[发明专利]带电子调节和控制的用于最小连续流动的空气-油润滑的方法和系统

说明书

一种用于最小量润滑的流体，其通过将润滑剂与输送流体混合以建立双相混合物来获得，由此在混合之前使润滑剂和输送流体两者的流动和/或压力被调节，并且由此大致连续地供给润滑剂。通过感测在以层流运动的润滑剂上的激光发射器的反向散射来测量润滑剂流体的流量。

技术领域

本发明的主题是一种根据主权利要求的前序部分的借助于两相流体对处于运动中的机械单元进行最小润滑的方法。本发明的主题还是一种根据主权利要求的前序部分的借助于两相流体对处于运动中的机械单元进行最小润滑的系统。

背景技术

知悉上述类型的系统并且借助于该系统可以实现如前所述的方法已经有一段时间了。例如，DE102006030651描述了一种用于获得工具的最小润滑(具有雾化油)的系统，该系统包括用于在第二输送流体——通常是空气——移动的管道内散发含有润滑剂和水的第一流体的雾化器。将由此获得的混合物输送至工具以用于其部件的润滑。润滑剂流体的流量的检测也包括在该系统内并且借助于所检测到的流量信息调节这种流体的雾化以便将这种流量保持在预定值。

特别地，这些已知的系统允许借助于雾化的空气-油混合物对易受摩擦的——诸如，例如：用于工作站、铣床、镗床、磨床、钻床、车床中心的工具的高速心轴的球轴承——机械部件和元件和所有支撑高速旋转轴的旋转轴承以及用于去除切削工序的工具进行最小润滑。在对工具进行润滑的情况下，(雾化)润滑剂的流量按毫升每分钟的量级以便获得有效的润滑效果。另一方面，在对诸如球轴承的机械单元进行润滑的情况下，润滑剂流体是两相流体(空气和油的混合物)，其中油保持处于具有每分钟几微升的流量的液体状态。在后一种情况下，润滑剂在加压管道中以液体条纹的形式存在。

EP2333396描述了一种借助于雾化油(不是两相混合物)对工具进行最小润滑的设备，该设备包括用于润滑剂的槽和用于在压力下将该润滑剂供给至少一个模块化元件的装置。后者包括其上安置有流动调节器和压缩空气回路的管道。润滑剂管道和压缩空气管道耦接至空气-润滑剂混合元件。EP2333396没有描述用于测量润滑剂的流量的任何传感器。

在用两相(空气-油)流体定量供给少量润滑剂以进行润滑的已知系统中，这种润滑在压缩空气的连续流动中循环地发生一段时间。然而，这个过程导致润滑剂供应的不连续性，这与在这些系统中发生的情况相反，应该以最小的、连续的量分布，以便获得与这些系统配合的机械元件的最佳润滑。在用两相流体进行润滑时，这种不连续性的原因与在低于10mm³的限量(即，10μl＝10微升的限量)下定量供给少量油的困难有关。这导致需要稀释油的用量，使得它们在压缩空气的连续流动中小于这个极限，这种流动具有对循环定量供给的量的分布和均化的效果。然而，这种分布和均化与将空气-油混合物输送至待润滑的单元的管道长度相关，因此，这种管道必须足够长(至少3米)。然而，这并不总是可能实现的。

因此，尽管用于供应空气-油混合物的管道的长度构成了用于稀释和调节在润滑点处的润滑剂的流量的手段，但是在所有已知的空气-油系统中实施的润滑过程涉及就在润滑点处供应的润滑剂的流动而言另一方面是不连续的。这构成了对所润滑单元——例如装有轴承的高速心轴的相应的所润滑的球轴承——的高速性能的限制。

此外，已知的解决方案的另一个问题是用容积泵等实现的定量设备的精度不够。特别是在高速轴承领域中，润滑剂或空气-油润滑剂混合物的供应的任何变化或异常会引起过量或缺乏润滑方面的问题。

由于这个原因，最先进的润滑系统由安置在用于供应空气-油混合物的管道上的也称为条纹传感器的光学传感器(例如DE102006030651中所述)控制，其允许调节油或含有油的混合物的流量。然而，这些已知的系统也具有应用限制，例如可以调节的润滑剂的用量的最小值以及调节管道的最大直径尺寸。