CN219254147U - 一种倒立式电主轴防水防尘结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种倒立式电主轴防水防尘结构，设置在电主轴安装刀具的一端，能够被电主轴的芯轴安装刀具一端的端部贯穿，包括：顶盖、端盖和气密封环；顶盖靠近刀具的一端设有头部，头部靠近刀具一侧的外沿带有锥度，顶盖远离刀具的一端设有带螺纹的安装部，安装部与端盖通过螺纹固定连接，头部与端盖围成迷宫密封结构，安装部与端盖围成容纳气密封环的安装槽；端盖与电主轴固定连接，端盖设有能够通入气体的端盖气道；气密封环安装在安装槽内，气密封环上设有多个围绕气密封环的轴线按圆形阵列分布的分气孔，分气孔连通端盖气道，气密封环与安装部之间留有间隙。克服了现有倒立式的电主轴在使用的过程中防水、防尘效果不佳的问题。

Description

一种倒立式电主轴防水防尘结构

技术领域

本实用新型涉及电主轴领域，尤其涉及一种倒立式电主轴防水防尘结构。

背景技术

主轴顺立设置的机床，加工中的工件孔口朝上，排屑清理十分困难，孔内积屑严重，对于盲孔零件，刀具排屑变得更加困难，影响机床正常加工，有断刀废件的风险。而当主轴倒立设置时，孔加工刀具能够在工件下方加工工件，刀具排屑清理效果好，铁屑对加工的干涉和影响较小，弥补了传统主轴顺立机床刀具排屑差的问题。

电主轴具有机械效率高、可获得极高的回转速度、回转精度高、噪声低、振动小等优点，因而在数控机床中获得了广泛的应用。相较于顺立设置的电主轴，切削液、铁屑、杂质等更容易侵入到倒立式设置的电主轴内部，进而造成对电主轴的损伤，影响电主轴的使用寿命，因此这种工况对电主轴的密封有更严格的要求，现有的倒立式的电主轴在使用过程中防水、防尘效果不佳。

发明内容

本实用新型提供一种倒立式电主轴防水防尘结构，以克服现有倒立式的电主轴在使用的过程中防水、防尘效果不佳的问题。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种倒立式电主轴防水防尘结构，设置在电主轴安装刀具的一端，能够被所述电主轴的芯轴安装刀具一端的端部贯穿，包括：顶盖、端盖和气密封环；

所述顶盖靠近刀具的一端设有头部，所述头部靠近刀具一侧的外沿带有锥度，所述顶盖远离刀具的一端设有带螺纹的安装部，所述安装部与端盖通过螺纹固定连接，所述头部与端盖围成迷宫密封结构，所述安装部与端盖围成容纳气密封环的安装槽；

所述端盖与电主轴固定连接，所述端盖设有能够通入气体的端盖气道；

所述气密封环安装在安装槽内，所述气密封环上设有多个围绕气密封环的轴线按圆形阵列分布的分气孔，所述分气孔连通端盖气道，所述气密封环与安装部之间留有间隙。

进一步的，所述气密封环靠近顶盖的一端为出气端，所述分气孔靠近气密封环外周一端为进气口，所述分气孔远离气密封环外周一端为出气口；

所述分气孔的轴线与经过对应位置出气口圆心的气密封环的直径所处的径向截面之间的夹角为第一锐角，所述第一锐角开口朝向出气端。

进一步的，所述分气孔的轴线与经过对应位置出气口圆心的气密封环的直径所处的轴向截面之间的夹角为第二锐角。

进一步的，所述气密封环外周设有环形的进气槽，所述进气槽通过分气孔连通气密封环的中心孔。

进一步的，所述头部设有环形的迷宫密封凹槽，所述端盖设有与迷宫密封凹槽相适配的迷宫密封凸块，所述迷宫密封凸块外周刻有至少一圈凸块凹槽，所述迷宫密封凹槽和迷宫密封凸块组成迷宫密封结构。

进一步的，所述端盖靠近头部一侧外沿上设有端盖倒角。

进一步的，所述顶盖的内壁设有密封圈安装槽，所述密封圈安装槽用于安装密封圈。

进一步的，所述安装部远离头部一端的端部设有圆台形的导向部，所述圆台的上底面远离头部。

本实用新型的有益效果：

顶盖的头部靠近刀具一侧的外沿带有锥度，使得加工过程中产生的铁屑无法堆积，便于清理；头部与端盖围成迷宫密封结构，在顶盖与端盖之间起密封作用；

电主轴中的转子高速运转过程中会导致电主轴内部产生负压，切削液、铁屑、杂质等污染物极易在负压气流作用下被吸入迷宫密封结构内，因此，在端盖设有能够通入气体的端盖气道，在气密封环上设有圆形阵列分布的分气孔，分气孔连通端盖气道，气体从端盖气道流经气密封环上的分气孔均匀喷至气密封环与安装部之间的间隙，再从迷宫密封结构的间隙中排出，避免因负压产生的气流造成污染物吸入迷宫密封结构内，同时起到防尘除尘的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型公开的一种倒立式电主轴防水防尘结构安装在主轴上的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为本实用新型公开的一种倒立式电主轴防水防尘结构的顶盖的剖视图；

