CN217394678U - 一种使用寿命长的旋转轴冷却液接头 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种使用寿命长的旋转轴冷却液接头，包括壳体和旋转轴，旋转轴的一端伸入壳体内，另一端凸出壳体的端面，旋转轴与壳体可旋转限位连接；壳体的内侧壁上设有第一密封机构，第一密封机构与壳体密封连接，旋转轴的外侧壁套设有第二密封机构，第二密封机构与旋转轴密封连接，第一密封机构与第二密封机构滑动密封连接；旋转轴内设有中空流道，壳体的侧壁上设有进液口，壳体内设有储液腔，中空流道和进液口分别与储液腔连通。本申请中第一密封机构与第二密封结构采用旋转密封的方式，能够大幅减少摩擦损耗，大幅延长了旋转轴冷却液接头的使用寿命，提高设备的加工效率。
Description
技术领域
本申请属于自动化设备冷却系统技术领域，更具体地，涉及一种使用寿命长的旋转轴冷却液接头。
背景技术
在双端面磨床、倒角机等设备领域，在进行加工生产时，高速旋转的主轴会产生大量的热量，通常需要采用循环流动的切屑液或水来对其进行冷却，从而改善主轴及轴承的使用寿命，以确保加工工件的品质。
为了能够给旋转主轴的芯部进行冷却，目前在双端面磨床上一般会在砂轮主轴的端部安装一个冷却液接头，该冷却液接头的冷却液出口端需要随主轴同步转动，从而保证冷却液能够流入到主轴的芯部。
现有在高速旋转轴上安装的冷却液接头普遍采用传统静面为主密封面，即冷却液接头的冷却液进口端与出口端采用面与面抵接的密封结构，通常是采用由石墨材料制成的密封环作为主要密封面；但是，在日常工作时，冷却液接头的冷却液出口端是相对于进口端高速旋转的，工作时必然会磨损密封环，从而导致冷却液接头内部渗漏；特别是磨削加工机床上，冷却液中会混入大量的碎屑、粉尘、油污等，冷却液相对浑浊，致使密封环的磨损速度更快，有些甚至使用10天就出现渗漏。由此可见，现有的冷却液接头使用寿命较短，影响设备的加工效率。
实用新型内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本申请提供一种使用寿命长的旋转轴冷却液接头，包括壳体和旋转轴，所述旋转轴的一端伸入所述壳体内，另一端凸出所述壳体的端面，所述旋转轴与所述壳体可旋转限位连接；所述壳体的内侧壁上设有第一密封机构，所述第一密封机构与所述壳体密封连接，所述旋转轴的外侧壁套设有第二密封机构，所述第二密封机构与所述旋转轴密封连接，所述第一密封机构与所述第二密封机构滑动密封连接；所述旋转轴内设有中空流道，所述壳体的侧壁上设有进液口，所述壳体内设有储液腔，所述中空流道和进液口分别与所述储液腔连通。
作为本申请的进一步改进，所述第一密封机构包括第一油封和第二油封，所述壳体的内侧壁设有第一限位台阶和第二限位台阶，所述第一油封与所述第一限位台阶密封连接，所述第二油封与所述第二限位台阶密封连接。
作为本申请的进一步改进，所述壳体的侧壁设有贯穿所述壳体的第一注油孔，所述第一注油孔设置在所述第一限位台阶和第二限位台阶之间。
作为本申请的进一步改进，所述第二密封机构包括密封环，所述旋转轴的外侧壁设有第一环形凸台，所述密封环套设在所述旋转轴的外侧壁上，且所述密封环的端面与所述第一环形凸台抵接，所述密封环的外侧壁分别与所述第一油封和第二油封滑动密封连接。
作为本申请的进一步改进，所述密封环的材料为陶瓷材料。
作为本申请的进一步改进，所述旋转轴上设有安装机构，所述安装机构用于将所述旋转轴与所述壳体限位固定，所述安装机构分别与所述壳体和所述旋转轴连接。
作为本申请的进一步改进，所述安装机构包括第一轴承和第二轴承，所述第一轴承与第二轴承分别套设在所述旋转轴的外侧壁上，且所述第一轴承和第二轴承分别与所述壳体的内侧壁连接。
