一种主轴单元保护机构

技术领域

本发明属于机械设备技术领域，具体涉及一种主轴单元保护机构。

背景技术

机床设备中，主轴单元是必不可少的部件，主轴单元包括主轴、轴承、电机等部件，通过电机驱动主轴进行旋转。在工作过程中，轴承进行高速运转，轴承采用油脂润滑，轴承内油脂会通过各部件间的安装间隙渗入主轴单元内部的其他部件当中，造成污染。此外，加工工件时，工件切削屑或粉尘也会进入到主轴单元内，尤其是进入到主轴单元内的光栅尺处，对其造成污染，进而影响使用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中对主轴单元和反馈元器件的保护问题，提供一种主轴单元保护机构。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种主轴单元保护机构，包括主轴箱体、主轴、驱动电机、光栅尺、第一轴承组、第二轴承组、第一泄油组件、第二泄油组件、第一密封部件和第二密封部件，驱动电机套设在主轴中部，主轴箱体套设在驱动电机上，主轴下端固定安装光栅尺，主轴位于驱动电机上方设置第一轴承组，主轴位于第一轴承组和驱动电机之间套设第一泄油组件，第一轴承组上端设置有第一密封部件，主轴位于驱动电机下方设置第二轴承组，主轴位于第二轴承组和光栅尺之间套设第二泄油组件，光栅尺外侧设置第二密封部件；

所述第一泄油组件包括第一甩油盘和第一泄油套，所述第一甩油盘套设在主轴上，可随主轴旋转，位于第一轴承组的下端，第一泄油套固定在主轴箱体内壁，位于第一甩油盘外，第一泄油套底部设置凹槽，凹槽内开设第一泄油孔，主轴箱体在与第一泄油孔对应位置上设置泄油通道；

所述第一密封部件包括第一气管和第一密封套，第一密封套套设在主轴上位于第一轴承组顶端，第一密封套设置气道，第一气管安装在气道上；

所述第二泄油组件包括第二甩油盘和第二泄油套，所述第二甩油盘套设在主轴上，可随主轴旋转，位于第二轴承组下端，第二泄油套固定在主轴箱体底端，第二泄油套包括泄油槽，泄油槽位于第二甩油盘下方，泄油槽内开设第二泄油孔；

所述第二密封部件包括第二气管和第二密封套，第二密封套固定在第二泄油套底端，罩在光栅尺上，形成密封腔，第二密封套侧壁设置气孔，气孔上安装第二气管。

在上述方案中，第一轴承组外套设有第一套筒，第一套筒外侧通过螺栓固定安装主轴箱体，所述第一泄油套通过螺栓固定在第一套筒底端，第一密封套通过螺栓固定安装在第一套筒顶端。

在上述方案中，主轴上套设有第一轴承组密封环和第二轴承组密封环，第一轴承组密封环设置在第一轴承组上端，第二轴承组密封环设置在第一轴承组下端，第一轴承组密封环和第二轴承组密封环外缘设置有沟槽，第一套筒套设在第一轴承组密封环和第二轴承组密封环外缘，第一轴承组密封环与第一密封套间隙配合，第二轴承组密封环与第一套筒间隙配合。

在上述方案中，第二轴承组外套设有第二套筒，第二套筒通过螺栓固定在主轴箱体底端。

在上述方案中，主轴上套设有第三轴承组密封环，设置在第二轴承组上端，所述第二甩油盘和第三轴承组密封环外缘设置有沟槽，第二套筒套设在第三轴承组密封环和第二甩油盘外缘，第二甩油盘和第三轴承密封环与第二套筒间隙配合。

在上述方案中，主轴底端通过螺栓固定有安装套，安装套可随主轴同步转动，光栅尺固定安装在安装套上。

在上述方案中，安装套底部固定连接有下端盖，第二密封套上缘套装在第二泄油套底部，下缘套装在下端盖外缘，中间形成密封腔，光栅尺处在密封腔内。

在上述方案中，主轴顶端固定安装有定位安装盘，所述定位安装盘中间设置通孔，所述第一密封套顶端设置卡槽，气道出气口设置在卡槽中，定位安装盘下缘卡接在卡槽内，定位安装盘外缘安装有防尘套，防尘套下缘低于第一气管所在高度。

在上述方案中，所述主轴为中空结构，中间为空腔，空腔内贯穿有动作杆，所述下端盖中心处设置有通孔，动作杆上端位于定位安装盘通孔内，下端位于下端盖通孔内，所述下端盖底部通过螺栓安装有用于驱动动作杆上下移动的油缸。

