CN109707851A - 一种用于多线切割机高速轴承箱的接触式密封装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于多线切割机高速轴承箱的接触式密封装置，包括后端压盖、轴承座、前端压盖、锁紧螺母Ⅰ、压套、密封圈Ⅰ、套环、主轴、轴承Ⅰ、轴承Ⅱ、锁紧螺母Ⅱ、垫圈、密封圈Ⅱ、压盖和密封圈Ⅲ；密封圈Ⅱ位于主轴的法兰和前端压盖之间，垫圈固定在前端压盖上；密封圈Ⅲ位于压盖和前端压盖之间，压盖与主轴的法兰固定连接；轴承Ⅱ安装于主轴上，并用锁紧螺母Ⅱ锁紧，轴承Ⅱ位于轴承座内；轴承Ⅰ固定在主轴上，并通过压套及锁紧螺母Ⅰ对轴承Ⅰ进行限位固定，轴承Ⅰ位于轴承座内；密封圈Ⅰ安装于压套与套环之间，套环安装在后端压盖内侧，并通过后端压盖上的调节件使套环顶紧轴承Ⅰ。利用本发明，能保证密封性能满足高速轴承箱高速转动的密封要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于多线切割机高速轴承箱的接触式密封装置。
背景技术
目前，市场上多线切割机的高速主轴轴承箱主要使用的密封方式多为气密封方式或迷宫式密封。气密封是通过外部设备（如空压机）给轴承箱通入空气，使轴承箱内外产生一定的压力差，达到密封的效果，使用气密封，需配置空压机以及相关气动元件，且在轴承箱上还要加工相关空气管路，结构复杂，成本高，当气压不够或切割机切割室内切割液流速过高时，轴承箱气密封方式会失效。迷宫式密封同样在切割液流速过高切割时，密封形式会失效。当水或切割液进入轴承箱内侧时会导致轴承箱损坏；部分轴承箱采用旋转轴上防尘圈及密封圈密封结构形式，不能满足触水型轴承箱密封要求，且防尘圈多应用于低转速轴承箱之中，难以适应高转速轴承箱；另有部分轴承箱结构采用旋转轴上安装机械式密封，该结构采用缓冲补偿机构使得密封环贴合轴面，组合零件多，占用空间大，无法满足窄距离安装空间的使用，且机械式密封不适应于多线切割机的实际使用，多线切割机运行一段时间，切割液切割时混入材料粉末后凝结于密封环与旋转轴接触处，使得缓冲补偿机构失效，轴向密封无法始终保持贴合。随着多线切割机的发展，切割速度大大提高，切割液流量随之大大加大，高速轴承箱防水使用气密封、迷宫式或简单的接触式密封结构已经不能满足轴承箱密封要求，而常见的机械密封结构无法满足多线切割机轴承箱窄小的安装空间及复杂的工作环境。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种用于多线切割机高速轴承箱的接触式密封装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：用于多线切割机高速轴承箱的接触式密封装置，包括后端压盖、轴承座、前端压盖、锁紧螺母Ⅰ、压套、密封圈Ⅰ、套环、主轴、轴承Ⅰ、轴承Ⅱ、锁紧螺母Ⅱ、垫圈、密封圈Ⅱ、压盖和密封圈Ⅲ；所述密封圈Ⅱ位于主轴的法兰和前端压盖之间，所述垫圈固定在前端压盖上，对密封圈Ⅱ进行限位；所述密封圈Ⅲ位于压盖和前端压盖之间，所述压盖与主轴的法兰固定连接；所述轴承Ⅱ安装于主轴上，并用锁紧螺母Ⅱ锁紧，所述轴承Ⅱ位于轴承座内；所述轴承Ⅰ固定在主轴上，并通过压套及锁紧螺母Ⅰ对轴承Ⅰ进行限位固定，所述轴承Ⅰ位于轴承座内；所述密封圈Ⅰ安装于压套与套环之间，所述套环安装在后端压盖内侧，并通过后端压盖上的调节件使套环顶紧轴承Ⅰ，所述后端压盖与轴承座固定连接。
进一步，所述前端压盖固定在轴承座端面上，所述压盖固定在主轴端面上，二者形成一个立体的两级密封安装结构。
进一步，所述密封圈Ⅱ上自带O型密封圈，O型密封圈的密封力会随着系统压力的提高而提高，为适应新型油气润滑，当轴承箱内部腔室有压缩油气时，密封效果会相应增强，从而保证密封性能，满足高速轴承箱高速转动的密封要求。
