李銀玉　吳敬

（沈陽工學院，遼寧沈陽　110005）

　　摘　要（yào）：針對某鏜床主軸密（mì）封不嚴問（wèn）題，分析了（le）產生原因，改進了氣體密封結構，將迷（mí）宮密封改為甩油環密封，阻止灰塵進入，防止潤（rùn）滑油滲漏。改進後使（shǐ）用（yòng）一段時間發現，密封性能明（míng）顯改善。

　　關鍵詞：主（zhǔ）軸；密封（fēng）；改（gǎi）進

　　某公（gōng）司一台臥式鏜床，型號W200A，主軸直徑∮200mm，Z大加工孔直徑∮500mm，加工孔長度1600mm，其主軸（zhóu）密封結構如圖（tú）1所示（shì）。主軸與床身之間共設置4道密封，由外向裏第1道密封是氣體密封，由主軸1和（hé）主軸端（duān）蓋2組成，通過壓縮空氣在主軸1和主軸端蓋2之間的縫隙內產生向外的氣簾，阻（zǔ）止灰塵進入（rù）；第2道（dào）是迷宮密封，由軸承壓蓋3和迷宮密封環4組（zǔ）成，利用流體在經（jīng）過狹窄（zhǎi）而曲折的迷宮時所產生的節流效應來實現密封目（mù）的；第3道是油溝密封（fēng），由主軸（zhóu）1和軸承壓蓋3組成，利用兩（liǎng）者之間的小間隙的（de）節流效應產生（shēng）密封（fēng）作用；第4道是甩油環密封，由主軸1和軸承壓蓋3組成，利（lì）用主軸旋轉時產生離心力將流（liú）體甩出實現密（mì）封。密封的作用是對內（nèi）防止潤滑油外泄，對外防止灰（huī）塵和鐵屑入內。該鏜床運轉多年，逐漸發現主軸端蓋（gài）附近有潤滑油滲漏，將軸承壓蓋拆開，檢查密（mì）封元件及潤滑油，發現存在灰塵和汙垢。可見該鏜床主軸（zhóu）密封處存（cún）在密封不嚴問題。

　　1、原因分析

　　該鏜床出現主軸密封不嚴現象，其原因有（yǒu）兩個：其一是（shì）機（jī）床使用多年，密（mì）封元件有磨損，導致（zhì）密封不嚴；其二是原密封結構設計上（shàng）存在先天不（bú）足，影響密封效果（guǒ）。
　　第1道（dào）氣體密封由主軸1和主軸端蓋2組成，主（zhǔ）軸端蓋上設一個徑向孔，內圓（yuán）設一道環形槽，氣（qì）體通過（guò）徑向孔進入環（huán）形（xíng）槽，形成環形氣（qì）流，向外噴出，阻（zǔ）止外界灰塵進入。由於徑向孔僅為一個，在孔的附近氣流壓力較大（dà），而遠離徑向孔之處，氣流壓力較（jiào）小，這樣就存在氣流壓力小（xiǎo）的部位密封效果較差的現象，主（zhǔ）軸直徑越大，弊端越嚴重。
　　第2道迷宮密封是單道迷宮密封，迷宮數量與密（mì）封效果有關，迷宮數（shù）量越少，密封效果越差。

　　2、改進設計

　　組成主軸密封的（de）元件有主軸、軸承壓蓋（gài）、主軸端蓋和迷宮密封環等。主軸（zhóu）結構不易改（gǎi）動，僅對（duì）軸承壓蓋、主軸端蓋和迷宮密封環等零（líng）件進行改進設（shè）計（jì）。
　　改進設計（jì）後的主軸密封（fēng）結構如圖2所示。對第1道氣體密封進行改進，對主軸端蓋2進行結（jié）構改進。主軸端蓋是組成氣體密封的元件，在主軸端蓋的內圓和外圓上各加工一個（gè）環形槽，對應環槽加工若幹個徑向孔，氣體首先進入外（wài）環槽，再由（yóu）徑向孔進入內環槽，在內環槽裏環向形成多個氣源，流動的氣體壓力基本均勻，可（kě）以保（bǎo）證主（zhǔ）軸在（zài）整個圓周方向都具（jù）有良好的密封效果。所有徑向孔的尾端向外傾斜一（yī）個角度，增強氣流向外噴出的效果。

　　第（dì）2道密封由原迷宮密封改為甩油（yóu）環密封，對原迷宮密封（fēng）環4進（jìn）行結構改進，改成甩油環4，外圓加工3道不等邊鋸齒形環槽用於甩油，鋸齒的方向與潤滑油流動方向相反，不等邊鋸齒形環槽，在將流體甩出時，具有導向功（gōng）能（néng），阻（zǔ）止潤滑油向外流（liú）動，防止潤滑油向外滲漏，強化密（mì）封效果。
　　第3道密封和第4道密封的（de）密封結構涉及主軸結構，故不進行改（gǎi）動。

　　3、結束語

　　分析主軸密封存在的問題，對密封元件進行改進，在主軸端蓋上增加若幹個徑向孔（kǒng），保證（zhèng）氣流壓力均勻，增強氣流向外噴出能力，獲得（dé）較好的氣體密封效果；將原迷宮密封改為由（yóu）不等邊鋸齒形環槽組成的甩油環密封，利用不等邊（biān）鋸齒形環（huán）槽的導（dǎo）向功能，阻止潤滑油向外滲漏，使密封性能進一步改善。改進後的（de）密封結構簡單、易加工，不涉及外部係統，不涉及主軸的變化。改進後，使用一段時間檢查發（fā）現，滲油現象消失，軸承潤滑油比（bǐ）較清潔，可見密封性能明（míng）顯改善。

來源：《機（jī）床與液壓（yā）》2014年20期