端面被罩170覆盖。
主轴171内嵌于在所述前侧轴承套163上外嵌的两个滚动轴承10、10(与图1所示的相同)和在后侧轴承套164上外嵌的一个圆柱滚子轴承100(与图10所示相同的同等的一个补给孔的类型)中,由主轴套161旋转自如地支承。在两个滚动轴承10、10的外圈12、12间配置外圈隔圈180,另外,在内圈11、11间配置内圈隔圈176。
在主轴171轴向的大致中央部外嵌固定转子186,在转子186的外周面侧分开规定距离同轴配置定子187。定子187介由配置在定子187外周面侧的定子固定部件188固定在套主体162上。在套主体162和定子固定部件188之间在沿主轴171的周向的方向形成多个槽178。在该多个槽178内流动定子187的冷却用制冷剂。
同样,在套主体162和前侧轴承套163之间,在与角接触球轴承10的外周侧接触的部位形成套及轴承冷却用制冷剂流动的多个槽177。
在该主轴套161的后端面上沿周向开设用于分别向轴承10、10、100进行润滑脂供给的供给润滑脂的三个润滑脂供给口192(图16中仅图示一个)。这三个润滑脂供给口192分别连通形成在套主体162、前侧轴承套163及后侧轴承套164内的润滑脂供给路193a、193b、193c(图16中为了说明方便,各润滑脂供给路193a、193b、193c图示在同一剖面中)。由此,本实施方式的心轴装置160可从设于外部的润滑脂供给器190介由润滑脂供给管191向主轴套161内供给润滑脂。
润滑脂供给路193a连通对应单列圆柱滚子轴承100外圈侧形成的开口196,润滑脂供给路193b连通对应配置于前侧(图左侧)的角接触球轴承10外圈侧形成的开口194,另外,润滑脂供给路193c连通对应配置于后侧(图中央)的角接触球轴承10外圈侧形成的开口195。由此,从润滑脂供给器190供给的润滑脂被独立供给到各轴承10、10、100的外圈侧。开口194、195、196连通图1及图9所示的补给孔15、15、105,润滑脂介由补给孔15、15、105被独立供给到轴承空间内部。
润滑脂补给器190可对各轴承10、10、100独立进行润滑脂供给。即,润滑脂补给器190以适当的定时(间歇地或定期地)向每个轴承10、10、100进行润滑脂注入,一次补给量为0.004cc~0.1cc。补给的润滑脂伴随轴承10内部的滚珠及轴承100内部的滚子103的滚动,润入轴承10及100内部整体,补充不足的润滑脂。在此,在角接触球轴承的情况下,一次润滑脂补给量最好为0.01cc~0.03cc,另外,在圆柱滚子轴承的情况下,一次润滑脂的补给量最好为0.005cc~0.02cc。通过进行以上所示范围内的润滑脂注入,可防止润滑脂劣化或油膜形成不足引起的异常升温的产生及轴承破损,同时,抑制润滑脂补给时的温度脉动,防止安装各轴承10、10、100的心轴装置的轴精度劣化。
另外,在本实施方式中,在所述前侧套163及后侧轴承套164上形成连通各轴承10、10、100的轴承空间内部的润滑脂排出路197。润滑脂介由该润滑脂排出路197从润滑脂排出路197的外周侧开口198排出到装置外。
在本实施方式的心轴装置中以第一实施方式的轴承10及第十实施方式的轴承100为例进行了说明,当然也可以使用其它实施方式2~9或11~15的轴承或将它们任意组合使用。
另外,即使在其它轴承的外圈上设置同样的补给孔,也可以得到同样的效果。
第十六实施方式
图17是使用以下说明的的第十六、十七实施方式的滚动轴承200及210构成的作为工作设备用主轴装置的心轴装置的图示。另外,为了例示,图17的心轴装置使用了不同的轴承,但也可以仅由相同种类的轴承构成。
轴承200及210外嵌在主轴1上、内嵌在套7上。主轴1可介由轴承200及210相对于套7旋转。在轴承200及210的各内圈及外圈间从图示左侧依次分别配置沿主轴1及套7配置的内圈隔圈5a、5b、5c、5d、5e及外圈隔圈6a、6b、6c、6d、6e。
在内圈隔圈5a及5e及外圈隔圈6a及6e的轴向两端分别配置内圈压件8a、8b及外圈压件9a、9b,介由各隔圈给予各轴承预压。在内圈压件8a及外圈压件9a及其内圈压件8b及外圈压件9b之间形成未图示的间隙,在两压件间形成迷宫。
图18是图17所示的心轴装置的放大剖面图。在此说明本发明的第十六实施方式的角接触球轴承200及其周边结构。
图18所示的各角接触球轴承200具有内圈201、外圈202、在内圈201的内圈轨道201a和外圈202的外圈轨道202a之间配置了多个的滚珠203、及将滚珠203在圆周向等间隔保持的护圈204。外圈202在轴向单侧具有用于以接触角保持滚珠203的锥部202b。以下,将形成锥部的轴向一侧称为正面侧,将另一侧称为背面侧。
在本实施方式中,在各角接触球轴承200间配置有润滑脂补给用外圈隔圈6b。在润滑脂补给用外圈隔圈6b上插入固定贯通套7的两个润滑脂补给用喷嘴4。介由补给管3从外部润滑脂供给器2向润滑脂补给用喷嘴4供给追加润滑脂。
润滑脂补给用外圈隔圈6b具有从喷嘴4的前端向角接触球轴承200内部供给追加润滑脂的作为润滑脂补给装置(或润滑脂补给机构)的补给孔205。补给孔205具有直径0.1~5mm的圆形断面,朝向轴承200内侧(比护圈204更内径侧)在轴向开口。补给孔205在内圈201及外圈202间从背面侧沿轴向供给追加润滑脂。供给的润滑脂主要被供给到比护圈204更靠内径侧。
另外,补给孔205也可以在径向间隔地设置在润滑脂补给用外圈隔圈6b的多个位置。另外,供给的润滑脂最好主要供给到比护圈204更靠内径侧,也可以供给到外径侧。
在各角接触球轴承200的轴承空间初期封入轴承空间容积10~20%量的润滑脂。而且,在轴承使用开始后,润滑脂供给器2在适当的定时(间歇地或定期地)介由补给孔205进行润滑脂注入,一次补给量为0.004cc~0.1cc。补给的润滑脂伴随角接触球轴承200内部的滚珠203的滚动,浸润角接触球轴承200内部整体,补充不足的润滑脂。在此,一次润滑脂补给量最好为0.01cc~0.03cc,通过进行以上所示范围内的润滑脂注入,可防止润滑脂劣化或油膜形成不足引起的异常升温的产生及轴承破损,同时,抑制润滑脂补给时的温度脉动,防止安装角接触球轴承200的心轴装置的轴精度劣化。
第十七实施方式
图19是图17所示的心轴装置的放大剖面图。在此说明本发明的第十七实施方式的单列圆柱滚子轴承210。
单列圆柱滚子轴承210具有内圈211、外圈212、在内圈211的内圈轨道211a和外圈212的外圈轨道212a之间配置了圆柱滚子213、及将滚子213在圆周向等间隔保持的护圈214。
在本实施方式中,与圆柱滚子轴承210轴向相邻配置有润滑脂补给用外圈隔圈6d。在润滑脂补给用外圈隔圈6d上,将贯通套7的润滑脂补给用喷嘴4插入固定在润滑脂补给用外圈隔圈6d上。介由补给管3从外部润滑脂供给器2向润滑脂补给用喷嘴4供给追加润滑脂。
润滑脂补给用外圈隔圈6d具有作为从喷嘴4的前端向轴承210内部供给追加润滑脂的润滑脂补给装置(或润滑脂补给机构)的补给孔215。补给孔215具有直径0.1~5mm的圆形断面,朝向轴承210内侧(比护圈214更靠内径侧)在轴向开口。补给孔215在内圈211及外圈212间从背面侧沿轴向供给追加润滑脂。供给的润滑脂主要被供给到比护圈214更靠内径侧。
另外,补给孔215也可以在径向间隔地设置在润滑脂补给用外圈隔圈6d的多个位置。另外,供给的润滑脂最好主要供给到比护圈214更靠内径侧,也可以供给到外径侧。
在各圆柱滚子轴承210的轴承空间初期封入轴承空间容积10~20%量的润滑脂。而且,在轴承使用开始后,润滑脂供给器2以适当的定时(间歇地或定期地)介由补给孔215进行润滑脂注入,一次补给量为0.004cc~0.1cc。补给的润滑脂伴随圆柱滚子轴承210内部的滚子213的滚动,浸润圆柱滚子轴承210内部整体,补充不足的润滑脂。在此,一次润滑脂补给量最好为0.005cc~0.02cc,通过进行以上所示范围内的润滑脂注入,可防止润滑脂劣化或油膜形成不足引起的异常升温的产生及轴承破损,同时,抑制润滑脂补给时的温度脉动,防止安装圆柱滚子轴承210的心轴装置的轴精度劣化。
图20是第十六实施方式的第一变形例的心轴装置的放大剖面图。
用于本变形例的角接触球轴承220由外嵌在轴上的内圈221、内嵌在套250上的外圈222、滚动自如地配置在内圈221的内圈轨道221a和外圈222的外圈轨道222a之间的滚珠223、及保持滚珠223的护圈224构成。
套250具有向径向内侧突出的凸部250a。轴承220的外圈222在轴向背面侧与凸部250a相接。在内圈221的轴向背面侧配置有与凸部250a在轴向相对的内圈隔圈5f。
另一方面,在外圈222的轴向正面侧设有润滑脂补给用外圈隔圈6g。润滑脂补给用外圈隔圈6g与内圈隔圈5g在轴向相对。在套250的对应润滑脂补给用外圈隔圈6g外径面的位置形成用于将润滑脂补给用喷嘴260插入润滑脂补给用外圈隔圈6g内的开口250b。润滑脂补给用喷嘴260的基部260a被螺丝等固定部件260b固定在套250的外径面上,从基部260a延伸出的前端部260c被插入润滑脂补给用外圈隔圈6g内部。
润滑脂补给用外圈隔圈6g具有作为从润滑脂补给用喷嘴260的前端部260a向轴承220内部补给追加润滑脂的润滑脂补给装置(或润滑脂补给机构)的补给孔225。补给孔225具有直径0.1~5mm的圆形断面。补给孔225在内圈221及外圈222间从正面侧沿轴向供给追加润滑脂。追加润滑脂的量中一次补给量是0.004cc~0.1cc,最好一次补给量为0.01cc~0.03cc。通过进行以上所示的范围内的润滑脂注入,可防止润滑脂劣化或油膜形成不足引起的异常升温的产生及轴承破损,同时,抑制润滑脂补给时的温度脉动,防止安装角接触球轴承220的心轴装置的轴精度劣化。
另外,补给孔225也可以沿径向间隔地设置在润滑脂补给用外圈隔圈6g的多个位置。
图21是第十六实施方式的第二变形例的心轴装置的放大剖面图。
用于本变形例的角接触球轴承230由外嵌在轴上的内圈231、内嵌在套270上的外圈232、滚动自如地配置在内圈231的内圈轨道231a和外圈232的外圈轨道232a之间的滚珠233、及保持滚珠233的护圈234构成。
套270具有向径向内侧突出的凸部270a。轴承230的外圈232在轴向正面侧与凸部270a相接。在内圈231的正面侧配置有与凸部270a在轴向相对的内圈隔圈5i。另一方面,在外圈232的轴向背面侧分别对向配置内圈隔圈5h及外圈隔圈6h。
在凸部270a相反侧的套270的外径面形成有用于将润滑脂补给用喷嘴260插入凸部270a内的开口270b。润滑脂补给用喷嘴260的基部260a被螺丝等固定部件260b固定在套270的外径面上,从基部260a延伸出的前端部260c被插入凸部270a内部。
凸部270a具有作为从润滑脂补给用喷嘴260的前端部260a向轴承230内部补给追加润滑脂的润滑脂补给装置(或润滑脂补给机构)的补给孔235。补给孔235具有直径0.1~5mm的圆形断面。补给孔235在内圈231及外圈232间从正面侧沿轴向供给追加润滑脂。追加润滑脂的量中,一次补给量为0.004cc~0.1cc,最好一次补给量为0.01cc~0.03cc。通过进行以上所示的范围内的润滑脂注入,可防止润滑脂劣化或油膜形成不足引起的异常升温的产生及轴承破损,同时,抑制润滑脂补给时的温度脉动,防止安装角接触球轴承230的心轴装置的轴精度劣化。另外,补给孔235也可以在径向间隔地设置在凸部270a的多个位置。
另外,图22表示本实施方式的第三变形例的心轴装置的放大剖面图。
本变形例是将第二变形例的角接触球轴承230正面侧和背面侧变换后的例子,套270的凸部270a被设置在角接触球轴承230的轴向背面侧。其它结构和图21所示的相同。
在本变形例中,追加润滑脂从形成于凸部270a的补给孔235自背面侧沿轴向被供给到内圈231及外圈232间。追加润滑脂的量中,一次补给量为0.004cc~0.1cc,最好一次补给量为0.01cc~0.03cc。通过进行以上所示的范围内的润滑脂注入,可防止润滑脂劣化或油膜形成不足引起的异常升温的产生及轴承破损,同时,抑制润滑脂补给时的温度脉动,防止安装角接触球轴承230的心轴装置的轴精度劣化。
图23是第十六实施方式的第四变形例的心轴装置的放大剖面图。
用于本变形例的角接触球轴承240由外嵌在轴上的内圈241、内嵌在套280上的外圈242、滚动自如地配置在内圈241的内圈轨道241a和外圈242的外圈轨道242a之间的滚珠243、及保持滚珠243的护圈244构成。在外圈242的正面侧端部形成有从锥部向径向内侧突出的凸部242b。
轴承240的外圈242在轴向正面侧,即凸部242b与外圈隔圈6k相接,在轴向背面侧与外圈隔圈6j相接。在内圈241的背面侧及正面侧分别配置有与外圈隔圈6j及6k在径向对向的内圈隔圈5j及5k。
套280在外圈242的凸部242b的相反侧的外径面具有用于将润滑脂补给用喷嘴260插入凸部242b内的开口280b。润滑脂补给用喷嘴260的基部260a被螺丝等固定部件260b固定在套280的外径面上,从基部260a延伸出的前端部260c介由开口280b被插入外圈242的凸部242a内部。
凸部242b具有作为从润滑脂补给用喷嘴260的前端部260c向轴承240内部补给追加润滑脂的润滑脂补给装置(或润滑脂补给机构)的补给孔245。补给孔245具有直径0.1~5mm的圆形断面。补给孔245在内圈241及外圈242间从正面侧沿轴向供给追加润滑脂。追加润滑脂的量中,一次补给量为0.004cc~0.1cc,最好一次补给量为0.01cc~0.03cc。通过进行以上所示的范围内的润滑脂注入,可防止润滑脂劣化或油膜形成不足引起的异常升温的产生及轴承破损,同时,抑制润滑脂补给时的温度脉动,防止安装角接触球轴承240的心轴装置的轴精度劣化。
另外,补给孔245也可以在径向间隔地设置在凸部242b的多个位置。
另外,图24表示本实施方式的第五变形例的心轴装置的放大剖面图。
本变形例是第四变形例的角接触球轴承240的外圈242的变形例,在角接触球轴承240的轴向背面侧形成有外圈242的凸部242b。其它构成和图23所示的结构相同。
在本变形例中,追加润滑脂从形成于凸部242b的补给孔245自背面侧沿轴向被供给到内圈241及外圈242间。追加润滑脂的量中,一次补给量为0.004cc~0.1cc,最好一次补给量为0.01cc~0.03cc。通过进行以上所示的范围内的润滑脂注入,可防止润滑脂劣化或油膜形成不足引起的异常升温的产生及轴承破损,同时,抑制润滑脂补给时的温度脉动,防止安装角接触球轴承230的心轴装置的轴精度劣化。
通过所述的第十六、十七实施方式及第十六实施方式的变形例1~5这样的结构,可沿轴向将追加润滑脂向轴承内部补给。
当然在其它的轴承中设置相同的补给孔,也可以得到相同的效果。
另外,进行润滑脂注入的定时既可以是心轴停止时,也可以是旋转时。
实施例1
关于对滚动轴承补给的润滑脂补给量,进行了以下的试验。
使用内圈内径70mm、外圈外径110mm、宽度20mm的单列圆柱滚子轴承(NSK制、序号N1014)进行耐久试验。在耐久试验中使用的润滑脂是伊索弗列克斯(イソフレツクス)NBU15(NOKクリュ-バ-(株)制),润滑脂的初期封入量为轴承空间容积的10%。试验条件为dmN=150万。
在本耐久试验中,准备三个所述轴承,在耐久试验开始后,每隔6小时,向各轴承进行0.01cc、0.004cc、0.002cc的润滑脂补给。其结果是,在0.002cc时,轴承早期就烧结了,而在0.004cc及0.01cc的润滑脂供给时即使耐久时间开始后经过1000小时,也没有产生异常、故障等。通过以上结果可知,通过将一次润滑脂补给量设为0.004cc以上,在滚动轴承的耐久性上是没有问题的。
实施例2
使用内圈内径65mm、外圈外径100mm、宽度18mm、滚珠直径7.144mm、接触角18°的角接触球轴承340、350进行确认润滑脂补给量和温度脉动关系的温度脉动确认试验。用于温度脉动确认试验的润滑脂是伊索弗列克斯NBU15(NOKクリュ-バ-(株)制),润滑脂的初期封入量为轴承空间容积的15%。试验条件为dmN=180万。
本脉动确认试验是使用图25所示的试验用主轴装置300进行的。试验用主轴装置300具有利用配置在支承台301上的套部件302支承套主体303的结构。在套主体303上相互背面配置内嵌角接触球轴承340、350。该角接触球轴承340外嵌在主轴310上,并旋转自如地支承主轴310。
在角接触球轴承340、350间,在各角接触球轴承340、350的内圈间设置内圈隔圈311,在各角接触球轴承340、350的外圈间设置外圈隔圈312。另外,在角接触球轴承350的轴向后端侧(图中右侧)设置后端外圈压件313。
另外,在角接触球轴承340的轴向前端侧(图中左侧)设置外圈压件314和内圈压件315。各角接触球轴承340、350被外圈压件314及内圈压件315沿轴向按压在后端外圈压件313侧。
在套303上对应各角接触球轴承340、350安装有喷嘴部件330、330。喷嘴部件330、330从被设置在角接触球轴承340、350的外圈的孔侧向轴承空间内供给润滑脂。在本温度脉动确认试验中,润滑脂在试验开始后隔一小时进行供给。以一次润滑脂补给时向各轴承供给的润滑脂量为0.035cc、0.10cc、0.15cc、0.30cc、0.60cc共计进行5次试验。图26是显示该温度脉动确认试验结果的曲线图,(a)表示润滑脂补给量为0.035cc的情况,(b)表示润滑脂补给量为0.10cc的情况,(c)表示润滑脂补给量为0.15cc的情况,(d)表示润滑脂补给量为0.30cc的情况,(e)表示润滑脂补给量为0.60cc的情况。
如图26(a)、(b)所示,在润滑脂补给量为0.035cc及0.10cc时,即使进行润滑脂补给,角接触球轴承340、350的轴承温度也完全没有变化。但是,如图26(c)所示,在润滑脂补给量为0.15cc时,每进行一次润滑脂补给,角接触球轴承340、350的温度升高1℃左右。同样,如图26(d)、(e)所示,在润滑脂补给量为0.30cc及0.60cc时,每进行一次润滑脂补给,角接触球轴承340、350的温度也升高1~2℃左右。
在此,角接触球轴承340和轴承350在润滑脂补给前的稳定状态下的温度不同。该稳定状态下的温度的差异被认为是,由于角接触球轴承340和角接触球轴承350的周边结构的差异、例如距套部件302的距离的差异或与未图示的冷却装置的位置关系等产生的热的抑制率不同,因而稳定状态下的温度不同。
无论如何,无论在角接触球轴承340中还是在角接触球轴承350中,如图26(c)~图26(e)所示,都可考虑是在润滑脂补给量等于或大于0.15cc时,因补给润滑脂的搅拌阻力等引起轴承发热,产生轴承的升温、即温度脉动。因此可知,通过将一次润滑脂补给量设定为等于或小于0.1cc,可进行不产生温度脉动的稳定的润滑脂供给。
如上所述,根据第一~第十七实施方式,通过在润滑脂早期劣化而使轴承破损前补给新的润滑脂,可提供一种润滑脂润滑且高速旋转性能好、寿命长的滚动轴承。通过以一次补给量为0.004cc~0.1cc的方式向滚动轴承补给润滑脂,可提供一种在供给润滑脂时不会产生温度脉动的滚动轴承以及使用该滚动轴承的工作设备用主轴装置及高速电机用主轴装置。这样,通过进行如上所示范围内的润滑脂补给,可防止润滑脂的劣化或油膜不足引起的异常温度的发生及轴承的破损,同时可抑制润滑脂补给时的温度脉动,防止安装轴承的工作设备的轴精度的劣化。
根据上述实施例,可在润滑脂早期劣化或油膜形成不足引起轴承破损前,通过从外圈侧(径向)或外圈隔圈侧(轴向)补给新的润滑脂延长轴承寿命。在从外圈侧供给时,润滑脂通过补给孔从外圈内径面向支承空间供给。另一方面,在从外圈隔圈侧供给时,润滑脂通过补给孔沿轴向直接向支承空间内供给。从外圈隔圈侧供给时,最好向更靠内径侧供给润滑脂。补给的润滑脂附着在滚动体或护圈上,并伴随滚动体或护圈的旋转润附在轴承内部整体上。
通常,在使用组装在工作设备的主轴上的角接触球轴承时,润滑脂的初期封入量以支承空间容积的10~20%为标准。另一方面,在组装在工作设备的主轴上的圆柱滚子轴承的情况下,润滑脂的初期封入量以轴承空间容积的8~15%为标准。这是根据润滑脂初期跑合运转的时间缩短和温度上升的抑制这样的要求而定的。特别是在圆柱滚子轴承的情况下,在润滑脂初期跑合运转时,旋转的滚子常常挤合润滑脂而异常升温。在最恶劣时,还会引起烧结。
但是,如所述结构,通过将一次的润滑脂补给量定为0.004cc~0.1cc避免异常升温,而不需要跑合运转。另外,在上述结构的滚动轴承中,也可以通过将一次的润滑脂补给量设为0.004cc~0.1cc来抑制温度的波动,可高水平地确保应用滚动轴承的工作设备主轴装置的加工精度。
例如,在如角接触球轴承那样,具有接触角,且滚动体为滚珠时,在外圈内径面偏离轨道槽的有接触部的一侧的位置开设补给孔,并介由补给孔将一侧润滑脂补给量设为0.004cc~0.1cc,可防止运行中的损伤、温度的波动。
只要补给孔的直径在0.1~5mm的范围内,则可更顺畅地进行定量的润滑脂补给。即,润滑脂不会堵塞补给孔,也不会过度补给润滑脂。另外,补给孔不限于圆形断面的补给孔。例如,也可以是具有与直径0.1~5mm的圆形断面面积同等断面面积的矩形断面或多边形断面的补给孔。
在所述实施例中,即使在dmN等于或大于100万的环境下也可以实现长寿命。
第十八实施方式
其次,参照附图详细说明本发明的第十八~第二十九实施方式。另外,在以下说明的各实施方式中,与图27中说明的部件等相同或相当的部分在图28以后的附图中使用相同符号或相当符号,简化或省略说明。
如图27(a)、(b)所示,第十八实施方式的轴承的润滑脂补给装置410中,轴承(滚动轴承)411的内圈412被嵌合在轴413上,同时,轴承411的外圈414被嵌合在套415上,润滑脂补充孔416贯通套415,与该润滑脂补充孔416配合,在轴承411的外圈414上贯通作为润滑脂补给装置(或润滑脂补给机构)的补给孔417,在外圈414的外周414A上形成含补给孔417的环状槽418,并将套415和外圈414之间的间隙L设为30μm以下。
根据第十八实施方式的轴承的润滑脂补给装置410,通过在外圈414的外周414A上形成含补给孔417的环状槽418,使供给到套415的润滑脂补充孔416内的润滑脂流入环状槽418,流入环状槽418内的润滑脂流入外圈414的补给孔417内。
然后,流入补给孔417的润滑脂流入轴承411的内部。这样,可将供给到套415的润滑脂补充孔416的润滑脂介由环状槽418补给到轴承411的内部。
另外,通过在外圈414的外周414A上形成含补给孔417的环状槽418,在套415上组装轴承411时,即使不将外圈414的补给孔417对准套415的润滑脂补充孔416,也可以介由环状槽418连通润滑脂补充孔416和补给孔417。
由此,可不花费时间而简单地将轴承411组装在套415上,可进一步使组装操作简单,减轻操作者的负担。
另外,通过将套415和外圈414之间的间隙L设为30μm以下,可将套415和外圈414之间的间隙减小。
因此,流入环状槽418内的润滑脂不会从套415和外圈414之间的间隙L流出,可防止补给用润滑脂流出到轴承411之外。
第十九实施方式
如图28(a)、(b)所示,第十九实施方式的轴承的润滑脂补给装置420中,轴承411的内圈412被嵌合在轴413上,同时,轴承411的外圈414被嵌合在套415上,在套415上贯通有润滑脂补充孔416,对准该润滑脂补充孔416,在轴承411的外圈414上贯通有补给孔417,并在套415的内周415A上形成面对补给孔417的环状槽421。
根据第十九实施方式的轴承的润滑脂补给装置420,通过在套415的内周415A上形成面对补给孔417的环状槽421,使供给到套415的润滑脂补充孔416内的润滑脂流入环状槽418内,流入环状槽421内的润滑脂流入外圈414的补给孔417内。
