Способ смазки шпинделей Советский патент 1993 года по МПК B23B19/00 B23Q11/12 

Изобретение относится к станкостроению и может быть применено в металлорежущих станках для увеличения предельной частоты вращения шпинделей на опорах качения, а также а узлах других машин для увеличения предельной частоты вращения валов на опорах качения.

Известны способы, с помощью которых осуществляется подача смазочного материала в полости подшипников качения шпинделей металлорежущих станков с целью увеличения частоты их вращения. Сущность этого способа заключается в том, что в полость подшипников подается смазочный материал. Величина порций и время промежутка между подачами смазочного материала регулируются и устанавливаются опытно-статиче- . ским путем в зависимости от величины подшипников и условий эксплуатации. Однако при дальнейшем увеличении частоты вращения резко увеличивается сопротивление

воздуха, находящегося в полости подшипника, движению тел качения и их сепаратора. Нетрудно подсчитать, что при частоте вращения шпинделя 20000 1/мин на подшипниках качения с диаметром по их центрам 80 мм тела качения с сепаратором развивают окружную скорость более 145 км/ч, что приводит к резкому увеличению сопротивления воздуха этому движению. При этом необходимо учесть, что форма тел качения и сепаратора не способствует уменьшению аэродинамической нагрузки, а наоборот приводит к завихрениям и срывам потока воздуха и, как результат, к резкому увеличению нагрузки и шуму.

Цель изобретения - увеличение производительности металлорежущих станков путем увеличения предельной частоты вращения их шпинделей.

Цель достигается тем, что подвод смазочного материала к полостям подшипниVI00

2

ч

О

ы

ков шпинделя содержит повторяющийся цикл операции из подачи порции смазочного материала в полости подшипников с одновременным вращением шпинделя с частотой в течение времени, достаточными для его равномерного распределения в данной полости; создания в течение времени и поддержания вакуума с давлением в полости подшипников с помощью отсасывающего воздух при вращении шпинделя; вращения с давлением в полостях подшипников в течение времени с рабочей частотой вращения; отключения устройства, отсасывающего воздух, при частоте вращения шпинделя первой операции.

На чертеже приведена схема осуществления способа.

Шпиндель 1 вращается на двух опорах, состоящих из пяти подшипников 2 качения, установленных в корпусе 3. Через штуцеры 4, 5, 6, 7 и 8 полости указанных подшипников качения соединены с помощью соответствующих трубопроводов с блоком 9 парциальной подготовки и подачи смазочного материала. В качестве такого блока может быть использован блок подготовки и подачи смазочного материала в виде масляного тумана фирмы Vogel ФРГ. Полости подшипников через штуцер 10 и соответствующий трубопровод соединены с устройством 1 для отсасывания воздуха, в качестве которого может быть использован вакуумный насос известных конструкций. Полости подшипников герметизированы с помощью уплотнений 12.

Подача смазочного материала Осуществляется с помощью следующего повторяющегося цикла операций.

Первая операция заключается в том, что в блоке 9 известными способами формируется порция смазочного материала, которая по трубопроводам подается в полости подшипников 2, установленных в корпусе 3, через штуцеры 4, 5,6,.7 и 8. Одновременно включается вращение шпинделя 1 с частотой т. Длительность этой операции подбирается опытно-статистическим путем таким образом, чтобы вся порция смазочного материала равномерно распределялась в полости подшипников 2 качения, Рекомендуется

nm 20-30 об.

Вторая операция начинается с включения отсасывающего насоса 11, после чего происходит отсоё воздуха из полостей подшипников 2 качения через трубопровод и штуцер 10.Отсос происходит в течении времени t2 до достижения заданного давления

Рь в полости подшипников 2 с помощью уплотнителей 12. Это давление контролируется соответствующими приборами, например реле давления в составе устройства для отсасывания воздуха. Давление Рь доста- точнодовестидо0,1-0,15; где Ра-давление атмосферного воздуха. При этом шпиндель продолжает вращаться с частотой щ. Время отсоса воздуха t2 устанавливается опытным путем и зависит от производительности рт- сасывающего устройства, от объема полостей подшипника, степени герметизации и

;др.,. ; : г-. : .. :,-. .

По достижении заданного значения Рь

начинается третья операция и включается рабочая частота вращения П2, при которой происходит обработка деталей. Величина П2 зависит от конкретных условий обработки и регулируется устройством управления станка. При этом Отсасывающим воздух устройством 11 поддерживается давление Рь в полостях подшипников 2 качения. Рабочая частота вращения П2 может происходить в течение времени 1з, которое должно быть

таким, чтобы порция смазочного материала, введенного в полости подшипников 2 качения в первой операции, была достаточна для их работы. Величина порции, время работы до следующей порции смазочного матерйала определяются опытно-статистическим путем. За время тз производится обработка от одной до нескольких деталей с остановкой вращения шпинделя 1 между обработками. : : . . . ;. - ..; .. .. .

После окончания времени 1з происходит выключение отсасывающего воздух устройства 11 и цикл.повторяется. При этом время ti, t2 и t3 контролируется приборами, например, реле времени, установленными в системе управления станком.

Благодаря описанному циклу операций производится дозированная смазка подшипников качения и рабочее вращение шпинделя происходит .при вакуумировании

их полостей, что позволяет увеличить предельное число оборотов шпинделя в 1,3-1,5 раза и увеличить производительность станка на 20-30%.:

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ смазки шпинделей, включающий подвод к его подшипникам качения смазочного материала, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью увеличения производительности металлорежущих станков путем увели- чения предельной частоты вращения их шпинделей, подвод смазочного материала содержит повторяющийся цикл операций, включающий подачу порции смазочного ма- териала в полости подшипников с одновременным вращением шпинделя с частотой в течение времени, достаточной для его равномерного распределения между телами качения подшипников, затем создание и поддержание вакуума в полости подшипников, с помощью отсасывающего воздух устройства с увеличением до рабочей частоты вращения шпинделя с временем, соответствующим эффективности порции смазочного материала, и отключение отсасывающего воздух устройства при частоте вращения шпинделя первой операции.

Изобретение относится к станкостроению и может быть применено в металлорежущих станках, а также в узлах других ма;и1ин для увеличения предельной частоты вращения валов на -опорах качения. Сущность и зоб ретён и я: к п рдши ка чения подводят портциюстмазочного материала с однххврем енным вращением шпинделя;с частотой в течение времени, достаточными для равнЪмерного распределения смазочного материала. Затем в полости подшипников создают и поддерживают вакуум с увеличением до рабочей частоты вращения шпинделя. После этого отключают отсасывающее устройство, создающее вакуум в полости подшипников, при частоте вращения шпинделя первой операции. Цикл повторяется. 1 ил.