CN208967437U - 一种无泵式微量润滑装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无泵式微量润滑装置，包括T字形的三通管，其特征在于，所述三通管包括与三通头连通的进气管、吸液管、喷雾管；所述进气管的管路上沿进气方向依次设置有空气过滤装置和控制阀；所述喷雾管的管路上设置有气雾混配容器；所述吸液管的管路进端与冷却润滑剂容器，吸液管位于三通头和冷却润滑剂容器的管路上设置有单向阀；本实用新型具有体积小巧、结构简单、控制简单、充分利用压缩空气、能耗低、实时检测内部压力、有效保证气雾混合及喷出效果、流量实时检测、便于调节或检修、维护成本低的有益效果。

Description

一种无泵式微量润滑装置

技术领域

本实用新型属于微量润滑技术领域，具体涉及一种无泵式微量润滑装置。

背景技术

微量润滑在刀具切削过程中起到了至关重要的作用，因为刀具在高速切削的过程中会产生大量的热量，如果不对刀具进行及时的冷却，在高热的影响下，刀具上就会形成积屑瘤，进而导致刀具崩裂、加工零件报废、设备受损等事故的发生，因此在刀具切削过程中需要对刀具进行及时的润滑降温，避免切削过程中刀具上的切削瘤的产生。传统的润滑冷却方法是在刀具切削的过程中，使用冷却液、气冷的方式直接对刀具进行冷却。冷却液的冷却效果好，但是在冷却过程中，大部分冷却液伴随切屑一起排放浪费了，重复利用率低下；同时，由于高热造成的冷却液中的水分蒸发，会导致冷却液的浓度比发生变化而造成冷却液的酸碱度的变化，会对零件或设备造成腐蚀；在冷却过程中，冷却液在刀具的影响下发生飞溅，也会造成加工环境的污染。采用气冷的方式进行刀具冷却，存在着设备噪音大，同时冷却气流会把切削碎屑吹散，污染加工环境的同时也会对操作人员造成伤害；在进行薄壁零件的加工时，容易引起零件弹刀影响零件加工质量。针对传统的冷却液冷却和气冷存在的缺陷，现在推行采用微量润滑的绿色冷却方式，通过将微量的润滑剂与空气均匀混合形成气雾，并将气雾喷洒作用在刀具切削的位置，实现刀具的及时高效的润滑冷却。由于气雾呈雾化状态，因此对冷却润滑油的消耗占比很小，相比于传统的冷却液成本更低，且对环境无污染，不会损伤人体健康。

目前实现微量润滑的方法较多，如申请号为“CN201610360589.5一种机床微量润滑系统和方法”采用泵供油和压缩空气进行混合形成气雾，存在控制系统复杂且不易维护、气雾浓度不易控制的缺陷；如申请号为“CN201310050221.5切削液微量润滑方法和装置”存在控制系统复杂且不易维护、制造难度大、成本高的缺陷。因此针对现有的微量润滑装置存在的缺陷，本实用新型公开了一种无泵式微量润滑装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无泵式微量润滑装置，实现有效冷却刀具、降低生产成本、易于控制制造的功能，具有冷却效果好、生产成本低、结构简单、易于维护的效果。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种无泵式微量润滑装置，包括T字形的三通管，其特征在于，所述三通管包括与三通头连通的进气管、吸液管、喷雾管；所述进气管的管路上沿进气方向依次设置有空气过滤装置和控制阀；所述喷雾管的管路上设置有气雾混配容器；所述吸液管的管路进端与冷却润滑剂容器连接，所述冷却润滑剂容器通过单向阀与吸液管连接。

工作原理及使用方法：

无泵式微量润滑装置的主体结构为T字形的三通管，三通管包括在三通头处连通的进气管、喷雾管、吸液管，进气管及进气端与空气压缩机连通，压缩空气经过空气压缩机的压缩加压后进入进气管，进气管的管路上沿进气方向依次设置有空气过滤装置和控制阀，空气过滤装置将压缩空气中的水分和杂质过滤去除，经过过滤后的压缩空气经过控制阀，在控制发的调节下，进一步调节压缩空气的流速和压力，高压强气流经过控制阀进入三通头处。

吸液管的管路上沿吸液方向依次设置有冷却润滑剂容器和单向阀，冷却润滑剂容器中内置有冷却润滑剂，当高压强气流进入三通头时，由于吸液管上的单向阀的作用，高压强气流不能进入冷却润滑剂容器，此时高压强气流进入喷雾管，并在三通头处形成负压，吸液管上的单向阀在负压的作用下开启，此时冷却润滑剂容器中的冷却润滑剂在负压的作用下经过单向阀被吸出，同时冷却润滑剂在高压强气流的作用下被雾化并吹向喷雾管上的气雾混配容器中与空气进行充分均匀的混合，经过雾化混合的气雾经过喷雾管的出端喷向刀具，对刀具进行高效冷却。

