CN108361382A - 一种主轴气密封结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种主轴气密封结构，包括第一端盖、密封圈、轴芯和第二端盖，第一端盖、密封圈和第二端盖均与轴芯同轴，第一端盖内部设有阶梯孔，该阶梯孔沿轴芯的中轴线方向设有第一通孔和第二通孔，第一通孔与轴芯配合，第二通孔的直径大于第一通孔，密封圈位于第二通孔内且与第一端盖紧贴配合，第二端盖固定连接于第一端盖，密封圈夹设于第二端盖和第一端盖之间，密封圈环套于轴芯的外围，且与轴芯间隙配合，密封圈沿其圆周方向均匀开有若干第三通孔，各第三通孔的中轴线延长线与轴芯相交并且形成交点，第一端盖设有与外界气源连通的气孔，且气孔与各第三通孔连通，能够对轴芯进行吹尘，以避免水滴和金属碎屑进入主轴内部。
Description
技术领域
本发明涉及一种密封结构，尤其涉及一种主轴气密封机构。
背景技术
主轴是机床上带动工件或刀具旋转的轴，在机床中主要用于支撑传动零件，并传递旋转运动及扭矩。主轴的运动精度、刚度是保证机床加工质量和切削效率的重要因素。然而在机床的加工过程中，飘浮的微小水滴及金属颗粒可能会通过机床外部进入主轴，经过长时间积累可能会使轴芯生锈或者磨损，从而影响主轴的正常使用，降低加工精度和切削效率。现有的轴芯在运转过程中，不能与除轴承外的零部件有直接接触，且普通的密封结构难以满足实际生产需求，微小水滴、切削后的金属碎屑甚至灰尘可能从主轴鼻端进入主轴内部，从而影响主轴的正常使用。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种主轴气密封机构，以避免水滴和金属碎屑进入主轴内部。
本发明的目的采用以下技术方案实现：
一种主轴气密封结构，包括第一端盖、密封圈、轴芯和第二端盖，第一端盖、密封圈和第二端盖均与轴芯同轴，第一端盖内部设有阶梯孔，该阶梯孔沿轴芯的中轴线方向设有第一通孔和第二通孔，第一通孔与轴芯配合，第二通孔的直径大于第一通孔，密封圈位于第二通孔内且与第一端盖紧贴配合，第二端盖固定连接于第一端盖，密封圈夹设于第二端盖和第一端盖之间，密封圈环套于轴芯的外围，且与轴芯间隙配合，密封圈沿其圆周方向均匀开有若干第三通孔，各第三通孔的中轴线延长线与轴芯相交并且形成交点，第一端盖设有与外界气源连通的气孔，且气孔与各第三通孔连通。
优选的，各所述第三通孔的中轴线延长线与各交点的切线相交后形成夹角，该夹角为10～30度或者150～170度。
优选的，所述第一端盖设有第一环形凹槽，且气孔经由第一环形凹槽与各第三通孔连通。
优选的，第一环形凹槽的截面呈矩形或梯形。
优选的，所述密封圈由弹性材料制成。
优选的，所述密封圈的内壁设有第二环形凹槽，第二环形凹槽与各第三通孔连通。
优选的，所述第二环形凹槽的截面呈梯形。
优选的，所述第二端盖通过螺钉固定连接于第一端盖。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
各第三通孔的中轴线延长线与轴芯相交并且形成交点，因此各第三通孔的中轴线延长线与各交点的切线形成夹角，同时由于密封圈和轴芯之间有间隙，外界气源通过密封圈上的各第三通孔进入间隙并且形成气流，能够对轴芯进行吹尘，以避免水滴和金属碎屑进入主轴内部。
附图说明
图1为本发明的一种主轴气密封结构的示意图；
图2为本发明的密封圈的示意图；
图3为图2所示D-D方向的剖视图；
图4为图3所示密封圈的气流方向和轴芯旋转方向的示意图；
图中：1、第一端盖；2、密封圈；3、轴芯；4、第二端盖；5、第一通孔；6、第二通孔；7、第三通孔；8、气孔；9、第一环形凹槽；10、第二环形凹槽；11、销钉。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
如图1～4所示，一种主轴气密封结构，包括第一端盖1、密封圈2、轴芯3和第二端盖4，第一端盖1、密封圈2和第二端盖4均与轴芯3同轴，第一端盖1内部具有阶梯孔，该阶梯孔沿轴芯3的中轴线方向设有第一通孔5和第二通孔6，第一通孔5与轴芯3配合，第二通孔6的直径大于第一通孔5，密封圈2位于第二通孔6内且与第一端盖1紧贴配合，第二端盖4固定连接于第一端盖1，密封圈2夹设于第二端盖4和第一端盖1之间，密封圈2环套于轴芯3的外围，且与轴芯3间隙配合，密封圈2沿其圆周方向均匀开有若干第三通孔7，各第三通孔7的中轴线延长线与轴芯3相交并且形成交点，第一端盖1设有与外界气源连通的气孔8，且气孔8与各第三通孔7连通。
