一种机床主轴的密封结构制造技术

本发明专利技术涉及机床领域，具体为一种机床主轴的密封结构。该机构的主轴通过两个轴承固定在轴固定部件上，第一轴承位于主轴的前部外侧，第二轴承位于主轴的后部外侧；第一轴承的前端部安装有轴承外圈轴套和内圈轴套于主轴上，同时内圈轴套和外圈轴套之间形成迷宫密封，内圈轴套的侧面还设有锯齿状环形凹槽；内圈轴套的一侧与外圈轴套之间设置O型圈，内圈轴套的另一侧与密封端盖之间设置V型密封圈，V型密封圈和O型圈通过带螺纹的密封端盖固定在主轴上，密封端盖与主轴通过螺纹连接，密封端盖的径向外侧设置外法兰盘，形成气室。本发明专利技术可以防止异物从主轴前端间隙进入，同时能满足主轴轴承冷却的要求前提下，不造成轴承润滑脂的变化。

Sealing structure of main shaft of machine tool

The invention relates to the field of machine tools, in particular to a sealing structure of a machine tool main shaft. The spindle mechanism is fixed on the shaft fixing part through two bearings, the first bearing is located in the main outside front, rear outboard bearing second in spindle bearing outer ring and inner ring sleeve; a shaft sleeve on the spindle installed on the front end of the first bearing, and labyrinth seal is formed between the inner sleeve and the outer side of the inner ring sleeve, sleeve a serrated circular groove; O ring is arranged between the inner sleeve and outer side of the shaft sleeve, the inner sleeve of the other side of the end cover is arranged between the sealing V ring, V ring and O ring threaded through the sealing end cover is fixed on the main shaft, the sealing end cover is connected with the main shaft through threads the sealing end cover, a radially outer is provided with an outer flange, forming a gas chamber. The invention can prevent the foreign object from entering into the gap at the front end of the main shaft, and can meet the requirement of the cooling of the main shaft bearing at the same time, and does not cause the change of the grease of the bearing.

