CN102900770B - 高速动静压电主轴密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高速动静压电主轴密封结构，包括主轴、密封盖、端盖、动静压前轴承，端盖右侧壁表面与动静压前轴承前端面密封处设有装有第一，二橡胶密封圈的端盖右侧环形槽，主轴对应端盖内表面右侧的端盖右侧环形腔处设有甩液槽，动静压前轴承对应端盖右侧环形腔下侧设有形成动静压前轴承润滑液的回油通道的轴向液体通道；端盖内表面设有的环形浅槽和端盖左侧设有的内凸起分别与主轴和主轴轴肩侧壁的环形槽形成对动静压前轴承的润滑液进行密封的迷宫密封；密封盖和端盖内设置可向密封盖内表面环形腔均匀吹气形成动静压前轴承的气密封通道。本发明的密封结构使用寿命长；密封效果好；易于维护，节能环保。

Description

高速动静压电主轴密封结构

技术领域

本发明涉及一种高速动静压电主轴，尤其是一种使用在高速动静压电主轴轴承的密封结构。

背景技术

磨削是现代机械加工领域应用最广泛的精密加工技术，一般情况下它是精密零件最后一道加工工艺，传统的磨削工艺存在效率低的缺点。超高速磨削技术是应用高效率、高精度、高自动化、高柔性的磨削装备，通过提高磨削的进给速度、增加单位时间金属比磨除率和金属磨除率来提高磨削工艺效率而经济地生产出高质量零件的现代加工技术。液体动静压轴承具有转速范围宽、承载能力大、运动精度高、抗振性能好、使用寿命长等优点，采用液体动静压轴承为支撑的机床主轴回转精度高、刚性好，是精密磨床大量采用的支承部件。

超高速磨削技术需要动静压电主轴转速进一步加大，为了防止轴系过热，一方面需要增大供给动静压轴承的润滑液流量，另一方面同时也需增大切削液的喷射压力和流量。在磨削过程中产生的脱落磨粒、金属粉末以及磨削液容易进入电主轴轴系，不仅影响回收的润滑液品质，而且降低了电主轴的运行性能。为了提高高速动静压电主轴运行的可靠性，普通的密封结构无能为力，需要对密封结构设计进行探讨。

发明内容

本发明是要解决高速动静压电主轴密封的技术问题，提供一种高速动静压电主轴密封结构，使用该结构可以解决高速动静压轴承润滑液的保质回收，确保切削液不携带杂质进入轴系而影响动静压电主轴的性能。

为了实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案：一种高速动静压电主轴密封结构，包括主轴、密封盖、端盖、动静压前轴承，其特点是：端盖右侧壁表面与动静压前轴承前端面密封处设有装有第一，二橡胶密封圈的端盖右侧环形槽，主轴对应端盖内表面右侧的端盖右侧环形腔处设有甩液槽，动静压前轴承对应环形腔下侧设有供动静压前轴承润滑液回油的轴向液体通道；端盖内表面与主轴外圆接触处设有的环形浅槽和端盖左端的内凸起分别与主轴和主轴轴肩右侧壁设有的环形槽形成迷宫密封，对动静压前轴承的润滑液进行密封。

密封盖上设有径向管螺纹和与管螺纹联通的气体通道，端盖左侧壁外凸起内均布有螺纹孔和与螺纹孔联通的轴向小孔；气体通道和螺纹孔及轴向小孔连通形成向密封盖内表面设置的环形腔供气的气体通道，形成动静压前轴承的气密封，螺纹孔内装有调节环形腔内气体均压的小孔节流器；密封盖右侧壁表面与端盖密封连接处开设两道内装第三，四橡胶密封圈的环形槽。 

主轴轴肩外表面开设有环形凹槽，环形凹槽与端盖的外凸起形成迷宫密封，环形凹槽与端盖的外凸起之间的径向间隙≤0.3mm。

端盖左端的内凸起与主轴的主轴轴肩右侧壁内的凹槽配合处轴向间隙为0.5~1mm，径向间隙≤0.3mm。

小孔节流器的小孔直径为0.2mm，环形腔内气体的供气压力为0.5Mpa。

由于采用了如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：

1、密封结构使用寿命长；

2、密封效果好；

3、易于维护，节能环保。

本发明的密封采用了两种密封结构，提高了高速动静压电主轴的回转精度，延长了高速动静压电主轴的使用寿命和提升了高速动静压电主轴的动态运行性能。

附图说明

图1是本发明的结构剖视图；

图2是图1中Ⅰ处局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1，2所示，本发明的高速动静压电主轴密封结构，包括主轴1、密封盖2、小孔节流器3、端盖4、动静压前轴承7等。

