摘　要：隨著潤滑技術的發展（zhǎn），油（yóu）氣潤滑技術（shù）正逐步應用於高速電主軸軸承的（de）潤滑。在分析油氣潤滑工作原理的基礎（chǔ）上，討（tǎo）論（lùn）了（le）油氣潤滑技術（shù）在高速電（diàn）主軸軸承上的應（yīng）用及其（qí）特點。實踐表明，相對脂潤滑、油霧潤滑而言，油氣潤滑更（gèng）適應於高（gāo）速主軸軸承的潤滑要求。
　　關鍵詞：高（gāo）速電（diàn）主軸（zhóu）；軸承；油氣潤滑
　　1　油（yóu）氣潤滑（huá）的基本原理
　　油氣潤滑的基本原理是（shì）：利用（yòng）具有一定（dìng）壓力的壓縮空氣和一（yī）定量的潤滑油在一定長度（dù）的管道內（nèi）混合，通（tōng）過壓縮空氣帶動潤（rùn）滑油沿管（guǎn）道內壁（bì）不（bú）斷地（dì）流動（dòng），把油氣（qì）混合體輸送到潤滑點實現潤滑^[1,2]。圖（tú）1為油氣混合物在管（guǎn）道中輸送形（xíng）式的示意圖，單相流體油和單相流（liú）體（tǐ）壓縮空氣混合後就形（xíng）成了（le）兩相油氣混合流，其中油和壓縮空氣（qì）並不真正融合，而是在壓縮空氣的流動作用下，帶動潤滑油沿管（guǎn）道內壁不斷地（dì）螺旋狀流動（dòng）並形成一層連續油膜（mó），Z後以精細的連續油滴的方式噴到（dào）潤滑點。在油（yóu）氣管中油的流動速度和壓（yā）縮空氣的流動速度大相徑（jìng）庭，油的（de）流速遠遠（yuǎn）小於（yú）壓縮空氣流速，而從油氣管中出來（lái）的油（yóu）和壓縮空（kōng）氣也是分離的，因此油（yóu）並（bìng）沒有被霧化。在油氣管道中，由於壓縮空（kōng）氣的作用，起初（chū）潤滑油是（shì）以較大的顆粒呈間（jiān）斷狀（zhuàng）地粘附在管道內壁四周，當壓縮空氣快速流動時，油滴也隨之（zhī）低速緩慢移動並逐漸被壓縮空氣吹散、變（biàn）薄，在行將到達（dá）管道末端時，原先是間斷地粘附在管壁四周的油滴以波浪形油膜的形式連成一（yī）片，形成了（le）連（lián）續油膜，被壓縮空氣以精細的（de）連續油滴（dī）噴入潤滑點。 　　在油氣潤滑係統中，由於耗油量很小，因此（cǐ）采（cǎi）用的是間歇（xiē）性供油的方式，即根據（jù）設（shè）定的工作周期，係統每隔一（yī）段（duàn）時間供送一定的油量。間隔時間和供油量可根據各潤滑點的消耗量進行調節並可定Z供給，但壓縮卒（zú）氣的供（gòng）給卻是連續的。正是由於壓縮（suō）空氣（qì）的連續作用，間歇供給的油才（cái）能在管道中形成（chéng）連續的油膜，從而保證潤滑（huá）點的潤滑劑時（shí）時都是新鮮和連續的，同時也保證了單（dān）位時間（jiān）內潤滑點得到（dào）定量的潤滑（huá）劑（jì）。
　　2　油氣潤滑在電主軸軸承上的應用
　　2.1電主軸係統（tǒng）簡介
　　電主軸是將機床主軸與電機（jī）融為—體的新技術^[3]。圖2為電主軸係（xì）統示意圖，它是一套組件，電動機內置於主軸（zhóu）部件內，通過變頻器類的驅動器，以實現主軸轉速的變（biàn）換。 　　目前，電主（zhǔ）軸在不斷地向高速化方向發展，而電主軸軸承的潤（rùn）滑冷（lěng）卻（què）對實現電主軸（zhóu）的高速化具有極其重要的作用。目前，高速精密電主軸支承部件大多采用陶瓷滾動軸承為主。主軸在高速運轉條件下，除了（le）內置（zhì）式電機外，滾動軸（zhóu）承是另一個主要熱源，必須選擇合理的潤滑方式、正確（què）使用潤滑劑、恰（qià）當地控製潤滑（huá）劑用量，從而有效地降低溫（wēn）升，減少主（zhǔ）軸的熱變形，延長電主軸使用壽命。
　　2.2電主軸軸承的油氣潤滑方法