然后,流入补给孔417内的润滑脂流入轴承411的内部。这样,可将供给到套415的润滑脂补充孔416内的润滑脂介由环状槽421补给到轴承411的内部。
另外,通过在外圈415的外周415A上形成面对补给孔417的环状槽421,在套415上组装轴承411时,即使不使外圈414的补给孔417对准套415的润滑脂补充孔416,也可以介由环状槽421连通润滑脂补充孔416和补给孔417。
由此,可不花费时间而简单地将轴承411组装在套415上,可进一步使组装操作简单,减轻操作者的负担。
第二十实施方式
如图29(a)、(b)所示,第二十实施方式的轴承的润滑脂补给装置430中,轴承411的内圈412被嵌合在轴413上,同时,轴承411的外圈414被嵌合在套415上,在套415上贯通润滑脂补充孔416,配合该润滑脂补充孔416,在轴承411的外圈414上贯通补给孔417,并在外圈414的外周414A上形成含补给孔417的环状槽418,在外圈414的外周414A,且在补给孔417的两侧形成一对外侧环状槽431,并在一对外侧环状槽431上嵌入O型密封环432。
根据第二十实施方式的轴承的润滑脂补给装置430,可得到与第十八实施方式的轴承的润滑脂补给装置410相同的效果。
另外,根据第二十实施方式的轴承的润滑脂补给装置430,即使流入环状槽18内的润滑脂万一从套415和外圈414之间的间隙L流出,也可以利用一对O型密封环432密封流出的润滑脂,防止润滑脂流出到轴承411之外。
如图30(a)、(b)所示,第二十一实施方式的轴承的润滑脂补给装置440中,轴承411的内圈412被嵌合在轴413上,同时,轴承411的外圈414被嵌合在套415上,在套415上贯通润滑脂补充孔416,配合该润滑脂补充孔416,在轴承411的外圈414上贯通补给孔417,在套415的内周415A上形成面对补给孔417的环状槽421,在套415的内周415A,且在润滑脂补充孔416的两侧形成一对外侧环状槽441,并在一对外侧环状槽441上嵌入O型密封环442。
根据第二十一实施方式的轴承的润滑脂补给装置440,可得到与第十九实施方式的轴承的润滑脂补给装置420相同的效果。
第二十二实施方式
如图31所示,第二十二实施方式的轴承的润滑脂补给装置450中,仅在外圈414的外周414A上含补给孔417形成的环状槽451为断面圆弧状或弯曲状这一点上与第十八实施方式的轴承的润滑脂补给装置410不同,其它的结构和第十八实施方式相同。
第二十三实施方式
如图32所示,第二十三实施方式的轴承的润滑脂补给装置460中,仅在使用了圆柱滚子等的滚动轴承461这一点上与第十八实施方式的轴承的润滑脂补给装置410不同,其它结构与第十八实施方式相同。
根据第二十三实施方式的轴承的润滑脂补给装置460,可得到与第十八实施方式的轴承的润滑脂补给装置410相同的效果。
第二十四实施方式
如图33所示,第二十四实施方式的轴承470是用于具有轴承411及轴承461的心轴471整体的轴承,可得到与第十八实施方式的轴承的润滑脂补给装置410相同的效果。
第二十五实施方式
如图34所示,第二十五实施方式的轴承475具有两个或多于两个作为润滑脂补给装置(或润滑脂补给机构)的外圈补给孔476。另外,图34中的符号477是润滑脂补充孔,标号478是轴承外圈,标号479是轴承外圈外周面环状槽。
与外圈补给孔476为一个的情况比较,为两个以上时,润滑脂补充孔477和外圈补给孔476的距离短的概率高。
这可得到如下效果,从润滑脂补充孔477补给的润滑脂在外圈补给孔476内流动,从外圈补给孔476向轴承内部补给润滑脂的距离短,可防止槽产生的阻力等使润滑脂向轴承外部流出。
第二十六实施方式
如图35(a)、(b)所示,第二十六实施方式的轴承480中,润滑脂补给用环状槽481未在外圈圆周上360°内全部设置,而且在局部设置环状槽481。这种情况下也可以得到与第十八实施方式的轴承补给装置410相同的效果。
第二十七实施方式
如图36(a)、(b)所示,第二十七实施方式的轴承490中,在外周上设置切口491代替所述外圈润滑脂补给用环状槽。这种情况下也可得到与第十八实施方式的轴承补给装置410相同的效果。
第二十八实施方式
如图37(a)、(b)所示,第二十八实施方式的轴承495中,轴承外圈485被套415及隔圈等夹着。而且,在外圈485的外径部设有切口496。这种情况下,润滑脂补给槽不是环状形状而是切口形状,即使是这种情况也可以得到与第十八实施方式的轴承补给装置410相同的效果。
第二十九实施方式
如图38(a)、(b)所示,第二十九实施方式的轴承500中,轴承外径被套415及隔圈等夹着。而且,在外圈485的设有补给润滑脂的外圈补给孔484的部分设有润滑脂补给用切口501。
该润滑脂补给用切口501设定得比其它直径小。此时也可得到与第十八实施方式的轴承补给装置410相同的效果。
另外,在所述的第二十六实施方式~第二十九实施方式中,在外圈外径部设置了槽及切口,但也可以在套415上设置切口,这种情况下也可得到同样的效果。
实施例3
其次,参照表1说明第十八~第二十九实施方式的轴承的润滑脂补给装置的润滑脂补给状态、组装时间、润滑脂的泄漏。
表1所示的比较例是在润滑脂补充孔1754和补给孔1755之间未设置环状槽的图121所示的润滑脂补给装置1750,装置A是图27所示的轴承的润滑脂补给装置410,装置B是将图27所示的轴承的润滑脂补给装置410的间隙L变更为50μm的装置,装置C是图29所示的轴承的润滑脂补给装置430。
表1
比较例 | 装置A | 装置B | 装置C | ||
外圈补给孔直径 | 1.2mm | 1.2mm | 1.2mm | 1.2mm | |
环状槽 | 无 | 有 | 有 | 有 | |
外侧环状槽O型密封环 | 无 | 无 | 无 | 有 | |
套和轴承之间的间隙 | 20μm | 20μm | 50μm | 20μm | |
实际补给量 | 第一次 | 0.048cc | 0.050cc | 0.048cc | 0.050cc |
第二次 | 0.050cc | 0.048cc | 0.049cc | 0.048cc | |
第三次 | 0.050cc | 0.049cc | 0.050cc | 0.046cc | |
对位操作时间 | 20分钟 | 1分钟 | 1分钟 | 1分钟 | |
备注 | 组装时间长 | 未使用O型密封环,无润滑脂泄漏 | 未使用O型密封环,无润滑脂泄漏 | ----- |
润滑脂补给量:0.05cc
测定中使用的轴承411的内径×外径×宽度=65mm×100mm×18mm,在外圈414的环状槽418内在将轴承411插入套之前预先封入润滑脂。
对这样准备的比较例、装置A~C,以表1所示的测定条件向轴承内部供给0.05cc的润滑脂,并测定润滑脂补给状态。
其结果是,通过在轴承411的外圈外周414A上形成环状槽418,可确认套415的润滑脂补充孔416和外圈414的补给孔417的对位操作与比较例的20分钟相比,装置A~C提高到只需1分钟。
另外,可确认只要套415和外圈414之间的间隙L为等于或小于50μm,则即使不如图29所示的第二十实施方式那样,形成一对外侧环状槽431,并将O型密封环嵌入各外侧环状槽431内,也不会从套415和外圈414之间的间隙漏出润滑脂,润滑脂被补给到轴承411内部。
另外,本发明不限于所述的实施例,可进行适当的变形、改良等,在所述的实施例中例示的轴承411、461、外圈414、套415、润滑脂补充孔416、补给孔417、环状槽418、421、外侧环状槽431、441、O型密封环432、442等的材质、形状、尺寸、形态、数量、配置位置、厚度尺寸等只要可实现本发明的效果,则可任意设定,而没有限制。
实施例4
评价了在下述的条件下,当轴承外圈外周面环状槽断面面积A1(mm2)和环状槽断面周长(mm)为怎样的关系时润滑脂被补给到轴承内部,进行了评价试验1。
其结果示于表2。
表2
试验No | 1-1 | 1-2 | 103 | 1-4 | 1-5 | 1-6 |
环状槽形状 | 图39(a) | 图39(b) | 图39(c) | 图39(d) | 图39(e) | 图39(f) |
环状槽断面面积A1(mm2) | 2.1 | 2.1 | 1.4 | 1.45 | 1.04 | 1.05 |
环状槽断面周长(mm) | 6.6 | 7.4 | 5.4 | 6.6 | 4.2 | 4.4 |
环状槽断面面积A1(mm2)/环状槽断面周长 | 0.32 | 0.28 | 0.26 | 0.22 | 0.25 | 0.24 |
轴承内部排出结果 | ○ | ○ | ○ | × | ○ | × |
评价试验1的条件如下:
使用轴承:内径×外径×宽度=70mm×110mm×20mm
外圈外径面环状断面形状:图39(a)~(f)的6个形状
套润滑脂补充孔和外圈补给孔的相位关系:180度
由该表2可确认,在环状槽断面面积A1(mm2)比环状槽断面周长(mm)的值为0.25(mm)以上时,向轴承内部排出润滑脂。
另外,在此在轴承外圈的外周面上设置了环状的槽,但在套内周面上设置槽也可以得到同样的效果。
实施例5
如图34所示,在外圈上设置两个补给孔,使套的润滑脂补充孔和外圈补给孔的各相位为90度。此时,以下述试验条件进行评价试验2,评价是否从套补充孔通过外圈环状槽和外圈补给孔向轴承内部补给润滑脂。
其结果示于表3。
表3
试验No | 2-1 | 2-2 | 2-3 | 2-4 | 2-5 |
外圈外径面和套的间隙 | 20 | 30 | 40 | 20 | 30 |
长度Smm(参照图40) | 1 | 1 | 1 | 0.5 | 0.5 |
轴承内部排出结果 | ○ | ○ | × | ○ | × |
○:排出 ×:未排出
评价试验2的条件如下:
使用轴承:内径×外径×宽度=70mm×110mm×20mm
外圈外径面环状槽断面形状:图39(e)的形状
外圈外径面和套的间隙:20、30、40μm
轴承外圈外径面和套沿轴向相接的部分的长度S(参照图40):0.5、1.0(mm)
由该表3可确认,若外圈外径面和套的间隙等于或小于30μm,轴承外圈外周面和套沿轴向相接的部分的长度S等于或大于1mm,则润滑脂向轴承内部排出。
这次设置了两个外圈补给孔,使套的润滑脂补充孔和外圈补给孔的相位为90度,但90度以外的角度也可以得到相同的效果。
另外,设置了两个轴承外圈补给孔,但设置一个时只要套的润滑脂补给孔和外圈补给孔的各相位为90度以内时也可以得到相同的效果。
另外,图40中图示了角接触球轴承,但深槽滚动轴承或滚子轴承也可以得到相同的效果。
另外,在此在轴承外圈的外周面设置了环状的槽,但在套内周面上设置环状槽也可以得到相同的效果。
以上,根据第十八~第二十九实施方式,在套的内周形成面对补给孔的环状槽,或在外圈的外周形成含补给孔的环状槽。因此,向套的润滑脂补充孔补给的润滑脂流入环状槽,经由环状槽流入外圈的补给孔。然后,流入补给孔的润滑脂流入轴承的内部。这样,可使供给到套的润滑脂补充孔的润滑脂经由环状槽补给到轴承的内部。
另外,在所述实施例中,通过在套的内周形成面临补给孔的环状槽,或在外圈的外周形成含补给孔的环状槽,在套上组装轴承时,即使外圈的补给孔不与套的润滑脂补充孔对准,也可以经由环状槽使润滑脂补充孔和补给孔连通。由此,可不浪费时间而简单地将轴承组装在套上,故可谋求生产性的提高。
另外,在所述实施例中,在套上组装轴承时,由于不必使润滑脂补充孔和补给孔对准,故可使组装的作业简单,减轻操作者的负担。
在所述实施例中,在外圈的外周,且在补给孔的两侧形成外侧环状槽,同时,在套的内周,且在补给孔的两侧形成外侧环状槽,并在一对外侧环状槽内嵌入O型密封环,从而可防止润滑脂流出。
在所述实施例中,通过将套和外圈之间的间隙设等于或小于30μm,来减小套和外圈之间的间隙。由此,流入环状槽内的润滑脂不从套和外圈之间的间隙流出,可防止补给用润滑脂流出轴承外部。
第三十实施方式
以下说明本发明的第三十实施方式的作为润滑脂补给装置(或润滑脂补给机构)的润滑脂补给系统。
图41是构成本发明的第三十实施方式的主轴装置的轴承装置700的剖面图。轴承装置700具有主轴701、套702、外嵌在主轴701上且内嵌在套702上的角接触球轴承710、710。主轴701可介由角接触球轴承710、710相对于套702旋转。
主轴701被连接在未图示的电机等旋转驱动机构上,利用旋转驱动机构的驱动而旋转。在本实施方式中,主轴701的最高旋转速度被设定为2000min-1。
各角接触球轴承710具有内圈713、外圈714、作为滚动体的滚珠715及护圈716。内圈713外嵌在主轴701上,具有将滚珠715导向外周侧的内圈轨道713a。外圈714内嵌在套702上,具有将滚珠715导向内周侧的外圈轨道714a。
滚珠715被滚动自如地配置在内圈713的内圈轨道713a和外圈714的内圈轨道714a之间。护圈716在圆周向等间隔滚动自如地保持滚珠715。外圈714在轴向单侧具有锥部714c。以下,将形成有锥部的轴向一侧称为正面侧,将另一侧称为背面侧。在本实施方式中,一对角接触球轴承710的各背面侧被对向配置,即以背面组合形(DB)配置。
在角接触球轴承710、710的各内圈713间及各外圈714间分别配置有沿主轴701及套702配置的内圈隔圈705及外圈隔圈706。各内圈713及内圈隔圈705、以及各外圈714及外圈隔圈706被内圈压件703、707及外圈压件704靠压,给予各轴承预压。在内圈压件703及外圈压件704之间形成未图示的间隙,在两压件间形成迷宫。
在套702上设有储存向角接触球轴承710、710内部补给的追加润滑脂的润滑脂罐720、720。在润滑脂罐720上连通给脂喷嘴722。给脂喷嘴722介由贯通套702的贯通孔702a插入在角接触球轴承710、710的各外圈714、714上形成的补给孔714b内。在贮藏于各润滑脂罐720内部的追加润滑脂上面配置活塞721。追加润滑脂伴随活塞721的动作介由给脂喷嘴722及补给孔714b沿径向向角接触球轴承710内补给。
在轴承装置700上组装有检测主轴701旋转速度的旋转传感器640。旋转传感器640与主轴701对向,通过检测形成在主轴701的缝隙、磁铁、突起等检测标志生成对应主轴701旋转速度的脉冲信号。
图42是作为本实施方式的润滑脂补给装置的润滑脂补给系统的方框图。本润滑脂补给系统具有阻抗型给脂装置610、作为本发明的控制装置的控制装置620、旋转传感器640、润滑脂罐720、给脂喷嘴722、电磁阀730及压缩机740。
阻抗型给脂装置610根据来自控制装置620的指示进行电磁阀730、730的开闭控制。阻抗型给脂装置610在从控制装置620收到润滑脂补给指示时,以规定时间打开电磁阀730、730。
压缩机740在电磁阀730打开的状态下,介由电磁阀730、730向润滑脂罐720、720内补给空气,向各润滑脂罐720内的活塞721施加压力。施加了压力的活塞721将润滑脂罐720内的润滑脂压入下流,介由给脂喷嘴722向轴承装置700的内部补给追加润滑脂。另一方面,在电磁阀730关闭的状态下,来自压缩机740的空气被电磁阀730遮断。此时,不向润滑脂罐720上传递压力,追加润滑脂不向轴承装置700内补给。
图43是详细表示本实施方式控制装置620的方框图。控制装置620具有CPU621、脉冲检测器622及RAM623。
脉冲检测器622基于来自旋转传感器640的脉冲信号在每个单位时间(本实施方式中为1秒),即实时算出轴承装置700的主轴701的旋转速度。脉冲检测器622将算出的主轴701的旋转速度数据按每个单位时间送到CPU621。
RAM623是用于存储规定的程序或数据的固定存储部,即使控制装置620的电源切断,也可以利用电池等辅助电源保持存储内容。在本实施方式中,润滑脂补给间隔的可变控制程序被保存在RAM623内。RAM623可从连接在控制装置620上的计算机等外部设备630存取数据,且可介由外部设备630重写程序等。外部设备630也可以介由LAN、互联网等网络连接。
CPU621统括地控制控制装置620的各部分。CPU621启动保存于RAM623内的可变控制程序,每次从脉冲检测器622读取旋转速度数据,都根据可变控制程序进行用于润滑脂补给定时算出的处理。
本实施方式的可变控制程序将旋转速度区域分为停止区域、低速区域、及高速区域三个区域,在每个旋转速度区域上各自具有规定的加算值。具体地说,停止区域是主轴701的旋转速度为0min-1的区域,低速区域是主轴701的旋转速度为大于0min-1等于或小于18000min-1的区域,高速区域是主轴701的旋转速度大于18000min-1的的区域。在此,在停止位置以0为加算值,低速区域以1为加算值,在高速区域以10为加算值。
CPU621根据可变控制程序在每次给予主轴701的旋转速度时,判断此时的旋转速度属于哪个旋转速度区域。然后,在保存于RAM623内的累计值上增加与对应旋转速度区域对应的加算值。然后,CPU621在累计值达到等于或大于规定的上限时,向阻抗型给脂装置610输送润滑脂补给指示。
在此,累计值的上限被设定为900000。该值当在高速区域连续运转时是按25小时进行补给的值。这决定累计值的上限及高速区域的加算值(10),主轴701在最高旋转速度22000min-1下的轴承破坏时间为100小时,为安全起见,将润滑脂补给时间控制为破坏时间的20~40%的值内。另外,低速区域的加算值(1)考虑在低速区域和高速区域的分界值18000min-1下的破坏时间为1000小时,当轴承装置100在低速区域内连续运转时,决定累计值的上限及低速区域的加算值,以在相当于破坏时间25%的250小时补给润滑脂。
图44是用于算出本实施方式的润滑脂补给定时的处理的流程图。以下说明本实施方式的润滑脂补给定时计算算法(程序)。
控制装置620的脉冲检测器622基于旋转传感器640的脉冲信号每隔1秒算出主轴701的旋转速度,将旋转速度数据送到CPU621。CPU621接收、写入旋转速度数据(步骤S1)。
写入旋转速度数据的CPU621首先判断主轴701是否停止(步骤S2)。在此,在判断为停止时,在保存于RAM623内的累计值上加0(步骤S3),移至步骤S4。而在判断为未停止时,绕过步骤S3,移至步骤S4。
其次,CPU621判断主轴701的旋转速度是否为低速区域(步骤S4)。在此,在位于低速区域时,在保存于RAM623内的累计值上加1(步骤S5),移至步骤S6。而在不位于低速区域时,绕过步骤S5,移至步骤S6。
其次,CPU621判断主轴旋转速度是否处于高速区域(步骤S6)。在此,在位于高速区域时,在保存于RAM623内的累计值上加10(步骤S7),移至步骤S8。而在不位于高速区域时,绕过步骤S7,移至步骤S8。
然后,CPU621确认保存于RAM623内的累计值,判断累计值是否等于或大于900000(步骤S8)。在累计值等于或大于900000时,向阻抗型给脂装置610输送润滑脂补给指示(给脂指示)(步骤S9),将累计值清除为0(步骤S10)。然后,等待下次的旋转速度数据的到达,为接收旋转速度数据,返回步骤S1。而在累计值小于900000时,等待旋转速度数据的到达,为接收旋转速度数据,返回步骤S1。通过以上操作,控制装置620算出润滑脂补给定时,将润滑脂补给指示送到阻抗型给脂装置610内。
然后,阻抗型给脂装置610向电磁阀730、730送出开阀信号,在规定的时间内将电磁阀730、730从关闭状态变更为打开状态。当电磁阀730、730变为打开状态时,从压缩机740送出的空气介由电磁阀730、730供给到润滑脂罐720、720,向润滑脂罐720、720内的活塞721、721施加压力。施加了压力的活塞721将润滑脂罐720内的润滑脂向下流压入,介由给脂喷嘴722向轴承装置700的内部补给追加润滑脂。经过规定的时间后,阻抗型给脂装置610使电磁阀730、730置于关闭状态,结束追加润滑脂的补给。
图45是本实施方式的润滑脂补给动作的时间图。图45(a)是旋转速度的时间变化的图示,图45(b)是累计值的时间变化的图示,图45(c)是基于所述本实施方式的润滑脂补给时间计算算法决定的补给定时的图示,图45(d)是每隔一定间隔(25小时)进行补给时的补给定时的图示。
由图45(a)及图45(b)可知,在主轴701的旋转速度位于高速区域时,累计值增加的倾向大,在主轴701的旋转速度位于低速区域时,累计值增加的倾向小。另外,在主轴701停止时,累计值不增加。即,在旋转速度快时,累计值的增加快,故润滑脂补给间隔缩短,在旋转速度慢时,累计值的增加慢,故润滑脂补给间隔增长。另外,在主轴701不旋转时,不补给润滑脂。
另外,在比较图45(c)及图45(d)时,在根据本实施方式的情况下,对应主轴701的旋转速度,进行润滑脂补给,但在每隔规定的时间进行补给时,与旋转速度的大小或有无旋转无关,定期地补给润滑脂。在本实施方式中,对应轴承装置的旋转频率,即润滑脂的劣化状态适当地补给润滑脂,但在现有方法中,是与润滑脂的劣化状态无关地补给润滑脂。这样,根据本实施方式,补给次数比现有的补给次数减少,且可在适当的定时补给润滑脂。
以上,根据本实施方式,每隔1秒读取主轴701的旋转速度。旋转速度区域对应旋转速度分为停止区域、低速区域、高速区域三个区域,并将对应各区域的加算值与累计值相加。而且,仅在累计值达到规定值或大于规定值时,控制装置620向阻抗型给脂装置610指示追加润滑脂补给。因此,可对应轴承装置的旋转频度,即润滑脂的劣化状态适当地补给润滑脂。另外,控制装置620在主轴装置701未旋转时,累计值加0,不增加累计值。由此,在主轴701为非旋转状态时,不产生补给润滑脂的浪费。因此,可抑制过剩润滑脂的搅拌阻力引起的无效发热。因此,可将异常升温引起的轴承烧结等故障防患于未然,可将主轴701的安装精度维持在高的状态,可实现轴承的长寿命化。
另外,虽然在本实施方式中,润滑脂补给装置使用了阻抗型给脂装置,但不限于此,只要可在累计值达到或超过规定值时,向轴承710、710补给润滑脂的装置则任何装置都可以。例如可使用定量排出型给脂装置。
在本实施方式中使用了背面组合型角接触球轴承710、710,但不限于此,也可以使用正面组合型角接触球轴承。另外,也可以使用其它种类的滚动轴承或滚子轴承等其它滚动轴承。
在本实施方式中,加算值在高速区域为10,在低速区域为1,在停止时为0,但不限于此,可对应主轴701及轴承710的使用状态设定适当的所希望的值。另外,累计值的最大值也可考虑使用状态或耐久性等设定为所希望的值。
在本实施方式中,是每隔1秒算出旋转速度,但也可适当设定为所希望的值。
第三十一实施方式
以下说明本发明的第三十一实施方式的作为润滑脂补给装置的润滑脂补给系统。另外,在本实施方式中,关于与第三十实施方式列举的要素和相同的结构,为避免重复,适当省略记载的说明。
在本实施方式中,润滑脂补给系统的结构与第三十实施方式的结构相同。在本实施方式中,在控制装置620内启动、执行的润滑脂补给定时的可变控制程序一部分不同。
本实施方式的可变控制程序将旋转速度区域分为停止区域、低速区域、中速区域及高速区域四个区域,在每个旋转速度区域上具有规定的加算值。具体地说,停止区域是主轴701的旋转速度为0min-1的区域,低速区域是主轴701的旋转速度大于0min-1且等于或小于14000min-1的区域,中速区域是主轴701的旋转速度大于14000min-1且等于或小于18000min-1的区域,高速区域是主轴701的旋转速度大于18000min-1的区域。在此,在停止位置以0为加算值,低速区域以0.1为加算值,在中速区域以1为加算值,在高速区域以10为加算值。
CPU621根据可变控制程序在每次给予主轴701的旋转速度时,判断此时的旋转速度属于哪个旋转速度区域。而且,在保存于RAM623内的累计值上增加与对应旋转速度区域对应的加算值。而且,CPU621在达到等于或大于累计值时,向阻抗型给脂装置610输送润滑脂补给指示。在此也与第三十实施方式相同,累计值的上限被设为900000。
