CN101569996B - 一种新型垂直布置的丝杠下支撑轴承防护装置 - Google Patents

一种新型垂直布置的丝杠下支撑轴承防护装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型垂直布置的丝杠下支撑轴承防护装置，主要由下轴承座(4)，以及固定在该下轴承座(4)内部的丝杠(2)组成，其特征在于，在下轴承座(4)的内部还固定有轴承下保护套(8)；在丝杠(2)上还固定有轴承上保护套(7)，且该轴承上保护套(7)的内凹部分覆盖住轴承下保护套(8)的凸起部分等技术特征。本发明通过轴承上保护套与轴承下保护套的配合使用，形成非接触式迷宫密封结构，能完全的防止丝杠螺母上的润滑油、切削冷却液及尘埃等进入轴承内部，能有效的保护轴承的润滑脂不会污损或被稀油稀释带走流失，从而使轴承在润滑脂的正常润滑状态下长久的保持正常精度和使用寿命。

Description

一种新型垂直布置的丝杠下支撑轴承防护装置
技术领域
本发明涉及一种轴承防护装置，具体是指机床的一种新型垂直布置的丝杠下支撑轴承防护装置。
背景技术
目前，传统机床上垂直布置的丝杠下支撑轴承通常采用两种结构，第一种为图1所示的适合于一般普通机床的无保护结构，第二种为图2所示的适合于普通精密机床的接触式橡胶密封圈保护结构。
采用第一种结构时，由于丝杠下支撑轴承没有任何的防护措施，该轴承上部几乎是完全开放式的暴露，因此上端丝杠螺母的润滑油、切削冷却液及尘埃会直接的从上至下进入轴承的滚动工作区域，从而带走轴承内部的润滑脂，导致轴承的使用寿命缩短，轴承的精度丧失，从而严重影响丝杠的定位精度。
采用第二种结构时，虽然在轴承内部设置了一层橡胶密封圈，能对上端丝杠螺母的润滑油、切削冷却液及尘埃起到一定的防护作用，但其在使用中仍存在以下缺陷：首先，由于橡胶密封圈和丝杠需要接触，因此橡胶密封圈会在丝杠的接触点产生额外的摩擦力矩，从而会增加驱动电机的负载，降低机床，特别是高精度机床极为敏感的动态响应特性；其次，由于该摩擦力矩的存在，特别是在丝杠高速旋转的情况下，该摩擦力矩很容易破坏橡胶密封圈与丝杠之间的密封接触面。随着时间的推移，上端丝杠螺母的润滑油、切削冷却液及尘埃也会很轻易的进入轴承，从而影响机床的精度。
因此，目前在垂直布置的丝杠下支撑轴承上所采用的这两种方式均不能有效的防止上端丝杠螺母的润滑油、切削冷却液及尘埃的进入，会影响机床的动态响应特征，也会导致轴承的使用寿命缩短，轴承的精度丧失，进而严重影响丝杠的定位精度。
发明内容
本发明的目的在于克服目前垂直布置的丝杠下支撑轴承所存在的不能有效防止上端丝杠螺母的润滑油、切削冷却液及尘埃的进入，以及由此导致的轴承使用寿命短、轴承精度不高等缺陷，提供一种新型垂直布置的丝杠下支撑轴承防护装置。
本发明的目的通过以下述技术方案实现：一种新型垂直布置的丝杠下支撑轴承防护装置，主要由下轴承座，以及固定在该下轴承座内部的丝杠组成，且在下轴承座的内部还固定有轴承下保护套；在丝杠上还固定有轴承上保护套，且该轴承上保护套的内凹部分覆盖住轴承下保护套的凸起部分。所述轴承下保护套为横截面呈“凸”形的几何体，且该几何体是由两个直径一大一小的台阶圆柱体组成，其中直径较小的圆柱体固定在直径较大的圆柱体上；且在该几何体的上、下两个端面之间还设有一个大通径；所述直径较大的圆柱体固定在下轴承座的内部，直径较小的圆柱体则伸于下轴承座的外部；丝杠穿过该大通径，并与该大通径之间留有间隙。所述的轴承上保护套由一个小圆柱体，以及一个保护罩组成；该保护罩为一个直径大于小圆柱体的圆盘，且该圆盘的一个端面向内凹陷形成一个凹腔；小圆柱体的上端位于该凹腔的内部，并与该保护罩固为一体；在小圆柱体的下端面与保护罩的另一个端面之间还开有一个与丝杠的直径相同的小通径；小圆柱体的下端穿过所述的间隙位于下轴承座的内部，并通过小通径与丝杠固定相连；保护罩位于下轴承座的外部，而所述的轴承下保护套直径较小的一端则位于保护罩所形成的凹腔的内部。
为了防止轴承上保护套与丝杠之间渗漏并在高速旋转时松动，在轴承上保护套的上端还设有与丝杠固定相连的锁紧螺帽，且该锁紧螺帽紧压着轴承上保护套。同时，所述的锁紧螺帽为具有通径的圆柱体，且在该圆柱体的外表面还设有与之固为一体的凸盘。或所述的锁紧螺帽为一个外径大于丝杠的直径，且内径与丝杠直径相等的圆环形柱体。
为了增加轴承下保护套与下轴承座之间的密封性能，在轴承下保护套与下轴承座之间还涂有密封胶。
