容积式集中润滑系统探索

白永胜

摘要： 在机床整机中，机床润滑系统占据重要位置，机床润滑系统的好坏直接关系到机床的使用寿命。为此，本文通过阐述润滑的分类，分析润滑系统的控制原理，研究润滑系统故障，同时提出相应的政策建议，进而在一定程度上为探索容积式集中润滑系统提供参考依据。

Abstract： In the machine tool， the machine tool lubrication system occupies an important position， the quality of machine lubrication system is directly related to the life of the machine. To this end， this paper describes the classification of lubrication， analyzes the control theory of lubrication system， researches lubrication system failure， meanwhile propose appropriate policy recommendations， and thus to some extent， to provide a reference for exploring volumetric centralized lubrication systems.

关键词： 系统；集中润滑；创新

Key words： system；centralized lubrication；innovation

中图分类号：TE357 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）11-0048-02

0 引言

设计、调试、维修保养机床润滑系统，通常情况下对于提高机床的精度、延长机床使用寿命等具有重要的作用。但是，在润滑系统中，其电气控制方面依然存在下列问题：

一是监控润滑系统的工作状态。对于普通机床控制系统来说，通常情况下，只是监控油箱油面，避免出现供油不足，对于润滑系统出现的漏油、油路堵塞等现象，难以做出及时的反应。

二是在润滑循环和给油时间方面，设置的比较单一，容易造成一定的浪费。在不同的工作状态下，普通机床需要不同剂量的润滑，例如：与加工阶段相比，机床在暂停阶段需要的润滑油数量就比较少。针对上述情况，需要改进设计普通机床电气控制系统中的润滑控制部分，进而在一定程度上对润滑系统的工作状况进行实时的监控，使机床机械部件处于良好的润滑状态，同时能够根据机床的工作状态，对供油、循环时间等进行自动的调整，在一定程度上节约润滑油。

对于运动副来说，为了降低磨损，通常情况下需要在运动副表面保持适当的润滑油膜，也就是在磨擦副表面之间维持恒量供油，进而在一定程度上形成油膜。一般情况下，这是进行连续供油的最佳特性（恒流量）。对于小型轴承来说每小时的需油量通常为1-2滴，按照此要求，对一般润滑设备进行连续供油存在一定的难度。实践证明，在供油方面不管是过量，还是不足，同样存在一定的危害。例如：对一些轴承在过量供油时会产生附加热量、污染和浪费。

通常情况下，对润滑设备进行周期性的定量供油，一方面可以保护油膜，另一方面又不会造成污染和浪费，可以说，周期性的定量供油是一种良好的润滑方式。因此，通过周期供油系统取代连续供油。利用该系统使按照预定的周期时间对各润滑点进行定量供油，在机床整机润滑中占有重要位置，在现代机床导轨、丝杆等滑动副的润滑，通常采用集中润滑系统。所谓集中润滑系统通常情况下就是通过一个液压泵提供一定排量、一定压力的润滑油，在一定程度上对系统中的所有主、次油路上的分流器进行供油，然后按照所需油量，通过分流器对各润滑点进行分配油，润滑时间、次数、故障报警，以及停机等由控制器完成，在一定程度上实现了自动润滑的目的，其特点是定时、定量供油，并且供油准确、效率高，使用方便，同时能够延长机器的使用寿命，确保其使用性能。

1 润滑的分类

1.1 单线阻尼式润滑系统

对于单线阻尼式润滑系统来说，通常情况下主要适用于机床润滑点需油量少，以及需周期用油的场合。该系统利用阻尼式分配器，按照一定的比例将泵打出的油分配到相应的润滑点。该系统通常用于循环系统或者开放系统，润滑点的油量通常情况下通过时间进行控制。该润滑系统的优点是使用灵活，润滑点多一个或少一个对系统没有影响，用户可以自行安装，当某一点发生阻塞时，其他点的使用不受影响。

1.2 递进式润滑系统

对于递进式润滑系统来说，通常情况下由泵站、递进片式分流器两部分组成，通过附有的控制装置进行监控。其特点是：能够监测任一润滑点的堵塞情况，同时做出报警，进而终止运行，进而在一定程度上对设备进行保护；定量准确、压力高，甚至高达21MPa，另外，一方面可以使用稀油，另一方面对使用油脂润滑的情况都适用。

