加工机主轴及主轴密封装置
技术领域
本发明涉及一种加工机的零件,特别是涉及一种加工机主轴及主轴密封装置。
背景技术
参阅图1与图2,一般加工机主轴10是呈可转动地安装于一加工机20的一机座21,该主轴10具有一心轴11,一套置在该心轴11外的衬套管12,安装在该心轴11与该衬套管12之间的数个轴承13,一安装在该心轴11与该衬套管12之间并压置在所述轴承13顶侧的顶盖14,一套置固定在该心轴11外并压置该顶盖14与该衬套管12的阻隔座15,及一套结于该心轴11可被该加工机20的一马达(图未示)驱动用于传动该心轴11并位于该阻隔座15顶侧的传动轮16。
该机座21具有一冷却室211可容纳该传动轮16与该阻隔座15,通过在该冷却室211内注入冷却齿轮油22,可以带走该传动轮16与该心轴11因高速转动所产生的高热。
为了防止该冷却齿轮油22经由该传动轮16与该阻隔座15之间的间隙流入所述轴承13,破坏所述轴承13的高黏度润滑黄油,造成所述轴承13损坏,通常会在该传动轮16的底面与该阻隔座15的顶面之间通过环槽与凸环的嵌插配合形成一迷宫密封构造17,该迷宫密封构造17具有截面皆概呈倒U形的一外迷宫通道171及一内迷宫通道172,希望所形成的多重弯道可以防止该冷却齿轮油22流入所述轴承13,但是使用时仍然存在下列问题:
该冷却齿轮油22在该传动轮16与该心轴11高速转动时,会因喷洒回弹效应而堆积于该外迷宫通道171,该阻隔座15虽然设有数个排油孔151可以将大部分堆积的冷却齿轮油22排出,但仍会因为毛细作用及离心力作用使一部分的冷却齿轮油22被推挤到该内迷宫通道172的顶缘,再加上该外迷宫通道171的外部油压大于该外迷宫通道171的内部油压产生挤压效应,会逐渐将堆积的冷却齿轮油22推挤到该内迷宫通道172与该阻隔座15交界处,并慢慢地往该阻隔座15与该心轴11的套接处渗漏,为了防止渗漏的该冷却齿轮油22流入所述轴承13,必须在该心轴11与该顶盖14的内环141之间安装一内油封18,在该顶盖14的外环142与该衬套管12之间安装一外油封19,如此不但造成该加工机主轴10的组成元件数量较多、组装较费时,同时因为必须在该心轴11与该内环141之间设置彼此配合的环槽容置该内油封18,在该外环142与该衬套管12之间设置彼此配合的环槽容置该外油封19,还存在制造较费时、制造成本较高的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不需要安装油封就可以产生密封效果,可以减少组成组件数量、节省组装工时,节省制造工时、降低制造成本的加工机主轴及主轴密封装置。
本发明加工机主轴,安装于一加工机的一机座,包含一心轴、一衬套管、一轴承单元、一顶盖、一螺帽及一主轴密封装置,其特征在于:
该心轴呈可转动地安装于该机座;
该衬套管套置在该心轴外并与该机座锁结固定;
该轴承单元具有分别安装在该心轴与该衬套管之间的两个顶轴承及两个底轴承;
该顶盖安装在该心轴与该衬套管之间并位于所述顶轴承顶侧;
该螺帽螺锁于该心轴并位于该顶盖顶侧;
该主轴密封装置包括一阻隔座及一传动轮,该阻隔座套置于该心轴并固定在该衬套管与该顶盖的顶侧,具有分别成型于一顶面并同心的一外凸环与一内凸环,及沿径向贯穿该外凸环的数个排油孔,该传动轮套置于该心轴并能带动该心轴转动且位于该阻隔座顶侧,具有分别对应该外凸环、该内凸环成型于一底面并同心的一外环槽与一内环槽,一由该外环槽与该内环槽所配合形成的间隔环,及一设置于该间隔环并连通该内环槽与所述排油孔且扩大径度的一个第一阻断环槽,该第一阻断环槽具有一自顶缘朝向顶端设置并靠近周缘的第一导槽,该外环槽、该内环槽分别套置在该外凸环、该内凸环外,且彼此配合形成一迷宫密封构造。
