本技术涉及旋转接头,尤其涉及可应用于高速电主轴的三路旋转接头。
背景技术:
1、旋转接头是一种用于将介质从静态系统输入到动态旋转系统的连接密封装置。当前广泛使用的旋转接头多为单通道型,应用于电主轴时,主要通过与电主轴的芯轴连接以实现中心出水功能。
2、在电主轴的使用过程中,电机与轴承作为热源会产生热量,导致热伸长现象,影响电主轴的加工精度。因此,在针对电主轴的结构设计中,需要考虑对电主轴芯轴的冷却,以降低热伸长的影响。然而,现有的单通道旋转接头由于其通道数量的限制,无法同时满足电主轴中心出水与芯轴冷却的双重需求。
技术实现思路
1、本实用新型提供一种可应用于高速电主轴的三路旋转接头,以同时满足电主轴中心出水与芯轴冷却的需求。
2、为了实现上述目的,本实用新型的技术方案是:
3、一种可应用于高速电主轴的三路旋转接头,包括:
4、固定部,包括主体、第一静密封部件和第二静密封部件,所述第一静密封部件和第二静密封部件浮动地而非转动地装配于主体上,所述主体上设有中心出水固定流道、冷却进口固定流道和冷却出口固定流道;
5、旋转轴,转动地装配于所述主体上,所述旋转轴上设有中心出水旋转流道、冷却进口旋转流道和冷却出口旋转流道;
6、第一弹性部件,能够提供轴向力驱动第一静密封部件压在旋转轴的第一动密封端上,使所述第一静密封部件端部和第一动密封端端部贴合形成接触密封,使得所述中心出水固定流道和中心出水旋转流道连通,同时使得所述冷却进口固定流道和冷却进口旋转流道连通;
7、第二弹性部件,能够提供轴向力驱动第二静密封部件压在旋转轴的第二动密封端上,使所述第二静密封部件端部和第二动密封端端部贴合形成接触密封,使得所述冷却出口固定流道和冷却出口旋转流道连通。
8、进一步的,所述主体内设有容纳腔,所述第一动密封端位于所述容纳腔内;
9、所述第一动密封端将所述容纳腔分隔成第一分配腔和第二分配腔,所述冷却进口固定流道通过第一分配腔连通冷却进口旋转流道,所述冷却出口固定流道通过第二分配腔连通冷却出口旋转流道。
10、进一步的,所述第一动密封端和主体内壁间留有转动间隙,所述转动间隙位于第一分配腔和第二分配腔之间,所述转动间隙两端分别连通第一分配腔和第二分配腔,所述转动间隙内设有密封结构。
11、进一步的,所述密封结构为耐磨环;
12、或,所述密封结构为密封槽,所述密封槽的流通截面积大于所述转动间隙的流通截面积。
13、进一步的,所述冷却进口旋转流道设有朝向冷却进口固定流道倾斜的过渡段,位于所述第一分配腔内的第一静密封部件设有台阶部,自所述冷却进口固定流道流入第一分配腔内的冷却液经台阶部换向后流入过渡段内。
14、进一步的,所述第二分配腔设有导向斜面,所述导向斜面位于转动间隙靠近第二分配腔一端的端部,所述导向斜面用于引导流体远离转动间隙并向所述冷却出口固定流道流动。
15、进一步的,所述第一动密封端的端部设有第三陶瓷环,所述第一静密封部件的端部设有与所述第三陶瓷环相对设置的第一陶瓷环,所述第二动密封端的端部设有第四陶瓷环,所述第二静密封部件的端部设有与所述第四陶瓷环相对设置的第二陶瓷环。
16、进一步的,所述主体包括固定座和冷却套,所述冷却套固定在固定座上,所述冷却套与固定座围成容纳腔;
17、所述固定座上设有中心出水固定流道,所述第一静密封部件浮动地而非转动地装配于所述固定座上,所述第一静密封部件上设有与所述中心出水固定流道相连通的第一通孔,所述第一静密封部件于第一通孔的端部设有第一陶瓷环;
18、所述冷却套上设有冷却进口固定流道和冷却出口固定流道,所述第二静密封部件浮动地而非转动地装配于冷却套上,所述第二静密封部件上设有与冷却出口固定流道相连通的第二通孔,所述第二静密封部件于第二通孔的端部设有第二陶瓷环;
19、旋转轴,包括连接杆和旋转环,所述连接杆转动地装配于所述冷却套上,所述旋转环固定在连接杆上;
20、所述连接杆上设有中心出水旋转流道和冷却进口旋转流道,所述连接杆上设有与第一陶瓷环相对设置的第三陶瓷环,所述连接杆设有第三陶瓷环的一端为第一动密封端;
21、所述旋转环与连接杆围成冷却出口旋转流道,所述旋转环设有与第二陶瓷环相对设置的第四陶瓷环,所述旋转环设有第四陶瓷环的一端为第二动密封端;
