本發(fā)明屬于機(jī)械密封技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于機(jī)床主軸的分體式氣幕保護(hù)裝置。

背景技術(shù)：

加工中心的主軸的核心支撐部件是高速精密的主軸軸承，任何微小雜質(zhì)進(jìn)入到主軸軸承都會(huì)影響主軸軸承工作的精度和壽命，所以軸承的密封特性非常重要。氣幕保護(hù)，俗稱氣密封，主要用于軸承的防護(hù)，防止外部的切削液、鐵屑等贓物進(jìn)入軸承，造成軸承的損害。傳統(tǒng)的氣幕保護(hù)需要引一路氣源進(jìn)入前端蓋，然后將具有多個(gè)傾斜孔的裝置裝入前端蓋，氣體通過小孔從主軸和前端蓋的間隙中排出。

然而，傳統(tǒng)的氣幕保護(hù)裝置需要多個(gè)零件安裝，傾斜孔加工起來難度很大，裝配好的氣幕保護(hù)裝置也會(huì)造成出氣不均勻的問題，降低了防護(hù)效果。因此，本領(lǐng)域需要一種新的氣幕保護(hù)裝置來解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，即為了解決傳統(tǒng)氣幕保護(hù)裝置加工難度大的問題，本發(fā)明提供了一種用于機(jī)床主軸的分體式氣幕保護(hù)裝置。該分體式氣幕保護(hù)裝置包括安裝到所述機(jī)床主軸上的端蓋，所述端蓋中設(shè)置有第一氣流通道，所述第一氣流通道的一端連通到進(jìn)氣口，所述第一氣流通道的另一端與所述端蓋中的第二氣流通道連通，所述端蓋包括迷宮盤和迷宮座，在組裝好的狀態(tài)下，所述迷宮盤嵌套在所述迷宮座中并因此在所述迷宮盤與所述迷宮座之間形成所述第二氣流通道，氣體從所述進(jìn)氣口進(jìn)入所述第一氣流通道并通過所述第二氣流通道排出。

在上述分體式氣幕保護(hù)裝置的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述迷宮座包括容納槽，所述迷宮盤包括徑向外表面和軸向內(nèi)側(cè)面，當(dāng)所述迷宮盤嵌套在所述迷宮座中時(shí)，所述迷宮盤的徑向外表面與所述容納槽的內(nèi)側(cè)壁密封接觸，所述迷宮盤的軸向內(nèi)側(cè)面與所述容納槽的底面共同形成所述第二氣流通道。

在上述分體式氣幕保護(hù)裝置的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述迷宮盤的軸向內(nèi)側(cè)面包括設(shè)置有至少一個(gè)斜槽的傾斜部分，所述容納槽的底面也包括對應(yīng)的傾斜部分，當(dāng)所述迷宮盤嵌套在所述迷宮座中時(shí)，所述迷宮盤的軸向內(nèi)側(cè)面的傾斜部分與所述容納槽的底面的傾斜部分彼此抵靠，使得所述斜槽構(gòu)成所述第二氣流通道的傾斜區(qū)段。

在上述分體式氣幕保護(hù)裝置的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述迷宮盤的軸向內(nèi)側(cè)面還包括豎直部分，所述容納槽的底面也包括對應(yīng)的豎直部分，當(dāng)所述迷宮盤嵌套在所述迷宮座中時(shí)，所述迷宮盤的軸向內(nèi)側(cè)面的豎直部分與所述容納槽的底面的豎直部分之間形成第一空隙，所述第一空隙構(gòu)成所述第二氣流通道的豎直區(qū)段。

在上述分體式氣幕保護(hù)裝置的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述斜槽相對于所述迷宮盤的旋轉(zhuǎn)軸線傾斜地設(shè)置在所述迷宮盤的軸向內(nèi)側(cè)面的傾斜部分上。

在上述分體式氣幕保護(hù)裝置的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述氣幕保護(hù)裝置還包括密封蓋，所述密封蓋與所述端蓋相互配合形成第三氣流通道，所述第三氣流通道與所述第二氣流通道連通。

在上述分體式氣幕保護(hù)裝置的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述第三氣流通道包括彼此連通的軸向區(qū)段和徑向區(qū)段，所述軸向區(qū)段與所述第二氣流通道連通，所述徑向區(qū)段通向外部。