第一端盖1设有与外界气源连通的气孔8，该气源优选为高压气源，轴芯3依次穿过第一通孔5、密封圈2和第二端盖4与外界连通，第一通孔5与轴芯3优选为轴承配合；密封圈2由弹性材料制成，且密封圈2的外径比第二通孔6的直径大0.1mm，因此密封圈2的外圆周壁与第二通孔6紧贴并且被压紧，以保证密封圈2和第一端盖1之间的气密性，同时由于密封圈2夹设于第二端盖4和第一端盖1之间，且第二端盖4压紧密封圈2后通过销钉11固定在第一端盖1上，从而使密封圈2被固定在第二通孔6内且不会沿轴芯3的中轴线方向移动；密封圈2与轴芯3之间存在间隙，避免了与轴芯3直接接触，因此大大降低了磨损，且密封圈2上的各第三通孔7与气孔8连通，从高压气源输出的气体经由气孔8、各第三通孔7和间隙吹至轴芯3，随着轴芯3的转动，在轴芯3表面形成气流，可以有效防止从外界进入的水滴、灰尘以及切削过程中产生的碎屑和颗粒进入轴芯3，从而起到保护主轴的作用；同时该结构加工制造成本低，易于装配。
如图3和图4所示，各第三通孔7的中轴线延长线与各交点的切线相交后形成夹角，该夹角为10～30度或者150～170度，优选为20度或者160度，因此气流能够提供与轴芯3径向的切向力，提升除尘效果；另外，随着轴芯3的转动，进入密封圈2与轴芯3之间的间隙的气流会形成螺旋气流，进而在间隙内形成稳定的气密型腔，具有良好的防切削液以及防尘效果。
如图1和图2所示，第一端盖1设有第一环形凹槽9，第一环形凹槽9的截面呈矩形或梯形，且第一环形凹槽9与各第三通孔7对应，气孔8经由第一环形凹槽9与各第三通孔7连通，从高压气源输出的气体经由气孔8进入第一环形凹槽9后，再进入各第三通孔7，从而使气流更加均匀。
如图1和图2所示，密封圈2的内壁设有第二环形凹槽10，第二环形凹槽10与各第三通孔7连通，从高压气源输出的气体经由气孔8、第一环形凹槽9、各第三通孔7和第二环形凹槽10到达密封圈2与轴芯3之间的间隙，并且随着轴芯3的转动形成螺旋气流。
优选的，该第二环形凹槽10的截面呈梯形，可以引导气流向主轴外流动(图2则为下方)，一方面能够对轴芯3进行吹气，另一方面能防止外界水气进入主轴内部。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种主轴气密封结构，其特征在于：包括第一端盖、密封圈、轴芯和第二端盖，第一端盖、密封圈和第二端盖均与轴芯同轴，第一端盖内部设有阶梯孔，该阶梯孔沿轴芯的中轴线方向设有第一通孔和第二通孔，第一通孔与轴芯配合，第二通孔的直径大于第一通孔，密封圈位于第二通孔内且与第一端盖紧贴配合，第二端盖固定连接于第一端盖，密封圈夹设于第二端盖和第一端盖之间，密封圈环套于轴芯的外围，且与轴芯间隙配合，密封圈沿其圆周方向均匀开有若干第三通孔，各第三通孔的中轴线延长线与轴芯相交并且形成交点，第一端盖设有与外界气源连通的气孔，且气孔与各第三通孔连通。
2.根据权利要求1所述的主轴气密封机构，其特征在于：各所述第三通孔的中轴线延长线与各交点的切线相交后形成夹角，该夹角为10～30度或者150～170度。
3.根据权利要求1所述的主轴气密封机构，其特征在于：所述第一端盖设有第一环形凹槽，且气孔经由第一环形凹槽与各第三通孔连通。
4.根据权利要求3所述的主轴气密封机构，其特征在于：所述第一环形凹槽的截面呈矩形或梯形。
5.根据权利要求1所述的主轴气密封机构，其特征在于：所述密封圈由弹性材料制成。
6.根据权利要求1或5所述的主轴气密封机构，其特征在于：所述密封圈的内壁设有第二环形凹槽，第二环形凹槽与各第三通孔连通。
7.根据权利要求6所述的主轴气密封机构，其特征在于：所述第二环形凹槽的截面呈梯形。
8.根据权利要求1所述的主轴气密封机构，其特征在于：所述第二端盖通过螺钉固定连接于第一端盖。
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|---|---|---|---|
| CN201711486608.XA CN108361382A (zh) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | 一种主轴气密封结构 |
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| CN (1) | CN108361382A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2017
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