CN1643277A - 主轴密封装置 - Google Patents

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CN1643277A CN 03807003 CN03807003A CN1643277A CN 1643277 A CN1643277 A CN 1643277A CN 03807003 CN03807003 CN 03807003 CN 03807003 A CN03807003 A CN 03807003A CN 1643277 A CN1643277 A CN 1643277A
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Siemens AG
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Abstract

本发明的目的是简化和改进主轴的密封。为此为主轴装置的主密封装置(5)采用一毛刷密封装置。它具有突出的密封性能，尤其没有轴承(3)的润滑剂向外泄出。按照本发明，所述毛刷密封装置也可以应用于例如用于将润滑剂引入到刀具主轴的孔内的旋转导入装置。

Description

主轴密封装置
本发明涉及一种主轴装置，其包括一壳体、一可旋转地安置在壳体内的主轴和一用于该主轴密封的密封装置，该密封装置防止处于壳体内的流体泄出和/或防止介质从外部进入到壳体内。此外，本发明涉及一种用于介质传送的装置，该装置包括一可旋转的通过它可输送介质的轴、一借助其可将介质供入此轴的介质供给装置以及一设在所述轴与介质传送装置之间的密封装置，该密封装置用于避免在介质传送到轴内时漏泄。
刀具主轴经常使用在高转速下，以便例如用小的刀具能实现足够高的切削速度。为此，所使用的主轴通常加油润滑。从主轴轴承流出润滑油通常是无关紧要的。然而在木材工业的有些应用中、在石墨和其他对油敏感的材料的切削加工中以及在铣削经粗加工或最终加工的工件时要求没有流体从主轴泄出，因为否则有可能使工件污染、受损或不能使用。出于此原因，在刀具主轴内使用应确保没有油从主轴泄出的主密封装置。但通常将主密封装置设计为不是完全不漏的迷宫式密封装置。而且这种迷宫式密封装置有比较大的轴向尺寸，由此导致在刀尖与加工侧第一轴承之间比较长的悬臂，以及损害了主轴的动态特性。
此外，对于马达主轴需要所谓的旋转导入装置，为的是例如在一旋转中的刀具主轴内导入润滑剂，润滑剂可一直输送到所使用的刀具。作为此类旋转导入装置通常采用陶瓷密封组件。然而这些陶瓷密封组件尤其在高转速时有使用寿命短的缺点。
本发明所要解决的技术问题在于提供一种主轴装置、亦即一种具有经改善的密封装置的用于介质传送的装置。
按照本发明上述技术问题通过一种主轴装置得以解决，该主轴装置包括一壳体、一可旋转地支承在该壳体内的主轴、以及一用于主轴密封防止处于所述壳体内的流体泄出和/或防止介质从外部进入该壳体中的密封装置，其中，该密封装置包括一毛刷密封装置。
此外，按照本发明设一用于传送介质的装置，其包括一可旋转的通过它可输送介质的轴、一可借助其将介质供给所述轴的介质供给装置、以及一设在所述轴与介质传送装置之间的、用于避免在将介质传送到轴内时漏泄的密封装置，其中，所述密封装置包括一毛刷密封装置。
当使用在主轴主密封装置中时，所述毛刷密封装置具有的优点是，首先它们确保所期望的密封性，以及沿轴向可以设计为比传统的迷宫式密封装置更短。由此可以达到缩短刀尖与加工侧第一轴承之间的悬臂，从而对主轴的动态特性带来积极的影响。
当按照本发明的主轴使用于刀具主轴中时，则也可以有利地加工那些对润滑剂敏感的材料。
有利的是，所述毛刷密封装置对那些不应从外部进入到主轴内部的介质和颗粒也确保了适度的密封效果。由此也能满足对作为刀具主轴的高质量主密封装置提出的要求。
关于回转接头(Drehdurchführungen)，可以肯定借助所述毛刷密封装置简化并改善了在旋转轴内液体和气体介质无漏泄地传输。
下面借助附图详细说明本发明，附图中：
图1表示按照本发明的密封的刀具主轴的轴头的横剖局部视图；
图2表示一毛刷密封装置的局部视图；以及
图3表示一刀具主轴的回转接头的局部横剖视图。
下面详细说明的实施例表示本发明优选的实施形式。
一具有中央刀具安装座2的刀具主轴1通过一轴承3可旋转地支承在一壳体4内。为了改善轴承的运行特性，该轴承用一种油润滑。为了不使油在主轴1的刀具侧的端面处向外流出，设一形式上为毛刷密封装置5的主密封装置。该密封装置将所述壳体相对于旋转的主轴1密封。此外，它还将轴承3相对于从外部侵入的介质和颗粒密封。在图1所示的实施例中，毛刷密封装置5由一简单的迷宫式密封装置6作补充。
图2详细地表示出一毛刷密封装置。围绕一钢环7成形一些Keflar纤维或钢丝形式的刷丝8。刷丝8通过一弯边环9固定在钢环7上。毛刷密封装置安装在一个环形的、由一支承环10和一盖环11组成的外套内。
对于毛刷密封装置的刷毛材料和其他构件的材料应恰当地选择，以便在工作时获得一所期望的密封间隙。除了材料选择外，毛刷密封装置的构件尺寸也应与润滑剂、出现的压力以及温度等相匹配。
最后，图3以一回转接头的局部横剖视图表示一种这类毛刷密封装置的应用。例如应将用于刀具的润滑油加入到一可旋转的空心轴12、尤其一主轴内。为此使用一介质供给装置13。借助它可将介质或润滑剂注入到一与所述轴的孔直接相连的传输腔14内。为了使介质不是不确定地而是只通过所述轴12的孔流出传输腔14，而环形地围绕旋转的轴12设一毛刷密封装置15。
现在通过这样一种毛刷密封装置15可以将液体或气体介质传送到所述旋转的轴内，与此同时轴12可以发生沿轴向顺利地移动以及沿所有的空间方向振动，因为这种毛刷密封装置15对此不敏感。此外，毛刷密封装置15适用于湿式和干式运行方式。另外，介质传送可以在圆周速度约达400m/s的极高转速下进行。
所述毛刷密封装置还有一个优点，即不发生突然破坏并因而通常也不发生待传输的介质失控地泄出。与通常的陶瓷密封装置相比，使用寿命平均延长5至10倍。
所述回转接头本或传送点具有非常简单的结构，因为不需要附加的构件，如轴承等。因此，可以达到减少构件并因而降低设备成本。