作为本申请的进一步改进，所述壳体的内侧壁设有第三限位台阶，所述第一轴承的外圈与所述第三限位台阶抵接，所述第一轴承的内圈与所述第一环形凸台抵接，所述第一轴承远离所述第三限位台阶的一侧与所述第二轴承抵接；所述壳体的内侧壁设有第一卡槽，所述第一卡槽内设有第一卡簧，所述第二轴承的外圈与所述第一卡簧抵接，所述旋转轴的外侧壁上设有第二卡槽，所述第二卡槽内设有第二卡簧，所述第二轴承的内圈与所述第二卡簧抵接。
作为本申请的进一步改进，所述壳体的外侧壁上设有贯穿所述壳体的第二注油孔，所述第二注油孔与所述第一轴承连通。
作为本申请的进一步改进，所述壳体的一端设有底盖，所述底盖与所述壳体远离所述旋转轴的一端连接。
与现有技术相比，本申请的有益效果为：
本申请在壳体的内侧壁设置第一密封结构，在旋转轴的外侧壁套设第二密封结构，第一密封机构与第二密封结构滑动密封连接，此种旋转密封的方式能够大幅减少第一密封结构与第二密封结构之间的摩擦损耗，从而确保旋转轴冷却液接头不会渗漏，大幅延长了旋转轴冷却液接头的使用寿命，提高设备的加工效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请或现有技术中的方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例整体结构示意图；
图2是本申请实施例分解结构示意图；
图3是本申请实施例正视剖面结构示意图；
图4是本申请实施例中壳体正视剖面结构示意图。
具体实施方式
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申请技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1-4所示，一种使用寿命长的旋转轴冷却液接头，包括壳体1和旋转轴2，壳体1的底端设有底盖3，底盖3与壳体2的底端密封连接，底盖3用于封堵壳体1的底端，防止壳体1的底端渗漏；旋转轴2的一端从壳体1的上端伸入壳体1内，旋转轴2的另一端凸出壳体1的上端面，旋转轴2与壳体1可旋转限位连接；壳体1的内侧壁上设有第一密封结构，第一密封结构与壳体1密封连接，旋转轴2的外侧壁套设有第二密封机构，第二密封机构与旋转轴2密封连接，第一密封机构与第二密封机构滑动密封连接；旋转轴2内设有中空流道21，中空流道21贯穿旋转轴2的上下两端，壳体1的侧壁上设有进液口11，壳体1内设有储液腔12，旋转轴2插入储液腔12内，中空流道21和进液口11分别与储液腔12连通。
安装该旋转轴冷却液接头到设备上时，将冷却液出液管与进液口11密封连接，将旋转轴2凸出壳体1的一端与设备的主轴固定连接；工作时，冷却液从进液口11进入到储液腔12内，随着储液腔12的内冷却液逐渐填满，在液体压力的推动下，冷却液会流入到旋转轴2的中空流道21内，最后从中空流道21的另一端流入到设备的主轴上对其进行冷却。
工作时，旋转轴2随设备的主轴高速旋转，第二密封结构随旋转轴2同步旋转，使得第二密封结构相对于与第一密封结构旋转运动，此种旋转密封的方式能够大幅减少第一密封结构与第二密封结构之间的摩擦损耗，从而确保该旋转轴冷却液接头不会渗漏，大幅延长了使用寿命，提高设备的加工效率。
第一密封机构包括第一油封4和第二油封5，第一油封4和第二油封5均采用橡胶材料制成，壳体1的内侧壁设有第一限位台阶13和第二限位台阶14，第一油封4与第一限位台阶13密封连接，第二油封5与第二限位台阶14密封连接。设置第一限位台阶13和第二限位台阶14用于对第一油封4和第二油封5进行安装限位，一方面便于组装该旋转轴冷却液接头，另一方面也能提高密封性，防止第一油封4和第二油封5与壳体1的连接处渗漏。