本装置直接利用高压强气流形成负压吸取冷却润滑剂，并通过高压强气流将冷却润滑剂均匀、同步雾化，取代了抽吸泵直接抽吸冷却润滑剂的方式，极大程度上缩减了整套装置的体积，而且避免了抽吸泵提供冷却润滑剂的复杂控制环节，实现了气与冷却剂的同步、均匀、充分微量雾化；解决了由抽吸泵供液的流量调节技术难题，按需通过控制压空和吸液管的流量，容易获得需要的润滑浓度。同时省去了电机、联轴器、法兰盘等精密昂贵部件，极大程度上节约了成本，避免了对电机、抽吸泵等部件的定期维护，避免了维护时的停机，增加了设备利用率；且避免了由于电机、抽吸泵本身的防护等级限制而造成的防护等级无法提升的问题，使整套装置的防护等级可达到更高级别。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述进气管位于空气过滤装置和控制阀之间的管路上设置有压力检测装置。

压缩空气在经过控制阀之前，需要具备一定的压力，压缩空气的压力不宜过大，因为压缩空气的压力过高，会造成控制阀处的气压过高，进而影响控制阀的调压，同时会缩减控制阀的使用寿命；同时压缩空气的压力也不宜过低，因为压缩空气的压力过低，即使经过控制阀的调压，依旧可能存在压力不足的情况，进而不能在三通头处形成足够负压吸取冷却润滑剂，也不能将冷却润滑剂有效雾化；因此，为了监控压缩空气是否处于适宜的压力，在进气管上位于空气过滤装置和控制阀之间的管路上设置有压力检测装置，压缩空气的压力进行实时检测，便于预先调节压缩空气的压力。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述气雾混配容器内部安装有压力检测装置。

雾化后的冷却润滑剂和空气在气雾混配容器中进行混合后经过喷雾喷出需要一定的压力，所需喷雾压力不宜过高也不宜过低，喷雾压力过高，会导致气雾喷出速度过快，气雾在单位时间内的喷出量过多，造成刀具处的气雾冷却润滑剂富余，造成浪费；喷雾压力过低则会造成气雾喷出速度过慢，气雾在单位时间内的喷出量过少，造成刀具处的气雾冷却润滑剂不足，影响冷却效果；因此，为了保证气雾混合效果和喷雾效果，在气雾混配容器内部安装有压力检测装置，用于检测气雾混配容器内部的混配压力，并通过控制阀进行混配压力的调节。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述吸液管位于单向阀和三通头之间的管路上设置有流量检测计。

在吸液管路位于单向阀的后端设置有流量检测计是为了监测吸液管中是否有冷却润滑剂被吸出，如果流量检测计没有检测到有冷却润滑剂被吸出，则可能存在三通头处负压较低等情况，此时可进行调压，保证吸液管中的冷却润滑剂和进气管中的高压强气流共同进入三通头处进行同步雾化。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述喷雾管的出端与气雾混配容器之间的管路上设置有流量检测计。

在喷雾管路上位于气雾混配容器的后端设置有流量检测计，是为了检测气雾混配容器的出端是否有气雾喷出，如果气雾混配容器的出端没有气雾喷出，则可能存在气雾混配容器中的混配压力过低的情况，此时可通过控制阀进行调压，保证正常喷出气雾。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型通过在三通管的进气管的管理上沿进气方向依次设置空气过滤装置和控制阀；在吸液管的进端连接冷却润滑剂容器，在吸液管的管路上设置单向阀；在喷雾管的管路上设置气雾混配容器的方式，实现了外部压缩空气经过空气过滤装置过滤后，经过控制阀的调压进入三通头，在三通头处形成强负压，自动将冷却润滑剂容器中的冷却润滑剂吸出，并在高压强气流的作用下，使冷却润滑剂雾化并伴随高压强气流共同进入气雾混配容器中进行充分均匀的混合后，经过喷雾管喷出的功能；相比于传统的微量气雾润滑冷却装置，本实用新型省去了使用抽吸泵将冷却润滑及吸出的环节，极大减少了整个装置的体积，充分利用了高压强气流流通形成的负压吸取冷却润滑剂的同时进行冷却润滑剂的同步、均匀、充分雾化，避免了抽吸泵抽吸冷却润滑剂的复杂控制环节；本实用新型具有体积小巧、结构简单、控制简单、充分利用压缩空气、能耗低、使用成本低的有益效果；

