CN109519544A - 一种电主轴密封结构 - Google Patents

一种电主轴密封结构 Download PDF

Info

Publication number
CN109519544A
CN109519544A CN201811566353.2A CN201811566353A CN109519544A CN 109519544 A CN109519544 A CN 109519544A CN 201811566353 A CN201811566353 A CN 201811566353A CN 109519544 A CN109519544 A CN 109519544A
Authority
CN
China
Prior art keywords
main shaft
sealing
seal groove
sealing ring
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811566353.2A
Other languages
English (en)
Inventor
王志良
王士伟
顾玮
沈忠明
陈杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changshu Great Wall Bearing Co Ltd
Original Assignee
Changshu Great Wall Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changshu Great Wall Bearing Co Ltd filed Critical Changshu Great Wall Bearing Co Ltd
Priority to CN201811566353.2A priority Critical patent/CN109519544A/zh
Publication of CN109519544A publication Critical patent/CN109519544A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/44—Free-space packings
    • F16J15/447—Labyrinth packings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/40—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电主轴密封结构，包括主轴和前端盖，主轴的外圆上加工有若干第一密封环，第一密封环呈台阶状排列，第一密封环上加工有第一密封槽，前端盖的内圆上加工有若干第二密封环，第一密封环和第二密封环的半径由靠近所述主轴的端部向靠近主轴中部的递减，第二密封环上加工有第二密封槽，第一密封环与第二密封环间构成第一间隙，第一密封槽与第二密封槽位置相对应，第一密封槽与第二密封槽间构成腔室，第一间隙与腔室连通构成迷宫密封，前端盖内设有压缩空气通路，压缩空气通路与所述腔室连通。实现对电主轴内外的异物、气体、液体的隔绝排出，保障电主轴拥有可靠的密封性能。

