專利名稱：微潤滑設備及方法
技術領域：
根據主權利要求的前序部分，本發明涉及用于微潤滑的設備及方法(特別是采用氣-油混合物，主要用于球軸承或用于潤滑排屑機床的微潤滑設備及方法)。這種設備形成 DE1 的主題。
背景技術：
傳統的采用氣-油混合物形式的潤滑劑的微潤滑系統用于高速機床(諸如加工中心、銑床、鏜床、磨床、沖床、車床中心)的心軸的球軸承以及所有用于支撐高速旋轉軸的滾動軸承的微潤滑。這些潤滑系統常要求事先檢驗它們的操作條件。在這方面，因為它們用于常連續操作的工業機械，所以它們必須受到恒定效率的監測。此外，還必須自動地監測在輸送潤滑劑液滴的加壓氣體供給中的任何中斷。還必須自動地監測潤滑劑或氣-油混合物供給中的任何變異或異常。在這方面，目前已知的潤滑系統由光學傳感器(諸如在DE1中說明的那樣)來監測，所述光學傳感器定位在兩相混合器外的那些管中，這些管將兩相混合器中形成的兩相流體運送至潤滑位置。這些潤滑系統呈現應用上的限制，所述應用上的限制包括最小可控潤滑劑分配量和被監測管的最大直徑。如果潤滑劑脈絡特別小且分散、當管直徑較大時，由于較大的面積導致較大的脈絡分布，光學監測在透明管內的以液體狀態運動的潤滑劑脈絡(lubricant vein)實際上特別困難的。特別是，如果所述潤滑劑脈絡分布在管道內，則監測已知潤滑系統的方法(其中在兩相流體流動通過的管道中進行監測)因為位置(形成)而不允許正確測量氣流內的液體狀態(霧化的)下的小的潤滑劑量。在這種情況下，這種脈絡可處于遠離管道縱軸，這是光學傳感器被矯正來檢測潤滑劑存在的區域。出于這個原因，檢測可靠性大大地降低。特別是，目前技術產生的限制是造成很難監測在內徑不小于3mm的管的內部不超過IOmm3的量的原因。例如，散布在5mm內徑的管內的IOmm3的分配量難于通過價格可接受的通常技術的光學傳感器檢測。這個困難源自這樣的事實，如前所述的，細流體脈絡流處于管的內周的不確定點， 這實際上不對應于傳感器光學器件的焦點。在這方面，必須考慮的是，光學傳感器具有它們的最大感測能力的點是管的直徑的中心，其對應于傳感器的焦點。由此滿足具有狹窄監測區域的要求或者反之亦然，但是在更大區域內監測更大潤滑劑量通過傳感器監測光學器件是不可實現的。
發明內容
本發明的目的在于提供一種采用氣-油混合物的用于微潤滑設備和方法，特別用于球軸承或用于潤滑排屑機床，其消除了所采用的傳統系統的所述缺陷。
本發明的特殊目的是提供一種采用氣-油混合物的用于微潤滑設備和方法，其提供精確可靠的監測，甚至在采用不超過IOmm3的分配潤滑劑量的情況下和采用不小于3mm 內徑的氣-油混合物供給管的情況下。本發明的另一目的在于提供一種采用氣-油混合物的用于微潤滑設備和方法，其確保監測進入到氣動流體中的被分配的潤滑劑的目標，即存在確保潤滑劑脈絡被運送到摩擦點的確定的氣動壓力。本發明的另一目的在于提供一種采用氣-油混合物的用于微潤滑設備和方法，特別用于潤滑球軸承，其能自動地指示氣-油混合物中的任何潤滑劑或壓力不足，所述任何潤滑劑或壓力不足會引起功能紊亂，這可能使被潤滑的軸承故障。所述技術目標與這些和其他目的一起通過根據所附權利要求的采用氣-油混合物的用于微潤滑設備和方法來實現。有利地，采用本發明所述的方法和設備，通過傳感器的有效監測可實現為既可用于分配第一相又可用于為輸送第一相而對第二相進行合適的加壓。同樣，控制裝置設置成與傳感器、與第一相的分配單元、以及與第二相的供給單元相互作用，以依據來自傳感器的信息監測并改變潤滑的工藝參數。本發明的其他特征限定在隨后的權利要求書中。
從根據本發明的采用氣-油混合物的用于微潤滑設備和方法的通過附圖中的非限制實例示出的優選但非獨有的實施例的說明，本發明的進一步的特征和優點將變得清楚，在附圖中圖1是穿過根據本發明的兩相混合器的剖面；圖2是與圖1的兩個混合器關聯的傳感器的側視圖。
