專利名稱：一種氣隙密封導(dǎo)線輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在惡劣環(huán)境下工作的導(dǎo)線輪軸承的氣路密封機(jī)構(gòu)，屬于機(jī)械 設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域的旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
導(dǎo)線輪常用在金屬產(chǎn)品和非金屬制品的線切割設(shè)備上，而非金屬材料的線 切割設(shè)備對(duì)導(dǎo)線輪的平穩(wěn)性運(yùn)轉(zhuǎn)要求相當(dāng)?shù)母撸虼嗽趯?dǎo)線輪裝配前要在潔凈 的煤油里認(rèn)真清洗所屬的每一個(gè)零件，待軸承和軸承座晾干后，將其表面分別 涂上低溫潤滑脂，在裝配過程中要保證導(dǎo)線輪體運(yùn)轉(zhuǎn)的靈活自如，沒有任何的 卡阻和周期性松緊。這樣才能保證導(dǎo)線輪和軸承的平穩(wěn)運(yùn)行，也是保證加工精 度的前提。切割的工作原理是靠切割鋼琴線不斷的往復(fù)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)切削液中的油 性砂粒將水晶、石英、單晶硅、超高分子樹脂等硬、脆性材料切割分解成片狀， 切割精度高，工作環(huán)境惡劣，導(dǎo)致其軸承很快磨損，隨之而來的是輪體的磨損 也加劇了，會(huì)出現(xiàn)的表象有1)軸承連同導(dǎo)線輪體有卡滯，轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活；2) 整個(gè)導(dǎo)線輪有偏擺晃動(dòng)；結(jié)果是產(chǎn)品的精度在短時(shí)間內(nèi)會(huì)迅速地減低。
密封系統(tǒng)主要分為旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封、往復(fù)動(dòng)密封和靜密封。線切割機(jī)導(dǎo)線輪的 密封是密封分類中的非接觸式旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封。
目前業(yè)內(nèi)相關(guān)此類情形的密封是僅靠一個(gè)離心作用來完成的，如圖3所示， 使得軸承的使用壽命只有200小時(shí)，而直接套裝在軸承外的聚氨酯導(dǎo)線輪體的 更換時(shí)間只能定在50 100小時(shí)，而且在拆換線輪體時(shí)， 一些切削液也容易混 進(jìn)軸承加速軸承的磨損，形成惡性循環(huán)，斷線的情況經(jīng)常發(fā)生。不僅使工作的連貫性得不到保障，頻繁的更換也會(huì)讓作業(yè)員耗時(shí)費(fèi)力，備件的消耗大得驚人， 更主要的是產(chǎn)品的質(zhì)量也跟著受到很大的影響。因此切割機(jī)導(dǎo)線輪的密封設(shè)計(jì) 將是業(yè)內(nèi)目前急需解決的問題。 發(fā)明內(nèi)容為了克服上述導(dǎo)線輪存在的不足，本發(fā)明提供了一種氣隙密封導(dǎo)線輪。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一種氣隙密封導(dǎo)線輪，具有 由線輪芯軸、線輪裙套、軸承、線輪體及軸承蓋板組成的線輪總成，在線輪芯 軸的軸心設(shè)置有芯軸孔，線輪芯軸套裝在線輪裙套內(nèi)，線輪芯軸的端部伸出線 輪裙套與線輪體通過軸承相連接，在線輪芯軸的芯軸孔內(nèi)套裝有線輪安裝座， 在線輪安裝座上設(shè)置有進(jìn)氣接頭，在進(jìn)氣接頭的軸心設(shè)置有進(jìn)氣口，在線輪安 裝座的軸心設(shè)置有氣路通道，在線輪芯軸的芯軸孔的底部設(shè)置有出氣口，出氣 口連通線輪芯軸與線輪裙套之間形成的圓弧氣隙，進(jìn)氣口、氣路通道、出氣口 和圓弧氣隙形成風(fēng)冪氣路。這樣，有一定壓力的壓縮空氣立即在圓弧氣隙處形 成一道風(fēng)冪，由于軸承室那端是封閉的，風(fēng)冪氣流只能沿另一個(gè)方向阻擋切削 液的進(jìn)入，起到對(duì)軸承的密封作用。為了保證氣流從風(fēng)冪氣路出氣，確保導(dǎo)線輪的密封性能，進(jìn)一步地所述 軸承蓋板外包于軸承的外側(cè)與線輪裙套之間通過蓋板固定螺絲固定密封貼合， 使在軸承蓋板內(nèi)部形成僅可從風(fēng)冪氣路出氣的半密封空間。