CN105834826A - 一种微量润滑***装置 - Google Patents

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CN105834826A CN201610263568.1A CN201610263568A CN105834826A CN 105834826 A CN105834826 A CN 105834826A CN 201610263568 A CN201610263568 A CN 201610263568A CN 105834826 A CN105834826 A CN 105834826A
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Abstract

本发明提供了一种微量润滑***装置，包括箱体、油路***、气路***、动力***和喷射***；动力***包含气动马达和油液驱动部件；油液驱动部件包括驱动底座、滚动体、套轴和端盖B；油路***包括油箱、导管和油液软管；气路***包括接头A、气体流量调节阀、气管A、接头B、接头C和单向阀；喷射***包括喷射阀体、活塞、油量调节手柄和端盖A；通过旋转油量调节手柄，调节润滑油压力，从而改变润滑油喷射速度和油滴大小。通过旋转气体流量调节阀，调节压缩空气的流量，进而改变润滑油的油量。本发明结构紧凑，使用简单，不需要电源，使用工业常用0.8～1MPa压缩空气为动力源，油量和油滴大小可调，可以满足一般生产现场或者防爆特殊环境使用。

Description

一种微量润滑***装置
技术领域
本发明属于切削加工技术领域，尤其是涉及一种微量润滑***装置。
背景技术
传统的机械加工中，通常采用大量浇注式切削液供给方式，从而实现冲洗切屑，降低切削区温度，延长刀具寿命等作用，但是大量切削液的使用，不仅造成了制造成本的增加，而且污染了环境，危害了员工的键康。在可持续发展战略下,国家对环境污染的要求越来越严格，切削液的处理费用也越来越高。
微量润滑(Minimal Quantity Lubrication，MQL)技术是在保证有效润滑的前提下，尽可能减少切削液的用量。它通过把微量的润滑油滴喷射到切削区，对切削点进行润滑。微量润滑可以显著减少传统切削液用量，同时还降低刀具与工件、刀具与切屑之间的摩擦，防止粘结，延长刀具寿命，提高加工表面质量。
目前，微量润滑装置的主要有2种形式，一种是通过雾化***形成油雾，然后由压缩空气带到切削区，这种形式结构复杂，体积较大，油雾用量和油滴大小很难控制。另外一种，是通过油泵和喷嘴，形成油雾，直接喷射或者压缩空气带入，这种形式价格较贵。
发明内容
针对现有技术中存在油雾用量和油滴大小较难控制、结构复杂、体积较大等不足，本发明提供了一种微量润滑***装置，该装置结构紧凑，可使用工业常用0.8-1MPa压缩空气作为动力源，无需额外电源提供动力，油量和油滴大小可调。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种微量润滑***装置，包括箱体、油路***、气路***、动力***和喷射***；所述油路***、气路***、动力***和喷射***安装在箱体上；
所述动力***包含气动马达和油液驱动部件；所述气动马达安装在箱体侧板上；所述气动马达的马达底座上开有进气口和出气口；所述气动马达的前端连接油液驱动部件；所述油液驱动部件包括驱动底座、滚动体、套轴和端盖B；所述驱动底座上设有型腔和中心孔；所述滚动体为绕线盘状结构，且位于型腔中心内部；所述套轴位于滚动体内部中心；所述气动马达的主轴穿过驱动底座，与滚动体上的套轴通过键连接；所述驱动底座外端连接端盖B；所述滚动体的两个盘片沿圆周方向开有4-10个彼此对应的通孔A；所述通孔A内设置有转辊；所述型腔的下端面开有半圆槽；所述驱动底座上对应于半圆槽的两端处分别开有入口和出口；
所述油路***包括油箱、导管和油液软管；所述油箱固定在箱体的上部；所述油箱的上盖开有小孔；油箱的底部连接导管，导管末端连接油液软管；所述油液软管位于半圆槽内；
