一种刀座轴安装装置的制作方法

本发明涉及一种高速刀座轴安装装置，属于厨房类高速搅拌器用品技术领域。

背景技术：

高速搅拌器等设备上经常会用到刀具，这些刀具通过刀座安装在对应的设备杯体内，刀座则通过刀座轴及轴密封与杯体或主机连接。在安装过程中，刀座轴密封安装的可靠性和稳定性对刀具的作业状况影响非常显著，如何实现刀座轴密封的稳定安装和实现可靠密封，是高速搅拌机等设备工作是否正常的关键，而常规的方式是通过橡胶垫、密封垫以及标准油封等实现刀座轴的密封，这些方式的优势在于结构简单，方便组织和采购，缺陷则是密封可靠性不佳和密封寿命很短，由于搅拌器在高速搅拌过程中,不仅有高速高温,而且介质复杂，导致这些橡胶垫、密封垫甚至油封会很快发生变形或者磨损而导致密封失效，密封效果难以保证并且可靠性不佳，而且一旦发生密封失效造成介质泄露将直接导致轴承失效进而导致电机烧毁,严重时甚至会引起安全事故。

基于此，做出本申请一种刀座轴安装装置。

技术实现要素：

针对现有刀座轴安装中所存在的上述缺陷，本申请提供一种安装稳定、密封性好的一种刀座轴安装装置。

为实现上述目的，本申请采取的技术方案如下：

一种刀座轴安装装置，包括骨架和橡胶层，所述的骨架嵌装于橡胶层内，骨架是由横端和纵端构成的倒l型，橡胶层上开设有密封腔和缓冲槽，密封腔与缓冲槽分居骨架横端的上下两侧；缓冲槽的底部和后侧侧壁均由橡胶层的一部分构成，前侧侧壁则向外延伸形成上唇，上唇下方的橡胶层依次向外延伸形成中唇和下唇，且中唇与下唇高度不等，上唇、中唇和下唇形成防尘唇；密封腔位于纵端与横端围成的空间中，并向下唇下方延伸形成引流腔，密封腔是由侧壁一、顶壁、侧壁二和部分橡胶层形成的后壁围成截面为凸字型结构，且侧壁一上设置有与竖直方向呈一定角度的斜面结构，侧壁一、底壁、侧壁二、密封腔和引流腔形成密封机构。

进一步的，作为优选：

所述的上唇与中唇之间、中唇、中唇与下唇之间均设置润滑层，该润滑层由润滑脂涂覆而成。更优选的，所述的上唇朝向中唇的一侧设置上唇壁，中唇的上下两侧分别设置中唇壁，位于上侧的中唇壁分别位于上唇的上唇壁与中唇之间，位于下侧的中唇壁位于中唇与下唇之间，润滑层即位于上唇壁、中唇和中唇壁上。

所述的缓冲槽底部设置定位孔，定位孔位于缓冲槽与骨架之间，且与缓冲槽连通。上唇周围的空间构成其形变空间，上唇后方（即上侧）设置缓冲槽，为上唇形变提供一个形变发生空间，从而避免形变势能转化为橡胶层甚至整个连接装置的移动势能，以确保安装和密封的稳定性；当上唇形变时，这种形变引起构成缓冲槽侧壁的上唇壁的变形，进而引起缓冲槽的变形，定位孔的存在有助于缓冲槽朝向橡胶层一侧侧壁的固定。

所述的侧壁一的斜面结构上安装有密封件，该密封件由密封腔的底部自下而上沿侧壁一的斜面安装。更优选的，所述的密封件为三角筋结构，所述密封件的下部形成锥形结构的过渡尾端。锥形结构的过渡尾端可以很好的贴合在斜面结构的侧壁一上，并使密封件与侧壁一之间形成错位咬合结构，确保密封件安装的稳定性，避免受力滑移现象的发生。

所述的密封腔顶部设置缓冲腔，该缓冲腔位于骨架与密封腔之间，并与密封腔连通。缓冲腔的设置有助于提高密封腔的容置性能，尤其是当发生大形变时，起到缓冲和转移形变的作用。