（2）本实用新型通过在空气过滤装置和控制阀之间的管路上设置有压力检测装置，在气雾混配容器内部安装有压力检测装置，实现了对进气管和气雾混配容器内部的气流压力的实时检测，并通过控制阀等控制元件进行气流压力的实时调节，避免进气管和气雾混配容器内部的压力过高或过低，使控制阀的使用时间更长，使喷雾管喷出的气雾适量且均匀；相比于传统的微量润滑冷却装置，本实用新型具有实时检测内部压力、有效保证气雾混合及喷出效果的有益效果。

（3）本实用新型通过在吸液管路位于单向阀的后端设置有流量检测计，在喷雾管路上位于气雾混配容器的后端设置有流量检测计，通过流量检测计分别进行吸液管路和喷雾管路中的流量检测，判断吸液管路中是否顺利吸取冷却润滑剂，判断喷雾管路中是否顺利喷出气雾，以便根据实际流通情况进行压力调整或检修，相比于传统的微量润滑冷却装置，本实用新型具有流量实时检测、便于调节或检修的有益效果。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为压力检测装置的安装示意图；

图3为流量检测计的安装示意图。

其中：1-空气过滤装置；2-压力检测装置；3-控制阀；4-单向阀；5-冷却润滑剂容器；6-气雾混配容器；7-流量检测计。

具体实施方式

实施例1：

本实施例的一种无泵式微量润滑装置，如图1所示，包括T字形的三通管，所述三通管包括与三通头连通的进气管、吸液管、喷雾管；所述进气管的管路上沿进气方向依次设置有空气过滤装置1和控制阀3；所述喷雾管的管路上设置有气雾混配容器6；所述吸液管的管路进端与冷却润滑剂容器5连接，所述冷却润滑剂容器5通过单向阀4与吸液管连接。

三通管包括进气管、喷雾管、吸液管，进气管、喷雾管、吸液管在三通头处连通交汇，进气管的进端与空气压缩机连通，外部空气经过空气压缩机的压缩升压后进入进气管，进气管的管路上沿进气方向依次设置有空气过滤装置1和控制阀3，压缩空气首先经过空气过滤装置1，空气过滤装置1将压缩空气中的水分和杂质去除，避免影响后续的气雾混合；经过过滤后的压缩空气经过控制阀3，通过调节控制阀3，进而调节通过控制阀3的气流流量，使进入三通头处的压缩空气的气压不会过高或过低。

当高压强气流通过三通头时，气流本应流向吸液管和喷雾管，但是由于吸液管的管路上位于冷却润滑剂容器5的前端设置有单向阀4，因此高压强气流受阻不能进入冷却润滑剂容器5，此时高压强气流会进入喷雾管，因此在三通头处形成真空状态，真空状态造成的负压迫使吸液管上的单向阀4单向打开，使冷却润滑剂容器5中的冷却润滑剂自发吸入三通头处，从而取代了传统的使用抽吸泵将冷却润滑剂泵出的方式，极大减小了整个装置的体积，使整体装置的体积减少约80%，为该装置的应用范围和场合提供了广阔的空间；取消了抽吸泵部件，避免了抽吸泵提供冷却润滑剂的复杂控制环节，直接通过调节控制阀3和外部空气压缩机的方式，按需调节控制气流压力和流量，避免了抽吸泵供液的流量调节的技术难题。

同时在高压强气流的作用下，冷却润滑剂被雾化，实现了高压强气流与冷却剂的同步、均匀、充分微量雾化，之后雾化的冷却润滑剂伴随高压强气流一同进入喷雾管上的气雾混配容器6中，进行气雾混合，经过均匀混合后的冷却润滑剂经过喷雾管的出端喷向刀具处，对刀具进行冷却润滑。采用微量润滑的方式，刀具冷却润滑剂的消耗量仅占原来的10%，污染得到有效控制。同时，整套装置中不使用电机等需定期维护的部件，即整套装置无需定期维护保养，节约了维护费用消耗的同时，避免了维护时的停机，增加了设备利用率；而省去的电机、联轴器、法兰盘等精密昂贵部件，节约成本约70%。而且本装置中取消了抽吸泵和电机等部件，避免了由于抽吸泵及电机本身的防护等级限制，防护等级达到一定程度后即无法突破的问题，使整套装置的防护等级可达到更高级别。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，如图2所示，所述进气管位于空气过滤装置1和控制阀3之间的管路上设置有压力检测装置2；所述气雾混配容器6内部安装有压力检测装置2。