所述气路***包括接头A、气体流量调节阀、气管A、接头B、接头C和单向阀；所述接头A连接气体流量调节阀的入口，气体流量调节阀的后端连接气管A，气管A出口连接接头B；所述接头B连接进气口；所述接头C的一端连接出气口，另一端连接单向阀；
所述喷射***包括喷射阀体、活塞、油量调节手柄和端盖A；所述喷射阀体靠近油液驱动部件的一端设有凹腔，凹腔后端固定有快速接头；所述快速接头后端连接疏散阀孔；所述疏散阀孔后端开有油液压缩腔；所述疏散阀孔内部装配有疏散阀的圆柱面；疏散阀的圆柱面外壁开有油槽；疏散阀的密封锥面位于圆柱面后部，密封锥面与疏散阀孔右端面接触；所述油液压缩腔内部安装有疏散阀锥柱、活塞和油量调节手柄前端；所述疏散阀锥柱和活塞锥柱之间通过弹簧A连接；所述油量调节手柄前端压住活塞后端；所述油量调节手柄后端连接端盖A；所述喷射阀体的下半部开有气孔，所述气孔前端设有环形气腔；所述气孔和环形气腔的中心线与喷射***轴线垂直，且与动力***的轴线平行；所述气孔内安装单向阀；所述环形气腔内安装喷嘴的后端。
进一步的，所述气动马达包括马达底座、主轴、转子和叶片；所述转子回转中心位于马达底座的空腔中心偏上部，为偏心转子；所述转子沿圆周方向均布有4-6个叶片槽；所述叶片插在叶片槽内；所述叶片和叶片槽之间设有弹簧B；所述转子和主轴之间通过键连接。
进一步的，所述进气口和出气口之间夹角为240-300°。
进一步的，所述进气口下方开有放大孔A，放大孔A直径为进气口直径的2-3倍；所述出气口左侧设有放大孔B，放大孔B直径为出气口直径的2-3倍。
进一步的，所述转辊和驱动底座的型腔外壁距离为油液软管直径的1/3-1/2。
进一步的，所述驱动底座的入口到出口的圆心角为120-160°；入口和出口的中心线与驱动底座外圆切线方向锐角夹角均为30-70°。
进一步的，所述喷嘴后端沿圆周方向设有锥孔；所述喷嘴前端设有油管；所述锥孔和喷油孔在喷嘴顶端汇合，与油管的油管通道相连通。
进一步的，气孔内部气体压力比进气口内部气体压力小0.3～0.4MPa，喷油孔内部气体压力比气孔内部气体压力小0.2～0.3MPa。
本发明所述的一种微量润滑***装置，通过在箱体上设置油路***、气路***、动力***和喷射***，通过旋转气体流量调节阀，改变进入气动马达的压缩空气的流量，进而调节叶片的旋转速度，从而改变润滑油的油量；通过旋转油量调节手柄，改变弹簧的张紧程度，从而调节克服疏散阀的润滑油压力，进而改变润滑油喷射速度和油滴大小；本发明装置结构紧凑、使用简单，可采用工业常用0.8-1MPa压缩空气作为动力源，避免了电气设备的应用，可用于一般生产现场或者防爆等特殊环境使用。
附图说明
图1为本发明所述微量润滑***装置的轴测图。
图2为动力******图。
图3为气动马达剖视图。
图4为动力***、气路***和喷射***组合图。
图5为喷射***和油液驱动部件剖视图。
图6为喷射***的剖视图。
图7为图6中A处局部放大图。
图8为喷嘴向视图。
附图标记说明如下：
1-箱体，2-油路***，3-气路***，4-动力***，5-喷射***，6-气动马达，7-油液驱动部件，201-油箱，202-导管，203-油液软管，204-小孔，301-接头A，302-气体流量调节阀，303-气管A，304-接头B，305-接头C，306-单向阀，501-喷射阀体，502-活塞，503-油量调节手柄，504-端盖A，505-快速接头，506-疏散阀孔，507-油液压缩腔，508-疏散阀，509-密封锥面，510-油槽，511-弹簧A，512-气孔，513-环形气腔，514-喷嘴，515-锥孔，516-喷油孔，517-油管通道，518-油管，601-马达底座，602-进气口，603-出气口，604-主轴，605-转子，606-叶片，607-弹簧B，608-放大孔A，609-放大孔B，701-驱动底座，702-滚动体，703-套轴，704-端盖B，705-型腔，706-通孔A，707-转辊，708-半圆槽，709-入口，710-出口。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