1.3 容积式润滑系统

该系统向润滑点供油，通常情况下是通过量阀为分配器来实现的，在容积式润滑系统中配有压力继电器，进而在一定程度上使系统油压达到预定值后发讯，停止电动机延时，从分配器定量供给润滑油，对于容积式润滑系统来说，通过换向阀进行卸荷，在一定程度上保持一个最低压力，借助定量阀分配器对润滑油进行补充，再次起动电动机是，将这一过程重复，进而在一定程度上达到规定润滑时间。

2 润滑系统的控制原理

机床润滑系统的控制分为两部分：电器控制和电子自动控制。

2.1 电气控制原理

润滑系统电器控制图如图1所示，通过控制交流接触器KM1来控制润滑电机主电源。经过电子自动控制来实现自动控制。endprint

2.2 自动控制原理

图2为润滑系统自动控制流程图。当普车供电系统上电之后，便发出信号，使得润滑系统开始工作，首次润滑60s后，电机停止工作润滑泵的供油压力由装在齿轮泵上的限压溢流阀来调整，限压溢流阀的溢流压力一般调整为2.5MPa油路中的压力大于2.5MPa时，齿轮泵直接向油箱内溢流，无油液输出。箱内装有浮子式液位开关，当油液减少到最低油位时，开关的浮子落下，液位开关闭合，油位报警灯亮，蜂鸣器鸣响。该装置装有一电子控制器可用它设置供油时间和间歇时间，当主系统开关接通时，开始向各润滑点供油点供油其供油时间60S（可人为调整），计时完成后，便进入间歇时间30min（可人为调整）润滑电动机停止工作。30min后再次工作60S，并循环工作。QF4为电动机过载保护开关，SL为润滑油检测开关，当电动机过载或润滑油不足时则使系统发出报警信号。

润滑系统的主输油管道使用？准6*1的油管（尼龙管、铝管或铜管），分支输油管使用？准4*1的油管。使用？准6*1的尼龙管在安装卡套时，管端应装入外径？准4的衬套，油管的管端应伸出2-3mm。以使安装连接后卡套能卡紧油管，保证接头连接处的密封性。

3 润滑系统故障分析

3.1 润滑系统工作状态的监控

3.1.1 过载检测

将过载保护元件应用到润滑泵的供电回路中，在控制系统中，将其热过载触点作为输入信号，润滑泵一旦出现过载，即可被控制系统检测到，同时进行相应的处理，在一定程度上使机床立即停止运行。

3.1.2 油面检测

机床运行一段时间后，由于润滑油是一种消耗品，润滑油在润滑泵油箱内的数量会逐渐减少。当油箱内润滑油到达最低油位时，如果操作人员没有及时发现，并进行添加，这时油面检测开关会立即动作，油位报警灯亮，蜂鸣器鸣响。

3.1.3 压力检测

通过容积式集中润滑系统处理机床的润滑。对于容积式集中润滑系统来说，只要容积式集中润滑系统能够正常工作，按照事先设定的润滑剂，将相应的润滑油供给该每个润滑点。但是当容积式集中润滑系统出现异常情况或失效，或者供油管路发生堵塞、漏油等情况，不管这种情况发生在供油回路中的任何一处，都会在一定程度上导致压力出现异常。根据这个特点，在设计的过程中，在润滑泵的出口处安装相应的压力检测开关，同时将开关信号输入控制系统，系统内的压力在润滑泵每次工作之后都要进行相应的检查，在检查过程中发现异常，机床工作立即停止，同时发出报警信号。

3.2 润滑时间及润滑次数的控制

通常情况下，为了降低机床运动副的磨损，需要在运动副表面保持适当的润滑油，也就是对摩擦表面进行恒量供油，进而在一定程度上形成油膜。对于机床运动副来说，需要的润滑油量要适当，通过连续供油方式往往达不到理想的效果。

对于集中润滑系统来说，由于自身配置相应的微处理器，进而在一定程度上对润滑泵停止时间和每次供油时间进行专门的设定，进一步对润滑泵间隙工作进行控制，在控制面板上，操作人员可以进行任意的设定。

但是处于不同工作状态的机床，在润滑油的需求量方面存在一定的差异。如果机床中配置FANUC数控系统，润滑油量可以通过控制润滑泵的工作时间，进行调节。但是，在机床加工运行状态下，需要对润滑系统的供油方式进行综合考虑，其它工作状态没有顾及。

通常情况下，按照（长度+移动行程）×宽度×K的公式，计算机床导轨需要的润滑油量。通过对公式进行分析，可以看出：导轨上的轴的移动距离影响机床导轨润滑油的需要量。

参考文献：

[1]张泉，辛景.ZDRH-2000智能集中润滑系统在纵钢烧结机上的应用[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2012（07）.

