氣罩式微量潤滑供給裝置的制作方法

專利名稱：氣罩式微量潤滑供給裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種磨削加工領域中的磨削液微量供給方法和裝置，具體是一種將磨削潤滑劑輸送到噴嘴，潤滑劑液滴在壓縮空氣生成的空氣隔離層作用下以較高速度噴射到磨削區，實現對磨削加工區域潤滑冷卻的微量潤滑裝置，即一種氣罩式微量潤滑供給
>J-U ρ α裝直。
技術背景 目前，磨削加工大量使用潤滑劑，也稱作澆注式磨削，對環境和工人健康傷害很大。由于環保要求，潤滑劑的廢液必須經過處理、達標后才能排放，廢液處理耗資巨大，高達潤滑劑成本的54%，使人們不得不對潤滑劑作重新評價。德國對汽車制造廠作過調查，得到的結果是工具費用只占加工成本的2% -4% ;但與潤滑劑有關的費用，卻占成本的7% _17%，是工具費用的3-5倍。機械加工中的能量消耗，主軸運轉需要的動力只占20%，與冷卻潤滑有關的能量消耗卻占53%。這說明由于“環保和低碳”的要求，潤滑劑的廉價優勢已不存在，已經變成影響生產發展的障礙。為保護環境、降低成本而有意識地完全停止使用潤滑劑的干式磨削應運而生。干式磨削由于拋棄了潤滑劑的使用，其環保方面的優勢是不言而喻的。但由于磨削加工去除單位材料體積所消耗的能量遠比銑削、車削、鉆削等加工方法大得多，在砂輪/工件界面產生如此高的能量密度，僅有不到10 %的熱量被磨屑帶走，這些傳入工件的熱量會聚集在表面層形成局部高溫，因此在磨削加工中完全不使用潤滑劑，不僅使加工工件表面質量惡化，而且砂輪使用壽命大幅度降低，甚至報廢失效。介于澆注式濕磨削和干式磨削之間的微量潤滑技術是在確保潤滑性能和冷卻效果的前提下，使用最小限度的潤滑劑。微量潤滑是在高壓氣體中混入微量的潤滑劑，靠高壓氣流(4.0-6. 5bar)混合霧化后進入高溫磨削區。傳統的澆注式供液方式磨削液用量為單位砂輪寬度60L/h，而微量潤滑的磨削液的消耗量僅為單位砂輪寬度30-100ml/h。高壓氣流起到冷卻、排屑的作用，潤滑劑黏附在工件的加工表面，形成一層保護膜，起到潤滑的作用。該技術綜合了澆注式磨削和干式磨削的優點，潤滑效果與傳統的澆注式磨削幾乎沒有區別。潤滑劑一般采用植物油作為基礎油的烷基酯，具有極好的生物降解性能、潤滑性能以及粘度指數高、揮發性低、可再生、生產周期短、環境擴散少等特點，潤滑劑的使用量只有傳統加工方式的千分之幾甚至萬分之幾，大大改善了工作環境，是一種高效低碳加工技術。可是，研究表明高壓氣流的冷卻效果很有限，滿足不了高磨削區溫度強化換熱的需要，工件的加工質量和砂輪壽命比傳統澆注式磨削明顯降低，說明微量潤滑技術還需要進一步改進與完善。由強化換熱理論可知，固體的傳熱能力遠大于液體和氣體。常溫下固體材料的導熱系數要比流體材料大幾個數量級。懸浮有金屬、非金屬或聚合物固體粒子的液體的導熱系數要比純液體大幾十倍甚至上百倍。在微量潤滑介質中添加固體粒子，可顯著增加流體介質的導熱系數，提高對流熱傳遞的能力，極大彌補微量潤滑冷卻能力不足的缺陷。此外，納米粒子(是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍(I-IOOnm)的超細微小固體顆粒)在潤滑與摩擦學方面還具有特殊的抗磨減摩和高承載能力等摩擦學特性。微量潤滑潤滑劑的制備方法是在納米粒子和可降解的磨削液的混合液內添加烷基磺酸鹽表面活性劑、硫酸二甲脂分散劑后，再采用I. 6-2萬次/分鐘高頻振動得到穩定的懸浮液。納米粒子是粒徑小于IOOnm的石墨顆粒或者氧化鋁、碳納米管，金屬，潤滑劑中納米粒子的體積含量為1% — 30vol%，磨削液為可降解的潤滑油或植物油。

