一种防污主轴装置的制作方法

本实用新型涉及一种主轴装置，特别涉及一种防污主轴装置。

背景技术：

主轴指从发动机或电动机接受动力并将它传给其它机件的轴。主轴亦称“光轴”，是“主光轴”的简称：在光具组中具有对称性的直径。如球镜的主轴是通过镜面中心与镜面垂直的直线。透镜或光轴光具组的主轴是各透镜面中心的连线机床的主轴装置中所使用的主轴插入壳体内，并由轴承支承，以便能够相对于壳体旋转。工具、工件或类似物保持于主轴的顶端以便进行加工，通常，为了防止被加工部分处的咬死、提高平面精度等目的，在将冷却液等(切削液等)喷射在工具、工件或类似物上的同时进行加工。但是，冷却液、异物(碎屑)等能够容易地穿过壳体与主轴之间的空隙并到达轴承。当冷却液等到达轴承时，存在发生轴承的咬死的可能性。为此，已经使用各种密封结构以防止冷却液、异物等通过壳体与主轴之间的空隙进入并到达轴承，而且通常是使用空气密封，气幕保护的主要作用是在主轴旋转间隙内填充一定压力的气体，使得外界污染物无法轻易进入主轴内部，但是现有技术因为气源在进入主轴的时候一般情况下都是从一个点进入的，这就会导致在气源进口处的压力要远远大于入口的对侧，这样不利于发挥最佳的防护效果，因此只有气幕保护并不能达到理想的效果，上述问题亟需解决。

技术实现要素：

本实用新型提供一种防污主轴装置，解决切削液等液态污染物容易凝结在旋转间隙处，久而久之便会增加其进入主轴机率的问题。

为了达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供一种防污主轴装置，该装置包括轴承座、前盖、后盖、气幕环、芯轴、中外隔环、中内隔环、轴承、刀具、拉杆、碟片、打刀环和打刀杆，轴承座的上端设有前盖并通过螺纹连接，轴承座的下端设有后盖并通过螺纹连接，前盖与气幕环过盈配合，前盖的下部设有迷宫，迷宫由前内迷宫环和前外迷宫环之间的间隙组成，迷宫的下部设有轴承，轴承的下部设有中外隔环和中内隔环，前盖与芯轴之间、气幕环与芯轴之间、前内迷宫环和前外迷宫环之间、以及中内隔环和中外隔环之间形成连通的旋转间隙，中内隔环内部设有芯轴，芯轴内部设有刀具，刀具通过四瓣爪与拉杆连接，碟片套在拉杆外围，拉杆的下部穿过打刀杆并通过螺帽固定，打刀环套在打刀杆的外围，气幕环的上部设有防水环，防水环的下部为突出部，气幕环的上部为凹入部，突出部与凹入部之间间隙配合，防水环与芯轴通过螺纹连接，在主轴立式安装时，由于突出部与凹入部的设计，使得切削液等液态污染物由于重力的原因不容易进入到迷宫内部。

优选地，轴承座与前盖中均设有气体通道，气幕环与前盖之间形成第一空腔，气幕环内部设有若干个均匀分布的小孔，小孔和气幕环与芯轴之间形成的旋转间隙连通，通过改变气幕环的结构，增加了一个第一空腔，使得气体在打入主轴的旋转间隙前先进行一次混合，然后再通过圆周方向均匀分布的小孔打入气幕环与前盖之间形成第一空腔内，然后再均匀地填充到主轴的旋转间隙中，从而达到最佳的密封效果。

优选地，轴承座内部的气体通道为“L”型，前盖内部的气体通道为“T”型。

优选地，后盖的下部设有油缸座并通过螺纹连接，油缸座与油缸通过螺纹连接，实现油缸与主轴装置一体，简化了结构。

优选地，油缸座上设有排气孔，通过这个排气孔使得空气在打刀及复位时可以自由进出，避免了它们走主轴的旋转间隙。

优选地，油缸的活塞上设有调整环，调整环与活塞螺纹连接，调整环可以通过螺纹自由调节活塞行程，从而减少了修配相关零件的环节，极大的节省了工时，提高了装配效率。

优选地，前内迷宫环包括第一竖短边、第一竖长边和第一横边，前外迷宫环包括第二竖短边、第二竖长边和第二横边，第一横边的一端端部设有第一竖短边，另一端端部设有第一竖长边，第一竖短边与第一竖长边之间形成第一凹部，第二横边的一端端部设有第二竖短边，另一端端部设有第二竖长边，第二竖短边与第二竖长边之间形成第二凹部，前内迷宫环的第一竖短边插入前外迷宫环的第二凹部内，前外迷宫环的第二竖短边插入前内迷宫环的第一凹部内，使得形成的迷宫由3个第一窄空腔和2个第一宽空腔组成，第一窄空腔和第一宽空腔间隔分布。