本发明所述的加工机主轴,该传动轮还具有一自该第一阻断环槽朝向底端设置且扩大径度的第二阻断环槽,该第二阻断环槽连通该内环槽与所述排油孔,该第二阻断环槽具有一自顶缘朝向顶端设置并靠近周缘的第二导槽。
本发明所述的加工机主轴,该第一导槽为尖角槽。
本发明所述的加工机主轴,该第一导槽为尖角槽,该第二导槽为尖角槽。
本发明主轴密封装置,安装于一主轴的一心轴,包含一阻隔座及一传动轮。
该阻隔座套置于该心轴,包括分别成型于该阻隔座的一顶面并同心的一外凸环与一内凸环,及沿径向贯穿该外凸环的数个排油孔;
该传动轮套置于该心轴并能带动该心轴转动且位于该阻隔座顶侧,包括分别对应该外凸环、该内凸环成型于该传动轮的一底面并同心的一外环槽与一内环槽,一由该外环槽与该内环槽所配合形成的间隔环,及一设置于该间隔环并连通该内环槽与所述排油孔且逐渐扩大径度的一个第一阻断环槽,该第一阻断环槽具有一自顶缘朝向顶端设置并靠近周缘的第一导槽。
本发明所述的主轴密封装置,该传动轮还具有一自该第一阻断环槽朝向底端设置且扩大径度的第二阻断环槽,该第二阻断环槽连通该内环槽与所述排油孔,该第二阻断环槽具有一自顶缘朝向顶端设置并靠近周缘的的第二导槽。
本发明所述的主轴密封装置,该第一导槽为尖角槽。
本发明所述的主轴密封装置,该第一导槽为尖角槽,该第二导槽为尖角槽。
本发明的有益效果在于:通过该第一阻断环槽与该内环槽的截面成阶梯状以及该第一导槽形成一道密封防线,可以防止冷却齿轮油渗入该轴承单元,使本发明可以减少组成元件数量、节省组装工时、节省制造工时、降低制造成本。
附图说明
图1是现有加工机主轴安装于一机座的不完整局部剖视图;
图2是一采自图1的局部放大图,显示通过一迷宫密封构造与一内油封和一外油封防止冷却齿轮油渗入轴承;
图3是一不完整的局部剖视图,显示本发明加工机主轴的一实施例安装于一加工机的一机座;
图4是该实施例的一局部分解立体图,显示一主轴密封装置包括一阻隔座及一传动轮;
图5是该传动轮的剖面图,显示该传动轮具有一个第一阻断环槽与一个第二阻断环槽;
图6是一采自图3的局部放大图,说明该实施例的密封状态;
图7是一类似图5的视图,说明该传动轮具有该第一阻断环槽。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
在本发明被详细说明前,应当注意在以下的说明内容中所使用的相对位置用语,例如“顶”、“底”,是以各图所示方位及正常使用方位为基准。
参阅图3与图6,本发明加工机主轴3的一实施例适用于安装在一加工机100的一机座101,该实施例包含一心轴30、一衬套管40、一轴承单元50、一顶盖60、一螺帽70、及一主轴密封装置8。
该心轴30沿一顶底方向呈可转动地安装于该机座101。
该衬套管40套置在该心轴30外同时与该机座101锁结固定。
该轴承单元50具有分别安装在该心轴30与该衬套管40之间的两个顶轴承51及两个底轴承52。
该顶盖60安装在该心轴30与该衬套管40之间并位于所述顶轴承51顶侧,具有一外环61及一内环62,且该内环62的高度低于该外环61。
该螺帽70螺锁于该心轴30并位于该内环62顶侧。