在上述分體式氣幕保護(hù)裝置的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述密封蓋包括徑向部分和軸向部分，在組裝好的狀態(tài)下，所述密封蓋的軸向部分與所述迷宮盤的徑向內(nèi)表面之間形成第二空隙，所述第二空隙構(gòu)成所述第三氣流通道的軸向區(qū)段，所述密封蓋的徑向部分與所述迷宮盤的軸向外側(cè)面之間形成第三空隙，所述第三空隙構(gòu)成所述第三氣流通道的徑向區(qū)段。

在上述分體式氣幕保護(hù)裝置的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述氣幕保護(hù)裝置還包括前端氣流通道，所述前端氣流通道介于所述進(jìn)氣口與所述第一氣流通道之間，用于將來自所述進(jìn)氣口的氣流引入到所述第一氣流通道中。

在上述分體式氣幕保護(hù)裝置的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述氣幕保護(hù)裝置還包括氣泵，所述氣泵連通到所述進(jìn)氣口，用于在所述機(jī)床主軸工作期間為所述氣幕保護(hù)裝置持續(xù)提供保護(hù)氣體。

在本發(fā)明的技術(shù)方案中，氣幕保護(hù)裝置主要由迷宮盤與迷宮座兩個(gè)零件構(gòu)成，通過在迷宮盤的徑向面上加工多個(gè)斜槽，然后將迷宮盤與迷宮座卡扣到一起，組合成端蓋，并因此形成用于氣體流通的傾斜孔。相對于傳統(tǒng)氣幕保護(hù)裝置需要加工傾斜孔的方式，在迷宮盤的徑向面上加工斜槽的工藝更加簡單，從而大大簡化了氣幕保護(hù)裝置的加工難度。同時(shí)，由于迷宮盤的斜面上設(shè)置有多個(gè)斜槽，且斜槽均向外傾斜，從而使得氣體通過斜槽時(shí)成螺旋狀排出，相對于傳統(tǒng)采用傾斜孔的氣幕保護(hù)裝置，本方案使得氣體排出更加均勻，從而使主軸的整個(gè)圓周方向上都均勻地受到氣密保護(hù)。

附圖說明

圖1是傳統(tǒng)氣幕保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的用于機(jī)床主軸的分體式氣幕保護(hù)裝置應(yīng)用時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的用于機(jī)床主軸的分體式氣幕保護(hù)裝置的端蓋的截面示意圖；

圖4A是本發(fā)明的用于機(jī)床主軸的分體式氣幕保護(hù)裝置的迷宮盤的截面圖；

圖4B是本發(fā)明的用于機(jī)床主軸的分體式氣幕保護(hù)裝置的迷宮盤的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明的用于機(jī)床主軸的分體式氣幕保護(hù)裝置的迷宮座的截面圖；

圖6是本發(fā)明的用于機(jī)床主軸的分體式氣幕保護(hù)裝置的密封蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，這些實(shí)施方式僅僅用于解釋本發(fā)明的技術(shù)原理，并非旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。例如，盡管附圖中的各個(gè)構(gòu)件以特定比例繪制，但是這種比例關(guān)系僅僅是示例性的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要對其作出調(diào)整，以便適應(yīng)具體的應(yīng)用場合。

需要說明的是，在本發(fā)明的描述中，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

此外，還需要說明的是，在本發(fā)明的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)作廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

首先參照圖1，圖1是傳統(tǒng)氣幕保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，傳統(tǒng)的氣幕保護(hù)裝置需要引一路氣源進(jìn)入前端蓋，然后將打好多個(gè)傾斜孔1的裝置裝入前端蓋，前端蓋與主軸之間具有縫隙，氣體通過多個(gè)傾斜孔1從前端蓋與主軸之間的縫隙排出。這種氣幕保護(hù)方式需要加工過程中打多個(gè)傾斜孔1，而機(jī)械加工過程中，相對于正常的打孔操作，傾斜孔的加工難度非常大，因此會(huì)大幅度增加加工成本。此外，由于傾斜孔1正對著的位置氣量較大，裝配好后的氣幕保護(hù)裝置也會(huì)造成出氣不均勻，降低了防護(hù)效果。本發(fā)明提供的用于機(jī)床主軸的分體式氣幕保護(hù)裝置大大簡化了加工難度。下面對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。