在上述方案中，第一泄油套上设置有N个第一泄油孔，N≥2，第一泄油孔中心对称设置在第一泄油套侧壁底端，主轴箱体侧壁上相同位置设置N个泄油通道，第二泄油套上设置M个第二泄油孔，M≥2，第二泄油孔中心对称设置在第二泄油套侧壁底端；所述第一气管的数量是X个，X≥2，第一密封套上设置X个气道，气道中心对称设置，第二密封部件中的第二气管的数量是Y个，Y≥2，第二密封套侧壁上设置Y个气孔，气孔中心对称的设置在第二密封套侧壁上。

本发明优点和有益效果为：

1.本发明的主轴单元保护机构，采用吹气产生气室压差、密封和甩油泄油结构来对主轴、电机、光栅尺等精密部件进行保护，防止润滑油脂，切削屑，冷却剂等对主轴单元内部件造成污染。

2.本发明的主轴单元保护机构，没有外加其他设备，通过主轴本身的结构特点，增加机械部件即可达到保护效果，部件生产成本较低。

附图说明

图1是本发明主轴单元保护机构剖面图。

图2是本发明主轴单元保护机构第二泄油组件局部放大图。

其中：

1：主轴箱体，2：第一泄油组件，3：第二泄油组件，4：第一密封部件，5：第二密封部件，6：卡环，7：下端盖，8：油缸，9：动作杆，11：主轴，12：驱动电机，13：第一轴承组，131：第一轴承组密封环，132：第二轴承组密封环，14：第二轴承组，141：第三轴承组密封环，15：光栅尺，151：安装套，16：第一套筒，17：泄油通道，18：定位安装盘，19：防尘套，20：第二套筒，21：甩油安装盘，22：第一甩油盘，23：第一泄油套，24：第一泄油孔，31：第二甩油盘，32：第二泄油套，33：泄油槽，41：第一密封套，42：第一气管，43：气道，51：第二气管，52：第二密封套，53：气孔，a：凸缘。

对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

参见附图，一种对主轴单元保护机构，包括主轴箱体1、主轴11、驱动电机12、第一轴承组13、第二轴承组14、第一泄油组件2、第二泄油组件3，驱动电机12套设在主轴11中部位置，所述驱动电机12为力矩电机，力矩电机驱动主轴旋转；第一轴承组13套装在主轴11上并位于驱动电机12上方，第一泄油组件2安装在主轴11上的第一轴承组13和驱动电机12之间，第一泄油组件2用于将第一轴承组13中泄漏出的油脂排出主轴单元，从而保护驱动电机12；第二轴承组14套装在主轴11上并位于驱动电机12下方位置，在第二轴承组14下方设置有光栅尺15，第二泄油组件14安装在主轴11上的第二轴承组14和光栅尺15之间。

所述第一轴承组13的数量优选是3个，第一轴承组13顶端设置有第一轴承组密封环131，底端设置第二轴承组密封环132，所述第一轴承组密封环131和第二轴承组密封环132套设在主轴11上，外缘设置有沟槽，用于储存润滑剂，防止第一轴承组13渗出的油脂直接通过配合间隙渗出；第一轴承组13外侧套设有第一套筒16，第一套筒16外通过螺栓套装主轴箱体1；所述位于第一轴承组13下端的第二轴承组密封环132与第一套筒16内壁之间为间隙配合，第一轴承组13中的油脂会长期工作会通过间隙渗出，下落至第一泄油组件2。具体的讲，所述第一泄油组件2包括甩油安装盘21、第一甩油盘22和第一泄油套23，第一甩油盘22通过螺栓固定在甩油安装盘21底端，甩油安装盘21和第一甩油盘22固定套设在主轴11上，主轴11转动时，第一甩油盘22跟主轴11同步转动，将从第一轴承组13中渗出到第一甩油盘22的油脂向四周甩出，所述第一泄油套23位于第一甩油盘22外，固定嵌装在第一套筒16下缘，与第一甩油盘22和甩油安装盘21间形成空腔，第一泄油套23底部设置有接油脂用的凹槽，第一泄油套23侧壁底部设置第一泄油孔24，第一甩油盘22将第一轴承组13中渗漏出来的油脂甩到第一泄油套23的侧壁，油脂受重力影响会流入凹槽中，并流至第一泄油孔24，第一泄油套23外部是主轴箱体1，在主轴箱体1侧壁上设置有与第一泄油孔24相对应的泄油通道17，油脂通过第一泄油孔24和泄油通道17排出主轴单元，防止油脂对驱动电机12和主轴11造成污染。

