CN203185062U

CN203185062U - 带有冷却润滑装置的数控镗铣床的主传动系统

Info

Publication number: CN203185062U
Application number: CN 201320179127
Authority: CN
Inventors: 李树全; 苏洪亮; 闵家林
Original assignee: TIANJIN SANZHONG MACHINERY MANUFACTURING Co Ltd
Current assignee: TIANJIN SANZHONG MACHINERY MANUFACTURING Co Ltd
Priority date: 2013-04-11
Filing date: 2013-04-11
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2023-04-11

Abstract

本实用新型提供一种带有冷却润滑装置的数控镗铣床的主传动系统，包括主传动系统主体，其内设有若干齿轮和若干轴承，且其内设有主轴，主传动系统主体上设有伺服电机和排气孔；在齿轮和轴承的润滑点上均通过输油管连接有油雾分配器，油雾分配器通过输油管连接有油雾润滑单元，油雾润滑单元的另一端连接有气动三联阀，气动三联阀的另一端为压缩空气进口；主传动系统主体上连接有回油管，回油管与油雾润滑单元构成闭合回路。本实用新型的有益效果是可以使数控机床的主轴最高转速达到3000r/min，即使是最高转速时，齿轮和轴承的温度也会控制在25-30摄氏度之间，从而解决了高速旋转部件发热问题，能够实现工件高精度的加工。

Description

带有冷却润滑装置的数控镗铣床的主传动系统

技术领域

本实用新型涉及一种主传动系统，尤其是涉及一种带有冷却润滑装置的数控镗铣床的主传动系统。

背景技术

随着数控机床的普及，对数控机床的各种性能要求也越来越高，但数控机床的主传动系统的齿轮和轴承的高速旋转会使润滑油升温很快，温度传导到其它关键部件，会影响数控机床的数控精度及加工精度。

现在绝大多数数控机床均采用稀油润滑或高级润滑脂润滑，齿轮与轴承高速旋转会使油温过热，热量会传递给其它关键部件，其它部件受热变形会直接影响加工精度。即使润滑采用冷油润滑，但齿轮和轴承高速旋转时，齿轮的齿面、轴承滚珠与滚道挤压的润滑油会迅速升温，也会流到箱体中，从而导致部件受到影响，会产生同样的上述效果。

发明内容

本实用新型要解决的问题是提供一种结构简单、工作效率高、能够解决因油温问题对关键部件受热变形直接影响加工件的精度的带有冷却润滑装置的数控镗铣床的主传动系统，尤其适合用于数控镗铣床，使主轴转速最高可以达到3000r/min。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种带有冷却润滑装置的数控镗铣床的主传动系统，包括主传动系统主体，所述主传动系统主体内设有若干齿轮和若干轴承；所述主传动系统主体上连接有伺服电机，所述主传动系统主体内设有主轴，所述主传动系统主体上设有排气孔；在所述齿轮和轴承的润滑点上均通过输油管连接有油雾分配器，所述油雾分配器通过输油管连接有油雾润滑单元，所述油雾润滑单元的另一端连接有气动三联阀，所述气动三联阀的另一端为压缩空气进口；所述主传动系统主体上连接有回油管，所述回油管的另一端与所述油雾润滑单元相连并构成闭合回路。

进一步，所述齿轮通过喷油嘴与所述输油管相连，所述轴承通过法兰盘与所述输油管相连。

所述法兰盘负责润滑轴承，所述法兰盘的润滑孔的尺寸根据轴承型号及所受载荷确定，以XH2127数控镗铣床主传动系统为例，其主传动系统的轴承型号为：D7213AC（65X120X23）角接触深沟球轴承，根据滚动轴承油雾润滑量计算公式：4dKiX10^-2（其中i为：滚珠、滚子排数；d为：轴承直径，mm；K为：载荷系数，由轴承类型及预荷程度而定，参见表1）可知，润滑量为5.2LU。由已知润滑量可以根据图5确定润滑孔的直径d₁与长度f，且6d₁>f<10d₁。

表1载荷系数K

轴承类型	球轴承	滚针轴承	调心滚子轴承	圆锥轴承
					未加预载	1	1	2	1
已加预载	2	3	2	3

润滑齿轮的喷嘴的确定可以根据齿轮油雾润滑量计算公式：4b（d1+d2+······+dn）X10^-4（其中b为：齿轮宽；d为：齿轮节圆直径，mm），确定润滑量后，根据图5确定喷嘴直径，再根据润滑量选贝奇尔标准油雾喷嘴。

本实用新型具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，可以使数控机床的主轴最高转速达到3000r/min，即使是最高转速时，齿轮和轴承的温度也会控制在25-30摄氏度之间，从而解决了高速旋转部件发热问题，能够实现工件高精度的加工；具有结构简单、易于安装、安全可靠、生产效率高、成本低等优点。

