电主轴的滑动轴承密封结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电主轴的滑动轴承密封结构，旨在提供一种装配维修工艺性好、结构合理、能够对滑动轴承端部泄漏的液体进行有效密封、避免泄露液体腐蚀电机定转子的滑动轴承密封结构。它包括电机转子装于中部、滑动轴承套设于两端的主轴上所设甩液环和挡液环，主轴上设有环形沟槽，构成甩液环，该甩液环位于滑动轴承和电机转子之间，挡液环套于甩液环外，并固定于滑动轴承的端面，该挡液环的内孔为阶梯孔，阶梯孔的小孔段与主轴套接，大孔段则与甩液环之间形成挡液腔，大孔段的下部设有排液口。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机械制造领域，尤其涉及电机内装式电主轴的滑动轴承密封结构。
技术介绍
以高切削速度、高进给速度、高加工精度为主要特征的高速精密加工是当代四大先 进制造技术之一，是继数控技术之后使制造技术产生第二次革命性飞跃的一项高新技术。 高速精密加工机床不仅具有极高的生产效率，而且可显著地提高零件的加工精度和表面 质量。高速精密机床的主轴作为核心功能部件，其性能的高低直接影响到高速精密加工 机床的整体发展水平。高速精密电主轴是一种基于轴承技术、精密制造与装配技术的高 度机电一体化的高科技产品。其特点在于，将电机的功能与机床主轴功能从结构上融为 一体，省去了复杂的中间传动环节，具有调速范围宽、转动惯量小、可快速起动和停车、 易于实现无级调速和精密控制等优点。随着现代制造业向高速度、高精度、高效率方向 的飞速发展，对机床主轴单元的性能要求越来越高，电主轴正逐步取代传统的皮带传动 式机械主轴，成为现代机床主轴的主流结构。目前，应用于高速精密电主轴的轴承主要 有磁悬浮轴承、空气轴承、滚动轴承和液体滑动轴承。其中，磁悬浮轴承转速高，磨损 小，但由于其控制系统复杂，造价高，其作为电主轴的实用性受到限制。空气轴承具有 转速高，磨损小，精度高的优点，但由于其刚度小，承载能力有限，只能用于微小切削 力加工的小功率主轴上。滚动轴承是目前电主轴的主要支撑结构，具有速度高、结构简 单、可批量生产、维修时可以整体更换等优点，但是存在两个固有的不足 一是由于滚 动轴承是在接触状态下高频率旋转工作，不可避免地存在摩擦磨损和疲劳磨损，使用寿 命较短，工作一段时间之后，必须拆开主轴进行维修，并且主轴的维修及装配工艺复杂， 对维修人员的水平要求很高，维修或更换主轴需要花费很多的时间和成本，对机床的生产作业效率造成不良影响；二是由于滚动轴承是依靠有限个滚动体的刚性接触提供承载力，在轴承内外滚道与滚珠接触到的地方应力很高，而没有接触到的地方应力较小，在 圆周方向上必然存在着变形不均匀的现象，因此采用滚动轴承作为支撑的电主轴不适用 于对加工精度和表面光洁度要求非常高的场合，如精密磨床、精密镗床等。液体滑动轴承由于承载能力强、润滑介质具有阻尼减振和"均化"误差的作用，因 此采用液体滑动轴承作为支撑的机床主轴刚性好、回转精度高，非常适合于作为精密机 床如精密磨床和精密镗床的主轴部件。目前工程上采用液体滑动轴承作为支撑的电主轴 常为电机后置式结构或电机直联式结构，即电机定转子位于前后轴承的后端，这种结构 存在以下弱点 一是结构尺寸大、轴承受力情况差、不利于机床结构紧凑化；二是重量 大，插补响应慢，轮廓形面加工精度难以保证；三是后置电机容易造成载荷偏载，偏载 负荷容易导致轴承温升升高，不利于提高速度和精度。如果采用电机内装式液体动静压 电主轴结构，则具有如下明显优点 一是重量减小约50%，当主轴头作为机床的移动部 件实行全数控插补运动中，系统响应速度很快，工件轮廓加工精度更高；二是结构尺寸 减小约50%，有利于机床头架和尾架的布置，由于可以很方便地避免加工过程中后置电 机与尾架或工件干涉，可提高机床的加工工件的尺寸范围，减小机床结构尺寸；三是轴 承受力状况明显改善，温升明显降低，转速和精度更高。但是，电机内装式电主轴在使用过程中存在前后滑动轴承泄漏的液体难以密封的问 题，如果泄漏的油或水等液体侵入电机定子和电机转子，容易导致腐蚀和绝缘损坏，縮 短电主轴的使用寿命，导致维修成本增高。现有一种密封结构，在主轴上开设环形槽， 在滑动轴承上开设与环形槽对应的挡液槽，这种结构要求滑动轴承要有足够的长度，不 便于滑动轴承的加工，精度难以保证；环形槽与挡液槽之间的空间小，不利于滑动轴承 泄液循环，泄液流量少，散热效果差。