本申请一种刀座轴安装装置，包括骨架和橡胶层，所述的骨架和橡胶层通过硫化成型工艺形成为一体化密封结构，该一体化密封结构通过轴封外径(包覆在骨架外壳的波浪形橡胶层的外径)和内径(三道橡胶唇的内径)与刀座所在腔体和刀轴共同形成密封系统；内径和刀轴之间设置三道特殊设计的密封唇形成两者之间的密封,该三道密封唇包括两道朝外的无弹簧唇口和一道反向弹簧唇口,三道唇口都经过优化设计,其中最朝外的第一道唇为挡渣密封唇,基本上95%以上的复杂颗粒和介质都可以被阻挡和密封住；第二道唇(中间唇)起保持润滑和第二道密封的作用；为确保100%密封效果,还加了一个橡胶唇,也就是第三道唇,该唇的内伸角度与另外两道唇的方向相反,但是密封方向与另外两道唇是一致的,也就是它的密封方向是朝向介质方向,这种结构不仅可以起到保持润滑的作用,还可以在极端情况下前两道橡胶唇口磨损的极端的情况下,第三道唇由于特殊形状结构而能够补偿该唇口磨损使该密封唇能始终以一个稳定的力抱紧刀座轴,起到长效密封的作用和保证,所以该密封装置的可靠性和寿命都是能够满足高速搅拌类设备的应用要求的。

所述的第一道唇为外伸式设计,它是面对介质的首要密封唇,主要起挡渣和密封的作用,该密封唇口的尺寸和角度等唇型参数都经过优化设计，易于清洗，不会出现其他结构可能出现的食材介质积渣残留和生菌返味等现象。更优选的，所述的第一道唇设计带有防止安装翻转的特殊结构，使密封件的安装无论从哪个方向安装都不会出现唇部发生翻转的现象,确保密封件安装时的该密封唇的稳定性。

所述第二道唇即中间唇的密封方向和第一道唇口密封方向一致,主要起第二道密封作用,更优选的，所述的第二道唇与第一道唇口、第二道唇与第三道唇之间分别形成两个封闭的密封容腔,密封空腔的存在，保证了三个密封唇之间的润滑脂在刀座轴高速工作过程中能长期存留于橡胶层的滑动唇口上,可以极大地延长三个唇密封唇口的运行寿命并降低橡胶唇对高速旋转轴的磨耗和功耗,降低能量损失和磨损噪音。

所述的第三道唇为橡胶唇,主要起第三道密封的作用,更优选的是,它的设计是经过优化设计,保证一个基本的对轴的预抱紧力,同时特殊唇型又加大了它和中间唇所形成的容腔的空间,既能起到第三道密封的作用,又能确保密封容腔内的润滑脂不泄露,还因为其特殊的形状结构而对于在唇口有一定磨损的情况下,其本身具有一定对磨损唇口的自补偿能力,能极大地提升密封的寿命和可靠性。

所述的第一道唇与第二道唇之间、第二道唇上、第二道唇与第三道唇之间均设置润滑层，该润滑层由润滑脂涂覆而成。

所述的第一道唇高于或低于密封橡胶层的上端面，或者与轴封端面持平。

所述的第一道唇的唇形设置防翻点,该唇形也可以不带防翻点设计。

所述的第三道唇为橡胶预压加载式密封唇。更优选的，所述的第三道唇的设置有防翻结构,该密封唇的密封方向为密封唇口滑动面方向,即密封三道唇所形成的润滑腔内的润滑脂和介质侧泄露的介质。

所述的第二道唇的内径较第一道唇和第三道唇的内径要大一些,使其对轴的过盈量相对其它两个唇小。所述的轴封外径是由包覆在骨架外壳上一定厚度的橡胶层构成,其为带波浪形的或平的,该橡胶层与刀座所在腔体实现过盈配合,主要是起到对刀座所在腔体实现静止密封的作用,更优选的是,橡胶层两端设置倒角，该倒角设计在轴封被安装进刀座所在腔体时起到很好的导向作用,易于安装且密封不会被装偏；并保证其在安装后和实际运行中不会出现轴封退出腔体的现象。

上述特殊设计的三道唇轴封结构不但实现了其在高速刀轴上以及刀座所在腔体对复杂介质的完全密封，而且进一步加强了密封可靠性和稳定性。

所述的密封空腔顶部设置缓冲腔，该缓冲腔位于骨架与密封空腔之间，并与密封空腔连通。缓冲腔的设置有助于提高密封空腔的容置性能，尤其是当发生大形变时，起到缓冲和转移形变的作用。

