中空轴、中空轴装置及肠类制品扎线机的制作方法

本发明涉及肠类加工技术领域，尤其涉及一种中空轴、中空轴装置及肠类制品扎线机。

背景技术：

机械设备普遍具有防水密封要求，以防止机械设备中的传动机构(例如轴承、传动轮)、电器器件(例如电机)等部件的损坏，进而也防止安全隐患的产生。目前，普遍使用的防水密封结构是接触式密封结构，例如橡胶密封或油封密封。接触式密封伴有机械摩擦，易产生高温和机械磨损，会降低机械设备的密封性并缩短密封机件的寿命，并且在故障时维护困难，一旦维护不当或密封失效便不能达到防水密封要求，进而会出现上述的部件损坏和安全隐患。同时，在旋转轴旋转运动产生很大的摩擦力和转动惯量时，需要增加电机功率和增加电能消耗，不环保。

进一步，在许多应用场合下，需要对转轴进行防水密封，例如食品机械直接接受水流的喷淋、冲洗时。因此，需要转轴及其周边部件形成可靠的防水密封性能。

举例而言，香肠、火腿肠、腊肠等肠类制品的现代生产技术一直是源于国外的加工工艺和生产技术、设备，主要过程为对肠衣灌制酱料和扭结肠衣成形为分节的肠类制品。以扭结方式生产肠类制品的设备占地空间大，投入成本高，操作和维护复杂。并且，通过扭结肠衣形成为分节的肠类制品，需要对肠衣拧紧并形成结，肠衣结占用肠衣的长度，导致肠衣的多余浪费，提高了肠类制品的生产成本。

目前，出现了肠类制品的扎线生产工艺和技术，完全有别于国外肠类制品的扭结生产工艺和技术。其中，要求肠类制品的扎线机具有防水密封功能，在喷淋清洗时，能够防止各个方向由喷嘴射出的水侵袭而造成设备的损坏。其中，现有的扎线机采用的是橡胶密封或油封密封方式，这两种密封方式具有上述已经说明的接触式密封的固有缺点。

因此，以肠类制品扎线机为代表，现有机械设备亟需一种中空轴及中空轴装置，既具有可靠的防水密封功能，尤其是抵抗从外界袭来的水，又不会因密封结构产生机械摩擦、老化、磨损的问题。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明的一个目的在于提供一种既具有可靠的防水功能、又不会因密封结构产生机械摩擦、老化、磨损的中空轴及中空轴装置；

本发明的另一个目的在于提供一种肠类制品扎线机，其具有防水功能，又不会因密封结构产生机械摩擦、老化、磨损。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明一方面提供一种中空轴，包括中空的轴体，在轴体的内周壁上设有预泄槽，预泄槽沿轴体的圆周方向延伸成环状；在轴体的侧壁上设有排水孔，排水孔连通预泄槽和轴体的外侧区域；在轴体的外周壁上设有用于形成迷宫密封的第一环形密封齿，排水孔位于第一环形密封齿的挡水侧。

根据本发明，轴体具有向远离其轴线的方向凸出、以使其外周壁呈阶梯状的凸出段，预泄槽、排水孔和第一环形密封齿均设置在凸出段上。

根据本发明，轴体的内周壁上设有螺旋导向槽，螺旋导向槽从预泄槽的后侧延伸至预泄槽并与之连通，螺旋导向槽的旋向与中空轴的工作旋向相同。

根据本发明，围绕轴体的轴线均匀设置多个排水孔；和/或沿轴体的轴向间隔设置多个第一环形密封齿，沿远离排水孔的方向，后一第一环形密封齿的齿顶高度高于前一第一环形密封齿的齿顶高度。

本发明另一方面提供一种中空轴装置，包括上述任一项的中空轴以及密封盖，密封盖套设在中空轴的外侧且与中空轴之间间隙配合；其中，密封盖的下部设有出水孔，出水孔的位置对应于运动到下方的排水孔并且与之连通；其中，密封盖的内周壁设有与第一环形密封齿相配合形成迷宫密封的第二环形密封齿，迷宫密封具有存水腔，密封盖上设有将存水腔和密封盖的外侧区域连通的出水通道，并且出水通道与存水腔的下端连通。

根据本发明，还包括：保护罩，中空轴和密封盖部分地位于保护罩内，排水孔和出水孔均位于保护罩的外侧；其中，保护罩具有第一开口，密封盖和中空轴的轴体从第一开口穿出，并且密封盖的外周壁上沿圆周方向设有密封槽，第一开口的边沿插入密封槽中。

