在密封件中,被密封的介质往往是以穿漏、渗透或扩散的形式越界泄漏到密封连接处的彼侧。造成泄漏的基本原因是流体从密封面上的间隙中溢出,或是由于密封部件内外两侧密封介质的压力差或浓度差,致使流体向压力或浓度低的一侧流动。图2-30为卧式加工中心主轴前支承的密封结构。卧式加工中心主轴前支承处采用的是双层小间隙密封装置。主轴前端车出两组锯齿形护油槽,在法兰盘4和5上开沟槽及泄漏孔,当喷入轴承2内的油液流出后被法兰盘4内壁挡住,并经过其下部的泄油孔9和套筒3上的回油斜孔8流回油箱,少量油液沿着主轴6流出时,主轴护油槽在离心力的作用下被甩至法兰盘4的沟槽内,经过回油斜孔8重新流回油箱,达到了润滑介质防泄漏的目的。
当外部切削液、切屑及灰尘等沿主轴6与法兰盘5之间的间隙进入时,经法兰盘5的沟槽由泄漏孔7排出。少量的切削液、切屑及灰尘进入前锯齿沟槽,在主轴6高速旋转的离心力作用下仍被甩至法兰盘5的沟槽内,然后由泄油孔9排出,从而达到了主轴端部密封的目的。
要使间隙密封结构能在一定的压力和温度范围内具有良好的密封防泄漏性能,必须保证法兰盘4和5与主轴及轴承端面的配合间隙符合如下条件:
图2-30 主轴前支承的密封结构
1—进油口 2—轴承 3—套筒 4、5—法兰盘 6—主轴 7—泄漏孔 8—回油斜孔 9—泄油孔
①法兰盘4与主轴6的配合间隙应控制在0.1~0.2mm(单边)范围内。如果间隙偏大,则泄漏量将按照间隙的3次方扩大;若间隙过小,由于加工及安装的误差,容易与主轴局部接触使主轴局部升温并产生噪声。
②法兰盘4内端与轴承端面的间隙应控制在0.15~0.3mm之间。小间隙可使压力油直接被挡住并沿法兰盘4内端面下部的泄油孔9经回油斜孔8流回油箱。
③法兰盘5与主轴的配合间隙应控制在0.15~0.25mm(单边)范围内。间隙太大,进入主轴6内的切削液及杂物会显著增多,间隙太小,则容易与主轴接触。法兰盘5沟槽深度应大于10mm(单边),泄漏孔7应大于ϕ6mm,并位于主轴下端靠近沟槽内壁处。
④法兰盘4的沟槽深度应大于12mm(单边),主轴上的锯齿尖而深;一般在5~7mm范围内,以确保具有足够的甩油空间。法兰盘4处的主轴锯齿向后倾斜,法兰盘5处的主轴锯齿向前倾斜。
⑤法兰盘4上的沟槽与主轴6上的护油槽对齐,以保证被主轴甩至法兰盘沟槽内腔的油液能可靠地流回油箱。(www.daowen.com)
⑥套筒前端的回油斜孔8及法兰盘4的泄油孔9流量为进油孔1的2~3倍,以保证压力油能顺利地流回油箱。
主轴的密封有接触式和非接触式密封,图2-31是几种非接触密封的形式。
图中2-31a是利用轴承盖与轴的间隙密封,轴承盖的孔内开槽是为了提高密封效果,这种密封用在工作环境比较清洁的油脂润滑处;图中2-31b是在螺母的外圆上开锯齿形环槽,当油向外流时,靠主轴转动的离心力把油沿斜面甩到端盖1的空腔内,油液流回箱内;图中2-31c是迷宫式密封结构,在切屑多、灰尘大的工作环境下可获得可靠的密封效果,这种结构适用油脂或油液润滑的密封。非接触式的油液密封时,为了防漏,重要的是保证回油能尽快排掉,要保证回油孔的畅通。
触式密封主要有油毡圈和耐油橡胶密封圈密封,如图2-32所示。
图2-31 非接触式密封
1—端盖 2—螺母
图2-32 接触式密封
1—甩油环 2—油毡圈 3—耐油橡胶密封圈
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