[發明專利]間隙密封機構

有效

• 申請號: 02136535.0
• 申請日: 2002-08-15
• 公開（公告）號: CN1397752A
• 公開（公告）日: 2003-02-19
• 發明（設計）人: 應圣平
• 申請（專利權）人: 李元峰;應圣平
• 主分類號: F16J15/54
• 分類號: F16J15/54
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司
• 代理人: 胡志萍

技術領域

本發明涉及一種旋轉機件的間隙密封機構，具體地說是涉及一種機床主軸間隙密封機構，特別是涉及一種精密型和經濟型數控車床主軸的間隙密封機構。

背景技術

機床主軸箱在主軸長期高速運轉中發熱，是影響機床工作精度的一個重要因素，機床主軸箱運轉中發熱主要來源是軸承的轉動摩擦、主軸與前后端密封件的摩擦，因此改善潤滑條件、減少摩擦阻力是解決機床主軸在長期高速運轉中發熱的關鍵問題；現有的精密型和經濟型數控車床主軸箱多數采用在機床主軸箱內部的內循環潤滑結構，其中飛濺式油液潤滑方法比油脂潤滑的效果要好得多，然而目前在機床主軸箱中飛濺式油液潤滑方法的相應密封對策主要是采用在機床主軸箱兩端設置橡膠密封圈進行密封，當主軸轉速達到每分鐘2000轉以上并連續運轉二小時以上，主軸溫度可達70℃左右，靠近前軸承上箱蓋的溫度可達55℃，當室溫高于20℃時，主軸溫度最高可達90℃左右，此時主軸箱內部的潤滑油粘度迅速降低，橡膠密封圈的密封性能同時也迅速降低而造成漏油、主軸損壞等嚴重故障。而采用常規的間隙密封，結構復雜、密封效果差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種既能降低主軸在高速運轉時的工作溫度、減少主軸箱發熱引起的故障，又能達到良好的潤滑密封效果的新型間隙密封機構。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：該間隙密封機構，包括主軸箱體、箱蓋及通過前、后軸承安裝在箱體內的主軸，主軸上裝有甩油板，在箱蓋和箱體上分別制有油槽和與軸承、油池貫通的上、下斜孔，其特征是在主軸前端增設有一擋油環和前蓋，前蓋與主軸箱體的右側面相貼合并與箱體緊固在一起，前蓋的內孔處有一環形凹槽，凹槽內、外側的前蓋內孔與主軸間有間隙，且在凹槽內側的前蓋上制有可將凹槽內的油流入箱體下斜孔內的通油底孔；所述的凹槽內側前蓋內孔與主軸間的間隙可由加工在前蓋內孔上的螺紋與主軸表面配合形成，而通油底孔可由加工在前蓋同一圓周面上的若干個小孔或一長弧形孔構成。擋油環置于前蓋和前軸承之間并緊靠前軸承，且擋油環與箱體內孔間也控制有一定的間隙，且擋油環外徑面上開有齒槽，增加油的潤滑作用，以防擋油環與箱體壁接觸而發熱。該擋油環根據定位方式的不同，可有兩種不同構造，一種是擋油環的內孔定位，其為一內孔與主軸軸頸相配合的片狀圓環，其兩端面分別與軸承和主軸的軸肩端面相貼合。另一種為止口定位，其為一內孔與主軸軸頸相配合且一側有內止口的片狀圓環，其止口與主軸軸肩相配合。

工作過程是這樣的：當主軸旋轉時，裝在主軸上的甩油板跟著旋轉，并將油池中的潤滑油飛濺至箱蓋的下平面，此時潤滑油從箱蓋的下平面上的油槽流入主軸箱體的上油池，再經上油池的斜孔而流入前、后軸承；對于流進前軸承的油多數流入下斜孔后回至油池，其中少量的油經檔油環與箱體孔的間隙進入檔油環與前蓋之間，再經下斜孔后回至油池，但是還有一些潤滑油經主軸與前蓋內孔之間的間隙流入前蓋的環形凹槽內，再經前蓋的底孔流入下斜孔后回至油池。為了盡可能減少潤滑油在檔油環與前蓋之間的停留時間，在環形凹槽內側的前蓋與主軸的軸頸相配合的內孔表面上加工有齒槽(左螺紋或右螺紋)，若加工成左螺紋，則當主軸順時針方向轉動時，可將潤滑油反壓回油池，而當主軸逆時針方向轉動時，可將潤滑油推進到前蓋的環形凹槽內，再經前蓋的底孔流入下斜孔后回至油池，從而達到理想的潤滑與密封效果。在環形凹槽外側的前蓋與主軸的軸頸相配合的內孔表面上也加工有齒形油槽，增加潤滑作用。

與現有技術相比，本發明的優點在于：密封結構可靠、潤滑性能良好、主軸高速運轉發熱低，且加工方便、成本低廉。

附圖說明

圖1為本發明的總體布置示意圖；

圖2為圖1的“A”部放大圖；

圖3為本發明的前蓋結構圖；

圖4為圖3的“B”部放大圖；

圖5為本發明的第一種擋油環立體圖；

圖6為圖5的“C”部放大圖；

圖7為本發明的第二種擋油環立體圖；

圖8為圖7的“D”部放大圖；

圖9為圖3的前蓋第一種通油底孔圖；

圖10為圖3的前蓋第二種通油底孔圖。

具體實施方式

以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。