根据本发明，还包括：穿设在中空轴中的输送管，输送管的远离中空轴的伸出端的一端位于中空轴的外侧并形成凸缘，凸缘的外端面上设有环状凹槽，环状凹槽中设有密封圈，密封圈抵靠在保护罩的内壁上；保护罩上设有与输送管的内孔对应的第二开口，第二开口与第一开口分别位于保护罩的相对两个侧壁上。

根据本发明，还包括：套设在中空轴的轴体上的第一轴承和第二轴承，第一轴承和第二轴承位于密封盖的同侧，并沿远离中空轴的伸出端的方向排列；第一固定座，第一轴承支撑在第一固定座中，密封盖与第一固定座的彼此相邻的两端相固定，并接合形成阶梯密封面；第二固定座，第二轴承和输送管的凸缘支撑在第二固定座中，凸缘与第二固定座固定；其中，第一轴承、第二轴承、第一固定座、第二固定座均容纳在保护罩内。

根据本发明，还包括：传动轮，传动轮套设在中空轴的轴体上，并位于第一轴承和第二轴承之间；第一定位套，套设在中空轴的轴体上并抵接传动轮和第一轴承；第二定位套，套设在中空轴的轴体上并抵接传动轮和第二轴承；其中，传动轮、第一定位套、第二定位套均容纳在保护罩内。

本发明再一方面提供一种肠类制品扎线机，其特征在于，包括上述任一项的中空轴装置，中空轴的伸出端与肠类制品扎线机的扎线机构连接。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：

本发明的中空轴通过预泄槽拦截由中空轴的一端进入的水，防止水四处溢流，并且，聚集在预泄槽中的水通过排水孔排到中空轴外部。由此，中空轴内部形成一种自排水结构，无需任何密封件便可防止水在中空轴中肆意流动；本发明的中空轴通过外周壁上的第一环形密封齿来和与其相邻的部件形成迷宫密封，迷宫密封区别于接触式密封，不会产生机械摩擦、老化、磨损的问题。综上，本发明的中空轴的内部与外部的密封结构均具有可靠的防水功能，同时又不会因密封结构的使用而产生机械摩擦、老化、磨损的问题。

本发明的中空轴装置中，中空轴与密封盖之间采用迷宫密封，通过外部的迷宫密封和内部的自排水结构，阻止中空轴一端的水向另一端运动，具有可靠的防水功能，同时又不会因密封结构的使用而产生机械摩擦、老化、磨损的问题。

本发明的肠类制品扎线机，采用上述中空轴装置，使得在冲洗上述中空轴装置时，能够有效地防止水从中空轴的伸出端进入到包含有传动机构、电器器件等部件的保护罩中。因此，本发明的肠类制品扎线机具有可靠的防水功能，同时又不会因密封结构的使用而产生机械摩擦、老化、磨损的问题。

附图说明

图1是如下具体实施方式提供的实施例一中的中空轴的主视示意图；

图2是图1示出的中空轴的剖视示意图；

图3是如下具体实施方式提供的实施例二中的中空轴装置的剖视示意图；

图4是图3中的中空轴装置的左视示意图；

图5是图3中的中空轴装置中的密封盖的左视示意图；

图6是图3中的中空轴装置中的密封盖的剖视示意图；

图7是图3中的中空轴装置中的保护罩的左视示意图；

图8是图3中的中空轴装置中的保护罩的剖视示意图；

图9是图3中的中空轴装置中的输送管的左视示意图；

图10是图3中的中空轴装置中的输送管的剖视示意图；

图11是如下具体实施方式提供的实施例三中的中空轴装置的左视示意图。

【附图标记说明】

图中：

1：轴体；2：第一环形密封齿；3：排水孔；4：伸出端；5：预泄槽；6：螺旋导向槽；7：密封盖；8：出水孔；9：第二环形密封齿；10：存水腔；11：排水部；12：密封部；13：出水通道；14：保护罩；15：第一开口；16：密封槽；17：阶梯密封面；18：第一轴承；19：第二轴承；20：传动轮；21：第一定位套；22：第二定位套；23：第一底座；24：第一上固定座；25：第二底座；26：第二上固定座；27：输送管；28：凸缘；29：密封圈；30：第二开口；31：环状凹槽；32：凸出段。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

