发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种针刺机的自动润滑系统，这种自动润滑系统不仅能够自动向各个主轴轴承供应润滑油，而且可实时探测各个主轴轴承的温度值，并依此来控制向各个主轴轴承的供油量，使得各个主轴轴承保持最佳的润滑、散热效果。采用的技术方案如下：

一种针刺机的自动润滑系统，包括主轴箱、主轴和多个主轴轴承，主轴通过各个主轴轴承可转动安装在主轴箱的腔体中，其特征在于：所述自动润滑系统还包括油箱、输油泵、用于向各个主轴轴承供应润滑油的多个供油接头、控制装置、用于探测各个主轴轴承温度的多个温度传感器，输油泵的进油口通过第一输油管与油箱的腔体连通，各个供油接头的入口分别通过一第二输油管与输油泵的出油口连通，第二输油管上安装有电磁开关阀；各个温度传感器分别与控制装置相应的输入端电连接，输油泵、各个电磁开关阀分别与控制装置相应的输出端电连接；控制装置通过各个温度传感器分别探测相应主轴轴承的实际温度值，并与控制装置中设定的温度范围值的上限值进行比较，根据比较结果，控制装置输出控制信号，控制输油泵以及各个电磁开关阀处于打开或关闭状态，以此来控制向各个主轴轴承的供油量，使各个主轴轴承处于设定的温度范围值内。

通常，每个主轴轴承对应一个供油接头和一个温度传感器。

上述自动润滑系统中，油箱中填充有润滑油；当输油泵、各个电磁开关阀处于打开状态时，油箱中的润滑油在输油泵的抽取下依次流经第一输油管、输油泵和各个第二输油管进入各个供油接头中，向各个主轴轴承供应润滑油进行润滑及散热；控制装置通过各个温度传感器分别探测相应主轴轴承的实际温度值，并与控制装置中设定的温度范围值的上限值进行比较，根据比较结果，控制装置输出控制信号，控制输油泵以及各个电磁开关阀处于打开或关闭状态，以此来控制向各个主轴轴承的供油量，使得各个主轴轴承保持最佳的润滑、散热效果，从而使各个主轴轴承处于设定的温度范围值内。

在针刺机工作过程中，控制装置使输油泵保持开启状态，并控制各个电磁开关阀每隔一段时间打开一定时长后关闭：当各个电磁开关阀处于打开状态时，油箱中的润滑油在输油泵的抽取下依次流经第一输油管、输油泵和各个第二输油管进入各个供油接头中，由各个供油接头分别向相应的主轴轴承定量供应润滑油；当各个电磁开关阀处于关闭状态时，各个供油接头停止向相应的主轴轴承供应润滑油，以此来实现向各个主轴轴承定时定量供应润滑油，使各个主轴轴承处于设定的温度范围值内，使得各个主轴轴承保持最佳的润滑、散热效果。如果有主轴轴承的温度上升异常（即其实际温度值被探测到超过设定的温度范围值的上限值），控制装置就会控制与该主轴轴承相应的第二输油管上的电磁开关阀处于持续打开状态（其他电磁开关阀仍旧在打开一定时长后关闭），对该主轴轴承进行快速散热降温，直至该主轴轴承的实际温度值回复至设定的温度范围值内。通常要求主轴轴承工作时，温度上升幅度不超过30℃（即主轴轴承的温度最多比环境温度高30℃），而且主轴轴承本身的最高温度不超过80℃，上述控制装置中设定的温度范围值参照这样要求进行设置，例如，在环境温度为30℃的情况下，设定的温度范围值可为30℃-60℃，该温度范围值的上限值为60℃。

优选方案中，所述自动润滑系统还包括多个轴承座，各个轴承座均固定安装在所述主轴箱中并且沿所述主轴的轴向依次设置；所述主轴轴承与轴承座的数量相同且一一对应，轴承座上设有安装槽，主轴轴承安装在轴承座的安装槽中；所述温度传感器、供油接头与轴承座的数量相同且一一对应，温度传感器、供油接头均安装在安装槽的槽壁上并与主轴轴承的位置相对应，且供油接头的出口处在安装槽的内侧。在针刺机工作过程中，润滑油通过供油接头的出口流入轴承座的安装槽中，并对安装槽中的主轴轴承进行润滑；由于主轴轴承、轴承座均由金属材料制成，具有良好的热传导性，控制装置可通过温度传感器探测轴承座的温度值，来得出相应的主轴轴承的实际温度值，再依此控制相应的电磁开关阀的打开时长。

