一种高速主轴用气密封结构制造技术

本发明专利技术公开了一种高速主轴用气密封结构，涉及一种密封结构，包括通过销钉紧固连接的第一端盖和第二端盖；还包括依次套设在第一端盖内侧的油膜密封圈、支撑套、干气密封组件和吹扫密封圈；第一端盖的内圈开设有分别与油膜密封圈、干气密封组件和吹扫密封圈对应的第一环形气槽、第二环形气槽和第三环形气槽；第一端盖上开设有分别与第一环形气槽、第二环形气槽和第三环形气槽连通的主气孔；第二端盖将吹扫密封圈、干气密封组件、支撑套和油膜密封圈压紧在第一端盖的内侧。本发明专利技术提供的高速主轴用气密封结构采用油膜密封、干气密封和吹扫密封三级密封结构实现对主轴的密封处理，保证整体密封的可靠有效。密封的可靠有效。密封的可靠有效。

【技术实现步骤摘要】
一种高速主轴用气密封结构


[0001]本专利技术涉及一种密封结构，更具体的说是涉及一种高速主轴用气密封结构。

技术介绍

[0002]主轴是机床上带动工件或刀具旋转的轴，在机床中主要用于支撑传动零件，并传递旋转运动及扭矩。主轴的运动精度、刚度是保证机床加工质量和切削效率的重要因素。然而在机床的加工过程中，飘浮的微小水滴及金属颗粒可能会通过机床外部进入主轴，经过长时间积累可能会使轴芯生锈或者磨损，从而影响主轴的正常使用，降低加工精度和切削效率。现有的轴芯在运转过程中，不能与除轴承外的零部件有直接接触，且普通的密封结构难以满足实际生产需求，微小水滴、切削后的金属碎屑甚至灰尘可能从主轴鼻端进入主轴内部，从而影响主轴的正常使用。
[0003]为了解决上述问题，现有专利申请技术201711486608.X中公开了一种主轴气密封结构，第三通孔的中轴线延长线与轴芯相交并且形成交点，因此各第三通孔的中轴线延长线与各交点的切线形成夹角，同时由于密封圈和轴芯之间有间隙，外界气源通过密封圈上的各第三通孔进入间隙并且形成气流，能够对轴芯进行吹尘，以避免水滴和金属碎屑进入主轴内部。
[0004]但是上述技术方案公开的气密封结构只是利用气流吹扫功能实现对杂质的清理，对于高速旋转的主轴来说，其密封效果仍然有待提升。
[0005]因此，如何提供一种密封效果更稳定可靠的高速主轴用气密封结构，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供了一种高速主轴用气密封结构，旨在解决上述技术问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种高速主轴用气密封结构，包括通过销钉紧固连接的第一端盖和第二端盖；还包括依次套设在所述第一端盖内侧的油膜密封圈、支撑套、干气密封组件和吹扫密封圈；
[0009]所述第一端盖的内圈开设有分别与所述油膜密封圈、所述干气密封组件和所述吹扫密封圈对应的第一环形气槽、第二环形气槽和第三环形气槽；所述第一端盖上开设有分别与所述第一环形气槽、所述第二环形气槽和所述第三环形气槽连通的主气孔；
[0010]所述第二端盖将所述吹扫密封圈、所述干气密封组件、所述支撑套和所述油膜密封圈压紧在所述第一端盖的内侧。
[0011]通过上述技术方案，本专利技术提供的高速主轴用气密封结构采用油膜密封、干气密封和吹扫密封三级密封结构实现对主轴的密封处理，吹扫密封为了对进入内部的杂质进行吹扫处理，干气密封形成气膜结构，并从吹扫密封处流出，一方面提高吹扫效果，另一方面形成气膜结构，防止杂质进入，油膜密封作为终极密封，保证整体密封的可靠有效。
[0012]优选的，在上述一种高速主轴用气密封结构中，所述油膜密封圈包括套设在所述
第一端盖内圈的硬质支撑圈，和固定在所述硬质支撑圈内侧的橡胶密封圈，所述硬质支撑圈的厚度与所述支撑套的厚度大致相同。硬质支撑圈的结构设置使得油膜密封圈能够在第一端盖的阶梯面和支撑套形成的间隙内运动，可以在高压气体的作用下进行动作，更好的与主轴配合，进行密封。
[0013]优选的，在上述一种高速主轴用气密封结构中，所述橡胶密封圈的底沿具有向内侧倾斜延伸的密封唇。密封唇为橡胶类柔性材质，可以在硬质支撑圈的动作下进行变形，以实现更好的配合密封效果。
[0014]优选的，在上述一种高速主轴用气密封结构中，所述干气密封组件包括支撑环座、弹簧、静环和动环；所述支撑环座内圈具有径向向内凸出的环形圈架；所述弹簧的数量为多个，且分别固定在所述环形圈架的顶面和底面；所述静环的数量为两个，两个所述静环分别固定在两组所述弹簧的两端；所述动环的数量为两个，两个所述动环分别转动布置在所述支撑环座的两端，两个所述动环分别与两个所述静环贴合。干气密封组件中的动环与主轴固定，可以在主轴旋转过程中，以及高压气体的作用下，使得动环和静环之间形成间隙，压缩弹簧，形成干气密封空间。
