油气润滑技术在高速电主轴轴承上的应用

电主轴是将机床主轴与电机融为体的新技术。它是套组件，电动机内置于主轴部件内，通过变频器类的驱动器，以实现主轴转速的变换。

目前，电主轴在不断地向高速化方向发展，而电主轴轴承的润滑冷却对实现电主轴的高速化具有其重要的作用。目前，高速精密电主轴支承部件大多采用陶瓷滚动轴承为主。主轴在高速运转条件下，除了内置式电机外，滚动轴承是另个主要热源，必须选择合理的润滑方式、正确使用润滑剂、恰当地控制润滑剂用量，从而有地降低温升，减少主轴的热变形，延长电主轴使用寿命。

电主轴轴承的油气润滑方法

电主轴轴承的润滑可以采用脂润滑和油雾润滑，但果不太理想。本文采用定时、定量油气润滑，根据受润滑点的需油量和事先设定的工作程序接通气动泵，润滑油经递进式分配器分配后被输送到与压缩空气网络相连接的油气混合装置中，并在油气混合装置中与压缩空气混合形成油气流，再进入油气管道。在油气管道中，由于压缩空气的作用，使润滑油沿着管道内壁波浪形地向前移动，并逐渐形成层薄薄的连续油膜。再通过油气分配器的分配，以股其精细的连续油滴流喷射到润滑点。

油气润滑系统原理：油气分配器可实现油气流的多分配，它利用分配阀对所需润滑的不同部位，按照其实际需要，定时间歇、定量微量地供给油气混合物，从而保证轴承的各个不同部位既不缺润滑油，又不会因润滑油过量而使轴承高速旋转时因油的阻力而发热造成更大的温升。由于进入了轴承内部的压缩空气的作用，既使润滑部位得到了冷却，又由于润滑部位保持着定的正压，使外界的脏物和水不能侵入，起到了良好的密封作用。

电主轴轴承油气润滑的点

a)提高轴承承载能力：油气润滑是将气液两相流以较高的速度喷射到润滑区，在高速运转的轴承摩擦面能有形成具有定承载能力的气液两相膜，兼有流体动压和流体静压的双重作用。因此，使摩擦表面始终处在良好的工作状态下，这点是仅靠流体动压形成的单相流体膜所无法比拟的。

b)提高轴承的运转速度：由于油气润滑的气液两相混合流体中含有大量气体和少量的润滑油，因此在高速工作条件下，温升较低。又由于气液两相流能够及时带走大量的热量，所以它还具有良好的冷却降温作用。因此，采用气液两相流体的油气润滑，比其他润滑方式具有更加宽广的速度适应范围。

c)提高轴承对恶劣工作环境的适应能力：对于油气润滑来说，润滑区充满压缩空气，形成正压，可以很好地防止灰尘、水、污物等的浸入，起到密封的作用，大大减少了轴承由于外界污染而造成的损坏，因此别适合应用于苛刻的工况条件，轴承的工作可靠性得到显著提高。

d)提高轴承的使用寿命：轴承采用油气润滑，相对于采用其他润滑方式，油膜破裂形成干摩擦的几率降低，工作时轴承温升降低，由于外界环境污染造成的意外损坏几度降低。普遍情况下轴承寿命大幅提高，平均使用期限可以提高3～6倍。

e)大地降低润滑剂的消耗：理论上，油气润滑中的润滑剂100%被利用，它仅仅用于形成油膜。

3结语

实践证明，高速电主轴轴承采用油气润滑，具有较理想的润滑冷却果。随着人们环保意识的增强和对该技术认识的进步深化，油气润滑会逐步替代脂润滑、油雾润滑。但是，如何更加合理地使用油气润滑装置和油气润滑技术，还需在实践过程中进步探索和研究。