實用新型內容本實用新型的目的就是為解決上述問題，提供一種氣罩式微量潤滑供給裝置，它將納米級固體粒子加入可降解的磨削液中制成微量潤滑磨削的潤滑劑，由微量供給裝置將潤滑劑變為具有固定壓力、脈沖頻率可變、液滴直徑不變的脈沖液滴，在高壓氣體產生的空 氣隔離層作用下以射流形式噴入磨削區。它具有微量潤滑技術的所有優點、并具有更強的冷卻性能和優異摩擦學特性，有效解決了磨削燒傷，提高了工件表面質量，實現高效、低耗、環境友好、資源節約的低碳綠色清潔生產，具有舉足輕重的意義。為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案一種氣罩式微量潤滑供給裝置，它包括設備本體的床身，在床身上設有工作臺，工作臺上設有工控裝置、伺服驅動器、潤滑劑供給系統和壓縮空氣供給系統；伺服驅動器驅動潤滑劑供給系統，潤滑劑供給系統和壓縮空氣供給裝置均與噴嘴連接；工控機將運動參數送到伺服驅動器，由伺服驅動器驅動伺服電機帶動潤滑劑供給系統的齒輪泵轉動，將納米級固體粒子加入可降解的磨削液中制成微量潤滑磨削的潤滑劑，通過潤滑劑供給系統的排油單元，送入噴嘴變為具有固定壓力、脈沖頻率可變、液滴直徑不變的脈沖液滴，同時噴嘴還在壓縮空氣供給系統產生的高壓氣體產生的空氣隔離層作用下以射流形式將液滴噴入磨削區進行冷卻潤滑。所述的潤滑劑供給系統是主要由油箱、齒輪泵、排油單元、過濾器I、伺服電機I、伺服電機II組成；其中，伺服電機I通過聯軸器II與齒輪泵連接，伺服電機II通過聯軸器I與排油單元連接；吸油管下端插入油箱中，上端與齒輪泵的吸油口相連；與齒輪泵排油口相連的管路則分成兩路，一路與插閥板上的管路相連，另一路與過濾器I 一端相連，其中與插閥板相連的管路，再與壓力表II和溢流閥進油孔相連，溢流閥的排油口與回油管上端相連，回油管的下端插入油箱中；過濾器I的另一端經管路與排油單元相連，排油單元與噴嘴相連。所述排油單元包括排油單元殼體及其兩側的固定盤和端蓋，固定盤與排油單元殼體采用管螺紋連接，端蓋與排油單元殼體采用螺栓連接；旋轉盤裝在排油單元殼體內部，通過推力球軸承和深溝球軸承對其徑向定位，從左到右依次通過固定盤，深溝球軸承，彈簧體，推力球軸承，端蓋對其軸向定位；固定盤中心軸線處鉆有吸油孔，與由過濾器I引出的管路通過卡套式管接頭II連接，以軸線為中心以20mm為半徑的圓上鉆有排油孔，與輸出油液的管路通過卡套式管接頭I連接；所述旋轉盤左端面沿半徑方向加工有油槽，右側加工有鍵槽，裝有鍵，并與聯軸器I相連。所述端蓋設有氈封油圈。[0014]所述壓縮空氣供給裝置包括空壓機，從空壓機中引出的氣壓管路，一路連接安裝在插閥板上的壓力表I和安全閥，另一路從插閥板一端引出，經過濾器III與噴嘴相連。所述噴嘴包括多根噴管，錐形噴嘴頭，噴嘴體，噴嘴內芯以及內芯噴頭；其中各噴管與噴嘴頭上的相應導氣孔連接，噴嘴頭與噴嘴體之間連接，噴嘴體與噴嘴內芯之間連接，噴嘴內芯設有進氣孔，通過卡套式管接頭III與排油單元相連，其中噴嘴體側面鉆有進氣孔與空壓機的輸出管路相連。所述噴嘴頭中心軸線處為液滴通道，左端圓錐面在固定直徑的圓截面上鉆有多個在圓周等距分布的導氣孔，導氣孔與各噴管相連，兩相對噴管之間的夾角為22 23°，在噴嘴頭內側裝有O型密封圈I和O型密封圈III，噴嘴內芯根部裝有O型密封圈II。所述噴嘴內芯內部設有導油孔，左端與內芯噴頭之間連接，其中內芯噴頭中間軸線處鉆有進氣孔，噴嘴內芯的左端的外圓柱面與噴嘴體內圓柱面之間形成空腔，空腔左端與四個導氣孔相連，右端與進氣孔相連，空腔斷面的環形面積小于進氣孔的截面積，從而對進入的壓縮空氣起到增壓的效果。