動密封式主軸箱的制作方法

本發明涉及機床用主軸箱，尤其是一種延長使用壽命、提高生產效率、快速制動、提高靜態剛性、提高產品精度和降低使用成本的動密封式主軸箱。

背景技術：

隨著工業的不斷進步和發展，制造業對于數控機床的精度要求和自動化程度要求越來越高，人們需要不斷地從不同的機構改進其結構，以使符合高精度和自動化的要求。

目前主軸箱一般包括箱體、穿過箱體的主軸，主軸與箱體之間通過軸承組件連接，主軸和箱體與軸承組件之間均通過密封圈密封，位于主軸前端的皮帶盤或鏈輪盤，位于主軸后端的工件夾具安裝部，位于箱體安裝座上的安裝孔。該類結構的主軸箱在使用過程中，高速旋轉的刀具帶動冷卻水高速旋轉形成高速水和水霧，冷卻水和水霧很容易從主軸的后端進入后軸段上的軸承組件，水霧經過主軸箱的腔體進入前軸段上的軸承組件，一旦軸承組件進水就很容易損壞軸承組件，使得軸承組件無法工作，就需要更換軸承組件，軸承組件使用壽命短，使得企業使用成本高，降低了生產效率。

上述結構箱體布局的機床，在使用時，主軸因為加工工藝需要，會根據指令快速制動，現有結構是通過主軸電機的剛性實現。隨使用時間的延長，主軸電機的剛性難于保證加工精度需求，往往造成產品精度低、無法保證指令所需要的制動需求，靜態剛性差。一旦主軸電機出現靜態剛性降低，就會將整個床鞍組件更換，無形中提高了企業的使用成本。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種延長使用壽命、提高生產效率、快速制動、提高靜態剛性、提高產品精度和降低使用成本的動密封式主軸箱。

為實現上述目的而采用的技術方案是這樣的，即一種動密封式主軸箱，包括箱體，穿過箱體的主軸，主軸與箱體之間通過軸承組件連接，主軸和箱體與軸承組件之間均通過密封圈密封，位于主軸前端的鏈輪盤或皮帶盤，位于主軸后端的工件夾具安裝部，位于箱體底部的箱體安裝座；其中：

套裝在主軸的后軸段上的密封盤，該密封盤又包括與主軸匹配的套筒Ⅰ，與套筒Ⅰ右端一體的連接盤Ⅰ，該連接盤Ⅰ的盤體上具有凹凸的咬合部Ⅰ，該咬合部Ⅰ與咬合部Ⅱ相互咬合，該咬合部Ⅱ與咬合部Ⅰ相互匹配，所述咬合部Ⅱ位于密封連接盤上，該密封連接盤套裝在套筒Ⅰ的外壁上；

所述套筒Ⅰ的左端緊抵在位于主軸后軸段上的軸承組件的右端面上，所述連接盤Ⅰ的右端面緊抵在限位盤上，該限位盤位于主軸的后端并與主軸固定為一體，在限位盤的外沿上套裝有密封蓋，該密封蓋的內壁與密封連接盤的外沿固定為一體；

所述密封連接盤的套筒Ⅱ的左端緊抵在位于主軸后軸段上的軸承組件的右端面上，密封連接盤的連接盤Ⅱ通過螺釘固定在箱體的側壁上；

所述密封蓋與限位盤之間的限位盤外沿上設置有至少一個回水環槽Ⅰ；

所述連接盤Ⅰ的外沿上和/或套筒Ⅰ的外壁上設置有至少一個回水環槽Ⅱ；連接盤Ⅰ上的回水環槽Ⅱ位于連接盤Ⅰ的外沿與連接盤Ⅱ右端內沿的連接處，套筒Ⅰ上的回水環槽Ⅱ位于套筒Ⅰ外壁與套筒Ⅱ內壁的連接處；

