专利名称：用于润滑剂流的分割器装置和润滑系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过由气体，典型地由压缩空气所携带的润滑剂的雾化进行的润滑。
背景技术：
机床轴和心轴的轴承以及用于滚磨机和校平机中的滚动接触轴承通常通过递送由气体，典型地压缩空气，携带的润滑剂流的润滑剂集中供应而进行润滑。空气和润滑剂的混合物通过管道传送到润滑点，在那里润滑剂必须以由气流携带的细滴的润滑剂雾的形式递送。润滑剂以通常由气流推进的软化剂膜的形式沿着管道传送到润滑点。该混合物因此必须变化为将其转变为由多个小液滴的润滑剂组成的雾以便用于每个润滑点。各个润滑点因此设置有用于将润滑剂雾化为在气流中的小液滴的分割器装置。德国实用新型申请29724492，其对应美国专利6257370 (REBS)，描述使用一连接件，该连接件在供应孔中具有角向区域，供应孔后面是限定分配腔室的锥形的漏斗形状的区域。在该腔室中，润滑剂液滴积累在死区中，从那里它们被气流拾取。分配筒耦合到连接件并包括纵向通道，该纵向通道分配润滑剂/空气混合物。相似的配置在德国实用新型申请202007005930 (REBS)中出现，该实用新型申请教导通过定位在耦合到分配主体的连接件中的漏斗形状的部分在供应流中形成紊流。但是，在这些装置中，观察到，当分割器装置下游的背压在所有的分配通道中并不相同时，润滑混合物并不正确地分配。相同的故障在德国实用新型申请202007009472(Lincoln)中的分割器装置中出现，其中不同通道之间的分配受到向上分割流的圆锥件的影响。国际专利申请 W02005/113157 (REBS)试图通过径向安置排出孔而产生旋流进而改善润滑剂/空气混合物的分配。其目的是在位于连接件和分配筒之间的分配腔室中产生螺旋涡流。相同类型的构造同样在德国实用新型申请DE20311631 (Delimon)中发现，其在润滑剂/空气混合物的供应和分配之间使用涡流室和膨胀室。这些装置在实践中并未令人满意地实施。此外，所有已知的装置被发现工作有缺陷，因为润滑剂没有完全在位于分割器装置后面的分配通道中变化形态。该润滑剂在装置内部积聚起来并且与分割器的操作干涉。
发明内容
本发明的目的是改进现有技术的分割器装置。本发明还涉及一种分割器装置，其中润滑剂雾化为小液滴得以发生，而不管装置下游的水头抑损(loss of head)或者背压损失(loss of the backpressure)如何。结果是，润滑剂在给定系统的各个润滑点均一分配。本发明还涉及一种分割器装置，其消除由在分割器装置中积聚润滑剂所引起的操作故障。在一个实施例中，用于由气体，典型地由空气所携带的润滑剂流的分割器装置，包括具有端面的分配筒，纵向分配通道延伸到该端面中，该通道与排出孔连通；以及安装在分配筒的上游并包括中空主体的连接件，所述中空主体具有孔洞，润滑剂和气体流能够通过该孔洞。连接件的孔洞具有横截面减少的局部节流区域，该区域后面是横截面变大的区域。在连接件和分配筒之间具有限定腔室的间隙。这样，润滑剂通过由节流区域产生的文丘里效应雾化为细滴。润滑剂液滴的直径为大约1-100微米。腔室的存在增大润滑剂液滴和气体混合物流的紊流。小的雾化液滴自身然后在撞击分配筒的端面并通入到纵向分配通道中之前跨过腔室的横截面均一地分配。润滑剂跨过全部的分配通道的分配是优秀的，即使在每个分配通道中的水头抑损并不一致。分配筒和连接件有利地插入在组件管中，组件管的孔洞限定所述腔室。筒的包括排出孔的那部分可以从所述组件管突出。在优选实施例中，分割器装置还包括用于没有进入分配筒中并处于上述腔室中的润滑剂的再循环的装置。其原因在与，一些润滑剂停留在腔室中，没有进入到分配通道之一中。这些润滑剂在腔室中的积聚会有损所述分割器装置的操作。通过连续再循环这些润滑剂并再利用它， 这一困难得以解决。为此，连接件优选地包括至少一个径向通道，该径向通道通过它的壁，与所述腔室连通，并开口到局部节流区域中或者紧挨着局部节流区域的附近。连接件可包括多个均勻分布的径向通道，该径向通道通过它的壁，与所述腔室连通，并开口到局部节流区域中或者紧挨着局部节流区域的附近中。