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种装配维修工 艺性好、结构合理、能够对滑动轴承端部泄漏的液体进行有效密封、避免泄露液体腐蚀 电机定转子的电主轴的滑动轴承密封结构。为解决上述技术问题，本技术采用下述技术方案。本技术的电主轴的滑动轴承密封结构，它包括电机转子装于中部、滑动轴承套 设于两端的主轴上所设甩液环和挡液环，主轴上设有环形沟槽，构成甩液环，该甩液环 位于滑动轴承和电机转子之间，挡液环套于甩液环外，并固定于滑动轴承的端面，该挡 液环的内孔为阶梯孔，阶梯孔的小孔段与主轴套接，大孔段则与甩液环之间形成挡液腔， 大孔段的下部设有排液口。所述挡液环的小孔段设有沟槽。与现有技术相比，本技术的优点在于主轴上设有由环形槽形成的甩液环和挡液环，从滑动轴承泄漏的液体沿主轴流动至甩液环，在离心力的作用下大部分液体被甩至挡液腔的内壁，再在重力的作用下流至排液口，经排液口排出；挡液环通过紧固件安装于滑动轴承上，两者分开制造，便于滑动轴承的加工；挡液环的大孔段与甩液环之间形成挡液腔，其空间大，有利于将甩液环甩到挡液环内壁的流体介质集中在一起，从下端的排液口排出，将热量带走，散热效果好；在挡液环与主轴相接的内孔上开有环形沟槽，可有效防止少量没有被甩液环甩掉的液体沿主轴流出挡液环，避免电机转子和电机定子受到污染。本技术对滑动轴承泄漏液体的密封性显著提高，从根本上保护了电机定子和电机转子，避免电机腐蚀和绝缘损坏，延长了电主轴的使用寿命。附图说明图1是本技术的结构示意图。 图中各标号表示I、 主轴 3、电机转子 5、挡液腔II、 甩液环 42、小孔段 44、沟槽具体实施方式如图1所示，本技术的电主轴的滑动轴承密封结构，包括电机转子3装于中部、 滑动轴承2套设于两端的主轴1上所设甩液环11和挡液环4，主轴1上设有环形沟槽， 构成甩液环11，该甩液环11位于滑动轴承2和电机转子3之间，挡液环4套于甩液环 11夕卜，并固定于滑动轴承2的端面，该挡液环4的内孔为阶梯孔，阶梯孔的小孔段42 与主轴l套接，大孔段43则与甩液环11之间形成挡液腔5，大孔段43的下部设有排液 口 41 ，挡液环4的小孔段42设有沟槽44。从位于主轴1两端的滑动轴承2泄漏的液体，沿主轴1流动至甩液环11，在离心力的 作用下大部分液体被甩到挡液腔5的内壁，再在重力的作用下流至排液口41，经排液口2、滑动轴承 4、挡液环 6、电机定子 41、排液口 43、大孔段41排出，可有效防止滑动轴承2泄漏的液体飞溅至装于主轴1中部的电机转子3和电机 定子6中，其中挡液环4通过紧固件安装于滑动轴承2上，挡液环4与滑动轴承2是分 开加工制造的，滑动轴承2的加工精度容易保证；挡液环4、滑动轴承2和主轴1围成一 挡液腔5，挡液腔5空间大，有利于将甩液环11甩到挡液环4内壁的流体介质集中在一 起，从下端的出口排出，将热量带走，散热效果好，在挡液环4与主轴1相接的内孔上 设有沟槽4，可有效防止少量没有被甩液环11甩掉的液体沿主轴1流出挡液环4，避免 电机转子3和电机定子6受到污染。实验证明，本技术对滑动轴承2泄漏液体的密 封性显著提高，从根本上保护了电机转子3和电机定子6，避免电机腐蚀和绝缘损坏，延 长了电机和主轴l的使用寿命。权利要求1、一种电主轴的滑动轴承密封结构，其特征在于它包括电机转子(3)装于中部、滑动轴承(2)套设于两端的主轴(1)上所设甩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电主轴的滑动轴承密封结构，其特征在于它包括电机转子（３）装于中部、滑动轴承（２）套设于两端的主轴（１）上所设甩液环（１１）和挡液环（４），主轴（１）上设有环形沟槽，构成甩液环（１１），该甩液环（１１）位于滑动轴承（２）和电机转子（３）之间，挡液环（４）套于甩液环（１１）外，并固定于滑动轴承（２）的端面，该挡液环（４）的内孔为阶梯孔，阶梯孔的小孔段（４２）与主轴（１）套接，大孔段（４３）则与甩液环（１１）之间形成挡液腔（５），大孔段（４３）下部设有排液口（４１）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：熊万里，邓新春，
申请(专利权)人：熊万里，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]