[2]胡鸿伟.模具的价值分析——6-32001D机油滤油器座硬模设计[J].价值工程，1987（03）.

[3]杨德芹.数控机床润滑系统控制的改进[J].机电产品开发与创新，2009（03）.endprint

2.2 自动控制原理

图2为润滑系统自动控制流程图。当普车供电系统上电之后，便发出信号，使得润滑系统开始工作，首次润滑60s后，电机停止工作润滑泵的供油压力由装在齿轮泵上的限压溢流阀来调整，限压溢流阀的溢流压力一般调整为2.5MPa油路中的压力大于2.5MPa时，齿轮泵直接向油箱内溢流，无油液输出。箱内装有浮子式液位开关，当油液减少到最低油位时，开关的浮子落下，液位开关闭合，油位报警灯亮，蜂鸣器鸣响。该装置装有一电子控制器可用它设置供油时间和间歇时间，当主系统开关接通时，开始向各润滑点供油点供油其供油时间60S（可人为调整），计时完成后，便进入间歇时间30min（可人为调整）润滑电动机停止工作。30min后再次工作60S，并循环工作。QF4为电动机过载保护开关，SL为润滑油检测开关，当电动机过载或润滑油不足时则使系统发出报警信号。

润滑系统的主输油管道使用？准6*1的油管（尼龙管、铝管或铜管），分支输油管使用？准4*1的油管。使用？准6*1的尼龙管在安装卡套时，管端应装入外径？准4的衬套，油管的管端应伸出2-3mm。以使安装连接后卡套能卡紧油管，保证接头连接处的密封性。

3 润滑系统故障分析

3.1 润滑系统工作状态的监控

3.1.1 过载检测

将过载保护元件应用到润滑泵的供电回路中，在控制系统中，将其热过载触点作为输入信号，润滑泵一旦出现过载，即可被控制系统检测到，同时进行相应的处理，在一定程度上使机床立即停止运行。

3.1.2 油面检测

机床运行一段时间后，由于润滑油是一种消耗品，润滑油在润滑泵油箱内的数量会逐渐减少。当油箱内润滑油到达最低油位时，如果操作人员没有及时发现，并进行添加，这时油面检测开关会立即动作，油位报警灯亮，蜂鸣器鸣响。

3.1.3 压力检测

通过容积式集中润滑系统处理机床的润滑。对于容积式集中润滑系统来说，只要容积式集中润滑系统能够正常工作，按照事先设定的润滑剂，将相应的润滑油供给该每个润滑点。但是当容积式集中润滑系统出现异常情况或失效，或者供油管路发生堵塞、漏油等情况，不管这种情况发生在供油回路中的任何一处，都会在一定程度上导致压力出现异常。根据这个特点，在设计的过程中，在润滑泵的出口处安装相应的压力检测开关，同时将开关信号输入控制系统，系统内的压力在润滑泵每次工作之后都要进行相应的检查，在检查过程中发现异常，机床工作立即停止，同时发出报警信号。

3.2 润滑时间及润滑次数的控制

通常情况下，为了降低机床运动副的磨损，需要在运动副表面保持适当的润滑油，也就是对摩擦表面进行恒量供油，进而在一定程度上形成油膜。对于机床运动副来说，需要的润滑油量要适当，通过连续供油方式往往达不到理想的效果。

对于集中润滑系统来说，由于自身配置相应的微处理器，进而在一定程度上对润滑泵停止时间和每次供油时间进行专门的设定，进一步对润滑泵间隙工作进行控制，在控制面板上，操作人员可以进行任意的设定。

但是处于不同工作状态的机床，在润滑油的需求量方面存在一定的差异。如果机床中配置FANUC数控系统，润滑油量可以通过控制润滑泵的工作时间，进行调节。但是，在机床加工运行状态下，需要对润滑系统的供油方式进行综合考虑，其它工作状态没有顾及。

通常情况下，按照（长度+移动行程）×宽度×K的公式，计算机床导轨需要的润滑油量。通过对公式进行分析，可以看出：导轨上的轴的移动距离影响机床导轨润滑油的需要量。

参考文献：

[1]张泉，辛景.ZDRH-2000智能集中润滑系统在纵钢烧结机上的应用[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2012（07）.