停留在腔室中的润滑剂这样通过由连接件的节流的文丘里效应所引起的低压被吸吮出去并再循环到混合的润滑剂和气体流中，进入到连接件中。在一个有利的实施例中，连接件包括上游管状部分和下游管状部分，这两个部分通过环形肋部彼此间隔开，该环形肋部外径大于所述管状部分的外径但小于组件管的孔洞的外径，上述径向通道通过该环形肋部。连接件的上游管状部分压配合(force fit)到组件管中，下游管状部分和环形肋部罩在限定在所述组件管内部的腔室中，并且在环形肋部周边和所述腔室中的组件管的孔洞之间留有径向间隙。在一个实施例中，分配筒在它的端面上具有指向连接件的大致圆锥形状的突出部分。分配筒可有利地包括与第一组纵向分配通道连通的第一组径向排出孔，以及与第二组纵向分配通道连通的第二组径向排出孔。所述装置这样可以润滑特定点并允许润滑剂和气体流被传送到另一润滑点，所述另一润滑点任选地装有相同结构的另一分割器装置。在另一方面，本发明提供润滑系统，特别地用于在滚磨机或者校平机中的多个滚动接触轴承的腔室的润滑系统，具有来自提供由气体，典型地由空气所携带的润滑剂流的集中供应的多点润滑。所述系统使用顺次安装在供应通道中的如上所述的多个分割器装置，每个分割器装置供应一个润滑点并将剩余的润滑剂和气体流递送到下一装置。
本发明将通过研读作为例子、在附图中示出并且未施加任何限制的实施例而得以更加清楚地理解，其中图1是通过根据本发明的用于装有润滑装置的钢滚磨机的多轴承组件的截面；图2是通过用于如图1所示的系统中的根据本发明的分割器装置的第一纵向平面的放大截面；图3是在图中的标记为III-III上的横截面；图4是通过相同分割器装置的在另一个纵向平面上的截面；图5是在图4中标记有V-V上的横截面；以及图6是更特别地示出根据本发明的分割器装置的连接件的放大截面。
具体实施例方式如图1所示，多轴承组件或者也称作“轴承座(chock) ”，其总的标记为1，支撑多个安装在圆柱形凹陷2中的滚轮轴。对于每个滚动接触的轴承(在图中未示出)，润滑密封器包括分割器装置3。这种类型的分割器装置，在本发明的图2-5所示的一个例子中，包括具有端面5的分配筒4，纵向的分配通道6和7延伸到端面5中。这些围绕端面5的周边区域均一分配。在所述的例子中，两个分配通道6，其在图2和3中可见，定位在直径向相对的侧面上，并与由径向通道形成的排出孔8连通，所述排出孔8同样是直径向相对的，其在一直围绕筒4的圆周延伸的更小直径的环形区域9中从分配筒4通出来。区域9大致位于筒4 的中心。其它的纵向通道7，其在示出的例子中有6个，对称地分布在通道6的各侧上并通向排出孔10，排出孔10采取从端面5通向在分配筒4的远端的环形更小直径的区域11的径向通道的形式。分配通道7比纵向通道6纵向延伸得更远，并止于筒4的末端附近，如可以从图4看出的。分配筒4配合在贯穿通道12内部，通道12形成在轴承座1的壁的实际厚度中。分配筒4包括包含环形更小直径的区域9的中央部，但是它的远离所述环形区域9的外径对应通道12的孔洞。包含端面5的筒4的末端插入到组件管13的末端中，组件管13相应地安装在轴承座1中的通道12内部。包括排出孔8和10的筒4的那个部分从组件管13突出。组件管13的大部分具有等于通道12的孔洞的内径的外径。向着它的末端之一，组件管13具有其中孔洞14允许分配筒4的末端强迫地插入以形成密封的部分。分配筒4的与端面5相对的末端插入到连接管15中，连接管15限定用于空气/ 润滑剂混合物从第一分割器装置3到下一分割器装置3的通道，如特别地可以在图1中看出的。这样，连接管15组成间隔器，其在通道12内部限定在两个分割器装置3之间的精确的间隙。打算插入到连接管15的末端中的分配筒4的末端的外径等于连接管15的孔洞的直径，从而产生防漏配合。这样，在分配筒4的末端处的环形更小直径的区域11限定在筒 4的这个部分的外表面和连接管15的孔洞之间的间隙，并且孔10与该间隙连通。类似地，环形更小直径的区域9限定围绕分配筒4的周边凹槽，孔8与该凹槽连通，并且该凹槽还与连接到凹陷2的润滑通道16连通，凹陷2对应分割器装置3。润滑通道16优选地关于圆形截面的凹陷2径向取向以为了最小化必须被润滑的作为轴承壳体的凹陷2和分割器装置3之间的长度。可以看出，分配筒4的端面具有位于限定端面5的圆的中央的标记为17的大致圆锥形状的突出部分，从而形成在相反方向通向分配通道6和7的钉状物。