为了确保密封效果，在轴承下保护套与下轴承座之间还涂有密封胶；同时，为了确保轴承上保护套不会与丝杠松动，在轴承上保护套的上端还设有与丝杠固定相连的锁紧螺帽，且该锁紧螺帽紧压着轴承上保护套。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本发明通过轴承上保护套与轴承下保护套的配合使用，能完全的防止丝杠螺母上的润滑油、切削冷却液及尘埃等进入轴承内部，能有效的保护轴承的润滑脂不会被稀油稀释带走流失，可使轴承在润滑脂的正常润滑状态下长久的保持使用寿命和精度。
(2)本发明的轴承上保护套和轴承下保护套之间没有任何的接触，因此在对轴承实施可靠防护的同时，又不会额外增加丝杠的负载力矩，从而能确保机床的高动态响应特性不受任何影响。
附图说明
图1为现有丝杠下支撑轴承无保护装置时的结构示意图；
图2为现有丝杠下支撑轴承有橡胶密封圈时的结构示意图；
图3为本发明的整个结构示意图；
图4为本发明的轴承下保护套结构示意图；
图5为本发明的轴承上保护套结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
现有丝杠下支撑轴承无保护装置的结构如图1所示，即主要由丝杠螺母1、丝杠2、下轴承座4及丝杠下轴承5组成。其中，丝杠下轴承5固定的安装在下轴承座4的内部；丝杠2也位于下轴承座4的内部，并垂直的固定于丝杠下轴承5的内部，以使丝杠下轴承5能够随着丝杠2同步旋转。同时，该丝杠2还穿过位于下轴承座4的上方的丝杠螺母1，从而通过该丝杠螺母1确保丝杠2高速旋转时不会发生晃动。
现有丝杠下支撑轴承采用橡胶密封圈来进行保护时的结构如图2所示，即只在图1的基础上在下轴承座4内部的安装孔内设置了一片橡胶密封圈3，其余结构均相同。
而本发明则是在图1所示的现有丝杠下支撑轴承无保护装置的结构上增加了非接触式迷宫布局保护套，从而来代替图2所示的在丝杠下支撑轴承上所采用橡胶密封圈，其整体结构如图3所示。
所述的非接触式迷宫布局保护套由轴承上保护套7、轴承下保护套8和锁紧螺帽6组成。而轴承下保护套8为一个横截面呈“凸”形的几何体，且该几何体是由两个直径一大一小的圆柱体组成，其中直径较小的圆柱体固定在直径较大的圆柱体的端面上，其结构如图4所示。由于安装的需要，在该几何体的上、下两个端面之间，即在直径较大的圆柱体和直径较小的圆柱体之间还设有一个大通径10，且该大通径10的直径要大于丝杠2的直径。安装时，直径较大的圆柱体固定在下轴承座4端面向内凹陷所形成的安装孔内，而直径较小的圆柱体则伸于下轴承座4的外部。由于大通径10的直径要大于丝杠2的直径，因此当丝杠2穿过该大通径10时，该大通径10的内壁与丝杠2的外壁之间留有间隙。为了确保该轴承下保护套8与下轴承座4之间具有良好的密封性能，在安装轴承下保护套8时，在该安装孔内还涂有一层密封胶，即在轴承下保护套8与下轴承座4之间还涂有一层密封胶。
所述轴承上保护套7的结构如图5所示，该轴承上保护套7是由一个小圆柱体11，以及一个保护罩12组成。为了起到保护效果，该保护罩12为一个直径大于小圆柱体11的圆盘，且该圆盘的一个端面向内凹陷形成一个凹腔，而小圆柱体11的上端位于该凹腔的内部，并与该保护罩12固为一体。同时，在小圆柱体11的下端面与保护罩12的另一个端面之间，即在整个轴承上保护套7的内部还开有一个与丝杠2的直径相同的小通径13。安装时，小圆柱体11的下端穿过大通径10与丝杠2之间所形成的间隙而位于下轴承座4的内部。同时，该小圆柱体11通过小通径13与丝杠2固定相连，以便整个轴承上保护套7能随着丝杠2同步旋转。保护罩12则位于下轴承座4的外部，而该轴承上保护套7所形成的凹腔同时将轴承下保护套8的直径较小的圆柱体，即轴承下保护套8的凸起部分完全覆盖住。从而使得轴承下保护套8直径较小的圆柱体的上端位于保护罩12所形成的凹腔的内部。
考虑到该轴承上保护套7在高速旋转时容易松动，且为了进一步防止丝杠螺母1上的润滑油、切削冷却液及尘埃等进入轴承内部，在丝杠2上还设有一个锁紧螺帽6，且该锁紧螺帽6紧压着轴承上保护套8的上端。根据实际的需要，该锁紧螺帽6可以由一个带有凸盘的圆柱体构成，且在该圆柱体内部还开有一个与丝杠2直径相同的通孔。同时，该锁紧螺帽6也可以为一个外径大于丝杠2的直径，内径等于丝杠2直径的空心环形圆柱体。
因此，即便有润滑油、切削冷却液及尘埃随着丝杠螺母1往下流，也只会落在下轴承座4与轴承下保护套8所形成的凹槽内，而不会进入下轴承座4的内部，从而能有效的克服现有技术所存在的缺陷。
如上所述，便可较好的实现本发明。

