阅读说明：本技术 动密封式主轴箱 (Dynamic sealed spindle box ) 是由 汪洋 刘辉 汪传宏 王小玲 饶贝宁 于 2019-11-27 设计创作，主要内容包括：本发明涉及主轴箱技术领域,具体公开了一种动密封式主轴箱,包括箱体和密封单元,密封单元包括第一圆环、第二圆环和第三圆环,第一圆环固装在箱体的侧壁上,第一圆环和箱体侧壁之间夹紧有内橡胶垫圈,第二圆环、第三圆环均与主轴过盈配合,第一圆环开设有环形滑槽,第二圆环设有环形滑轨,第三圆环与第一圆环、第二圆环贴合,第一圆环的侧壁开设有环形咬合槽,第三圆环的侧壁设有环形咬合部,第三圆环内部开设有排水通道和倾斜设置且连通的第一、第二气道,排水通道与第一气道连通。本方案利用主轴转动时产生的离心力将气道内的冷却水和水雾凝结成的水珠经排水通道甩出,避免液体进入箱体内,延长主轴箱的使用寿命。(The invention relates to the technical field of spindle boxes, and particularly discloses a dynamic seal type spindle box which comprises a box body and a seal unit, wherein the seal unit comprises a first circular ring, a second circular ring and a third circular ring, the first circular ring is fixedly arranged on the side wall of the box body, an inner rubber gasket is clamped between the first circular ring and the side wall of the box body, the second circular ring and the third circular ring are in interference fit with a spindle, an annular sliding groove is formed in the first circular ring, an annular sliding rail is arranged on the second circular ring, the third circular ring is attached to the first circular ring and the second circular ring, an annular meshing groove is formed in the side wall of the first circular ring, an annular meshing part is formed in the side wall of the third circular ring, a drainage channel and a first air passage and a second air passage which are obliquely arranged and communicated are formed in the inner part of the third circular ring, and the drainage channel is communicated with. The centrifugal force that this scheme produced when utilizing the main shaft to rotate throws away the cooling water in the air flue and the drop of water that the water smoke condenses into through drainage channel, avoids in the liquid gets into the box, prolongs the life of headstock.)

动密封式主轴箱

技术领域

本发明涉及主轴箱技术领域，具体公开了一种动密封式主轴箱。

背景技术

主轴箱一般包括箱体、贯穿箱体的主轴、轴承组件、制动单元和润滑单元等，主轴通过轴承组件与箱体的侧壁连接。主轴的一端与动力源连接，主轴的另一端设有夹具安装部，待加工的零部件通过夹具固定在主轴的该端，从而进行零部件的加工。由于加工过程中，高速旋转的刀具与零部件摩擦产热，因此通常会对加工部位浇灌冷却水以达到降温的目的，过程中容易产生水雾，于是，冷却水和水雾容易进入该侧主轴箱侧壁上的轴承组件，导致轴承组件受损，缩短了轴承组件的使用寿命。

发明内容

本发明意在提供一种动密封式主轴箱，以解决冷却水和水雾容易进入轴承组件导致轴承组件受损的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：动密封式主轴箱，包括箱体，箱体贯穿有主轴，主轴与箱体之间通过轴承组件连接，所述箱体的两侧设有密封单元，密封单元包括第一圆环、第二圆环和第三圆环，所述第一圆环穿过主轴后固定安装在箱体的侧壁上，第一圆环和箱体侧壁之间夹紧有内橡胶垫圈，内橡胶垫圈的端部与轴承组件的端面相抵；所述第二圆环、第三圆环均与主轴过盈配合，第二圆环位于第一圆环的环内，第一圆环靠近第二圆环的圆周壁开设有若干环形滑槽，第二圆环靠近第一圆环的圆周壁设有若干与环形滑槽间隙配合的环形滑轨，环形滑轨与环形滑槽的间隙值为零；所述第三圆环与第一圆环、第二圆环贴合，第一圆环的侧壁开设有若干环形咬合槽，第三圆环的侧壁设有若干与环形咬合槽相配合的环形咬合部，环形咬合槽与环形咬合部的间隙值为零；第三圆环的内部开设有排水通道、倾斜设置的第一气道和第二气道，第一气道贯穿第三圆环，第一气道的一端与环形咬合部衔接，第一气道靠近轴承组件的一端距主轴的距离大于第一气道远离轴承组件的一端距主轴的距离；所述排水通道与第一气道连通，第二气道与第一气道的倾斜方向相反，第二气道的一端与环形咬合部衔接，第二气道的另一端与第一气道接通。

本基础方案的工作原理及有益效果在于：本基础方案中，通过外橡胶垫圈和内橡胶垫圈的密封，使得冷却水和水雾能够进入轴承组件的通道转移至第一圆环和第三圆环的连接处，以及第一圆环和第二圆环的连接处。但由于，环形咬合槽和环形咬合部形成一级密封结构，即第一圆环和第三圆环之间形成了一级密封结构，再加上环形滑槽和环形滑轨形成二级密封结构，即第一圆环和第二圆环之间形成了二级密封结构，冷却水和水雾进入轴承组件内的难度大。不仅如此，第三圆环上倾斜设置的第一气道能够将进入一级密封结构内的冷却水引导至第一气道内，在离心力作用下通过排水通道排出；并且，即使冷却水和水雾进入了一级密封结构，在进入二级密封结构前，在离心力作用下，冷却水和水雾将会被甩入第二气道内，经排水通道排出。因此，本基础方案大幅度增加冷却水和水雾进入轴承组件的难度，即有效避免冷却水和水雾进入轴承组件内，延长轴承组件的使用寿命。

