一种车床主轴密封的新结构

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高速旋转的机床主轴,主轴前后端部分伸出主轴箱,主轴轴径与箱体孔之间存在着间隙。为防止箱内油液的渗出及箱外含有粉尘的空气进入,许多机床采用径向或端面迷宫式密封。这种密封形式具有结构简单、工艺性好等优点。目前在各种型号的卧式车床、铣床、钻床上得到广泛的应用。在进行数控车床的主轴设计时,优先采用这种结构。但在使用机床中发现,由于主轴箱的温升和冷却,使箱体内的空气体积发生膨胀或收缩。在迷宫式密封的间隙中产生了空气流动的现象,因而使周围空气中的粉尘,如切屑微粒等杂物进入主轴轴承和主轴箱,致使主轴轴承和箱内其它零件发生严重磨损,进而导致主轴回转精度降低,影响了机床的加工性能。
我公司研制了一种被称为空气隔离气密封的结构,经使用检验后证明,该结构具有结构简单、工艺性好的优点,同时较好地克服了迷宫式密封存在的缺点。在一汽大众的年产30万辆轿车的齿轮、轴的加工项目招标中,我公司的机床凭借这种气密封结构一举中标,为机床产品赢得了市场。
空气隔离气密封原理,即在迷宫式密封的基础上,加大箱体内的空气压力,使密封区间隙中的空气始终保持由箱体内向箱体外流动。这样不仅阻止了粉尘等杂物进入箱内,而且也吹走了间隙中残留的污物,保持了箱内的清洁,如图1所示。
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) n8 m. i, V  t$ ?' I1,7.向外气环 2,9.向内气环 3,5.轴承 4.机床主轴 6.前内隔环 8.鼻端罩 10.外压环 11.后轴承压环
图1 CL-20高速全功能数控车床主轴空气隔离气密封