Description

一种电主轴密封结构
技术领域
本发明涉及一种密封结构，特别是涉及一种电主轴密封结构。
背景技术
随着现代工业的发展，在机床行业电主轴的应用越来越广泛，需求也日益增加。同时，对电主轴的性能要求、质量要求也越来越高。其中电主轴的密封性问题是经常遇到的问题。
机床在工作时，电主轴的工作环境通常是比较恶劣的，有严重的水气或者油雾、细碎的金属切等。这些异物、腐蚀性的气体、液体进入主轴，将会导致主轴的失效。而由于电主轴的心轴和壳体间必然会存在间隙以保障主轴的正常运转。因此，如何在保障间隙的同时做到可靠的密封性，是电主轴行业，尤其是高端电主轴行业中必然要面对的问题。现有技术中通常采用迷宫环密封或者气幕密封达到密封要求，但是采用迷宫环密封难以杜绝外部异物，气体的进入，长期使用存在锈蚀的风险，而气幕密封也难以在密封以内产生的冷凝水等对主轴的侵蚀。
发明内容
针对上述现有技术缺陷，本发明的任务在于提供一种电主轴密封结构，解决电主轴的密封问题，杜绝外部异物及气体的侵入，并排出内部产生的杂质，实现更好的密封效果。
本发明技术方案是这样的：一种电主轴密封结构，包括主轴和前端盖，所述主轴的外圆上加工有若干第一密封环，所述第一密封环呈台阶状排列，所述第一密封环的半径由靠近所述主轴的端部的第一密封环向靠近主轴中部的第一密封环递减，所述第一密封环上加工有第一密封槽，所述前端盖的内圆上加工有若干第二密封环，所述第二密封环的半径由靠近所述主轴的端部的第二密封环向靠近主轴中部的第二密封环递减，所述第二密封环上加工有第二密封槽，所述第一密封环与第二密封环间构成第一间隙，所述第一密封槽与第二密封槽位置相对应，所述第一密封槽与第二密封槽间构成腔室，所述第一间隙与所述腔室连通构成迷宫密封，所述前端盖内设有压缩空气通路，所述压缩空气通路与所述腔室连通。
进一步的，所述主轴的端部设有挡水环，所述挡水环的环面与所述前端盖的端面设有第二间隙，所述第二间隙与第一间隙连通。
进一步的，所述第一间隙宽度为0.2～0.3mm。
进一步的，所述第二间隙宽度为0.2～0.3mm。
进一步的，所述前端盖的下部设有与所述腔室连通的排水孔。
进一步的，所述压缩空气通路与最接近所述主轴的端部的所述腔室连通。
进一步的，所述排水孔与最接近所述主轴的端部的所述腔室连通。
进一步的，所述第一密封槽的槽底半径由靠近所述主轴的端部的第一密封槽向靠近主轴中部的第一密封槽递减。
进一步的，所述第二密封槽的槽底半径由靠近所述主轴的端部的第二密封槽向靠近主轴中部的第二密封槽递减。
进一步的，所述第一密封槽的轴向宽度小于所述第二密封槽的轴向宽度。
本发明的作用过程是这样的，第一密封环与第二密封环，第一密封槽与第二密封槽构成了迷宫密封结构，同时该迷宫密封结构由主轴的中部向端部呈半径递增的台阶构造，在主轴告诉旋转时，靠近主轴中部的腔室能形成较大的气压，而靠近主轴端部的腔室形成较小的气压，这使得主轴上由冷凝产生的液体或其他能够顺利从靠近主轴中部的腔室向靠近主轴端部的腔室排放，同时将压缩空气通入空间较大的腔室，由于腔室截面相对较大，能够使得整个环形腔室内气压稳定，进而在整个迷宫密封结构形成稳定的气压，并在与外界连通处构成气幕，阻挡外部杂质进入主轴。
本发明与现有技术相比的优点在于：通过台阶构造的迷宫密封结构，形成压力差，同时结合压缩气体形成的气幕，能够阻挡外部杂质进入主轴，同时也利于主轴上自身产生的冷凝液体等杂质，能够由于压力差被排出主轴，实现对电主轴外部的异物、气体、液体的有效隔绝，保障电主轴拥有可靠的密封性能。
附图说明
图1为主轴密封结构示意图。
图2为前端盖结构示意图。
图3为主轴结构示意图。
图4为图1的A处局部放大图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
请结合图1至图4所示，本实施例涉及的电主轴密封结构，包括主轴1和前端盖2，主轴1的外圆上加工有两道第一密封环3，第一密封环3的数量可以是三道、四道甚至更多，数量较多的第一密封环3能达到更佳的密封效果。该第一密封环3的半径是变化的，具体是半径由靠近主轴1的端部的第一密封环3向靠近主轴1中部的第一密封环3递减，使各个第一密封环3呈台阶状排列。第一密封环3上加工有第一密封槽4，相应的，第一密封槽4的槽底半径由靠近主轴1的端部的第一密封槽4向靠近主轴1中部的第一密封槽4递减。
迷宫密封的基本原理是利用气体膨胀形成的节流作用，因此在前端盖2的内圆上加工有两道第二密封环5，与第一密封环5的数量相同，第二密封环5的数量也可以是三道、四道甚至更多。第二密封环5的半径由靠近主轴1的端部的第二密封环5向靠近主轴1中部的第二密封环5递减，同样形成台阶状排列与第一密封环3一一相对。第二密封环5上加工有第二密封槽6，第二密封槽6的槽底半径也由靠近主轴1的端部的第二密封槽6向靠近主轴1中部的第二密封槽6递减。
前端盖2与主轴1配合时，第一密封环3与第二密封5环间构成第一间隙7，第一密封槽4与第二密封槽6位置相对应，第一密封槽4与第二密封槽6间构成腔室8，第一密封槽4的轴向宽度小于第二密封槽6的轴向宽度，保证了主轴1上的液体在高速转动产生的离心力作用下顺利积聚于第二密封槽6内，不会因为第一密封槽4与第二密封槽6的槽壁间的间隙而向主轴1中部流动，同时又便于液体在腔室8的压差作用下向主轴1端部流动而不会回流至第一密封槽4。前端盖2与主轴1间形成的第一间隙7以及腔室8之间相互连通构成了由第一间隙7和腔室8间隔排列的迷宫密封。由于第一密封环3和第二密封环5均呈台阶状设置，并且第一密封槽4和第二密封槽6的槽底半径的递变，形成的各个腔室8所处的半径也是变化的，因此当主轴1做高速转动时，各个腔室8内压力所有不同，压力由靠近主轴1中部的腔室8向靠近主轴1端部的腔室8递减，因此可以推动杂质向外排出。
前端盖2内还设有压缩空气通路9，压缩空气通路9连接于最接近主轴1的端部第二密封槽6的槽底，即与最接近主轴1的端部的腔室8连通。主轴1的轴承座10上开设气路11，轴承座10与前端盖2间设置密封圈使气路11与压缩空气通路9密封连通。主轴1的端部还设有挡水环12，挡水环12的环面与前端盖2的端面设有第二间隙13，第二间隙13与第一间隙7连通，第一间隙7宽度为0.2～0.3mm，第二间隙13宽度为0.2～0.3mm。通过第二间隙13的设置，使迷宫密封与外界连通位置与主轴1旋转轴线垂直，因此产生的离心力作用能保证杂质不易通过第二间隙13进入迷宫密封，同时压缩空气能够由迷宫密封通过第二间隙13排出，增强了迷宫密封结构的密封效果。为了有效排出在主轴1工作过程中迷宫密封内产生的冷凝水等杂质，在前端盖2的下部设有与腔室8连通的排水孔14，排水孔14与最接近主轴1的端部的腔室8连通，当冷凝水等杂质由主轴1中部向端部排出时，最后在最接近主轴1的端部的腔室8内通过排水孔14排出。