通常結(jié)構(gòu)為軸承蓋 板、導(dǎo)線輪體和線輪裙套三者間通過固定螺絲連接在一起，這樣一方面在導(dǎo)線 輪體工作過程中會(huì)產(chǎn)生晃動(dòng)，另外一方面，由于導(dǎo)線輪體的晃動(dòng)，影響連接面 之間的氣密性。為了加強(qiáng)軸承蓋板與線輪裙套之間的密封性能，進(jìn)一步地在軸承蓋板與線輪裙套的貼合面設(shè)置有密封圈。為了提高風(fēng)冪密封性能，進(jìn)一步地所述線輪芯軸與線輪裙套之間形成圓 弧氣隙處設(shè)置有氣密臺(tái)階，使氣流在氣密臺(tái)階處受到一定的通過阻力，氣流在 由氣密臺(tái)階處向外散溢時(shí)具有一定的氣壓以阻止外部的切削液進(jìn)入到軸承蓋板 內(nèi)部。為了便于線輪芯軸與線輪裙套的安裝，同時(shí)盡量減小兩者之間產(chǎn)生的摩擦， 確保線輪體轉(zhuǎn)動(dòng)的平穩(wěn)性，再進(jìn)一步地在與線輪芯軸結(jié)合處的線輪裙套開口 為擴(kuò)張口，這種結(jié)構(gòu)也更便于風(fēng)冪密封的形成。為了保證線輪體安裝后的穩(wěn)定性，再一步地所述線輪體套裝在軸承蓋板 外圓面上，在線輪體的外側(cè)設(shè)置有壓板，通過線輪體固定螺絲將線輪體固定在 壓板與軸承蓋板之間。為了提高工作過程中軸承的傳動(dòng)的平穩(wěn)性，同是提高軸承的耐磨性，更進(jìn) 一步地所述軸承為雙軸承結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在1) 本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，加工工藝簡(jiǎn)單，并不需要改變?cè)瓉淼陌惭b空間和尺寸， 只需要借助機(jī)器上的氣源而己。2) 本發(fā)明制造成本低，產(chǎn)品合格率高。3) 本發(fā)明的本體構(gòu)件采用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、鋁合金、陶瓷線輪本體加工組 合而成，使用可靠。4) 本發(fā)明的單個(gè)成本會(huì)比原來有所增加，但使用壽命卻比之延長了6倍， 使軸承和線輪體的更換成本大大減低，而無形的產(chǎn)品質(zhì)量提升、人力資源節(jié)約、 工作產(chǎn)能增加則是本發(fā)明的最大亮點(diǎn)。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。 圖l:本發(fā)明氣隙密封線輪結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2:氣流在線輪裙套內(nèi)的流動(dòng)示意圖。 圖3:通常的導(dǎo)線輪結(jié)構(gòu)示意圖。圖中l(wèi).線輪芯軸 2.線輪裙套 3.軸承4.線輪體 5.軸承蓋板6.芯軸孔 7.線輪安裝座8.進(jìn)氣接頭9.進(jìn)氣口 IO.氣路通道 11.出氣口 12.圓弧 氣隙13.蓋板固定螺絲14.密封圈15.氣密臺(tái)階16.壓板17.線輪體固定螺絲具體實(shí)施方式
如圖l所示的一種氣隙密封導(dǎo)線輪，具有由線輪芯軸l、線輪裙套2、軸承 3、線輪體4及軸承蓋板5組成的線輪總成，在線輪芯軸1的軸心設(shè)置有芯軸孔 6，線輪芯軸1套裝在線輪裙套2內(nèi)，線輪芯軸l的端部伸出線輪裙套2與線輪 體4通過軸承3相連接，軸承3為雙軸承結(jié)構(gòu)以提高其耐磨性和運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。 軸承蓋板5外包于軸承3的外側(cè)與線輪裙套2之間通過蓋板固定螺13固定密封 貼合，在貼合面設(shè)置有密封圈14。所述線輪體4套裝在軸承蓋板5外圓面上， 在線輪體4的外側(cè)設(shè)置有壓板16，通過線輪體固定螺絲17將線輪體4固定在壓 板16與軸承蓋板5之間。在線輪芯軸1的芯軸孔6內(nèi)套裝有線輪安裝座7，在線輪安裝座7上設(shè)置有 進(jìn)氣接頭8，在進(jìn)氣接頭8的軸心設(shè)置有進(jìn)氣口9，在線輪安裝座7的軸心設(shè)置 有氣路通道10，在線輪芯軸1的芯軸孔6的底部設(shè)置有出氣口 11，出氣口 11 連通線輪芯軸1與線輪裙套2之間形成的圓弧氣隙12，進(jìn)氣口 9、氣路通道10、 出氣口 11和圓弧氣隙12形成風(fēng)冪氣路?？諝庥蛇M(jìn)氣口 9壓入，通過氣路通道lO進(jìn)入到出氣口ll，由于軸承蓋板5與線輪裙套2密封連接，所以氣流只能通過圓弧氣隙12向外釋放，在離心力作用下，氣流沿線輪裙套2內(nèi)壁周向排出， 阻擋切削液進(jìn)入，如圖2所示。為了更好地提高密封性能，所述線輪芯軸1與線輪裙套2之間形成圓弧氣 隙12處設(shè)置有氣密臺(tái)階15，在與線輪芯軸1結(jié)合處的線輪裙套2開口為擴(kuò)張口 。權(quán)利要求