所述第一轴承组13上方设置第一密封部件4，包括第一密封套41和第一气管42，第一密封套41安装在主轴11和第一轴承组密封环131外侧，与主轴11之间是间隙配合，不会随主轴转动，第一密封套41下缘贴在第一轴承组13的顶端，对主轴11和第一轴承组13起到密封作用；主轴11的顶端通过螺栓固定连接有定位安装盘18，定位安装盘18会随主轴转动，定位安装盘18下缘设置有一圈凹槽，对应的在所述第一密封套41顶部设置有一圈凸台，凹槽和凸台间隙配合，能够有效防止外部颗粒物进去主轴单元内部；第一密封套41外缘上设置有气道43，气道43外端口连接第一气管42，气道43内端口引至凹槽和凸台内侧；工作时，第一气管42接入气泵对主轴单元内部吹气，使主轴单元内部形成气压，能够进一步防止切削屑油污等杂质从第一密封套41和定位安装盘18的凹槽和凸台之间的间隙进入主轴单元内部。进一步的，所述定位安装盘18外缘固定安装有防尘套19，防止切削屑或冷却液通过第一密封套41和定位安装盘18间隙进入到主轴单元内。

所述第二轴承组14的数量优选为2个，在主轴11上位于第二轴承组14上端套设有第三轴承组密封环141，所述第三轴承组密封环141外缘设置有沟槽，用于储存润滑剂；第二轴承组14外侧套设有第二套筒20，第二套筒20通过螺栓与主轴箱体1密封安装；所述第二泄油组件3设置在第二轴承组14下端，具体的讲，第二泄油组件3包括第二甩油盘31和第二泄油套32，第二甩油盘31设置在第二轴承组14下端，第二甩油盘31外缘与第二套筒20内壁之间为间隙配合，第二甩油盘31外缘下端设置有一圈截面为倒三角的凸缘a，对溢出的油脂起到向下导流的作用(这里，第二甩油盘31相当于密封圈和甩油盘两种作用)，第二泄油套32通过螺栓固定在第二套筒20下端，主轴11位于第二甩油盘31的下端套设有卡环6，卡环6通过螺纹旋入主轴11将第二甩油盘31与主轴固定；在第二泄油套32上设置有一圈泄油槽33，工作时，第二甩油盘31随着主轴11旋转，第二轴承组14中的油脂会通过第二甩油盘31与第二套筒20之间的间隙向下溢出，并在第二甩油盘31外缘下端凸缘a的引流作用下，使油脂甩落到第二泄油套32的泄油槽33内；第二泄油套32侧壁底部设置第二泄油孔(由于视角原因，图中未表示出)，油脂通过第二泄油孔排出主轴单元。主轴11底端通过螺栓安装有安装套151，安装套151可随主轴同步转动，安装套151上固定安装光栅尺15，第二泄油组件3可以防止第二轴承组14中油脂渗入到光栅尺15上，影响光栅尺15的正常使用。

所述光栅尺15外侧设置有第二密封部件5，第二密封部件5包括第二气管51和第二密封套52，第二密封套52侧壁上设置有气孔53，第二气管51设置在第二密封套52外侧侧壁的气孔53上，第二密封套52套装在第二泄油套32外缘和下端盖7的外缘，形成密封腔，光栅尺15处在密封腔内，第二气管51接入气泵对第二气管51吹气，能够将光栅尺15上的污染物吹除，同时在密封腔内产生高于外部空气压力的压差，隔绝外部污染空气进入。

实施例二

在实施例一中，所述主轴内为中空结构，中部为空腔，空腔内部设置有动作杆9，所述下端盖7中心位置开设有通孔，所述定位安装盘18中心位置设置有通孔，动作杆9上端设置在定位安装盘18通孔内，下端设置在下端盖7通孔内，所述下端盖7底部通过螺栓安装有油缸8，油缸8可驱动动作杆9向上将主轴单元顶部的工件推出。

实施例三

在实施例一中所述的第一泄油套23上设置有N个第一泄油孔24，N≥2，第一泄油孔24中心对称设置在第一泄油套23侧壁底端，进一步的说，主轴箱体1侧壁上相同位置设置N个泄油通道17，将油脂泄到主轴单元外，设置多个第一泄油孔24可提升油脂排出效率，同时，防止仅设置一个第一泄油孔24堵塞后影响泄油效果。进一步的说，第二泄油套32上设置M个第二泄油孔，M≥2，第二泄油孔中心对称设置在第二泄油套32侧壁底端，提升泄油效率。

实施例四

在实施例一中所述第一气管42的数量是X个，X≥2，相应的，第一密封套41上设置X个气道43，气道43中心对称设置，使用时，对多个第一气管42同时吹气，提升主轴单元内部隔绝外部切削屑或冷却液等杂质的能力，同时还可防止单个气道43在长时间使用造成堵塞影响第一密封部件4的保护效果。进一步的，第二密封部件5中的第二气管51的数量是Y个，Y≥2，相应的，第二密封套52侧壁上设置Y个气孔53，气孔53中心对称的设置在第二密封套52侧壁上，第二气管51安装在气孔53上，对多个第二气管51同时吹气，提升对光栅尺15表面杂质的去除能力，同时还可防止单个气孔53在长时间使用造成堵塞影响第二密封部件5的保护效果。

发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。