電主軸是將機(jī)床主軸與電機(jī)融為體的新技術(shù)。它是套組件,電動機(jī)內(nèi)置于主軸部件內(nèi),通過變頻器類的驅(qū)動器,以實現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)速的變換。
目前,電主軸在不斷地向高速化方向發(fā)展,而電主軸軸承的潤滑冷卻對實現(xiàn)電主軸的高速化具有其重要的作用。目前,高速精密電主軸支承部件大多采用陶瓷滾動軸承為主。主軸在高速運(yùn)轉(zhuǎn)條件下,除了內(nèi)置式電機(jī)外,滾動軸承是另個主要熱源,必須選擇合理的潤滑方式、正確使用潤滑劑、恰當(dāng)?shù)乜刂茲櫥瑒┯昧?,從而有地降低溫升,減少主軸的熱變形,延長電主軸使用壽命。
電主軸軸承的油氣潤滑方法
電主軸軸承的潤滑可以采用脂潤滑和油霧潤滑,但果不太理想。本文采用定時、定量油氣潤滑,根據(jù)受潤滑點的需油量和事先設(shè)定的工作程序接通氣動泵,潤滑油經(jīng)遞進(jìn)式分配器分配后被輸送到與壓縮空氣網(wǎng)絡(luò)相連接的油氣混合裝置中,并在油氣混合裝置中與壓縮空氣混合形成油氣流,再進(jìn)入油氣管道。在油氣管道中,由于壓縮空氣的作用,使?jié)櫥脱刂艿纼?nèi)壁波浪形地向前移動,并逐漸形成層薄薄的連續(xù)油膜。再通過油氣分配器的分配,以股其精細(xì)的連續(xù)油滴流噴射到潤滑點。
油氣潤滑系統(tǒng)原理:油氣分配器可實現(xiàn)油氣流的多分配,它利用分配閥對所需潤滑的不同部位,按照其實際需要,定時間歇、定量微量地供給油氣混合物,從而保證軸承的各個不同部位既不缺潤滑油,又不會因潤滑油過量而使軸承高速旋轉(zhuǎn)時因油的阻力而發(fā)熱造成更大的溫升。由于進(jìn)入了軸承內(nèi)部的壓縮空氣的作用,既使?jié)櫥课坏玫搅死鋮s,又由于潤滑部位保持著定的正壓,使外界的臟物和水不能侵入,起到了良好的密封作用。
電主軸軸承油氣潤滑的點
a)提高軸承承載能力:油氣潤滑是將氣液兩相流以較高的速度噴射到潤滑區(qū),在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸承摩擦面能有形成具有定承載能力的氣液兩相膜,兼有流體動壓和流體靜壓的雙重作用。因此,使摩擦表面始終處在良好的工作狀態(tài)下,這點是僅靠流體動壓形成的單相流體膜所無法比擬的。
b)提高軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)速度:由于油氣潤滑的氣液兩相混合流體中含有大量氣體和少量的潤滑油,因此在高速工作條件下,溫升較低。又由于氣液兩相流能夠及時帶走大量的熱量,所以它還具有良好的冷卻降溫作用。因此,采用氣液兩相流體的油氣潤滑,比其他潤滑方式具有更加寬廣的速度適應(yīng)范圍。
c)提高軸承對惡劣工作環(huán)境的適應(yīng)能力:對于油氣潤滑來說,潤滑區(qū)充滿壓縮空氣,形成正壓,可以很好地防止灰塵、水、污物等的浸入,起到密封的作用,大大減少了軸承由于外界污染而造成的損壞,因此別適合應(yīng)用于苛刻的工況條件,軸承的工作可靠性得到顯著提高。
d)提高軸承的使用壽命:軸承采用油氣潤滑,相對于采用其他潤滑方式,油膜破裂形成干摩擦的幾率降低,工作時軸承溫升降低,由于外界環(huán)境污染造成的意外損壞幾度降低。普遍情況下軸承壽命大幅提高,平均使用期限可以提高3~6倍。
e)大地降低潤滑劑的消耗:理論上,油氣潤滑中的潤滑劑100%被利用,它僅僅用于形成油膜。
3結(jié)語
實踐證明,高速電主軸軸承采用油氣潤滑,具有較理想的潤滑冷卻果。隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)和對該技術(shù)認(rèn)識的進(jìn)步深化,油氣潤滑會逐步替代脂潤滑、油霧潤滑。但是,如何更加合理地使用油氣潤滑裝置和油氣潤滑技術(shù),還需在實踐過程中進(jìn)步探索和研究。