CN211192035U - 具有气密封严的双输出机械主轴机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有气密封严的双输出机械主轴机构，包括中心轴、轴套、轴端盖；中心轴两端设置轴承组件与轴套的两端连接为一体；轴套的两端部均设有压环，压环的外圈与轴套的孔内壁过盈配合连接；轴端盖紧密套设于中心轴两端的轴体上，轴端盖的内侧端端面抵住轴承组件，轴端盖的外侧端的边缘沿径向扩展延伸；压环与轴端盖之间间隙配合，形成排气缝，压环与轴套的孔内壁之间设有环形的通气槽；压环设有至少一个贯穿压环的环壁的排气孔，排气孔连通通气槽，使通气槽与排气缝连通；通气槽通过轴套生的进气孔与外界高压气源连通。其可避免雾化切削液进入主轴内部，达到延长主轴机构的使用寿命；具有易于装配、精度高的优点。

Description

具有气密封严的双输出机械主轴机构

技术领域

本发明涉及机床设备技术领域，尤其涉及一种具有气密封严的双输出机械主轴机构。

背景技术

伴随着电子和自动化技术的不断发展，数控加工中心不断朝着高精度、高效率的方向发展，现有的加工中心所采用的输出轴承机构采用中心轴、主轴套，压紧锁盘，轴承件，轴承等多个零部件拼装而成，各个零部件组装为一体后难免存在缝隙，在实际工作中，高速旋转的刀头以及高压切削液的冲击，使得切削液雾化，雾化的切削液会从缝隙中进入至轴承结构内，影响轴承的润滑系统，甚至会出现少量的高压切削液沿着这些缝隙进入轴承结构，导致轴承内的润滑油脂逐渐流失，减少了设备主轴的使用寿命。因此，如何设计一种可克服上述技术问题的双输出机械主轴机构是本领域技术人员需要研究的方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有气密封严的双输出机械主轴机构，以解决现有技术中切削液容易从主轴机构的缝隙中进入至轴承内，影响主轴机构的使用寿命的技术问题；其能够隔绝雾化的切削液进入轴承内、延长了设备的使用寿命。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

本发明的一种具有气密封严的双输出机械主轴机构，包括中心轴、轴套、轴端盖；所述中心轴两端设置轴承组件与所述轴套的两端连接为一体；

所述轴套的两端部均设有压环，所述压环的外圈与所述轴套的孔内壁过盈配合连接；

所述轴端盖紧密套设于中心轴两端的轴体上，所述轴端盖的内侧端端面抵住所述轴承组件，所述轴端盖的外侧端的边缘沿径向扩展延伸；

所述压环与所述轴端盖之间间隙配合，形成排气缝，所述压环与所述轴套的孔内壁之间设有环形的通气槽；

所述压环上设有至少一个贯穿压环的环壁的排气孔，所述排气孔连通所述通气槽，使所述通气槽与所述排气缝连通；所述通气槽通过所述轴套生的进气孔与外界高压气源连通。

在上述技术方案中，通过在压环上设置排气孔，将压环与轴端盖之间的排气缝与外界高压气源连通，使双输出机械主轴机构的内部空间形成正压，高压气体从排气缝中由内向外排出，从而避免在工作过程中外部的高压切削液、雾化的切削液从转子与定子之间的缝隙中进入至双输出机械主轴内部，进而保证轴承组件内部的润滑脂不会流失，达到延长机械主轴机构的使用寿命。

进一步改进在于，所述轴套包括主轴套、副轴套，所述主轴套两端分别嵌套所述副轴套，所述副轴套的内端通过所述轴承组件与所述中心轴连接为一体，两个所述副轴套的外端通过法兰与所述主轴套连接固定。

优选地，两个所述副轴套的其中至少一个副轴套通过分体式法兰与所述主轴套连接固定。

更进一步改进在于，所述副轴套包括第一轴套、第二轴套、轴外套，所述第一轴套的外侧端通过法兰盘的方式与所述主轴套的一端连接；所述第二轴套的外侧端上套设有所述轴外套，所述轴外套为开口型固定环，所述轴外套通过法兰盘的方式与所述主轴套的另一端连接。