本申请主要针对和解决高速旋转（尤其是30000rpm以下）的刀座轴的高可靠和长寿命轴密封结构，尤其适用于轴径在12mm以内且相对来说，轴在旋转时的偏摆很小,而且唇部设计防翻点（主要是第一道唇设置防止安装翻转的结构），确保安装时唇口不会发生翻转；而轴封结构中形成稳定可靠的三道唇密封结构，其中，第一道唇的腰部厚度以及径向尺寸和唇型角度都具有特殊的要求，以确保道第一道唇在刀轴上的抱紧力和跟随性达到了最佳匹配，保证了防尘、挡渣、防水以及密封的功能；第二道唇（中间唇）的各向尺寸和唇型角度同样进了行特殊设计，使得第二道唇不仅起到辅助密封的作用，还有保证构成润滑层的润滑脂在第一道唇与第二道唇、第二道唇与第三道唇之间所形成的密封空腔中长期滞留的作用；第三道唇的唇型样式包括尺寸和唇口角度都经过特殊设计和优化，确保唇部较好的跟随性，且随着该唇口的磨损，其唇型结构可以自动补偿唇部的磨损，延长了密封的整体寿命；

上述这种特殊的三道唇口结构，使得此种结构密封的稳定性和可靠性大幅度提升。

本申请所提供的一种刀座轴安装装置避免了常规密封可靠性和寿命不佳的问题，并克服了进口产品存在的积渣返味以及寿命不稳定的缺陷。同时,该密封也是对于该行业轴密封的一种成本较低的解决方案,可以在行业里面大面积应用。

附图说明

图1为本申请的安装示意图；

图2为本申请的局部剖面图；

图3为本申请的主要尺寸标注图。

其中标号：a.刀座；b.轴封；c.刀座所在腔体；1.骨架；2.橡胶层；21.上端面；22.定位孔；3.密封唇；31.第一道唇；311.上唇壁；312.缓冲槽；32.第二道唇；321.中唇壁；33.第三道唇；4.密封机构；41.侧壁一；42.底壁；43.侧壁二；4a.密封腔；4b.固定腔；4c.缓冲腔；5.润滑层；6.缓冲体；7.贴片；8.密封件；81.过渡尾端。

具体实施方式

实施例1

本实施例刀座轴密封连接装置，结合图1和图2（为方便标注，图2中省略了润滑层5和密封件6），包括骨架1和橡胶层2，骨架1是由横端12和纵端11构成的倒l形结构，嵌装于橡胶层2内，橡胶层2上开设有密封腔4a和缓冲槽7，密封腔4a与缓冲槽7分居骨架1横端11的上下两侧；缓冲槽7的底部和后侧侧壁均由橡胶层2的一部分构成，前侧侧壁则向外延伸形成上唇31，上唇31下方的橡胶层2依次向外延伸形成中唇32和下唇33，且中唇32与下唇33高度不同，上唇31、中唇32和下唇33形成防尘唇3；密封腔4a位于纵端12与横端11围成的空间中，并向下唇33下方延伸形成引流腔4b，密封腔4a是由侧壁一4a、顶壁42、侧壁二43和部分橡胶层形成的后壁围成截面为凸字型结构，且侧壁一4a上设置有与竖直方向呈一定角度的斜面结构，侧壁一41、底壁42、侧壁二43、密封腔4a和引流腔4b形成密封机构4。

其中，上唇31低于橡胶层2的上端面21，对应的，上唇壁设置有一组，分别位于上唇31的上侧和下侧，位于上侧的上唇壁即构成缓冲槽7前侧侧壁。上唇31低于橡胶层2的上端面21，此时缓冲槽7为上唇31形变提供一个形变发生空间，从而避免形变势能转化为橡胶层2甚至整个连接装置的移动势能，以确保安装和密封的稳定性；中唇32的上下两侧分别设置中唇壁，位于上侧的中唇壁分别位于上唇31的上唇壁与中唇32之间，位于下侧的中唇壁321位于中唇32与下唇33之间，润滑层5即位于上唇壁311、中唇32和中唇壁321上，该润滑层5由润滑脂涂覆而成。

