一种外引导高速滚动轴承润滑装置制造方法及图纸

一种外引导高速滚动轴承润滑装置，包括供油隔圈，油隔圈安装在隔套上，供油隔圈上开有油气进口管以及与油气进口管相连通的油气喷嘴，油气喷嘴在供油隔圈上倾斜布置，油气喷嘴由突扩管及加速管连通构成，加速管的长度延长至轴承腔的腔体内，润滑油经由供油隔圈油气进口管进入加速管，在突扩管处汇聚，然后在离心力、表面张力和气流推动力的作用下沿轴承内圈表面进入滚动体与内圈滚道的接触区部位，本发明专利技术降低由于滚动轴承高速旋转所产生的较大的剪切气流对润滑油的影响，其不限于轴承尺寸，可不增大动力损失地进行高速及超高速运转。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及适用于高速机床主轴用的润滑装置,特别涉及一种外引导高速滚动轴承润滑装置。
技术介绍
滚动轴承广泛应用于各种旋转机械之中，是旋转机械的重要组成部件。随着高速、超高速机床的发展，对支承主轴的轴承的高速运转稳定性的要求也越来越高。滚动轴承其运行状态对旋转机械的整体性能具有决定性的影响，而温度是评估滚动轴承运行状态的重要指标，主轴轴承温升是限制轴承极限转速的重要因素，实际中要求轴承的温升要低。滚动轴承能否得到充分的润滑是影响其温升高低的重要因素，因此，保证滚动轴承获得良好的润滑对控制主轴轴承温升具有重要意义。目前，实际工业生产中的高速机床主轴轴承润滑方式是喷射润滑、油雾润滑以及油气润滑。喷射润滑是直接向轴承内喷射大量的润滑油，同时进行轴承的润滑和冷却，但这种润滑方法具有以下缺点：如果使轴承高速运转的话，由于润滑油的搅拌阻力增大，轴承的动力损失变大，需要更大容量的驱动电动机；同时由于轴承转速高，会因润滑油搅拌而引起的发热。油雾润滑相比与喷射润滑来讲，没有由于搅油阻力过大而损失的功率。但是因为润滑油液被雾化，容易在管道和轴承腔缝隙处泄漏，造成环境污染；而且由于高粘度的润滑油不易雾化，因此，高速机床主轴轴承润滑基本已不再使用油雾润滑技术。油气润滑相比喷射润滑和油雾润滑有着独特的优势。油气润滑技术的主要特征是利用压缩空气和油气发生器向轴承提供所需要的精确微量润滑油，以减少因润滑油的搅动而产生的过多热量，而且空气的冷却效果好，降低轴承温升，提高dmn值，延长轴承的精度寿命，其中油气始终处于分离状态，这有利于润滑油的回收，排出的只是空气，因而对环境没有污染。由于没有搅油损失、搅油发热等，因此需要较少的润滑油可达到充分润滑的目的。轴承在高速和超高速条件下运行时，由于轴承内部滚动体和保持架的干扰，轴承腔内的流型比较复杂，呈现湍流状态，会产生如图5所示的漩涡。图5所示为轴承沿径向方向的截面速度流线图(dmn≥2×106)，气流经轴端贴近内圈处进入轴承腔体，并于滚动体两侧形成较大的漩涡，在轴承左侧靠近滚动体与内圈滚道接触区位置处和保持架兜孔内均形成较小的漩涡，最终气流分别自保持架引导间隙和保持架下侧区域流出。由于轴承腔内漩涡的存在，现有油气润滑装置经喷嘴喷出的油气混合物很难准确地送入轴承内部需要润滑和冷却的最佳部位，即轴承滚动体与内圈滚道的接触区部位，因此会出现润滑不足或供油过量的现象，导致轴承内部摩擦增大或润滑油搅动加剧，发热量增加，温度升高，进而影响轴承的运行性能和工作寿命。油气润滑装置现有的倾斜喷嘴只是在轴承轴向铅垂面上与轴承的中心线有一定的倾角，且供油隔圈上的喷嘴是没有伸入轴承腔内部的，该喷嘴中心线正对滚动体与内圈滚道的接触区部位，此装置仅在轴承处于静止状态时，油气混合物可直接喷至滚动体与内圈滚道的接触区部位。但是在轴承实际运转状态下，由于轴承内圈、滚动体以及保持架等高速旋转，带动轴承腔内气流高速旋转，越靠近轴承内圈表面的位置，气流沿内圈旋转切线方向的剪切速度越大。经由喷嘴喷出的油气混合物在高速气流的剪切力作用下，并不会沿着喷嘴中心线延长线方向运动，油气会发生较大的偏转，最终润滑油很难到达滚动体与内圈滚道的接触区部位。此种设计仅考虑轴承静止状态时喷嘴喷出的润滑油可以到达滚动体与内圈滚道的接触区部位，并没有考虑轴承的运转状态对喷嘴喷出油气混合物的影响而优化喷嘴角度，与轴承实际运行状态不符。润滑单元喷嘴角度的选择应避开轴承内部旋流强烈的区域，即同时避开图5中左侧漩涡A和靠近内圈接触区处漩涡B，最终使润滑油易于进入滚动体与内圈滚道的接触区部位。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，解决目前现有高速机床主轴轴承油气润滑装置的可靠性问题，保证滚动轴承高速运转时润滑良好、温升较低，具有较高的稳定性，本专利技术的目的在于提供一种兼顾轴承高速运转状态的一种外引导高速滚动轴承润滑装置，降低由于滚动轴承高速旋转所产生的较大的剪切气流对润滑油的影响，其不限于轴承尺寸，可不增大动力损失地进行高速及超高速运转，同时，在压缩空气的带动作用下进行轴承的冷却。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案为：一种外引导高速滚动轴承润滑装置，包括供油隔圈10，供油隔圈10安装在隔套12上，供油隔圈10上开有油气进口管11以及与油气进口管11相连通的油气喷嘴20a，油气喷嘴20a在供油隔圈10上倾斜布置，油气喷嘴20a由突扩管20及加速管18连通构成，加速管(18)的长度延长至轴承腔的腔体内，为伸入式结构。所述的隔圈12端面的粗糙度≤Ra0.2，两端面的平行度应≤0.005mm，所述的油气喷嘴20a倾斜布置，其倾斜角度为：在轴承轴向铅垂面上与轴承的中心线夹角为α；α范围为0-45°，在轴承轴向水平面上与轴承的中心线夹角为β，β范围为0-45°，上述范围不包括0°。突扩管20的底部端面与轴承内圈表面14a之间的夹缝缝隙δ为1-3mm。所述的油气进口管11的直径大于加速管18的直径。所述的油气喷嘴20a的数量沿轴承周向均匀设置两个及以上。本专利技术的有益效果：本专利技术采用油气润滑技术对高速主轴轴承进行润滑，使从油气润滑装置分配出来的微量油和压缩空气(简称油气)在主轴内部准确无误的地直接输送至主轴内部需要润滑的最佳部位，避免中途泄漏、中断和多路相混以及输送部位不准确等异常现象发生，对轴承实行微量、精确定量供油，并以压缩空气进行冷却，使轴承发热量少、温升低、润滑可靠、极限转速高和延长使用寿命。附图说明图1为轴承沿径向方向的截面速度流线图(dmn≥2×106)。图2为本专利技术应用于高速机床的整体结构示意图。图3为本专利技术的结构示意图。图4为本专利技术隔圈局部剖面图。图5为油气输送装置隔圈整体示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步表述。参照图3，一种外引导高速滚动轴承润滑装置，包括供油隔圈10，油隔圈10安装在隔套12上，供油隔圈10上开有油气进口管11以及与油气进口管11相连通的油气喷嘴20a，油气喷嘴20a在供油隔圈10上倾斜布置，油气喷嘴20a由突扩管20及加速管18连通构成，加速管18的长度延长至轴承腔的腔体内，设计为伸入式结构；为了减小滚动体的振动和油气冲击产生的气动噪声，加速管末端设计成突扩管结构20，油气经突扩管时压降导致油气流速降低，润滑油在突...