Claims (10)

1.一种电主轴密封结构，包括主轴和前端盖，其特征在于，所述主轴的外圆上加工有若干第一密封环，所述第一密封环呈台阶状排列，所述第一密封环的半径由靠近所述主轴的端部的第一密封环向靠近主轴中部的第一密封环递减，所述第一密封环上加工有第一密封槽，所述前端盖的内圆上加工有若干第二密封环，所述第二密封环的半径由靠近所述主轴的端部的第二密封环向靠近主轴中部的第二密封环递减，所述第二密封环上加工有第二密封槽，所述第一密封环与第二密封环间构成第一间隙，所述第一密封槽与第二密封槽位置相对应，所述第一密封槽与第二密封槽间构成腔室，所述第一间隙与所述腔室连通构成迷宫密封，所述前端盖内设有压缩空气通路，所述压缩空气通路与所述腔室连通。
2.根据权利要求1所述的电主轴密封结构，其特征在于，所述主轴的端部设有挡水环，所述挡水环的环面与所述前端盖的端面设有第二间隙，所述第二间隙与第一间隙连通。
3.根据权利要求1所述的电主轴密封结构，其特征在于，所述第一间隙宽度为0.2～0.3mm。
4.根据权利要求2所述的电主轴密封结构，其特征在于，所述第二间隙宽度为0.2～0.3mm。
5.根据权利要求1所述的电主轴密封结构，其特征在于，所述前端盖的下部设有与所述腔室连通的排水孔。
6.根据权利要求1所述的电主轴密封结构，其特征在于，所述压缩空气通路与最接近所述主轴的端部的所述腔室连通。
7.根据权利要求5所述的电主轴密封结构，其特征在于，所述排水孔与最接近所述主轴的端部的所述腔室连通。
8.根据权利要求1所述的电主轴密封结构，其特征在于，所述第一密封槽的槽底半径由靠近所述主轴的端部的第一密封槽向靠近主轴中部的第一密封槽递减。
9.根据权利要求1所述的电主轴密封结构，其特征在于，所述第二密封槽的槽底半径由靠近所述主轴的端部的第二密封槽向靠近主轴中部的第二密封槽递减。
10.根据权利要求1所述的电主轴密封结构，其特征在于，所述第一密封槽的轴向宽度小于所述第二密封槽的轴向宽度。
CN201811566353.2A 2018-12-19 2018-12-19 一种电主轴密封结构 Pending CN109519544A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811566353.2A CN109519544A (zh) 2018-12-19 2018-12-19 一种电主轴密封结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811566353.2A CN109519544A (zh) 2018-12-19 2018-12-19 一种电主轴密封结构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109519544A true CN109519544A (zh) 2019-03-26