图46是用于算出本实施方式的润滑脂补给定时的处理的流程图。以下说明本实施方式的润滑脂补给定时算出算法。
控制装置620的脉冲检测器622基于旋转传感器640的脉冲信号每隔1秒算出主轴701的旋转速度,向CPU621输送旋转速度数据。CPU621接收并读入旋转速度数据(步骤S11)。
读入旋转速度数据的CPU621首先判断主轴701是否停止(步骤S12)。在此,在停止时,在保存于RAM623内的累计值上加0(步骤S13),移至步骤S14。而未停止时,绕过步骤S13,移至步骤S14。
其次,CPU621判断主轴701的旋转速度是否为低速区域(步骤S14)。在此,在位于低速区域时,在保存于RAM623内的累计值上加0.1(步骤S15),移至步骤S16。而不位于低速区域时,绕过步骤S15,移至步骤S16。
其次,CPU621判断主轴701的旋转速度是否为中速区域(步骤S16)。在此,在位于中速区域时,在保存于RAM623内的累计值上加1(步骤S17),移至步骤S18。而不位于中速区域时,绕过步骤S17,移至步骤S18。
其次,CPU621判断主轴701的旋转速度是否为高速区域(步骤S18)。在此,在位于高速区域时,在保存于RAM623内的累计值加上10(步骤S19),移至步骤S20。而不位于高速区域时,绕过步骤S19,移至步骤S20。
然后,CPU621确认保存于RAM623内的累计值,判断累计值是否等于或大于900000(步骤S20)。在累计值等于或大于900000时,向阻抗型给脂装置610输送润滑脂补给指示(给脂指示)(步骤S21),将累计值置0(步骤S22)。然后,等待下次的旋转速度数据的到达,为接收旋转速度数据,返回步骤S11。而在累计值小于900000时,等待旋转速度数据的到达,为接收旋转速度数据,返回步骤S11。
根据以上情况,控制装置620算出润滑脂补给定时,将润滑脂补给指示送到阻抗型给脂装置610内。
然后,阻抗型给脂装置610向电磁阀730、730送出开阀信号,在规定的时间内将电磁阀730、730从关闭状态变更为打开状态。当电磁阀730、730变为打开状态后,从压缩机740送出的空气介由电磁阀730、730向润滑脂罐720、720补给,向润滑脂罐720、720内的活塞721、721施加压力。施加了压力的活塞721将润滑脂罐720内的润滑脂向下流压入,介由给脂喷嘴722向轴承装置700的内部补给追加润滑脂。经过规定的时间后,阻抗型给脂装置610使电磁阀730、730形成关闭状态,结束追加润滑脂的补给。
图47是本实施方式的润滑脂补给动作的时间图。图47(a)是旋转速度的时间变化的图示,图47(b)是累计值的时间变化的图示,图47(c)是基于本实施方式的润滑脂补给定时算出算法决定的补给定时的图示,图47(d)是每隔一定间隔(25小时)进行补给时的补给定时的图示。
由图47(a)及图47(b)可知,在主轴701的旋转速度位于高速区域时,累计值增加的倾向大,在主轴701的旋转速度位于中速区域时,累计值增加的倾向小,在主轴701的旋转速度位于低速区域时,累计值增加的倾向微小。另外,在主轴701停止时,累计值不增加。即,在旋转速度快时,累计值的增加快,故润滑脂补给间隔缩短,在旋转速度慢时,由于累计值的增加慢,故润滑脂补给间隔增长。另外,在主轴701不旋转时,不补给润滑脂。
另外,比较图47(c)及图47(d)可知,根据本实施方式,对应主轴701的旋转速度,进行润滑脂补给,而在每隔规定的时间进行补给时,与旋转速度的大小或有无旋转无关,定期地补给润滑脂。在本实施方式中,对应轴承装置的旋转频度,即润滑脂的劣化状态适当地补给润滑脂,但在现有方法中,与润滑脂的劣化状态无关地补给润滑脂。这样,根据本实施方式,补给次数比现有的补给次数减少,且可在适当的定时补给润滑脂。
以上,根据本实施方式,每隔1秒读取主轴701的旋转速度。旋转速度区域对应旋转速度分为停止区域、低速区域、中速区域、高速区域四个区域,将对应各区域的加算值与累计值相加。而且,仅在累计值达到等于或大于规定值时,控制装置620向阻抗型给脂装置610指示追加润滑脂补给。因此,可对应轴承装置的旋转频度,即润滑脂的劣化状态适当地补给润滑脂。另外,控制装置620在主轴装置701未旋转时,累计值加0,不增加累计值。由此,在主轴701为非旋转状态时,不产生补给润滑脂的浪费。因此,可抑制过剩润滑脂的搅拌阻抗引起的无效发热。因此,可将异常升温引起的轴承烧结等故障防患于未然,可将主轴701的安装精度维持在高的状态,可实现轴承的长寿命化。
另外,在本实施方式中,旋转速度区域被分为四个阶段,设定了加算值,与第三十实施方式相比,可对应实际的旋转状况进一步高精度地决定润滑脂补给定时。
在本实施方式中,润滑脂供给装置使用了阻抗型给脂装置,但不限于此,只要是在累计值等于或大于规定值时可向轴承710、710补给润滑脂的装置,则可是任何装置。例如可使用定量排出型给脂装置。
在本实施方式中使用背面组合型角接触球轴承710、710,但不限于此,也可以使用正面组合型角接触球轴承。另外,也可以使用其它种类的滚动轴承或滚子轴承等其它滚动轴承。
在本实施方式中,加算值在高速区域为10,在中速区域为1,在低速区域为0.1,在停止时为0,但不限于此,可对应主轴701及轴承710的使用状态适当设定消耗的值。另外,累计值的最大值也可考虑使用状态或耐久性等设定为所希望的值。
另外,在本实施方式中,将旋转速度区域分为4个阶段,设定了加算值,但不限于此,也可以根据状况适宜设定旋转速度区域的分割数。例如,对使用中旋转速度变化大的情况,可考虑通过增加分割数而容易地进行适应实际润滑脂的劣化状况的润滑脂补给。而在旋转速度几乎不变化的情况下,也可以仅使用例如停止区域和可动区域两个区域。
在本实施方式中,每隔1秒算出旋转速度,但也可以设定为适当的所希望的值。
第三十二实施方式
以下说明本发明的第三十二实施方式的作为润滑脂补给装置的润滑脂补给系统。
图48是构成本发明的第三十二实施方式的主轴装置的轴承装置800的剖面图。轴承装置800具有主轴801、套802、外嵌在主轴801上且内嵌在套802上的角接触球轴承810、810。主轴801可介由角接触球轴承810、810相对于套802旋转。
主轴801连接在未图示的电机等旋转驱动机构上,利用旋转驱动机构的驱动而旋转。在本实施方式中,主轴801的最高旋转速度被设定为22000min-1。
各角接触球轴承810具有内圈813、外圈814、作为滚动体的滚珠815及护圈816。内圈813外嵌在主轴801上,具有将滚珠815导向外周侧的内圈轨道813a。外圈814内嵌在套802上,具有将滚珠815导向内周侧的外圈轨道814a。
滚珠815被滚动自如地配置在内圈813的内圈轨道813a和外圈814的内圈轨道814a之间。护圈816在圆周向等间隔滚动自如地保持滚珠815。外圈814在轴向单侧具有锥部814c。在本实施方式中,一对角接触球轴承810的各背面侧被对向配置。即以背面组合形状(DB)配置。
在角接触球轴承810、810的各内圈813间及外圈814间分别配置有沿主轴801及套802配置的内圈隔圈805及外圈隔圈806。内圈813及内圈隔圈805、以及外圈814及外圈隔圈806由内圈压件803、807及外圈压件804施力,给予各轴承预压。在内圈压件803及外圈压件804之间形成未图示的间隙,在两压件间形成迷宫。
在本实施方式的外圈隔圈806上形成与自套802沿径向形成的补给孔802a、802a及补给孔806a、806a连通,且在角接触球轴承810、810的侧面开口的补给孔806b、806b。
在套802上设有储存分别向角接触球轴承810、810内部补给的追加润滑脂的润滑脂罐720、720。在润滑脂罐720、720上分别连通给脂喷嘴722、722。给脂喷嘴722的前端介由贯通套802的贯通孔802a插入在外圈隔圈806上形成的补给孔806a内。追加润滑脂伴随活塞721的动作介由给脂喷嘴722及补给孔806a及806b大致沿轴向向角接触球轴承810内补给。
在轴承装置800上安装有检测主轴801旋转速度的旋转传感器640。旋转传感器640与主轴801对向,通过检测形成在主轴801上的缝隙、磁铁、突起等检测标志生成对应主轴801旋转速度的脉冲信号。
轴承装置800以外的结构与记载于第三十实施方式或第三十一实施方式的结构相同。在本实施方式中,如第三十实施方式,也可以将旋转速度区域分为三个,来决定润滑脂补给定时,也可以如第三十一实施方式那样将旋转速度区域分为四个,来决定润滑脂补给定时。
在所述的轴承装置800中也与第三十实施方式或第三十一实施方式相同,通过决定润滑脂补给定时,可省去过剩的追加润滑脂补给,通过由适当的定时补给润滑脂,可减少润滑脂补给次数。
第三十三实施方式
以下,参照图49~图55说明本发明的第三十三实施方式的作为润滑脂补给装置的润滑脂补给系统。
图49是含有本实施方式的润滑脂补给系统900的主轴装置的图示,图50是安装本实施方式的润滑脂补给系统900后的心轴750的图示。润滑脂补给系统900具有在可介由多个滚动轴承旋转支承主轴771的心轴750上并设润滑脂补给单元910的结构。
该心轴750在主轴套761内使用带外圈槽型的角接触球轴承751及在一侧设置一个补给孔的圆柱滚子轴承752支承主轴771。另外,图50的心轴750为便于例示,而使用不同种类的轴承,但也可以仅由相同种类的轴承构成。
主轴套761具有套主体762、内嵌固定在套主体762前端(图中左侧)上的前侧轴承套763和内嵌固定在套主体762后侧(图中右侧)的后侧轴承套746。在前侧轴承套763的端部设有外圈压件765及内嵌压件766,在外圈压件765和内圈压件766之间形成有迷宫式密封。主轴套761的后端面被罩770覆盖。
主轴771内嵌在在所述轴承套763上外嵌的两个角接触球轴承751、751和在后侧轴承套764上外嵌的一个圆柱滚子轴承752上,由主轴套761旋转自如地支承。在两个角接触球轴承751、751的外圈间配置外圈隔圈780,在内圈间配置内圈隔圈776。
在主轴771轴向的大致中央部外嵌固定转子786,在转子786的外周面侧分开规定距离同轴配置定子787。定子787介由配置在定子787外周面侧的定子固定部件788固定在套主体762上。在套主体762和定子固定部件788之间沿主轴771的周向的方向形成有多个槽778。在该多个槽778内流动定子787的冷却用制冷剂。
同样,在套主体762和前侧轴承套763之间,在与角接触球轴承751、751的外周侧接触的部位形成有套及轴承冷却用制冷剂流动的多个槽777。
在该主轴套761的后端面上沿周向开设供给用于分别向轴承751、751、752进行润滑脂补给的润滑脂的三个润滑脂补给口792(图50中仅图示一个)。这三个润滑脂补给口792分别连通形成在套主体762、前侧轴承套763及后侧轴承套764内的润滑脂供给路793a、793b、793c(图50中为了说明方便,在同一剖面图示各润滑脂补给路793a、793b、793c)。由此,本实施方式的心轴装置750可从设于外部的润滑脂补给单元910介由润滑脂补给管940向主轴套761内进行润滑脂补给。
润滑脂补给路793a连通对应单列圆柱滚子轴承752外圈侧形成的开口796,润滑脂补给路793b连通对应配置于前侧(图左侧)的角接触球轴承751外圈侧形成的开口794,另外,润滑脂补给路793c连通对应配置于后侧(图中央)的角接触球轴承751外圈侧形成的开口795。由此,从润滑脂补给单元910补给的润滑脂被独立供给到各轴承751、751、752的外圈侧。开口794、795、796连通在各轴承751、751、752上形成的补给孔,润滑脂介由补给孔独立向轴承空间内部补给。
其次说明润滑脂补给系统900。润滑脂补给系统900从空气源901向润滑脂补给单元910供给空气,将润滑脂补给单元910内的润滑脂向心轴750补给。以下,详细说明构成润滑脂补给系统900的各部件。
在空气源901和润滑脂补给单元910之间设有空气过滤器902、调节器903、电磁阀904及空气用压力传感器905。首先,说明在空气源901和润滑脂补给单元910之间设置的各部件。
空气过滤器902除去从空气源901送出的空气中的尘埃等。通过空气过滤器902的空气被送到调节器903内。
调节器903将从上流送来的空气的压力调节为规定的设定值。通过调节器903形成适当的压力的空气被送到电磁阀904内。
电磁阀904开闭将从空气源901送来的空气向被设置在下流的润滑脂补给单元901侧送出的空气供给路930。该电磁阀904对应从设置在外部的控制器906送来的电流进行开关动作。电磁阀904的开关条件将后述。
空气用压力传感器905设置在电磁阀904的下流侧附近。该空气用压力传感器905介由电磁阀904检测流向润滑脂补给单元910侧的空气压力,作为用于监视的传感器起作用。具体地说,空气用压力传感器905在检测出的压力达到规定的压力以上时向控制器906送出ON信号。由此,空气用压力传感器905将从电磁阀904向润滑脂补给单元910侧流入规定压力以上的空气的情况通知控制器906。
润滑脂补给单元910是向心轴750的各轴承751、751、752补给润滑脂的单元。该润滑脂补给单元910包括:润滑脂用压力传感器911;水平传感器912;内部具有未图示的活塞,且贮存润滑脂的润滑脂罐913;每次以一定量排出润滑脂罐913内的润滑脂的定量排出装置914。
介由图49中所示的空气供给路930从空气源901向润滑脂补给单元910中供给空气。该空气向用于规定量贮存向心轴750补给的润滑脂的容器即润滑脂罐913及定量排出装置914供给。润滑脂罐913中,当空气流入润滑脂罐913内时,利用空气按压设于润滑脂罐913内的活塞,对润滑脂罐913内的润滑脂加压。加压后的润滑脂向定量排出装置914送出,填充在定量排出装置914内。
在定量排出装置914,与润滑脂罐913相同,当电磁阀904ON时,被供给空气,供给的空气按压设于内部的未图示的活塞,每次将一定量的填充在内部的润滑脂向润滑脂补给管940(图49中图示三根)内送出。这三根润滑脂补给管940介由在心轴750上开口的润滑脂补给孔792分别连通润滑脂补给路793a、793b、793c。从定量排出装置914排出的润滑脂介由润滑脂补给管940送到润滑脂补给路793a、793b、793c,向心轴750内部的各轴承751、751、752内部补给润滑脂。
在此,简单说明打开电磁阀904后的动作。当电磁阀904打开时,来自空气源901的空气就向润滑脂罐913及定量排出装置914供给,按压设于润滑脂罐913及定量排出装置914内的各活塞。在该状态下,润滑脂罐913内部的润滑脂成为被加压的状态。而定量排出装置914内的活塞对定量排出装置914内的润滑脂加压,向心轴750进行润滑脂补给。而且,当电磁阀904关闭时,定量排出装置914内的活塞返回原来位置。此时,通过采用可一定时间保持润滑脂罐913内气压的机构,形成润滑脂罐913内的活塞上承受压力的状态,加压后的润滑脂填充到定量排出装置914内。该填充的润滑脂在下次润滑脂补给时使用。以上是随着电磁阀904的开关动作润滑脂罐913及定量排出装置914内的润滑脂的移动的说明。
润滑脂用压力传感器911是检测从润滑脂罐913内向定量排出装置914送出的润滑脂压力的传感器。该润滑脂压力传感器911通过检测该润滑脂压力,监视流入润滑脂补给单元910的空气是否使润滑脂罐914内的活塞正常工作。具体地说,润滑脂用压力传感器911在检测出的压力为规定压力以上时,向控制器906送出ON信号。由此,润滑脂用压力传感器913向控制器906通知规定压力以上的空气从电磁阀904流入润滑脂补给单元910内且润滑脂罐913内的活塞已正常工作的情况。
水平传感器912是用于监视所述润滑脂罐913内的润滑脂残余量的传感器。具体地说,水平传感器912在润滑脂罐913内的润滑脂残余量低于例如润滑脂罐容量的5%以下时,向控制器906送出OFF信号。由此,水平传感器912通知控制器906润滑脂罐913内的润滑脂残余量少,接近补给、维护等时期的情况。
在心轴750上装有用于检测主轴旋转速度的旋转传感器921。旋转传感器921与主轴对向,通过检测形成在主轴上的缝隙、磁铁、突起等检测标志生成对应主轴旋转速度的脉冲信号。检测出的脉冲信号被送到控制器906内。
控制器906是用于总体控制本润滑脂补给系统900的控制器。控制器906可从空气用压力传感器905、润滑脂用压力传感器911、水平传感器912及旋转传感器921接收ON/OFF信息及旋转速度信息,并对应自这些传感器接收的信号控制电磁阀904的开关动作及心轴750的主轴旋转速度等。
另外,在控制器906上连接有显示装置907、存储器908及输入装置909。
该显示装置907显示从控制器906送出的信号,通知用户润滑脂补给系统900的状态。显示装置907显示控制器906内部的判断结果,向用户通知本润滑脂补给系统900的动作状况,或发出警告,引起用户注意。
在存储器908内保存有用于向心轴750补给润滑脂的程序。控制器906每接收到从旋转传感器921送出的旋转速度信息(在本实施方式中每0.8秒接收旋转速度信息),就按照程序进行用于算出润滑脂补给定时的处理。
本实施方式的程序将旋转速度区域分为低速区域、中速区域及高速区域三个区域,在每个旋转速度区域上具有规定的加算值。具体地说,低速区域是心轴750的主轴771的旋转速度为0min-1~12000min-1的区域(包括停止状态),中速区域是心轴750的主轴771的旋转速度大于12000min-1小于或等于18000min-1的区域,高速区域是主轴771的旋转速度大于18000min-1的区域。在此,低速区域以1为加算值,在中速区域以2为加算值,在高速区域以10为加算值。
控制器906按照程序在每次给予主轴771的旋转速度时判断该时刻旋转速度属于哪一旋转速度区域。而且,在存储器908内保存的累计值上增加与对应的旋转速度区域对应的加算值。控制器906在累计值达到规定的上限以上时,向电磁阀904流入规定的电流使电磁阀904构成打开状态,从空气源901向润滑脂补给单元910进行空气供给,将定量排出装置914内的润滑脂向心轴750内的各轴承补给。控制器906在规定的时间后使电磁阀904形成关闭状态,从润滑脂罐913向定量排出装置914进行润滑脂供给。
在此,累计值的上限被设定为例如900000。该值在高速区域的连续运转时是25小时进行补给的值。这决定累计值的上限及高速区域的加算值(10),在主轴的最高旋转速度22000min-1下的轴承破坏时间为100小时,为了安全,将润滑脂补给时间控制在相对于破坏时间20~40%的值时。另外,低速区域的加算值(1)考虑在中速区域和高速区域的边界值18000min-1下的破坏时间为1000小时,当心轴750在低速区域内连续运转时,决定累计值的上限及低速区域的加算值,以在相当于破坏时间25%的250小时补给润滑脂。即,在本实施方式中,只要使润滑脂补给系统900的电源ON,则即使是主轴停止的状态,也在最长250小时时自动补给润滑脂。
输入装置909是用于介由控制器906操作润滑脂补给系统900的输入装置,其由启动按钮、重起按钮、清除按钮等各种按钮构成。用户可介由这些按钮操作润滑脂补给系统900。
其次,参照图51~图55所示的流程图说明本实施方式的润滑脂补给系统900的控制动作。
首先参照图51进行说明。首先,当开始润滑脂补给系统900的动作时,控制器906接收从设于心轴750上的旋转传感器921定期送来的旋转速度信息,并基于该旋转速度信息读取旋转750的主轴771的旋转速度(步骤S31)。
然后,以读取的旋转速度为基础,决定累计值N上累计的加算值,进行累计处理(步骤32)。
图52是显示步骤S32的累计处理内容的流程图。在此,根据检测出的主轴旋转速度对应被分为低速区域、中速区域及高速区域三个区域的旋转速度区域的哪一区域来决定加算值。
首先,在步骤41中判断检测出的主轴旋转速度是否为低速区域(在此为包括0的12000min-1以下的区域)。然后,如检测出的主轴旋转速度为低速区域,则累计值N加1,结束累计处理(步骤S42)。
而在检测出的主轴旋转速度不是低速区域时,移至步骤S43,判断检测出的主轴旋转速度是否为中速区域(在此为大于12000min-1等于或小于18000min-1的区域)。然后,如检测出的主轴旋转速度为中速区域,则累计值N加2,结束累计处理(步骤S44)。
另外,如检测出的主轴旋转速度不是中速区域,则判断主轴旋转速度处于高速区域,累计值N加10,结束累计处理(步骤S45)。
再次返回图51进行说明。当在步骤S32结束累计处理时,控制器906判断累计值N是否小于规定值,例如是否小于9000000(步骤S33)。在此,在累计值小于规定值时,返回步骤S31,规定时间后再次读入旋转速度,由步骤S32进行累计处理。
而在累计值等于或大于规定值在此即900000时,判断为润滑脂补给定时,移至步骤S34。
首先,在步骤S34中,控制器906将累计值N清除,返回0。然后,在步骤S35中,控制器906将规定的电流流入电磁阀904,使电磁阀904进行打开动作(步骤S35)。由此,介由电磁阀904将空气向润滑脂补给单元910供给,压下润滑脂补给单元910内的定量排出装置914内的活塞。由此,定量排出装置914内的润滑脂被补给到心轴750内部的各滚动轴承的轴承空间内。同时,控制器906在设于内部的计数润滑脂注入次数的润滑脂注入计数器的累计值上加1。然后,在电磁阀904在规定时间后形成关闭状态时,定量排出装置914内的活塞返回初期位置,同时,从润滑脂罐913向定量排出装置914内供给下次供给用润滑脂。
在此,当电磁阀904打开时,控制器906在步骤S36、S37及S38中确认来自空气用压力传感器905、润滑脂用压力传感器911、及水平传感器912的ON·OFF信号的有无,检查润滑脂补给是否正常进行。以下按每个检查动作进行说明。
图53是用于说明基于空气用压力传感器905的空气压力检查动作的流程图。
首先,控制器906确认是否从空气用压力传感器905接收了ON信号(步骤S51)。在此,当空气用压力传感器905为ON,即空气用压力传感器905的测定空气压力为规定值以上时,则判断供给了正常的空气压力,移至步骤S52,将空气用压力传感器905的OFF次数的计数置0,结束检查。
而当空气用压力传感器905为OFF,即空气用压力传感器905的测定空气压力比规定值小时,控制器906判断未供给正常的空气压力,将空气用压力传感器905的OFF次数的计数加1(步骤S53)。
然后,由步骤S54判断空气用压力传感器905的OFF次数是否为三次。空气用压力传感器905的OFF次数表示再三尝试失败的计数,如计数为两次以下,则移至步骤S35,再次使电磁阀904打开动作。
另一方面,当空气用压力传感器905的计数为三次时,表示尝试三次电磁阀904的开动作,压力也还不到规定值,判断产生异常。在步骤S55中,在显示装置907上显示“警报1”。在此,显示的“警报1”例如显示“确认!空气压力不足。请确认空气压力。”,催促用户确认调节器903的设定空气压是否合适,或空气供给路930上有无异常等。
然后,在步骤S56中,控制器906控制心轴750的主轴771的最高旋转速度的设定,使旋转速度降低,使其以中速区域(大于12000min-1小于或等于18000min-1的区域)的旋转速度、例如15000min-1旋转。即,即使在初期状态将最高旋转速度设为例如22000min-1的情况下,也要将最高旋转速度控制在15000min-1,控制心轴750的主轴771使其不以该速度以上的旋转速度旋转。
由此进行控制,使得不易因未补给润滑脂引起的润滑脂不足而产生轴承烧结等。在此,也可以将旋转速度的上限控制在中速区域的最大值18000min-1。
在该状态后待机,直至用户在步骤S57进行某种处理,按压输入装置909中的重起按钮。当按压该重起按钮时,控制器906将在显示装置907上显示的警报1的显示清除(步骤S58),再将空气用压力传感器905的OFF次数设为0(步骤S59),解除步骤S56设定的旋转速度限制(步骤S60),返回步骤S35,再次使电磁阀904进行开动作。