　　電主軸軸承的（de）潤滑可以采（cǎi）用脂潤滑（huá）和油霧潤滑，但效果不太理想^[4]。本文采用定時、定量油氣潤滑，其（qí）係統（tǒng）基本構（gòu）成見圖3所示。根據（jù）受潤滑點的（de）需（xū）油量（liàng）和事先設（shè）定的（de）工作程序接（jiē）通氣動泵，潤滑油經遞進式分配器分配後被輸送到與壓縮空（kōng）氣網絡相連接的油氣混合裝置中，並在油氣混合裝置中與壓縮空氣混合形成油氣流，再進入油氣管道（dào）。在油氣管（guǎn）道中，由（yóu）於壓縮空氣的作用，使潤滑油沿著管道內壁波浪形地向前移動（dòng），並逐漸形成一層薄薄的連續油（yóu）膜。再通過油氣分（fèn）配器的分（fèn）配，Z後以一股極其（qí）精細（xì）的連續油滴流噴射到潤滑點。 　　油氣（qì）潤滑係（xì）統（tǒng）原理圖見圖4所示。油氣分配器可實現油氣流的（de）多級分配，它利用分配（pèi）閥對所需潤滑（huá）的不同部位，按照其實際需要，定時（間歇）、定量（Z佳微量）地供給油氣混合物，從而保證軸承的各個不同部位既不缺潤滑油，又不會因潤滑油過量而使軸承高速旋轉時因油的阻力而發熱造成更大的溫升。由於進入了軸承（chéng）內部的壓縮空氣（qì）的作用，既使潤滑部位得到了冷卻，又由於潤滑部位保持著一定（dìng）的（de）正壓，使外界的髒物（wù）和水不能侵入，起到了良好的密封作用。 　　2.3電主軸軸承油氣潤滑的（de）特點
　　a）提高軸承承載能力：油（yóu）氣潤（rùn）滑是將氣液兩相流以較高的速度噴射到潤滑（huá）區，在高（gāo）速運轉的軸承摩擦麵能有（yǒu）效形成（chéng）具（jù）有一定承載能力的氣液兩相膜，兼有流體動壓和流體靜壓的雙重（chóng）作用。因此，使摩擦表（biǎo）麵始終處在良好的工作（zuò）狀態（tài）下，這一點是僅靠流體動壓形成的單相流體（tǐ）膜所（suǒ）無法比（bǐ）擬的。
　　b）提高（gāo）軸承的運轉速度：由於（yú）油氣潤滑的氣液兩相混（hún）合流體中含（hán）有大量氣體和少量的潤滑油，因此在高速工作條件下，溫（wēn）升較低。又由於氣液兩（liǎng）相流能夠及（jí）時帶走（zǒu）大量的熱量，所以它還具有良好的冷卻降溫作用。因此，采用氣液兩相流體的油氣潤滑，比其他潤滑方式具有更加寬廣的速（sù）度適應範（fàn）圍。
　　c）提高（gāo）軸承對惡劣工作環境的適應能力：對於油（yóu）氣潤滑來說，潤滑區充滿壓縮空氣，形成正（zhèng）壓，可（kě）以很好地防（fáng）止（zhǐ）灰塵（chén）、水（shuǐ）、汙物等的浸入，起到（dào）密封的作用，大大減少了軸（zhóu）承由於外界（jiè）汙染而造成的損壞（huài），因此特別適合應用於苛刻的工（gōng）況條件，軸承的工作可靠性得到顯（xiǎn）著提高。
　　d）提（tí）高軸（zhóu）承的使用壽命：軸（zhóu）承采用油氣潤滑，相對於采用其他潤滑方式，油膜破裂形成於（yú）摩擦的幾率降低，工作時軸承溫升降低，由於（yú）外界環境汙染造成的（de）意外（wài）損壞幾度降低。普遍情況下（xià）軸承壽命大幅提高（gāo），平均使用期限可以提高3—6倍。
　　e）極大地降低潤滑劑的消耗：理論上，油（yóu）氣潤滑（huá）中的潤滑劑100％被利（lì）用（yòng），它僅（jǐn）僅用於形成油膜。
　　3　結語
　　實（shí）踐證明（míng），高速電主軸軸承采用油氣潤滑，具有較（jiào）理想的潤滑冷卻效果。隨著人們（men）環保意識的增強和對該技術認（rèn）識（shí）的進一步深化，油氣潤滑會逐步替代脂潤滑、油霧潤滑（huá）。但是，如何更加合理地（dì）使用油氣潤滑裝置和油氣（qì）潤滑（huá）技術，還需在實踐過程中進一步探（tàn）索和（hé）研究（jiū）。
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