[发明专利]高密封性电主轴

说明书

本发明公开本发明公开了一种应用于磨床的高密封性电主轴，包括机壳和机壳内通过轴承同轴安装的转子轴，所述机壳前端密封安装固定有前盖，在所述转子轴上密封安装固定有密封盖，密封盖位于前盖内孔内，在前盖上有进气道和排气孔通向前盖与密封盖之间的环形配合间隙，在密封盖外圆面设置有螺旋状的排污槽。所述排污槽在工作时形成多匝螺旋气流，螺旋气流产生向外的离心力和螺旋外推力，避免粉尘和冷却液进入或将其排出，从而兼具气吹和外排的多重效果，使其密封效果显著提高，使用寿命和精度更高。

技术领域

本发明属于电主轴领域，具体来说是一种适合于磨床的高密封性电主轴。

背景技术

电主轴广泛应用于高转速高精度加工中心上，与采用皮带传动方式相比，电主轴工作更加稳定，并能够实现快速升降速和准停。由于在加工过程中会产生粉尘、冷却液，这些杂质如果进入电主轴前轴套的轴承，加速轴承磨损，同时水的进入也有导致定子线圈绝缘等级下降的风险，影响电主轴的使用寿命和稳定性。因此，电主轴前端轴承室的密封结构是电主轴的关键设计部位。

特别是对于应用于磨床的电主轴轴承室空气密封，由于采用砂轮研磨会产生大量的粉尘，电主轴使用环境更恶劣。特别雕刻机等用的电主轴是竖向安装，冷却液自然下落不容易进入电主轴，而磨床电主轴多为水平安装，冷却液、粉尘更容易进入。因此磨床用电主轴对于密封性能要求要高于用于钻床、铣床等的电主轴。

目前的电主轴前端轴承室的密封，有采用多道迷宫密封，也有采用向外吹气的方式。但存在的问题是：一、密封结构过于复杂，不仅不利于装配，反而容易增加故障率。二、气路设置不合理，影响气密效果。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

针对现有的磨床用电主轴前轴承室密封存在的上述问题，本发明的目的在于，提供一种高密封性电主轴，结构简单密封效果好。

本发明采用的技术方案是：高密封性电主轴，包括机壳和机壳内通过轴承同轴安装的转子轴，其特征在于：所述机壳前端密封安装固定有前盖，在所述转子轴上密封安装固定有密封盖，密封盖位于前盖的内孔中，在前盖上有进气道和排气孔通向前盖与密封盖之间的环形配合间隙，在密封盖外圆面上设置有螺旋状的排污槽。

进一步地，所述前盖上的排气孔为多个，环状均布在前盖上，前盖上还设置有环状的环流槽以与各排气孔相通。

进一步地，所述密封盖的内端面还设置有环槽，所述前盖对应环槽位置设置有凸环插入密封盖环槽内，形成迷宫密封。

进一步地，前盖可以为一体结构，但为了便于加工相应的环槽和排气孔，所述前盖采用外环盖和内圈通过过盈配合组装成，所述外环盖上的进气道由与机壳上的气道相通轴向通道和径向与外环盖的内孔相通的进气道组成，所述内圈在外圆上对应外环盖气道孔的位置设置有环状的环流槽，所述排气孔是设置在环流槽外侧壁上的轴向通孔。

进一步地，在外环盖内端有向中心方向凸出的凸环，以对内圈的内端面进行定位，有利于实现外环盖与内圈的准确装配和密封。

进一步地，所述密封盖通过螺栓安装固定在转子轴的轴肩上。

进一步地，所述前盖内端有凸环插入所述机壳内，凸环与机壳之间安装有密封圈，凸环前端顶靠在电主轴前轴承室内的轴承的外圈，以定位轴承外圈；转子轴上还有前螺母顶靠在轴承的内圈以对轴承内圈进行定位。这种结构，前盖既是密封盖也是轴承定位盖，以简化结构，便于装配。

进一步地，转子轴上的转子可以励磁线圈，形成异步电主轴；作为较佳实施例，所述转子轴上可以通过外圆周上的嵌槽安装永磁铁，构成永磁同步电主轴，永磁铁与转子轴的嵌装结构，提高了电主轴的刚性。

本发明的这种高密封性电主轴，与现有磨床用电主轴相比具有如下有益效果：