1.一種氣隙密封導(dǎo)線輪，具有由線輪芯軸(1)、線輪裙套(2)、軸承(3)、線輪體(4)及軸承蓋板(5)組成的線輪總成，在線輪芯軸(1)的軸心設(shè)置有芯軸孔(6)，線輪芯軸(1)套裝在線輪裙套(2)內(nèi)，線輪芯軸(1)的端部伸出線輪裙套(2)與線輪體(4)通過軸承(3)相連接，其特征是在線輪芯軸(1)的芯軸孔(6)內(nèi)套裝有線輪安裝座(7)，在線輪安裝座(7)上設(shè)置有進(jìn)氣接頭(8)，在進(jìn)氣接頭(8)的軸心設(shè)置有進(jìn)氣口(9)，在線輪安裝座(7)的軸心設(shè)置有氣路通道(10)，在線輪芯軸(1)的芯軸孔(6)的底部設(shè)置有出氣口(11)，出氣口(11)連通線輪芯軸(1)與線輪裙套(2)之間形成的圓弧氣隙(12)，進(jìn)氣口(9)、氣路通道(10)、出氣口(11)和圓弧氣隙(12)形成風(fēng)冪氣路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣隙密封導(dǎo)線輪，其特征是所述軸承蓋板 (5)外包于軸承(3)的外側(cè)與線輪裙套(2)之間通過蓋板固定螺絲(13)固定密封貼合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氣隙密封導(dǎo)線輪，其特征是在軸承蓋板(5) 與線輪裙套(2)的貼合面設(shè)置有密封圈(14)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣隙密封導(dǎo)線輪，其特征是所述線輪芯軸 (1)與線輪裙套(2)之間形成圓弧氣隙(12)處設(shè)置有氣密臺(tái)階(15)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣隙密封導(dǎo)線輪，其特征是在與線輪芯軸(1) 結(jié)合處的線輪裙套(2)開口為擴(kuò)張口。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣隙密封導(dǎo)線輪，其特征是所述線輪體(4) 套裝在軸承蓋板(5)外圓面上，在線輪體(4)的外側(cè)設(shè)置有壓板(16)，通過 線輪體固定螺絲(17)將線輪體(4)固定在壓板(16)與軸承蓋板(5)之間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣隙密封導(dǎo)線輪，其特征是所述軸承(3) 為雙軸承結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在惡劣環(huán)境下工作的導(dǎo)線輪軸承的氣路密封機(jī)構(gòu)，屬于機(jī)械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域的旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封系統(tǒng)。一種氣隙密封導(dǎo)線輪，在線輪芯軸的芯軸孔內(nèi)套裝有線輪安裝座，在線輪安裝座上設(shè)置有進(jìn)氣接頭，在進(jìn)氣接頭的軸心設(shè)置有進(jìn)氣口，在線輪安裝座的軸心設(shè)置有氣路通道，在線輪芯軸的芯軸孔的底部設(shè)置有出氣口，出氣口連通線輪芯軸與線輪裙套之間形成的圓弧氣隙，進(jìn)氣口、氣路通道、出氣口和圓弧氣隙形成風(fēng)冪氣路。本發(fā)明制作簡(jiǎn)單方便，使用可靠，密封性好。
文檔編號(hào)B23H7/02GK101658967SQ20091002642
公開日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2009年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月23日
發(fā)明者周東風(fēng) 申請(qǐng)人:蘇州神創(chuàng)自動(dòng)化設(shè)備科技有限公司