进一步，所述密封圈Ⅲ上自带O型密封圈，O型密封圈的密封力会随着系统压力的提高而提高，当外界水压过大时，密封效果会相应增强，从而保证密封性能，满足高速轴承箱高速转动的密封要求。
进一步，所述密封圈Ⅲ为凸缘外露结构。
进一步，所述密封圈Ⅱ采用径向密封形式。
进一步，所述密封圈Ⅲ采用轴向密封形式。
进一步，所述密封圈Ⅰ、密封圈Ⅱ、密封圈Ⅲ的材质是聚四氟乙烯（不含O型密封圈）的复合材料，聚四氟乙烯带有低摩擦及自润滑特能，高转速下，动摩擦系数可低于0.01，适用于高转速状态接触密封，并且由于其拥有耐高温（能在250℃以下高温长时间工作），耐老化，耐腐蚀等特性，能充分保证密封圈在主轴高转速转动时的性能稳定，同时满足高速轴承箱高速转动的密封要求。
进一步，所述垫圈呈梅花状，镶嵌在前端压盖上。
进一步，所述压盖通过连接件与主轴的法兰连接。
本发明高速轴承箱的非触水端采用单级密封形式，通过设置压套、密封圈Ⅰ和套环，使得压套和套环同时顶紧轴承Ⅰ的同时增加了安装密封圈Ⅰ的空间，以实现密封和调节轴承Ⅰ的游隙。本发明高速轴承箱的触水端采用两级密封，包括密封圈Ⅱ径向密封、密封圈Ⅲ轴向密封，能有效避免切割液进入轴承箱内侧，并防止内部油雾泄漏。
本发明前端压盖固定在轴承座端面上，压盖固定在主轴端面上，二者形成一个立体的两级密封安装结构，方便拆卸安装密封圈Ⅱ及密封圈Ⅲ，且密封圈对主轴（含压盖）形成摩擦副，加大了密封效果。
本发明密封圈Ⅲ凸缘外露，方便每次切割完成后的清洗，避免带有切割棒料粉末的切割液凝结于密封圈Ⅲ上，从而避免密封圈Ⅲ的失效或高转速时该处摩擦系数改变导致的过热致使密封圈Ⅲ损毁。
本发明两端密封为接触式密封，使得轴承箱内侧形成封闭空间，可适用于新型油雾润滑形式。
利用本发明，能保证密封性能满足高速轴承箱高速转动的密封要求。
附图说明
图1 为本发明用于多线切割机高速轴承箱的接触式密封装置结构示意图：
图2 为本发明用于多线切割机高速轴承箱的接触式密封装置的局部放大示意图；
其中：1-后端压盖，2-轴承座，3-前端压盖，4-锁紧螺母Ⅰ，5-压套，6-密封圈Ⅰ，7-套环，8-主轴，9-轴承Ⅰ，10-轴承Ⅱ，11-锁紧螺母Ⅱ，12-垫圈，13-密封圈Ⅱ，14-压盖，15-密封圈Ⅲ。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
实施例
参照图1-图2，一种用于多线切割机高速轴承箱的接触式密封装置，包括后端压盖1、轴承座2、前端压盖3、锁紧螺母Ⅰ4、压套5、密封圈Ⅰ6、套环7、主轴8、轴承Ⅰ9、轴承Ⅱ10、锁紧螺母Ⅱ11、垫圈12、密封圈Ⅱ13、压盖14和密封圈Ⅲ15；所述密封圈Ⅱ13位于主轴8的法兰（法兰与主轴为一体式结构）和前端压盖3之间，所述垫圈12呈梅花状，镶嵌在前端压盖3上，对密封圈Ⅱ13进行限位；所述密封圈Ⅲ15位于压盖14和前端压盖3之间，所述压盖14通过螺钉与主轴8的法兰连接；所述轴承Ⅱ10安装于主轴8上，并用锁紧螺母Ⅱ11锁紧，所述轴承Ⅱ10位于轴承座2内；所述轴承Ⅰ9固定在主轴8上，并通过压套5及锁紧螺母Ⅰ4对轴承Ⅰ9进行限位固定，所述轴承Ⅰ9位于轴承座2内；所述密封圈Ⅰ6安装于压套5与套环7之间，所述套环7安装在后端压盖1内侧，并通过后端压盖1上的调节螺钉（图中未示出）使套环7顶紧轴承Ⅰ9，所述后端压盖1与轴承座2螺纹连接。
本实施例中，所述前端压盖3固定在轴承座2端面上，所述压盖14固定在主轴8端面上，二者形成一个立体的两级密封安装结构，方便拆卸安装密封圈Ⅱ13及密封圈Ⅲ15，且密封圈对主轴8（含压盖14）形成摩擦副，加大了密封效果。
本实施例中，所述密封圈Ⅱ13上自带O型密封圈，O型密封圈的密封力会随着系统压力的提高而提高，为适应油气润滑，当轴承箱内部腔室有压缩油气时，密封效果会相应增强，从而保证密封性能，满足高速轴承箱高速转动的密封要求。