所述油箱設有油標，底部設有放油孔。本實用新型的有益效果是氣罩式微量潤滑供給裝置是將納米級固體粒子加入可降解的磨削液中制成微量潤滑磨削的潤滑劑，由排油單元10和噴嘴11將潤滑劑變為具有固定壓力、脈沖頻率可變、液滴直徑不變的脈沖液滴，在高壓氣體產生的空氣隔離層作用下以射流形式噴入磨削區，進而起到冷卻潤滑的作用。伺服電機II 9通過聯軸器I 18帶動排油單元10的旋轉盤26轉動，當旋轉盤26上的油槽30與固定盤上的排油孔31對齊時，供液回路導通，具有一定壓力的微量潤滑劑進入噴嘴內芯42的導油孔49中，微小液滴從內芯噴頭50的中心孔噴出，當旋轉盤26上的油槽30與固定盤上的排油孔31錯開時，供液回路斷開，進而在旋轉盤26轉動過程中，能夠實現間歇性的排出潤滑劑，從空壓機輸出的壓縮空氣經過噴嘴體41上的進氣孔47進入空腔48中，經過四個導氣孔38從噴管37中噴出，在噴管37的匯聚作用下，使得壓縮空氣將經過液滴通道52的液滴包裹，液滴借助自身動能和壓縮空氣的運送作用到達加工區域，防止和減少了潤滑劑液滴向加工車間的傳散，大大減少了對環境的污染和對操作者的傷害。改變齒輪泵12的轉速和排油單元10的孔數可改變液滴供給脈沖頻率，因此可以嚴格控制潤滑劑液滴供給量和供給間隔。由于潤滑劑是由納米級固體粒子和可降解的磨削液混合而成，潤滑劑的導熱能力將大幅度增加。再加上納米材料的小尺寸效應，其行為接近于流體分子，納米粒子強烈的布朗運動有利于其保持穩定懸浮而不沉淀，具有優異的流動性能、穩定性能和成份均一性能。此外，納米粒子優良的潤滑特性又有助于提高磨削砂輪/工件界面的摩擦學特性，降低磨削力和磨削比能，使磨削區溫度進一步降低。解決了微量潤滑冷卻能力不足，澆注式磨削潤滑劑用量大，費液處理成本高，環境污染嚴重的難題。

圖I為氣罩式微量潤滑供給裝置軸側視圖；圖2為氣罩式微量潤滑供給裝置主視圖；圖3為氣罩式微量潤滑供給裝置俯視圖；[0025]圖4為排油單元全剖視圖；圖5為噴嘴全剖視圖；圖6為伺服電機控制框圖；圖7為液壓氣動回路圖；圖8不同潤滑模式磨削區溫度隨時間的變化關系；圖9不同潤滑模式對應的磨削距離與磨屑黏附寬度之間的關系。其中，I-床身，2-空壓機，3-壓力表I，4_安全閥，5-伺服電機I，6_工作臺，7_工控機，8-伺服驅動器，9-伺服電機II，10-排油單元，11-噴嘴，12-齒輪泵，13-過濾器I， 14-溢流閥，15-油箱，16-油標，17-壓力表II，18-聯軸器I，19-聯軸器II，20-吸油管，21-回油管，22-放油孔，23-排油單元殼體，24-推力球軸承，25-端蓋，26-旋轉盤，27-鍵，28-氈封油圈，29-彈簧體，30-油槽，31-排油孔，32-卡套式管接頭I，33-吸油孔，34-卡套式管接頭II，35-固定盤，36-深溝球軸承，37-噴管，38-導氣孔，39-0型密封圈I，40_噴嘴頭，41-噴嘴體，42-噴嘴內芯，43-0型密封圈II，44-卡套式管接頭III，45-進油孔，46-內六角螺釘，47-進氣孔，48-空腔，49-導油孔，50-內芯噴頭，51-0型密封圈III，52-液滴通道，53-過濾器II, 54-過濾器III, 55-不銹鋼管,56-插閥板。
具體實施方式
以下結合附圖與實施例對本實用新型做進一步說明。圖I中，本實用新型的氣罩式微量潤滑供給裝置，主要由四部分組成，即設備本體，壓縮空氣供給系統，潤滑劑供給系統以及伺服驅動系統，在設備本體的床身I上裝有空壓機2和油箱15，床身I的工作臺6上裝有插閥板56，工控機7，伺服驅動器8，伺服電機