该主轴密封装置8包括一阻隔座80及一传动轮90。
参阅图4、图5、图6,该阻隔座80套置在该心轴30外并坐置在该衬套管40与该顶盖60的外环61顶侧,且与该衬套管40锁结固定,包括分别成型于一顶面81并同心的一外凸环82与一内凸环83,及沿径向贯穿该外凸环82的数个排油孔84。
该传动轮90套结于该心轴30并受该加工机100的一马达(图未示)传动且可带动该心轴30转动,该传动轮90位于该阻隔座80顶侧,包括分别对应该外凸环82、该内凸环83成型于一底面91并同心的一外环槽92与一内环槽93,一由该外环槽92与该内环槽93所配合形成的间隔环94,及分别自顶端朝向底端依序设置于该间隔环94并连通该内环槽93且逐渐扩大径度的一个第一阻断环槽95、一个第二阻断环槽96,且该第一阻断环槽95与该第二阻断环槽96连通所述排油孔84。
该内环槽93与该第一阻断环槽95和该第二阻断环槽96的截面成阶梯状,该第一阻断环槽95具有一自顶缘朝向顶端设置并靠近周缘的第一导槽951,该第二阻断环槽96具有一自顶缘朝向顶端设置并靠近周缘的第二导槽961,本实施例该第一导槽951与该第二导槽961皆为尖角槽。
该外环槽92、该内环槽93分别套置在该外凸环82、该内凸环83外,且彼此配合形成一迷宫密封构造。
参阅图3至图6,当将该加工机主轴3安装于该机座101,该传动轮90与该阻隔座80位于该机座101的一冷却室102中,使用时,通过在该冷却室102内注入冷却齿轮油103,可以带走该传动轮90与该心轴30因高速转动所产生的高热,该冷却齿轮油103在该传动轮90与该心轴30高速转动时,会因喷洒回弹效应而堆积于该外环槽92,虽然大部分堆积的该冷却齿轮油103可由所述排油孔84排出流回该冷却室102,但仍有一部分的该冷却齿轮油103会因为推挤效应而进入该内环槽93,此时,通过该第二阻断环槽96与该第一阻断环槽95的截面成阶梯状,以及该第二导槽961,可以使该冷却齿轮油103被推挤到该第二导槽961,也就是朝向该外环槽92的方向推挤,进而可阻断因为毛细作用及离心力作用所产生该冷却齿轮油103被挤压进入该内环槽93的顶缘931的情况,借此形成第一道密封防线,可以防止该冷却齿轮油103渗入该阻隔座80与该心轴30的套接处,造成所述顶轴承51损坏,此外,本发明通过该第一阻断环槽95与该内环槽93的截面成阶梯状以及该第一导槽951,则可形成第二道密封防线确保密封效果。
通过该第一导槽951、该第二导槽961为尖角槽,可以使该冷却齿轮油103被顺畅地挤压入该第一导槽951、该第二导槽961,有效阻断该冷却齿轮油103因为毛细作用及离心力作用被挤压进入该内环槽93的顶缘931,防止该冷却齿轮油103渗入所述顶轴承51。
值得说明的是,参阅图7与图5所示,本发明只需要通过该第一阻断环槽95与该内环槽93的截面成阶梯状以及该第一导槽951形成一道密封防线,就可以产生密封效果,设置该第二阻断环槽96与该第二导槽961形成两道密封防线,在于确保该冷却齿轮油103不会渗入所述顶轴承51,确保使用质量。
归纳上述,本发明加工机主轴及主轴密封装置具有如下所述的功效及优点︰
一、本发明不需要装设内油封与外油封,可以减少该加工机主轴3的组成组件数量、节省组装工时。
二、本发明不需要在该心轴30与该顶盖60的内环62之间设置相互配合的环槽供内油封安装,不需要在该顶盖60的外环61与该衬套管40之间设置相互配合的环槽供外油封安装,可以节省制造工时、降低制造成本。