以上说明了空气用压力传感器905的检查动作。
其次,说明润滑脂用压力传感器911的润滑脂压力检查动作。图54是说明润滑脂用压力传感器911的检查动作的流程图。
首先,控制器906确认是否从润滑脂用压力传感器911接收了ON信号(步骤S61)。在此,当润滑脂用压力传感器911为ON,即润滑脂用压力传感器911的压力为规定值以上时,判断润滑脂罐913内的活塞正常工作,直接结束检查。
另一方面,当润滑脂用压力传感器911为OFF,即润滑脂用压力传感器911的压力比规定值小时,判断润滑脂罐913内的活塞未正常工作,未向定量排出装置914供给润滑脂,在步骤S62在显示装置907上显示“警报2”。
在此,显示的“警报2”例如显示“异常!润滑脂罐压力不足,请紧急联络修理员。将旋转速度的上限控制在15000min-1”,催促用户进行紧急处理。
然后,在步骤S63中,控制器906控制心轴750的主轴771的最高旋转速度的设定,使旋转速度降低,使其以中速区域(大于12000min-1小于或等于18000min-1的区域)的旋转速度、例如15000min-1旋转。即,即使在初期状态将最高旋转速度设为例如22000min-1时,也要将最高旋转速度控制在15000min-1,控制心轴750的主轴771不以该速度以上的旋转速度旋转。
由此进行控制,使得不易因未补给润滑脂引起的润滑脂不足而产生轴承烧结等。在此,也可以将旋转速度的上限控制在中速区域的最大值18000min-1。
在该状态后待机,直至用户在步骤S64进行某种处理并按压输入装置909中的警报解除按钮。当按压该警报解除按钮时,控制器906在步骤S65将在显示装置907上显示的警报2的显示清除(在显示有警报3、4时也同时清除),将润滑脂注入次数计数置0(步骤S66),解除步骤S63设定的旋转速度限制(步骤S67),结束润滑脂用压力传感器911的检查动作。
其次说明水平传感器912的检查动作。图55是说明水平传感器912的检查动作的流程图。
首先,控制器906确认是否从水平传感器912接收了OFF信号(步骤S71)。在此,如水平传感器912为ON状态,则判断润滑脂罐913内的润滑脂残余量为充分的量(在此为润滑脂罐容量的5%以上),直接结束水平检查动作。
而当水平传感器912为OFF时,判断润滑脂罐913内的润滑脂残余量不足润滑脂罐容量的5%,接近润滑脂补给单元及主轴心轴的维护定时,在步骤S72在显示装置907显示“警报3”。
在此,显示的“警报3”显示例如“注意!接近补给单元、心轴的维护时期,请联络修理员”,催促用户进行维修。
然后,对润滑脂注入次数计数加1(步骤S73),确认计数,判断之前的润滑脂注入是否少于30次(步骤S74)。在此,如润滑脂注入次数少于30次,则没有问题,结束水平检查。
另一方面,如润滑脂注入次数为30次,则判断必须马上进行润滑脂补给单元910及心轴750的维修,由步骤S75在显示装置907上显示“警报4”。
在此,显示的“警报4”例如显示“警告!必须进行补给单元、心轴的维修。请迅速联系修理员。将旋转速度的上限限制在15000min-1”,强烈催促用户进行维修。
在步骤S76中,控制器906控制心轴750的主轴771的最高旋转速度的设定,使旋转速度降低,使其以中速区域(大于12000min-1且小于或等于18000min-1的区域)的旋转速度、例如15000min-1旋转。即,即使在初期状态将最高旋转速度设为例如22000min-1时,也要将最高旋转速度控制在15000min-1,控制心轴750的主轴771使其不以该速度以上的旋转速度旋转。
由此,即使润滑脂罐913内的润滑脂残余量变少时,也可以进行控制,通过降低旋转速度来延长润滑脂补给时间跨度,抑制润滑脂的消耗量,使得不容易因润滑脂不足产生轴承烧结等。在此,也可以将旋转速度的上限控制在中速区域的最大值18000min-1。
在变更主轴771的旋转速度后,移至图54的步骤S64,之后在结束维修后,进行向步骤S64移行的动作,恢复正常状态。
控制器906在步骤S36、S37及S38中确认来自空气用压力传感器905、润滑脂用压力传感器911及水平传感器912的ON·OFF信号的有无,进行是否正常进行了润滑脂补给的检查,当确认向心轴750补给了润滑脂时,从电磁阀打开动作起在规定的时间后关闭电磁阀,返回步骤S31,重启累计值的累计动作。
本实施方式中,通过反复进行以上的动作进行向心轴750的断续的润滑脂补给。
如上所述,根据本实施方式,每隔规定时间读取主轴的旋转速度,旋转速度区域对应旋转速度被分为低速区域、中速区域、高速区域三个区域,将对应这些区域的加算值加在累计值上。而且,仅在累计值达到规定值以上时,向心轴750进行追加润滑脂补给。
因此,可对应心轴750的旋转速度即润滑脂的劣化状态恰当地补给润滑脂。另外,控制器906即使在主轴未旋转时,也可以通过对累计值加1来增加累计值。由此,即使主轴771处于非旋转状态,也可以确定进行润滑脂补给的最大时间长度。因此,即使旋转停止时,只要电源ON(导通),也可以在最大时间长度时补给润滑脂,故即使为停止→加速→恒速→减速→停止的循环,也可以总是补给稳定的润滑脂。
另外,根据本实施方式,设置空气用压力传感器905及润滑脂用压力传感器911,并对应这些空气用压力传感器905、润滑脂用压力传感器911的检测状态在显示装置907上显示适当的警报,故即使用户未特别留意维修时期,也可以在适当定时对用户进行适当的提醒,可将润滑脂补给系统900总是保持在正常的状态。由此,可将有可能因维修不足引起的追加润滑脂欠缺等产生的轴承破损防患于未然。
通过将累计值的清除次数累计,可推定润滑脂罐内润滑脂的残余量,也可以在显示装置907上显示润滑脂残余量,可预测维修的时期。
另外,根据本实施方式,对应主轴的旋转状态及异常检测的水平,将主轴的旋转速度从回落到高速区域之下一旋转速度区域中的旋转速度。即,在高速区域旋转时,回落到作为下一速度区域即中速区域的旋转速度。由此,即使润滑脂罐913内的润滑脂残余量少时,也可以通过将旋转速度降低来延长润滑脂补给时间跨度,抑制润滑脂消耗量,进行控制使得不容易因润滑脂不足而产生轴承烧结等,可降低该烧结产生的可能性。
在本实施方式中,加算值在高速区域为10,在中速区域为2,在低速区域为1,但不限于此,可对应主轴及轴承的使用状态设定适当消耗的值。另外,对累计值的最大值,也可以考虑使用状态或耐久性等而设定为所希望的值。
在本实施方式中,将旋转速度区域分为三个阶段,设定加算值,但不限于此,也可以根据状况适宜设定旋转速度区域的分割数。例如,对使用中旋转速度变化大的,可考虑通过增加分割数使进行适应实际的润滑脂劣化状况的润滑脂补给变得容易。
在本实施方式中,使用了利用空气压力进行润滑脂补给的润滑脂供给单元910,但不限于此,也可以使用空气驱动以外的润滑脂补给单元在与本实施方式相同的润滑脂补给定时进行润滑脂补给。
在本实施方式中,例示了心轴750进行了关于润滑脂补给的说明,但不限于此,也可以适用于其它工作设备主轴用心轴、电机用主轴心轴等。
另外,在本实施方式中,以每隔0.8秒算出旋转速度进行了说明,但不限于此,也可以根据情况以任意时间间隔进行旋转速度的运算。
如上所述,根据第三十~三十三实施方式的润滑脂补给装置、使用了润滑脂补给装置的主轴装置、润滑脂补给方法及润滑脂补给程序,可将润滑脂搅拌阻抗产生的影响抑制到最小限度,同时谋求轴承的长寿命化。
根据所述实施方式,由于对应轴的旋转速度控制补给追加润滑脂的补给定时,故可以对应滚动轴承使用频度的间隔适当地补给润滑脂。另外,与以一定定时补给润滑脂的情况相比,可避免无效润滑脂补给,并减少润滑脂补给次数。因此,可清除过剩的润滑脂的补给,而以最优的间隔补给润滑脂,可将轴承的烧结等防患于未然,且使轴承温度保持稳定。
另外,根据所述实施方式,无论润滑脂的补给方向为径向,或为轴向均可以同样适用。
根据所述实施方式,由于对应旋转速度设定加算值,对应实测的旋转速度累计加算值,在累计值达到规定值以上时,补给润滑脂,故可以以对应滚动轴承的使用频度的间隔适当地补给润滑脂。另外,与以一定定时补给润滑脂的情况相比,可避免无效的润滑脂补给,减少润滑脂补给次数。因此,可不补给过剩的润滑脂,而以最优的间隔补给润滑脂,可将轴承的烧结等防患于未然,且使轴承温度保持稳定。
根据所述实施方式,所述累计值在润滑脂补给时清除,并再次开始累计值的累计。因此,一旦开始工作,直至有意地停止,均根据所述算法进行润滑脂补给,故用户可不关注润滑脂补给定时,可消减用户的工作。
根据所述实施方式,通过累计所述累计值的清除次数,可知道进行了几次润滑脂补给。因此,可把握润滑脂补给装置内的润滑脂残余量,可预测维修时间。
根据所述实施方式,所述轴停止时将加算值设为0,不进行累计。因此,可避免在长时间不使用轴承装置时补给润滑脂等情况的产生。
根据所述实施方式,在所述润滑脂补给装置内的润滑脂残余量达到规定值以下时,将所述轴的旋转速度控制为规定的旋转速度以下。因此,在润滑脂残余量减少,必须进行维修时,将所述轴的旋转速度控制为规定旋转速度以下。由此,在进行维修,且向润滑脂补给装置补充润滑脂之前,通过降低旋转速度来自然延长润滑脂补给间隔。因此,可以较长时间补给少的润滑脂,可将在必须进行维修等时,轴以高的旋转速度旋转而使轴承烧结等故障的产生防患于未然。
根据所述实施方式,所述规定的旋转速度位于所述多个区域的最高旋转速度区域之下一旋转速度区域中。这样,在将所述轴的旋转速度控制为规定旋转速度以下的控制中,将在最高旋转速度区域旋转的主轴的旋转速度降至下一旋转速度区域的控制是最有效的。即,通过将在最高旋转速度区域旋转的轴的旋转速度降低,可抑制润滑脂的消耗量,将轴承烧结等故障的产生防患于未然。
另外,在第三十~三十三实施方式中,在心轴的主轴上设置旋转传感器,检测主轴的旋转速度,控制润滑脂补给定时,但只要是具有向滚动轴承的内部补给润滑脂的润滑脂补给机构的润滑脂补给装置,则可以设置检测滚动轴承的内圈或外圈中任一旋转圈的旋转速度的旋转传感器,通过控制装置对应旋转圈的旋转速度控制润滑脂补给定时。
第三十四实施方式
以下,参照图56~图60详细说明本发明第三十四实施方式的润滑脂补给装置及主轴装置。
如图56所示,构成本实施方式的润滑脂补给装置(或润滑脂补给机构)的润滑脂供给装置1010中,在来自进气口的空气配管1011的中途设有电磁阀1012。另外,空气配管1011a的一侧端部介由阻抗机构1012a连接在贮存向轴承1013供给的润滑脂Gr的润滑脂罐1014上。另外,在润滑脂罐1014内配置有向润滑脂罐1014内的润滑脂施加压力的罐内活塞1015。
另一方面,在来自电磁阀1012的空气配管1011b和从润滑脂罐1014向轴承1013供给润滑脂的润滑脂配管1025之间配置有机械式定量型活塞泵1019。而且,利用润滑脂配管1017a连接润滑脂罐1014和机械式定量型活塞泵1019。
在润滑脂罐1014的罐内活塞1015周边的槽部分1016上与润滑脂罐1014的内面对向装有磁铁1017及活塞环或O型密封环1016a。另外,在润滑脂罐1014的外侧装有水平传感器1018a。在连接润滑脂罐1014和机械式定量型活塞泵1019的润滑脂配管1017a上设有压力传感器1018b。
如图57所示,所述结构的润滑脂罐1014随着润滑脂供给装置1010使用时间(工作次数)的推延,从机械式定量型活塞泵排出润滑脂,消耗润滑脂罐1014内的润滑脂Gr。即,罐1014内的活塞向底面方向前进。
而且,在罐内活塞1015到达水平传感器1018a设定值的高度后,由润滑脂罐1014内的罐内活塞1015的磁铁1017使水平传感器1018a反应。电感知水平传感器1018a的反应,并向心轴运转装置输出,从而通知周围润滑脂Gr的残余量少的情况。
另一方面,为监视润滑脂的加压状态而设置的压力传感器1018b如下起作用。
如图58所示,向润滑脂罐1014内供给空气,向罐内活塞1015施加压力,而向润滑脂施加压力。当向润滑脂施加一定的压力时,监视润滑脂压力的压力传感器1018b反应。电检测压力传感器1018b的压力,并向心轴运转装置输出,向周围通知从润滑脂罐1014向机械式定量型活塞泵1019输送了润滑脂的情况(参照图56)。
在从润滑脂罐1014向机械式定量型活塞泵1019运送润滑脂的途中存在异常时,由压力传感器1018b检知,并向心轴运转装置输出该信号,向周围通知未从机械式定量型活塞泵1019向心轴内排出润滑脂的情况。
另外,阻抗机构1012a是石墨或烧结材料等,其结构形成在电磁阀1012关闭后以一定时间对润滑脂罐内活塞1015施加压力。图66是表示在阻抗机构1012a使用石墨时的罐内压力的曲线图。由于润滑脂的残余量使润滑脂罐内的空气体积变化,故压力上升的时间有变化。但是,在使电磁阀1013OFF后,润滑脂罐1014内部保持压力,在电磁阀1013OFF时将润滑脂罐1014内的润滑脂Gr一定量地向机械定量型活塞泵1019供给。另外,也可以使用单向阀或调速器等取代阻抗机构1012a。
图59及图60是本发明润滑脂补给装置的电路图。如图59所示,从空气源1020通过空气滤清器1021及调节器1022将空气配管1011连接在电磁阀1012上。另外,空气配管1011介由电磁阀1012延伸到空气用压力传感器1023上。从空气用压力传感器1023介由空气配管1011a连接到润滑脂供给装置1010上。润滑脂供给装置1010具有润滑脂用压力传感器1018b及水平传感器1018a,其通过润滑脂配管1025连接在具有旋转传感器1024a的心轴1024上。顺控器1030监视电磁阀1012和各传感器的动作。
图60是表示相对于电磁阀1012动作的各传感器的检知动作的图示。下面说明润滑脂供给装置1010的动作。
首先,将电磁阀1012打开(ON),向润滑脂供给装置1010供给空气,机械式定量型活塞泵1019的活塞1019a工作,向连接在心轴1024上的配管1025内排出润滑脂。
其次,将电磁阀1012关闭(OFF)。在关闭的同时,机械式定量型活塞泵内的活塞还原,此时,由于润滑脂罐内的润滑脂被加压,故从润滑脂罐向机械式定量型活塞泵填充润滑脂。通过反复进行所述动作,润滑脂的残余量减少。在电磁阀1012变为关闭的前后一定时间之间监视润滑脂压力传感器1018b的动作。这是为了确认润滑脂罐1014内的润滑脂是否被向机械式定量型活塞泵1019内运送。
在润滑脂压力传感器1018不反应时,顺控器1030检知润滑脂压力传感器1018b不反应的情况,控制心轴1024的最高旋转速度。由于使用润滑脂润滑,故不必马上停止,只要控制在即使不补给润滑脂也具有寿命的旋转速度以下即可使用。当润滑脂残余量变为水平传感器1018a和安装在润滑脂罐内活塞1015内的磁铁1017相同水准的位置时,水平传感器1018a反应。顺控器1039检知这一点,控制心轴1024的最高旋转速度。
另外,关于使润滑脂供给装置1010工作的空气,在未供给空气的情况下,空气用压力传感器1023反应,顺控器检知这一点,控制心轴1024的旋转速度。空气用压力传感器1023的监视时间(图60的T2、T3)只要在电磁阀开(图60的T1)的时间内则何时都可以。
在润滑脂罐1014上未设置检查润滑脂残余状态的水平传感器1018时,既使润滑脂的残余量为0cc,心轴1024仍高速旋转,而使心轴内轴承1013上产生损伤。但是,通过在润滑脂罐1014内设置水平传感器1018a,在润滑脂的残余量少时,通过检查水平传感器1018a,无论是否向润滑脂罐1014内补充润滑脂,均可以进行不损伤心轴内轴承1013的旋转速度的旋转,可防止轴承1013的损伤。
另外,在不向机械式定量型活塞泵1019补充润滑脂时,不从机械式定量型活塞泵1019排出润滑脂,高速旋转的轴承1013会产生损伤。但是,通过利用润滑脂压力传感器1018a监视润滑脂的运送状况,可在进行高速旋转的轴承1013损伤产生前发现润滑脂供给装置1010的不良状况,防止轴承1013的损伤。
第三十五实施方式
其次,基于图61说明第三十五实施方式。与第三十四实施方式相同的部件使用相同的符号,省略详细的说明。与第三十四实施方式不同的点是,向润滑脂罐1014和机械式定量型活塞泵1019供给的空气利用了不同系统。
即,向润滑脂罐1014供给空气的阀是电磁阀1012,而在此之外还设置向机械式定量型活塞泵1019供给空气的电磁阀1029,即设置两个电磁阀。
此时的动作是在机械式定量型活塞泵的电磁阀1029OFF(关闭)后数秒~数分钟后润滑脂罐的电磁阀1012OFF(关闭)。即使是这样构成的润滑脂供给装置,也可以得到相同的效果。此时,不需要图56所示的阻抗机构1012a。
图62是图61所示的润滑脂补给装置的电路图。如图61~图62所示,从空气源通过空气滤清器1021及调节器1022的空气配管连接在电磁阀1012、1029上。来自第二电磁阀1029的空气配管介由第二电磁阀1029延伸到压力传感器(监视空气)1023上,并连接在润滑脂供给装置1010的机械式定量型活塞泵1019上。而来自第一电磁阀1012的空气配管介由第一电磁阀1012连接在润滑脂供给装置1010的润滑脂罐1014上。
图63是图62所示的润滑脂补给装置的控制方法的图示。如图61~图63所示,将第二电磁阀1029打开,机械式定量型活塞泵1019的活塞1019a工作,排出润滑脂。然后,第一电磁阀1012打开,对润滑脂罐1014内的活塞1015加压。
其次,将第二电磁阀1029关闭。在关闭的同时,机械式定量型活塞泵1019的活塞1019a还原,从润滑脂罐1014向机械式定量型活塞泵1019填充润滑脂。在机械式定量型活塞泵1019内填充润滑脂后,将第一电磁阀1012关闭。
第三十六实施方式
图64、65表示本发明第三十六实施方式的润滑脂补给装置的电路图和控制方法。在本实施方式中,将空气的第二压力传感器(监视空气用)1026连接在介由电磁阀1012的配管上。其它的结构与第三十五实施方式的润滑脂补给装置相同。这样构成的润滑脂补给装置,也可以得到相同的效果。
另外,所述结构例仅仅是示例,可进行各种变形变更。例如,在第三十四、三十五实施方式中,润滑脂罐1012内的活塞1015使用了磁铁,但只要是传感反应的,则也可以发送电信号等,使水平传感器1019a反应。另外,水平传感器1018a即可是相对于活塞1015的动作机械性反应的传感器,也可以是电反应的传感器。
另外,上述说明了检知润滑脂罐内的活塞1015动作的水平传感器1018a被设置在罐外的例子,但也可以在罐内设置。在第三十四、三十五实施方式中说明了在润滑脂罐内的活塞1015上安装磁铁1017,并在润滑脂罐1014上安装水平传感器1018a的方式,但也可以在活塞1015上安装水平传感器,并在润滑脂罐1014上安装磁铁1017或使水平传感器1018a反应的物质。
另外,设置监视润滑脂加压状态的润滑脂压力传感器1018b的位置只要是润滑脂罐1014内的贮存润滑脂,且润滑脂罐用活塞1015不滑动的位置,则无论什么位置均可以得到相同的测定效果。另外,无论相对于润滑脂压力变化是机械反应还是电反应的传感器,都可得到效果。另外,前述是使用空气在润滑脂罐1014内的活塞1015上施加压力,但也可以使用电机或机械式装置等对润滑脂罐1014内的活塞1015加压。
如上所述,根据第三十四~三十六实施方式的润滑脂补给装置及主轴装置,通过在贮存润滑脂供给装置的润滑脂的润滑脂罐上安装传感器,不会在轴承上产生润滑不良,轴承上不会产生烧结。因此,可实现轴承的长寿命化。
根据所述实施方式,在润滑脂供给装置的贮存润滑脂的润滑脂罐上安装水平传感器,并在对润滑脂罐内的润滑脂加压的活塞上埋入磁铁。通过在润滑脂罐部安装水平传感器,监视活塞的位置,在润滑脂的残余量减少后,则产生警报,将润滑脂的残余量少的情况通知周围。由此,在轴承上不产生润滑不良,在轴承上不产生烧结。
另外,根据所述实施方式,在连接润滑脂罐和机械式定量型活塞泵的润滑脂配管上设置压力传感器,监视润滑脂的加压状况。该监视监视是否向机械式定量型活塞泵运送润滑脂。在润滑脂配管内的润滑脂未被加压时,压力传感器检知该状态,产生警报。由此,将在配管内的润滑脂上未产生压力、未向机械式定量型活塞泵内补充润滑脂的情况通知周围。由此,在轴承上不会产生润滑不良,在轴承上不引起烧结。
以下,参照图67~图76详细说明本发明第三十七~第四十三实施方式的润滑脂补给装置(或润滑脂补给机构)。另外,在第三十八~四十三的各实施方式中,对具有与第三十七实施方式说明的部件等相同的结构·作用的部件等在图中使用同一符号或相当的符号,简化或省略其说明。
第三十七实施方式
如图67所示,第三十七实施方式的润滑脂补给装置(润滑脂补给机构)1110由润滑脂罐1111、机械式定量型活塞泵即润滑脂定量排出机构1112、润滑脂补给用配管1113、喷嘴1114构成,其适用于轴承装置或工作设备或高速电机用主轴装置中。
润滑脂罐1111中,在筒状罐主体1115的内部收纳有罐活塞1116,基端部连通连接压力导入管1117,前端部配置有排出口1118。另外,润滑脂罐1111中,在罐活塞1116和排出口1118之间的空间内封入润滑脂Gr。在润滑脂罐1111上,总是提供或在定量排出活塞1123返回时从压力导入管1117提供数秒~数分钟规定的压力。
排出口1118通过送给管1119与润滑脂定量排出机构1112上具有的驱动缸1120内的定量润滑脂室1121连通连接。
润滑脂定量排出机构1112具有驱动缸1120、定量排出活塞1123、复位弹簧1124、止回阀1125。
驱动缸1120是有底筒状,在前端部形成有排出部1126。另外,驱动缸1120中,排出部126侧形成定量润滑脂室1121,反排出部1126侧即底板1127侧形成空气室1128。从润滑脂罐1111向定量润滑脂室1121内输送润滑脂Gr。
气阀1122是带脱压功能的气阀,在内部具有空气供给阀1122a和脱压阀1122b。一端部通过空气导入管1129连通连接未图示的压缩空气发生源,另一端部通过空气送给管1130连通连接驱动缸1120内的空气室1128。
另外,气阀1122中,通过从外部控制电路供给规定的电流,打开空气供给阀1122a且关闭脱压阀1122b,将加压的压缩空气导入驱动缸1120内的空气室1128内,当遮断电流时,关闭空气供给阀1122a且打开脱压阀1122b,利用脱压阀1122b进行脱压,使空气室1128及空气送给管1130内变为非加压状态。
另外,脱压阀1122b也可以不搭载在气阀1122上,而配置在空气室1128或空气送给管1130上。
定量排出活塞1123在定量润滑脂室1121和空气室1128之间,可沿筒方向在驱动缸1120内反复移动地配置。定量排出活塞1123介由端部卡合在驱动缸1120底板1127上的复位弹簧1124被装入驱动缸1120内。定量排出活塞1123的排出量被设定为0.003~0.12cc。
复位弹簧1124以自然长度安装在定量排出活塞1123上,定量排出活塞1123前进移动时伸长,定量排出活塞1123的前进移动结束后,返回自然长度,从而使定量排出活塞1123后退移动。
止回阀1125连通连接驱动缸1120的排出部1126。止回阀1125中,因定量排出活塞1123在驱动缸1120内前进移动,而压送向定量润滑脂室1121送给的润滑脂Gr时,阀体1131打开排出部1126。止回阀1125连通连接润滑脂补给用配管1113的一端部。
润滑脂补给用配管1113的另一端部与喷嘴1114连通。喷嘴1114配置在构成具有滚动轴承或圆柱滚子轴承等的主轴装置的轴承装置1135的侧部。
如图68所示,在驱动缸1120的内壁间隔予定的距离形成两个活塞制动器1132、1133。在两个活塞制动器1132、1133中底板1127侧配置的一活塞制动器1132具有如下功能,设定在空气室1128内的压缩空气消失、使定量排出活塞1123利用复位弹簧1124向复动侧后退移动时的后端位置a1。