I5，伺服電機II 9，排油單元10，齒輪泵12以及過濾器I 13，其中在插閥板56上裝有壓力表I 3，安全閥4，溢流閥14以及壓力表II 17，從插閥板56上引出的壓縮空氣管路的末端裝有噴嘴11。結合圖1，圖2可見，油箱15與床身I采用螺栓連接，空壓機2與床身I采用螺栓連接，工作臺6與床身I固結，工控機7和伺服驅動器8與工作臺6螺栓連接，插閥板56與工作臺6采用螺栓連接。結合圖3可見，伺服電機I 5，排油單元10，伺服電機II 9，齒輪泵12與工作臺6采用螺栓連接，其中伺服電機I 5與排油單元10主軸之間采用聯軸器I 18聯接，伺服電機
II9與齒輪泵12主軸之間采用聯軸器II 19聯接。所述插閥板56上的壓力表I 3,安全閥4,溢流閥14以及壓力表II 17與插閥板56之間采用管螺紋聯接。所述的壓縮空氣供給系統是由六部分組成，即空壓機2、壓力表I 3、安全閥4、過濾器III 54、管路和噴嘴11。結合圖2，圖3，圖7可見，從空壓機2中引出的氣壓管路，一路連接壓力表I 3和安全閥4，另一路從插閥板56 —端引出，通過卡套式管接頭與噴嘴11側面的進氣孔47相連。所述的潤滑劑供給系統是由五部分組成，即油箱15、齒輪泵12、排油單元10、過濾器I 13和管路。[0040]結合圖1，圖2，圖3，圖4，圖5可見，吸油管20下端插入油箱15中，上端采用管接頭與齒輪泵12的吸油口相連，與齒輪泵12排油口相連的管路分成兩路，一路與插閥板56上的管路相連，另一路與過濾器I 13 —端相連，其中與插閥板56相連的管路，再與壓力表
II17和溢流閥14進油孔相連，溢流閥14的排油口與回油管21上端相連，回油管21的下端插入油箱15中；過濾器I 13的另一端經管路與排油單元10的固定盤35上吸油孔33通過卡套式管接頭II 34相連，排油單元10的固定盤35上排油孔31通過卡套式管接頭I 32與不銹鋼管55 —端相連，不銹鋼管55的另一端通過卡套式管接頭III 44與噴嘴11尾部的進油孔相連。油箱15設有油標16，底部設有放油孔22。結合圖4可見，所述排油單元10，是由七部分組成，即排油單元殼體23，推力球軸承24，端蓋25，旋轉盤26，彈簧體29，固定盤35以及深溝球軸承36。排油單元殼體23左側裝有固定盤35，右側裝有端蓋25，其中固定盤35與排油單元殼體23采用管螺紋連接，端蓋25與排油單元殼體23采用螺栓連接，旋轉盤26裝在排油單元殼體23內部，通過推力球軸承24和深溝球軸承36對其徑向定位，從左到右依次通過固定盤35，深溝球軸承36，彈簧體 29，推力球軸承24，端蓋25對其軸向定位。所述固定盤35中心軸線處鉆有直徑為Imm的吸油孔33,與由過濾器I 13引出的管路通過卡套式管接頭II 34連接，以軸線為中心的以20mm為半徑的圓上鉆有直徑為Imm的排油孔31，與輸出油液管路通過卡套式管接頭I 32連接。所述旋轉盤26左端面沿半徑方向加工有寬度和深度均為Imm且長度為21mm的油槽30，右側加工有鍵槽，裝有鍵27，與聯軸器I 18相連。所述彈簧體29用于保持旋轉盤26與固定盤35具有良好的接觸效果，并具有緩沖吸震的作用。所述端蓋25上裝有氈封油圈28，防止內部潤滑油脂進入殼體外部，也防止外部灰塵進入殼體內部。結合圖5可見，所述噴嘴11，由五部分組成，即噴管37，噴嘴頭40，噴嘴體41，噴嘴內芯42以及內芯噴頭50。四根內徑為2mm的噴管37與噴嘴頭40上的導氣孔38之間采用管螺紋連接，噴嘴頭40與噴嘴體41之間采用管螺紋連接，噴嘴體41與噴嘴內芯42之間采用內六角螺釘46連接，噴嘴內芯42設有進氣孔45，通過卡套式管接頭III 44與排油單元10的排油孔31引出的管路相連，其中噴嘴體41側面鉆有直徑為12mm的進氣孔47，通過卡套式管接頭與空壓機2的輸出管路相連。