壳体1的侧壁设有贯穿壳体的第一注油孔15，第一注油孔15设置在第一限位台阶13和第二限位台阶14之间。工作之前，用户可通过第一注油孔15往壳体内注入润滑油，工作时，将第一注油孔15堵住即可；通过注入润滑油能够减少第一油封4和第二油封5与第二密封结构之间的摩擦力，延长使用寿命。
第二密封机构包括密封环6，旋转轴2的外侧壁设有第一环形凸台22，密封环6套设在旋转轴2的外侧壁上，且密封环6的端面与第一环形凸台22抵接，密封环6的外侧壁分别与第一油封4和第二油封5滑动密封连接。设置第一环形凸台22用于对密封环6进行安装限位，一方面便于组装该旋转轴冷却液接头，另一方面也能提高密封性，防止密封环6与旋转轴2的连接处渗漏。
本实施例中，密封环6采用陶瓷材料高温烧结成一体成型，且密封环6的外表面经过磨削抛光加工，确保其能够与第一油封4和第二油封5滑动密封配合。采用高温烧结的陶瓷材料制作密封环6，能够提高密封环6的硬度，从而减少磨损；在密封环6的外表面进行磨削抛光处理，能够提高密封环6外表面的光洁度，从而减少其与第一油封4和第二油封5之间的摩擦力，进一步延长该旋转轴冷却液接头的使用寿命。
旋转轴2上设有安装机构，安装机构用于将旋转轴2与壳体1限位固定，安装机构分别与壳体1和旋转轴2连接。安装机构包括第一轴承7和第二轴承8，第一轴承7与第二轴承8分别套设在旋转轴2的外侧壁上，且第一轴承7和第二轴承8分别与壳体1的内侧壁连接。之所以设置两个轴承是为了确保旋转轴2与壳体1的同心度，旋转轴2与壳体1的同心度越高，旋转轴2转动时密封环6与第一油封4和第二油封5之间的摩擦力就越小，从而能够延长该旋转轴冷却液接头的使用寿命。
壳体1的内侧壁设有第三限位台阶16，第一轴承7的外圈与第三限位台阶16抵接，第一轴承7的内圈与第一环形凸台22远离密封环6的一侧抵接，第一轴承7远离第三限位台阶16的一侧与第二轴承8抵接；通过第三限位台阶16和第一环形凸台22对第一轴承7的安装位置进行限位，一方面便于组装该旋转轴冷却液接头，另一方面也能提高该旋转轴冷却液接头的结构稳定性。壳体1的内侧壁设有第一卡槽17，第一卡槽17内设有第一卡簧9，第二轴承8的外圈与第一卡簧9抵接，旋转轴2的外侧壁上设有第二卡槽23，第二卡槽23内设有第二卡簧10，第二轴承8的内圈与第二卡簧10抵接。通过设置第一卡槽17、第一卡簧9、第二卡槽23和第二卡簧10，能够对第二轴承8是安装位置进行限位，提高了该旋转轴冷却液接头的结构稳定性。
本实施例中，第一轴承7和第二轴承8均采用滚珠轴承，在其它实施例中，也可以采用现有技术中任意能够实现同心旋转的轴承。
为了减少第一轴承7和第二轴承8的传动损耗，从而延长该旋转轴冷却液接头的使用寿命，在壳体1的外侧壁上设有贯穿壳体1的第二注油孔18，第二注油孔18与第一轴承7连通；安装该旋转轴冷却液接头到设备上之前，先通过第二注油孔18往壳体1内注入润滑油，工作时，在旋转轴2转动的过程中，润滑油能够进入到第一轴承7和第二轴承8上，对其进行润滑，从而减少磨损，延长使用寿命。
工作原理：
组装该旋转轴冷却液接头时，先将密封环6、第一轴承7和第二轴承8套设在旋转轴2上，使得密封环6的端面与第一环形凸台22抵接，第一轴承7的内圈与第一环形凸台22远离密封环6的一侧抵接，第一轴承7的另一侧与第二轴承8抵接；将第一油封4和第二油封5装入壳体内，使得第一油封4与第一限位台阶13密封连接，第二油封5与第二限位台阶14密封连接；再将旋转轴2插入壳体1内，使得密封环6的外侧壁分别与第一油封4和第二油封5滑动密封连接。使得第一轴承7的外圈与第三限位台阶16抵接，再将第一卡簧9卡入第一卡槽17内，将第二卡簧10卡入第二卡槽23内，最后将底盖3封堵住壳体1的底端，即完成了该旋转轴冷却液接头的组装工作。
