CN112207624B - 滚筒密封装置 - Google Patents

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Abstract

一种滚筒密封装置，设置在排屑器壳体中，所述的滚筒密封装置包括滚筒框架、第一圆环、第二圆环、油封和若干组转动体，所述第一圆环固定在所述滚筒框架的外侧；所述油封套置于所述第一圆环的外圆面上且密封舌抵接在所述第一圆环上；所述第二圆环套置在所述油封的外圈上且侧面与所述排屑器壳体固定连接；所述转动体从远离所述壳体的一侧与所述第二圆环的侧面螺纹连接且转动面紧贴所述第一圆环的外圆面。该申请中油封的安装位置一方面减少与切屑接触的几率，避免磨损，提高使用寿命的同时密封时效长；另一方面油封属于易损件，在壳体外侧便于观察磨损情况，而且方便维修和更换。

Description

滚筒密封装置
技术领域
本发明主要应用于机床加工领域切屑与切削液的处理。。
背景技术
滚筒式排屑机用于处理机床加工产生的切屑与切削液。采用刮板或者链板方式将切屑从切削液中分离后排出，采用滚筒过滤装置将切削液进行过滤后返回机床重复使用。其要求滚筒装置内外密封，即将未过滤与过滤后的切削液分隔开，目前滚筒式排屑机多采用端面水封，盘根等密封原件实现密封功能。排屑器的腔体作为切屑和切削液的储存箱，随着切削液的流动导致滚筒所处位置有大量切屑，端面水封，盘根等部件产生磨损。在专利文献CN105729230A中虽然记载了盘根的密封结构，但是由于排屑器主体通常为薄壁钣金焊接结构，焊接变形大，高精度较难实现，而盘根与排屑器主体配合，对排屑器主体的精度、表面粗糙度及硬度有较高的要求，这使得盘根在滚筒排屑器的使用中不理想，经常出现密封失效的问题。而密封失效对滚筒排屑器是严重的问题。这会导致过滤后的切削液中含有大量切屑，进而导致机床管路堵塞，刀具磨损、加工精度降低、废品增加等问题。
发明内容
基于此，针对上述滚筒密封件易磨损、滚筒密封易失效的问题，提供一种滚筒密封装置。该装置中密封件位于滚筒外侧且四周处于封闭结构中，可避免切屑的磨损。另一方面该密封装置中的密封件安装至滚筒上，与排屑器主体没有直接接触，可避免主体结构对其造成的影响。
一种滚筒密封装置，设置在排屑器壳体中，所述的滚筒密封装置包括滚筒框架、第一圆环、第二圆环、油封和若干组转动体，所述第一圆环固定在所述滚筒框架的外侧；所述油封套置于所述第一圆环的外圆面上且密封舌抵接在所述第一圆环上；所述第二圆环套置在所述油封的外圈上且侧面与所述排屑器壳体固定连接；所述转动体从远离所述壳体的一侧与所述第二圆环的侧面螺纹连接且转动面紧贴所述第一圆环的外圆面。
油封安装在第一圆环与第二圆环之间，与排屑器壳体没有直接的密封关系，所以不会受壳体变形及粗糙度低的影响；而且油封的安装位置置于壳体外侧，一方面减少与切屑接触的几率，避免磨损，提高使用寿命；另一方面油封属于易损件，在壳体外侧便于观察磨损情况，而且方便维修和更换。
在其中一个实施例中，所述滚筒密封装置为对称结构。
在其中一个实施例中，所述滚筒框架的一侧面为封闭结构，所述封闭侧面中心设有安装座，所述排屑器在靠近所述安装座一侧的壳体上设有匹配所述安装座的支撑轴，所述支撑轴嵌入所述安装座内。
滚筒结构一侧安装有油封，一侧没有安装油封，可以减小安装的空间，使得滚筒密封装置的适用范围更广。并且该结构在实现长效密封的同时结构更为简单。
在其中一个实施例中，所述转动体是凸轮轴承随动器。
凸轮轴承随动器外直接外购并且可选标准件，成本低易采买。