所述噴嘴頭40中心軸線處有直徑為5_的液滴通道52，左端圓錐面在固定直徑的圓截面上鉆有四個在圓周等距分布的導氣孔38，導氣孔38通過管螺紋與噴管37相連，兩相對噴管之間的夾角為22 23°，為了防止壓縮空氣和潤滑劑在噴嘴11中泄漏，噴嘴頭40內側裝有O型密封圈I 39和O型密封圈III 51，噴嘴內芯42根部裝有O型密封圈II 43。所述噴嘴內芯42內部設有直徑為Imm的導油孔49，左端與內芯噴頭50之間通過管螺紋連接，其中內芯噴頭50中間軸線處鉆有直徑為100 μ m的孔，噴嘴內芯42的左端的外圓柱面與噴嘴體41內圓柱面之間形成空腔48，空腔48左端與四個導氣孔38相連，右端與進氣孔47相連，空腔48斷面的環形面積小于進氣孔47的截面積，從而對進入的壓縮空氣起到增壓的效果。氣罩式微量潤滑供給裝置是將納米級固體粒子加入可降解的磨削液中制成微量潤滑磨削的潤滑劑，由排油單元10和噴嘴11將潤滑劑變為具有固定壓力、脈沖頻率可變、液滴直徑不變的脈沖液滴，在高壓氣體產生的空氣隔離層作用下以射流形式噴入磨削區，進而起到冷卻潤滑的作用。由于不同加工過程，潤滑劑用量不同，故將固定盤35做成系列化的部件，結合齒輪泵12不同轉速獲得較大范圍的潤滑劑供給量，取固定盤35排油孔31個數為1、2、4、6、8、10,選用的齒輪泵12的參數如表I所示。
w輪泵型+ CB-C 10
排 MIOmlZrf! MiilUiIOMpa Wl 定轉速I SOOrAnin
最大轉速2400r/min表I排油單元10的流量取決于排油孔數m和齒輪泵12的轉速n，改變齒輪泵12的轉速雖然可以改變排油單元的流量，但將導致單一脈沖油液體積的增加，增加了壓縮空氣的運送液滴的負擔，而改變排油單元10的孔數既能增加流量，也不會改變單一脈沖液滴的體積，故排油單元的流量調節以改變固定盤35上排油孔31的個數為主，調節伺服電機的轉速為輔。在調節伺服電機的轉速時，為了不增加單一脈沖液滴體積，與排油單元相連的伺服電機轉速也相應的改變。具有不同孔數的固定盤的流量調節范圍如表2所示。
孔數 m fijJi n Cr/min) ~~~ m=l600-1200 7.16-14.32----———— m
m=26(KKi200 14.32-28.65 r/, =0.0375——mlth
—-—--——^ — π
m=4600-900 2Χ.65~42,97 |
........................................................ ■■■■■■—yw WmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmiPm
m=6600-800 42.97-57.30
m=8600-750 57.30-71.61
m=i()600-2400 71.61-286,48表 2氣罩式微量潤滑供給裝置具體的工作過程如下工控機7將運動參數輸入到伺服驅動器8，進而控制伺服電機I 5和伺服電機II 9運動，伺服電動I 5通過聯軸器II 19帶動齒輪泵12轉動，使得齒輪泵12通過吸油管20從油箱15中抽取潤滑劑，潤滑劑一部分通過回油管21溢流到油箱15中，另一部分送入排油單元10中，伺服電機II 9通過聯軸器I 18帶動排油單元10的旋轉盤26轉動，當旋轉盤26上的油槽30與固定盤上的排油孔31對齊時，供液回路導通，具有一定壓力的微量潤滑劑進入噴嘴內芯42的導油孔49中，微小液滴從內芯噴頭50的中心孔噴出，當旋轉盤26上的油槽30與固定盤上的排油孔31錯開時，供液回路斷開，進而在旋轉盤26轉動過程中，能夠實現間歇性的排出潤滑劑，從空壓機輸出的壓縮空氣經過噴嘴體41上的進氣孔47進入空腔48中，經過四個導氣孔38從噴管37中噴出，在噴管37的匯聚作用下，使得壓縮空氣將經過液滴通道52的液滴包裹，液滴借助自身動能和壓縮空氣的運送作用到達加工區域，進而起到冷卻潤滑的作用。