图4为本实用新型公开的一种倒立式电主轴防水防尘结构的端盖的剖视图；

图5为本实用新型公开的一种倒立式电主轴防水防尘结构的气密封环的结构示意图；

图6为本实用新型公开的一种倒立式电主轴防水防尘结构的气密封环的剖视图；

图7为本实用新型公开的一种倒立式电主轴防水防尘结构的气密封环的俯视图；

图中：1、顶盖；11、头部；12、安装部；121、导向部；13、迷宫密封凹槽；14、密封圈安装槽；2、端盖；21、迷宫密封凸块；211、凸块凹槽；22、螺纹安装孔；23、容纳孔；24、端盖倒角；25、端盖气道；3、气密封环；31、进气槽；32、分气孔；33、中心孔；3A、出气端；B、芯轴；C、主轴外壳；

C1、主轴外壳气道；D、刀具；α、第二锐角；β、第一锐角。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实施例提供了一种倒立式电主轴防水防尘结构，如图1至图7所示，设置在电主轴安装刀具D的一端，能够被所述电主轴的芯轴B安装刀具D一端的端部贯穿，如图2所示，包括：顶盖1、端盖2和气密封环3；

如图3所示，所述顶盖1靠近刀具A的一侧设有头部11，所述头部11靠近刀具一侧的外沿带有锥度，所述顶盖1远离刀具A的一侧设有带螺纹的安装部12，如图4所示，所述端盖2设有依次连通的螺纹安装孔22和容纳孔23，所述安装部12与端盖2的螺纹安装孔22通过螺纹固定连接，所述头部11与端盖2围成迷宫密封结构，所述安装部12与端盖2的容纳孔23围成容纳气密封环3的安装槽；

如图2所示，所述端盖2与电主轴的主轴外壳C通过螺栓固定连接，如图4所示，所述端盖2设有能够通入气体的端盖气道25；

所述气密封环3安装在安装槽内，所述气密封环3上设有多个围绕气密封环3的轴线按圆形阵列分布的分气孔32，所述分气孔32连通端盖气道25，所述气密封环3与安装部12之间留有间隙；

顶盖1的头部11靠近刀具一侧的外沿带有锥度，使得加工过程中产生的铁屑无法堆积，便于清理；

头部1与端盖2围成迷宫密封结构，在顶盖1与端盖2之间起密封作用；

电主轴中的转子高速运转过程中会导致电主轴内部产生负压，切削液、铁屑、杂质等污染物极易在负压气流作用下被吸入迷宫密封结构内，因此，在端盖2设有能够通入气体的端盖气道25，在气密封环3上设有圆形阵列分布的分气孔32，分气孔32连通端盖气道25，气体从端盖气道25流经气密封环3上的分气孔32均匀喷至气密封环3与安装部12之间的间隙，再从迷宫密封结构的间隙中排出，避免因负压产生的气流造成污染物吸入迷宫密封结构内，同时起到防尘除尘的目的。

在具体实施例中，如图6所示，所述气密封环3靠近顶盖1的一端为出气端3A，所述分气孔32靠近气密封环3外周一端为进气口，所述分气孔32远离气密封环3外周一端为出气口；

所述分气孔32的轴线与经过对应位置出气口圆心的气密封环3的直径所处的径向截面之间的夹角为第一锐角β，所述第一锐角β开口朝向出气端3A；

气体在第一锐角β的作用下，不再直接垂直冲击到与气密封环3相邻的安装部12上，而是以一定角度接触安装部12后流向出气端3A，分气孔32对气流进行引导，抑制紊乱涡流在本实施例公开的一种倒立式电主轴防水防尘结构的内部产生，避免因紊乱涡流产生振动造成较大的噪声，同时减少气体垂直冲击安装部12所产生的压力损失，使操作人员不再需要大幅提高通入气体的压力以弥补压力损失。

优选地，所述第一锐角β的角度为70°，此时分气孔32的导流效果最好。

在具体实施例中，如图7所示，所述分气孔32的轴线与经过对应位置出气口圆心的气密封环3的直径所处的轴向截面之间的夹角为第二锐角α，气体经过气密封环3的过程中，在第二锐角α和第一锐角β的复合作用下旋转流动，形成的环流气体能够无死角均匀喷至安装部12外周后流向出气端3A，而后从迷宫密封结构的间隙排出。