具體實施例方式參照這些圖，這些圖示出了采用兩相混合物的用于微潤滑設備，所述兩相混合物通過沿兩相混合器3的混合管道2將第一液體潤滑劑相21分配到用于第一液體潤滑劑相的第二輸送相的流中來獲得。混合管道2優選由透明材料制成。第一潤滑劑相21特別為油，而用于第一相的第二輸送相特別為空氣。設備1的用途特別在于球軸承或排屑工具加工的微潤滑。兩相混合器3包括第一單元4，其用于沿混合管道2的軸線5計量定向分配的第一相；以及第二單元6，其用于將第二相的流供給到混合管道2中。用于產生指示在第二相中存在第一相的信號的傳感器7定位成它的焦點中心8位于混合管道2的軸線5上，以使得與分配到混合管道2中的第一相的軌跡對準。合適的控制裝置(未示出)布置成一方面與傳感器7相互作用而另一方面與第一分配單元4和/或第二供給單元6相互作用，以相對于傳感器7產生的存在信號中的變化來改變潤滑控制參數。控制裝置可包括與傳感器7、與第一分配單元4、以及與第二供給單元6通信的電子控制單元。兩相混合器3的混合管道2的輸出端連接于兩相混合器3外的第二管道20，以將兩相混合物運送到潤滑位置。軸線5優選為混合管道2的中心軸線，混合管道2具體為圓筒形。傳感器7優選為光學的，例如電容或光電型(例如紅外光電二極管)。第一分配單元4包括第一管道9，將第一相供給到混合管道2 ；供給泵(未示出)； 以及計量分配器10，其定位在第一供給管道9內。第一管道9的輸出端11有利地形成有鴨嘴單向閥。第二供給單元6包括第二管道12，第二管道12將第二相流體供給到混合管道2。第二供給管道12還包括調整這個流體的收縮器13。第二供給管道12的輸出端14插入到混合管道2的包圍第一供給管道9的輸出端 11的區域中。第一供給管道9的輸出方向與軸線5同軸，而第二供給管道12的輸出方向橫向于軸線5。為了獲得存在于管道2中的潤滑劑的量的有效測量，傳感器7在所述混合管道2 中定位成接近第一供給管道9的輸出端11，即在管道2中的油沿其軸線5以液相存在于管道2中的位置。傳感器7限定圓形檢測區域15，圓形檢測區域15具有與混合管道2的外徑基本對應的直徑。混合管道2同軸地處于圓形檢測區域15內。以這種方式，混合管道2的軸線5 (沿軸線5分配第一相)與焦點中心(即，與傳感器7的最大能力讀取點)對準。換句話說，第一供給管道9的輸出端的定向給料和形狀使得在傳感器7 (靠近端部 11)的光學的焦點中心處沿最佳軌跡噴射微潤滑劑量成為可能，這允許大的檢測精度以及由此測量非常小的潤滑劑的量。實際上，采用設備1，分配的潤滑劑量在完全散布到第二相的(霧化)流的氣動流體中之前能以受限的軌跡通過傳感器7，即，通過傳感器7的焦點中心。結果，設備1可用在甚至大的氣流被供給用于微潤滑的應用中。特別是，設備1可與內徑不小于3mm的混合管道2匹配，以用于分配第一相的不超過IOmm3的量。傳感器7的位置設置成確保不僅監測分配的潤滑劑的存在而且監測用于輸送潤滑劑脈絡必須的最小氣體壓力(氣動壓力)的存在。在不存在合適的加壓氣流的情況下，潤滑劑不被輸送通過傳感器的焦點中心，從而將其處理為負存在信號。分配所需的潤滑劑的量也是極精確的。在這方面，借助由鴨嘴單向閥11獲得的阻滯，潤滑劑不能通過存在于第二供給管道12中并因而存在于管道2中的氣流所施加的負壓力的作用而泄露出。分配的潤滑劑的量實際上唯一地通過所述相關的供給泵產生的加壓的作用來供給。檢測設備7實現的控制可具有雙重功能，即，監測通過的潤滑劑的量以及監測朝混合管道2的輸出端輸送潤滑劑的氣體的合適壓力的存在。必須注意的是，所述控制裝置與第一分配單元4相互作用，以改變分配的潤滑劑的壓力和/或流量，而且所述控制裝置與第二供給單元6相互作用，以改變氣體的壓力和/
或流量。所述控制裝置還與傳感器7相互作用，以基于被潤滑的部件的控制參數的變化來改變其控制參數。如果是光學類型，傳感器7適于檢測投影到透鏡上的陰影變化，所述透鏡接收來自兩相混合物流的光，來自兩相混合物流的光穿過光發射器產生的光束。依賴存在于兩相流體中的潤滑劑的量及其速度的存在信號用于控制和調整目的， 如上所述。傳感器7可編程，以通過連接于所述控制裝置來連續改變其讀取靈敏度，以便基于加工類型將監測條件與潤滑劑處理中的變化(例如，由于工具改變或在工具加工參數中的改變)組合。以這種方式構思的所述微潤滑設備和方法有益于諸多改變和變型，所有內容都落入本發明構思的范圍內；此外，所有細節可由技術等同部件來替代。實際上，依賴于要求和本領域的技術水平，可任意選擇所采用的材料和尺寸。
權利要求