可选地，所述密封单元还包括第四圆环，第四圆环与所述主轴过盈配合，第四圆环位于箱体的内部；第四圆环的圆周壁上固定连接有弹性密封环，弹性密封环与箱体的侧壁相抵。

通过第四圆环和弹性密封环密封轴承组件远离第一圆环的一侧，提高对轴承组件的密封程度。

可选地，所述弹性密封环的圆周壁上一体成型有若干密封凸环，箱体的侧壁上开设有若干与密封凸环配合的环槽。

密封凸环和环槽形成弯曲的内密封结构，提高密封效果。

可选地，所述弹性密封环的内部开设有空腔。

在弹性密封环的内部开设空腔以提高弹性密封环的变形能力，以便更好地使用。

可选地，所述密封单元还包括内密封块，内密封块为一体成型的梯形柱和圆柱，内密封块与所述主轴过盈配合，内密封块于箱体的内部；所述箱体的侧壁与内密封块的外周壁间隙配合，且箱体的侧壁与内密封块的间隙值为零。

箱体的侧壁与内密封块间隙配合形成异形的内密封结构，实现对轴承组件远离第一圆环的一侧的密封，提高对轴承组件的密封程度。

可选地，所述箱体的侧壁开设有流道，流道的顶端与内密封块衔接，流道的底端贯穿箱体的侧壁，流道的内壁粘贴有纤维干燥剂片。

由于内密封块与主轴过盈配合，因此内密封块转动，于是，水雾进入内密封结构后在离心力作用和重力作用下甩入流道内，流道内的纤维干燥剂片吸收水雾，保持内密封结构的干燥性，避免水雾进入轴承组件内。

可选地，所述第一圆环通过螺钉固定安装在箱体的外侧壁上。

方便拆卸第一圆环而更换内橡胶垫片。

可选地，所述内橡胶垫圈的外侧设有外橡胶垫圈，螺钉位于外橡胶垫圈与内橡胶垫圈之间。

设置外橡胶垫片和内橡胶垫片，实行双重防水功能，进一步避免冷却水和水雾进入轴承组件内。

可选地，所述外橡胶垫圈与内橡胶垫圈之间设有橡胶条，橡胶条连接内橡胶垫圈和外橡胶垫圈。

内橡胶垫片和外橡胶垫片连接时，方便工人一次性取放两者，操作方便。

可选地，所述外橡胶垫圈与内橡胶垫圈之间设有干燥剂包，干燥剂包内装有纤维干燥剂。

干燥剂包内的纤维干燥剂能够吸湿，使得外橡胶垫片和内橡胶垫片之间的气体保持干燥，为避免冷却水和水雾进入轴承组件再加上一层保护层。

附图说明

图1为本发明动密封式主轴箱实施例一的结构示意图；

图2为箱体的纵向剖视图；

图3为图2中A部分的放大示意图；

图4为本发明动密封式主轴箱实施例二中箱体的纵向剖视图；

图5为图4中B部分的放大示意图；

图6为本发明动密封式主轴箱实施例三中箱体的纵向剖视图；

图7为图6中C部分的放大示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：箱体1、主轴2、轴承组件3、第一圆环4、第二圆环5、第三圆环6、螺钉7、外橡胶垫圈8、内橡胶垫圈9、干燥剂包10、环形滑轨11、环形咬合部12、一级密封结构13、二级密封结构14、排水通道15、第一气道16、第二气道17、第四圆环18、弹性密封环19、密封凸环20、空腔21、内密封结构22、内密封块23、流道24、纤维干燥剂片25。

实施例一

本实施例基本如图1和图2所示：动密封式主轴箱，包括箱体1，箱体1贯穿有主轴2，主轴2与箱体1之间通过轴承组件3连接。箱体1的两侧设有密封单元，密封单元包括第一圆环4、第二圆环5和第三圆环6，第一圆环4穿过主轴2后通过螺钉7固定安装在箱体1的侧壁上。结合图3所示，第一圆环4和箱体1侧壁之间夹紧有外橡胶垫圈8和内橡胶垫圈9，内橡胶垫圈9的端部与轴承组件3的端面相抵。外橡胶垫圈8和内橡胶垫圈9之间设有橡胶条，橡胶条连接内橡胶垫片和外橡胶垫片，橡胶条的厚度小于内橡胶垫片。外橡胶垫圈8与内橡胶垫圈9之间设有干燥剂包10，干燥剂包10内装有纤维干燥剂，纤维干燥剂吸湿，以使得内橡胶垫圈9和外橡胶垫圈8之间的气体保持干燥。