在具体实施例中，如图5所示，所述气密封环3外周设有环形的进气槽31，所述进气槽31通过分气孔32连通气密封环3的中心孔33；

在实际使用时，如图2所示，电主轴的主轴外壳C设有主轴外壳气道C1，压缩气体从主轴外壳气道C1流入端盖气道25，再从端盖气道25流入进气槽31，压缩气体在进气槽31内得到缓冲，气体充盈进气槽31后再流向各分气孔32，确保气体能均匀分配至各分气孔32，气体通过分气孔32后均匀喷至气密封环3的中心孔33与安装部12之间的间隙后流向出气端3A，而后从迷宫密封结构的间隙中排出至大气。

在具体实施例中，所述头部11设有环形的迷宫密封凹槽13，所述端盖2设有与迷宫密封凹槽13相适配的迷宫密封凸块21，所述迷宫密封凸块21外周刻有至少一圈凸块凹槽211，所述迷宫密封凹槽13和迷宫密封凸块21组成迷宫密封结构。

在具体实施例中，如图4所示，所述端盖2靠近头部11一侧外沿上设有端盖倒角24，端盖倒角24使得使铁屑、杂质等污染物无法堆积。

在具体实施例中，如图3所示，所述顶盖1的内壁设有密封圈安装槽14，所述密封圈安装槽14用于安装密封圈，提高密封性，防止切削液进入电主轴内部。

在具体实施例中，如图3所示，所述安装部12远离头部11一端的端部设有圆台形的导向部121，所述圆台的上底面远离头部11，导向部121能够方便安装人员安装顶盖1。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种倒立式电主轴防水防尘结构，设置在电主轴安装刀具的一端，能够被所述电主轴的芯轴安装刀具一端的端部贯穿，其特征在于，包括：顶盖(1)、端盖(2)和气密封环(3)；

所述顶盖(1)靠近刀具的一端设有头部(11)，所述头部(11)靠近刀具一侧的外沿带有锥度，所述顶盖(1)远离刀具的一端设有带螺纹的安装部(12)，所述安装部(12)与端盖(2)通过螺纹固定连接，所述头部(11)与端盖(2)围成迷宫密封结构，所述安装部(12)与端盖(2)围成容纳气密封环(3)的安装槽；

所述端盖(2)与电主轴固定连接，所述端盖(2)设有能够通入气体的端盖气道(25)；

所述气密封环(3)安装在安装槽内，所述气密封环(3)上设有多个围绕气密封环(3)的轴线按圆形阵列分布的分气孔(32)，所述分气孔(32)连通端盖气道(25)，所述气密封环(3)与安装部(12)之间留有间隙。

2.根据权利要求1所述的一种倒立式电主轴防水防尘结构，其特征在于，所述气密封环(3)靠近顶盖(1)的一端为出气端，所述分气孔(32)靠近气密封环(3)外周一端为进气口，所述分气孔(32)远离气密封环(3)外周一端为出气口；

所述分气孔(32)的轴线与经过对应位置出气口圆心的气密封环(3)的直径所处的径向截面之间的夹角为第一锐角，所述第一锐角开口朝向出气端。

3.根据权利要求2所述的一种倒立式电主轴防水防尘结构，其特征在于，所述分气孔(32)的轴线与经过对应位置出气口圆心的气密封环(3)的直径所处的轴向截面之间的夹角为第二锐角。

4.根据权利要求1所述的一种倒立式电主轴防水防尘结构，其特征在于，所述气密封环(3)外周设有环形的进气槽(31)，所述进气槽(31)通过分气孔(32)连通气密封环(3)的中心孔。

5.根据权利要求1所述的一种倒立式电主轴防水防尘结构，其特征在于，所述头部(11)设有环形的迷宫密封凹槽(13)，所述端盖(2)设有与迷宫密封凹槽(13)相适配的迷宫密封凸块(21)，所述迷宫密封凸块(21)外周刻有至少一圈凸块凹槽(211)，所述迷宫密封凹槽(13)和迷宫密封凸块(21)组成迷宫密封结构。

6.根据权利要求1所述的一种倒立式电主轴防水防尘结构，其特征在于，所述端盖(2)靠近头部(11)一侧外沿上设有端盖倒角(24)。

7.根据权利要求1所述的一种倒立式电主轴防水防尘结构，其特征在于，所述顶盖(1)的内壁设有密封圈安装槽(14)，所述密封圈安装槽(14)用于安装密封圈。

8.根据权利要求1所述的一种倒立式电主轴防水防尘结构，其特征在于，所述安装部(12)远离头部(11)一端的端部设有圆台形的导向部(121)，所述圆台的上底面远离头部(11)。

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