在排出部1126侧配置的另一活塞制动器1133具有如下功能,设定通过将压缩空气导入空气室1128内、定量排出活塞1123向往动侧前进移动时的前端位置a2。
其次,通过图69及70说明第三十七实施方式的润滑脂补给装置(润滑脂补给机构)1110的动作。如图69所示,在润滑脂排出前的状态下,由于气阀1122闭阀,故定量排出活塞1123位于后端位置a1,止回阀1125的阀体1131封闭排出部1126。
如图70所示,通过通电使气阀1122开阀。这样,压缩空气导入空气室1128内,故定量排出活塞1123从后端位置a1前进移动至前端位置a2,贮存于定量润滑脂室1121内的规定量的润滑脂Gr被送到止回阀1125。
因此,止回阀1125的阀体1131开放排出部1126,通过润滑脂补给用配管1113从喷嘴1114排出润滑脂Gr,向轴承装置1135的轴承空间内供给规定量的润滑脂Gr。当排出结束后,止回阀1125的阀体1131再次将排出部1126封闭。气阀1122在开阀后通电被遮断,再次闭阀。
而且,气阀1122闭阀,经脱压定量润滑脂室1121内及空气室1128内的压力降低,定量排出活塞1123从前端位置a2后退移动至后端位置a1。此时,通过从压力导入管1117导入规定的压力,将润滑脂罐1111内的润滑脂Gr送给到驱动缸1120内的定量润滑脂室1121内,恢复图69所示的状态,之后,反复进行所述动作。
如上所述,在第三十七实施方式的润滑脂补给装置1110中,与对气阀1122的通电时间无关反复进行下述动作,仅通过润滑脂补给用配管1113向喷嘴1114送给临时存贮于定量润滑脂室1121的规定量的润滑脂Gr,遮断向气阀1122的通电,利用脱压阀1122b将空气室1128及空气送给管1130内脱压,在定量润滑脂室1121内的压力降低后,将新的润滑脂Gr向定量润滑脂室1121送给的动作。
由此,由于润滑脂补给用配管1113的润滑脂Gr总是不承受到压力,故可防止分油,同时,可总是向轴承空间供给微量的定量润滑脂Gr。
根据第三十七实施方式的润滑脂补给装置1110,以予定的量收纳从润滑脂罐1111向驱动缸1120的定量润滑脂室1121内送给的润滑脂Gr,且介由止回阀1125,通过定量排出活塞1123向润滑脂补给用配管1113排出收纳于定量润滑脂室1121内的定量润滑脂Gr。
因此,由于总是向润滑脂补给用配管1113供给定量的润滑脂Gr,故不会因配管的内径或长度、喷嘴的形状及温度等条件而使润滑脂的排出量变动,可进行稳定的润滑脂Gr的排出。
另外,由于使位于从对润滑脂Gr加压的部分到轴承装置1135的配管内的润滑脂Gr上长时间产生残压的现象减少,故可使润滑脂Gr引起分油的情况减少,配管内存在稠度不同的润滑脂Gr的现象少,可进行润滑脂Gr的定量排出。
由此,通过进行不受配管影响、间歇地排出微量且定量的润滑脂的定量补给,向轴承内部定期补给微量且定量的润滑脂,可提高润滑脂润滑的长寿命化及可靠性。
根据第三十七实施方式的润滑脂补给装置1110,由于润滑脂定量排出机构1112的定量排出活塞1123可在驱动缸1120内往复移动,故可利用定量排出活塞1123的往动,在定量排出活塞1123往动时,排出定量润滑脂室1121内的润滑脂Gr。当排出结束时,止回阀1125关闭。而且,在定量排出活塞1123回动时,从润滑脂罐1111补给新的润滑脂Gr,故可降低配管内残压的产生。
根据第三十七实施方式的润滑脂补给装置1110,由于介由气阀1122向驱动缸1120内供给的空气驱动定量排出活塞1123,故可不使用复杂的结构而构成润滑脂定量排出结构1112。另外,由于使用空气,故加压的机构简单,对泄漏等的对策与采用油脂等时相比,可非常简单地进行。
根据第三十七实施方式的润滑脂补给装置1110,由于利用定量排出活塞1123向润滑脂补给用配管1113内排出设定在0.004~0.1cc范围内的润滑脂Gr,故可进行排出量的微量控制。
根据第三十七实施方式的补给装置,通过进行稳定的润滑脂补给,在轴承装置中使用时,可谋求该轴承装置的长寿命化及可靠性的提高。
根据第三十七实施方式的润滑脂补给装置1110,通过进行稳定的润滑脂补给,在用于工作设备或高速电机用主轴装置中时,可谋求工作设备或高速电机用主轴装置的长寿命化及可靠性的提高。
第三十八实施方式
其次,使用图71说明本发明的第三十八实施方式。
如图71所示,第三十八实施方式的润滑脂补给装置(润滑脂补给机构)1140具有与图67所示的润滑脂补给装置1110相同的结构,但润滑脂补给用配管1141的前端部在构成具有滚动轴承或圆柱滚子轴承等的主轴装置的轴承装置1142中与形成于外圈1143径向的润滑脂补给孔1144连通连接。润滑脂Gr通过排出口1118、润滑脂补给用配管1141、润滑脂补给孔1144送给,通过润滑脂补给孔1144从轴承外径部排向轴承装置1142的轴承空间内。
第三十九实施方式
其次,使用图72(a)、(b)说明本发明的第三十九实施方式。
如图72(a)所示,第三十九实施方式的润滑脂补给装置(润滑脂补给机构)1150中,定量排出活塞1151介由杆1152结合在阀部件1153上,在驱动缸1154内,在定量排出活塞1151和阀部件1153之间形成的活塞制动器1155和阀部件1153组装了复位弹簧1156。
这样的润滑脂补给装置1150为气阀1122的空气供给阀1122a打开,且脱压阀1122b关闭,向空气室1128内导入压缩空气时,抵抗复位弹簧1156使阀部件1153、杆1152、定量排出活塞1151前进移动至前端位置,定量润滑脂室1121内贮存的规定量润滑脂Gr被送到止回阀1125,止回阀1125的阀体1131将排出部1126开放,通过润滑脂补给用配管1113排出润滑脂Gr。当活塞1153的冲程结束时,止回阀1125的阀体1131再次关闭排出部1126,不再使润滑脂排出。
而且,如图72(b)所示,当气阀1122的空气供给阀1122a关闭时,脱压阀1122b打开,空气室1128及空气送给管1130内的加压部脱压,利用复位弹簧1156将阀部件1153、杆1152、定量排出活塞1151后退移动至后端位置,定量润滑脂室1121内及空气室1128内的压力降低。此时,由于润滑脂罐内的润滑脂Gr从压力导入管给予规定的压力,故向驱动缸1154内的定量润滑脂室1121内送给,暂时贮存。
第四十实施方式
其次,使用图73(a)、(b)说明本发明的第四十实施方式。
如图73(a)所示,第四十实施方式的润滑脂补给装置(润滑脂补给机构)1160被用于用于具有容量小的定量润滑脂室1161的情况下,在阀部件1162上结合具有定量排出活塞功能的杆1163,在形成于驱动缸1164内的隔板1165和阀部件1162上组装复位弹簧1166。
这样的润滑脂补给装置1160当气阀1122的空气供给阀1122a打开,且脱压阀1122b,打开向空气室1128内导入压缩空气时,抵抗复位弹簧1156使阀部件1162、杆1163前进移动至前端位置,定量润滑脂室1161内贮存的规定量润滑脂Gr被送到止回阀1125,止回阀1125的阀体1131将排出部1126开放,通过润滑脂补给用配管1113排出润滑脂Gr。此时,贮存于定量润滑脂室1161内的润滑脂Gr被增压而排出,当不再排出时,止回阀1125的阀体1131再次关闭排出部1126。
而且,如图73(b)所示,当气阀1122的空气供给阀1122a关闭时,脱压阀1122b打开,使空气室1128及空气送给管1130内的加压部脱压,利用复位弹簧1166将阀部件1162、杆1163后退移动至后端位置,定量润滑脂室1161内及空气室1128内的压力降低。
第四十一实施方式
其次,使用图74说明本发明的第四十一实施方式。
如图74所示,第四十一实施方式的润滑脂补给装置(润滑脂补给机构)1170中使用图73(a)所示的润滑脂定量排出机构1112,在连通润滑脂罐1111和驱动缸1164内的润滑脂室1161的送给管1119内配置逆流防止机构1171。逆流防止机构1171具有防止在具有定量排出活塞功能的杆1163动作时,润滑脂不从排出部1126排出,而向润滑脂罐111内逆流的功能。
第四十二实施方式
下面,用图75说明本发明的第四十二实施方式。
如图75所示,第四十二实施方式的润滑脂补给装置(润滑脂补给机构)1180中使用图73(a)所示的润滑脂定量排出机构1112,在与润滑脂罐1111的压力导入管1117连接的部分配置单向阀或调速器、节流阀或由烧结材料·石墨等阻抗体形成的阀机构1181,一并地将压力导入管1117和空气供给管1130连通连接在气阀1122上。
在第四十二实施方式的润滑脂补给装置1180中,气阀1122的空气供给阀1122a关闭,且脱压阀1122b打开,按压润滑脂罐1111内的活塞1116的力随着时间减少,在数分钟~数十分钟后,形成不对润滑脂Gr加压的状态,由此,可降低润滑脂Gr的性质变化。
第四十三实施方式
其次,使用图76说明本发明的第四十三实施方式。
如图76所示,第四十三实施方式的润滑脂补给装置(润滑脂补给机构)1190中使用图73(a)所示的润滑脂定量排出机构1112,在连通连接驱动缸1164内空气室1128的空气送给管1130上设置带脱压功能的气阀1191,在连通连接润滑脂罐1111的压力导入管1117上设置气阀1192。
在第四十三实施方式的润滑脂补给装置1190中,通过打开气阀1191的空气供给阀1191a,向空气室1128内导入空气,介由阀部件1162排出润滑脂Gr,然后,打开气阀1192。气阀1191的空气供给阀1191a关闭,且脱压阀1191b打开,使空气送给管1130内脱压,使阀部件1162和杆1163还原。此时,对润滑脂罐111内的活塞1116加压,向定量润滑脂室1161内补充润滑脂Gr。然后,关闭气阀1191的空气供给阀1191a,将空气送给管1130内脱压,然后,在经过数秒~数分钟后,关闭气阀1192,将压力导入管1117内脱压。
实施例6
以下说明本发明的润滑脂补给装置的实施例。
为确认本发明的效果,使用将从润滑脂排出部到轴承装置的润滑脂补给用配管的长度改变的三种润滑脂补给装置,观察润滑脂的排出量。所谓三种润滑脂补给装置是,排出装置1是图116所示的机械驱动泵式装置,排出装置2是图114所示的空气驱动泵式装置,排出装置3是本发明各实施例的定量排出型装置。
润滑脂补给用配管的规格如表4所示。
表4
润滑脂补给用配管 | 4.0×2.2 |
润滑脂补给用配管材料 | 聚四氟乙烯 |
润滑脂补给用配管长度 | 50mm、100mm、500mm、1000mm |
喷嘴直径 | 1.2 |
三种润滑脂补给装置的规格如表5所示,在此,各润滑脂补给装置的可动时间一定。
表5
排出装置1 | 排出装置2 | 排出装置2 |
机械驱动泵型 | 空气驱动泵(阻抗式)型 | 定量排出型 |
齿轮驱动时间:10(s) | 空气供给时间10(s) | 空气供给时间10(s) |
三种润滑脂补给装置的试验结果如表6所示。在此,在各润滑脂补给装置中,在润滑脂补给用配管及喷嘴内预先封入润滑脂,测定从喷嘴排出的润滑脂量。
表6
配管长度(mm) | 装置1.(10-2cc) | 装置2.(10-2cc) | 装置3.(10-2cc) | ||||||
第一次 | 第二次 | 第三次 | 第一次 | 第二次 | 第三次 | 第一次 | 第二次 | 第三次 | |
50 | 5 | 5 | 5 | 6 | 5 | 4 | 5 | 5 | 4.5 |
100 | 5 | 5 | 5 | 2.5 | 2 | 1 | 5 | 5 | 4.5 |
500 | 6 | 10 | 12 | 0.3 | 0.5 | 0.8 | 5 | 4.5 | 5 |
1000 | 10 | 20 | 30 | 0.05 | 0.1 | 0.05 | 5.5 | 5 | 5 |
从表6可知,在排出装置1及排出装置2中,伴随润滑脂补给用配管的长度增长,第一次、第二次、第三次的润滑脂排出量发生大的变动。特别是在排出装置2中,与次数的增加成反比,润滑脂的排出量减少,此时,将形成烧结等轴承寿命致命的损伤的原因。
对此,在相当于本发明各实施方式的排出装置3中,与润滑脂补给用配管的长度无关,第一次、第二次、第三次的润滑脂排出量没有显著变动。
三种润滑脂补给装置的润滑脂排出量的测定结果如图7所示。
图7
装置1 | 装置2 | 装置3 |
当配管增长时,在配管内产生残压。基油分离,排出量不稳定 | 当配管增长时,很大地承受配管的管路摩擦,因配管长度不同引起排出量变化。要使排出量一定,还必须控制加压时间 | 确认可定量排出。 |
所述试验的结果确认了:在相当于本发明各实施方式的排出装置3中,未受到润滑脂补给用配管的长度影响,总是可排出一定量的润滑脂。
实施例7
其次,使用改变从润滑脂排出部到轴承装置的润滑脂补给用配管的长度的三种润滑脂补给装置观察润滑脂的排出量。三种润滑脂补给装置是,排出装置1是图67所示的类型,排出装置2是图72(a)所示的类型,排出装置3是图73(a)所示的类型。
润滑脂补给用配管的规格如表8所示。
表8
润滑脂补给用配管 | 外径4.0,内径2.5(聚四氟乙烯) |
润滑脂补给用配管长度(mm) | 1、2.5、4 |
润滑脂补给用配管前端安装的喷嘴直径 | 1.2 |
试验条件如表9所示。
表9
空气供给压1 | 0.3(MPa) |
空气供给压2(润滑脂罐加压力) | 0.3(MPa)(总是加压) |
阀开放时间 | 3分钟 |
定量排出装置冲程量 | 0.02cc/1冲程 |
三种润滑脂补给装置的试验结果如表10所示。在此,在各润滑脂补给装置中,在润滑脂补给用配管及喷嘴内预先封入润滑脂,测定从喷嘴排出的润滑脂量。
表10
润滑脂配管长度(m) | 装置NO1.(cc) | 装置NO2.(cc) | 装置NO3.(cc) | ||||||
第一次 | 第二次 | 第三次 | 第一次 | 第二次 | 第三次 | 第一次 | 第二次 | 第三次 | |
1 | 0.022 | 0.019 | 0.020 | 0.020 | 0.018 | 0.020 | 0.018 | 0.021 | 0.019 |
2.5 | 0.013 | 0.012 | 0.010 | 0.012 | 0.010 | 0.008 | 0.020 | 0.018 | 0.021 |
4 | 0.005 | 0.005 | 0.006 | 0.006 | 0.007 | 0.005 | 0.020 | 0.020 | 0.019 |
由表10可知,在排出装置1及排出装置2中排出量无大的差异。另外,在排出装置3中,由于是增压排出机构,故即使配管长度长到4m,排出量的变动也很少,可稳定排出定量的润滑脂。
实施例8
然后,使用改变从润滑脂排出部到轴承装置的润滑脂补给用配管的长度的六种润滑脂补给装置观察润滑脂的排出量。
润滑脂补给用配管的规格与表8相同。
试验条件如表11所示。
表11
空气供给压 | 0.3(MPa) |
阀开放时间 | 3分钟 |
机械式定量型活塞泵的冲程量 | 0.02cc/1冲程 |
在六种排出装置中,排出装置4~9如表12~13所示。
表12
润滑脂配管长度(m) | 装置NO4.(cc) | 装置NO5.(cc) | 装置NO6.(cc) | 装置NO7.(cc) | ||||||||
A部:烧结材料 | A部:石墨 | A部:单向阀 | A部:调速器 | |||||||||
第一次 | 第二次 | 第三次 | 第一次 | 第二次 | 第三次 | 第一次 | 第二次 | 第三次 | 第一次 | 第二次 | 第三次 | |
1 | 0.022 | 0.019 | 0.020 | 0.018 | 0.021 | 0.019 | 0.020 | 0.018 | 0.020 | 0.018 | 0.021 | 0.019 |
2.5 | 0.020 | 0.018 | 0.022 | 0.020 | 0.018 | 0.021 | 0.021 | 0.019 | 0.020 | 0.020 | 0.018 | 0.021 |
4 | 0.022 | 0.021 | 0.019 | 0.018 | 0.020 | 0.019 | 0.018 | 0.022 | 0.020 | 0.018 | 0.021 | 0.019 |
表13
润滑脂配管长度(m) | 装置NO8.(cc) | 装置NO9.(cc) | ||||
阀T动作:自阀S闭阀前10秒开2分钟 | ||||||
第一次 | 第二次 | 第三次 | 第一次 | 第二次 | 第三次 | |
1 | 0.022 | 0.022 | 0.019 | 0.015 | 0.012 | 0.002 |
2.5 | 0.018 | 0.018 | 0.018 | 0.013 | 0.011 | 0.001 |
4 | 0.021 | 0.021 | 0.021 | 0.012 | 0.010 | 0.004 |
即,排出装置4是在图75所示的类型中使用利用烧结材料的阻抗体形成的阀机构1181的装置,排出装置5是在图75所示的类型中使用利用石墨的阻抗体形成的阀机构1181的装置,排出装置6是在图75所示的类型中使用单向阀机构1181的装置,排出装置7是在图75所示的类型中使用调速器的阀机构1181的装置,排出装置8是图76所示的类型,排出装置9是在图75所示的类型中设置阀机构1181的装置,排出装置8中,气阀1191称为阀S,压力阀1191称为阀T。
六种润滑脂补给装置的试验结果如表12、表13所示。在此,在各润滑脂补给装置中,在润滑脂补给用配管及喷嘴内预先封入润滑脂,测定从喷嘴排出的润滑脂量。
由表12及表13可知,在排出装置4~7中,在将阀闭合后,在润滑脂罐内的润滑脂也产生压力,故从润滑脂罐向润滑脂定量排出机构补充新的润滑脂。然后,从喷嘴排出定量的润滑脂。但是,在排出装置9中,在将阀闭合的同时,润滑脂罐内的压力释放,故润滑脂罐内的活塞不会对润滑脂加压,不会向润滑脂定量排出机构补充润滑脂。由此,不会随着排出次数增加,排出润滑脂。相反,在排出装置8中,在润滑脂定量排出机构的定量排出活塞返回后,润滑脂罐内仍施加有压力,故可排出定量的润滑脂。
实施例9
使用排出装置4,使用聚四氟乙烯管和聚氨脂管作为润滑脂补给用配管1113,进行比较试验。试验条件如表14所示。
表14
空气供给压 | 0.3(MPa) |
阀开放时间 | 3分钟 |
机械式定量型活塞泵的冲程量 | 0.02cc/1冲程 |
润滑脂补给用配管材质 | 聚四氟乙烯聚氨脂 |
润滑脂补给用配管长度(m) | 1,2,4 |
测定时间 | 在阀开放10分钟后测定 |
试验结果如表15所示。另外,在润滑脂补给用配管及喷嘴内预先封入润滑脂,测定从喷嘴排出的润滑脂量
表15
润滑脂配管长度(m) | 润滑脂补给用配管材质:聚四氟乙烯 | 润滑脂补给用配管材质:聚氨脂 | ||||
第一次 | 第二次 | 第三次 | 第一次 | 第二次 | 第三次 | |
1 | 0.022 | 0.019 | 0.020 | 0.012 | 0.012 | 0.010 |
2.5 | 0.020 | 0.018 | 0.022 | 0.005 | 0.006 | 0.005 |
4 | 0.022 | 0.021 | 0.019 | 0.001 | 0.002 | 0.001 |
由表15可知,相对于聚氨脂管的润滑脂补给用配管,聚四氟乙烯管的润滑脂补给用配管的管路膨胀少,即使配管增长,也可以稳定排出定量的润滑脂。
另外,本发明不限于所述实施例,可以进行适当的变形、改良等。
例如,也可以不在轴承装置的侧部设置喷嘴,从轴承的外圈侧或心轴的套侧与轴承空间内连通配置。
另外,作为向气阀1122、1191输送的介质不限于空气,也可以使用水或对环境无害的气体等,气阀1122、1191的驱动,可用电开关阀,也可以机械式开关阀。或,也可以不使用介质,通过在电机等原动机上结合连杆及曲轴等旋转力变换机构使用外力往复驱动定量排出活塞。
如上所述,根据第三十七~四十三实施方式的润滑脂补给装置,在驱动缸内收纳予定量的从润滑脂罐送给的润滑脂,并介由止回阀利用定量排出活塞将收纳于驱动缸内的定量的润滑脂排向润滑脂补给用配管。
因此,由于总是向润滑脂补给用配管供给定量的润滑脂,故根据配管的内径或长度、喷嘴的形状及温度等条件润滑脂的排出量变动减少,可进行稳定的润滑脂排出。
另外,由于在位于从对润滑脂加压的部分到轴承的配管内的润滑脂上不会长时间产生残压,故润滑脂引起分油的情况少,在配管内存在稠度不同的润滑脂的情况减少,可进行润滑脂的定量排出。因此,可减小配管的影响,通过进行间歇地排出微量且定量的润滑脂的定量补给,可定期地向轴承内部补给微量且定量的润滑脂,谋求润滑脂润滑的长寿命化及可靠性的提高。
根据所述实施方式的润滑脂补给装置,由于机械式定量型活塞泵的定量排出活塞在驱动缸内可往复移动,故可利用定量排出活塞的往复移动在定量排出活塞往动时排出驱动缸内的定量润滑脂。当排出定量润滑脂时,止回阀关闭。而且,在定量排出活塞复动时,从润滑脂罐补给新的润滑脂,故可降低配管内产生残压的现象。
根据所述实施方式的润滑脂补给装置,只要利用介由阀供给到驱动缸内的介质驱动定量排出活塞,则可不使用复杂的机构,构成机械式定量型活塞泵。如使用空气作为介质,则加压的机构被简化,对泄漏等的对策与采用油脂等时相比,可非常简单地进行。
根据所述实施方式的润滑脂补给装置,当在所述定量排出活塞复动时润滑脂罐内的润滑脂向驱动缸加压时,可降低驱动缸内产生的负压,防止润滑脂内产生气泡。
根据所述实施方式的润滑脂补给装置,由于通过定量排出活塞向润滑脂补给用配管内排出设定在0.004~0.1cc范围内的润滑脂,故可进行排出量的微量控制。
根据所述实施方式的润滑脂补给装置,通过使用聚四氟乙烯管,可减少管路膨胀产生的损失,可良好地维持润滑脂的排出量。
根据所述实施方式的润滑脂补给装置,通过进行稳定的润滑脂补给,可谋求轴承装置或工作设备或高速电机用主轴装置的长寿命化及可靠性的提高。
第四十四实施方式
图77是本发明第四十四实施方式的主轴装置1201的图示。该主轴装置1201具有心轴1210、润滑脂供给装置1217、冷却液供给源1218、清洁空气供给源1245。
如图78所示,心轴1210具有外嵌多个滚动轴承1211~1214的套1215和轴通在所述滚动轴承1211~1214的主轴1216。
另外,心轴1210具有设于所述主轴1216上的转子1220及与该转子1220对向设置于套1215a内周面上的定子1221。
在所述套1215a上形成有与定子1221对向的定子冷却用槽1222,在套1215c上形成有与轴承1211~1214对向的轴承冷却用槽1223。
在套1215c上形成有轴心冷却液回收孔1226、清洁空气供给孔1227及润滑脂排出用孔1228。在主轴1216上设有沿其中心轴线方向延伸的冷却通路1229、1230。另外,图78中的符号1231是外圈压盖。
从所述润滑脂供给装置1217送出的润滑脂经由设于套1215a、1215c上的润滑脂通路1241、1224向各滚动轴承1211~1214供给。
另外,从冷却液供给源1218送出的冷却液介由回转接头1232向主轴1216的冷却通路1230内供给。从该冷却液供给源1218送出的冷却液也供给到设于套1215上的定子冷却用槽1222。
如图77所示,从冷却液供给源1218供给到套1215及主轴1216的冷却液被回收到冷却液供给源1218。
另外,从清洁空气供给源1245送出的清洁空气供给到心轴1210的套1215c(参照图78)和轴承供给装置1217。
该主轴装置1201利用从冷却液供给源1218送出的冷却液冷却心轴1210的定子1221。另外,利用该冷却液冷却滚动轴承1211~1214。
另外,该主轴装置1201中,冷却液向主轴1216内部的冷却通路1230供给,且冷却液沿主轴1216的纵向流通,也被供给到冷却通路1229内,故主轴1216也被冷却。
根据该主轴装置1201,在超过dmn1200000这样的区域,不仅定子1221的冷却,滚动轴承1211~1214的冷却也同时进行,故即使滚动轴承1211~1214的发热大,滚动轴承1211~1214也被冷却,可延长润滑脂的寿命,还可以可靠地形成油膜。
