能自动控制流量的机床主轴润滑系统

摘要

能自动控制流量的机床主轴润滑系统，包括主轴本体，所述主轴本体内部设置有贯穿其轴向中心线的润滑油轴向管道，所述润滑油轴向管道的四周设置有若干个润滑油分支渠道，所述主轴本体表面设置有若干个润滑油孔，所述每个润滑油分支渠道的一端与润滑油轴向管道连通，另一端延伸到对应的润滑油孔，所述润滑油分支渠道内设置有能够旋转打开的阀门板。本发明的润滑油能够根据主轴本体的转速实时变化，自动满足不同转速下的主轴本体对润滑油的需求，避免润滑油浪费。

权利要求

1.能自动控制流量的机床主轴润滑系统，包括主轴本体，其特征是所述主轴本体内部设置有贯穿其轴向中心线的润滑油轴向管道，所述润滑油轴向管道的四周设置有若干个润滑油分支渠道，所述主轴本体表面设置有若干个润滑油孔，所述每个润滑油分支渠道的一端与润滑油轴向管道连通，另一端延伸到对应的润滑油孔，所述润滑油分支渠道内设置有能够旋转打开的阀门板；

所述阀门板阻挡在润滑油分支渠道中，所述阀门板的大小与润滑油分支渠道的横截面大小一致；

所述阀门板的一侧通过铰链与润滑油分支渠道的内壁连接，阀门板朝向润滑油轴向管道的一侧表面设置有拉簧，所述拉簧的一端与阀门板固定，另一端与润滑油分支渠道固定；

所述拉簧与阀门板固定的位置位于铰链的相对侧，所述拉簧与润滑油分支渠道固定的位置位于铰链与润滑油轴向管道之间，所述拉簧经过润滑油分支渠道的轴向中心线；

所述润滑油孔的四周设置有若干个润滑油缝隙，所述每个润滑油缝隙均与润滑油孔贯通。

2.根据权利要求 1所述的能自动控制流量的机床主轴润滑系统，其特征是所述每个润滑油缝隙朝向润滑油轴向管道延伸的深度大于阀门板到主轴本体表面的距离。

说明书

能自动控制流量的机床主轴润滑系统

技术领域

[0001] 本发明涉及能自动控制流量的机床主轴润滑系统，本机床主轴润滑系统能够根据机床主轴的运行速率变化润滑油的出油量，属于机床主轴技术领域。

背景技术

[0002] 一般的机床主轴装置，包括齿轮箱体、机床主轴、轴承和迷宫式密封环，机床主轴2 安装在齿轮箱体内，机床主轴上安装有多个轴承，所述齿轮箱体的端部安装有迷宫式密封环。传统的机床主轴轴承润滑的方式为在轴承上填充高级润滑脂，经过长期的使用，迷宫式密封环磨损，间隙增大，在机床切削时，冷却液会沿着主轴进入轴承，高级润滑脂发生皂化变质，使得高级润滑脂的耐高温和附着能力下降，使得轴承的润滑得不到保障，致使加工得产品精度达不到要求，并且严重影响了轴承的使用寿命，增加了不必要的维修工作量。

[0003] 对于机床来说，有几个指标，一是主轴转速，二是几何精度，三是机床刚度。其中主轴转速是一个重要指标，影响机床主轴转速的因素很多，如 ：单件加工精度，工件材质及刚性，轴承精度以及装配质量，还有润滑方式。其中主轴润滑方式对主轴转速影响很大。

[0004] 现有机床主轴润滑方式有以下几种 ：油脂润滑、稀油润滑、油雾润滑。在这三种润滑方式中，第一种油脂润滑是最简单的润滑方式，适合低转速主轴，一次加油脂可用几年，成本低廉；缺点是 ：润滑油量无法调整，润滑油被污染后更换困难，发热大，散热能力差，不利于高转速。第二种稀油润滑是目前较常用的润滑方式，特点是润滑油可循环使用 ；缺点是 ：润滑油量很难控制，油量给多时，轴承将油带起，产生搅油发热，从而降低主轴转速，抑制主轴速度，油量给小时，润滑不充分，轴承发热无法带出。第三种是油雾润滑，该种润滑方式是气体将润滑油雾化后，送到轴承处，对主轴轴承进行润滑，特点 ：主轴转速高，发热小，是一种较好的方式；缺点是：由于油是由油雾器提供的，油量较小，不适合大型机床，且油不能全部回收，也不能二次利用，油雾对环境污染大。