侧壁一41的斜面结构上包设有密封件6，该密封件6为倒l形结构，密封件6为三角筋结构，该密封件6与斜面结构的侧壁一41连接处为锥形结构的过渡尾端61。锥形结构的过渡尾端61可以很好的贴合在斜面结构的侧壁一41上，并使密封件6与侧壁一41之间形成错位咬合结构，确保密封件6安装的稳定性，避免受力滑移现象的发生。

本实施例中，结合图2（为标注方便，省略润滑层5和密封件6），在高速旋转（尤其是30000转以下）油封过程中，防尘唇与密封机构形成反装设计，确保安装防翻效果；橡胶层与骨架形成前道唇口，防尘唇形成后道唇口，密封机构形成中道唇口，前道唇口、中道唇口和后道唇口构成整个连接装置的三唇结构，其中，橡胶层2的腰部厚度l为5±0.20mm，径向尺度d1为ф16^＋0.35＋0.18（即直径介于16+0.35mm和16+0.18mm之间），以确保前道唇口的抱紧力和跟随性达到了最佳匹配，保证了防尘、挡渣、防水以及密封的功能；上唇31的径向尺度d2为ф7.25±0.15mm，中唇32的径向尺度d3为ф7.5±0.15mm，下唇33的径向尺度d4为ф7.6±0.15，在上唇31、中唇32、下唇33以及润滑层5的配合作用下，后道唇口主要起到保证构成润滑层5的润滑脂在上唇31、中唇32与下唇33之间的长期滞留的作用，以延长密封的整体寿命；中道唇口中密封腔4a、缓冲腔4c和引流腔4b的设置，使密封件6得以固定，引流腔4b位于密封腔4a底部，并延伸至下唇33下方，为变形提供缓冲空间，不仅具有很好的跟随性，且构成了第二道密封；三道唇口结构，使得密封的稳定性大幅度提升。

本申请所提供的刀座轴安装装置避免了常规设备密封性和稳定性不佳的问题，并克服了进口产品存在的积渣返味以及寿命不稳定的缺陷。

整个刀座轴密封连接装置的轴封b被过盈配合安装在刀座a上，同时把刀轴穿过有三道唇的轴封内径,轴封端面紧贴刀座,第一道唇31以一定的预压力紧贴刀轴。

如本例,轴封外径过盈配合装配于刀座a上并紧贴刀座内端面,这些部位与刀座a属于静态配合,而且由于该轴封b有金属骨架支撑,所以可以形成稳定的静态密封,介质不会从这些部位产生泄露；同时,三道密封唇在被装配到刀轴上后,就形成了如图1的密封结构,第一道唇31在任何装配形态下都不会产生变形翻转,它通过其特殊的唇形设计以合适的角度和抱紧力贴在刀轴上,并直接面对介质,此密封结构容易安装和清洗,同时,第二道唇32和第三道唇33就与第一道唇32一起形成了一个动态轴密封系统,每道唇的功能都如前所述。

结合图2，最朝外的第一道唇31为挡渣密封唇,基本上95%以上的复杂颗粒和介质都可以被阻挡和密封住；第二道唇32起保持润滑和第二道密封的作用；为确保100%密封效果,还加了一个橡胶唇,也就是第三道唇33,该唇的内伸角度与另外两道唇的方向相反,但是密封方向与另外两道唇是一致的,也就是它的密封方向是朝向介质方向,这种结构不仅可以起到保持润滑的作用,还可以在极端情况下前两道橡胶唇口磨损的极端的情况下,第三道唇33由于特殊形状结构而能够补偿该唇口磨损使该密封唇能始终以一个稳定的力抱紧刀座轴,起到长效密封的作用和保证,所以该密封装置的可靠性和寿命都是能够满足高速搅拌类设备的应用要求的。

具体来讲，第一道唇31是面对介质的首要密封唇,主要起挡渣和密封的作用,该密封唇口的尺寸和角度等唇型参数都经过优化设计。第一道唇31设计带有防止安装翻转的特殊结构，使密封件的安装无论从哪个方向安装都不会出现唇部发生翻转的现象,确保密封件安装时的该密封唇的稳定性。

