[实用新型]一种伺服刀架用接触补偿式密封装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及数控加工领域，属于一种数控机床配套使用的功能部件，特别是指一种伺服刀架用接触补偿式的密封装置。

背景技术

随着科技进一步发展，数控机床传统的配套附件——刀架向着自动化程度更高、控制更加简洁、定位更加准确、换刀速度更快的方向快速发展。鉴于此，性能优越的伺服电机、精密复杂的分度零件越来越多的应用于刀架中。由于伺服电机、精密分度元器件对使用环境有着严格的干燥、洁净的要求，使得这些新技术产品的应用在提高劳动效率的同时，也带来了伺服刀架防护、密封的新问题。

对数控机床的使用来说，在加工切削过程中，须由刀架本身提供大量的切削液来降低刀具和工件的温度。且由于加工时的换刀要求，伺服刀架在系统控制下以较高的频率转位。在转位过程中，旋转刀台和刀架底座会相对转动而形成错位。上述过程中切削液是以连续不断的方式进行供给，在此情况下，有可能引发切削液泄漏，一旦切削液泄漏且进入刀架内部，会锈蚀刀架内部的精密传动、分度零件，并会引起伺服电机的烧毁，从而造成停车维修事故，导致极大的经济损失。

目前，针对此问题，刀架设计制造中比较普遍采用的方法是在相对运动的两个面上设置O型密封圈或矩形圈，由于这两种密封圈均为橡胶材质，在使用时会产生较大的阻尼，影响伺服刀架的换刀。且使用一段时间后，由于磨损作用，导致密封圈失效极快，因此在实际生产中需要频繁的更换失效的密封圈，增加了停车检修的频次，造成较大的经济损失。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出一种伺服刀架用接触补偿式密封装置，在兼具良好密封性能的同时减小旋转换刀时的摩擦阻尼，并延长密封装置的使用寿命。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种伺服刀架用接触补偿式密封装置，包括刀架底座，所述刀架底座内固定设置有阀体；

所述阀体内设有腔体，所述腔体底部设有弹性部件，所述阀体的下部开有与所述腔体相连通的切削液入口；

所述切削液入口处与所述刀架底座内壁相接触的所述阀体外壁上设置有端面密封圈；

所述弹性部件的上方设有与所述腔体内壁紧密接触的金属密封套，所述金属密封套的上方设有旋转刀台，所述旋转刀台与所述金属密封套之间面接触并可相对转动，所述旋转刀台的底面与所述阀体的上端面之间留有间隙。

作为对上述技术方案的改进，所述金属密封套与所述腔体的内壁接触面上设置有密封圈。

作为本实用新型的进一步改进，所述金属密封套设置为两个，分别为外置金属密封套、内置金属密封套；所述外置金属密封套的外壁与所述腔体的内壁紧密接触，所述内置金属密封套的外壁与所述外置金属密封套的内壁紧密接触；所述腔体底部设置有第一弹性部件和第二弹性部件，所述外置金属密封套设置在所述第一弹性部件的上方；所述内置金属密封套设置在所述第二弹性部件的上方。

当采用两个金属密封套的方案时，外置金属密封套与腔体内壁接触面上设有第一密封圈，所述内置金属密封套与外置金属密封套接触面上设有第二密封圈。

作为上述技术方案的一种优选方式，所述弹性部件为螺旋弹簧。当采用两个金属密封套时，第二螺旋弹簧内径小于第一螺旋弹簧并设置于第一螺旋弹簧的内部。

作为对上述技术方案的更进一步改进，所述旋转刀台的底面是经过高频淬火的耐磨底面。

作为上述技术方案的金属密封套的一种优选方式，所述金属密封套为黄铜密封套。当采用两个金属密封套时，所述第一金属密封套和第二金属密封套均为黄铜密封套。所述黄铜密封套优选采用H62黄铜。

由于旋转刀台的金属底面与密封套之间通常是经由密封圈来实现密封，而密封圈的橡胶材质会增大旋转刀台的旋转阻尼。而采用以上技术方案的伺服刀架用接触补偿式密封装置，由于旋转刀台的金属底面直接与金属密封套的上端面接触，而不是接触橡胶等非金属密封圈，从而降低了旋转刀台的旋转阻尼。

尤其采用H62黄铜密封套时，由于黄铜本身具有润滑性，可以使旋转刀台的旋转阻尼更小。

并且由于弹性部件的支撑，金属密封套上端面的磨损可以随动补偿，延长了密封寿命，显著降低停车检修故障的频率，提高了生产的连续性，提高了经济效益。并且由于密封套上端面不再需要采用橡胶密封圈进行密封，节约了能源和材料，更加节能环保。

尤其采用外置和内置双重密封套时，避免了磨损不均匀带来的切削液泄漏，取得了更好的密封效果。

附图说明