一种优选方案中，所述自动润滑系统还包括人机界面，人机界面与所述控制装置相应的输入输出端连接。工作人员可通过人机界面对输油泵、各个电磁开关阀的启闭以及电磁开关阀每次的打开时长、设定的温度范围值等参数进行操控，并且人机界面能够实时显示各主轴轴承的实际温度值及是否处于异常状态。在针刺机工作过程中，如果有主轴轴承的实际温度值被探测到超过设定的温度范围值的上限值，控制装置就会控制与该主轴轴承相应的第二输油管上的电磁开关阀处于持续打开状态，同时使人机界面报警（可通过闪烁、声音等形式来报警以警醒工作人员），警醒工作人员该主轴轴承的温度上升异常；随后，如果温度传感器探测到该主轴轴承的温度回复至设定的温度范围值内，控制装置就会控制相应的电磁开关阀关闭，并使人机界面停止报警；如果温度传感器探测到该主轴轴承的温度没有下降（温度保持不变或上升），则表示该主轴轴承发生损坏，控制装置就会人机界面持续报警，提醒维修人员及时处理，等待异常排除，避免产生更大的损坏。

另一种优选方案中，所述自动润滑系统还包括多个报警器，报警器与所述主轴轴承的数量相同且一一对应，各个报警器分别与所述控制装置相应的输出端电连接。如果有主轴轴承的实际温度值被探测到超过设定的温度范围值的上限值，控制装置就会控制与该主轴轴承相应的第二输油管上的电磁开关阀处于持续打开状态，同时使相应的报警器报警，警醒工作人员该主轴轴承的温度上升异常；随后，如果温度传感器探测到该主轴轴承的温度回复至设定的温度范围值内，控制装置就会控制相应的电磁开关阀关闭，并使相应的报警器停止报警；如果温度传感器探测到该主轴轴承的温度没有下降（温度保持不变或上升），则表示该主轴轴承发生损坏，控制装置就会报警器持续报警，提醒维修人员及时处理，等待异常排除，避免产生更大的损坏。

通常，所述控制装置采用PLC控制器或单片机。工作人员可通过实验来选择最佳的供油量和供油时间，并将相应的工作参数（如电磁开关阀每次的打开时长、设定的温度范围值等）预先输入控制装置中，在针刺机工作过程中由控制装置对各个电磁开关阀的开关进行控制，以达到最佳的润滑、散热效果。

优选方案中，所述自动润滑系统还包括多个推杆导套座和回油泵；各个推杆导套座沿所述主轴的轴向依次设置，推杆导套座包括推杆和导套，导套包括外导套座和内导套，外导套座固定安装在所述主轴箱上，外导套座中具有上下开口的安装腔体，内导套设于外导套座的安装腔体中，且内导套的外壁与外导套座的内壁固定连接，内导套中具有上下走向的导向孔；推杆处在内导套的导向孔中，推杆的外壁与导向孔的内壁之间具有储油间隙，外导套座下端设有油封盖；导向孔上部的内壁上设有储油槽，导向孔中部的内壁上设有沿其周向延伸的环形凹槽；导向孔的上端开口与主轴箱的腔体底部连通，外导套座侧壁上设有回油口，回油口与储油间隙下端连通，回油口通过回油管与所述油箱的腔体连通，回油泵安装在回油管上。