1.一種微潤滑方法，其中，采用通過沿兩相混合器( 的混合管道( 將第一液相潤滑劑分配到用于所述第一相的第二輸送相的流中所獲得的兩相混合物流體，所述第一相通過所述混合器( 的第一供給管道(9)被供給到所述混合管道O)，所述第二相通過所述混合器(3)的第二供給管道(1 供給到所述混合管道O)，所述第一相以計量方式被分配且沿所述混合管道( 的軸線( 被供給，其特征在于，通過傳感器(7)產生指示在所述混合管道O)中存在所述第一相且同時存在所述第二相的信號，所述傳感器定位成它的焦點中心(8)位于所述混合管道O)的所述軸線( 上，所述傳感器定位成接近所述第一供給管道(9)的輸出端(11)，相對于所述存在信號的變化來改變潤滑控制參數。
2.一種微潤滑設備(1)，其中，采用通過沿兩相混合器( 的混合管道( 將第一液相潤滑劑分配到用于所述第一相的第二輸送相的流中獲得兩相混合物流體，所述第一相通過第一供給管道(9)供給至所述混合管道O)，所述第二相通過所述混合器( 的第二供給管道(1 供給到所述混合管道，所述兩相混合器C3)包括第一單元G)，其用于沿所述混合管道O)的軸線( 計量所述第一相的定向分配；第二單元(6)，其用于將所述第二相的所述流供給到所述至少一個混合管道O)，所述至少一個混合管道包括傳感器(7)，所述傳感器適于產生用于所述第一相的存在信號，還設置有控制裝置，所述控制裝置與所述傳感器(7)相互作用并與所述第一單元(4)和/或所述第二單元(6)相互作用，以相對于所述存在信號的變化來改變潤滑控制參數，其特征在于，所述傳感器(7)定位成它的焦點中心(8)與所述混合管道O)的所述軸線( 對應，所述傳感器(7)定位成接近所述第一供給管道(9)的輸出端(11)。
3.根據權利要求2所述的微潤滑設備(1)，其特征在于，所述兩相混合器C3)的所述混合管道O)的輸出端連接于所述兩相混合器( 外的管道(20)，以將所述兩相混合物供給到潤滑位置。
4.根據權利要求2所述的微潤滑設備(1)，其特征在于，所述軸線( 為所述混合管道 (2)的中心軸線，所述混合管道為圓筒形狀。
5.根據前述權利要求中的一項或多項所述的微潤滑設備(1)，其特征在于，所述第一單元(4)包括用于所述第一相的第一供給管道(9)、供給泵以及定位在所述第一供給管道 (9)內的單向閥(11)。
6.根據前一權利要求所述的微潤滑設備(1)，其特征在于，所述第一管道(9)的出口端 (11)為鴨嘴形狀。
7.根據前述權利要求中的一項或多項所述的微潤滑設備(1)，其特征在于，所述傳感器(7)為光學的。
8.根據前述權利要求中的一項或多項所述的微潤滑設備(1)，其特征在于，所述光學傳感器(7)為電容型。
9.根據前述權利要求中的一項或多項所述的微潤滑設備(1)，其特征在于，所述傳感器(7)為光電的。
10.根據前一權利要求所述的微潤滑設備(1)，其特征在于，所述光電傳感器(7)為紅外光電二極管。
11.根據前述權利要求中的一項或多項所述的微潤滑設備(1)，其特征在于，所述第二單元(6)包括用于所述第二相的第二供給管道(12)，所述第二供給管道具有調整所述第二相的流動的收縮器(13)。
12.根據前述權利要求中的一項或多項所述的微潤滑設備(1)，其特征在于，所述混合管道( 具有不小于3mm的內徑，所述第一相的所述分配量不超過10mm3。
13.根據前述權利要求中的一項或多項所述的微潤滑設備(1)，其特征在于，所述第一相為油，且所述第二相為空氣。
14.根據權利要求2所述的微潤滑設備(1)，其特征在于，其包括多個混合管道O)，各混合管道設置有自身的傳感器(7)。
15.一種根據前述權利要求中的一項或多項所要求的微潤滑設備(1)的用途，用于球軸承或排屑機床的微潤滑。
全文摘要
在微潤滑方法中，其中通過沿兩相混合器的混合管道將第一液體潤滑劑相分配到用于第一相的第二氣動輸送相的流中獲得兩相混合物流體，通過將其沿所述混合管道的軸線供給以計量方式分配第一相，通過傳感器產生指示存在所述兩相的信號，傳感器在混合器內定位成它的焦點中心位于所述管道的軸線上，并相對于存在信號的變化來改變潤滑控制參數。
文檔編號B23Q11/12GK102209608SQ201080003137
公開日2011年10月5日 申請日期2010年5月4日 優先權日2009年5月7日
發明者M·C·馬佐尼 申請人:Mwm微量潤滑系統有限責任公司