Family

ID=65795554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811566353.2A Pending CN109519544A (zh) 2018-12-19 2018-12-19 一种电主轴密封结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109519544A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112212007A (zh) * 2020-10-12 2021-01-12 上海斯晏尔机电设备有限公司 一种水下机械轴密封件

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4065136A (en) * 1977-01-21 1977-12-27 Carrier Corporation Shaft seal assembly for a rotary machine
CN86104543A (zh) * 1985-07-26 1987-04-01 A·W·彻斯特顿公司 带有机壳安装装置的迷宫式环形密封
JP2000018395A (ja) * 1998-06-29 2000-01-18 Toyoda Mach Works Ltd 回転軸のシール装置
CN1269872A (zh) * 1998-03-13 2000-10-11 株式会社日立制作所 离心压缩机以及其所用的轴封装置
US20030178785A1 (en) * 2002-03-22 2003-09-25 Koji Egashira Rotary shaft sealing mechanism and liquid processing apparatus
CN101561046A (zh) * 2008-04-18 2009-10-21 株式会社捷太格特 主轴装置
CN201444601U (zh) * 2009-06-14 2010-04-28 山东博特精工股份有限公司 电主轴圆弧迷宫密封装置
CN201836393U (zh) * 2010-11-04 2011-05-18 北京精雕精密机械制造有限公司 一种立式电主轴的轴端密封装置
US20120319356A1 (en) * 2010-03-03 2012-12-20 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg System for Contactlessly Sealing a Rotably Mounted Shaft from a Housing, and Gear Unit
CN102954194A (zh) * 2011-08-30 2013-03-06 常州市瑞泰工程机械有限公司 轨道车辆走行齿轮箱密封结构
CN103115152A (zh) * 2013-01-30 2013-05-22 北京交通大学 一种磁性液体与迷宫交替式组合密封
CN206280387U (zh) * 2016-11-24 2017-06-27 新疆乌苏市北方新科有限公司 高温磁力泵轴承箱的迷宫油封装置
CN108286608A (zh) * 2018-03-07 2018-07-17 尹明 一种回流储水式防水结构
US20180355979A1 (en) * 2015-12-09 2018-12-13 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Step seal, seal structure, turbo machine, and method for manufacturing step seal
US20190136863A1 (en) * 2016-05-31 2019-05-09 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) Labyrinth seal
CN209511119U (zh) * 2018-12-19 2019-10-18 常熟长城轴承有限公司 一种电主轴密封结构