另外,由于从外部供给润滑脂,故可利用新的润滑脂持续运行,故与油气润滑或油雾润滑相同,可长寿命化。另外,由于使用润滑脂润滑,故即使在环境这一方面,也是有效果的,可抑制润滑油的喷雾状态化,改善操作环境。
由于油气润滑或油雾润滑的摩擦风音被抑制,故也可以抑制噪声水平。
另外,当不仅温度且运行时的预压负荷也过大时,有时因油膜形成不足,在达到润滑脂寿命前就被烧结,但由于本发明的主轴装置1201同时进行主轴1216的冷却,故可抑制滚动轴承1211~1214的内、外圈的温度差。因此,在使用角接触球轴承作为滚动轴承1211~1214时(定位置预压),由于可抑制预压负荷增加,故效果进一步提高。
在使用圆柱滚子轴承作为滚动轴承1211~1214时,可抑制径向预压(负的间隙),可防止利用润滑脂润滑的早期烧结。进一步可在润滑脂润滑的长寿命化方面得到极大的效果。
第四十五实施方式
图79表示本发明的第四十五实施方式的主轴装置1202。另外,在以下说明中,与所述主轴装置1201(参照图77、78)相同的部分使用同一符号,省略了详细的说明。
该主轴装置1202具有介由回转接头1232向主轴1216的冷却通路1230供给冷却液的第一冷却液供给源1218a和向套1215的定子冷却用槽1222、轴承冷却用槽1223供给冷却液的第二冷却液供给源1218b。
从冷却通路1230排出的冷却液被回收入第一冷却液供给源1218a,从定子冷却用槽1222、轴承冷却用槽1223排出的冷却液被回收入第二冷却液供给源1218b。
该主轴装置1202可分别进行主轴1216和定子1221的冷却液温度管理,可进一步抑制轴承的内轴和外轴的温度差,即,通过将冷却液供给源1218a的冷却液温度设定得比冷却液源1218b的冷却液温度更低,可降低主轴1216的温度,可抑制轴承的预压负荷增加,故进一步提高效果。
第四十六实施方式
图80表示本发明的第四十六实施方式的主轴装置1203。该主轴装置1203将从冷却液供给源1218供给的冷却液介由回转接头1232通过主轴1216的冷却通路1230、1229后,供给到轴承冷却用槽1223、定子冷却用槽1222。
从定子冷却用槽1222排出的冷却液被回收入冷却液供给源1218内。
另外,所述主轴装置1201、1202、1203适合于工作设备主轴用心轴、高速电机用心轴。
第四十七实施方式
图81表示本发明的第四十七实施方式的主轴装置1204。该主轴装置1204将从冷却液供给源1218供给的冷却液向轴侧及套侧供给。
另外,供给到轴侧的冷却液从轴回收,供给到套侧的冷却液从套回收。另外,润滑脂补给装置也可以不是空气驱动装置,而是机械驱动装置,也可以没有清洁空气供给源。
第四十八实施方式
图82表示本发明的第五实施方式的主轴装置1205。该主轴装置1205中,设有两个冷却液供给源1218a、1218b。而且,分别进行这些冷却液供给源1218a、1218b的温度管理。除此之外与图81的主轴装置1204相同。
第四十九实施方式
图83是作为本发明的工作设备用主轴装置的主轴装置1360的图示。该主轴装置1360中,在主轴套1361内使用带外圈的角接触球轴承1300及补给孔在单侧设一个的圆柱滚子轴承1310支承主轴1371。另外,图83的主轴装置为便于例示,使用了不同种类的轴承,但也可以仅由相同种类的轴承构成。
主轴套1361具有套主体1362、内嵌固定在套主体1362前端(图中左侧)的前侧轴承套1363、内嵌固定在套主体1362后侧(图中右侧)的后侧轴承套1364。在前侧轴承套1363的端部设有外圈压件1365和内圈压件1366,在外圈压件1365和内圈压件1366之间形成有迷宫。主轴套1361的后端面被罩1370覆盖。
主轴1371被内嵌在外嵌于前侧轴承套1363上的两个滚动轴承1300、1300和外嵌在后侧轴承套1364上的一个圆柱滚子轴承1310上,从而由主轴套1361旋转自如地支承。在两个滚动轴承1300、1300的外圈间配置有外圈隔圈1380,在内圈间配置有内圈隔圈1376。
在主轴1371轴向的大致中央部外嵌固定有转子1386。在转子1386的外周面侧距离规定的距离同轴配置有定子1387。定子1387介由配置于定子1387外周面侧的定子固定部件1388被固定在套主体1362上。在套主体1362和定子固定部件1388之间在沿主轴1371的周向的方向形成有多个槽1378。在该多个槽1378内流动定子1387的冷却用制冷剂。
同样,在套主体1362和前侧轴承套1363之间,在与角接触球轴承1300外周侧接触的部位形成有流动套及轴承冷却用制冷剂的多个槽1377。
在该主轴套1361的后端面,沿周向开设供给用于向各支承1300、1300、1310进行润滑脂供给的润滑脂的三个润滑脂供给口1392(图83中仅显示一个)。这三个润滑脂供给口1392分别连通形成于套主体1362、前侧轴承套1363及后侧轴承套1364内的润滑脂供给路1393a、1393b、1393c(图83中为了说明方便,在同一剖面图示各润滑脂供给路1393a、1393b、1393c)。由此,本实施方式的主轴装置1360可从设于外部的润滑脂供给装置1390介由润滑脂供给管1391向主轴套1361内供给润滑脂。
润滑脂供给路1393a连通对应单列圆柱滚子轴承1310外圈侧形成的开口1396,润滑脂供给路1393b连通对应配置于前侧(图中左侧)的角接触球轴承1300外圈侧形成的开口1394,另外,润滑脂供给路1393c连通对应配置于后侧(图中央)的角接触球轴承1300外圈侧形成的开口1395。由此,从润滑脂供给装置供给的润滑脂独立地供给到各轴承1300、1300、1310。开口1394、1395、1396连通补给孔,润滑脂介由补给孔独立向轴承空间内部供给。
润滑脂补给装置1390可对各轴承1300、1300、1310独立供给润滑脂。即,润滑脂补给装置1390以适当的定时(间歇地或定期地)向每个轴承1300、1300、1310进行润滑脂注入,一次补给量为0.004cc~0.1cc。补给的润滑脂伴随轴承1300内部的滚珠及轴承1310内部的滚子的滚动,润入轴承1300及1310内部整体,补给不足的润滑脂。在此,在使用角接触球轴承时,一次润滑脂补给量最好为0.01cc~0.03cc,另外,在使用圆柱滚子轴承时,一次润滑脂的补给量最好为0.005cc~0.02cc。通过进行以上所示范围内的润滑脂注入,可防止润滑脂劣化或油膜形成不足引起的异常升温的产生及轴承破损,同时,抑制润滑脂补给时的温度脉动,防止安装各轴承1300、1300、1310的主轴装置的轴精度劣化。
实施例10
为确立润滑脂供给心轴的最优规格,实施了用于进行以下验证的要素试验。
(1)验证基于润滑脂的量的耐久寿命
(2)验证基于运行时轴承温度的耐久寿命
(3)验证运行时预压负荷和耐久寿命
(4)验证一次的补给量
通过由所述要素试验(1)、(2)、(3)测定直至烧结的经过时间验证供给量、温度、预压负荷。
试验条件如下所示。
试验轴承:NSK制轴承65BNR10HTDB相当于P4(相当于7013的高速轴承)
旋转速度:22000min-2
润滑:MTE润滑脂(NSK制)
预压形式:定压预压
驱动方式:带驱动
试验构造:使用图84所示的试验机1240。
(1)基于润滑脂的量的耐久寿命
图85、图86表示试验条件及试验结果。
试验条件中定压预压负荷与相当于定位置预压装入时KA(轴向弹簧常数)=125Nμm的22000min-1下的运转预压负荷大致相等。
另外,冷却条件大致与实机的设定温度相等。
试验结果中考虑透过其偏差看的安全性,如下定义从润滑脂封入量推定的耐久时间。
初期润滑脂封入量1%…20hr以下
初期润滑脂封入量5%…100hr以下
初期润滑脂封入量15%…250hr以下
另外,在为5%以下的封入量时,封入量-耐久时间,假定控制在一次(线性)比例关系。
(2)验证基于运行时轴承温度的耐久寿命
图87、图88表示试验条件及试验结果。
试验条件中的定压预压荷重分别大致与相当于定位置预压装入时KA=125N/μm的22000min-1下的运行时预压荷重相等。
作为润滑脂封入量1%,缩短了试验时间,
试验结果中,也考虑透过其偏差看的安全性,如下定义润滑脂封入量1%、运行时预压负荷1870N的冷却条件和22000min-1下的耐久时间。
轴承温度60℃以上…10hr以下
轴承温度40~60℃…20hr以下
轴承温度30~40℃…50hr以下
(3)运行时预压荷重和耐久寿命
图89、90表示试验条件及试验结果。转速22000min-1、润滑脂封入量5%、冷却条件大致与实机的设定温度相等。通过试验结果,也考虑透过其偏差看的安全性,
运行时预压荷重 1870N…100hr以下
2200N…50hr以下
2600N…40hr以下
3000N…20hr以下
从要素试验的结果知道润滑脂的量、温度、预压荷重会大大影响耐久寿命。为在高速旋转下保持稳定的性能,降低轴承温度,抑制运行时的预压荷重是重要的。可确认本发明是有效的。
(4)验证一次补给量
其次,为求润滑脂每一次的最优供给量,使用图91所示的圆柱滚子轴承1280进行了以下的试验。该圆柱滚子轴承1280具有内圈1281、外圈1282、在内圈1281的内圈轨道1281a和外圈1282的外圈轨道1282a之间配置了多个的圆柱滚子1283及外圈导向的护圈1284。另外,护圈1284由外圈1282的外圈轨道1282a导向,形成外圈导向形式。
而且,该圆柱滚子轴承1280使用内径95mm、外径145mm、滚子直径11mm、滚子长度11mm、滚子数27个、轴承空间容积31cm3、在外圈轨道上施行了渗碳氮化处理的圆柱滚子轴承,作为初期封入量,将润滑脂(伊索弗列克斯NBU15:NOKクリユ-バ-(株)制)填充轴承空间容积的1%,进行跑合运转。跑合运转后的9000min-1下的外圈温度为35℃。然后,在变化供给量,供给伊索弗列克斯NBU15后,在两秒钟内从0上升到9000min-1,进行5次(n1~n5)测定外圈温度的试验。另外,如图92(a)所示,供给孔设置在一个位置。表16表示试验结果。
表16
补给量 | n-1 | n-2 | n-3 | n-4 | n-5 |
2% | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
4% | ◎ | △ | ◎ | ○ | ○ |
6% | ○ | △ | × | ○ | ○ |
10% | × | × | × | × | △ |
表16中,◎表示外圈温度为40℃以下,○表示外圈温度超过40℃小于或等于50℃,△表示外圈温度超过50℃而等于或小于60℃,×表示外圈温度超过60℃。
如图92(b)所示,从供给孔向对向的两个位置(180°分开的位置)供给润滑脂Gr,进行同样的试验。表17表示试验结果。
表17
补给量 | n-1 | n-2 | n-3 | n-4 | n-5 |
2% | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
4% | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
6% | △ | ◎ | ○ | ○ | ○ |
10% | △ | × | × | ○ | △ |
另外,如图92(c)所示,从在滚子和滚子间全部设置的供给孔供给润滑脂Gr,进行同样的试验。表18表示试验结果。
表18
补给量 | N-1 | n-2 | n-3 | n-4 | n-5 |
2% | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
4% | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
6% | ○ | ◎ | △ | ◎ | ◎ |
10% | ○ | △ | △ | × | △ |
由表16~表18可知,在2%以下时,供给后的旋转未见异常升温。在4%时,通过增加供给位置可显著抑制异常升温。即,即使供给相同的量,从在外圈的周向间隔设置的多个位置设置的供给孔注入润滑脂,也可抑制异常升温。另一方面,当超过4%时,即使增加润滑脂的供给位置,温度也会产生偏差,形成不稳定的状态。
根据所述的试验,可以说每一次润滑脂的供给量最好为轴承空间容积的4%以下。但是,与润滑脂供给同步,轴承温度具有临时上升(脉动)的倾向,圆柱滚子轴承比其它轴承,例如角接触球轴承更容易显著地产生温度的脉动。该温度的脉动在不要求精度的通常使用时没有问题,但在面向模具用途的工作设备等严格要求精度的装置的主轴上使用的滚动轴承中,有可能因该温度的脉动使轴的长度变化,影响加工精度。因此,最好减少润滑脂的补给量,抑制该温度的脉动。具体地说,最好使一次的供给量为0.004cc~0.1cc,采用圆柱滚子轴承时,最好为0.005cc~0.02cc,采用角接触球轴承时最好为0.01cc~0.03cc,由此可以抑制温度的脉动,可确保应用滚动轴承的工作设备主轴装置的加工精度为高水平。轴承也可以采用其它滚动轴承、滚子轴承。
以上,当在超过dmn1200000的区域不是既冷却转子又同时进行轴承部的冷却时,轴承部的发热大,温度升高,润滑脂早期劣化,但根据第四十四~第四十九实施方式的结构,可通过实施冷却来延长润滑脂的寿命,可进一步可靠地形成油膜。
另外,由于从外部供给润滑脂,可总是利用新的润滑脂持续运行,故与油气润滑或油雾润滑相同,可长寿命化。另外,由于使用润滑脂润滑,故即使在环境这一方面,也是有效果的,可抑制润滑油的喷雾状态化,改善操作环境。另外,由于油气润滑或油雾润滑的摩擦风音被抑制,故也可以抑制噪声水平。
当不仅温度,运行时的预压荷重也过大时,有时会因油膜形成不足,在达到润滑脂寿命前烧结,但在所述实施例的结构中,由于同时进行主轴内冷却,抑制滚动轴承的内、外圈的温度差,防止预压增大,故效果进一步提高。
另外,通过将主轴内部也冷却,可抑制轴承的内外圈温度差,抑制采用角接触球轴承时(定位置预压)的预压荷重增加。另外,在采用圆柱滚子轴承时,可抑制径向预压(负的间隙),可防止利用润滑脂润滑时的早期烧结。另外,可进一步降低心轴整体的温度,对提高润滑脂润滑的长寿命化得到极大的效果。另外,在本实施例中,冷却装置包括冷却液供给源、设于主轴上的冷却通路、设于套上的定子冷却用槽及轴承冷却用槽,但至少包括冷却液供给源和轴承冷却用槽而构成。
第五十实施方式
以下参照图93~101说明本发明第五十~第五十五实施方式。图93是本发明的主轴装置的第五十实施方式主要部分的剖面图,图94是第五十实施方式采用的切削液检测传感器的概念图。
图示的第五十~第五十五实施方式的主轴装置中,通过安装在套主体1402前端的前盖1403介由外圈隔圈1404向内侧按压轴承1401的外圈1401a,通过螺合于主轴1405上的螺母1406介由内圈隔圈1407向内侧按压轴承1401的内圈1401b。另外,在前盖1403的前面安装罩1408,以覆盖该前盖的前面及螺母1406的前部。然后,在外圈隔圈1404和前盖1403和螺母1406和内圈隔圈1407之间形成环状空间1409。
在前盖1403的前面内周边缘形成向前端方向开口的环状槽1410,另一方面,在螺母1406的后端面外周边缘朝向后方,形成环状突起1411。然后,在前盖1403的环状槽1410内嵌插螺母1406的环状突起1411,在其间构成迷宫式密封1412。
另外,在罩1408的内周面配置迷宫式密封1413,利用该迷宫式密封将罩1408的内周面和主轴1405的外周面之间密封。
在图93所示的实施方式中,在外圈隔圈1404的环状空间1409侧的面上安装了切削液检测传感器1414。
该切削液检测传感器1414如图94所示,在环状基板1414a上对向配置梳齿状触头(电极)1414b、1414c,这些触头通过配线1414d连接在检测部1414e上。在该实施方式中,触头1414a、1414b以0.05~1mm程度的间隔配置。
另外,在外圈隔圈1404和套主体1402上分别形成孔1404a、1402a,并在这些孔内收纳配线1414d。而且,检测部1414e被设置在套主体1402的外部。
在该第五十实施方式的主轴装置中,经由迷宫1413及迷宫式密封1412侵入内部的切削液接触切削液检测传感器1414的触头1414b、1414c之间,将触头之间短路,由此产生电压变化,从而利用检测部1414e检知切削液的浸入。
第五十一实施方式
图95所示的第五十一实施方式是垂直设置型主轴装置,具有三个切削液检测传感器。
在该主轴装置中,在前盖1403及罩1408上连通形成排液孔1415。该排液孔1415的一端在所述环状空间1409的底部开口。该排液孔1415的另一端部被分路为上方排液孔1415a、下方排液孔1415b、向罩1408内侧开口的排液孔1415c。
然后,在外圈隔圈1404的环状空间1409侧的面上安装与第五十实施方式所示的相同的第一切削液检测传感器1416。另外,在上方排液孔1415a的对应所述迷宫式密封1412的高度设置第二切削液检测传感器1417,在下方排液孔1415b的对应所述油封1413的高度设置第三切削液检测传感器1418。
另外,第二及第三切削液检测传感器1417、1418分别具有两个电极1417a、1417b、1418a、1418b,利用基于这些电极由切削液导通的检测部1417c、1418c的电压变化内进行液体的检测。
在该第五十一实施方式的主轴装置中,在经由迷宫1413浸入罩1408内侧的切削液经由排液孔1415c流入切削液检测传感器1418内时,通过该传感器检知切削液的浸入。
另外,当该切削液的量达到迷宫1412的高度时,切削液流入排液孔1415内,被切削液检测传感器1417检知。
另外,当切削液的量达到环状空间1409时,被切削液检测传感器1416检知。
因此,根据该第五十一实施方式,可检知切削液的浸入程度,由此,可适当地控制主轴装置。
例如,在传感器1418检知了切削液时,通过警告催促操作者采取调整切削液使用条件或切削液喷射喷嘴等措施,防止进一步的浸入,在传感器1417感知了切削液时,通过向轴承1供给新的润滑剂,防止润滑性能劣化。另外,在传感器1416检知了切削液时,则可限制主轴装置的运行条件,或强制使其停止等,将烧结防患于未然。
第五十二实施方式
在图96所示的第五十二实施方式中,与所述第五十一实施方式相同,在前盖1403及罩1408上连通形成排液孔1419。该排液孔1419的上端开口于环状空间1409,在另一端配设与所述第五十一实施方式的第二切削液检测传感器相同的传感器1420。
在该第五十二实施方式的主轴装置中,经由迷宫1413及迷宫式密封1412浸入环状空间1409的切削液经由排液孔1419到达切削液检测传感器1420上,利用该传感器检知切削液的浸入。
根据该实施方式,在不能在轴承1401的周边配置传感器时是有效的。
第五十三实施方式
图97表示的第五十三实施方式中,在外圈隔圈1404的环状空间1409侧的面上粘贴与所述第五十实施方式相同的切削液检测传感器1421,分别在外圈隔圈1404和套主体1402形成孔1404a、1404a,并在这些孔内收纳配线1421a。
在该实施方式中,在前盖1403及罩1408上连通形成排液孔1422,该排液孔的一端在所述环状空间1409的底部开口。而且,在排液孔1422的另一端设置排出阀1423。该排出阀1423采用单向阀。该排出阀1423是通过压入球1423a而打开的阀,其具有用于压入球1423a的压入工具1424。该压入工具1424的前端部具有棒状突起1424a。另外,该压入工具1424也可以是内部具有吸引通路1424b的件。
在该第五十三实施方式的主轴装置中,经由迷宫1413及迷宫式密封1412浸入环状空间1409的切削液经由排液孔1422流入排出阀1423。在该实施方式的情况下,在排液孔1422内存储切削液,当该切削液到达环状空间1409时,被检测传感器1421检知。至此,由于排液孔1422被排出阀1423的单向阀机构关闭,故不能从排液孔1422浸入切削液。在利用切削液检测传感器1421检知切削液的情况下,利用压入工具1424的突起1424a压入排出阀1423的球1423a将阀1423打开,由此,可将排液孔1422内的切削液排出到外部。
另外,如使用具有吸引通路1424b的压入工具1424吸引排液孔1422内的切削液,则即使为粘度高的切削液,也可以可靠地排出。
另外,如在主轴头的可动范围固定压入工具1424,则可使用输送轴的移动机构,故可廉价地谋求自动化。另外,当在可动范围内不方便存在压入工具1424时,也可以利用传动装置使压入工具1424移动。
第五十四实施方式
在图98所示的第五十四实施方式中,在外圈隔圈1404和内圈隔圈1407上配置轴承密封1425,并在该轴承密封1425的环状空间1409侧安装与所述第五十实施方式相同的切削液检测传感器1426。而且,在该实施方式中,在前盖1403及套主体1402上形成孔1403a、1402a,并在这些孔内插入配管1426a。
在该第五十四实施方式的主轴装置中,与第五十实施方式相同,经由迷宫1413及迷宫式密封1412浸入内部的切削液被切削液检测传感器1426检知。
在采用该第五十四实施方式的主轴装置时,可通过轴承密封1425防止向轴承1401浸入异物,且不仅可防止从轴承漏出润滑剂,作为带传感器的轴承密封还可以设置紧凑且组装性好的传感器。
第五十五实施方式
图99所示的第五十五实施方式表示具有利用切削液检测传感器的信号向轴承1401上供给润滑剂的功能的主轴装置。
在该实施方式中,与第五十实施方式相同,在外圈隔圈1404的环状空间1412侧的面上安装有切削液检测传感器1427,在外圈隔圈1404和套主体1402上分别形成孔1404a、1402a,并在这些孔1404a、1402a内收纳配线1427a。
另外,在该实施方式中,在轴承1401的外圈1401a上形成润滑脂供给孔1401c,该润滑脂供给孔介由在套主体1402上形成的孔1402b与润滑剂供给装置1428连接。
而且,该润滑剂供给装置1428基于切削液检测传感器1427的信号由控制装置1429控制。
在该第五十五实施方式的主轴装置中,与第五十实施方式相同,经由迷宫1413及迷宫式密封1412浸入内部的切削液被切削液检测传感器1426检知。而且,当利用传感器1427检测出切削液时,通过控制装置1429将润滑剂供给指令送到润滑剂供给装置1428,并从该润滑剂供给装置向轴承1401压送润滑剂。
特别是在使用润滑脂封入式主轴装置时,当切削液一旦浸入轴承内部时,润滑功能就显著劣化,容易产生烧结。而且,当没有切削液检测功能时,也不能在烧结前进行修补。
在采用该实施方式的主轴装置时,由于具有润滑剂补给装置1428,故通过与切削液检测传感器1427并用可得到可靠性高的润滑脂润滑式主轴装置。
图100表示具有本发明主轴装置A的工作设备的控制系统。
在该工作设备中,当在主轴装置A利用切削液检测传感器检知切削液存在时,就将该信号输入控制装置B,在控制装置B内设置的监视器C上显示警告信息,或同时点亮警告灯D。知道了该警告显示的操作者通过操作控制装置B的操作盘可调整切削液的流量或压力,变更切削液喷射喷嘴E的方向等,可防止切削液的进一步浸入。
另外,从设于主轴装置A上的排出阀(图97中的阀1423)F也可以向外部排出切削液,也可以从润滑剂供给孔(图99中的润滑剂供给用孔1402b)G供给新的润滑剂。
图101是在具有切削液检测传感器的主轴装置中实际装入切削液以时间序列测定传感器信号的结果。可检测出在浸入的时刻电压从大约0伏特上升到2伏特,可确认传感器的效果。
如上所述,根据第五十~第五十五实施方式的主轴装置,在切削液侵入轴承内部之前,检测出切削液向主轴装置内部的浸入,不需要长时间停止机械运转,可长时间稳定地维持主轴轴承的润滑性能。