如图1所示，一种微量润滑***装置，包括箱体1、油路***2、气路***3、动力***4和喷射***5；所述油路***2、气路***3、动力***4和喷射***5安装在箱体1上。所述油路***2包括油箱201、导管202和油液软管203；所述油箱201固定在箱体1的上部；所述油箱201的上盖开有小孔204；油箱201的底部连接导管202，导管202末端连接油液软管203。
如图2和图3所示，所述动力***4包含气动马达6和油液驱动部件7；所述气动马达6安装在箱体1侧板上，为装置提供动力；所述气动马达6包括马达底座601、主轴604、转子605和叶片606；所述气动马达6的马达底座601上开有进气口602和出气口603；所述进气口602和出气口603之间夹角为240-300°；为了保证压缩空气快速均匀地进入气腔中，所述进气口602下方开有放大孔A608，放大孔A608直径为进气口602直径的2-3倍；为了让有一定压力的空气快速脱离气腔中，所述出气口603左方设有放大孔B609，放大孔B609直径为出气口603直径的2-3倍。所述转子605回转中心位于马达底座601的空腔中心偏上部，为偏心转子；所述转子605沿圆周方向均布有4-6个叶片槽；所述叶片606插在叶片槽内；所述叶片606和叶片槽之间设有弹簧B607，叶片槽底部的弹簧B607把叶片606压在马达底座601的内圆表面上；所述转子605和主轴604之间通过键连接。
所述气动马达6的前端连接油液驱动部件7；所述油液驱动部件7包括驱动底座701、滚动体702、套轴703和端盖B704；所述驱动底座701上开有型腔705和中心孔；所述驱动底座701的入口709到出口710的圆心角为120-160°；入口709和出口710的中心线与驱动底座701外圆切线方向锐角夹角皆为30-70°。所述滚动体702为绕线盘状结构，且位于型腔705中心内部；所述套轴703位于滚动体702内部中心；所述气动马达6的主轴604穿过驱动底座701，与滚动体702上的套轴703通过键连接；如图5所示，所述驱动底座701外端连接端盖B704；所述滚动体702的两个盘片沿圆周方向开有4-10个彼此对应的通孔A706；所述通孔A706内设置有转辊707；所述型腔705的下端面开有半圆槽708；所述驱动底座701上对应于半圆槽708的两端处分别开有入口709和出口710；所述油液软管203位于半圆槽708内。所述转辊707和驱动底座701的型腔705外壁距离为油液软管203直径的1/3-1/2。
如图4和图5所示，所述气路***3包括接头A301、气体流量调节阀302、气管A303、接头B304、接头C305和单向阀306；所述接头A301连接气体流量调节阀302的入口，气体流量调节阀302的后端连接气管A303，气管A303出口连接接头B304；所述接头B304连接进气口602；所述接头C305的一端连接出气口603，另一端连接单向阀306。所述喷射***5包括喷射阀体501、活塞502、油量调节手柄503和端盖504；所述喷射阀体501靠近油液驱动部件7的一端设有凹腔，凹腔后端固定有快速接头505；所述快速接头505后端连接疏散阀孔506；所述疏散阀孔506后端开有油液压缩腔507；如图7所示，所述疏散阀孔506内部装配疏散阀508的圆柱面；所述疏散阀508圆柱面外壁开有油槽510；所述密封锥面509位于疏散阀508后部，密封锥面509与疏散阀孔506右端面接触；如图4和图5所示，所述油液压缩腔507内部安装有疏散阀508锥柱、活塞502和油量调节手柄503前端；所述疏散阀508锥柱和活塞502锥柱之间通过弹簧A511连接；所述油量调节手柄503前端压住活塞502后端；所述油量调节手柄503后端连接端盖504；
如图5和图6所示，所述喷射阀体501的下半部开有气孔512，所述气孔512前端设有环形气腔513；所述气孔512和环形气腔513的中心线与喷射***5轴线垂直，且与动力***4的轴线平行；所述气孔512内安装单向阀306；所述环形气腔513内安装喷嘴514的后端。所述喷嘴514后端沿圆周方向设有锥孔515；所述喷嘴514前端设有油管518；如图6和图7所示，所述锥孔515和喷油孔516在喷嘴514顶端汇合，与油管518的油管油道517相连通。
工作过程：