附图说明

图1是本实用新型的使用状态的结构原理示意图；

图2是本实用新型的主传动系统的剖视展开图；

图3油雾润滑单元组成示意图；

图4是油雾生成原理图；

图5是喷口润滑单位定额图；

图6是法兰盘剖视图。

图中：

1、主传动系统主体 2、轴承 3、齿轮

4、伺服电机 5、输油管 6、回油管

7、油雾润滑单元 8、气动三联阀 9、主轴

10、排气孔 11、压缩空气进口 12、法兰盘

13、喷油嘴 14、润滑孔 15、油雾分配器

16、真空室 17、文氏管 18、雾化室

19、喷雾罩 20、喷油管 21、滤油器

22、贮油器 23、喷气嘴

具体实施方式

如图1、2所示，本实用新型一种带有冷却润滑装置的数控镗铣床的主传动系统，包括主传动系统主体1，所述主传动系统主体1内设有若干齿轮3和轴承2；所述主传动系统主体1上连接有伺服电机4，所述主传动系统主体1内设有主轴9，所述主传动系统主体1上设有排气孔10；在所述齿轮3和轴承2的润滑点上均通过输油管5连接有油雾分配器15，所述油雾分配器15通过输油管5连接有油雾润滑单元7，所述油雾润滑单元7的另一端连接有气动三联阀8，所述气动三联阀8的另一端为压缩空气进口11；所述主传动系统主体1上连接有回油管6，所述回油管6的另一端与所述油雾润滑单元7相连并构成闭合回路。

优选的，所述齿轮3通过喷油嘴13与所述输油管5相连，所述轴承2通过法兰盘12与所述输油管5相连。

如图6所示，所述法兰盘12负责润滑轴承2，所述法兰盘12的润滑孔14的尺寸根据轴承2型号及所受载荷确定，以XH2127数控镗铣床主传动系统1为例，其主传动系统1的轴承2型号为：D7213AC（65X120X23）角接触深沟球轴承2，根据滚动轴承2油雾润滑量计算公式：4dKiX10^-2（其中i为：滚珠、滚子排数；d为：轴承直径，mm；K为：载荷系数，由轴承2类型及预荷程度而定，参见表1）可知，润滑量为5.2LU。由已知润滑量可以根据图5确定润滑孔14的直径d₁与长度f，且6d₁>f<10d₁。

表1载荷系数K

润滑齿轮3的喷嘴13的确定可以根据齿轮3油雾润滑量计算公式：4b（d1+d2+······+dn）X10^-4（其中b为：齿轮3宽；d为：齿轮3节圆直径，mm），确定润滑量后，根据图5确定喷嘴13直径，再根据润滑量选贝奇尔标准油雾喷嘴13。

油雾润滑单元7系统组成如图3所示：

所述油雾润滑单元7系统一般包括一个油雾主机、油雾输送主管、油雾分配器15、喷油嘴13、油雾供应管、油雾排放收集总成、油雾排放管、残油收集箱、卡套接头等，特殊情况下还有吹扫型油雾排放总成、吹扫型油位观察总成。

（1）油雾发生及控制部分

油雾的雾化采用一种涡流雾工艺，它具有高效性和抗阻塞性；油雾的控制则是一套微处理器单元；该部分还包括有储存油箱，输送设备和加热设备；

（2）油雾输送机分配部分

从主控器至各注油点的连接为输油管5至分配器，经过喷油嘴13接到注油点，管件由经过洁净材料制作的主管和分支管线构成，油雾分配器15上连支管下接一台泵的注油点，将雾化油分配到润滑点，每个分配器可以供应六个润滑点；

（3）油雾节流器

它能测量并调配输送到润滑点的雾化油量，也能将干性雾化油转变成湿性雾化油，除“雾化”的类型外，还可选择喷射式、压缩式或定向式，每个润滑点各要求一个节流器；

（4）雾化油收集容器

这个装置用于收集从轴承2箱排出的凝结油，它一般也是另外一套油回收系统的油收集器的一部分，可用于安排对回收油的重复利用。

其油雾形成原理为：

如图5所示，压缩空气通过气动三联阀8进入后，沿喷气嘴23的进气孔进入喷气嘴23内腔，并从文氏管17喷出进入雾化室18，这时，真空室16内产生负压，并使润滑油经滤油器21和喷油管20进入真空室16，然后滴入文氏管17中，油滴被气流喷碎成不均匀的油粒，再从喷雾罩19的排雾孔进入贮油器22的上部，大的油粒在重力作用下落回到贮油器22下部的油中，只有小于3μm的微粒留在气体中形成油雾，随压缩空气经输油管55输送到润滑点。