连接件18安装在空气/润滑剂混合物流中，在组件管13内部的分配筒4上游。连接件18具有带孔洞20的中空主体，润滑剂/空气流可以从中心供应处(在图中未示出) 通过该孔洞20。连接件18包括通过环形肋部23彼此间隔开的上游管状部分21和下游管状部分22 (图6)，肋部23的外径大于管状部分21和22的外径。连接件18经由它的上游管状部分21配合到具有直径对应管状部分21的外径的孔洞的组件管13的部分13a中，以形成密封。下游的管状部分22，如同环形肋部23，从组件管13突出到后者的部分13b中， 在那里孔洞大于环形肋部23的外径。以这种方法，在环形肋部23的圆柱的周边表面和组件管13的部分1 的孔洞之间留下一间隙，如图6所示。下游的管状部分22止于端面24， 远离分配筒4的端面5，如图2和4所示，以为了在连接件18和分配筒4之间限定腔室25。分配件18的孔洞具有局部节流区域沈(图6)。这是在环形肋部23的内部并且它经由锥形部分观连接到上游管状部分21的孔洞20，该锥形部分观的角度在所示例子中为大约120度。节流区域沈通过锥形部分四开口到下游管状部分22的孔洞27中，该锥形部分四的角度在所示例子中同样为大约120度。径向通道30，其在所示例子中有六个，在环形肋部23的位置通过壁和连接件18。 这些均勻分布的径向通道30止于紧挨着在连接件18的孔洞中在其下游的节流区域沈附近的锥形部分四。在外面，径向通道30开口到环形肋部23的圆柱表面和组件管13的孔洞 13b之间的间隙中。这样径向通道与腔室25连通。如图1和2所示，组件管13经由它的包含连接件18的末端插入到连接管15a的孔洞中。这是一种压配合以防止泄漏。上面描述的分割器装置以下面的方式工作在2和8巴之间的压力下的压缩空气和润滑剂的混合物通过位于最上游的连接管1 递送，从而从集中供应处(图中未示出) 开始。该混合物通过沿着连接件18的上游管状部分21的孔洞20流动而进入第一分割器装置3中。节流区域26，与锥形部分观和四结合，在连接件18a的孔洞内部形成文氏管 (Venturi)，其在流中产生雾化润滑剂的紊流。这样，当在冲击端面5之前所述流通过节流区域沈并被传送到腔室25中时许多小液滴得以形成。节流区域的该雾化作用以及由于沿着腔室25设置的路径而产生的润滑剂小液滴在端面5的整个表面区域的均勻分布，形成在分配筒4内部的精细的雾化形式的润滑剂的良好分配。以这种方法在气流中雾化的润滑剂混合物均一分布，而不管由于分割器装置3下游的各润滑通道的长度和路径所致的水头抑损如何。与腔室25结合的节流区域沈的存在因此产生雾化的润滑剂的优良分配，而不管下游的水头抑损如何。突出部分17的存在同样是有利地的，因为它有利于雾化的润滑剂和压缩空气的混合物的分配。撞击端面5但是没有进入纵向通道6和7之一的一些润滑剂滴入腔室25的底部中。这些润滑剂优选地被吸上来并再循环到压缩空气流中。延伸通过连接件18的环形肋部23的径向通道30使得这些润滑剂能够再循环。其原因在与，这些径向通道30在紧挨着其下游或者上游的节流区域26附近，或者作为一种变体在该节流区域沈中具有开口端，并经受文丘里效应，其通过所述通道30吸取在腔室25中的任何润滑剂，这是由于压缩气体和润滑剂流动沿着连接件18的孔洞的运动所致。在腔室25中的润滑剂通过径向通道30被吸上来并在节流区域沈的位置或者紧挨着它上游或者下游再次注入到压缩气流中。因此， 这些润滑剂在返回到腔室25之前再一次雾化，而在所述腔室25中润滑剂可以再一次撞击端面5。雾化的润滑剂和压缩空气的混合物的大部分在撞击端面5之后通入到纵向分配通道6和7中。通过通道6传送的混合物通过径向孔8通出来进入到更小直径的区域9中以及进入到连接到分割器装置3的凹陷2的润滑通道16中。通过纵向通道7传送的润滑剂和压缩空气的混合物的剩余部分通过位于分配筒4的下游的径向孔10通出来。压缩空气和润滑剂的混合物然后由连接管15吸取并传送到连接到下一凹陷2的下一分割器装置 3。在该第二分割器装置3中，相同的雾化过程基于相同的原因而发生。通过利用沿着轴承座1的给定通道12顺次定位的多个分割器装置3，可以看出，结果是润滑系统具有连接到集中供应处的多个润滑点。本发明实现优秀的润滑剂分配，即使背压取决于各个分割器装置的位置以及在每个分割器装置内部的各个分配通道的排出孔位置而变化。可以看出，分配通道6和7的内径以及孔8和10的结构优选地在实践中是一致的，以为了保持几乎不变的水头抑损。尽管主要参照本发明在滚磨机中的使用描述本发明，但是，应当理解，本发明还可以应用到其它的例如造纸的工业场合，以便正确地润滑造纸机床的滚动接触轴承。本发明还可以用于润滑铁路车辆的轮的凸缘或者车辆中的任何其它转动部件。