所述密封蓋上設置有至少一個出水孔，該出水孔位于主軸的下方，密封蓋跟密封連接盤右端面之間形成的間隙與所述出水孔連通；

所述密封蓋的內壁與密封連接盤的外沿之間、所述套筒Ⅱ的外壁與箱體之間、所述套筒Ⅰ的的內壁與主軸的外壁之間均設置有橡膠密封圈。

本發明由于上述結構而具有的優點是：延長了使用壽命、提高了生產效率、快速制動、提高了靜態剛性、提高了產品精度和降低了使用成本。

附圖說明

本發明可以通過附圖給出的非限定性實施例進一步說明。

圖1為本發明的剖視結構示意圖。

圖2為后密封處的局部剖視放大結構示意圖。

圖3為前密封處的局部剖視放大結構示意圖。

圖4為本發明的外部結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明：

在下述過程中，前后是以主軸2的動力輸入為參照，左右是以附圖1的位置為參照。

參見附圖1至4，圖中的動密封式主軸箱，包括箱體1，穿過箱體1的主軸2，主軸2與箱體1之間通過軸承組件3連接，主軸2和箱體1與軸承組件3之間均通過密封圈密封，位于主軸2前端的鏈輪盤或皮帶盤4，位于主軸2后端的工件夾具安裝部5，位于箱體1底部的箱體安裝座6；其中：

套裝在主軸2的后軸段上的密封盤7，該密封盤7又包括與主軸2匹配的套筒Ⅰ8，與套筒Ⅰ8右端一體的連接盤Ⅰ9，該連接盤Ⅰ9的盤體上具有凹凸的咬合部Ⅰ10，該咬合部Ⅰ10與咬合部Ⅱ11相互咬合，該咬合部Ⅱ11與咬合部Ⅰ10相互匹配，所述咬合部Ⅱ11位于密封連接盤12上，該密封連接盤12套裝在套筒Ⅰ8的外壁上；

所述套筒Ⅰ8的左端緊抵在位于主軸2后軸段上的軸承組件3的右端面上，所述連接盤Ⅰ9的右端面緊抵在限位盤13上，該限位盤13位于主軸2的后端并與主軸2固定為一體，在限位盤13的外沿上套裝有密封蓋14，該密封蓋14的內壁與密封連接盤12的外沿固定為一體；

所述密封連接盤12的套筒Ⅱ15的左端緊抵在位于主軸2后軸段上的軸承組件3的右端面上，密封連接盤12的連接盤Ⅱ16通過螺釘固定在箱體1的側壁上；

所述密封蓋14與限位盤13之間的限位盤13外沿上設置有至少一個回水環槽Ⅰ17；

所述連接盤Ⅰ9的外沿上和/或套筒Ⅰ8的外壁上設置有至少一個回水環槽Ⅱ18；連接盤Ⅰ9上的回水環槽Ⅱ18位于連接盤Ⅰ9的外沿與連接盤Ⅱ16右端內沿的連接處，套筒Ⅰ8上的回水環槽Ⅱ18位于套筒Ⅰ8外壁與套筒Ⅱ15內壁的連接處【回水環槽Ⅰ17、回水環槽Ⅱ18以及下述的回水環槽Ⅲ22位置處的相關部件組成的總成稱之為后密封處】；

所述密封蓋14上設置有至少一個出水孔19，該出水孔19位于主軸2的下方，密封蓋14跟密封連接盤12右端面之間形成的間隙與所述出水孔19連通；

所述密封蓋14的內壁與密封連接盤12的外沿之間、所述套筒Ⅱ15的外壁與箱體1之間、所述套筒Ⅰ8的的內壁與主軸2的外壁之間均設置有橡膠密封圈20。在該實施例中，各密封圈和橡膠密封圈20進行初級防水，密封圈和橡膠密封圈20的個數和安裝位置根據實際需要可以進行安裝。針對位于主軸2后軸段上的軸承組件3而言，回水環槽Ⅰ17處形成一級動密封，兩處回水環槽Ⅱ18分別形成二級動密封和三級動密封，冷卻水和水霧難于進入所述軸承組件，即使有部分水或水霧進入回水環槽Ⅰ17、或兩處回水環槽Ⅱ18，旋轉的主軸2也會將其通過出水孔19排出。延長了軸承組件使用壽命、也就延長了主軸箱的使用壽命，不再將時間浪費在對主軸箱的維護上，也就提高了生產效率，降低了使用成本。