參照圖2，圖2是本發(fā)明的用于機(jī)床主軸的分體式氣幕保護(hù)裝置應(yīng)用時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，該氣幕保護(hù)裝置包括安裝到機(jī)床主軸2上的端蓋3，端蓋3中設(shè)置有第一氣流通道31，第一氣流通道31的一端連通到進(jìn)氣口，第一氣流通道31的另一端與端蓋3中的第二氣流通道32連通。具體地，參照圖3，圖3是本發(fā)明的用于機(jī)床主軸的分體式氣幕保護(hù)裝置的端蓋的截面示意圖。如圖3所示，端蓋3包括迷宮盤33和迷宮座34。其中，迷宮盤33嵌套在迷宮座34中，并因此在迷宮盤33與迷宮座34之間形成第二氣流通道32，氣體從進(jìn)氣口進(jìn)入第一氣流通道31并通過第二氣流通道32排出。更具體地，參照圖4A和圖5，圖4A是本發(fā)明的用于機(jī)床主軸的分體式氣幕保護(hù)裝置的迷宮盤的截面圖；圖5是本發(fā)明的用于機(jī)床主軸的分體式氣幕保護(hù)裝置的迷宮座的截面圖。如圖4和圖5所示，迷宮盤33包括徑向外表面331和軸向內(nèi)側(cè)面332，迷宮座34包括容納槽341，容納槽341包括底面3412和內(nèi)側(cè)壁3411，當(dāng)迷宮盤33嵌套在迷宮座34中時(shí)，迷宮盤33的徑向外表面331與容納槽341的內(nèi)側(cè)壁3411密封接觸，迷宮盤33的軸向內(nèi)側(cè)面332與容納槽341的底面3412共同形成所述第二氣流通道32。迷宮盤33的軸向內(nèi)側(cè)面332包括傾斜部分3321，如圖4B所示，迷宮盤33的傾斜部分3321上設(shè)置有多個(gè)斜槽333，斜槽333相對于迷宮盤33的旋轉(zhuǎn)軸線傾斜地設(shè)置在迷宮盤33的軸向內(nèi)側(cè)面332的傾斜部分3321上。具體而言，從斜槽333一端到其另一端的連線與迷宮盤33的旋轉(zhuǎn)軸線成一定角度，優(yōu)選為相對于迷宮盤33的旋轉(zhuǎn)軸線向一側(cè)并且向下傾斜。容納槽341的底面3412也包括對應(yīng)的傾斜部分34121，當(dāng)迷宮盤33嵌套在迷宮座34中時(shí)，迷宮盤33的軸向內(nèi)側(cè)面332的傾斜部分3321與容納槽341的底面3412的傾斜部分34121彼此抵靠，使得斜槽333構(gòu)成第二氣流通道32的傾斜區(qū)段。由于斜槽333相對于迷宮盤33的旋轉(zhuǎn)軸線傾斜設(shè)置，當(dāng)氣體從第一氣流通道31流入第二氣流通道32時(shí)，所述氣體能夠以螺旋狀方式環(huán)繞機(jī)床主軸2的幾乎整個(gè)外周。與相對于迷宮盤33的旋轉(zhuǎn)軸線直線設(shè)置的斜槽相比，這種傾斜設(shè)置的斜槽能夠使保護(hù)氣體更均勻地環(huán)繞機(jī)床主軸2，從而避免現(xiàn)有技術(shù)中排氣不均勻的問題。關(guān)于此點(diǎn)，需要進(jìn)一步指出的是，這里所述的“斜槽”包含兩個(gè)方面的含義，一個(gè)含義是所述槽設(shè)置在傾斜部分3321上，無論相對于垂直方向，還是相對于水平方向，其都是傾斜的；另一個(gè)含義是在前一個(gè)傾斜的基礎(chǔ)上，所述“斜槽”還偏離了迷宮盤33的旋轉(zhuǎn)軸線，也就是說，每個(gè)所述斜槽的延長線都不會(huì)與迷宮盤33的旋轉(zhuǎn)軸線相交。本發(fā)明的“斜槽”屬于第二種傾斜，既相對于垂直方向和水平方向傾斜，又相對于迷宮盤33的旋轉(zhuǎn)軸線傾斜。