Claims (5)

1.一种新型垂直布置的丝杠下支撑轴承防护装置，主要由下轴承座(4)，以及固定在该下轴承座(4)内部的丝杠(2)组成，其特征在于，在下轴承座(4)的内部还固定有轴承下保护套(8)；在丝杠(2)上还固定有轴承上保护套(7)，且该轴承上保护套(7)的内凹部分覆盖住轴承下保护套(8)的凸起部分；所述轴承下保护套(8)为横截面呈“凸”形的几何体，且该几何体是由两个直径一大一小的圆柱体组成，其中直径较小的圆柱体固定在直径较大的圆柱体上；且在该几何体的上、下两个端面之间还设有一个大通径(10)；所述直径较大的圆柱体固定在下轴承座(4)的内部，直径较小的圆柱体则伸于下轴承座(4)的外部；丝杠(2)穿过该大通径(10)，并与该大通径(10)之间留有间隙；所述的轴承上保护套(7)由一个小圆柱体(11)，以及一个保护罩(12)组成；该保护罩(12)为一个直径大于小圆柱体(11)的圆盘，且该圆盘的一个端面向内凹陷形成一个凹腔；小圆柱体(11)的上端位于该凹腔的内部，并与该保护罩(12)固为一体；在小圆柱体(11)的下端面与保护罩(12)的另一个端面之间还开有一个与丝杠(2)的直径相同的小通径(13)；小圆柱体(11)的下端穿过所述的间隙位于下轴承座(4)的内部，并通过小通径(13)与丝杠(2)固定相连；保护罩(12)位于下轴承座(4)的外部，而所述的轴承下保护套(8)直径较小的一端则位于保护罩(12)所形成的凹腔的内部。
2.根据权利要求1所述的一种新型垂直布置的丝杠下支撑轴承防护装置，其特征在于，在丝杠(2)上且位于轴承上保护套(7)的上端还设置有一个使轴承上保护套(7)与丝杠(2)间紧密结合并在高速旋转时防止松动的锁紧螺帽(6)。
3.根据权利要求2所述的一种新型垂直布置的丝杠下支撑轴承防护装置，其特征在于，所述的锁紧螺帽(6)为一个圆柱体，且在该圆柱体的内部还设有与丝杠(2)直径相同的通径，在该圆柱体的外表面上还设有与之固为一体的凸盘。
4.根据权利要求2所述的一种新型垂直布置的丝杠下支撑轴承防护装置，其特征在于，所述的锁紧螺帽(6)为一个外径大于丝杠(2)的直径，且内径与丝杠(2)直径相等的圆环形柱体。
5.根据权利要求1所述的一种新型垂直布置的丝杠下支撑轴承防护装置，其特征在于，在轴承下保护套(8)与下轴承座(4)之间还涂有密封胶。
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