高速电主轴轴承油气润滑系统的研究

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  油气在尼龙管中的流动状态见图3。由图3可以看出经混合阀输出的油气应该称为“油+ 气”，微小油滴沿管壁波状分布，油和气实际上是呈分离状态的，并且由流动的压缩空气带着管壁上波状分布的润滑油一起连续不断地向前输送。

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    2　油气润滑系统的组成
    图4 为油气润滑装置结构示意图。

    2.1　供油部分
    供油部分主要由油泵、油箱、溢流阀、过滤器和压力控制器、递进式给油器组成，各元件都是根据系统的供油量选定的。油泵为2台，1台工作，1台备用，通过电子监控装置启动或停止。由于油气润滑的耗油量比较小，所以泵的排量一般比较小，工作压力较高。
    2.2　供气部分
    供给的压缩空气应该清洁而干燥，必须先经过油水分离及空气过滤。当油气润滑系统启动时，压缩空气由电磁阀接通，经过减压使排出的气压为0.4MPa～0.6MPa，在排气管线上装有压力控制器以保证工作中有足够的气压。
    2.3　油气混合部分
    油和气在混合器中混合，要使油能很好地雾化成油滴，均匀地分散在管道内表面。油气混合有多种规格的供油量可供选择。如果润滑点在两个以上，油气混合物还必须经油气分配阀均匀地和适量地供给每个润滑点。油和压缩空气在油气混合块中进行混合。图4是递进式分配器和油气混合块集成在一起的情况，块的上部是递进式分配器而下部是油气混合块，递进式分配器输出的油直接进入油气混合块中和压缩空气混合输出的就是油气了。 
    2.4　油气分配部分
    油气混合体在进入各个摩擦副之前，应该按摩擦副的需要均匀地被分配供给，油气分配器是具有上述功能的一个部件。在润滑点相对较少的场合，也可不使用油气分配器，而是将从油气混合器出来的油气混合体直接供给各个摩擦副。
    3　油气润滑技术的主要优点
    油气润滑系统克服了油雾润滑及油脂润滑的缺点，具有如下众多的优点：
    (1) 可以根据实际需要选择润滑点数和各润滑点所需要的油量，并节约润滑剂。因为油雾可以任意扩散，几乎不可能对单个轴承定量供油，油脂润滑的一次加脂根本谈不上定量供应，而油气润滑的油则以微滴形式进入轴承，所以润滑点数可以在油路设计时任意控制，各润滑点的油量可以通过油气装置定时、定量单独供应，这样就易于实现按需供应，避免浪费，因而油的用量只占油雾润滑的1/10。
    (2) 油气润滑可保持轴承承载部位的摩擦点总有新鲜的润滑剂。而油脂润滑的油脂有一定的使用周期，在前期润滑油较多，易搅动发热，到后期则不足，不能形成良好的润滑条件，由于补充油脂时操作繁琐，在实际应用中大多是一次性加脂直到轴承更换为止。
    (3) 油气润滑可使轴承温升减小。试验证明，在相同的转速下，同一型号、同样工况的主轴轴承使用油气润滑可以比用油雾润滑外圈温升降低9℃～16℃；若保持轴承外圈温升相同，则油气润滑可使轴承速度因数提高25%以上。
    (4) 油气润滑对环境无污染或少污染。由于“油+气”通过轴承之后排出的基本是压缩空气，本身不含油或含油量极少，较之油雾润滑，更利于操作者健康。

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 (5) 由于轴承内部不断有新鲜润滑油补充和新鲜空气流出，外来杂质很难进入，内部污物也易排出，因而可以提高轴承的使用寿命。
    4　油气润滑系统的技术要求
    油气集中润滑系统是将具有一定压力的压缩空气和润滑油混合后，形成条纹状油液微滴，进入轴承内部摩擦点处，因而对润滑油和压缩空气均有一定技术要求。
    4.1　润滑油的技术要求