实施例一

参照图1和图2，在本实施例中提供一种中空轴，该中空轴包括中空的轴体1。

其中，就轴体1的内部而言，在轴体1的内周壁上设有预泄槽5，可理解，该预泄槽5是在轴体1的内周壁上向远离轴体1的轴线的方向凹陷的。并且，预泄槽5沿轴体1的圆周方向延伸成环状。此外，在轴体1的侧壁上设有排水孔3，排水孔3连通预泄槽5和轴体1的外侧区域，即，排水孔3贯通预泄槽5的槽底形成入口端，排水孔3贯通轴体1的外周面形成出口端。由此，在水从中空轴的一端流入中空轴内部时(参照图1中的实线箭头)，中空轴通过预泄槽5拦截进水，防止水四处溢流，并且，聚集在预泄槽5中的水通过排水孔3(依次经过排水孔3的进口端和出口端)排到中空轴的外部。可理解，在本实施例中，中空轴内部形成一种自排水结构，无需任何密封件便可防止水在中空轴中肆意流动。

其中，就轴体1的外部而言，在轴体1的外周壁上设有第一环形密封齿2，中空轴通过该第一环形密封齿2来和与其相邻的部件上的第二环形密封齿9形成迷宫密封，在水从中空轴的一端沿中空轴外侧向另一端流动时(参照图1中的虚线箭头)，第一环形密封齿2便可切断这部分水流的流动，起到节流和阻漏的作用。迷宫密封区别于接触式密封，不会产生机械摩擦、老化、磨损的问题。

当然，排水孔3位于第一环形密封齿2的挡水侧，即排水孔3排出的水的位置是位于第一环形密封齿2本身抵抗水流流过的一侧。

综上，本实施例的中空轴设计简单，结构精巧，其内部与外部的密封结构均具有可靠的防水功能，同时又不会因密封结构的使用而产生机械摩擦、老化、磨损的问题。进而，本实施例的中空轴在使用时不易损坏，并且更加安全。同时，中空轴阻力、惯量销，节约能耗，更加环保。

进一步，在本实施例中，围绕轴体1的轴线均匀设置多个排水孔3，这样，在轴体1旋转一圈时，多个排水孔3依次运动到下方向外排水，提高排水速度。优选地，设置6个圆形的排水孔3。当然，本发明不局限于此，排水孔3的数量依据各个机械设备中的排水需求而定。

进一步，在本实施例中，第一环形密封齿2为梯形齿，并且，沿轴体1的轴向间隔设置三个第一环形密封齿2，沿远离排水孔3的方向，后一第一环形密封齿2的齿顶高度高于前一第一环形密封齿2的齿顶高度，即，距离挡水侧越远的第一环形密封齿2的齿顶高度越高，这样的设计有助于提高密封效果。当然，第一环形密封齿2的数量和形状不局限于本实施例中的限定，在本发明的其他实施例中可做适应性改变。

进一步，在本实施例中，轴体1的内周壁上设有螺旋导向槽6，螺旋导向槽6从预泄槽5的后侧延伸至预泄槽5，并与预泄槽5连通。其中，“预泄槽5的后侧”指预泄槽5的远离水流入的方向的一侧。并且，螺旋导向槽6的旋向与中空轴的工作旋向相同，以使得在中空轴旋转时，水流会沿着螺旋导向槽6导入预泄槽5。由此，当进水流速过大或流量过大时，可能会有一些水越过预泄槽5进入其内侧，此时，螺旋导向槽6随着轴体1转动，将水导向预泄槽5。螺旋导向槽6的设置有助于提高密封效果，同时，该螺旋导向槽6同样不是传统的密封件，不会产生机械摩擦、老化、磨损的问题。优选地，可直接在轴体1的内周壁上开设内螺纹，形成上述螺旋导向槽6。

进一步，在本实施例中，轴体1具有凸出段32，该凸出段32相比于轴体1的其他部分向远离轴体1的轴线的方向凸出，以使轴体1的外周壁呈阶梯状。上述预泄槽5、排水孔3和第一环形密封齿2均设置在凸出段32上，具体而言，预泄槽5设置在凸出段32的内周壁上，排水孔3设在在凸出段32的侧壁上，第一环形密封齿2设置在凸出段32的外周壁上。

优选地，本实施例的中空轴为一体件，材料为铝合金或不锈钢。

实施例二

参照图3至图10，在本实施例中提供一种中空轴装置，该中空轴装置包括实施例一中的中空轴以及密封盖7。密封盖7套设在中空轴的外侧，并且因中空轴工作时是转动的，所以工作时静止的密封盖7与中空轴是间隙配合，以避免阻碍中空轴的运动以及避免产生摩擦。