优选地，前内迷宫环还包括第三竖短边，前外迷宫环还包括第四竖短边，第三竖短边设置在第一竖短边和第一竖长边之间，第一竖短边与第三竖短边之间形成第三凹部，第三竖短边与第一竖长边之间形成第四凹部，第四竖短边设置在第二竖短边和第二竖长边之间，第二竖短边与第四竖短边之间形成第五凹部，第四竖短边与第二竖长边之间形成第六凹部，前内迷宫环的第一竖短边和第三竖短边分别插入前外迷宫环的第六凹部和第五凹部内，前外迷宫环的第二竖短边和第四竖短边分别插入前内迷宫环的第四凹部和第三凹部内，使得形成的迷宫由5个第二窄空腔和4个第二宽空腔组成，第二窄空腔和第二宽空腔间隔分布，通过对前内迷宫环和前外迷宫环结构进行优化，使得迷宫增加了两个空腔，流体在经过一个比较细小的间隙之后再进入一个较大的空间的过程中会形成一定程度的紊流，而这会极大增加其进入下一个较小的间隙时所需要的时间和能量，使得污染物前进困难，慢慢沉积下来，上述结构的优化是在不改变安装尺寸的前提下增加了空腔，因而可以极大增强迷宫效果。

优选地，前内迷宫环包括第五竖短边、第三竖长边和第三横边，前外迷宫环包括第六竖短边、第四竖长边和第四横边，第三横边一端端部设有第三竖长边，另一端靠近端部位置设有第五竖短边，第五竖短边与第三竖长边之间形成第七凹部，第四横边一端端部设有第四竖长边，另一端靠近端部位置设有第六竖短边，第六竖短边与第四竖长边之间形成第八凹部，前内迷宫环的第五竖短边插入前外迷宫环的第八凹部内，前外迷宫环的第六竖短边插入前内迷宫环的第七凹部内，使得形成的迷宫由2个“L”型宽空腔和1个第三窄空腔组成，2个“L”型宽空腔分布在第三窄空腔的两侧，通过对前内迷宫环和前外迷宫环结构进行优化，第五竖短边和第六竖短边不是设置在第三横边和第四横边的最端部，而是留有一段距离，流体在运行过程中最消耗能量的地方就是其被迫进行转向的时候，而上述结构在不改变安装尺寸的情况下使得迷宫路径增加了4个90度的转向，从而极大地增加了通过的阻力，同时也延长了一些迷宫通道，使得尽量多的污染物沉积下来，不会进入主轴内部，有效提升了迷宫效果。

本实用新型的优点和有益效果在于,本实用新型提供一种防污主轴装置，在气幕环的上部设有防水环，防水环的下部设有突出部，气幕环的上部设有凹入部，突出部与凹入部之间留有间隙并对应配合，防水环与芯轴通过螺纹连接，在主轴立式安装时，由于突出部与凹入部的设计，使得切削液等液态污染物由于重力的原因不容易进入到迷宫内部；轴承座与前盖中均设有气体通道，气幕环与前盖之间形成第一空腔，气幕环内部设有若干个均匀分布的小孔，小孔和气幕环与芯轴之间形成的旋转间隙连通，通过改变气幕环的结构，增加了一个第一空腔，使得气体在打入主轴的旋转间隙前先进行一次混合，然后再通过圆周方向均匀分布的小孔打入气幕环与前盖之间形成第一空腔内，然后再均匀地填充到主轴的旋转间隙中，从而达到最佳的密封效果；油缸座上设有排气孔，通过这个排气孔使得空气在打刀及复位时可以自由进出，避免了它们走主轴的旋转间隙；油缸的活塞上设有调整环，调整环与活塞螺纹连接，调整环可以通过螺纹自由调节活塞行程，从而减少了修配相关零件的环节，极大的节省了工时，提高了装配效率；同时对前内迷宫环和前外迷宫环结构进行优化，极大的增强了迷宫效果。