为了将润滑油输送到摩擦点，首先要在一个润滑油雾化装置中将润滑油雾化得非常细小。雾化后的润滑油微粒的表面张力大于润滑油微粒的吸引力。结果，使得精细地雾化的润滑油处在一种接近于气态的状态。雾化的润滑油能够在这种状态下由雾化装置经过分配器输送到各个摩擦点去。但由于油雾在进入润滑点后不能产生润滑所需的油膜，因此要根据不同的工况，在润滑点安装相应的凝缩嘴，使得油雾通过凝缩嘴后形成滴状的油粒。

油雾润滑装置不可能将雾化的润滑油完全恢复成滴状的油粒，早期的油雾润滑装置，只有60～75%的油滴到达润滑点，剩余的润滑油则以雾状进入大气中，后来经过改进后，润滑油的利用率可达90%。

具体优点如下：

油雾润滑可避免过度润滑及润滑不足对设备的损害，既防止了齿轮3和轴承2被过多润滑剂包裹，产生“液体摩擦”增加对轴承2的磨损，又避免了润滑不足，增加金属面之间的摩擦。持续不断地新鲜油雾形成平稳的、均匀的油层，这种油层可省油、省力，并能降低轴承2温度，持续保护运转设备。

1.确保润滑到位：油雾润滑系统是一套可靠的、可控制的操作系统，可根据用户设置的油雾量，自动准确地将油雾持续的传送到多个润滑点，避免润滑过度或润滑不足对设备造成的损害。

2.降低维护成本：润滑系统可控制并预设置润滑量，将适量润滑油24小时持续的喷到需润滑体上，避免人工操作可能产生的错误，防止刚润滑时轴承2、轴、齿轮3或链条被过多润滑剂包裹，消除了液体摩擦对轴承2的磨损，而运转一定周期后又因产生润滑不足，同时，润滑油雾可去除轴承2表面残留的磨损颗粒，使轴承2故障率减少达90%。

3.降低工作温度：油嘴持续将冷的油雾喷到运动件上，将运动件的工作温度保持在较低的状态，多余的热量从排出口被带走。油雾润滑消除了“液体摩擦”，能使轴承2温度降低到零下6摄氏度，延长使用寿命，缩减停工时间，增加了产量，提高了收益。

4.隔离污染物：油雾系统为轴承2持续地提供新鲜、洁净的润滑油，在轴承2箱内形成正压，起到了正压密封的作用，有效阻挡灰尘进入，使工作面免受腐蚀气体与杂质的污染，保持轴承2箱内的清洁。

5.节省润滑油：油雾润滑系统预先设置油量，并保持24小时持续润滑，输出的喷雾中润滑油含量微小，相比传统润滑方式，可节省润滑油80%。

6.操作简单方便：油雾润滑系统结构简单轻巧，占用面积小，可应用于各种需润滑设备，操作与维护简便，可根据实际使用要求在现场做相应的调整，可实现24小时全天运转，省掉了维护费用。

本实例的工作过程：在使用时，本实用新型的输油管5上的法兰盘12负责润滑主传动系统1的轴承2，输油管5上的喷嘴13负责润滑主传动系统1的齿轮3，数控镗铣床启动后，油雾润滑单元7开始工作，压缩空气经输油管5把油雾送至主传动系统1的各润滑点，油雾润滑后，最终结成液压油，液压油经回油管6流回油雾润滑单元7，完成主传动系统1的齿轮3与轴承2的油雾润滑，同时，压缩空气可以吹走齿轮3及轴承2旋转产生的热量，该热量可以通过主传动系统1上的排气孔10排出，油雾随着压缩空气源源不断的输入，油雾进行润滑的同时，压缩空气起到了冷却的作用，把热量通过排气孔10排出，形成了良好的润滑冷却循环。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims

1.一种带有冷却润滑装置的数控镗铣床的主传动系统，包括主传动系统主体，所述主传动系统主体内设有若干齿轮和若干轴承；所述主传动系统主体上连接有伺服电机，所述主传动系统主体内设有主轴，其特征在于：所述主传动系统主体上设有排气孔；在所述齿轮和轴承的润滑点上均通过输油管连接有油雾分配器，所述油雾分配器通过输油管连接有油雾润滑单元，所述油雾润滑单元的另一端连接有气动三联阀，所述气动三联阀的另一端为压缩空气进口；所述主传动系统主体上连接有回油管，所述回油管的另一端与所述油雾润滑单元相连并构成闭合回路。

2.根据权利要求1所述的带有冷却润滑装置的数控镗铣床的主传动系统，其特征在于：所述齿轮通过喷油嘴与所述输油管相连，所述轴承通过法兰盘与所述输油管相连。