結合圖6可見，伺服電機I 5和伺服電機II 9的運動控制過程如下工控機7將所設定的運動參數送給該伺服電機I 5和伺服電機II 9的伺服驅動器，然后由伺服驅動器控制伺服電機I 5和伺服電機II 9的運動，經過伺服電機I 5和伺服電機II 9的尾部的光電編碼器的監測，將所測得轉速和轉角信息送到工控機7內，由工控機7分析下一脈沖的運動補償量，對下次運動進行修正。結合圖7可見，潤滑劑從油箱15中經過濾器53被吸入到齒輪泵12中，從齒輪泵
12中排出的潤滑劑分為三路，一路與壓力表II 17相連，一路經溢流閥14進入油箱15，一路經過濾器I 13進入排油單元10，從排油單元10排出的潤滑劑進入噴嘴11 ;空壓機2送出的壓縮空氣也分為三路，一路與壓力表I 3相連，一路與安全閥4相連，一路經過濾器III 54 進入噴嘴11中。氣罩式微量潤滑供給裝置具體的操作步驟如下(I)根據加工方法，選擇所需要的潤滑劑用量，查表2得出固定盤進油孔33的個數，更換固定盤系列中具有相應進油孔的固定盤；(2)啟動工控機7，設定潤滑劑流量，根據表2中的流量計算公式計算出伺服電機的轉速，將運動參數送入伺服驅動器8，進而驅動伺服電機I 5和伺服電機II 9轉動，使得排油單元10和齒輪泵12開始工作；(3)啟動空壓機2，供給壓縮空氣；(4)將溢流閥14閥口壓力調至2MPa，安全閥4閥口壓力調至O. 5MPa ；(5)調節噴嘴角度，使得潤滑系統開始正常工作；(6)加工結束，先關閉工控機7，后關閉空壓機2。氣罩式微量潤滑供給裝置磨削測試效果如下為了評估潤滑劑微量潤滑系統的潤滑和冷卻效果，在相同的磨削條件下，對干式磨削、傳統微量潤滑、潤滑劑微量潤滑三種潤滑模式進行鋁合金磨削測試研究，測試結果如圖8所示，該圖說明了潤滑劑微量潤滑系統與干式磨削、傳統微量潤滑相比，能夠起到更好的冷卻效果。在相同的磨削條件下，對干式磨削、傳統微量潤滑、潤滑劑微量潤滑三種潤滑模式進行鈦合金磨削測試研究，測試結果如圖9所示，圖中顯示了在不同潤滑模式下，磨削距離與磨屑黏附寬度之間的關系，可以看出潤滑劑微量潤滑系統和傳統微量潤滑具有相似的磨屑黏附寬度，較干式磨削有明顯的優勢，說明該潤滑系統可以獲得良好的潤滑效果。其中，線條I為干式磨削；線條2為潤滑劑微量潤滑(無空氣)；線條3為潤滑劑微量潤滑(老式噴嘴)；線條4為潤滑劑微量潤滑(新型噴嘴)；線條5為傳統微量潤滑。
權利要求1.一種氣罩式微量潤滑供給裝置，其特征是，它包括設備本體的床身，在床身上設有工作臺，工作臺上設有工控裝置、伺服驅動器、潤滑劑供給系統和壓縮空氣供給系統；伺服驅動器驅動潤滑劑供給系統，潤滑劑供給系統和壓縮空氣供給裝置均與噴嘴連接；工控機將運動參數送到伺服驅動器，由伺服驅動器驅動伺服電機帶動潤滑劑供給系統的齒輪泵轉動，將潤滑劑通過潤滑劑供給系統的排油單元，送入噴嘴變為具有固定壓力、脈沖頻率可變、液滴直徑不變的脈沖液滴，同時噴嘴還在壓縮空氣供給系統產生的高壓氣體產生的空氣隔離層作用下以射流形式將液滴噴入磨削區進行冷卻潤滑。