本实用新型结构简单，使用方便，解决了切削液等液态污染物容易凝结在旋转间隙处，久而久之便会增加其进入主轴机率的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的剖视图。

图2为本实用新型的局部放大图。

图3为本实用新型的防水环与气幕环部分的局部放大图。

图4为本实用新型迷宫第一种实施方式前外迷宫环的结构示意图。

图5为本实用新型迷宫第一种实施方式前内迷宫环的结构示意图。

图6为本实用新型第一种实施方式迷宫的结构示意图。

图7为本实用新型迷宫第二种实施方式前外迷宫环的结构示意图。

图8为本实用新型迷宫第二种实施方式前内迷宫环的结构示意图。

图9为本实用新型第二种实施方式迷宫的结构示意图。

图10为本实用新型迷宫第三种实施方式前外迷宫环的结构示意图。

图11为本实用新型迷宫第三种实施方式前内迷宫环的结构示意图。

图12为本实用新型第三种实施方式迷宫的结构示意图。

图中：1-轴承座，2-前盖，3-后盖，4-气幕环，5-芯轴，6-中外隔环，7-中内隔环，8-轴承，9-刀具，10-拉杆，11-碟片，12-打刀环，13-打刀杆，14-迷宫，15-前内迷宫环，16-前外迷宫环，17-旋转间隙，18-四瓣爪，19-气体通道，20-第一空腔，21-小孔，22-防水环，23-螺帽，24-第三窄空腔，25-油缸座，26-油缸，27-排气孔，28-活塞，29-调整环，30-第一竖短边，31-第一竖长边，32-第一横边，33-第二竖短边，34-第二竖长边，35-第二横边，36-第一凹部，37-第二凹部，38-第一窄空腔，39-第一宽空腔，40-第三竖短边，41-第四竖短边，42-第三凹部，43-第四凹部，44-第五凹部，45-第六凹部，46-第二窄空腔，47-第二宽空腔，48-第五竖短边，49-第三竖长边，50-第三横边，51-第六竖短边，52-第四竖长边，53-第四横边，54-第七凹部，55-第八凹部，56-“L”型宽空腔，57-突出部，58-凹入部。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1-3所示，本实用新型提供一种防污主轴装置，该装置包括轴承座1、前盖2、后盖3、气幕环4、芯轴5、中外隔环6、中内隔环7、轴承8、刀具9、拉杆10、碟片11、打刀环12和打刀杆13，所述轴承座1的上端设有所述前盖2并通过螺纹连接，所述轴承座1的下端设有所述后盖3并通过螺纹连接，所述前盖2与气幕环4过盈配合，所述前盖2的下部设有迷宫14，所述迷宫14由前内迷宫环15和前外迷宫环16之间的间隙组成，所述迷宫14的下部设有所述轴承8，所述轴承8的下部设有所述中外隔环6和中内隔环7，所述前盖2与芯轴5之间、气幕环4与芯轴5之间、前内迷宫环15和前外迷宫环16之间、以及中内隔环7和中外隔环6之间形成连通的旋转间隙17，所述中内隔环7内部设有所述芯轴5，所述芯轴5内部设有所述刀具9，所述刀具9通过四瓣爪18与所述拉杆10连接，所述碟片11套在所述拉杆10外围，所述拉杆10的下部穿过所述打刀杆13并通过螺帽23固定，所述打刀环12套在所述打刀杆13的外围，所述气幕环4的上部设有防水环22，所述防水环22的下部为突出部57，所述气幕环4的上部为凹入部58，所述突出部57与凹入部58之间间隙配合，所述防水环22与所述芯轴5通过螺纹连接。

所述轴承座1与所述前盖2中均设有气体通道19，所述气幕环4与所述前盖2之间形成第一空腔20，所述气幕环4内部设有若干个均匀分布的小孔21，所述小孔21和气幕环4与芯轴5之间形成的旋转间隙17连通，所述轴承座1内部的气体通道19为“L”型，所述前盖2内部的气体通道19为“T”型。

所述后盖3的下部设有油缸座25并通过螺纹连接，所述油缸座25与油缸26通过螺纹连接，所述油缸座25上设有排气孔27，所述油缸26的活塞28上设有调整环29，所述调整环29与所述活塞28螺纹连接。

