KR100263435B1

KR100263435B1 - 고속주축의 윤활유 공급장치

Info

Publication number: KR100263435B1
Application number: KR1019960078728A
Authority: KR
Inventors: 최원선
Original assignee: 추호석; 대우중공업주식회사
Priority date: 1996-12-31
Filing date: 1996-12-31
Publication date: 2000-08-01
Also published as: KR19980059388A

Abstract

본 발명은 예로 머시닝 센터용 고속주축의 윤활유공급장치에 관한 것으로, 공작기계의 주축(10)에 윤활유를 공급함에 있어서, 주축(10)의 양단을 회전 지지하는 부분에 일측으르 윤활유가 유입됨과 동시에 타측으로 이 지지부분을 거쳐 윤활유가 배출되도록 한 윤활유 공급통로(14A, 14B) 및 윤활유 배출통로(15A, 15B)를 주축몸체(5)에 구비하고, 이 윤활유 공급통로(14A, 14B)에 윤활유를 압송시킴과 동시에 상기 윤활유 배출통로(15A, 15B)로부터 윤활유를 흡입하여 윤활유를 강제 순환시키는 윤활유 공급유닛(30)을 포함하는 구성으로, 주축의 회전지지 부분에 강제적으로 윤활유를 공급하여 주축에서 발생되는 열의 최소화로, 베어링의 수명향상을 꾀할 수 있그 고속회전시에 주축의 안정된 정밀도를 확보할 수 있다.

Description

고속구축의 윤활유공급장치

본 발명은 공작기계 예로, 머시닝 센터용 고속주축의 윤활유공급장치에 관한 것으로, 특히 주축의 회전 지지부분에 강제적으로 윤활유를 공급시켜 주축에서의 발생열을 최소화시켜 초고속 회전의 안정성이 향상되도록 한 고속주축의 윤활공급장치에 관한 것이다.

종래 공작기계에 있어 머시닝 센터 주축의 경우 공작물을 가공하기 위해 고속회전을 하게 되는데 이의 회전시 마찰력을 최소화하기 위해 윤활유를 사용한다.

이러한 윤활유 사용방법에 있어서, 점성을 갖는 그리스가 통상적으로 많이 이용되었다.

그러나 주축의 회전수가 높아지면서 그리스 윤활은 고속주축에서 발생되는 열에 의해 그리스가 타서 없어져 결국 주축을 지지하는 베어링에 손상을 주어 베어링 수명을 단축시키며, 초고속 회전의 안정성이 떨어지는 요인이 되었다.

더욱이 주축에 내장형 모터를 갖는 경우에 이 내장형 모터에서 발생된 고열에 의해 주축이 원주방향과 길이방향으로 동시에 늘어나게 되어 주축의 강성 및 정도를 저하시키는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 창안된 것으로, 주축의 회전 지지부분에 윤활유를 강제 순환시켜서 주축의 윤활과 냉각을 동시에 수행하여 주축에서 발생되는 열을 최소화하여 베어링의 수명연장 및 주축의 강성과 정도 저하를 방지하며 초고속 회전의 안정성을 보장할 수 있는 고속주축의 윤활유 공급장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은, 공작기계의 주축몸체(5)내에서 다수의 베어링(12A∼12F)으로 회전지지되는 주축(10)에 윤활유를 공급하기 위한 장치에 있어서, 상기 베어링(12A∼12F)들의 사이에는 원주상에 윤활유 안내홈(21)과, 이 윤활유 안내홈(21)에 연통하여 적어도 어느 일측면으로 관통된 다수개의 윤활유 분사구멍(22)을 갖는 원형의 윤활유 분사노즐(20)을 각각 설치하고; 상기 윤활유 분사노즐(20)의 유활유 안내홈(21)에 윤활유를 주입하고 이 윤활유를 배출시키기 위해 상기 주축몸체(10)에 형성된 윤활유 공급통로(14A, 14B) 및 윤활유 배출통로(15A,15B)와; 상기 윤활유 공급통로(14A,14B)에 윤활유를 압송시킴과 동시에 상기 윤활유 배출통로(15A,15B)로부터 윤활유를 흡입하여 윤활유를 강제 순환시키는 윤활유 공급유닛(30)을 포함한 것을 특징으로 한다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 주축의 단면도 및 공급장치의 회로도.

도2는 본 발명의 실시예에 적용되는 윤활유 노즐의 정단면도 및 일측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

5 : 주축몸체 10 : 주축

14A, 14B : 윤활유 공급통로 15A,15B:윤활유 배출통로

20 : 윤활유 분사노즐 21 : 윤활유 안내홈

22 : 윤활유 분사구멍 30 : 윤활유 공급유닛

32 : 윤활유 저장탱크 34 : 공급용 펌프

36 : 냉각기 38A∼38C : 유량조절밸브

40A∼40E : 흡입용 펌프

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도1에 도시된 바와 같이, 주축몸체(5)내의 주축(10)을 회전지지하기 위해 주축(10)의 양단을 지지하는 일단측의 베어링(12A∼12D)과 타단측의 베어링(12E,12F)에 윤활유가 유입됨과 동시에 타측으로 이 지지부분을 거쳐 윤활유가 배출되도록 한 윤활유 공급통로(14A,14B) 및 윤활유 배출통로(15A,15B)가 형성되어 있다.

그리고 상기 일단측의 베어링(12A∼12D)과 타단측의 베어링(12E,12F)의 각 베어링들 사이에는 각각의 공급통로(14A,14B)를 통과한 윤활유를 베어링(12A,12F)의 측면에 분사시켜 주는 윤활유 분사노즐(2O)이 개재되어 있다.