在上述技术方案中，轴套采用主轴套和两个可与主轴套拆分的副轴套形式的分体式结构，其中一个副轴套通过分体式法兰盘(即轴外套)的结构与主轴套连接固定，可方便先将中心轴、轴承组件、压环、副轴套等部件预先装配好后，再整体装入主轴套内，方便装配，可大幅提高机械主轴机构的同轴精度。

进一步改进在于，所述轴套还包括锁紧环，所述锁紧环的外圈与所述副轴套的内端靠端部的内孔壁过盈配合，所述锁紧环的内圈与所述中心轴间隙配合，将所述轴承组件抵挡于所述副轴套的中部。

更进一步改进在于，所述锁紧环的内侧端面、所述中心轴的抬肩端面包括两个相互间隙嵌合的凹槽结构。

在上述技术方案中，通过在副轴套内设置锁紧环，使锁紧环、压环、轴端盖、中心轴相互配合，将轴承组件稳定的定位在中心轴与副轴套之间，不易轴向窜动，使轴承组件具有更好的稳定性，可保证机械主轴具有更高的精度；锁紧环的内侧端面与中心轴的抬肩端面设置相互嵌合的凹槽和凸筋，使两者之间形成类似S形的迂回缝隙，形成迷宫形封严路径，可以更好的阻挡切削液的渗入。

进一步改进在于，所述压环的外侧端面、所述轴端盖的内侧端面包括两个相互间隙嵌合的凹槽结构。压环的外侧端面与轴端盖的内侧端面设置相互嵌合的凹槽和凸筋，使两者之间形成类似S形的迂回缝隙，形成迷宫形封严路径，可以更好的阻挡切削液的渗入。

进一步改进在于，所述排气孔具有多个，且沿圆周方向均匀分布。

进一步改进在于，所述轴端盖的内侧端的外圆周面包括环形的充气槽，所述排气孔的出口正对所述充气槽。

进一步改进在于，所述中心轴的轴身中部设有多楔带结构和/或所述中心轴的两端端部分别设有锥形连接面；所述轴承组件包括两个背靠背安装的7007AC轴承。中心轴的中部设置多楔带结构，可以实现中心轴的高速旋转；中心轴端部采用锥形连接面设计，可方便砂轮刀座精确的定位安装。

与现有技术相比，本发明的双输出机械主轴机构能够避免高压切削液、雾化切削液进入主轴机构内，达到延长了双输出机械主轴机构的使用寿命；具有结构简单，易于装配，精度高的优点。

附图说明

图1为本发明的双输出机械主轴机构的结构示意图；

图2为本发明中双输出机械主轴机构的局部断面结构示意图；

图3为双输出机械主轴机构的水平剖面示意图；

图4为图3中A局部放大示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图4所示，本发明提供了一种具有气密封严的双输出机械主轴机构，包括中心轴1、轴套2、轴端盖3；优选地，所述中心轴1的轴身中部设有多楔带结构11和/或所述中心轴1的两端端部分别设有锥形连接面12；多楔带结构11可以实现中心轴1的高速旋转；轴套2的中部侧壁设置有供皮带穿行的开口20，在将中心轴1装入轴套2内之前，先将皮带从开口20伸入至轴套2内；所述中心轴1两端设置轴承组件4与所述轴套的两端连接为一体，优先地，轴承组件4采用两个背靠背安装的7007AC轴承，所述轴套2的两端部均设有压环5，所述压环5的外圈与所述轴套2的孔内壁过盈配合连接；所述轴端盖3紧密套设于中心轴1两端的轴体上，所述轴端盖3的内侧端端面抵住所述轴承组件4，所述轴端盖3的外侧端的边缘沿径向扩展延伸；所述压环5与所述轴端盖3之间间隙配合，形成排气缝50，所述压环5与所述轴套的孔内壁之间设有环形的通气槽51，设置时，通气槽51可设置与压环5的表面或者轴套的内壁上，优选地，通气槽51设置于压环5的表面；所述压环5上设有至少一个贯穿压环5的环壁的排气孔52，所述排气孔52连通所述通气槽51，使所述通气槽51与所述排气缝50连通；所述通气槽51通过所述轴套上的进气孔6与外界高压气源连通。