22、所述第一弹性部件,能够提供轴向力驱动第一陶瓷环压在第三陶瓷环上,使所述第一陶瓷环和第三陶瓷环紧密贴合,使得所述中心出水固定流道通过第一通孔与中心出水旋转流道连通,同时使得所述冷却进口固定流道和冷却进口旋转流道连通;
23、所述第二弹性部件,能够提供轴向力驱动第二陶瓷环压在第四陶瓷环上,使所述第二陶瓷环和第四陶瓷环紧密贴合,使得所述冷却出口固定流道通过第二通孔和冷却出口旋转流道连通。
24、进一步的,所述第一弹性部件为第一弹簧,所述第一弹簧置于主体和第一静密封部件之间;
25、所述第二弹性部件为第二弹簧,所述第二弹簧置于主体和第二静密封部件之间。
26、进一步的,还包括设置在所述主体上的第一导向柱和第二导向柱,所述第一导向柱和第二导向柱沿所述旋转轴的轴向延伸,所述第一静密封部件上设有对应第一导向柱的第一导向孔,所述第二静密封部件上设有对应第二导向柱的第二导向孔。
27、有益效果:
28、本实用新型公开的可应用于高速电主轴的三路旋转接头,通过设置第一弹性部件和第二弹性部件,以提供轴向力,驱动主体上的第一静密封部件和第二静密封部件分别压紧在旋转轴的第一动密封端和第二动密封端上,使固定部和旋转轴之间形成接触密封,从而使中心出水固定流道和中心出水旋转流道、冷却进口固定流道和冷却进口旋转流道连通以及冷却出口固定流道和冷却出口旋转流道得以连通,进而形成用于中心出水的流道以及用于芯轴冷却的进口流道和出口流道,以同时满足电主轴中心出水与芯轴冷却的双重需求。
1.一种可应用于高速电主轴的三路旋转接头,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的可应用于高速电主轴的三路旋转接头,其特征在于,所述主体内设有容纳腔,所述第一动密封端位于所述容纳腔内;
3.根据权利要求2所述的可应用于高速电主轴的三路旋转接头,其特征在于,所述第一动密封端和主体内壁间留有转动间隙(16),所述转动间隙(16)位于第一分配腔和第二分配腔之间,所述转动间隙(16)两端分别连通第一分配腔和第二分配腔,所述转动间隙(16)内设有密封结构(18)。
4.根据权利要求3所述的可应用于高速电主轴的三路旋转接头,其特征在于,所述密封结构(18)为耐磨环;
5.根据权利要求3所述的可应用于高速电主轴的三路旋转接头,其特征在于,所述冷却进口旋转流道(702)设有朝向冷却进口固定流道(201)倾斜的过渡段(7021),位于所述第一分配腔内的第一静密封部件(3)设有台阶部(21),自所述冷却进口固定流道(201)流入第一分配腔内的冷却液经台阶部(21)换向后流入过渡段(7021)内。
6.根据权利要求3所述的可应用于高速电主轴的三路旋转接头,其特征在于,所述第二分配腔设有导向斜面(17),所述导向斜面(17)位于转动间隙(16)靠近第二分配腔一端的端部,所述导向斜面用于引导流体远离转动间隙(16)并向所述冷却出口固定流道(202)流动。
7.根据权利要求2所述的可应用于高速电主轴的三路旋转接头,其特征在于,所述第一动密封端的端部设有第三陶瓷环(9),所述第一静密封部件(3)的端部设有与所述第三陶瓷环(9)相对设置的第一陶瓷环(5),所述第二动密封端的端部设有第四陶瓷环(11),所述第二静密封部件(4)的端部设有与所述第四陶瓷环(11)相对设置的第二陶瓷环(6)。
8.根据权利要求7所述的可应用于高速电主轴的三路旋转接头,其特征在于,所述主体包括固定座(1)和冷却套(2),所述冷却套(2)固定在固定座(1)上,所述冷却套(2)与固定座(1)围成容纳腔;
9.根据权利要求1所述的可应用于高速电主轴的三路旋转接头,其特征在于,所述第一弹性部件为第一弹簧(12),所述第一弹簧(12)置于主体和第一静密封部件(3)之间;
10.根据权利要求9所述的可应用于高速电主轴的三路旋转接头,其特征在于,还包括设置在所述主体上的第一导向柱(14)和第二导向柱(15),所述第一导向柱(14)和第二导向柱(15)沿所述旋转轴的轴向延伸,所述第一静密封部件(3)上设有对应第一导向柱(14)的第一导向孔,所述第二静密封部件(4)上设有对应第二导向柱(15)的第二导向孔。