权利要求
1.一种用于由气体，典型地由空气所携带的润滑剂流的分割器装置，包括具有端面 (5)的分配筒(4)，纵向分配通道(6，7)延伸到该端面(5)中，该分配筒(4)与排出孔(8， 10)连通；以及安装在所述分配筒(4)的上游并包括中空主体的连接件(18)，该中空主体具有孔洞(20)，润滑剂和气体流能够通过该孔洞(20)，所述连接件(18)的所述孔洞(20)具有横截面减少的局部节流区域(26)，该局部节流区域(26)后面是横截面变大的区域(22)， 其特征在于，在所述连接件和所述分配筒之间具有限定腔室(25)的间隙。
2.如权利要求1所述的分割器装置，其中，所述分配筒(4)和所述连接件(18)插入到组件管(13)中，该组件管的孔洞限定所述腔室(25)。
3.如权利要求2所述的分割器装置，其中，所述筒(4)的包括所述排出孔的那部分从所述组件管突出。
4.如权利要求2和3的任一所述的分割器装置，包括用于使得没有进入到所述分配筒中并位于所述腔室中的润滑剂再循环的装置。
5.如权利要求4所述的分割器装置，其中，所述连接件(18)包括通过它的壁、与所述腔室连通并且开口到所述局部节流区域(26)中或者紧挨着该局部节流区域的附近中的至少一个径向通道(30)。
6.如权利要求5所述的分割器装置，其中，所述连接件包括通过它的壁、与所述腔室连通以及开口到所述局部节流区域(26)中或者紧挨着所述局部节流区域的附近中的多个均一分布的径向通道(30)。
7.如权利要求4和5的任一所述的分割器装置，其中，所述连接件包括上游管状部分 (21)和下游管状部分(22)，这两个部分通过环形肋部(23)彼此间隔开，所述肋部的外径大于所述管状部分的外径但小于所述组件管(13)的孔洞的外径，上述径向通道(30)通过该环形肋部。
8.如权利要求7所述的分割器装置，其中，所述连接件(18)的所述上游管状部分(21) 压配合到所述组件管(13)中，所述下游管状部分(22)和所述环形肋部(23)罩在限定在所述组件管(13)内部的所述腔室(25)中，并且在所述环形肋部(23)的周边和在所述腔室中的所述组件管(13)的所述孔洞之间留有径向间隙。
9.如前述权利要求之一所述的分割器装置，其中，所述分配筒(4)在它的端面上具有指向所述连接件的大致圆锥形状的突出部分(17)。
10.如前述权利要求之一所述的分割器装置，其中，所述分配筒包括与第一组的纵向分配通道(6)连通的第一组径向排出孔⑶，以及与第二组的纵向分配通道(7)连通的第二组径向排出孔(10)。
11.一种润滑系统，特别地用于滚磨机或者校平机中的多个滚动接触轴承的腔室的润滑系统，具有来自提供由气体，典型地由空气所携带的润滑剂流的集中供应的多点润滑，其特征在于，多个如前述任一权利要求所述的分割器装置(3)顺次安装在供应通道(12)中， 每个分割器装置供应一个润滑点。
全文摘要
一种用于由气体，典型地空气，携带的润滑剂流的分割器装置，包括具有端面(5)的分配筒(4)，纵向分配通道(6，7)延伸到该端面(5)中，该分配筒(4)与排出孔(8，10)连通；以及安装在所述分配筒(4)的上游并包括中空主体的连接件(18)，该中空主体具有孔洞(20)，润滑剂和气体流能够通过该孔洞(20)，所述连接件(18)的所述孔洞(20)具有横截面减少的局部节流区域(26)，该局部节流区域(26)后面是横截面变大的区域(22)，以及在所述连接件和所述分配筒之间具有限定腔室(25)的间隙。
文档编号F16N25/02GK102177388SQ200980138777
公开日2011年9月7日 申请日期2009年10月6日 优先权日2008年10月8日
发明者纪尧姆.阿米利恩, 里吉斯.佩奇 申请人:Skf公司