迷宫14的第一种实施方式如图4-6所示，所述前内迷宫环15包括第一竖短边30、第一竖长边31和第一横边32，所述前外迷宫环16包括第二竖短边33、第二竖长边34和第二横边35，所述第一横边32的一端端部设有所述第一竖短边30，另一端端部设有所述第一竖长边31，所述第一竖短边30与第一竖长边31之间形成第一凹部36，所述第二横边35的一端端部设有所述第二竖短边33，另一端端部设有所述第二竖长边34，所述第二竖短边33与第二竖长边34之间形成第二凹部37，所述前内迷宫环15的第一竖短边30插入所述前外迷宫环16的第二凹部37内，所述前外迷宫环16的第二竖短边33插入所述前内迷宫环15的第一凹部36内，使得形成的所述迷宫14由3个第一窄空腔38和2个第一宽空腔39组成，所述第一窄空腔38和所述第一宽空腔39间隔分布。

迷宫14的第二种实施方式如图7-9所示，所述前内迷宫环15还包括第三竖短边40，所述前外迷宫环16还包括第四竖短边41，所述第三竖短边40设置在所述第一竖短边30和第一竖长边31之间，所述第一竖短边30与第三竖短边40之间形成第三凹部42，所述第三竖短边40与第一竖长边31之间形成第四凹部43，所述第四竖短边41设置在第二竖短边33和第二竖长边34之间，所述第二竖短边33与所述第四竖短边41之间形成第五凹部44，所述第四竖短边41与所述第二竖长边34之间形成第六凹部45，所述前内迷宫环15的第一竖短边30和第三竖短边40分别插入所述前外迷宫环16的第五凹部44和第六凹部45内，所述前外迷宫环16的第二竖短边33和第四竖短边41分别插入所述前内迷宫环15的第三凹部42和第四凹部43内，使得形成的所述迷宫14由5个第二窄空腔46和4个第二宽空腔47组成，所述第二窄空腔46和所述第二宽空腔47间隔分布。

迷宫14的第三种实施方式如图10-12所示，所述前内迷宫环15包括第五竖短边48、第三竖长边49和第三横边50，所述前外迷宫环16包括第六竖短边51、第四竖长边52和第四横边53，所述第三横边50一端端部设有所述第三竖长边49，另一端靠近端部位置设有所述第五竖短边48，所述第五竖短边48与所述第三竖长边49之间形成第七凹部54，所述第四横边53一端端部设有所述第四竖长边52，另一端靠近端部位置设有所述第六竖短边51，所述第六竖短边51与所述第四竖长边52之间形成第八凹部55，所述前内迷宫环15的第五竖短边48插入所述前外迷宫环16的第八凹部55内，所述前外迷宫环16的第六竖短边51插入所述前内迷宫环15的第七凹部54内，使得形成的所述迷宫14由2个“L”型宽空腔56和1个第三窄空腔24组成，2个所述“L”型宽空腔56分布在所述第三窄空腔24的两侧。

本实用新型结构简单，使用方便，解决了切削液等液态污染物容易凝结在旋转间隙处，久而久之便会增加其进入主轴机率的问题。该主轴装置在气幕环的上部设有防水环，防水环的下部设有突出部，气幕环的上部设有凹入部，突出部与凹入部之间留有间隙并对应配合，防水环与芯轴通过螺纹连接，在主轴立式安装时，由于突出部与凹入部的设计，使得切削液等液态污染物由于重力的原因不容易进入到迷宫内部；轴承座与前盖中均设有气体通道，气幕环与前盖之间形成第一空腔，气幕环内部设有若干个均匀分布的小孔，小孔和气幕环与芯轴之间形成的旋转间隙连通，通过改变气幕环的结构，增加了一个第一空腔，使得气体在打入主轴的旋转间隙前先进行一次混合，然后再通过圆周方向均匀分布的小孔打入气幕环与前盖之间形成第一空腔内，然后再均匀地填充到主轴的旋转间隙中，从而达到最佳的密封效果；油缸座上设有排气孔，通过这个排气孔使得空气在打刀及复位时可以自由进出，避免了它们走主轴的旋转间隙；油缸的活塞上设有调整环，调整环与活塞螺纹连接，调整环可以通过螺纹自由调节活塞行程，从而减少了修配相关零件的环节，极大的节省了工时，提高了装配效率；同时对前内迷宫环和前外迷宫环结构进行优化，极大的增强了迷宫效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。