【技术实现步骤摘要】
一种机床主轴的密封结构
本专利技术涉及机床领域，具体为一种机床主轴的密封结构，工件及工具安装在机床主轴上且能够回转。
技术介绍
机床主轴的密封要是存在间隙，加工切屑和空气中的悬浮微粒可以通过此间隙进入，致使主轴、轴承或其它零部件发生磨损，影响机床的使用寿命和加工性能；对于磨床类机床来说，大力喷射的冷却液也能经间隙进入，容易稀释甚至带走轴承上的润滑脂，影响轴承的润滑效果。传统的机床主轴密封，大多数采用迷宫式的密封结构形式，只有单个静态密封圈，远远不能满足磨削类机床的加工需要，尤其是在高压力、大流量的强力成形磨削机床上，传统结构会导致滚动轴承的使用寿命短，设备精度降低，影响机床的正常工作和持久耐用性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种机床主轴的密封结构，切实防止冷却剂、碎屑和空气中的悬浮微粒等异物从主轴前端间隙进入为目的，同时能满足主轴轴承冷却的要求前提下，不造成轴承润滑脂的变化。本专利技术的技术方案是：一种机床主轴的密封结构，该机构的主轴通过两个轴承固定在轴固定部件上，第一轴承位于主轴的前部外侧，第二轴承位于主轴的后部外侧；第一轴承的前端部安装有轴承外圈轴套和内圈轴套于主轴上，同时内圈轴套和外圈轴套之间形成迷宫密封，内圈轴套的侧面还设有锯齿状环形凹槽；内圈轴套的一侧与外圈轴套之间设置O型圈，内圈轴套的另一侧与密封端盖之间设置V型密封圈，V型密封圈和O型圈通过带螺纹的密封端盖固定在主轴上，密封端盖与主轴通过螺纹连接，密封端盖的径向外侧设置外法兰盘，由密封端盖、内圈轴套、外圈轴套、V型密封圈、O型圈和外法兰盘形成气室。所述的机床主轴的密封结构，气室构成主轴前端第一轴承的第一道密封单元，锯齿状环形凹槽构成主轴前端第一轴承的第二道密封单元，迷宫密封构成主轴前端第一轴承的第三道密封单元。所述的机床主轴的密封结构，第二轴承后端依次设置螺栓部件、长垫片于主轴上，长垫片插设于滑轮中，长垫片通过其径向外侧面与滑轮配合；第二轴承前端依次设置轴套、弹簧和挡圈，挡圈径向与外壳连接，弹簧的作用力经轴套传递至第二轴承和主轴，使主轴压向滑轮。所述的机床主轴的密封结构，长垫片为径向外侧面带有台阶的筒形结构，长垫片的台阶部分前端面与螺栓部件对应，长垫片的台阶部分后端面与滑轮抵接。所述的机床主轴的密封结构，长垫片套装于主轴的后部，长垫片利用主轴后端的压片通过螺栓固定，螺栓部件沿着长垫片前方插入于主轴和外壳之间，固定第二轴承内圈；外壳的后端固定着环状部件，环状部件与螺栓部件的后端面压接，通过环状部件从外部阻隔螺栓部件和外壳之间的间隙。本专利技术的优点及有益效果是：本专利技术主轴通过轴承部件固定在轴固定部件上且能够自由回转，主轴前端是杂物易进入位置。因此，在主轴前端轴承的位置先是采用了机械结构式的迷宫密封，在压轴承的内环端盖(内圈轴套)上有三个锯齿状环形凹槽，构成第二道密封单元，最后还构成一个机械迷宫式气室，从而保证异物不会进入。该多重机床主轴密封结构，大大增强了密封性，从而给机床主轴的高精度运转提供可靠的保证。附图说明图1为机床主轴的密封结构示意图。图中，1.砂轮轴；2.主轴；3.密封端盖；4.V型密封圈；5.外法兰盘；6.内圈轴套；7.O型圈；8.外圈轴套；9.第一轴承；10.轴套；11.外壳；12.挡圈；13.弹簧；14.轴套；15.第二轴承；16.压片；17.滑轮；18.长垫片；19.螺栓部件；20.环状部件；21.气源口。具体实施方式如图1所示，本专利技术机床主轴密封机构，具有砂轮轴1、主轴2、密封端盖3、V型密封圈4、外法兰盘5、内圈轴套6、O型圈7、外圈轴套8、第一轴承9、轴套10、外壳11、挡圈12、弹簧13、轴套14、第二轴承15、压片16、滑轮17、长垫片18、螺栓部件19、环状部件20、气源口21等，具体结构如下：主轴2的一端设置砂轮轴1，主轴2通过两个轴承(第一轴承9和第二轴承15)固定在外壳11等组成的轴固定部件上，且能够自由回转。第一轴承9位于主轴2的前部外侧，第二轴承15位于主轴2的后部外侧。第一轴承9的前端部安装有轴承外圈轴套8和内圈轴套6于主轴2上，起到固定轴承的内外环作用，同时内圈轴套6和外圈轴套8之间形成一个迷宫密封，内圈轴套6的侧面还设有三个锯齿状环形凹槽，第一轴承9的前端部安装轴套10。