Claims (8)

1.一种主轴装置，其包括
-一壳体(4)，
-一可旋转地安置在所述壳体(4)内的主轴(1)，以及
-一密封装置(5，15)，该密封装置用于对所述主轴(1)密封，防止处于所述壳体(4)内的流体泄出和/或防止介质从外部进入到该壳体(4)内，
其特征为：
-所述密封装置(5，15)包括一毛刷密封装置。
2.按照权利要求1所述的主轴装置，其特征为：所述流体包括一种润滑所述主轴(1)的油。
3.按照权利要求1或2所述的主轴装置，其特征为：所述主轴(1)是一刀具主轴。
4.按照权利要求1至3中任一项所述的主轴装置，其特征为：所述密封装置(5、15)是所述主轴装置的一主密封装置。
5.一种用于传送介质的装置，其包括
-一可旋转的轴(12)，通过该轴可输送介质，
-一介质供给装置(13)，借助该装置可向所述轴(12)输送介质，以及
-一密封装置(15)，该密封装置设在所述轴(12)与介质传送装置(13)之间，用于避免当介质传送到该轴(12)内时产生漏泄，
其特征为：
-所述密封装置(15)包括一毛刷密封装置。
6.按照权利要求5所述的装置，其特征为：所述介质是液体或气体。
7.按照权利要求5或6所述的装置，其特征为：所述毛刷密封装置包括Keflar纤维或钢丝。
8.一种具有一个按照权利要求1至4中任一项所述的主轴装置和/或一个按照权利要求5至7中任一项所述的介质传送装置的马达主轴。
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