本实施例中，所述密封圈Ⅲ15上自带O型密封圈，O型密封圈的密封力会随着系统压力的提高而提高，当外界水压过大时，密封效果会相应增强，从而保证密封性能，满足高速轴承箱高速转动的密封要求。
本实施例中，所述密封圈Ⅲ15凸缘外露，方便每次切割完成后的清洗，避免带有切割棒料粉末的切割液凝结于密封圈Ⅲ15上，从而避免密封圈Ⅲ15的失效或高转速时该处摩擦系数改变导致的过热致使密封圈Ⅲ损毁。
本实施例中，所述密封圈Ⅱ13采用径向密封形式。
本实施例中，所述密封圈Ⅲ15采用轴向密封形式。
本实施例中，所述密封圈Ⅰ、密封圈Ⅱ、密封圈Ⅲ的材质是聚四氟乙烯（不含O型密封圈）的复合材料，聚四氟乙烯为带有低摩擦及自润滑特能，高转速下，动摩擦系数可低于0.01，适用于高转速状态接触密封，并且由于其拥有耐高温（能在250℃以下高温长时间工作），耐老化，耐腐蚀等特性，能充分保证密封圈在主轴高转速转动时的性能稳定，同时满足高速轴承箱高速转动的密封要求。
本实施例中，通过锁紧螺母Ⅰ4调节压套5和调节螺钉（图中未示出）调节套环7以顶紧轴承Ⅰ，可调节轴承Ⅰ的游隙。
本发明中，高速轴承箱的前端处于多线切割机切割室内，为触水端，采用两级密封形式，包括密封圈Ⅱ径向密封、密封圈Ⅲ轴向密封，能有效避免切割液进入轴承箱内侧，并防止内部油雾泄漏；非触水端采用单级密封形式，可实现密封和调节轴承Ⅰ的游隙。此外，本发明两端密封为接触式密封，使得轴承箱内侧形成封闭空间，可适用于新型油雾润滑形式。
概而言之，利用本发明，能保证密封性能满足高速轴承箱高速转动的密封要求。
Claims (10)
1.一种用于多线切割机高速轴承箱的接触式密封装置，包括后端压盖、轴承座和前端压盖，其特征在于：还设有锁紧螺母Ⅰ、压套、密封圈Ⅰ、套环、主轴、轴承Ⅰ、轴承Ⅱ、锁紧螺母Ⅱ、垫圈、密封圈Ⅱ、压盖和密封圈Ⅲ；所述密封圈Ⅱ位于主轴的法兰和前端压盖之间，所述垫圈固定在前端压盖上，对密封圈Ⅱ进行限位；所述密封圈Ⅲ位于压盖和前端压盖之间，所述压盖与主轴的法兰固定连接；所述轴承Ⅱ安装于主轴上，并用锁紧螺母Ⅱ锁紧，所述轴承Ⅱ位于轴承座内；所述轴承Ⅰ固定在主轴上，并通过压套及锁紧螺母Ⅰ对轴承Ⅰ进行限位固定，所述轴承Ⅰ位于轴承座内；所述密封圈Ⅰ安装于压套与套环之间，所述套环安装在后端压盖内侧，并通过后端压盖上的调节件使套环顶紧轴承Ⅰ，所述后端压盖与轴承座固定连接。
2.根据权利要求1所述的用于多线切割机高速轴承箱的接触式密封装置，其特征在于：所述前端压盖固定在轴承座端面上，所述压盖固定在主轴端面上，二者形成一个立体的两级密封安装结构。
3.根据权利要求1或2所述的用于多线切割机高速轴承箱的接触式密封装置，其特征在于：所述密封圈Ⅱ上自带O型密封圈。
4.根据权利要求1或2所述的用于多线切割机高速轴承箱的接触式密封装置，其特征在于：所述密封圈Ⅲ上自带O型密封圈。
5.根据权利要求1或2所述的用于多线切割机高速轴承箱的接触式密封装置，其特征在于：所述密封圈Ⅲ为凸缘外露结构。
6.根据权利要求1或2所述的用于多线切割机高速轴承箱的接触式密封装置，其特征在于：所述密封圈Ⅱ采用径向密封形式。
7.根据权利要求1或2所述的用于多线切割机高速轴承箱的接触式密封装置，其特征在于：所述密封圈Ⅲ采用轴向密封形式。
8.根据权利要求1或2所述的用于多线切割机高速轴承箱的接触式密封装置，其特征在于：所述密封圈Ⅰ、密封圈Ⅱ、密封圈Ⅲ材质为聚四氟乙烯。
9.根据权利要求1或2所述的用于多线切割机高速轴承箱的接触式密封装置，其特征在于：所述垫圈呈梅花状，镶嵌在前端压盖上。
10.根据权利要求1或2所述的用于多线切割机高速轴承箱的接触式密封装置，其特征在于：所述压盖通过连接件与主轴的法兰连接。
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