【技术保护点】
一种外引导高速滚动轴承润滑装置，其特征在于，包括供油隔圈(10)，油隔圈(10)安装在隔套(12)上，供油隔圈(10)上开有油气进口管(11)以及与油气进口管(11)相连通的油气喷嘴(20a)，油气喷嘴(20a)在供油隔圈(10)上倾斜布置，油气喷嘴(20a)由突扩管(20)及加速管(18)连通构成，加速管(18)的长度延长至轴承腔的腔体内，为伸入式结构。

【技术特征摘要】
1.一种外引导高速滚动轴承润滑装置，其特征在于，包括供油隔圈(10)，油隔圈(10)安装在隔套(12)上，供油隔圈(10)上开有油气进口管(11)以及与油气进口管(11)相连通的油气喷嘴(20a)，油气喷嘴(20a)在供油隔圈(10)上倾斜布置，油气喷嘴(20a)由突扩管(20)及加速管(18)连通构成，加速管(18)的长度延长至轴承腔的腔体内，为伸入式结构。
2.根据权利要求1所述的一种外引导高速滚动轴承润滑装置，其特征在于，所述的隔圈(12)端面的粗糙度≤Ra0.2，两端面的平行度应≤0.005mm。
3.根据权利要求1所述的一种外引导高速滚动轴承润滑装置，其特征在于，所述的油气喷嘴(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫柯，王亚泰，张进华，朱永生，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61