[0005] 发明人经过检索发现专利号为：201110166813.4，发明名称为：机床主轴轴承微量供脂再润滑系统及方法，该专利公开的一种机床主轴轴承微量供脂再润滑系统，包括采用无柱塞式双通道输出泵单元的直接润滑系统和若干润滑管，润滑管一端连接直接润滑系统泵单元输出端口，另一端连接被润滑轴承。本发明还公开了该系统的再润滑方法，包括以下步骤：将润滑脂从直接润滑系统泵单元输出端口泵出，然后通过润滑管输送到被润滑轴承。但是该机床主轴轴承微量供脂再润滑系统体积大，占用空间大，且整套润滑系统成本高，需要对机床做大规模的改动，改动工程大，设备投资巨大，不适合推广应用，不具备市场前景。

[0006] 发明人还检索发现专利号为申请号为：201010257474.6，专利名称为：一种机床主轴润滑方法，该方法公开一种机床主轴润滑方法，主要解决现有的润滑方法油量消耗大、发热大、导致主轴温升高的问题。其特征在于 ：①气源(1)内的空气通过空气干燥器(2)进入气动三联件(3)，然后再进入油气混和装置 (6) ；②将油箱 (14) 内的润滑油泵入主油路 (22)，经过过滤器 (11) 及减压阀 A(7) 后进入油气混和装置(6)；③进入油气混和装置(6)内的润滑油通过阻尼节流体 (18) 减压后再通过分气阀 (21) 与气体混和，然后对主轴轴承进行润滑。该方法能够起到减少油耗的作用，但是，该方法控制过程复杂，需要分别控制好每个油路的进油情况和出油情况，且若有一个或部分油路发生故障，或者一个或部分阀门发生故障没有及时发现和维修，将会严重影响到整台机床的运行情况，且定期检修成本高昂，应用具有局限性。

发明内容

[0007] 为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种能自动控制流量的机床主轴润滑系统，其具体技术方案如下：

[0008] 能自动控制流量的机床主轴润滑系统，包括主轴本体，所述主轴本体内部设置有贯穿其轴向中心线的润滑油轴向管道，所述润滑油轴向管道的四周设置有若干个润滑油分支渠道，所述主轴本体表面设置有若干个润滑油孔，所述每个润滑油分支渠道的一端与润滑油轴向管道连通，另一端延伸到对应的润滑油孔，所述润滑油分支渠道内设置有能够旋转打开的阀门板。

[0009] 所述阀门板阻挡在润滑油分支渠道中，所述阀门板的大小与润滑油分支渠道的横截面大小一致。

[0010] 所述阀门板的一侧通过铰链与润滑油分支渠道的内壁连接，阀门板朝向润滑油轴向管道的一侧表面设置有拉簧，所述拉簧的一端与阀门板固定，另一端与润滑油分支渠道固定。

[0011] 所述拉簧与阀门板固定的位置位于铰链的相对侧，所述拉簧与润滑油分支渠道固定的位置位于铰链与润滑油轴向管道之间，所述拉簧经过润滑油分支渠道的轴向中心线。

[0012] 所述润滑油孔的四周设置有若干个润滑油缝隙，所述每个润滑油缝隙均与润滑油孔贯通。

[0013] 所述每个润滑油缝隙朝向润滑油轴向管道延伸的深度大于阀门板到轴体本体表面的距离。

[0014] 本发明的工作原理是：

[0015] 机床主轴安装在主轴箱中，机床主轴四周设置有特定的密封装置和转动机构，当机床主轴工作时，主轴本体自身旋转，由于主轴本体根据自身的转速不同，主轴本体四周需要的润滑油的量也会不一样。

[0016] 本发明使用时，主轴本体的两端均与车间的润滑油供油系统安装连接，通过车间的润滑油供油系统给润滑油轴向管道中通入润滑油，主轴本体运行时，润滑油轴向管道中的润滑油会在惯性力的作用下朝向润滑油分支渠道中流动，当主轴本体运行速度较慢时，产生的惯性力，以及在惯性力作用下的润滑油给闸门板的抵压力还不足够克服拉簧对闸门板的拉力时，润滑油只能流到润滑油缝隙中，润滑油从润滑油缝隙中流淌到主轴本体的表面；当主轴本体的运行速度较快，主轴本体自身产生的惯性力和在惯性力的作用下的润滑油对闸门板的抵压力能够克服拉簧的对闸门版的拉力，闸门板会围绕铰链旋转打开，根据主轴本体的旋转速度不同，闸门板被打开的开合度不同，从润滑油孔流出的润滑油的速度和量也会变化，满足不同转速下，主轴本体对润滑油的需求量。