通过在压环5上设置排气孔52，将压环5与轴端盖3之间的排气缝50与外界高压气源连通，使双输出机械主轴机构的内部空间形成正压，高压气体从排气缝50中由内向外排出，从而避免在工作过程中外部的高压切削液、雾化的切削液从转子(指中心轴、轴端盖等)与定子(指轴套、压环等)之间的缝隙中进入至双输出机械主轴内部，进而保证轴承组件4内部的润滑脂不会流失，达到延长机械主轴机构的使用寿命。

具体地，参照图1、图3所示，所述轴套2包括主轴套21、副轴套，所述主轴套21的两端分别嵌套所述副轴套，所述副轴套的内端通过所述轴承组件4与所述中心轴1连接为一体，两个所述副轴套的外端通过法兰7与所述主轴套21连接固定。

其中，两个所述副轴套的其中至少一个副轴套通过分体式法兰与所述主轴套连接固定；所谓分体式法兰指的是法兰7与副轴套之间可拆卸方式连接，在本实施例中，优选地，参照图3所示，所述副轴套包括第一轴套22、第二轴套23、轴外套24，所述第一轴套22的外侧端通过法兰盘的方式与所述主轴套21的一端连接；所述第二轴套23的外侧端上套设有所述轴外套24，所述轴外套24为开口型固定环，所述轴外套24通过法兰盘的方式与所述主轴套21的另一端连接。

轴套2采用主轴套21和两个与主轴套21可拆分连接的副轴套形式的分体式结构，第二轴套通过分体式法兰盘(即轴外套24)与主轴套21连接固定，装配时，可先将中心轴1、轴承组件4、压环5、第一轴套22、第二轴套23等部件预先装配好后，再整体装入主轴套21内，方便装配，可大幅提高机械主轴机构的同轴精度。

作为本发明的一个优先方案，参照图2、3、4所示，所述轴套2还包括锁紧环25，所述锁紧环25的外圈与第一轴套22、第二轴套23的内端靠端部的内孔壁过盈配合，所述锁紧环25的内圈与所述中心轴1间隙配合，将所述轴承组件4抵挡于所述副轴套的中部。

更进一步改进在于，所述锁紧环25的内侧端面、所述中心轴1的抬肩端面包括两个相互间隙嵌合的凹槽结构，即相互嵌合的凹槽和凸筋，使两者之间形成类似S形的迂回缝隙8，形成迷宫形的封严路径，可以更好的阻挡切削液的渗入。

通过在副轴套内设置锁紧环，使锁紧环、压环5、轴端盖3、中心轴1相互配合，将轴承组件4稳定的定位在中心轴1与副轴套之间，不易轴向窜动，使轴承组件4具有更好的稳定性，可保证机械主轴具有更高的精度；

优选地，所述压环5的外侧端面、所述轴端盖3的内侧端面也包括两个相互间隙嵌合的凹槽结构，即形成类似S形的迂回缝隙8。锁紧环25与中心轴1的抬肩和压环5与轴端盖3之间均形成的类似S形的迂回缝隙8，形成迷宫形的封严路径，可以更好的阻挡切削液的渗入。

进一步改进在于，所述排气孔52具有多个，且沿圆周方向均匀分布。均匀设置多个排气孔52，使排气缝50内的气压均匀分布。

进一步改进在于，所述轴端盖3的内侧端的外圆周面包括环形的充气槽31，所述排气孔52的出口正对所述充气槽31的槽口。

装配时，先将锁紧环25、两个背靠背安装的7007AC轴承、压环5挤压安装到第一轴套22上，轴承两端的外圈被压环5和锁紧环25相互抵住夹紧；将装配好的第一轴套22装在中心轴1的一端，使轴承内圈紧抱在中心轴上；再将轴端盖3套在中心轴1上，使轴承的内圈被中心轴的抬肩和轴端盖的内端相互抵住夹紧；第二轴套23与第一轴套22的装配工序一样，使第二轴套23安装在中心轴1的另一端；然后将装有第一轴套22和第二轴套23的中心轴1，以装有第二轴套23的一端插入至主轴套21内，使第一轴套22的法兰7与主轴套21的端部螺纹连接；再将轴外套24套设在伸出至主轴套21外的第二轴套23上，通过螺丝将轴外套24抱紧在第二轴套23上，最后将轴外套24以法兰的方式连接在主轴套21的另一端；进气孔6可设置具有快插孔的螺纹接头。