상기 윤활유 분사노즐(20)은 도2, 3에 도시된 바와 같이 원주상에 상기 윤활유 공급통로(14A,14B)의 출구와 연통하는 윤활유 안내홈(21)과, 이 윤활유 안내홈(21)에 연통하여 적어도 어느 일측면으로 상기 베어링(12A∼12F)의 측방으로 윤활유를 분출시키기 위한 적당한 갯수의 윤활유 분사구멍(22)을 갖고 있다.

한편, 상기 윤활유 공급통로(14A,14B)는 윤활유를 압송시킴과 동시에 상기 윤활유 배출통로(15A,15B)로부터 윤활유를 흡입하여 윤활유를 강제 순환시키는 윤활유 공급유닛(30)에 연결되어 있다.

상기 윤활유 공급유닛(30)은 윤활유 저장탱크(32)를 구비하고, 이 윤활유 저장탱크(32)내의 윤활유를 펌핑하는 공급용 펌프(34)와, 이 공급용 펌프(34)에서 토출된 윤활유를 냉각하는 냉각기(36)와, 이 냉각기(36)에서 토출된 윤활유 량을 조절하여 상기 윤활유 공급통로(14A,14B)에 공급하는 유량조절밸브(38A,38B,38C)와, 상기 윤활유 배출통로(15A,15B)로 배출되는 윤활유를 흡입하여 상기 윤활유 저장탱크(32)로 회수시키는 흡입용 펌프(40A∼40E)를 구비하고 있다.

미설명 부호 3은 상기 윤활유 분사노즐(20)의 내주면에 설치된 스페이서이다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 작동상태를 설명한다.

먼저, 공급용 펌프(34)가 구동하게 되면, 윤활유 저장탱크(32)로부터 흡입된 윤활유가 냉각기(36)를 거쳐 각각의 유량조절밸브(38A,38B,38C)를 거쳐 주축(10)의 양단측에 형성된 윤활유 공급통로(14A,14B)로 유입된다.

이후 윤활유 분사노즐(20)의 윤활유 안내홈(21)을 따라 각각의 윤활유 분사구멍(22)을 통하여 베어링(12A∼12D)측에 공급된다.

따라서 초고속 회전하는 주축(10)과 베어링(12A∼12D)의 마찰면에는 윤활유가 계속적으로 공급되고, 이에 의해 주축(10)과 베어링(12A∼12D)에서 발생된 열을 윤활유가 흡수한다.

한편, 상기 공급용 펌프(34)와 동시에 구동되는 흡입용 펌프(40A∼40E)에 의해 윤활유 배출통로(15A,15B)에 흡입력이 작용하고, 이 흡입력에 의해 베어링(12A∼12F)에서 발생된 열을 흡수한 윤활유가 흡입용 펌프(40A∼40E)로 흡입되어 다시 윤활유 저장탱크(32)로 복귀하게 된다.

상기 저장탱크(32)로 복귀한 윤활유는 다시 공급용 펌프(34)의 펌핑력에 의해 토출되어 다시 냉각기(36)를 거쳐 냉각된 후 상기한 과정으로 각 베어링(12A∼12F)에 공급되어 주축(10)의 회전 지지부분에서 발생되는 열이 냉각된다.

이같이 주축(10)의 회전 지지부분에 냉각된 윤활유를 계속적으로 공급시켜 주축(10)과 베어링(12A∼12D)사이에서 발생된 열을 흡수한 후, 다시 강제 순환시키게 됨으로 냉각효율이 향상되게 되어 열에 의한 주축(10)의 원주방향 및 길이방향의 변화가 거의 없게 된다.

따라서 초고속의 영역에서도 안정된 주축(10)의 회전이 확보되어 기계가공의 높은 정밀도를 얻을 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 주축의 회전 지지부분에 냉각된 윤활유를 계속적으로 공급가능하게 함으로써 주축의 고속회전시에도 베어링의 수명저하 및 정밀도 저하를 최소화 할 수 있고, 안정된 주축의 회전을 확보할 수 있는 장점을 갖는다.

Claims

공작기계의 주축몸체(5)내에서 다수의 베어링(12A∼12F)으로 회전 지지되는 주축(10)에 있어서, 상기 베어링(12A∼12F)들의 사이에는 원주상에 윤활유 안내홈(21)과, 이 윤활유 안내홈(21)에 연통하여 적어도 어느 일측면으로 관통된 다수개의 윤활유 분사구멍(22)을 갖는 원형의 윤활유 분사노즐(20)을 각각 설치하고; 상기 윤활유 분사노즐(20)의 유활유 안내홈(21)에 윤활유를 주입하고 이 윤활유를 배출시키기 위해 상기 주축몸체(5)에 형성된 윤활유 공급통로(14A,14B) 및 윤활유 배출통로(15A,15B)와; 상기 윤활유 공급통로(14A,14B)에 윤활유를 압송시킴과 동시에 상기 윤활유 배출통로(15A,15B)로부터 윤활유를 흡입하여 윤활유를 강제 순환시키는 윤활유 공급유닛(30)을 포함한 것을 특징으로 하는 고속주축의 윤활유공급장치.
제1항에 있어서, 상기 윤활유 공급유닛(30)은 윤활유 저장탱크(32)와, 이 윤활유 저장탱크(32)내의 윤활유를 펌핑하는 공급용 펌프(34)와, 이 공급용 펌프(34)에서 토출된 윤활유를 냉각하는 냉각기(36)와, 이 냉각기(36)에서 토출된 윤활유 량을 조절하여 상기 윤활유 공급통로(14A,14B)에 공급하는 유량조절밸브(38A∼38C)와, 상기 윤활유 배출통로(15A,15B)로 배출되는 윤활유를 상기 윤활유 저장탱크(32)로 회수시키는 흡입용 펌프(40A∼40E)를 포함한 것을 특징으로 하는 고속주축의 윤활유공급장치.