第二圆环5、第三圆环6均与主轴2过盈配合，第二圆环5位于第一圆环4的环内，第一圆环4靠近第二圆环5的圆周壁开设有三个环形滑槽，第二圆环5靠近第一圆环4的圆周壁一体成型有三个与环形滑槽间隙配合的环形滑轨11，环形滑轨11与环形滑槽的间隙值为零。

第三圆环6与第一圆环4、第二圆环5贴合，第一圆环4的侧壁开设有两个环形咬合槽，第三圆环6的侧壁一体成型有两个与环形咬合槽相配合的环形咬合部12，环形咬合槽与环形咬合部12的间隙值为零。

第三圆环6的内部开设有排水通道15、倾斜设置的第一气道16和第二气道17，第一气道16的数量为两个，第一气道16贯穿第三圆环6，第一气道16靠近第一圆环4的一端与环形咬合部12衔接，第一气道16靠近轴承组件3的一端距主轴2的距离大于第一气道16远离轴承组件3的一端距主轴2的距离。排水通道15与第一气道16连通，第二气道17与第一气道16的倾斜方向相反，第二气道17靠近第一圆环4的一端与环形咬合部12衔接，第二气道17的另一端与第一气道16接通。

本实施例中，通过外橡胶垫圈8和内橡胶垫圈9的密封，使得冷却水和水雾能够进入轴承组件3的通道转移至第一圆环4和第三圆环6的连接处，以及第一圆环4和第二圆环5的连接处。但由于，环形咬合槽和环形咬合部12形成一级密封结构13，即第一圆环4和第三圆环6之间形成了一级密封结构13，再加上环形滑槽和环形滑轨11形成二级密封结构14，即第一圆环4和第二圆环5之间形成了二级密封结构14，冷却水和水雾进入轴承组件3内的难度大。

不仅如此，当冷却水和水雾进入一级密封结构13时，第三圆环6上倾斜设置的第一气道16能够将进入一级密封结构13内的冷却水和水雾引导至第一气道16内，并且，由于第三圆环6与主轴2过盈配合，因此，第三圆环6跟随主轴2转动，而且第一气道16与排水通道15连通，于是，在离心力作用下，冷却水和水雾凝结成的水珠通过排水通道15排出。

并且，即使冷却水和水雾进入了一级密封结构13，来到第二圆环5和第三圆环6的贴合处，在冷却水和水雾进入二级密封结构14前，在离心力作用下，冷却水和水雾将会被甩入第二气道17内，从而进入第一气道16，随后水雾凝结成水珠，与冷却水一起在离心力作用和重力作用下，经排水通道15排出。

再退一步，即使冷却水和水雾逃过离心力作用，开始进入二级密封结构14，但由于二级密封结构14弯弯绕绕，冷却水和水雾进入轴承组件3的过程也十分困难，不能轻易进入轴承组件3处，不易造成轴承组件3损坏。

综上所述，箱体1外界的冷却水和水雾难以进入轴承组件3，即有效避免了外界冷却水和水雾进入轴承组件3内，延长了轴承组件3的使用寿命。

实施例二

本实施例与实施例一的不同之处在于：如图4和图5所示，密封单元还包括第四圆环18，第四圆环18与主轴2过盈配合，第四圆环18位于箱体1的内部。第四圆环18的圆周壁上固定连接有弹性密封环19，弹性密封环19的圆周壁上一体成型有三个密封凸环20，箱体1的侧壁上开设有三个与密封凸环20配合的环槽。弹性密封环19的内部开设有空腔21，以提高弹性密封环19的形变能力，更加方便使用。

本实施例中，通过第四圆环18和弹性密封环19，实现对密封轴承组件3远离第一圆环4的一侧的密封，并且，由于密封凸环20和环槽形成弯曲的内密封结构22，即使有水雾通过箱体1其他部位进入了箱体1的内部，水雾也难以通过内密封结构22进入轴承组件3内，进一步加强对轴承组件3的密封效果，延长轴承组件3的使用寿命。

实施例三

本实施例与实施例一的不同之处在于：如图6和图7所示，密封单元还包括内密封块23，内密封块23为一体成型的梯形柱和圆柱，内密封块23与主轴2过盈配合，内密封块23于箱体1的内部。箱体1的侧壁与内密封块23的外周壁间隙配合，且箱体1的侧壁与内密封块23的间隙值为零。箱体1的侧壁开设有流道24，流道24的顶端与内密封块23衔接，流道24的底端贯穿箱体1的侧壁，流道24的内壁粘贴有纤维干燥剂片25。

本实施例中，箱体1的侧壁与内密封块23间隙配合形成异形的内密封结构22，并且，由于内密封块23与主轴2过盈配合，因此，内密封块23随主轴2一起转动，进入内密封结构22的水雾在离心力作用下和重力作用下被甩入流道24内，流道24内的纤维干燥剂片25吸收水雾，避免水雾进入轴承组件3内。因此，即使有水雾通过箱体1其他部位进入了箱体1的内部，水雾也难以进入轴承组件3内，进一步加强对轴承组件3的密封效果，延长轴承组件3的使用寿命。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和本发明的实用性。