专利名称：间隙密封机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种旋转机件的间隙密封机构，具体地说是涉及一种机床主轴间隙密封机构，特别是涉及一种精密型和经济型数控车床主轴的间隙密封机构。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为该间隙密封机构，包括主轴箱体、箱盖及通过前、后轴承安装在箱体内的主轴，主轴上装有甩油板，在箱盖和箱体上分别制有油槽和与轴承、油池贯通的上、下斜孔，其特征是在主轴前端增设有一挡油环和前盖，前盖与主轴箱体的右侧面相贴合并与箱体紧固在一起，前盖的内孔处有一环形凹槽，凹槽内、外侧的前盖内孔与主轴间有间隙，且在凹槽内侧的前盖上制有可将凹槽内的油流入箱体下斜孔内的通油底孔；所述的凹槽内侧前盖内孔与主轴间的间隙可由加工在前盖内孔上的螺纹与主轴表面配合形成，而通油底孔可由加工在前盖同一圆周面上的若干个小孔或一长弧形孔构成。挡油环置于前盖和前轴承之间并紧靠前轴承，且挡油环与箱体内孔间也控制有一定的间隙，且挡油环外径面上开有齿槽，增加油的润滑作用，以防挡油环与箱体壁接触而发热。该挡油环根椐定位方式的不同，可有两种不同构造，一种是挡油环的内孔定位，其为一内孔与主轴轴颈相配合的片状圆环，其两端面分别与轴承和主轴的轴肩端面相贴合。另一种为止口定位，其为一内孔与主轴轴颈相配合且一侧有内止口的片状圆环，其止口与主轴轴肩相配合。
工作过程是这样的当主轴旋转时，装在主轴上的甩油板跟着旋转，并将油池中的润滑油飞溅至箱盖的下平面，此时润滑油从箱盖的下平面上的油槽流入主轴箱体的上油池，再经上油池的斜孔而流入前、后轴承；对于流进前轴承的油多数流入下斜孔后回至油池，其中少量的油经档油环与箱体孔的间隙进入档油环与前盖之间，再经下斜孔后回至油池，但是还有一些润滑油经主轴与前盖内孔之间的间隙流入前盖的环形凹槽内，再经前盖的底孔流入下斜孔后回至油池。为了尽可能减少润滑油在档油环与前盖之间的停留时间，在环形凹槽内侧的前盖与主轴的轴颈相配合的内孔表面上加工有齿槽(左螺纹或右螺纹)，若加工成左螺纹，则当主轴顺时针方向转动时，可将润滑油反压回油池，而当主轴逆时针方向转动时，可将润滑油推进到前盖的环形凹槽内，再经前盖的底孔流入下斜孔后回至油池，从而达到理想的润滑与密封效果。在环形凹槽外侧的前盖与主轴的轴颈相配合的内孔表面上也加工有齿形油槽，增加润滑作用。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于密封结构可靠、润滑性能良好、主轴高速运转发热低，且加工方便、成本低廉。
图1至图6示出了本实用新型应用于车床主轴箱一个实施例。包括带有凸肩的盘状前盖2，它的大端面29与主轴箱体7的右侧面相贴合、它的凸肩外径27与主轴箱体7的内孔相配合，它的内径22与主轴1的轴颈形成转动配合(间隙配合)，带有凸肩的盘状前盖2的螺孔26与主轴箱体7用螺钉紧固连接一起；所述的前盖2与主轴1的前部轴颈相配合处的内孔表面22上、并靠档油环3的一侧加工有左螺纹22′，另一侧加工有齿形油槽28，这两侧之间还加工厂有一个较深的环形凹槽23，带有凸肩的盘状前盖2的凸肩部位还加工有一个与环形凹槽23贯穿的通油底孔25。而通油底孔25由加工在前盖同一圆周面上的若干个小孔25′或一长弧形孔25″构成，如图9、10所示。紧紧靠着前轴承4、并置于盘状前盖2的内侧还有一个圆片状的档油环3，它的内径32与主轴1的轴颈相配合，其一侧端面33与主轴1的轴肩41紧密贴合，其另一侧端面34与前轴承4的内环42紧密贴合，形成主轴1、前轴承4的内环42、档油环3三者一起转动，圆片状档油环3的外径与与主轴箱体7的内孔间隙配合，并在外径面上加工有齿形槽31，使齿形槽含油，增加润滑。