其中，密封盖7的下方设有出水孔8，出水孔8的位置对应于运动到下方的排水孔3，即当排水孔3运动到下方时，出水孔8能够与排水孔3连通，以进而与预泄槽5连通。

并且，密封盖7的内周壁设有第二环形密封齿9，第二环形密封齿9与第一环形密封齿2相配合形成迷宫密封。可理解，因出水孔8与运动到下方的排水孔3对应，第二环形密封齿9与第一环形密封齿2对应，所以，出水孔8设置在第二环形密封齿9的挡水侧。此外，第一环形密封齿2和第二环形密封齿9形成迷宫密封的同时形成了存水腔10，密封盖7上设有将存水腔10和密封盖7的外侧区域连通的出水通道13，并且出水通道13设置在密封盖7的下部，与存水腔10的下端连通，以排出存水腔10中的水。其中，上述“密封盖7的外侧区域”指的是密封盖7指向外部空间的方向的区域，也即无需防水密封的区域。

由此，就中空轴的内部而言，进水依次经预泄槽5、排水孔3、出水孔8流出；就中空轴的外部而言，进水被迷宫密封阻挡。综合而言，通过中空轴中的自排水结构和迷宫密封阻止中空轴一端的水向另一端运动，具有可靠的防水功能，同时又不会因密封结构的使用而产生机械摩擦、老化、磨损的问题。进而，本实施例的中空轴装置在使用时不易损坏，并且更加安全。

进一步，在本实施例中，参见图3至图6，与三个第一环形密封齿2相对应地设置三个第二环形密封齿9，一组对应的第一环形密封齿2和第二环形密封齿9与另一组相邻的第一环形密封齿2和第二环形密封齿9之间形成存水腔10，供形成两个存水腔10。

进一步，在本实施例中，密封盖7包括用于对应于排出孔的排水部11和对应于第一环形密封齿2的密封部12，密封部12比排水部11宽。

其中，密封部12为回转体，其内部通孔的内周壁上设置上述第二环形密封齿9，并且，在密封部12的下部设置上述出水通道13。具体地，出水通道13水平设置，出水通道13的一端与两个存水腔10的底端连接，另一端贯穿密封部12的靠近排水部11的端面，以便于将水排出。

其中，排水部11为下端开口的u形罩，下端的开口即为出水孔8。u形罩的内壁与中空轴的外周壁之间具有空隙。

优选地，密封盖7为一体件，采用铝合金或不锈钢制成。

在本实施例中，参照图3、图4、图7和图8，中空轴装置还包括保护罩14，中空轴和密封盖7部分地位于保护罩14内，中空轴的轴体1的一端从保护罩14中伸出，中空轴的除伸出端4之外的部分全部保护罩14内，排水孔3和出水孔8均位于保护罩14的外侧，上述“密封盖7的外侧区域”在本实施例中即指密封盖7以外且保护罩14以外的区域。由此，在从外侧向保护罩14喷水时，水会从中空轴的伸出端4的内部和外部朝向保护罩14内部运动，由此，上述自排水结构以及迷宫密封均是防止水从中空轴的伸出端4从中空轴内部以及外部朝向保护罩14内部运动的。

进一步，保护罩14具有第一开口15，密封盖7穿设在该第一开口15中，密封盖7的外周壁上沿圆周方向设有密封槽16，第一开口15的边沿插入密封槽16中。由此，密封盖7和保护罩14之间形成了阶梯状的密封面，有助于提高密封效果。

进一步，在本实施例中，保护罩14内还容纳有第一轴承18、第二轴承19、第一固定座、第二固定座、传动轮20、第一定位套21、第二定位套22。

进一步，在本实施例中，第一轴承18和第二轴承19套设在中空轴的轴体1上，第一轴承18和第二轴承19位于密封盖7的同侧，并沿远离中空轴的伸出端4的方向排列。

其中，第一轴承18支撑在第一固定座中，第一固定座具有容纳第一轴承18的支撑孔，该支撑孔的形状与第一轴承18的外周面的形状相配合。具体到本实施例中，第一固定座包括第一底座23和第一上固定座24，第一上固定座24扣合在第一底座23上，并且二者固定连接。第一底座23上具有支撑槽，第一上固定座24上具有压合槽，支撑槽和压合槽组合形成上述支撑孔。在本实施例中，第一上固定座24和第一底座23通过螺栓固定，当然，本发明不局限于此，在其他实施例中，第一上固定座24和第一底座23也可通过其他本领域技术人员公知的固定方法固定，例如焊接、粘接等。而优选地，第一上固定座24和第一底座23采用可拆卸地固定，以便于安装、拆卸、更换零件。