所述推杆导套座中，油封盖用于将储油间隙下端密封，使润滑油不会从外导套座下端泄漏；通过在导向孔的中部内壁设置环形凹槽，可在推杆的外壁与环形凹槽内壁之间形成用于存储润滑油的环形储油腔。在针刺机工作过程中，对各个主轴轴承润滑后的多余润滑油会滴落至主轴箱的腔体底部并存储起来（主轴箱中润滑油的油位一般略高于导向孔的上端开口），主轴箱中的润滑油可自导向孔的上端开口进入储油槽中，再填充至环形储油腔和环形储油腔下方的储油间隙中，在导向孔内壁与推杆外壁之间形成润滑油层，从回油口流出的润滑油经回油管回流到油箱中，以实现润滑油的循环利用及冷却的目的；通过设置环形凹槽可减少推杆与内导套之间的接触面积，从而降低推杆与内导套之间的摩擦力，能够有效减少推杆在内导套中上下往复运动的过程中因摩擦而产生的发热量，可增大推杆上下往复运动的频率。在推杆沿内导套的导向孔向下运动的过程中，环形凹槽下侧槽壁与导向孔下部内壁邻接处的环形台阶构成一挡油圈，能够对被推杆带动的大量润滑油起到阻挡的作用，使其中大部分的润滑油留在环形储油腔中，仅有少量润滑油填充至环形储油腔下方的储油间隙中，这样可避免因过量的润滑油被推杆带到油封处而致使油封处压力过大出现漏油的情况发生，既有效地防止润滑油污染针板和无纺产品，又不会太大地影响针刺机构的正常生产，并且由于无需停机进行维护，可提高针刺机的生产效率，降低针刺机的维护成本。

更优选方案中，所述导向孔为圆形通孔，所述环形凹槽为圆环形凹槽，环形凹槽的中心线与导向孔的中心线相重合。

更优选方案中，所述内导套的导向孔上端具有上大下小的圆台状开口，圆台状开口的内壁顶部与所述推杆之间的间隙构成入油口，入油口与所述储油槽上端连通。采用这种结构，有利于润滑油顺利经入油口进入储油槽中。

进一步更优选方案中，所述储油槽包括左旋螺旋形槽和右旋螺旋形槽，左旋螺旋形槽与右旋螺旋形槽交织成网，左旋螺旋形槽上端、右旋螺旋形槽上端均与所述入油口连通，左旋螺旋形槽下端、右旋螺旋形槽下端均与所述环形凹槽连通。采用这种结构，有利于润滑油经入油口顺利进入左旋螺旋形槽和右旋螺旋形槽中并自上至下流动，且在导向孔上部的内壁上均匀散开而在导向孔内壁与推杆外壁之间形成润滑油层，并填充至环形储油腔中。

另外，上述储油槽也可以是左旋螺旋形槽或右旋螺旋形槽，或者是自上至下依次排列的多个环形槽。

更优选方案中，所述外导套座的内壁上设有上环形定位槽和下环形定位槽，内导套的外壁上设有上环形凸沿和下环形凸沿，上环形凸沿处在上环形定位槽中并与上环形定位槽紧密结合，下环形凸沿处在下环形定位槽中并与下环形定位槽紧密结合。通过上环形凸沿与上环形定位槽间的紧密结合，以及下环形凸沿与下环形定位槽间的紧密结合，使得内导套牢固地结合到外导套座上，从而确保推杆在内导套中上下往复运动的过程中不会导致内导套错位。

进一步更优选方案中，所述外导套座的内壁上设有螺旋形定位槽，螺旋形定位槽处在所述上环形定位槽和下环形定位槽之间；所述内导套的外壁上设有螺旋形凸条，螺旋形凸条处在螺旋形定位槽中并与螺旋形定位槽紧密结合。通常，螺旋形定位槽上端与上环形定位槽连通，螺旋形定位槽下端与下环形定位槽连通。通过螺旋形凸条与螺旋形定位槽之间的紧密结合，使得内导套更牢固地结合到外导套座上，从而确保推杆在内导套中上下往复运动的过程中不会导致内导套错位。

更优选方案中，所述外导套座由铸铁制成，所述内导套由锡基巴氏合金制成。可先用铸铁通过浇铸工艺制得外导套座，再用锡基巴氏合金通过浇铸工艺在外导套座内侧形成内导套，再在内导套上加工出导向孔和储油槽，这种方式使内导套能够更牢固地结合在外导套座上。锡基巴氏合金可以采用铸造锡基巴氏合金ZSnSb₁₁Cu₆，其摩擦系数在有油时为0.005，无油时为0.28，可大大降低摩擦力，减少发热量。

本发明的自动润滑系统不仅能够自动向各个主轴轴承定时定量供应润滑油，可避免因供应给主轴轴承的油量过大而增大主轴轴承高速运行时的阻力的情况出现，而且可实时探测各个主轴轴承的实际温度值，并依此来控制向各个主轴轴承的供油量，使得各个主轴轴承保持最佳的润滑、散热效果。