该动力***4由车间工位气源的压缩空气推动，气体压力0.8-1MPa，压缩空气经由接头A301、气体流量调节阀302、气管A303、接头B304进入气动马达进气口602，由于放大孔A608的作用，压缩空气非常容易地进入到气腔中，驱动叶片606呈逆时针转动，在叶片606转动过程中，叶片606由装在转子605叶片槽底部的弹簧B607顶出，在离心力和弹簧力的作用下，使得叶片606始终和马达底座601内腔接触，保证压缩空气的密封性。叶片606带动转子605转动，转子605呈偏心装配，从放大孔A608到马达底座601内腔外圆的下母线，转子605外圆到马达底座601内腔表面距离越来越大，驱动气腔体积逐渐增大，其中的空气压力逐渐减少，这是驱动阶段。当叶片606通过马达底座601内腔的下母线后，转子605外圆到马达底座601内腔外圆距离逐渐减小，两个叶片606之间的排放气腔体积逐渐减小，其中空气受到压缩，压力逐渐增大，当前一个叶片606转到放大孔B609时，排放气腔中的压缩空气，进入到放大孔B609，通过出气口603进入到接头C305，进入单向阀306，输入到喷射***的气孔512，空气压力降低为0.5～0.6MPa。
滚动体702转动,带动转辊707运动，转辊707一方面绕自身轴线转动，同时绕滚动体702中心线转动。转辊707运动过程中压缩油液软管203，使得当前转辊707后面油液软管203内形成一定的真空度。油箱201中的润滑油在重力和真空吸引的作用下，通过导管202，进入油液软管203内。由于油液软管203较细，两个转辊707间距较小，每次送给的油量很小。微量润滑油在转辊707的驱动下，进入到快速接头505和疏散阀508之间的小油腔，当油压大于弹簧A511的压力时，微量润滑油推动疏散阀508向右运动，使得疏散阀508上面的密封锥面509与疏散阀孔506右配合端面脱开，油沿着疏散阀508上的油槽510进入到油液压缩腔507，进而经过喷嘴514的喷油孔516喷出，形成微量油雾；气孔512中的压缩空气进入到环形气腔513中，然后进入到喷嘴514底部的锥孔515通道，到达喷嘴514顶部喷出，与喷油孔516喷出的油雾混合；所喷出的高压气体对油雾进一步碎化，带动微量油滴经过油管518的油管通道517输送到达切削区。通过旋转气体流量调节阀302，调整进入气动马达6的压缩空气的流量，从而调节转子605的旋转速度，进而改变转辊707的转速，最终可以调整和控制润滑油的油量。通过旋转油量调节手柄503，改变弹簧A511的张紧程度，从而调节克服疏散阀508的润滑油压力，进而改变润滑油喷射速度和油滴大小。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种微量润滑***装置，其特征在于，包括箱体(1)、油路***(2)、气路***(3)、动力***(4)和喷射***(5)；所述油路***(2)、气路***(3)、动力***(4)和喷射***(5)安装在箱体(1)上；
所述动力***(4)包含气动马达(6)和油液驱动部件(7)；所述气动马达(6)安装在箱体(1)侧板上；所述气动马达(6)的马达底座(601)上开有进气口(602)和出气口(603)；所述气动马达(6)的前端连接油液驱动部件(7)；所述油液驱动部件(7)包括驱动底座(701)、滚动体(702)、套轴(703)和端盖B(704)；所述驱动底座(701)上设有型腔(705)和中心孔；所述滚动体(702)为绕线盘状结构，且位于型腔(705)中心内部；所述套轴(703)位于滚动体(702)内部中心；所述气动马达(6)的主轴(604)穿过驱动底座(701)，与滚动体(702)上的套轴(703)通过键连接；所述驱动底座(701)外端连接端盖B(704)；所述滚动体(702)的两个盘片沿圆周方向开有4-10个彼此对应的通孔A(706)；所述通孔A(706)内设置有转辊(707)；所述型腔(705)的下端面开有半圆槽(708)；所述驱动底座(701)上对应于半圆槽(708)的两端处分别开有入口(709)和出口(710)；
