本實(shí)用新型屬于機(jī)械密封領(lǐng)域，具體提供一種迷宮式機(jī)床主軸氣幕保護(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(guò)小孔從主軸和前端蓋的間隙中排出。

然而，傳統(tǒng)氣幕保護(hù)裝置需要多個(gè)零件安裝，傾斜孔加工起來(lái)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，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(lái)解決上述問(wèn)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(wèn)題，即為了解決傳統(tǒng)氣幕保護(hù)裝置加工難度大的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種迷宮式機(jī)床主軸氣幕保護(hù)裝置，所述氣幕保護(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，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(pán)和迷宮座，在組裝好的狀態(tài)下，所述迷宮盤(pán)嵌套在所述迷宮座中并因此在所述迷宮盤(pán)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(guò)所述第二氣流通道排出；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。

在上述迷宮式機(jī)床主軸氣幕保護(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。

在上述迷宮式機(jī)床主軸氣幕保護(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(pán)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(pán)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。

在上述迷宮式機(jī)床主軸氣幕保護(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(pán)包括徑向外表面和軸向內(nèi)側(cè)面，當(dāng)所述迷宮盤(pán)嵌套在所述迷宮座中時(shí)，所述迷宮盤(pán)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(pán)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。

在上述迷宮式機(jī)床主軸氣幕保護(hù)裝置的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述迷宮盤(pán)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(duì)應(yīng)的傾斜部分，當(dāng)所述迷宮盤(pán)嵌套在所述迷宮座中時(shí)，所述迷宮盤(pán)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。

在上述迷宮式機(jī)床主軸氣幕保護(hù)裝置的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述迷宮盤(pán)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(duì)應(yīng)的豎直部分，當(dāng)所述迷宮盤(pán)嵌套在所述迷宮座中時(shí)，所述迷宮盤(pán)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。

在上述迷宮式機(jī)床主軸氣幕保護(hù)裝置的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述斜槽相對(duì)于所述迷宮盤(pán)的旋轉(zhuǎn)軸線傾斜地設(shè)置在所述迷宮盤(pán)的軸向內(nèi)側(cè)面的傾斜部分上。

在上述迷宮式機(jī)床主軸氣幕保護(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(lái)自所述進(jìn)氣口的氣流引入到所述第一氣流通道中。

在上述迷宮式機(jī)床主軸氣幕保護(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。

在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，氣幕保護(hù)裝置主要由迷宮盤(pán)與迷宮座兩個(gè)零件構(gòu)成，通過(guò)在迷宮盤(pán)的徑向面上加工多個(gè)斜槽，然后將迷宮盤(pán)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(duì)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(pán)的徑向面上加工斜槽的工藝更加簡(jiǎn)單，從而大大簡(jiǎn)化了氣幕保護(hù)裝置的加工難度。同時(shí)，由于迷宮盤(pán)的斜面上設(shè)置有多個(gè)斜槽，且斜槽均向外傾斜，使得氣體通過(guò)斜槽時(shí)成螺旋狀排出，相對(duì)于采用傾斜孔的傳統(tǒng)氣幕保護(hù)裝置，本實(shí)用新型使氣體排出更加均勻，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)。此外，設(shè)置在端蓋外側(cè)的密封蓋與端蓋的迷宮盤(pán)一起形成額外的氣流通道，該氣流通道包括徑向部分和軸向部分，進(jìn)一步增加了諸如冷卻液等外部雜質(zhì)進(jìn)入軸承內(nèi)部的路徑長(zhǎng)度和難度，并因此提高了對(duì)軸承的保護(hù)程度。

附圖說(shuō)明

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

圖2是本實(shí)用新型的迷宮式機(jī)床主軸氣幕保護(hù)裝置應(yīng)用時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型的迷宮式機(jī)床主軸氣幕保護(hù)裝置的端蓋的截面示意圖；

圖4A是本實(shí)用新型的迷宮式機(jī)床主軸氣幕保護(hù)裝置的迷宮盤(pán)的截面圖；

圖4B是本實(shí)用新型的迷宮式機(jī)床主軸氣幕保護(hù)裝置的迷宮盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型的迷宮式機(jī)床主軸氣幕保護(hù)裝置的迷宮座的截面圖；