工作过程是这样的当主轴旋转时，装在主轴上的甩油板8跟着旋转，并将油池20中的润滑油飞溅至箱盖6的下平面61，此时润滑油从箱盖6的下平面61的油槽62流入主轴箱体7的上油池61、62，再经上油池61、62斜孔13、14而流入前、后轴承4、4′；对于流进前轴承4的油多数流入下斜孔17后回至油池20，其中少量的油经档油环3与箱体孔的间隙21而流入档油环3与前盖2之间，再流经下斜孔17后回至油池20，但是还有一些润滑油流经主轴1与前盖2之间的间隙22而流入前盖2的环形槽23内，再流经前盖2的底孔25、流入下斜孔17后回至油池20。为了尽可能减少润滑油在档油环3与前盖2之间的停留时间，在前盖2与主轴1的轴颈间隙配合的内孔表面22上设置有螺纹22′。该螺纹为左螺纹时，则当主轴1顺时针方向转动时，可将润滑油反压回油池20，而当主轴1逆时针方向转动时，可将润滑油推进到前盖2的环形凹槽23内，再经前盖2的底孔25流入下斜孔17后回至油池20，从而达到理想的润滑与密封效果。在前盖2与主轴1的轴颈相配合的内孔表面22上还有一个齿形油槽28，可提高主轴与前盖间的润滑作用。
除了图中所示结构外，本实用新型还可以具有其他结构变型，而不脱离本实用新型的保护范围。例如，轴上的挡油环3除了上述内孔定位方式外，还可以采用止口定位方式，其区别是在挡油坏的一侧加工一内止口35，与主轴轴肩相配合，而内孔同样与主轴轴颈相配合。
权利要求1.一种间隙密封机构，包括主轴箱体(7)、箱盖(6)及通过前、后轴承(4、4′)安装在箱体内的主轴(1)，主轴(1)上装有甩油板(8)，在箱盖(6)和箱体(7)上分别制有油槽(62)和与轴承、油池(20)贯通的上、下斜孔(13、17)，其特征在于在主轴(1)前端增设有一挡油环(3)和前盖(2)，前盖(2)与主轴箱体(7)的右侧面相贴合并与箱体紧固在一起，前盖的内孔处有一环形凹槽(23)，凹槽(23)内、外侧的前盖(2)内孔与主轴(1)间隙配合，并在内孔上有齿槽(22′、28)，而在凹槽内侧的前盖上制有可将凹槽内的油流入箱体下斜孔(17)内的通油底孔(25)；挡油环(3)置于前盖(2)和前轴承(4)之间并紧靠前轴承，挡油环(3)外径与箱体(7)内孔间隙配合，并在挡油环(3)外径面上有齿形槽(31)。
2.如权利要求1所述的间隙密封机构，其特征在于所述的挡油环(3)为一内孔(32)与主轴(1)轴颈相配合的片状圆环，其两端面分别与轴承(4)和主轴的轴肩(41)端面相贴合。
3.如权利要求1所述的间隙密封机构，其特征在于所述的挡油环(3)为一内孔(32)与主轴轴颈相配合且一侧有内止口(35)的片状圆环，其止口(35)与主轴轴肩(41)相配合并定位。
4.如权利要求1所述的间隙密封机构，其特征在于所述的通油底孔(25)由加工在前盖同一圆周面上的若干个小孔(25′)或一长弧形孔(25″)构成。
5.如权利要求1所述的间隙密封机构，其特征在于所述的齿槽(22′)由加工在内孔上的螺纹构成。
专利摘要本实用新型公开了一种间隙密封机构，包括前盖、挡油环，前盖与主轴箱体紧固连接，与主轴相配合处的内孔表面上设置有螺纹，在主轴高速运转时可将润滑油反压回油池，前盖上还设置有一个与环形槽贯穿的底孔；挡油环的外径与主轴箱体内孔相配合，且其上设置齿形槽，使挡油环与箱体间有间隙，其端面与主轴的轴肩及前轴承的内环紧密贴合，形成主轴、前轴承的内环、挡油环三者一起转动。它适用于对机床主轴的密封，特别是精密型和经济型数控车床主轴的间隙密封机构，与现有间隙密封机构相比，本实用新型的优点在于密封结构可靠、润滑性能良好、主轴高速运转发热低，且加工方便、成本低廉。
文档编号F16J15/50GK2562008SQ0226636
公开日2003年7月23日 申请日期2002年8月15日 优先权日2002年8月15日
发明者应圣平 申请人:李元峰, 应圣平