所述油路***(2)包括油箱(201)、导管(202)和油液软管(203)；所述油箱(201)固定在箱体(1)的上部；所述油箱(201)的上盖开有小孔(204)；油箱(201)的底部连接导管(202)，导管(202)末端连接油液软管(203)；所述油液软管(203)位于半圆槽(708)内；
所述气路***(3)包括接头A(301)、气体流量调节阀(302)、气管A(303)、接头B(304)、接头C(305)和单向阀(306)；所述接头A(301)连接气体流量调节阀(302)的入口，气体流量调节阀(302)的后端连接气管A(303)，气管A(303)出口连接接头B(304)；所述接头B(304)连接进气口(602)；所述接头C(305)的一端连接出气口(603)，另一端连接单向阀(306)；
所述喷射***(5)包括喷射阀体(501)、活塞(502)、油量调节手柄(503)和端盖A(504)；所述喷射阀体(501)靠近油液驱动部件(7)的一端设有凹腔，凹腔后端固定有快速接头(505)；所述快速接头(505)后端连接疏散阀孔(506)；所述疏散阀孔(506)后端开有油液压缩腔(507)；所述疏散阀孔(506)内部装配有疏散阀(508)的圆柱面；疏散阀(508)的圆柱面外壁开有油槽(510)；疏散阀(508)的密封锥面(509)位于圆柱面后部，密封锥面(509)与疏散阀孔(506)右端面接触；所述油液压缩腔(507)内部安装有疏散阀(508)锥柱、活塞(502)和油量调节手柄(503)前端；所述疏散阀(508)锥柱和活塞(502)锥柱之间通过弹簧A(511)连接；所述油量调节手柄(503)前端压住活塞(502)后端；所述油量调节手柄(503)后端连接端盖A(504)；所述喷射阀体(501)的下半部开有气孔(512)，所述气孔(512)前端设有环形气腔(513)；所述气孔(512)和环形气腔(513)的中心线与喷射***(5)轴线垂直，且与动力***(4)的轴线平行；所述气孔(512)内安装单向阀(306)；所述环形气腔(513)内安装喷嘴(514)的后端。
2.根据权利要求1所述的一种微量润滑***装置，其特征在于，所述气动马达(6)包括马达底座(601)、主轴(604)、转子(605)和叶片(606)；所述转子(605)回转中心位于马达底座(601)的空腔中心偏上部，为偏心转子；所述转子(605)沿圆周方向均布有4-6个叶片槽；所述叶片(606)插在叶片槽内；所述叶片(606)和叶片槽之间设有弹簧B(607)；所述转子(605)和主轴(604)之间通过键连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种微量润滑***装置，其特征在于，所述进气口(602)和出气口(603)之间夹角为240-300°。
4.根据权利要求3所述的一种微量润滑***装置，其特征在于，所述进气口(602)下方开有放大孔A(608)，放大孔A(608)直径为进气口(602)直径的2-3倍；所述出气口(603)左侧设有放大孔B(609)，放大孔B(609)直径为出气口(603)直径的2-3倍。
5.根据权利要求1或2所述的一种微量润滑***装置，其特征在于，所述转辊(707)和驱动底座(701)的型腔(705)外壁距离为油液软管(203)直径的1/3-1/2。
6.根据权利要求1或2所述的一种微量润滑***装置，其特征在于，所述驱动底座(701)的入口(709)到出口(710)的圆心角为120-160°；入口(709)和出口(710)的中心线与驱动底座(701)外圆切线方向锐角夹角均为30-70°。
7.根据权利要求1或2所述的一种微量润滑***装置，其特征在于，所述喷嘴(514)后端沿圆周方向设有锥孔(515)；所述喷嘴(514)前端设有油管(518)；所述锥孔(515)和喷油孔(516)在喷嘴(514)顶端汇合，与油管(518)的油管通道(517)相连通。
8.根据权利要求1或2所述的一种微量润滑***装置，其特征在于，气孔(512)内部气体压力比进气口(602)内部气体压力小0.3～0.4MPa，喷油孔(516)内部气体压力比气孔(512)内部气体压力小0.2～0.3MPa。
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