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4065136A (en) * 1977-01-21 1977-12-27 Carrier Corporation Shaft seal assembly for a rotary machine
CN86104543A (zh) * 1985-07-26 1987-04-01 A·W·彻斯特顿公司 带有机壳安装装置的迷宫式环形密封
CN1269872A (zh) * 1998-03-13 2000-10-11 株式会社日立制作所 离心压缩机以及其所用的轴封装置
JP2000018395A (ja) * 1998-06-29 2000-01-18 Toyoda Mach Works Ltd 回転軸のシール装置
US20030178785A1 (en) * 2002-03-22 2003-09-25 Koji Egashira Rotary shaft sealing mechanism and liquid processing apparatus
CN101561046A (zh) * 2008-04-18 2009-10-21 株式会社捷太格特 主轴装置
CN201444601U (zh) * 2009-06-14 2010-04-28 山东博特精工股份有限公司 电主轴圆弧迷宫密封装置
US20120319356A1 (en) * 2010-03-03 2012-12-20 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg System for Contactlessly Sealing a Rotably Mounted Shaft from a Housing, and Gear Unit
CN201836393U (zh) * 2010-11-04 2011-05-18 北京精雕精密机械制造有限公司 一种立式电主轴的轴端密封装置
CN102954194A (zh) * 2011-08-30 2013-03-06 常州市瑞泰工程机械有限公司 轨道车辆走行齿轮箱密封结构
CN103115152A (zh) * 2013-01-30 2013-05-22 北京交通大学 一种磁性液体与迷宫交替式组合密封
US20180355979A1 (en) * 2015-12-09 2018-12-13 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Step seal, seal structure, turbo machine, and method for manufacturing step seal
US20190136863A1 (en) * 2016-05-31 2019-05-09 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) Labyrinth seal
CN206280387U (zh) * 2016-11-24 2017-06-27 新疆乌苏市北方新科有限公司 高温磁力泵轴承箱的迷宫油封装置
CN108286608A (zh) * 2018-03-07 2018-07-17 尹明 一种回流储水式防水结构
CN209511119U (zh) * 2018-12-19 2019-10-18 常熟长城轴承有限公司 一种电主轴密封结构

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112212007A (zh) * 2020-10-12 2021-01-12 上海斯晏尔机电设备有限公司 一种水下机械轴密封件
CN112212007B (zh) * 2020-10-12 2022-10-14 上海斯晏尔机电设备有限公司 一种水下机械轴密封件

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10605105B2 (en) Bi-directional shaft seal
US9518473B2 (en) Shaft seal insert
WO2020156089A1 (zh) 一种具有压力补偿功能的深水水泵
CN104329466B (zh) 耐高温机械密封装置
JP4833882B2 (ja) スクリュ流体機械
CN209511119U (zh) 一种电主轴密封结构
CN109519544A (zh) 一种电主轴密封结构
CN104948185B (zh) 多级机械密封式掘进机内喷雾旋转水密封装置
CN110259952A (zh) 一种离心机旋转动密封装置
CN103362854A (zh) 一种离心式压缩机
JP2012127314A (ja) 水噴射式スクリュ流体機械
CN105090258A (zh) 齿轮泵的滚动轴承结构及齿轮泵
JP6763078B2 (ja) 回転機械
CN202789664U (zh) 一种离心式压缩机
CN205716142U (zh) 一种适用于多介质同时传输的多通路旋转接头
CN209539554U (zh) 一种无油螺杆压缩机支撑端结构
CN101910638B (zh) 带有防止流体泄漏的阻挡件的排量泵
JP6467055B2 (ja) 回転式圧縮機用のクランクシャフト、回転式圧縮機及び冷凍サイクル装置
EP3436703B1 (en) Impeller-type liquid ring compressor
US11313370B2 (en) Liquid-injected screw compressor
CN105927542A (zh) 一种双螺杆压缩机转子轴封结构
CN207513827U (zh) 涡旋压缩机及空调器
JP5334659B2 (ja) スクリュー圧縮機
CN210509974U (zh) 带有二次密封的自锁紧集装式轴承密封装置
CN104564784A (zh) 一种用于离心压缩机油箱和吸气口的压力平衡结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: No. 30, Suzhou Road, Changshu City, Suzhou City, Jiangsu Province 215500

Applicant after: Suzhou Great Wall Precision Technology Co.,Ltd.

Address before: No. 30, Suzhou Road, Changshu City, Suzhou City, Jiangsu Province 215500

Applicant before: CSC Bearing Co.,Ltd.

CB02 Change of applicant information