Устройство для смазки опор качения Советский патент 1990 года по МПК F16N7/12 F16N7/30 

Изобрете ше относится к устройствам смазки распылением и может быть использовано для смазки элементов различных машин, например опор качения высокоскоростных шпиндельных узлов прецизионных металлорежущих станков с ЧПУ.

Целью изобретения является повышение долговечности опор качения за счет точности дозировки капельной подачи смазки с помощью получения возможности регулирования соотношения масла и воздуха в потоке.

На фиг.1 показан шпиндельный узел станка с предлагаемым устройством для смазки, продольный разрез; на фиг.2 - форсунка магистрали подвода воздуха в исполнении для высокоскоростных

подшипников, сечение; на фиг.З - разрез А-А на Ьиг.2„

В корпусе 1 и на палу 2 смонтированы подшипники 3-5, над которыми установлен резервуар 6 для под чи и сбора смазки с капиллярами 7 и 8, держателями 9-12 и гофрированными трубками 13 и 14. Держатели 10 и 1 верхних концов 15 и 16 капилляров выполнены с изменяемыми по величине площадями поперечных сечений каняпа и вместе с резервуаром имеют вотмож- ность вертикального перемещения посредством винтов 17. 1 ижние концы 18 и 19 крпилпяров зафиксированы в держателях 9 и 12 под углами 35-60° относительно осей эжектор- ных каналов 20 и 21 магистрали подвода воздуха, на выходе из которых установлены форсунки 22 и 23.

На торцовой поверхности 24 форсунки 22 (фиг.2) могут быть выполнены тангенциальные каналы 25, направленные навстречу вращению вала 2 от периферии к центру подшипника 4. Ось форсунки 22 (фиг.З) может образовывать с торцевой плоскостью 26 подтип- ник а 4 угол /э 110-125°.

Устройство работает следующим образом.

Масло из резервуара б под действием касательных напряжений, образую- щихся при течении воздуха внутри гофрированных трубок 13 и 14, а также под действием сил поверхностного натяжения, разности геометрических высот между входными концами 15 и 16 и выходными концами 18 и 19 капилляров 7 и 8 подается в эжекторные каналы 20 и 21 и далее к телам и дорожкам качения подшипников 3-5,

Резервуар 6 находится под избыточ- ным давлением воздуха. Изменением высоты расположения резервуара 6 (посредством винтов 17), а также площадей проходных сечений воздушных каналов (при помощи регулируемых дер- жателей 10 и 11) обеспечивается регулирование как расхода масла, так и соотношения между расходами масла .и воздуха, подвидимыми в подшипники.

Угол d выходного „частка капилля- ра 19 относительно оси эжекторного канала 21 выбран в пределах 35460, чтобы обеспечивалась максимальная подача масла вдоль поверхности стенки эжекторного канала. При меньших значениях углов основная часть расхода смазки распыляется и уносится потоком воздуха, что является нежелательным, так как очень мелкие частицы масла трудно осаждаются на дорожках качения подшипников, вместе с потоком воздуха эти частицы масла попадают в атмосферу, загрязняя окружающую среду. При значениях углов близких к 90°, расход масла вдоль поверхности стенки также меньше, чем например, при d 45°. Это объясняется распылением смазки (вследствие образования завихрений потока воздуха при обтекании конца капилляра, рас положенного перпендикулярно направлению основного течения воздуха), a также снижением общего расхода смаз

::

0

5 п

5

0

5

0

5

ки вследствие уменьшения эжекционно- го эффекта.

Выполнение угла с в пределах 354 60 позволяет сохранить достаточно высоким эжекционный эффект и, в то же время, создать оптимальные условия обтекания конца капилляра, обеспечивающие совпадение траекторий движения частиц масла с касательными к поверхности стенка канала, т.е. максимальное прилипание капель масла к стенкам канала.

Максимальная подача масла обеспечивается при наибольших площадях проходных сечений, обеспечиваемых регулируемыми держателями 10 и 11 в .сочетании с наиболее высоким расположением резервуара 6 и подаче воздуха через канал 21. С уменьшением площадей проходных сечений воздушных каналов или высоты расположения резервуара 6 уменьшается подача масла через капилляры 7 и 8.

Подача масла может быть прекраще- . на при остановке подачи воздуха через канал 21, снижении давления воздуха внутри резервуара 6 до атмосферного и уменьшении высоты расположения резервуара 6 до выравнивания высот расположения верхних и нижних концов капилляров.

В случае использования высокоскоростных подшипниковых узлов танген - циалъные каналы 25, выполненные на торцовой поверхности 24 форсунки 22, создают циркулирующее в полости подшипника 4 течение воздуха (направление которого показано стрелками). Данное течение воздуха препятствует радиальному смещению потока воздушно- масляной смеси, вытекающей из форсунки 22.

Для ликвидации смещения струи воздушно-масляной смеси в окружном направлении форсунка 22 установлена напротив направления вращения подшипника 4 под углом ft 110-125 относительно его торцевой плоскости 26.

Изменение углов расположения оси форсунки за пределами указанного диапазона приведет к потере эффекта, так как струи воздушно-масляной смеси под действием вторичных потоков воздуха приобретут радиальную составляющую скорости и, отклонившись от центра к периферии подшипника, попадут на наружную часть сепаратора, а

также на невращающееся кольцо подшипника и периферийную часть крышки форсунки. При этом вследствие встречного осевого течения воздуха в зазоре между сепаратором и невращающимся кольцом подшипника масло не попадает ни на дорожку качения вращающегося кольца, ни на дорожку качения невращающегося кольца.

Формула изобретения

1. Устройство для смазки опор качения, содержащее держатель в виде трубки, в проходном канале которой расположен капилляр, введенный одним концом в резервуар для смазки, а другим подведенный к эжекторному каналу магистрали подвода сжатого воздуха, в которой установлены форсунки подвода струи к торцевой поверхности опор, отличающееся тем

1

1559239

что, с целью повышения долговечности опор качения путем повышения точности дозирования смазки, держатель выпол- нен с регулируемым проходным каналом, резервуар для смазки установлен с возможностью вертикального переметения ч скоммутнрован с магистралью подвода сжатого воздуха. 0 2. Устройство по п. I, о т л и - чающееся тем, что конец капилляра, подведенный к эжекторному каналу, установлен под углом 35-60° относительно оси канала. 5 3. Устройство по пп.1 и 2, о т - л и чающееся тем, что на торцевой поверхности форсунки выполнены тангенциальные каналы, направленные навстречу вращению опор качения от их периферии к центру, а ось форсунки расположена под углом 1 10-125° относительно торцевой поверхности опоры качения.

Изобретение относится к устройствам смазки распылением и может быть использовано для смазки опор качения высокоскоростных узлов машин. Цель изобретения - повышение долговечности опор качения. В устройстве имеется резервуар со смазкой, капиллярный элемент, расположенный в трубке с регулируемым проходным сечением, при этом один конец регулятора размещен в резервуаре, а другой подведен под углом 35-60° к оси эжекторного канала магистрали сжатого воздуха. Резервуар установлен подвижно в вертикальном направлении и сообщен с магистралью сжатого воздуха. Эжекторный канал содержит форсунки подвода смазочной струи к опорам качения. На поверхности форсунки выполнены тангенциальные каналы, направленные навстречу вращению опор качения от их периферии к центру, а ось форсунки расположена под углом 110-125° относительно торцовой поверхности опоры качения. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

21

13

12

WSI5

Ю 7

Р 9 18 гО 22

4wЈ4

Фив. 7

J г i

ШШЕ5ги

Фие.д