[2]胡鸿伟.模具的价值分析——6-32001D机油滤油器座硬模设计[J].价值工程，1987（03）.

[3]杨德芹.数控机床润滑系统控制的改进[J].机电产品开发与创新，2009（03）.endprint

2.2 自动控制原理

图2为润滑系统自动控制流程图。当普车供电系统上电之后，便发出信号，使得润滑系统开始工作，首次润滑60s后，电机停止工作润滑泵的供油压力由装在齿轮泵上的限压溢流阀来调整，限压溢流阀的溢流压力一般调整为2.5MPa油路中的压力大于2.5MPa时，齿轮泵直接向油箱内溢流，无油液输出。箱内装有浮子式液位开关，当油液减少到最低油位时，开关的浮子落下，液位开关闭合，油位报警灯亮，蜂鸣器鸣响。该装置装有一电子控制器可用它设置供油时间和间歇时间，当主系统开关接通时，开始向各润滑点供油点供油其供油时间60S（可人为调整），计时完成后，便进入间歇时间30min（可人为调整）润滑电动机停止工作。30min后再次工作60S，并循环工作。QF4为电动机过载保护开关，SL为润滑油检测开关，当电动机过载或润滑油不足时则使系统发出报警信号。

润滑系统的主输油管道使用？准6*1的油管（尼龙管、铝管或铜管），分支输油管使用？准4*1的油管。使用？准6*1的尼龙管在安装卡套时，管端应装入外径？准4的衬套，油管的管端应伸出2-3mm。以使安装连接后卡套能卡紧油管，保证接头连接处的密封性。

3 润滑系统故障分析

3.1 润滑系统工作状态的监控

3.1.1 过载检测

将过载保护元件应用到润滑泵的供电回路中，在控制系统中，将其热过载触点作为输入信号，润滑泵一旦出现过载，即可被控制系统检测到，同时进行相应的处理，在一定程度上使机床立即停止运行。

3.1.2 油面检测

机床运行一段时间后，由于润滑油是一种消耗品，润滑油在润滑泵油箱内的数量会逐渐减少。当油箱内润滑油到达最低油位时，如果操作人员没有及时发现，并进行添加，这时油面检测开关会立即动作，油位报警灯亮，蜂鸣器鸣响。

3.1.3 压力检测

通过容积式集中润滑系统处理机床的润滑。对于容积式集中润滑系统来说，只要容积式集中润滑系统能够正常工作，按照事先设定的润滑剂，将相应的润滑油供给该每个润滑点。但是当容积式集中润滑系统出现异常情况或失效，或者供油管路发生堵塞、漏油等情况，不管这种情况发生在供油回路中的任何一处，都会在一定程度上导致压力出现异常。根据这个特点，在设计的过程中，在润滑泵的出口处安装相应的压力检测开关，同时将开关信号输入控制系统，系统内的压力在润滑泵每次工作之后都要进行相应的检查，在检查过程中发现异常，机床工作立即停止，同时发出报警信号。

3.2 润滑时间及润滑次数的控制

通常情况下，为了降低机床运动副的磨损，需要在运动副表面保持适当的润滑油，也就是对摩擦表面进行恒量供油，进而在一定程度上形成油膜。对于机床运动副来说，需要的润滑油量要适当，通过连续供油方式往往达不到理想的效果。

对于集中润滑系统来说，由于自身配置相应的微处理器，进而在一定程度上对润滑泵停止时间和每次供油时间进行专门的设定，进一步对润滑泵间隙工作进行控制，在控制面板上，操作人员可以进行任意的设定。

但是处于不同工作状态的机床，在润滑油的需求量方面存在一定的差异。如果机床中配置FANUC数控系统，润滑油量可以通过控制润滑泵的工作时间，进行调节。但是，在机床加工运行状态下，需要对润滑系统的供油方式进行综合考虑，其它工作状态没有顾及。

通常情况下，按照（长度+移动行程）×宽度×K的公式，计算机床导轨需要的润滑油量。通过对公式进行分析，可以看出：导轨上的轴的移动距离影响机床导轨润滑油的需要量。

参考文献：

[1]张泉，辛景.ZDRH-2000智能集中润滑系统在纵钢烧结机上的应用[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2012（07）.

[2]胡鸿伟.模具的价值分析——6-32001D机油滤油器座硬模设计[J].价值工程，1987（03）.

[3]杨德芹.数控机床润滑系统控制的改进[J].机电产品开发与创新，2009（03）.endprint