圖6是本實(shí)用新型的迷宮式機(jī)床主軸氣幕保護(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(lái)描述本實(shí)用新型的優(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實(shí)用新型的技術(shù)原理，并非旨在限制本實(shí)用新型的保護(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(duì)其作出調(diào)整，以便適應(yīng)具體的應(yīng)用場(chǎng)合。

需要說(shuō)明的是，在本實(shí)用新型的描述中，術(shù)語(yǔ)“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實(shí)用新型和簡(jiǎn)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(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“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(duì)重要性。

此外，還需要說(shuō)明的是，在本實(shí)用新型的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“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(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)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(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

首先參照?qǐng)D1，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(guò)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(guò)程中打多個(gè)傾斜孔1，而機(jī)械加工過(guò)程中，相對(duì)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(duì)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。本實(shí)用新型提供的迷宮式機(jī)床主軸氣幕保護(hù)裝置大大簡(jiǎn)化了加工難度。下面對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

參照?qǐng)D2，圖2是本實(shí)用新型的迷宮式機(jī)床主軸氣幕保護(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?qǐng)D3，圖3是本實(shí)用新型的迷宮式機(jī)床主軸氣幕保護(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(pán)33和迷宮座34。其中，迷宮盤(pán)33嵌套在迷宮座34中，并因此在迷宮盤(pán)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(guò)第二氣流通道32排出。更具體地，參照?qǐng)D4A和圖5，圖4A是本實(shí)用新型的迷宮式機(jī)床主軸氣幕保護(hù)裝置的迷宮盤(pán)的截面圖；圖5是本實(shí)用新型的迷宮式機(jī)床主軸氣幕保護(hù)裝置的迷宮座的截面圖。如圖4和圖5所示，迷宮盤(pán)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(pán)33嵌套在迷宮座34中時(shí)，迷宮盤(pán)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(pán)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(pán)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(pán)33的傾斜部分3321上設(shè)置有多個(gè)斜槽333，斜槽333相對(duì)于迷宮盤(pán)33的旋轉(zhuǎn)軸線傾斜地設(shè)置在迷宮盤(pán)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(pán)33的旋轉(zhuǎn)軸線成一定角度，優(yōu)選為相對(duì)于迷宮盤(pán)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(duì)應(yīng)的傾斜部分34121，當(dāng)迷宮盤(pán)33嵌套在迷宮座34中時(shí)，迷宮盤(pán)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(duì)于迷宮盤(pán)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(duì)于迷宮盤(pán)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(wèn)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(wú)論相對(duì)于垂直方向，還是相對(duì)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(pán)33的旋轉(zhuǎn)軸線，也就是說(shuō)，每個(gè)所述斜槽的延長(zhǎng)線都不會(huì)與迷宮盤(pán)33的旋轉(zhuǎn)軸線相交。本實(shí)用新型的“斜槽”屬于第二種傾斜，既相對(duì)于垂直方向和水平方向傾斜，又相對(duì)于迷宮盤(pán)33的旋轉(zhuǎn)軸線傾斜。

進(jìn)一步，迷宮盤(pán)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(duì)應(yīng)的豎直部分34122，當(dāng)迷宮盤(pán)33嵌套在迷宮座34中時(shí)，迷宮盤(pán)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(guò)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(guò)調(diào)整迷宮盤(pán)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(lái)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?qǐng)D2，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?qǐng)D6，圖6是本實(shí)用新型的迷宮式機(jī)床主軸氣幕保護(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(pán)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(pán)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(lái)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(shuō)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，本實(shí)用新型的氣幕保護(hù)裝置不需要進(jìn)行傾斜孔的加工，只需要在迷宮盤(pán)33的徑向斜面上加工多個(gè)斜槽，然后將迷宮盤(pán)33與迷宮座34組合成端蓋3，相對(duì)于加工傾斜孔的方式，迷宮盤(pán)33上的斜槽是很容易加工的，從而大幅度簡(jiǎn)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(pán)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(guò)斜槽時(shí)成螺旋狀排出，相對(duì)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(duì)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)施方式描述了本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍顯然不局限于這些具體實(shí)施方式。在不偏離本實(shí)用新型的原理的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)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)方案都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。