在其中一个实施例中，所述转动体包括转轴与轴承，所述转轴一端嵌入所述轴承内圈并与所述第二圆环固定连接，所述轴承外圈与所述第一圆环的外圆面滚动接触。
转轴固定在第二圆环上，轴承绕转轴旋转且外圆面与第一圆环接触，实现滚筒与轴承相对滚动，转动平稳且摩擦和负载小。
在其中一个实施例中，所述滚筒密封装置还包括挡圈，所述挡圈位于所述转动体与所述第二圆环之间。
挡圈可以作为油封的侧向限位，避免油封长时间工作后出现偏移。
在其中一个实施例中，所述第一圆环与所述滚筒框架采用紧固件固定连接。
采用紧固件安装及拆卸方便快捷，且不会产生变形。
在其中一个实施例中，所述第一圆环的外圆面采用热处理或镀层工艺，提高耐磨性。
在其中一个实施例中，油封是唇形密封圈。
在其中一个实施例中，所述转动体至少设置3组。
由上述技术方案可知，本申请公开的一个方面带来的有益效果至少是，油封的密封舌与第一圆环接触，第一圆环可采用机床加工其精度与粗糙度可以满足油封的安装及配合要求，使得油封的密封效果更好，密封时效更长。另外，该申请中油封位于壳体外侧更换方便，且四周有防护，可减少与切屑接触的几率，延缓油封的磨损，提高油封的使用寿命，避免密封失效。
附图说明
图1为滚筒密封装置在排屑器中的安装示意图；
图2为实施例一的剖面示意图；
图3为实施例二的剖面示意图；
附图中：10-滚筒密封装置，101-滚筒框架，102-第一圆环，103-第二圆环，104-唇形密封，105-凸轮轴承随动器，106-挡圈，20-排屑器壳体，30-输送链，40-驱动装置，50-过滤网，60-支撑轴，70-带座轴承。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
一种滚筒密封装置，设置在排屑器壳体中，所述的滚筒密封装置包括滚筒框架、第一圆环、第二圆环、油封和若干组转动体，所述第一圆环固定在所述滚筒框架的外侧；所述油封套置于所述第一圆环的外圆面上且密封舌抵接在所述第一圆环上；所述第二圆环套置在所述油封的外圈上且侧面与所述排屑器壳体固定连接；所述转动体从远离所述壳体的一侧与所述第二圆环的侧面螺纹连接且转动面紧贴所述第一圆环的外圆面。
油封安装在第一圆环与第二圆环之间，与排屑器壳体没有直接的密封关系，所以不会受壳体变形及粗糙度低的影响；而且油封的安装位置置于壳体外侧，一方面减少与切屑接触的几率，避免磨损，提高使用寿命；另一方面油封属于易损件，在壳体外侧便于观察磨损情况，而且方便维修和更换。
下面结合具体实施例对所述输送机进行说明，以进一步理解所述滚筒密封装置的构思。
实施例一
请参阅图1所示，排屑器采用滚筒排屑器，其主要的构成部件主要有滚筒密封装置10、排屑器壳体20、环形输送链30及驱动装置40。排屑器壳体20采用金属板焊接而成，既作为切屑和切屑液的储存腔，也作为排屑器其他部件的安装架。排屑器工作时，由驱动装置40带动环形输送链30运转，将切屑输送并排出；输送链30带动滚筒密封装置对进入排屑器内的切削液进行过滤，干净的液体从滚筒密封装置的侧面流出至水箱供机床使用。环形输送链30常见的形式有链条、铰链板、金属带以及皮带等。