其中，第二轴承19支撑在第二固定座中，第二固定座具有容纳第二轴承19的支撑孔，该支撑孔的形状与第二轴承19的外周面的形状相配合。具体到本实施例中，第二固定座包括第二底座25和第二上固定座26，第二上固定座26扣合在第二底座25上，并且二者固定连接。第二底座25上具有支撑槽，第二上固定座26上具有压合槽，支撑槽和压合槽组合形成上述支撑孔。在本实施例中，第二上固定座26和第二底座25通过螺栓固定，当然，本发明不局限于此，在其他实施例中，第二上固定座26和第二底座25也可通过其他本领域技术人员公知的固定方法固定，例如焊接、粘接等。而优选地，第二上固定座26和第二底座25采用可拆卸地固定，以便于安装、拆卸、更换零件。

进一步，密封盖7与第一固定座的彼此相邻的两端相抵接并固定，并且，密封盖7与第一固定座的彼此相邻的两端接合形成阶梯密封面17，有助于提高密封效果。具体而言，在本实施例中，是密封盖7的密封部12的外周壁与第一固定座的端面相接合。密封盖7与第一固定座的固定可通过螺栓固定，也可通过其他本领域技术人员公知的方式固定，优选地采用可拆卸的固定，以便于安装、拆卸、更换零件。

在本实施例中，在中空轴的轴体1上还套设有传动轮20，具体在本实施例中，传动轮20通过键与中空轴的轴体1连接，传动轮20位于第一轴承18和第二轴承19之间。第一定位套21套设在中空轴的轴体1上并抵接传动轮20和第一轴承18，第二定位套22套设在中空轴的轴体1上并抵接传动轮20和第二轴承19。由此，通过第一定位套21、第二定位套22，传动轮20的轴向位置固定。在本实施例中，动力经由链条、同步带、齿轮带动中空装置的传动轮20转动，传动轮20将带动中空轴转动，中空轴的伸出端4为动力输出端。

进一步，参照图3、图4、图9和图10，在中空轴的轴体1中穿设有输送管27，输送管27的远离中空轴的伸出端4的一端位于中空轴的外部并形成凸缘28，凸缘28的外端面(即远离中空轴的端面)上设有环状凹槽31，环状凹槽31中设有密封圈29，密封圈29抵靠在保护罩14的内壁上。保护罩14上设有与输送管27的内孔对应的第二开口30，第二开口30与第一开口15分别位于保护罩14的相对两个侧壁上。

进一步，输送管27的凸缘28支撑在第二固定座中，凸缘28与第二固定座固定，在本实施例中，通过螺栓固定，当然，在其他实施例中也可通过其他本领域技术人员公知的方式固定，优选地采用可拆卸的固定，以便于安装、拆卸、更换零件。。

综上，针对于本实施例的中空轴装置，需要防止水进入保护罩14内部区域，密封盖7的主要作用是防止中空轴外部的水进入到保护罩14内部，中空轴内的自排水结构是防止中空轴内部的水进入到保护罩14内部，进而防止轴承、传动轮20等部件与水接触。本实施例的中空轴装置不限于应用到某个具体机械设备中，只要需要具有该中空轴装置的结构的机械设备，均在本发明的保护范围内。

实施例三

参照图11，在本实施例中，与实施例二的不同之处在于，在一个保护罩14中，设置两组中空轴、密封盖7、第一轴承18、第二轴承19、第一固定座、第二固定座、传动轮20、第一定位套21、第二定位套22、输送管27和密封圈29。当然，不局限于此，也可设置三组以上。

实施例四

在本实施例中提供一种肠类制品扎线机，包括实施例二或实施例三的中空轴装置，中空轴的伸出端4与肠类制品扎线机的扎线机构连接，以带动扎线机构运动。输送管27用于为已灌装好的半成品提供导向。

本实施例的肠类制品扎线机，采用上述中空轴装置，使得在冲洗上述中空轴装置时，能够有效地防止水从中空轴的伸出端4进入到包含有传动机构、电器器件等部件的保护罩14中。因此，本发明的肠类制品扎线机具有可靠的防水功能，同时又不会因密封结构的使用而产生机械摩擦、老化、磨损的问题，进而，本实施例的肠类制品扎线机在使用时不易损坏，并且更加安全。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。