[0017] 本发明的有益效果：

[0018] 本发明润滑油通过主轴本体内的润滑油轴向管道流到主轴本体表面，润滑油能均匀流到主轴本体表面，润滑均匀。

[0019] 本发明将润滑油系统设置在主轴内部，减少了传统的布置在主轴本体外部的润滑油系统的杂乱，使得机床的设备布置更加整齐。

[0020] 本发明的润滑油能够根据主轴本体的转速实时变化，自动满足不同转速下的主轴本体对润滑油的需求。主轴本体转速慢时，需要的润滑油量也相对较少，闸门板关闭，只有相对少量的润滑油从润滑油缝隙中浸润到主轴本体表面，满足主轴本体次转速下对润滑油的需求量，且不浪费润滑油；当主轴本体转速较快时，闸门板部分打开，润滑油不仅从润滑油缝隙中浸润到主轴本体表面，而且还能够从润滑油孔浸润到主轴本体表面，满足此转速下的主轴本体对润滑油的需求量，当主轴本体转速达到一定高速，闸门板完全打开，将会有大量的润滑油从润滑油孔浸润到主轴本体表面，满足此转速下的主轴本体对润滑油的需求量。不需要人工控制，机械自动根据主轴本体的转速来调整润滑油的出油速度和出油量。

附图说明

[0021] 图1是本发明的结构示意图，

[0022] 图2是图1中的B处局部放大图，

[0023] 图3是图1中的A—A向截面视图，

[0024] 附图标记列表：1—主轴本体，2—润滑油孔，3—润滑油缝隙，4—润滑油分支渠道，5—拉簧，6—阀门板，7—润滑油轴向管道。

具体实施方式

[0025] 下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

[0026] 图1是本发明的结构示意图，结合附图可见，本能自动控制流量的机床主轴润滑系统，包括主轴本体1，所述主轴本体1表面设置有若干个润滑油孔2，图2是图1中的B处局部放大图，结合附图可见，所述润滑油孔2的四周设置有若干个润滑油缝隙3，使用时，润滑油从润滑油孔2或润滑油缝隙3中流到主轴本体1表面，对主轴本体1表面起到润滑作用。

[0027] 图3是图1中的A—A向截面视图，结合附图可见，所述主轴本体1内部设置有贯穿其轴向中心线的润滑油轴向管道7，所述润滑油轴向管道7的四周设置有若干个润滑油分支渠道4，所述每个润滑油分支渠道4的一端与润滑油轴向管道7连通，另一端延伸到对应的润滑油孔2，所述润滑油分支渠道4内设置有能够旋转打开的阀门板6。本发明，使用时，向润滑油轴向管道7中通入润滑油，润滑油通过润滑油分支渠道4进入到润滑油孔2或润滑油缝隙3中，进而浸润主轴本体1表面，阀门板6通过变化闸门板的开合度，变化润滑油孔2的出油量。

[0028] 所述阀门板6阻挡在润滑油分支渠道4中，所述阀门板6的大小与润滑油分支渠道4的横截面大小一致。阀门板6在关闭状态能完全阻挡润滑油分支渠道4的横截面，使得润滑油不会从出油孔中流出。

[0029] 所述阀门板6的一侧通过铰链与润滑油分支渠道4的内壁连接，阀门板6朝向润滑油轴向管道7的一侧表面设置有拉簧5，所述拉簧5的一端与阀门板6固定，另一端与润滑油分支渠道4固定。所述拉簧5与阀门板6固定的位置位于铰链的相对侧，所述拉簧5与润滑油分支渠道4固定的位置位于铰链与润滑油轴向管道7之间，所述拉簧5经过润滑油分支渠道4的轴向中心线。阀门板6关闭状态时，阀门板6能够在拉簧5作用下，阀门板6与润滑油分支渠道4垂直固定，当主轴本体1转速高时，主轴本体1的惯性力和润滑油在惯性力共同作用在阀门板6上，克服拉簧5对阀门板6的拉力，阀门板6部分或全部打开，润滑油能够从润滑油孔2流出到主轴本体1表面。

[0030] 所述每个润滑油缝隙3均与润滑油孔2贯通。润滑油在润滑油缝隙3均与润滑油孔2之间能够随意相互流通。

[0031] 所述每个润滑油缝隙3朝向润滑油轴向管道7延伸的深度大于阀门板6到轴体本体表面的距离。这样在阀门板6关闭状态，润滑油也能够流到润滑油缝隙3中，进而流到主轴本体1表面。

[0032] 本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

[0033] 以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。