通过在端盖4右侧壁表面设置两道装有第一，二橡胶密封圈5，6的端盖右侧环形槽、主轴1对应端盖4的内表面右侧环形腔103处设置甩液槽102以及动静压前轴承7对应端盖右侧环形腔103最下侧设置的轴向液体通道101，形成动静压前轴承7的润滑液回油通道。

在端盖4内表面和左侧设置环形浅腔104和内凸起105，它们和主轴1及主轴轴肩108右侧壁的环形槽106形成迷宫密封，对动静压前轴承7的润滑液进行密封，确保润滑液的品质，有利于润滑液的循环使用。经反复试验，轴向间隙控制在0.5~1mm内，直径间隙控制在0.3mm之内。

通过密封盖2上设置的径向管螺纹201及与管螺纹201联通的气体通道202和由端盖4左侧壁外凸起107内均布的螺纹孔205及与螺纹孔205联通的轴向小孔209形成的气体通道207向密封盖2内表面设置的环形腔211供气，形成动静压前轴承7的气密封，环形腔211内气体的均压作用由螺纹孔205内装的小孔节流器3进行调节。经反复试验，供气的气体压力为0.5Mpa，小孔节流器3的小孔206的直径为0.2mm。气密封的气体由密封盖2右侧壁表面开设的两道环形槽内装第三，四橡胶密封圈203，210进行密封。

主轴轴肩108外表面的环形凹槽208与端盖4的外凸起107形成迷宫密封，它是气密封的阻尼通道，经反复试验，直径间隙控制在0.3mm之内。

本发明的密封采用了两种密封结构，提高了高速动静压电主轴的回转精度，延长了高速动静压电主轴的使用寿命和提升了高速动静压电主轴的动态运行性能。

Claims (4)

1.一种高速动静压电主轴密封结构，包括主轴（1）、密封盖（2）、端盖（4）、动静压前轴承（7），其特征在于：所述端盖（4）右侧壁表面与动静压前轴承（7）前端面密封处设有装有第一，二橡胶密封圈（5，6）的端盖右侧环形槽，主轴(1)对应端盖（4）内表面右侧的端盖右侧环形腔（103）处设有甩液槽（102），动静压前轴承（7）对应端盖右侧环形腔（103）下侧设有供动静压前轴承（7）润滑液回油的轴向液体通道（101）；端盖（4）内表面与主轴（1）外圆接触处设有的环形浅腔（104）以及端盖（4）左端的内凸起（105）分别与主轴（1）和主轴轴肩（108）右侧壁设有的环形槽（106）形成迷宫密封，对动静压前轴承（7）的润滑液进行密封；所述密封盖（2）上设有径向管螺纹（201）和与管螺纹（201）联通的气体通道（202），端盖（4）左侧壁外凸起（107）内均布有螺纹孔（205）和与螺纹孔（205）联通的轴向小孔（209）；气体通道（202）和螺纹孔（205）及轴向小孔（209）联通形成向密封盖（2）内表面设置的环形腔（211）供气的气体通道（207），形成动静压前轴承（7）的气密封通道；螺纹孔（205）内装有调节环形腔（211）内气体均压的小孔节流器（3）；密封盖（2）右侧壁表面与端盖（4）密封连接处开设两道内装第三，四橡胶密封圈（203，210）的环形槽。

2.根据权利要求1所述的高速动静压电主轴密封结构，其特征在于：所述主轴轴肩（108）外表面开设有环形凹槽（208），环形凹槽（208）与端盖（4）的外凸起（107）形成迷宫密封，环形凹槽（208）与端盖（4）的外凸起（107）之间的径向间隙≤0.3mm。

3.根据权利要求1所述的高速动静压电主轴密封结构，其特征在于：所述端盖（4）左端的内凸起（105）与主轴（1）的主轴轴肩（108）右侧壁内的凹槽配合处轴向间隙为0.5~1mm，径向间隙≤0.3mm。

4.根据权利要求1所述的高速动静压电主轴密封结构，其特征在于：所述小孔节流器（3）的小孔（206）直径为0.2mm，环形腔（211）内气体的供气压力为0.5Mpa。