[发明专利]大型数控加工中心万能双摆头的润滑系统

说明书

技术领域

本发明涉及机械制造设备，尤其是一种用于大型数控加工中心万能双摆头的新型润滑系统。

背景技术

战略性新兴产业成为“十二五”规划的重中之重，而在战略性新兴产业中，发展高端制造业，成为振兴我国制造业并实现新突破的重要基石。在国家相关产业政策的大力扶植及相关行业的联动作用下，大型数控机床作为高端制造业中的重要一环，迎来了历史性的发展机遇，我国数控机床行业从长远角度来看必然会朝着高精度、高速度、大型、高品质等方向不断地前进。

数控万能双摆头是大型数控机床，尤其是大型数控加工中心的重要核心部件，它是一个集机械、液压、气动、电气等诸多行业技术为一体的高度集成系统。长期以来，数控万能双摆头相关技术一直被德国、意大利、美国、日本等国家的知名机床企业和功能部件企业所垄断，成为制约我国大型数控机床发展的一大瓶颈。国外进口的数控万能双摆头不仅价格高昂，日常维护、维修受制于人，更重要的是，先进高端的数控万能双摆头进口还会受到贸易限制与技术限制。研发具有我国自主知识产权的数控万能双摆头技术成为提升我国大型数控机床品质的当务之急，同时也是国产大型数控机床进入航空航天、船舶、能源、发动机等重要国家支撑制造业领域的充分条件。

数控万能双摆头作为一项高度集成系统，集精密机械制造技术、新型润滑冷却技术、液压驱动技术、信号线回转对接绕线技术、万能双摆头控制系统与主机控制系统对接技术等核心攻关技术于一体，其中新型润滑冷却技术是核心关键技术之一。大型数控加工中心的数控万能双摆头要实现高速或者大功率切削的要求，数控万能双摆头内部的齿轮传动副以及支撑各转动件的高速轴承只有实现充分的润滑及冷却，才能满足相关加工要求。传统数控加工中心摆头内的齿轮传动副一般采用稀油压力润滑方式实现润滑冷却，利用齿轮泵或者其他方式实现稀油的循环润滑；而高速轴承一般采用通过封装高速润滑脂实现润滑。传统的稀油压力润滑和高速润滑脂的润滑方式，润滑剂量无法精确控制致使全膜润滑状态无法保证，冷却效果较差，更重要的是，由齿轮泵或其他形式实现的稀油循环压力润滑对空间尺寸有较大的要求，增加了数控万能双摆头的整体尺寸，从而增加了数控万能双摆头工作时的转动惯量，故传统的润滑冷却方式大大限制了数控万能双摆头的主轴转速及加工精度。

油雾润滑与油气润滑都属于气液两相流体冷却润滑技术。油雾润滑技术是以压缩空气为能源，靠油雾发生器将润滑油雾化，随压缩空气经管道送至凝缩嘴，凝缩成较大的油滴喷射到润滑点形成润滑膜的一种润滑技术，其核心特点在于管道内的雾化油和压缩空气是完全融合，等速输送的；而油气润滑是将输入的油与压缩空气在油气混合块中形成油气混合物后经油气分配器分配到各输送管道，其核心特点是少量的润滑油不经雾化而直接由压缩空气沿着管道壁均匀地向润滑点输送，油液并没有进入到空气中，最后以极为细小的连续油滴的方式喷到润滑副上。油气润滑与油雾润滑都能实现微剂量润滑，与油雾润滑方式相比，油气润滑具有能够实现更准确的分路润滑剂量控制、更高效的摩擦副冷却能力、油气输送管道布置长度及方式受限更小、油气润滑点的密封性能更好等优势，但是油气润滑装置的成本较高。

大型数控加工中心电主轴的支撑高速轴承转速非常高，对温升反应极其灵敏，支撑高速轴承要求润滑充分、温升很小，故采用分路润滑剂量准确控制的油气润滑技术能够较好地满足使用要求。而数控万能双摆头内的齿轮副传动及支撑轴承，润滑冷却要求及温升要求都没有大型数控加工中心电主轴的支撑高速轴承要求高，故采用结合部分油气润滑技术特点改进的油雾润滑系统，不仅能够很好地满足润滑冷却的使用要求，同时，该新型微型润滑系统对安装空间尺寸要求很小，能方便地安装在原有数控万能双摆头内部，减小数控万能双摆头工作时的转动惯量，而且大幅降低了润滑系统的成本费用，提升该产品的市场竞争力。

发明内容

为了克服在大型数控加工中心的数控万能双摆头采用传统稀油压力润滑、高速脂润滑方式，存在的润滑冷却效果较差、润滑系统对空间尺寸要求较大，从而影响数控万能双摆头的整体加工速度与精度的不足，本发明提出了一种润滑冷却效果良好、对空间尺寸要求低、成本费用较合理的大型数控加工中心万能双摆头的润滑系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：