安装该旋转轴冷却液接头到设备上时，将冷却液出液管与进液口11密封连接，将旋转轴2凸出壳体1的一端与设备的主轴固定连接；工作时，冷却液从进液口11进入到储液腔12内，随着储液腔12的内冷却液逐渐填满，在液体压力的推动下，冷却液会流入到旋转轴2的中空流道21内，最后从中空流道21的另一端流入到设备的主轴上对其进行冷却。
显然，以上所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本申请的较佳实施例，但并不限制本申请的专利范围。本申请可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。
Claims (10)
1.一种使用寿命长的旋转轴冷却液接头，其特征在于：包括壳体和旋转轴，所述旋转轴的一端伸入所述壳体内，另一端凸出所述壳体的端面，所述旋转轴与所述壳体可旋转限位连接；
所述壳体的内侧壁上设有第一密封机构，所述第一密封机构与所述壳体密封连接，所述旋转轴的外侧壁套设有第二密封机构，所述第二密封机构与所述旋转轴密封连接，所述第一密封机构与所述第二密封机构滑动密封连接；
所述旋转轴内设有中空流道，所述壳体的侧壁上设有进液口，所述壳体内设有储液腔，所述中空流道和进液口分别与所述储液腔连通。
2.根据权利要求1所述的使用寿命长的旋转轴冷却液接头，其特征在于：所述第一密封机构包括第一油封和第二油封，所述壳体的内侧壁设有第一限位台阶和第二限位台阶，所述第一油封与所述第一限位台阶密封连接，所述第二油封与所述第二限位台阶密封连接。
3.根据权利要求2所述的使用寿命长的旋转轴冷却液接头，其特征在于：所述壳体的侧壁设有贯穿所述壳体的第一注油孔，所述第一注油孔设置在所述第一限位台阶和第二限位台阶之间。
4.根据权利要求2所述的使用寿命长的旋转轴冷却液接头，其特征在于：所述第二密封机构包括密封环，所述旋转轴的外侧壁设有第一环形凸台，所述密封环套设在所述旋转轴的外侧壁上，且所述密封环的端面与所述第一环形凸台抵接，所述密封环的外侧壁分别与所述第一油封和第二油封滑动密封连接。
5.根据权利要求4所述的使用寿命长的旋转轴冷却液接头，其特征在于：所述密封环的材料为陶瓷材料。
6.根据权利要求4或5所述的使用寿命长的旋转轴冷却液接头，其特征在于：所述旋转轴上设有安装机构，所述安装机构用于将所述旋转轴与所述壳体限位固定，所述安装机构分别与所述壳体和所述旋转轴连接。
7.根据权利要求6所述的使用寿命长的旋转轴冷却液接头，其特征在于：所述安装机构包括第一轴承和第二轴承，所述第一轴承与第二轴承分别套设在所述旋转轴的外侧壁上，且所述第一轴承和第二轴承分别与所述壳体的内侧壁连接。
8.根据权利要求7所述的使用寿命长的旋转轴冷却液接头，其特征在于：所述壳体的内侧壁设有第三限位台阶，所述第一轴承的外圈与所述第三限位台阶抵接，所述第一轴承的内圈与所述第一环形凸台抵接，所述第一轴承远离所述第三限位台阶的一侧与所述第二轴承抵接；
所述壳体的内侧壁设有第一卡槽，所述第一卡槽内设有第一卡簧，所述第二轴承的外圈与所述第一卡簧抵接，所述旋转轴的外侧壁上设有第二卡槽，所述第二卡槽内设有第二卡簧，所述第二轴承的内圈与所述第二卡簧抵接。
9.根据权利要求7所述的使用寿命长的旋转轴冷却液接头，其特征在于：所述壳体的外侧壁上设有贯穿所述壳体的第二注油孔，所述第二注油孔与所述第一轴承连通。
10.根据权利要求1-5或7-9中任一项所述的使用寿命长的旋转轴冷却液接头，其特征在于：所述壳体的一端设有底盖，所述底盖与所述壳体远离所述旋转轴的一端连接。
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