内圈轴套6的一侧与外圈轴套8之间设置O型圈7，内圈轴套6的另一侧与密封端盖3之间设置V型密封圈4，V型密封圈4和O型圈7通过带螺纹的密封端盖3固定在主轴2上，密封端盖3与主轴2通过螺纹连接，密封端盖3的径向外侧设置外法兰盘5，由密封端盖3、内圈轴套6、外圈轴套8、V型密封圈4、O型圈7和外法兰盘5形成一个气室，构成主轴前端第一轴承9的第一道密封单元，密封形式是通过从外壳11上侧的气源口21，经过主轴2上的螺旋结构，把气源(压缩气体)送到V型密封圈4和O型圈7等构成的气室，压缩气体压紧内侧O型圈7形成关闭的密封阀门，推开外侧V型密封圈4形成开启的放气阀门，采用这样的密封方法能使密封防护区的内侧密封关闭更严实，同时外侧的放气阀门有压缩气流形成的无形屏障，阻止外界的异物进入密封防护区。在经过第一道密封单元时，如果还有少量冷却液或磨屑等不慎进入，则其首先会遇到内圈轴套6上设置的三个锯齿状环形凹槽，这三个锯齿状环形凹槽可以起到有效滞留冷却液或磨屑，并通过从外壳11进入的气流排出密封装置，构成主轴前端第一轴承9的第二道密封单元。如果仍有少量冷却液或磨屑等通过第一道密封单元、第二道密封单元，则会遇到由内圈轴套6和外圈轴套8之间形成的机械式迷宫密封，此迷宫密封将再次阻拦冷却液或磨屑等靠近第一轴承9，这构成主轴前端第一轴承9的第三道密封单元。第二轴承15后端依次设置螺栓部件19、长垫片18于主轴2上，长垫片18插设于滑轮17中，长垫片18通过其径向外侧面与滑轮17配合。长垫片18为径向外侧面带有台阶的筒形结构，长垫片18的台阶部分前端面与螺栓部件19对应，长垫片18的台阶部分后端面与滑轮17抵接。长垫片18套装于主轴2的后部，长垫片18利用主轴2后端的压片16通过螺栓固定，螺栓部件19沿着长垫片18前方插入于主轴2和外壳11之间，固定第二轴承15内圈；外壳11的后端固定着环状部件20，环状部件20与螺栓部件19的后端面压接，通过环状部件20从外部阻隔螺栓部件19和外壳11之间的间隙；第二轴承15前端依次设置轴套14、弹簧13和挡圈12等，挡圈12径向与外壳11连接，弹簧13的作用力，经轴套14传递至第二轴承15和主轴2，将主轴2压向滑轮17。主轴后端第二轴承15的密封也是压缩气体从外壳11上侧进入，通过主轴2上的螺旋结构，气体进入螺栓部件19，从长垫片18和环状部件20的间隙喷出，有效阻止异物进入，由于主轴2后端不处于加工区域，冷却液或磨屑等相对较少，因此密封不用与主轴前端第一轴承9的密封一致。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机床主轴的密封结构，其特征在于，该机构的主轴通过两个轴承固定在轴固定部件上，第一轴承位于主轴的前部外侧，第二轴承位于主轴的后部外侧；第一轴承的前端部安装有轴承外圈轴套和内圈轴套于主轴上，同时内圈轴套和外圈轴套之间形成迷宫密封，内圈轴套的侧面还设有锯齿状环形凹槽；内圈轴套的一侧与外圈轴套之间设置O型圈，内圈轴套的另一侧与密封端盖之间设置V型密封圈，V型密封圈和O型圈通过带螺纹的密封端盖固定在主轴上，密封端盖与主轴通过螺纹连接，密封端盖的径向外侧设置外法兰盘，由密封端盖、内圈轴套、外圈轴套、V型密封圈、O型圈和外法兰盘形成气室。

【技术特征摘要】
1.一种机床主轴的密封结构，其特征在于，该机构的主轴通过两个轴承固定在轴固定部件上，第一轴承位于主轴的前部外侧，第二轴承位于主轴的后部外侧；第一轴承的前端部安装有轴承外圈轴套和内圈轴套于主轴上，同时内圈轴套和外圈轴套之间形成迷宫密封，内圈轴套的侧面还设有锯齿状环形凹槽；内圈轴套的一侧与外圈轴套之间设置O型圈，内圈轴套的另一侧与密封端盖之间设置V型密封圈，V型密封圈和O型圈通过带螺纹的密封端盖固定在主轴上，密封端盖与主轴通过螺纹连接，密封端盖的径向外侧设置外法兰盘，由密封端盖、内圈轴套、外圈轴套、V型密封圈、O型圈和外法兰盘形成气室。2.按照权利要求1所述的机床主轴的密封结构，其特征在于，气室构成主轴前端第一轴承的第一道密封单元，锯齿状环形凹槽构成主轴前端第一轴承的第二道密封单元，迷宫密封构成主轴前端第一轴承的第三道密封...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑师光，何志强，乔金，杨琳，
申请(专利权)人：沈阳海默数控机床有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21