根据所述实施方式的主轴装置,可在向轴承内部浸入切削液之前检测出浸入密封部的切削液。另外,最近使用的直通冷却介质(スル一ク一ラント)会使旋转接头破损,也产生切削液浸入主轴装置内部的问题,虽然有安装泄漏检测用传感器的情况,但即使传感器检知切削液的浸入,也难于处理。在本发明中,在检测出切削液浸入后,通过向轴承供给润滑剂,防止目前冲刷润滑剂引起的轴承损伤,虽然产生了故障的部件要进行修理,但可避免主轴装置不能使用的状态。特别是主轴装置为使用润滑脂润滑时是有效的。
以下参照附图说明本发明的第五十六~第六十三实施方式。要支承工作设备用主轴装置或AC饲服电动机用主轴装置,使用以下说明的实施方式是恰当的。
第五十六实施方式
图102表示构成具有使用本发明的第五十六实施方式的角接触球轴承的主轴装置的角接触球轴承装置1503。该角接触球轴承装置1503包括:角接触球轴承1532;在角接触球轴承1532的侧面配置,同时被配置在内外圈1542、1543附近的作为旋转体的排出隔圈1533、1538;旋转轴1545;支承角接触球轴承1532的套1536。
另外,该角接触球轴承1503具有:外圈隔圈1534、在该外圈隔圈1534端部形成的切口1535;套1536中形成于切口1535外周侧的润滑剂贮存空间1537。
如图103所示,在外圈隔圈1534上放射状地配置有多个所述切口1535。这样,通过放射状设置多个切口1535来提高润滑剂的排出效率。
在图102的角接触球轴承1532和外圈隔圈1534之间形成有间隙1539。另外,在套1536上形成有从外部向角接触球轴承1523内部供给润滑剂的润滑剂供给经路1531。另外,在排出隔圈1533、1538的侧方也形成有润滑剂贮存空间1540。
该角接触球轴承装置1503将自外部供给的润滑剂从润滑剂供给经路1531向角接触球轴承1532的内部供给,贮存在角接触球轴承1532内部。
在贮存于该角接触球轴承1532内的润滑剂中,接触排出隔圈1533、1538的润滑剂通过排出隔圈1533、1538的旋转力飞溅到角接触球轴承1532的外部。
经排出隔圈1533飞溅的润滑剂通过设于外圈隔圈1534的切口1535,进入套1536上具有的润滑剂贮存空间1537,并贮存在其中。
未能通过切口1535的润滑剂通过角接触球轴承1532和排出隔圈1533间的间隙1539,贮存在排出隔圈1533和外圈隔圈1534间的润滑剂贮存空间1540内。
润滑剂贮存空间1537是在套1536的内径上槽状设置的空间,其与润滑剂贮存空间1540配合,可在工作设备用主轴内贮存作为润滑剂通常寿命的两万小时量的润滑剂。
通常,要贮存两万小时量的润滑剂所必须的空间的容积在一次润滑剂排出量为0.2cc,排出间隔为12小时时为大约33cc。在本发明中,合计两润滑剂贮存空间1537、1540的容积为34cc。
在图102中,在轴1545高速旋转时,角接触球轴承1532内部的空气受滚珠1544的自转轴的影响而从图102中的左侧向右侧流动。因此,润滑剂主要向角接触球轴承1532的右侧排出,故在将间隙1539设定为0.2~0.5mm时,排出效率好。
由于图102中左侧的排出隔圈1538侧本来就难于排出润滑剂,故间隙1541也可以比间隙1539大,即使在外周的套1536上没有润滑剂贮存空间,润滑剂也可以排出。
这样,本发明的角接触球轴承1503中,由于向角接触球轴承1532内部充满的润滑剂粘附在作为配置于角接触球轴承1532附近的旋转体而形成的排出隔圈1533、1538上,且该排出隔圈1533、1538与轴1545一起旋转,故在该排出隔圈1533、1538上粘附的润滑剂因旋转力而被飞溅向轴承外侧,润滑剂被强制且持续地向轴承外部排出。
作为所述的润滑剂,润滑脂、油哪一种都是有效的,具有减少润滑剂的搅拌阻抗、抑制发热的作用。
另外,由于设有贮存排向排出隔圈1533外周向的套1536的润滑剂的润滑剂贮存空间1537,故由排出隔圈1533飞溅的润滑剂可容易地进入润滑剂贮存空间1537内,贮存空间容积也可以增大。
另外,由于对应轴1545的转速大小使润滑剂飞溅的旋转力的大小改变,故可减少润滑剂的供给量。在低速旋转时,润滑剂排出量也同时被抑制,可进行对应转速的适当的润滑剂供给。
第五十七实施方式
图104表示构成本发明第五十七实施方式的主轴装置的角接触球轴承装置1054。另外,在以下的各实施方式中,与图102相同的部分使用相同的符号,省略了详细的说明。
该角接触球轴承装置1504中,角接触球轴承1550被背面组合来安装。另外,为使润滑剂穿过图104中左侧的外圈隔圈1534的空间由孔1551构成。
如图105(a)、(b)所示,孔1551被放射状地设置在外圈隔圈1534上的多个位置。由此,润滑剂被高效地排出。
该角接触球轴承装置1504也具有与所述第五十六实施方式的角接触球轴承装置1503相同的效果。
第五十八实施方式
图106表示构成本发明的第五十八实施方式主轴装置的角接触球轴承装置1503。
该角接触球轴承装置1506中,排出隔圈1552a、1552b由与内圈隔圈1553不同的部件构成。此时,可利用最小限度的材料制造排出隔圈1552a、1552b,可实现低成本。
第五十九实施方式
图107表示构成适用本发明的第五十九实施方式的主轴装置的角接触球轴承装置1507。
该角接触球轴承装置1507中,取代图102的排出隔圈1533,在轴承1532的内圈1542及护圈1554上设置排出凸缘1555。
该角接触球轴承装置1507对内圈隔圈1553的形状设计没有影响。
第六十实施方式
图108表示构成适用本发明的第六十实施方式的主轴装置的滚子轴承装置1508。
该滚子轴承装置1508中,使用了滚子轴承1556代替图1所示的角接触球轴承装置1503的角接触球轴承32。该滚子轴承装置1508也具有与图102所示的角接触球轴承装置1503相同的作用效果。
第六十一实施方式
图109表示构成适用本发明的第六十一实施方式的主轴装置的角接触球轴承装置1509。该角接触球轴承装置1509中,设有润滑剂贮存孔1557代替图102的润滑剂贮存空间1537。
该润滑剂贮存孔1557被放射状地设有多个。由此,可得到贮存润滑剂的足够大的空间。
第六十二实施方式
图110表示构成适用本发明的第六十二实施方式的主轴装置的轴承装置1560。在该轴承装置1560中,贮存于套1536的润滑剂贮存空间1537内的润滑剂流入与润滑剂贮存空间1537连续的排出孔1561,并贮存于此。
排出孔1561在圆周上被设有多个,可增大润滑剂贮存空间1537的容积。
在水平方向设置轴1545时,由于在圆周上设有多个排出孔1561,故不管套1536的相位如何设置,均可以在润滑剂贮存空间1537的下方配置排出孔1561。因此,具有容易设计、组装的优点。
第六十三实施方式
图111表示适用本发明的第六十三实施方式的心轴装置1570。该心轴装置1570中,在套1536上设有排出孔1571。另外,在排出孔1571的一端部设有流体入口1572,在另一端部设有润滑剂排出口1573。
该心轴装置1570具有通过从外部向排出孔1571内流入其它流体来进行维护的功能。
当前,心轴装置1570被以一定期间连续地使用,润滑剂充满润滑剂贮存空间1537及排出孔1571,在不能进行进一步的贮存时,必须进行维护。
此时,当从流体入口1572流入流体时,贮存于角接触球轴承1532、润滑剂贮存空间1537及排出孔1571内部的润滑剂被冲洗,从润滑剂排出口1573排出。
流体入口1572和润滑剂排出口1573可以互逆,也可以从两者流入流体,从两者排出润滑剂。在排出旧的润滑剂后,通过从外部供给新的润滑剂,不需将心轴装置1570解体、再组装,就可发挥原来的润滑性能。
当在进行来自外部的润滑剂供给时使用心轴装置1570上本来具有的润滑剂供给功能时,可更容易维护。另外,也可以使用维护用供给装置。
作为用于维护的流体之例,有压缩空气、清洗液、油、及它们的组合等。
图112(a)是比较在本发明和现有例中在供给润滑剂的同时连续运转的结果的图。在本发明中,与现有例相比,无异常升温,角接触球轴承1532内部的润滑剂残余量也为适当的值。
另外,图112(b)表示图112(a)的试验条件。
如上所述,根据本发明,供给到轴承内部的润滑剂粘附于在轴承附近配置的旋转体上,被该旋转体的旋转力飞弹到轴承的外侧,润滑剂被强制且持续地排出到轴承外部。润滑剂使用润滑脂、油的哪一种都是有效的,具有减少润滑剂的搅拌阻抗、抑制发热的作用。
另外,由于在旋转体外周向的套上设有排出润滑剂的贮存空间,可使由旋转体飞溅的润滑剂容易地进入贮存空间内,贮存空间容积也可以增大。
另外,由于对应主轴的转速变化使润滑剂飞溅的旋转力的大小也改变,故可减少润滑剂的供给量,在低速旋转时,润滑剂排出量也可同时被抑制,可进行对应转速的适当的润滑剂供给。
当贮存空间被润滑剂填满时,必须向轴承装置外部排出润滑剂,但根据本发明,由于可通过从外部向与设于套上的贮存空间相连的排出孔流入流体,排出全部润滑剂,故可容易地进行维护。
另外,所述实施方式的润滑脂补给装置主要为了向用于主轴装置中的滚动轴承中供给润滑脂而使用的,但本发明的润滑脂补给装置不限于主轴装置,也可以润滑用于其它装置内的滚动轴承。
另外,上述参照特定的实施方式详细说明了本发明,但本领域人员很清楚,只要不脱离本发明的精神和范围就可以进行各种变更或修正。
本申请是基于如下的申请,其内容在此作为参照。
2002年7月29日申请的日本专利申请(特愿2002-220015)、
2002年8月2日申请的日本专利申请(特愿2002-226233)、
2002年8月30日申请的日本专利申请(特愿2002-253082)、
2003年3月14日申请的日本专利申请(特愿2003-070338)、
2003年4月15日申请的日本专利申请(特愿2003-110788)、
2003年4月15日申请的日本专利申请(特愿2003-110789)、
2003年4月17日申请的日本专利申请(特愿2003-113421)、
2003年4月25日申请的日本专利申请(特愿2003-122551)、
2003年7月3日申请的日本专利申请(特愿2003-270786)、
2003年7月15日申请的日本专利申请(特愿2003-274546)、
2003年7月24日申请的日本专利申请(特愿2003-279135)、
2003年7月24日申请的日本专利申请(特愿2003-279306)、
2003年7月24日申请的日本专利申请(特愿2003-279345)、
2003年7月25日申请的日本专利申请(特愿2003-280365)。
在润滑剂供给,特别时润滑脂供给中,可提供可在高速旋转的同时,使轴承长寿命化的滚动轴承、润滑脂补给装置、主轴装置、润滑脂补给方法及润滑脂补给程序。
Claims (106)
1、一种主轴装置,其包括:可在套内旋转支承主轴的滚动轴承和向所述滚动轴承的内部补给润滑脂的润滑脂补给装置,其中,所述滚动轴承包括:内周面具有外圈轨道面的外圈;外周面具有内圈轨道面的内圈;在所述外圈轨道面和所述内圈轨道面之间滚动自如地设置的滚动体,其特征在于,所述润滑脂补给装置以一次的补给量为0.004cc~0.1cc的方式补给所述润滑脂。
2、如权利要求1所述的主轴装置,其特征在于,所述润滑脂补给装置包括设于所述外圈上的补给孔。
3、如权利要求1所述的主轴装置,其特征在于,其还具有外圈隔圈,所述润滑脂补给装置包括在所述外圈隔圈上设置的补给孔。
4、如权利要求1所述的主轴装置,其特征在于,所述润滑脂补给装置包括在所述套上设置的补给孔。
5、如权利要求1所述的主轴装置,其特征在于,所述主轴装置还具有在所述内圈或所述外圈的侧面附近配置的至少一个旋转体,通过所述旋转体的旋转将润滑脂向所述滚动轴承的外部排出。
6、如权利要求5所述的主轴装置,其特征在于,所述套上设有贮存排出的润滑脂的贮存空间。
7、如权利要求6所述的主轴装置,其特征在于,其具有从所述贮存空间向所述主轴装置外部排出润滑脂的至少一个排出孔,可在该排出孔内贮存润滑脂。
8、如权利要求5~7的任意一项所述的主轴装置,其特征在于,所述旋转体是在内圈隔圈、所述内圈、所述滚动轴承的护圈的至少一个上形成的凸缘。
9、如权利要求7或8所述的主轴装置,其特征在于,可通过从外部向所述排出孔流入与润滑脂不同的流体,排出润滑脂。
10、如权利要求1所述的主轴装置,其特征在于,其具有检测所述主轴的旋转速度的旋转传感器,所述润滑脂补给装置根据所述旋转速度向所述滚动轴承的内部补给润滑脂。
11、如权利要求10所述的主轴装置,其特征在于,所述润滑脂补给装置将旋转速度分割为多个区域,在每个所述区域上设定加算值,并在每个单位时间累计对应测定的所述旋转速度的所述加算值,求出累计值,在所述累计值达到规定值以上时,补给润滑脂。
12、如权利要求11所述的主轴装置,其特征在于,所述润滑脂补给装置在补给润滑脂时将所述累计值清除,并累计所述累计值的清除次数。
13、如权利要求11或12所述的主轴装置,所述润滑脂补给装置在所述轴停止时将加算值设定为0,不进行累计。
14、如权利要求10~13任意一项所述的主轴装置,其特征在于,所述润滑脂补给装置进行控制,在所述润滑脂补给装置内的润滑脂残留量降到规定值以下时,使所述主轴的旋转速度变为规定的旋转速度以下。
15、如权利要求11~13任意一项所述的主轴装置,其特征在于,所述润滑脂补给装置进行控制,在所述润滑脂补给装置内的润滑脂残留量降到规定值以下时,使所述主轴的旋转速度变为规定的旋转速度以下,所述规定的旋转速度位于所述多个区域的最高旋转速度区域的下一旋转速度区域中。
16、如权利要求1所述的主轴装置,其特征在于,所述润滑脂补给装置包括:具有止回阀及定量排出活塞,用于排出所述润滑脂的机械式定量型活塞泵;贮存所述润滑脂的润滑脂罐;对所述润滑脂罐内的润滑脂加压的润滑脂罐内活塞;被设于所述润滑脂罐内,监视润滑脂残留量的传感器。
17、如权利要求16所述的主轴装置,其特征在于,所述传感器具有被安装在所述润滑脂罐内活塞上的磁铁。
18、如权利要求16或17所述的主轴装置,其特征在于,设有监视所述润滑脂罐内的润滑脂的压力、或连接所述机械式定量型活塞泵和所述润滑脂罐的润滑脂配管内的润滑脂的压力的传感器。
19、如权利要求16~18任意一项所述的主轴装置,其特征在于,设有为在所述机械式定量型活塞泵进行冲程而排出润滑脂后,在所述定量排出活塞返回原位的状态下,对所述润滑脂罐内的润滑脂加压,而对所述润滑脂罐内活塞保持一定时间压力的机构。
20、如权利要求16~19任意一项所述的主轴装置,其特征在于,所述传感器在检测出异常时,控制所述主轴旋转速度的上限。
21、如权利要求1所述的主轴装置,其特征在于,所述润滑脂补给装置具有机械式定量型活塞泵,该机械式定量型活塞泵包括:贮存所述润滑脂的润滑脂罐;以予定量收容从所述润滑脂罐送给的润滑脂的驱动缸;可在所述驱动缸内往复移动的定量排出活塞,其将收容在该驱动缸内的定量的润滑脂排出到润滑脂补给用配管内;配置在所述驱动缸端部的止回阀。
22、如权利要求21所述的主轴装置,其特征在于,所述机械式定量型活塞泵具有向所述驱动缸内供给介质的阀,所述定量排出活塞被由所述阀供给的所述介质驱动。
23、如权利要求21或22所述的主轴装置,其特征在于,所述润滑脂补给用配管为聚四氟乙烯管。
24、如权利要求1所述的主轴装置,其特征在于,还包括:向所述套内部供给冷却液,冷却规定部位的冷却装置;具有被设置在所述主轴上的转子及与所述转子对向被设置在所述套内周面上的定子的电机,所述主轴由所述电机驱动,所述冷却装置可冷却所述定子,同时,可冷却所述滚动轴承上的至少所述外圈。
25、如权利要求24所述的主轴装置,其特征在于,所述冷却装置通过将所述冷却液供给到所述主轴内部,且使所述冷却液沿所述主轴的纵向流通,可冷却所述主轴。
26、如权利要求24或25所述的主轴装置,其特征在于,具有回收从所述主轴及所述套排出的所述冷却液的冷却液回收装置。
27、如权利要求1所述的主轴装置,其特征在于,所述滚动轴承具有在所述外圈形成,且向所述滚动轴承内部补给润滑脂的至少一个补给孔和在所述外圈外周形成,且含有所述补给孔的环状槽,所述环状槽的断面面积(mm2)除以所述环状槽的断面周长(mm)的值等于或大于0.25mm。
28、如权利要求1所述的主轴装置,其特征在于,所述滚动轴承具有在所述外圈形成且向所述滚动轴承的内部补给润滑脂的至少一个补给孔,所述套具有在其内周形成且面朝所述补给孔的环状槽,所述环状槽的断面面积(mm2)除以所述环状槽的断面周长(mm)的值等于或大于0.25mm。
29、如权利要求27或28所述的主轴装置,其特征在于,在所述外圈的外周或所述套的内周,在所述补给孔的轴向两侧形成有一对外侧圆环槽,并在所述一对外侧圆环槽内嵌入O型密封环。
30、如权利要求27或28所述的主轴装置,其特征在于,所述套的内周和所述外圈的外周的间隙等于或小于30μm,所述外圈的外径面和所述套轴向相接的部分的长度等于或小于1mm。
31、如权利要求1~30任意一项所述的主轴装置,其特征在于,所述主轴为工作设备用主轴。
32、如权利要求1~30任意一项所述的主轴装置,其特征在于,所述主轴是高速电机用主轴。
33、一种主轴装置,其特征在于,包括:滚动轴承,其在套内可旋转地支承主轴,其包括在内周面具有外圈轨道面的外圈、在外周面具有内圈轨道面的内圈、滚动自如地设置在所述外圈轨道面和所述内圈轨道面之间的滚动体;润滑剂供给经路,其从外部向所述滚动轴承的内部供给润滑剂;旋转体,其被配置在所述内圈或所述外圈的侧面附近,通过所述旋转体的旋转将所述润滑剂向所述滚动轴承的外部排出。
34、如权利要求33所述的主轴装置,其特征在于,在所述套上设有贮存排出的润滑剂的贮存空间。
35、如权利要求34所述的主轴装置,其特征在于,具有从所述贮存空间向所述主轴装置外部排出所述润滑剂的至少一个排出孔,在该排出孔内贮存所述润滑剂。
36、如权利要求34或35所述的主轴装置,其特征在于,所述旋转体是在内圈隔圈、所述内圈、所述滚动轴承的护圈的至少一个上形成的凸缘。
37、如权利要求34~36任意一项所述的主轴装置,可通过从外部向所述排出孔流入与所述润滑剂不同的流体,排出所述润滑剂。
38、如权利要求33~37任意一项所述的主轴装置,其特征在于,所述主轴是工作设备用主轴。
39、如权利要求33~37任意一项所述的主轴装置,其特征在于,所述主轴是高速电机用主轴。
40、一种主轴装置,其特征在于,在从主轴和套前端的间隙直至滚动轴承的切削液浸入区域配设有切削液检测传感器。
41、如权利要求40所述的主轴装置,其特征在于,将所述切削液检测传感器配设在从迷宫式密封到所述滚动轴承之间。
42、如权利要求40或41所述的主轴装置,其特征在于,在所述切削液浸入区域开设有排液通路,并在该排液通路上配设切削液检测传感器。
43、如权利要求40~42任意一项所述的主轴装置,其特征在于,在所述排液通路上配设有排出阀。
44、如权利要求43所述的主轴装置,其特征在于,基于所述切削液检测传感器的检测信号使所述排出阀工作,从所述切削液浸入区域排出切削液。
45、如权利要求40~44任意一项所述的主轴装置,其特征在于,在所述滚动轴承上形成润滑剂供给孔,同时,将该润滑剂供给孔连接到润滑剂供给装置,并基于所述切削液检测传感器的检测信号使所述润滑剂供给装置工作,向所述滚动轴承供给润滑剂。
46、如权利要求40所述的主轴装置,其特征在于,其用于具有利用所述切削液检测传感器的信号限制为所述滚动轴承不受到损伤的运行条件的功能的工作设备中。
47、如权利要求40~46任一项所述的主轴装置,其特征在于,具有基于所述切削液检测传感器的检测信号进行警告显示的警告装置。
48、一种主轴装置,其包括:外嵌滚动轴承的套;与所述滚动轴承轴向连通的主轴;向所述滚动轴承的轴承空间供给润滑脂,进行润滑脂润滑的润滑脂补给装置;向所述套的内部供给冷却液,冷却规定部位的冷却装置,利用具有设置在所述主轴上的转子及与所述转子对向、设置在所述套内周面的定子的电机驱动所述主轴,其特征在于,所述冷却装置可冷却所述定子,同时,可冷却所述滚动轴承的至少固定侧轴承。
49、如权利要求48所述的主轴装置,其特征在于,所述冷却装置可通过向所述主轴内部供给所述冷却液,并沿所述主轴的纵向使所述冷却液流通,冷却所述主轴。
50、如权利要求48或49所述的主轴装置,其特征在于,具有回收从所述主轴及所述套排出的所述冷却液的冷却液回收装置。
51、如权利要求48~50任意一项所述的主轴装置,其特征在于,所述主轴是工作设备用主轴。
52、如权利要求48~50任意一项所述的主轴装置,其特征在于,所述主轴是高速电机用主轴。
53、一种润滑脂补给装置,其是滚动轴承用润滑脂补给装置,其具有向滚动轴承内部补给润滑脂的润滑脂补给机构,该滚动轴承包括:在内周面具有外圈轨道面的外圈;在外周面具有内圈轨道面的内圈;被滚动自如地设置在所述外圈轨道面和所述内圈轨道面之间的滚动体,所述润滑脂补给装置的特征在于,所述润滑脂补给机构以一次的补给量为0.004cc~0.1cc的方式补给润滑脂。
54、如权利要求53所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述润滑脂补给机构包括在所述外圈设置的补给孔。
55、如权利要求53所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述润滑脂补给机构包括在接近所述滚动轴承的外圈隔圈上设置的补给孔。
56、如权利要求53所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述滚动轴承是所述滚动体为滚子的滚子轴承。
57、如权利要求53所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述滚动轴承具有接触角,是所述滚动体为滚珠的角接触球轴承,所述润滑脂补给机构包括在所述外圈轨道面的从与所述滚珠接触的接触部错开的部位开设的补给孔。
58、如权利要求53~57任一项所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述补给孔的直径在0.1~5mm的范围内。
59、如权利要求53所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述滚动轴承旋转自如地支承主轴,还包括根据所述主轴的旋转速度控制补给所述润滑脂的补给定时的控制装置。
60、如权利要求59所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述控制装置将旋转速度分割为多个区域,在每个所述区域设定加算值,以每个单位时间累计对应测定的所述旋转速度的所述加算值,求出累计值,在所述累计值等于或大于规定值时,指示所述润滑脂补给机构补给润滑脂。
61、如权利要求60所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述控制装置在补给润滑脂时将所述累计值清除,并累计所述累计值的清除次数。
62、如权利要求60或61所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述控制装置在所述主轴停止时设定加算值为0,不进行累计。
63、如权利要求59~62任意一项所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述控制装置在所述润滑脂补给机构内的润滑脂残留量等于或小于规定值时,将所述主轴的旋转速度控制为等于或小于规定的旋转速度。
64、如权利要求60~62任意一项所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述控制装置在所述润滑脂补给机构内的润滑脂残留量等于或小于规定值时,将所述主轴的旋转速度控制为等于或小于规定的旋转速度,所述规定的旋转速度位于所述多个区域中最高旋转速度区域的下一旋转速度区域中。