应当理解，方位词均是结合操作者和使用者的日常操作习惯以及说明书附图而设立的，它们的出现不应当影响本发明的保护范围。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.具有气密封严的双输出机械主轴机构，其特征在于，包括中心轴(1)、轴套(2)、轴端盖(3)；所述中心轴(1)两端设置轴承组件(4)与所述轴套(2)的两端连接为一体；

所述轴套(2)的两端部均设有压环(5)，所述压环(5)的外圈与所述轴套(2)的孔内壁过盈配合连接；

所述轴端盖(3)紧密套设于中心轴(1)两端的轴体上，所述轴端盖(3)的内侧端端面抵住所述轴承组件(4)，所述轴端盖(3)的外侧端的边缘沿径向扩展延伸；

所述压环(5)与所述轴端盖(3)之间间隙配合，形成排气缝，所述压环(5)与所述轴套(2)的孔内壁之间设有环形的通气槽(51)；

所述压环(5)上设有至少一个贯穿压环(5)的环壁的排气孔(52)，所述排气孔(52)连通所述通气槽(51)，使所述通气槽(51)与所述排气缝连通；所述通气槽(51)通过所述轴套(2)上的进气孔(6)与外界高压气源连通。

2.根据权利要求1所述的具有气密封严的双输出机械主轴机构，其特征在于，所述轴套包括主轴套(21)、副轴套，所述主轴套(21)两端分别嵌套所述副轴套，所述副轴套的内端通过所述轴承组件(4)与所述中心轴(1)连接为一体，两个所述副轴套的外端通过法兰与所述主轴套(21)连接固定。

3.根据权利要求2所述的具有气密封严的双输出机械主轴机构，其特征在于，两个所述副轴套的其中至少一个副轴套通过分体式法兰与所述主轴套(21)连接固定。

4.根据权利要求3所述的具有气密封严的双输出机械主轴机构，其特征在于，所述副轴套包括第一轴套(22)、第二轴套(23)、轴外套(24)，所述第一轴套(22)的外侧端通过法兰盘的方式与所述主轴套(21)的一端连接；所述第二轴套(23)的外侧端上套设有所述轴外套(24)，所述轴外套(24)为开口型固定环，所述轴外套(24)通过法兰盘的方式与所述主轴套(21)的另一端连接。

5.根据权利要求2所述的具有气密封严的双输出机械主轴机构，其特征在于，所述轴套还包括锁紧环(25)，所述锁紧环(25)的外圈与所述副轴套的内端靠端部的内孔壁过盈配合，所述锁紧环(25)的内圈与所述中心轴(1)间隙配合，将所述轴承组件(4)抵挡于所述副轴套的中部。

6.根据权利要求5所述的具有气密封严的双输出机械主轴机构，其特征在于，所述锁紧环(25)的内侧端面、所述中心轴(1)的抬肩端面包括两个相互间隙嵌合的凹槽结构。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的具有气密封严的双输出机械主轴机构，其特征在于，所述压环(5)的外侧端面、所述轴端盖的内侧端面包括两个相互间隙嵌合的凹槽结构。

8.根据权利要求7所述的具有气密封严的双输出机械主轴机构，其特征在于，所述排气孔具有多个，且沿圆周方向均匀分布。

9.根据权利要求7所述的具有气密封严的双输出机械主轴机构，其特征在于，所述轴端盖的内侧端的外圆周面包括环形的充气槽，所述排气孔的出口正对所述充气槽。

10.根据权利要求1-6或8-9中任一项所述的具有气密封严的双输出机械主轴机构，其特征在于，所述中心轴(1)的轴身中部设有多楔带结构和/或所述中心轴(1)的两端端部分别设有锥形连接面；所述轴承组件(4)包括两个背靠背安装的7007AC轴承。

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