如图2所示，一种滚筒密封装置10，安装在排屑器壳体20中。所述的滚筒密封装置10包括滚筒框架101、两个第一圆环102、两个第二圆环103、两个唇形密封圈104和12个凸轮轴承随动器105。具体的，滚筒框架101的两侧凸出有圆形的连接板且至少有一侧的连接板上设有匹配环形输送链30的轮齿。两侧连接板之间由钣金支架组成圆形或多边形的滚筒，滚筒外侧覆盖过滤网50。两个第一圆环102分别通过若干螺栓固定在滚筒框架的两外侧。为了使得结构简单安装便捷，第一圆环靠近滚筒框架一侧的圆环面上开有若干个螺纹盲孔，滚筒框架两侧的连接板在匹配螺纹孔的位置上开有若干通孔，螺栓从滚筒框架里侧嵌入通孔并向外侧的第一圆环的螺纹孔内旋入紧固，这样两个第一圆环与滚筒框架就固定为一体。最佳的，滚筒框架两侧的连接板中心开有圆孔，且圆孔的外径与第一圆环的内径等大。这样，滚筒在过滤后的干净液体流出的流量不受影响。两个唇形密封圈104分别套置在两个第一圆环的外圆面且密封舌抵接在第一圆环上的外圆面上。两个第二圆环分别套置在两个唇形密封圈上，其内径与唇形密封圈的外径匹配；且第二圆环靠近滚筒框架的侧面与排屑器壳体20通过紧固件固定连接。壳体在匹配滚筒框架的位置设有通孔，该孔的内径略大于第一圆环的外径，这样唇形密封圈安装后其侧面紧贴壳体的外侧面。第二圆环在远离壳体的一侧圆周均布有6个螺纹孔，且螺纹孔的中心距离第一圆环外圆面的距离等于凸轮轴承随动器凸轮直径的一半。这样凸轮轴承随动器从滚筒框架的外侧旋入第二圆环的螺纹孔内紧固后其外圆面刚好与第一圆环的外圆面接触。这样，通过两侧的凸轮轴承随动器的支撑与导向，使得第一圆环和与其固定连接的滚筒框架可以在输送链的带动下顺畅的做圆周运动，凸轮轴承随动器的外圆面也随其转轴圆周运动。该结构不仅实现了滚筒的圆周转动而且滚筒与凸轮轴承随动器相对滚筒转动，摩擦小、负载小，有利于提高滚筒的使用寿命。该实施例中，唇形密封圈与排屑器壳体没有直接接触密封，所以壳体的精度及粗糙度不会影响密封效果。
需要说明的是，第二圆环的厚度略大于唇形密封圈的宽度，这样滚筒框架转动时，静止状态下的唇形密封圈可以避免与凸轮轴承随动器接触，进而避免产生摩擦。在一实施例中，为了避免长时间工作，唇形密封圈向外偏移，在凸轮轴承随动器与第二圆环中间设有圆环挡圈106，挡圈的外径与第二圆环的外径相同，内径小于唇形密封圈的外径。这样通过挡圈的限位，可以防止唇形密封圈的偏移。
通过上述实施例可知，一方面唇形密封圈的设置位置处于滚筒壳体外侧，且四周有排屑器壳体、第二圆环、挡圈和凸轮轴承随动器等部件的防护，可以避免切屑对其造成的磨损，提高密封圈的使用寿命、增加密封圈的密封周期。另一方面本申请中第一圆环和第二圆环采用机床加工，精度及粗糙度易保证，密封结构的设置使得唇形密封圈的安装要求可以得到保证，密封效果更高。并且滚筒两端的密封结构相同，在设计、生产及安装上省时省力。
需要说明的是，滚筒密封装置在一些使用场合中，如滚筒宽度很大时，滚筒密封装置可作为对称结构。两侧的密封结构相同且滚筒框架两侧都有与输送链匹配的轮齿。这样在滚筒转动时，两侧都有驱动，可避免滚筒宽度过大时产生的扭曲。
实施例二
请参照附图3所示，一种滚筒密封装置10，安装在排屑器壳体20中。所述的滚筒密封装置10包括滚筒框架101、一个第一圆环102、一个第二圆环103、一个唇形密封圈104、四组凸轮轴承随动器105、支撑轴60和带座轴承70。具体的，滚筒框架101的两侧凸出有圆形的连接板且至少有一侧的连接板上设有匹配排屑器输送链条的轮齿。两侧连接板之间由钣金支架组成圆形或多边形的滚筒，滚筒外侧覆盖过滤网50。第一圆环102通过若干螺栓固定在滚筒框架的一端外侧。为了使得结构简单安装便捷，第一圆环靠近滚筒框架一侧的圆环面上开有若干个螺纹盲孔，滚筒框架两侧的连接板在匹配螺纹孔的位置上开有若干通孔，螺栓从滚筒框架里侧嵌入通孔并向外侧的第一圆环的螺纹孔内旋入紧固，这样第一圆环与滚筒框架就固定为一体。