為保證傳動的穩定性和進一步提高密封性，上述實施例中，優選地：位于主軸2后軸段上的軸承組件3的左端面緊抵在密封環Ⅰ21的右端面上，該密封環Ⅰ21與主軸2固定為一體。所述密封環Ⅰ21的外沿上設置有至少一個回水環槽Ⅲ22，該回水環槽Ⅲ22位于密封環Ⅰ21的外沿與箱體1之間。所述回水環槽Ⅲ22與回水環槽Ⅰ17和回水環槽Ⅱ18結構相同。所述回水環槽Ⅲ22、回水環槽Ⅰ17、回水環槽Ⅱ18的截面形狀均為直角梯形。在該實施例中，回水環槽Ⅲ22保證了從箱體1其它地方進入箱體1內腔的水霧不從位于主軸2后軸段上的軸承組件3的左端面進入該軸承組件3。

為保證傳動的穩定性和進更進一步提高密封性，上述實施例中，優選地：位于主軸2前軸段上的軸承組件3的右端面緊抵在密封環Ⅱ23的左端面上，該密封環Ⅱ23與主軸2固定為一體，所述位于主軸2前軸段上的軸承組件3的左端面緊抵在軸承限位環的端面，該軸承限位環固定在主軸2上。所述密封環Ⅱ23的外沿上設置有至少一個回水環槽Ⅳ24，該回水環槽Ⅳ24位于密封環Ⅱ23的外沿與箱體1之間【回水環槽Ⅳ24位置處相關部件的總成稱之為前密封處】。所述回水環槽Ⅳ24與回水環槽Ⅰ17和回水環槽Ⅱ18結構相同。所述回水環槽Ⅳ24、回水環槽Ⅰ17、回水環槽Ⅱ18的截面形狀均為直角梯形。在該實施例中，回水環槽Ⅳ24保證了從箱體1其它地方進入箱體1內腔的水霧不從位于主軸2前軸段上的軸承組件3的右端面進入該軸承組件3。

為實現快速制動、提高靜態剛性、提高產品精度和進一步降低了使用成本，上述實施例中，優選地：所述主軸2的前端設置有與主軸2一體的制動盤25，該制動盤25的盤體位于液壓夾持器26的夾持槽27中，該液壓夾持器26的外殼28固定在箱體1的外壁上，所述液壓夾持器26的夾持槽27的兩側壁的相對位置上設置有制動塊，該制動塊由液壓系統的液壓油管路中的液壓油驅動伸縮，在外殼28的側壁上設置有與液壓系統的液壓油管路中的油管連接的油孔29；所述液壓夾持器26的外殼29通過螺釘固定在連接板30的上部，該連接板30的下部通過螺釘固定在箱體1的外壁上。在該實施例中，使用時，通過油管將液壓夾持器26的外殼28的側壁上的油孔29與液壓系統的液壓油管路中的油管連通，液壓系統根據指令控制進油或回油。液壓系統進油，制動塊伸出夾持槽27的側壁對制動盤25的兩制動面抱死制動；液壓系統回油，制動塊縮回夾持槽27的側壁，使得主軸2能夠自由旋轉。制動塊伸出夾持槽27的側壁對制動盤25的兩制動面抱死制動的那一瞬間，能有效提高整個主軸箱上所有部件的靜態剛性，精準制動，提高產品精度，延長了主軸箱、主軸箱使用的伺服電機以及安裝在主軸2前端的工件夾具組件的使用壽命，降低了使用成本。

上述實施例中，所述液壓夾持器26為市場銷售產品。

顯然，上述所有實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明所述實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范疇。

綜上所述，由于上述結構，延長了使用壽命、提高了生產效率、快速制動、提高了靜態剛性、提高了產品精度和降低了使用成本。