65、如权利要求53所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述润滑脂补给机构包括:具有止回阀及定量排出活塞且用于排出润滑脂的机械式定量型活塞泵;贮存润滑脂的润滑脂罐;所述润滑脂罐内活塞,所述润滑脂罐设有监视润滑脂残留量的传感器。
66、如权利要求65所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述传感器具有被安装在所述润滑脂罐内活塞上的磁铁。
67、如权利要求65或66所述的润滑脂补给装置,其特征在于,设有监视所述润滑脂罐内的润滑脂的压力、或连接所述机械式定量型活塞泵和所述润滑脂罐的润滑脂配管内的润滑脂的压力的传感器。
68、如权利要求65~67任意一项所述的润滑脂补给装置,其特征在于,为在所述机械式定量型活塞泵进行冲程而排出润滑脂后,在所述定量排出活塞返回原位的状态下,对所述润滑脂罐内的润滑脂加压,设有对所述润滑脂罐内活塞一定时间保持压力的机构。
69、如权利要求53所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述润滑脂补给机构具有机械式定量型活塞泵,该活塞泵机械式定量型包括:贮存所述润滑脂的润滑脂罐;收容予定量的从所述润滑脂罐送给的润滑脂的驱动缸;可在所述驱动缸内往复移动的定量排出活塞,其将收容于该驱动缸内的定量的润滑脂排出到润滑脂补给用配管内;在所述驱动缸端部配置的止回阀。
70、如权利要求69所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述机械式定量型活塞泵具有向所述驱动缸内供给介质的阀,所述定量排出活塞被由所述阀供给的所述介质驱动。
71、如权利要求69或70所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述润滑脂补给用配管为聚四氟乙烯管。
72、如权利要求53所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述润滑脂补给机构具有在所述外圈形成且向所述滚动轴承内部补给润滑脂的至少一个补给孔、和在所述外圈的外周形成且含有所述补给孔的环状槽,所述环状槽的断面面积(mm2)除以所述环状槽的断面周长(mm)的值等于或大于0.25mm。
73、如权利要求53所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述润滑脂补给机构具有在所述外圈形成且向所述滚动轴承内部补给润滑脂的至少一个补给孔、和在介由所述滚动轴承支承所述主轴的套的内周形成且面朝所述补给孔的环状槽,所述环状槽的断面面积(mm2)除以所述环状槽的断面周长(mm)的值等于或大于0.25mm。
74、如权利要求72或73所述的润滑脂补给装置,其特征在于,在所述外圈和所述套的内周,在所述补给孔的轴向两侧形成有一对外侧圆环槽,并在所述一对外侧圆环槽内嵌入O型密封环。
75、如权利要求72或73所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述套的内周和所述外圈外周的间隙等于或小于30μm,所述外圈的外径面和所述套在轴向相接的部分的长度等于或大于1mm。
76、一种工作设备用主轴装置,其使用如权利要求53~75任意一项中所述的润滑脂补给装置。
77、一种高速电机用高速主轴装置,其使用如权利要求53~75任意一项中所述的润滑脂补给装置。
78、一种润滑脂补给装置,其特征在于,具有向旋转自如地支承主轴的滚动轴承内部补给追加润滑脂的润滑脂补给机构和根据所述主轴的旋转速度控制所述润滑脂补给机构补给所述追加润滑脂的补给定时的控制装置。
79、如权利要求78所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述控制装置将旋转速度分割为多个区域,在每个所述区域设定加算值,在每个单位时间累计对应测定的所述旋转速度的所述加算值,求出累计值,在所述累计值等于或大于规定值时,指示所述润滑脂补给机构补给所述追加润滑脂。
80、如权利要求79所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述控制装置在补给润滑脂时将所述累计值清除,并累计所述累计值的清除次数。
81、如权利要求79或80所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述控制装置在所述轴停止时将加算值设定为0,不进行累计。
82、如权利要求78~81任意一项所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述控制装置在所述润滑脂补给机构内的润滑脂残留量为规定值以下时,将所述轴的旋转速度控制为规定的旋转速度以下。
83、如权利要求79~81任意一项所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述控制装置在所述润滑脂补给机构内的润滑脂残留量为规定值以下时,将所述轴的旋转速度控制为规定的旋转速度以下,所述规定的旋转速度位于所述多个区域中最高旋转速度区域的下一旋转速度区域中。
84、一种工作设备用主轴装置,其使用如权利要求78~83任意一项中所述的润滑脂补给装置。
85、一种高速电机用高速主轴装置,其使用如权利要求78~83任意一项中所述的润滑脂补给装置。
86、一种润滑脂补给方法,向由润滑脂润滑的旋转体补给追加润滑脂,其特征在于,包括:将旋转速度分割为多个区域的步骤;对所述多个旋转速度区域的每个区域设定加算值的步骤;在每个单位时间测定所述旋转体的实际旋转速度的步骤;确定所述实际旋转速度处于所述多个区域中哪个区域的步骤;累计对应含有所述实际旋转速度的区域的所述加算值,求出累计值的步骤;在所述累计值达到规定值以上时,发出补给追加润滑脂的指示的步骤。
87、如权利要求86所述的润滑脂补给方法,其特征在于,在补给润滑脂时将所述累计值清除,并累计所述累计值的清除次数。
88、如权利要求86或87所述的润滑脂补给方法,其特征在于,在所述轴停止时设定加算值为0,不进行累计。
89、如权利要求86~88任意一项所述的润滑脂补给方法,其特征在于,具有在润滑脂残留量降为规定值以下时,将所述实际旋转速度控制为规定值以下的步骤。
90、如权利要求89所述的润滑脂补给方法,其特征在于,所述实际旋转速度的规定值位于所述多个区域中最高旋转速度区域的下一旋转速度区域中。
91、一种工作设备用主轴装置,其使用如权利要求86~90任意一项中所述的润滑脂补给方法。
92、一种高速电机用主轴装置,其使用如权利要求86~90任意一项中所述的润滑脂补给方法。
93、一种润滑脂补给程序,向由润滑脂润滑的旋转体补给追加润滑脂,其特征在于,由计算机执行下述步骤:将旋转速度分割为多个旋转速度区域的步骤;对所述多个旋转速度区域的每个区域设定加算值的步骤;在每个单位时间测定所述旋转体的实际旋转速度的步骤;确定所述实际旋转速度处于所述多个区域中哪个区域的步骤;累计对应含有所述实际旋转速度的区域的所述加算值,求出累计值的步骤;在所述累计值达到规定值以上时,发出补给追加润滑脂的指示的步骤。
94、如权利要求93所述的润滑脂补给程序,其特征在于,在补给润滑脂时将所述累计值清除,并累计所述累计值的清除次数。
95、如权利要求93或94所述的润滑脂补给程序,其特征在于,在所述轴停止时设定加算值为0,不进行累计。
96、如权利要求93~95任意一项所述的润滑脂补给程序,其特征在于,具有在润滑脂残留量降为规定值以下时将所述实际旋转速度控制为规定值以下的步骤。
97、如权利要求96所述的润滑脂补给程序,其特征在于,所述实际旋转速度的规定值位于所述多个区域中最高旋转速度区域的下一旋转速度区域中。
98、一种工作设备用主轴装置,其使用如权利要求93~97任意一项中所述的润滑脂补给程序。
99、一种高速电机用主轴装置,其使用如权利要求93~97任意一项中所述的润滑脂补给程序。
100、一种润滑脂补给装置,其特征在于,包括:具有止回阀及定量排出活塞并用于排出润滑脂的机械式定量型活塞泵;贮存所述润滑脂的润滑脂罐;所述润滑脂罐内活塞,所述润滑脂罐设有监视所述润滑脂残留量的传感器。
101、如权利要求100所述的润滑脂补给装置,其特征在于,所述传感器具有被安装在所述润滑脂罐内活塞上的磁铁。
102、如权利要求100或101所述的润滑脂补给装置,其特征在于,设有监视所述润滑脂罐内的所述润滑脂的压力、或连接所述机械式定量型活塞泵和所述润滑脂罐的润滑脂配管内的润滑脂的压力的传感器。
103、如权利要求100~102任意一项所述的润滑脂补给装置,其特征在于,为在所述机械式定量型活塞泵进行冲程而排出润滑脂后,在所述定量排出活塞返回原位的状态下,对所述润滑脂罐内的所述润滑脂加压,设有对所述润滑脂罐内活塞一定时间保持压力的机构。
104、一种工作设备用主轴装置,其使用如权利要求100~103任意一项中所述的润滑脂补给装置。
105、一种高速电机用主轴装置,其使用如权利要求100~103任意一项中所述的润滑脂补给装置。
106、如权利要求104或105所述的主轴装置,其特征在于,所述传感器在检测到异常时控制旋转速度的上限。
Applications Claiming Priority (15)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002220015 | 2002-07-29 | ||
JP220015/2002 | 2002-07-29 | ||
JP226233/2002 | 2002-08-02 | ||
JP253082/2002 | 2002-08-30 | ||
JP070338/2003 | 2003-03-14 | ||
JP110788/2003 | 2003-04-15 | ||
JP110789/2003 | 2003-04-15 | ||
JP113421/2003 | 2003-04-17 | ||
JP122551/2003 | 2003-04-25 | ||
JP270786/2003 | 2003-07-03 | ||
JP274546/2003 | 2003-07-15 | ||
JP279306/2003 | 2003-07-24 | ||
JP279135/2003 | 2003-07-24 | ||
JP279345/2003 | 2003-07-24 | ||
JP280365/2003 | 2003-07-25 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1894515A true CN1894515A (zh) | 2007-01-10 |
CN100455407C CN100455407C (zh) | 2009-01-28 |
Family
ID=37598252
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB038230127A Expired - Fee Related CN100455407C (zh) | 2002-07-29 | 2003-07-29 | 滚动轴承、主轴装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN100455407C (zh) |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102235885A (zh) * | 2010-04-19 | 2011-11-09 | 约翰尼斯海登海恩博士股份有限公司 | 用于角度测量装置的组合部件 |
CN102918285A (zh) * | 2010-06-11 | 2013-02-06 | 西门子公司 | 转子轴轴承润滑系统 |
CN101456158B (zh) * | 2007-12-10 | 2013-03-13 | 株式会社捷太格特 | 刀具主轴装置 |
CN103307116A (zh) * | 2012-03-14 | 2013-09-18 | 山东科技大学 | 一种柔性的轴支撑结构 |
CN103375489A (zh) * | 2012-04-26 | 2013-10-30 | 株式会社捷太格特 | 滚动轴承用的润滑脂供给系统 |
WO2015100940A1 (zh) * | 2013-12-31 | 2015-07-09 | 广州市昊志机电股份有限公司 | 大功率高速电主轴 |
CN105135197A (zh) * | 2015-09-02 | 2015-12-09 | 哈尔滨理工大学 | 双矩形腔静压推力轴承润滑性能预报方法 |
CN105312911A (zh) * | 2014-06-27 | 2016-02-10 | 株式会社沙迪克 | 车削加工装置的工具移送装置 |
CN106062394A (zh) * | 2014-02-28 | 2016-10-26 | 日本精工株式会社 | 主轴装置 |
CN106062395A (zh) * | 2014-02-28 | 2016-10-26 | 日本精工株式会社 | 主轴装置 |
TWI601595B (zh) * | 2012-06-08 | 2017-10-11 | Heizaburo Kato | Bearing device |
TWI609736B (zh) * | 2014-10-29 | 2018-01-01 | Nsk Ltd | 主軸裝置及工具機用之主軸裝置 |
CN109054981A (zh) * | 2018-09-12 | 2018-12-21 | 上海旗升电气股份有限公司 | 一种在线再生旋转设备轴承润滑脂的方法 |
WO2019062978A1 (zh) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | 郑州奥特科技有限公司 | 轴承废油脂自动收集系统及轴承自动换脂系统 |
CN109693144A (zh) * | 2019-02-22 | 2019-04-30 | 江苏思维福特机械科技股份有限公司 | 一种油脂自动补给的电主轴系统及补给方法 |
CN110945242A (zh) * | 2017-08-22 | 2020-03-31 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于液压的助力-车辆制动设备的活塞泵总成 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10337773B2 (en) * | 2016-11-09 | 2019-07-02 | Aktiebolaget Skf | Cooling system |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3075852B2 (ja) * | 1992-07-15 | 2000-08-14 | 株式会社松浦機械製作所 | 潤滑装置の制御方法 |
KR0156029B1 (ko) * | 1993-03-18 | 1998-12-01 | 퓌팅 핑슈텐 | 마찰방지 베어링 |
JPH0968231A (ja) * | 1995-08-30 | 1997-03-11 | Ntn Corp | スピンドル支持装置および軸受 |
JPH09317778A (ja) * | 1996-05-31 | 1997-12-09 | Ntn Corp | 主軸軸受冷却装置 |
JP4152485B2 (ja) * | 1998-05-07 | 2008-09-17 | 東芝プラントシステム株式会社 | 可変ピッチプロペラ駆動装置 |
JP2001263580A (ja) * | 2000-03-21 | 2001-09-26 | Lube Corp | 微少吐出ポンプ装置 |
JP4586319B2 (ja) * | 2000-10-13 | 2010-11-24 | 日本精工株式会社 | 主軸装置 |
JP2002130590A (ja) * | 2000-10-26 | 2002-05-09 | Nsk Ltd | 主軸の潤滑装置 |
-
2003
- 2003-07-29 CN CNB038230127A patent/CN100455407C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101456158B (zh) * | 2007-12-10 | 2013-03-13 | 株式会社捷太格特 | 刀具主轴装置 |
CN102235885B (zh) * | 2010-04-19 | 2016-01-20 | 约翰内斯﹒海德汉博士有限公司 | 用于角度测量装置的组合部件 |
CN102235885A (zh) * | 2010-04-19 | 2011-11-09 | 约翰尼斯海登海恩博士股份有限公司 | 用于角度测量装置的组合部件 |
CN102918285A (zh) * | 2010-06-11 | 2013-02-06 | 西门子公司 | 转子轴轴承润滑系统 |
CN102918285B (zh) * | 2010-06-11 | 2015-06-03 | 西门子公司 | 转子轴轴承润滑系统 |
CN103307116B (zh) * | 2012-03-14 | 2016-06-08 | 山东科技大学 | 一种柔性的轴支撑结构 |
CN103307116A (zh) * | 2012-03-14 | 2013-09-18 | 山东科技大学 | 一种柔性的轴支撑结构 |
CN103375489A (zh) * | 2012-04-26 | 2013-10-30 | 株式会社捷太格特 | 滚动轴承用的润滑脂供给系统 |
TWI601595B (zh) * | 2012-06-08 | 2017-10-11 | Heizaburo Kato | Bearing device |
WO2015100940A1 (zh) * | 2013-12-31 | 2015-07-09 | 广州市昊志机电股份有限公司 | 大功率高速电主轴 |
CN106062395A (zh) * | 2014-02-28 | 2016-10-26 | 日本精工株式会社 | 主轴装置 |
CN106062394B (zh) * | 2014-02-28 | 2019-10-15 | 日本精工株式会社 | 主轴装置 |
CN106062394A (zh) * | 2014-02-28 | 2016-10-26 | 日本精工株式会社 | 主轴装置 |
CN106062395B (zh) * | 2014-02-28 | 2019-03-29 | 日本精工株式会社 | 主轴装置 |
CN105312911A (zh) * | 2014-06-27 | 2016-02-10 | 株式会社沙迪克 | 车削加工装置的工具移送装置 |
TWI609736B (zh) * | 2014-10-29 | 2018-01-01 | Nsk Ltd | 主軸裝置及工具機用之主軸裝置 |
CN105135197A (zh) * | 2015-09-02 | 2015-12-09 | 哈尔滨理工大学 | 双矩形腔静压推力轴承润滑性能预报方法 |
CN110945242A (zh) * | 2017-08-22 | 2020-03-31 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于液压的助力-车辆制动设备的活塞泵总成 |
CN110945242B (zh) * | 2017-08-22 | 2022-01-04 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于液压的助力-车辆制动设备的活塞泵总成 |
US11248600B2 (en) | 2017-08-22 | 2022-02-15 | Robert Bosch Gmbh | Piston pump assembly for a hydraulic power vehicle braking system |
WO2019062978A1 (zh) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | 郑州奥特科技有限公司 | 轴承废油脂自动收集系统及轴承自动换脂系统 |
CN109054981A (zh) * | 2018-09-12 | 2018-12-21 | 上海旗升电气股份有限公司 | 一种在线再生旋转设备轴承润滑脂的方法 |
CN109054981B (zh) * | 2018-09-12 | 2021-08-10 | 上海旗升电气股份有限公司 | 一种在线再生旋转设备轴承润滑脂的方法 |
CN109693144A (zh) * | 2019-02-22 | 2019-04-30 | 江苏思维福特机械科技股份有限公司 | 一种油脂自动补给的电主轴系统及补给方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN100455407C (zh) | 2009-01-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1894515A (zh) | 滚动轴承、润滑脂补给装置、主轴装置、润滑脂补给方法及润滑脂补给程序 | |
CN1058449C (zh) | 多孔塑料轴承 | |
CN1388327A (zh) | 滚动滑动件及滚动装置 | |
CN1215269C (zh) | 轴承装置 | |
CN1218132C (zh) | 滚动轴承及工作机械用主轴装置 | |
CN100335806C (zh) | 轴承装置及利用该轴承装置的马达 | |
CN1767917A (zh) | 主轴装置及具有主轴装置的工作机械 | |
CN101076667A (zh) | 涡旋式流体机械 | |
CN1314510C (zh) | 整体管道板的加工方法 | |
CN1259622C (zh) | 对排列在信元中的信息进行显示的装置 | |
CN1358137A (zh) | 打印装置用墨盒及喷墨式打印装置 | |
CN101074666A (zh) | 容器组装体的制造装置 | |
CN1605951A (zh) | 成像设备 | |
CN1727645A (zh) | 用于燃气轮机的第一相的高效定子 | |
CN1598888A (zh) | 用于处理信息的监控系统、方法和设备以及存储介质和程序 | |
CN1405450A (zh) | 液体排放器和包括该液体排放器的设备 | |
CN1701182A (zh) | 压缩机 | |
CN1187542C (zh) | 密封垫的唇部翻卷判定方法和密封垫插入装置 | |
CN1518647A (zh) | 磁性流体密封装置 | |
CN1799846A (zh) | 记录装置用墨盒及喷墨式记录装置 | |
CN1993560A (zh) | 薄壁轴承 | |
CN100351356C (zh) | 润滑剂组合物和对它的分析方法 | |
CN1860506A (zh) | 设备诊断方法、设备诊断用累计系统的操作方法及设备诊断用累计系统 | |
CN1697936A (zh) | 轴承单元以及使用该轴承单元的旋转驱动装置 | |
CN1942690A (zh) | 车辆用自动变速器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090128 Termination date: 20200729 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |