[发明专利]气幕密封结构、电主轴及机床设备

说明书

本发明提供了一种气幕密封结构、电主轴及机床设备，涉及机床设备技术领域，解决了电主轴上的密封结构密封效果较差的技术问题。该气幕密封结构包括形成于轴承前端装配组件上的迷宫式间隙和环形腔，迷宫式间隙和环形腔相连通，流通有高压气体的迷宫式间隙用于阻止外界杂质进入环形腔；环形腔环绕于轴芯外围，高压气体流通于环形腔内能形成用于对轴承轴向密封的环形气幕。该气幕密封结构，高压气体流经迷宫式间隙时形成阻止外界杂质进入环形腔的迷宫式密封结构，环形气幕对轴承的轴向进行密封，防止外界切屑颗粒物、切削液、其他污染物和杂质进入前端轴承内部，并有效防止细小物体进入电主轴内部，从而提高电主轴加工精度、质量，延长了使用寿命。

技术领域

本发明涉及机床设备技术领域，尤其是涉及一种气幕密封结构、电主轴及机床设备。

背景技术

一般机床设备上的电主轴包括轴芯、轴承和装配于轴承前端的装配组件，轴承套设于轴芯上，轴承内圈随轴芯一同转动，装配组件包括用于装配轴承的轴套、锁紧螺母、前端法兰等多个装配部件。电主轴在切削金属(钢、铸铁、有色金属)时主轴前端会产生切屑粉尘，同时为了降低工件温度和润滑以提高加工质量，机床还会开启切削液向主轴喷射。上述工况要求电主轴前端需要具有良好可靠的密封性能，将电主轴前端的轴承与外界的污染物隔开，从而防止切屑液、切屑粉尘、污物、杂质等进入轴承，以保护轴承提高其寿命。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：现有技术中电主轴前端的密封结构形式单一，密封性能较差，无法做到良好的密封隔绝。大量的切削液和切屑粉尘会堆积在密封结构内，随着使用时间推移，切削液、切屑粉尘等污染物会渗入到前轴承中损坏前轴承，降低其精度和寿命，影响到零件加工精度和加工质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气幕密封结构、电主轴及机床设备，以解决现有技术中存在的电主轴上的密封结构密封效果较差的技术问题；本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的气幕密封结构，包括形成于轴承前端装配组件上的迷宫式间隙和环形腔，其中：

所述迷宫式间隙和所述环形腔相连通，流通有高压气体的所述迷宫式间隙用于阻止外界杂质进入所述环形腔；所述环形腔环绕于轴芯外围，高压气体流通于所述环形腔内能形成用于对所述轴承轴向密封的环形气幕。

优选的，所述环形腔沿远离所述迷宫式间隙的方向逐渐扩张。

优选的，所述装配组件包括有两个以上装配部件，相邻所述装配部件的两个相对侧壁上均设置有凸起部，且相对侧壁上的所述凸起部之间互相交错布置；不同侧壁上的相邻两个所述凸起部的表面之间存在有间隙，所有所述间隙相连通并形成所述迷宫式间隙。

优选的，所有所述凸起部沿电主轴的轴向或径向间隔布置，当所有所述凸起部沿所述电主轴的径向间隔布置时，所述迷宫式间隙的背离所述轴芯的一端与所述环形腔相连通。

优选的，所述气幕密封结构还包括有环气槽，所述环气槽环绕于所述轴芯的外围，所述环气槽连通于所述迷宫式间隙的上游端，高压气体流经所述环气槽内能形成阻止外界杂质进入所述迷宫式间隙的环形气封。

优选的，所述气幕密封结构还包括有孔位，所述孔位围绕所述轴芯间隔布置有两个以上，所有所述孔位均与所述环气槽相连通，高压气体能经所述孔位流入所述环气槽内。

优选的，所有所述孔位布置于同一径向平面内，且所有所述孔位以所述轴芯的轴线为中心均匀分布在所述轴芯外围。

优选的，所述气幕密封结构还包括有形成于所述装配组件上并与外界相连通的径向密封结构，所述径向密封结构与所述迷宫式间隙相连通，高压气体流通于所述径向密封结构内时用于对轴承的径向密封。

优选的，所述装配组件上还形成有气体通道，所述气体通道连通高压气源和所述迷宫式间隙。