第二道唇32的密封方向和第一道唇31密封方向一致,主要起第二道密封作用,第二道唇32与第一道唇31、第二道唇32与第三道唇33之间分别形成两个封闭的密封容腔4a,密封空腔4a的存在，保证了三个密封唇之间的润滑脂在刀座轴高速工作过程中能长期存留于橡胶层2的滑动唇口上,可以极大地延长三个唇密封唇口的运行寿命并降低橡胶唇对高速旋转轴的磨耗和功耗,降低能量损失和磨损噪音。

第三道唇33为橡胶唇,主要起第三道密封的作用,它的设计是经过优化设计,保证一个基本的对轴的预抱紧力,同时特殊唇型又加大了它和第二道唇32所形成的容腔的空间,既能起到第三道密封的作用,又能确保密封容腔4a内的润滑脂不泄露,还因为其特殊的形状结构而对于在唇口有一定磨损的情况下,其本身具有一定对磨损唇口的自补偿能力,能极大地提升密封的寿命和可靠性。

上述特殊设计的三道唇轴封结构不但实现了其在高速刀轴上以及刀座所在腔体c对复杂介质的完全密封，而且进一步加强了密封可靠性和稳定性。

密封空腔4a顶部设置缓冲腔4c，该缓冲腔4c位于骨架1与密封空腔4a之间，并与密封空腔4a连通。缓冲腔4c的设置有助于提高密封空腔4a的容置性能，尤其是当发生大形变时，起到缓冲和转移形变的作用。

本实施例中，结合图3（为标注方便，省略润滑层5），在刀轴高速旋转（尤其是30000转/分钟以下）的过程中，第一道唇31面向介质，唇型设置防翻点,确保安装防翻效果；该密封装置的三唇结构，其中，轴封b的高度l的尺寸范围分别为最小4±0.15mm,最大为16±0.15mm，其中,轴封b外径的尺寸范围d1为最小ф12^＋0.40＋0.20,最大为ф35^＋0.40＋0.20；三道唇的内径的尺寸d2,d3,d4的尺寸范围分别是最小为ф5.0±0.15mm，最大为ф14±0.15mm，这个具体是根据实际使用的刀座a或者刀轴的尺寸而做出相应的配合调整。在刀轴尺寸确定的情况下,第二道唇32对轴的过盈量相对第一道唇31和第三道唇33对轴的过盈量要小一些,一来此唇在中间,如果过盈量太大,则会导致局部发热严重而且在封闭的狭小空间内热量不容易传导,会加速第二道唇的磨损,影响整体轴封的密封寿命。

由此，三道唇型结构可以保证每道唇的稳定性，同时三个唇之间所形成的容腔能够确保润滑脂的长期滞留；而且如图2、图3所示的密封唇形状，能够确保密封对于轴在旋转时的跟随性和可靠密封，且随着各个唇口部分的磨损，尤其是第三道唇33也产生磨损时，其特殊的唇型结构可以起到自动补偿的作用，延长了密封的整体寿命；这种三道唇口结构，使得密封的稳定性大幅度提升。

本申请所提供的刀座轴连接装置避免了常规设备密封性和稳定性不佳的问题，并克服了进口产品存在的积渣返味以及寿命不稳定的缺陷。

实施例2

本实施例与实施例1的设置和工作原理相同，区别在于：密封腔4a顶部设置缓冲腔4c，该缓冲腔4c位于骨架1与密封腔4a之间，并与密封腔4a连通。缓冲腔4c的设置有助于提高密封腔4a的容置性能，尤其是当发生大形变时，起到缓冲和转移形变的作用。

实施例3

本实施例与实施例1的设置和工作原理相同，区别在于：缓冲槽7底部设置定位孔22，定位孔22位于缓冲槽7与骨架1之间，且与缓冲槽7连通。上唇31低于橡胶层2的上端面21，为确保形变自由，在上唇31后方（即上侧）设置缓冲槽7，为上唇31形变提供一个形变发生空间，从而避免形变势能转化为橡胶层2甚至整个连接装置的移动势能，以确保安装和密封的稳定性；当上唇31形变时，这种形变引起构成缓冲槽7侧壁的上唇壁的变形，进而引起缓冲槽7的变形，定位孔22的存在有助于缓冲槽7朝向橡胶层2一侧侧壁的固定。

以上内容是结合本发明创造的优选实施方式对所提供技术方案所作的进一步详细说明，不能认定本发明创造具体实施只局限于上述这些说明，对于本发明创造所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明创造的保护范围。