進(jìn)一步，迷宮盤33的軸向內(nèi)側(cè)面332還包括豎直部分3322，容納槽341的底面3412也包括對應(yīng)的豎直部分34122，當(dāng)迷宮盤33嵌套在迷宮座34中時(shí)，迷宮盤33的軸向內(nèi)側(cè)面332的豎直部分3322與容納槽341的底面3412的豎直部分34122之間形成第一空隙，第一空隙構(gòu)成第二氣流通道32的豎直區(qū)段。氣體從第一氣流通道31進(jìn)入第二氣流通道32時(shí)首先經(jīng)過該豎直區(qū)段，然后進(jìn)入上述傾斜區(qū)段，最后沿斜槽向外排出。關(guān)于此點(diǎn)，需要指出的是，可以通過調(diào)整迷宮盤33的軸向內(nèi)側(cè)面332的傾斜部分3321與容納槽341的底面3412的傾斜部分34121之間的尺寸關(guān)系來形成所述第一空隙，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠輕易實(shí)現(xiàn)的，此處不再贅述。

進(jìn)一步，繼續(xù)參照圖2，氣幕保護(hù)裝置還包括密封蓋4，密封蓋4與端蓋3相互配合形成第三氣流通道5，第三氣流通道5與第二氣流通道32連通。具體地，第三氣流通道5包括彼此連通的軸向區(qū)段和徑向區(qū)段，軸向區(qū)段與第二氣流通道32連通，徑向區(qū)段通向外部。更具體地，參照圖6，圖6是本發(fā)明的用于機(jī)床主軸的分體式氣幕保護(hù)裝置的密封蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6所示，并參照附圖4A，密封蓋4包括徑向部分41和軸向部分42，在組裝好的狀態(tài)下，即密封蓋4安裝到機(jī)床主軸2上后，密封蓋4的軸向部分42與迷宮盤33的徑向內(nèi)表面334之間形成第二空隙，該第二空隙構(gòu)成第三氣流通道5的軸向區(qū)段，密封蓋4的徑向部分41與迷宮盤33的軸向外側(cè)面335之間形成第三空隙，該第三空隙構(gòu)成第三氣流通道5的徑向區(qū)段。氣體經(jīng)第一氣流通道31流入第二氣流通道32，然后依次經(jīng)第三氣流通道5的軸向區(qū)段(第二空隙)和第三氣流通道5的徑向區(qū)段(第三空隙)排出。

在上述技術(shù)方案優(yōu)選實(shí)施方式中，氣幕保護(hù)裝置還包括前端氣流通道6，前端氣流通道6介于進(jìn)氣口與第一氣流通道31之間，用于將來自進(jìn)氣口的氣流引入到第一氣流通道31中，并且，該氣幕保護(hù)裝置還包括氣泵(圖中未示出)，氣泵連通到進(jìn)氣口，用于在機(jī)床主軸2工作期間為氣幕保護(hù)裝置持續(xù)提供保護(hù)氣體。需要說明的是，該進(jìn)氣口也可以直接設(shè)置在第一氣流通道31的上方，省略前端氣流通道6，由氣泵直接將氣體引入到第一氣流通道31中。

綜上所述，本發(fā)明的氣幕保護(hù)裝置不需要進(jìn)行傾斜孔的加工，只需要在迷宮盤33的徑向斜面上加工多個(gè)斜槽，然后將迷宮盤33與迷宮座34組合成端蓋3，相對于加工傾斜孔的方式，迷宮盤33上的斜槽是很容易加工的，從而大幅度簡化了傳統(tǒng)氣幕保護(hù)裝置的加工難度。同時(shí)，由于迷宮盤33上設(shè)置有多個(gè)斜槽333，且斜槽333均向外傾斜，使得氣體通過斜槽時(shí)成螺旋狀排出，相對于傳統(tǒng)氣幕保護(hù)裝置，本方案使氣體排出更加均勻，從而能更均勻地對機(jī)床主軸的整個(gè)圓周進(jìn)行氣密封。本實(shí)施例中附圖4B中示出了12個(gè)斜槽，但是這并不是限制性的，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置其他數(shù)量的斜槽。

至此，已經(jīng)結(jié)合附圖所示的優(yōu)選實(shí)施方式描述了本發(fā)明的技術(shù)方案，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，本發(fā)明的保護(hù)范圍顯然不局限于這些具體實(shí)施方式。在不偏離本發(fā)明的原理的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對相關(guān)技術(shù)特征作出等同的更改或替換，這些更改或替換之后的技術(shù)方案都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。