2.如權利要求I所述的氣罩式微量潤滑供給裝置，其特征是，所述的潤滑劑供給系統是主要由油箱、齒輪泵、排油單元、過濾器I、伺服電機I、伺服電機II組成；其中，伺服電機I通過聯軸器II與齒輪泵連接，伺服電機II通過聯軸器I與排油單元連接；吸油管下端插入油箱中，上端與齒輪泵的吸油口相連；與齒輪泵排油口相連的管路則分成兩路，一路與插閥板上的管路相連，另一路與過濾器I 一端相連，其中與插閥板相連的管路，再與壓力表II 和溢流閥進油孔相連，溢流閥的排油口與回油管上端相連，回油管的下端插入油箱中；過濾 器I的另一端經管路與排油單元相連，排油單元與噴嘴相連。
3.如權利要求I或2所述的氣罩式微量潤滑供給裝置，其特征是，所述排油單元包括排油單元殼體及其兩側的固定盤和端蓋，固定盤與排油單元殼體采用管螺紋連接，端蓋與排油單元殼體采用螺栓連接；旋轉盤裝在排油單元殼體內部，通過推力球軸承和深溝球軸承對其徑向定位，從左到右依次通過固定盤，深溝球軸承，彈簧體，推力球軸承，端蓋對其軸向定位；固定盤中心軸線處鉆有吸油孔，與由過濾器I引出的管路通過卡套式管接頭II連接，以軸線為中心的圓上鉆有排油孔，與輸出油液的管路通過卡套式管接頭I連接；所述旋轉盤左端面沿半徑方向加工有油槽，右側加工有鍵槽，裝有鍵，并與聯軸器I相連。
4.如權利要求3所述的氣罩式微量潤滑供給裝置，其特征是，所述端蓋設有氈封油圈。
5.如權利要求I所述的氣罩式微量潤滑供給裝置，其特征是，所述壓縮空氣供給裝置包括空壓機，從空壓機中引出的氣壓管路，一路連接安裝在插閥板上的壓力表I和安全閥，另一路從插閥板一端引出，經過濾器III與噴嘴相連。
6.如權利要求I所述的氣罩式微量潤滑供給裝置，其特征是，所述噴嘴包括多根噴管，錐形噴嘴頭，噴嘴體，噴嘴內芯以及內芯噴頭；其中各噴管與噴嘴頭上的相應導氣孔連接，噴嘴頭與噴嘴體之間連接，噴嘴體與噴嘴內芯之間連接，噴嘴內芯設有進氣孔，通過卡套式管接頭III與排油單元相連，其中噴嘴體側面鉆有進氣孔與空壓機的輸出管路相連。
7.如權利要求6所述的氣罩式微量潤滑供給裝置，其特征是，所述噴嘴頭中心軸線處為液滴通道，左端圓錐面在固定直徑的圓截面上鉆有多個在圓周等距分布的導氣孔，導氣孔與各噴管相連，兩相對噴管之間的夾角為22 23°，在噴嘴頭內側裝有O型密封圈I和O型密封圈III，噴嘴內芯根部裝有O型密封圈II。
8.如權利要求6或7所述的氣罩式微量潤滑供給裝置，其特征是，所述噴嘴內芯內部設有導油孔，左端與內芯噴頭之間連接，其中內芯噴頭中間軸線處鉆有進氣孔，噴嘴內芯的左端的外圓柱面與噴嘴體內圓柱面之間形成空腔，空腔左端與四個導氣孔相連，右端與進氣孔相連，空腔斷面的環形面積小于進氣孔的截面積，從而對進入的壓縮空氣起到增壓的效果ο
9.如權利要求2所述的氣罩式微量潤滑供給裝置，其特征是，所述油箱設有油標，底部設有放油孔 。
專利摘要本實用新型涉及一種氣罩式微量潤滑供給裝置，它將納米級固體粒子加入可降解的磨削液中制成微量潤滑磨削的潤滑劑，由微量供給裝置將潤滑劑變為具有固定壓力、脈沖頻率可變、液滴直徑不變的脈沖液滴，在高壓氣體產生的空氣隔離層作用下以射流形式噴入磨削區。它具有微量潤滑技術的所有優點、并具有更強的冷卻性能和優異摩擦學特性，有效解決了磨削燒傷，提高了工件表面質量，實現高效、低耗、環境友好、資源節約的低碳綠色清潔生產，具有舉足輕重的意義。
文檔編號B24B55/02GK202572162SQ20122022293
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月17日 優先權日2012年5月17日
發明者王勝, 李長河 申請人:青島理工大學