由于控制阀3对压缩空气的压力调节程度有限，因此经过控制阀3的压缩空气的压力不宜过高或过低，如果压缩空气的压力过高，在长期使用的过程中，不仅会对进气管和控制阀3造成损害，减少进气管和控制阀3的使用时间；同时，压缩空气的压力也不宜过低，如果压缩空气的压力过低，加上控制阀3的调压程度有限，可能造成压缩空气经过控制阀3调压后的压力依旧过低，因此不能在三通头处形成真空状态，也就不能产生足够的负压迫使吸液管上的单向阀4打开，也就不能将冷却润滑剂容器5中的冷却润滑剂被顺利吸出；因此，为了实时检测进气管中的压缩空气的压力，便于进行相应的调节，因此在进气管位于空气过滤装置1和控制阀3之间的管路上设置有压力检测装置2，用于检测进气管中的压缩空气的压力，便于根据检测到的压缩空气的压力，进而通过外部的空气压缩机对压缩空气的压力进行预先调节。

气雾混配容器6的内部的气雾混合完成后，气雾需要一定的喷雾压力以便顺利地从喷雾管中喷出，喷雾压力不宜过高或过低，如果喷雾压力过高，不仅会对气雾混配容器6的内部造成损伤，而且气雾在过高的喷雾压力的作用下会高速喷出喷雾管，单位时间内喷出的气雾过多，会在刀具处富余堆积，造成不必要的浪费；如果喷雾压力过低，可能会造成冷却润滑及和空气混合不充分，同时气雾在过低的喷雾压力的作用下会低速喷出喷雾管，单位时间内喷出的气雾过少，造成刀具冷却不理想的情况；因此，在气雾混配容器6处也设置了压力检测装置2，用于检测气雾混配容器6内部的压力，并通过检测到的气雾混配容器6内部的实际压力，进而通过控制阀3进行气流压力调节。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，如图3所示，所述吸液管位于单向阀4和三通头之间的管路上设置有流量检测计7；所述喷雾管的出端与气雾混配容器6之间的管路上设置有流量检测计7。

高压强气流在三通头处形成的负压将冷却润滑剂容器5中的冷却润滑剂经过单向阀4吸出，但是可能存在负压不足、单向阀4故障、吸液管泄漏等因素，造成冷却润滑剂并没有顺利被吸出，因此在吸液管路位于单向阀4的后端设置有流量检测计7，用于检测吸液管中是否有冷却润滑剂流通，以保证吸液管中的冷却润滑剂和进气管中的气流均处于流通状态，进而保证吸液管中的冷却润滑剂和进气管中的高压强气流共同进入三通头处进行同步雾化。

冷却润滑剂和高压强气流在气雾混配容器6进行充分均匀的混合，然后经过喷雾管喷出，但是可能存在喷雾压力不足、气雾混配容器6泄漏等因素，造成喷雾管的管路中并没有气雾喷出，因此在喷雾管路上位于气雾混配容器6的后端设置有流量检测计7，是为了检测气雾混配容器6的出端是否有气雾喷出，如果气雾混配容器的出端没有气雾喷出，则可能存在上述故障情况，此时可通过控制阀进行调压，或检修气雾混配容器6，保证正常喷出气雾。

本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种无泵式微量润滑装置，包括T字形的三通管，其特征在于，所述三通管包括与三通头连通的进气管、吸液管、喷雾管；所述进气管的管路上沿进气方向依次设置有空气过滤装置（1）和控制阀（3）；所述喷雾管的管路上设置有气雾混配容器（6）；所述吸液管的管路进端与冷却润滑剂容器（5）连接，所述冷却润滑剂容器（5）通过单向阀（4）与吸液管连接。

2.根据权利要求1所述的一种无泵式微量润滑装置，其特征在于，所述进气管位于空气过滤装置（1）和控制阀（3）之间的管路上设置有压力检测装置（2）。

3.根据权利要求2所述的一种无泵式微量润滑装置，其特征在于，所述气雾混配容器（6）内部安装有压力检测装置（2）。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种无泵式微量润滑装置，其特征在于，所述吸液管位于单向阀（4）和三通头之间的管路上设置有流量检测计（7）。

5.根据权利要求4所述的一种无泵式微量润滑装置，其特征在于，所述喷雾管的出端与气雾混配容器（6）之间的管路上设置有流量检测计（7）。