[0015]优选的，在上述一种高速主轴用气密封结构中，所述支撑环座两端面靠近其内圈开设有多个通气槽，所述支撑环座开设有连通所述通气槽和所述第二环形气槽的气体通道。通气槽和气体通道的设计使得高压气体能够进入动环和静环之间。
[0016]优选的，在上述一种高速主轴用气密封结构中，所述支撑环座两端面靠近其外圈嵌设有多个滚动钢珠，所述动环开设有与所述滚动钢珠配合的环形滑槽，所述动环开设有多个环绕布置的螺旋槽道。滚动钢珠和环形滑槽的配合使得动环和静环之间形成稳定的转动配合，稳定性更强。
[0017]优选的，在上述一种高速主轴用气密封结构中，两个所述动环与所述支撑套和所述吹扫密封圈的贴合面之间具有润滑油膜。润滑油膜的填充防止摩擦损耗，本专利技术中转动位置均可设置润滑油膜，在第一端盖上开设相应的进油孔道，此处并不是本专利技术的重点，在此不再赘述。
[0018]优选的，在上述一种高速主轴用气密封结构中，所述吹扫密封圈的内圈形成有梯形凹槽，所述梯形凹槽内开设有多个贯通其外侧壁的吹扫气孔，多个所述吹扫气孔螺旋开设布置。通过螺旋进风能够进一步提高对杂质的清扫能力。
[0019]优选的，在上述一种高速主轴用气密封结构中，所述第一环形气槽、所述第二环形气槽和所述第三环形气槽分别通过第一支气道、第二支气道和第三支气道与所述主气孔连通。第一支气道、第二支气道和第三支气道的设置能够保证气体流动的通畅。
[0020]优选的，在上述一种高速主轴用气密封结构中，所述第一支气道、所述第三支气道和所述第二支气道的内径逐渐增大。通过设置不同的内径气道，满足不同的气压需求。
[0021]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种高速主轴用气密封结构，具有以下有益效果：
[0022]1、本专利技术提供的高速主轴用气密封结构采用油膜密封、干气密封和吹扫密封三级密封结构实现对主轴的密封处理，保证整体密封的可靠有效。
[0023]2、本专利技术的吹扫密封为了对进入内部的杂质进行吹扫处理，干气密封形成气膜结构，并从吹扫密封处流出，一方面提高吹扫效果，另一方面形成气膜结构，防止杂质进入，油
膜密封作为终极密封，逐级作用，分工明确，效果稳定。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术提供的高速主轴用气密封结构的剖视图；
[0026]图2为本专利技术提供的第一端盖的剖视图；
[0027]图3为本专利技术提供的油膜密封圈的剖视图；
[0028]图4为本专利技术提供的干气密封组件的剖视图；
[0029]图5为本专利技术提供的图4中局部A的放大图；
[0030]图6为本专利技术提供的动环的主视图；
[0031]图7为本专利技术提供的图6中局部B的放大图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速主轴用气密封结构，包括通过销钉(3)紧固连接的第一端盖(1)和第二端盖(2)；其特征在于，还包括依次套设在所述第一端盖(1)内侧的油膜密封圈(4)、支撑套(5)、干气密封组件(6)和吹扫密封圈(7)；所述第一端盖(1)的内圈开设有分别与所述油膜密封圈(4)、所述干气密封组件(6)和所述吹扫密封圈(7)对应的第一环形气槽(11)、第二环形气槽(12)和第三环形气槽(13)；所述第一端盖(1)上开设有分别与所述第一环形气槽(11)、所述第二环形气槽(12)和所述第三环形气槽(13)连通的主气孔(14)；所述第二端盖(2)将所述吹扫密封圈(7)、所述干气密封组件(6)、所述支撑套(5)和所述油膜密封圈(4)压紧在所述第一端盖(1)的内侧。2.根据权利要求1所述的一种高速主轴用气密封结构，其特征在于，所述油膜密封圈(4)包括套设在所述第一端盖(1)内圈的硬质支撑圈(51)，和固定在所述硬质支撑圈(51)内侧的橡胶密封圈(52)，所述硬质支撑圈(51)的厚度与所述支撑套(5)的厚度大致相同。3.根据权利要求2所述的一种高速主轴用气密封结构，其特征在于，所述橡胶密封圈(52)的底沿具有向内侧倾斜延伸的密封唇(53)。4.根据权利要求1所述的一种高速主轴用气密封结构，其特征在于，所述干气密封组件(6)包括支撑环座(61)、弹簧(62)、静环(63)和动环(64)；所述支撑环座(61)内圈具有径向向内凸出的环形圈架(611)；所述弹簧(62)的数量为多个，且分别固定在所述环形圈架(611)的顶面和底面；所述静环(63)的数量为两个，两个所述静环(63)分别固定在两组所述弹簧(62)的两端；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴玉红，任慧玲，郝小琴，侯亚茹，张世珍，刘贺强，孙凡，任国喜，苗松，宋国伟，
申请(专利权)人：北京工研精机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：