最佳的，滚筒框架靠近第一圆环的一侧连接板中心开有圆孔，且圆孔的外径与第一圆环的内径等大。这样，滚筒在过滤时不影响流量。进一步的，唇形密封圈104套置在第一圆环的外圆面且密封舌抵接在第一圆环上的外圆面上。第二圆环套置在唇形密封圈上，其内径与唇形密封圈的外径匹配；且第二圆环靠近滚筒框架的侧面与排屑器壳体20的一侧固定连接。壳体在匹配滚筒框架的位置设有通孔，该孔的内径略大于第一圆环的外径，这样唇形密封圈安装后其侧面紧贴壳体的外侧面。第二圆环在远离壳体的一侧圆周均布有4个螺纹孔，且螺纹孔的中心距离第一圆环外圆面的距离等于凸轮轴承随动器凸轮直径的一半。这样凸轮轴承随动器从滚筒框架的外侧旋入第二圆环的螺纹孔内紧固后其外圆面刚好与第一圆环的外圆面接触。带座轴承70固定在滚筒框架远离第一圆环一端的连接板中心，支撑轴一端固定在排屑器壳体20远离第二圆环安装的一侧上，另一端穿过该侧连接板匹配的通孔后嵌入带座轴承的内圈中。这样滚筒一端有支撑轴在轴承内转轴，另一端有凸轮轴承随动器支撑滚筒转动，且两端回转中心共线，实现了滚筒的平稳转动。该实施例是一种单面密封的机构，适用于滚筒安装空间狭小且过滤流量较小的场合。
上述实施例中，唇形密封圈、凸轮轴承随动器可选标准件，一方面产品制作、采买、更换的周期短，另一方面生产成本低。并且滚筒密封装置中的各部件均采用紧固件连接，制作及安装拆卸难度小、精度易保证不易出现变形，且维护保养或更换密封圈时只需拆下紧固件，方便快捷。
在一实施例中，为了延长密封周期、提高密封效果，第一圆环与唇形密封圈和凸轮轴承随动器接触的面采用热处理或镀耐磨层的方式，提高其自身的耐磨性。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种滚筒密封装置，设置在排屑器壳体中，其特征在于，
所述的滚筒密封装置包括滚筒框架、第一圆环、第二圆环、油封和若干组凸轮轴承随动器或转轴与轴承，所述第一圆环固定在所述滚筒框架的外侧；所述油封套置于所述第一圆环的外圆面上且密封舌抵接在所述第一圆环上；所述第二圆环套置在所述油封的外圈上且侧面与所述排屑器壳体固定连接；所述凸轮轴承随动器从远离所述壳体的一侧与所述第二圆环的侧面螺纹连接且转动面紧贴所述第一圆环的外圆面。
2.根据权利要求1所述的滚筒密封装置，其特征在于，
所述滚筒密封装置为对称结构。
3.根据权利要求1所述的滚筒密封装置，其特征在于，
所述滚筒框架的一侧面为封闭结构，所述封闭结构中心设有安装座，所述排屑器在靠近所述安装座一侧的壳体上设有匹配所述安装座的支撑轴，所述支撑轴嵌入所述安装座内。
4.根据权利要求1所述的滚筒密封装置，其特征在于，
所述转轴一端嵌入所述轴承内圈并与所述第一圆环固定连接，所述轴承外圈与所述第一圆环的外圆面滚动接触。
5.根据权利要求1所述的滚筒密封装置，其特征在于，
所述滚筒密封装置还包括挡圈，所述挡圈位于所述凸轮轴承随动器与所述第二圆环之间。
6.根据权利要求1所述的滚筒密封装置，其特征在于，
所述第一圆环与所述滚筒框架采用紧固件固定连接。
7.根据权利要求1所述的滚筒密封装置，其特征在于，
所述第一圆环的外圆面采用热处理或镀层工艺，提高耐磨性。
8.根据权利要求1所述的滚筒密封装置，其特征在于，
油封是唇形密封圈。
9.根据权利要求1所述的滚筒密封装置，其特征在于，
所述凸轮轴承随动器至少设置3组。
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