數控龍門鏜銑床主軸減速箱密封結構的改進

摘 要：箱體是機器的基礎零件，它將機器中有關部件的軸，套，齒輪等相關零件連成一個整體，并使之保持正確的相互位臵，以傳遞轉矩或改變轉速來完成規定的運動。因此，主軸減速箱的加工質量，直接影響到機器的性能、精度和壽命。

關鍵詞：數控龍門鏜銑床；減速箱；密封

主軸箱減速箱的加工工藝及夾具設計，主要是對箱體的加工工藝和夾具進行設計。主軸箱減速箱體的加工工藝設計主要是確定加工工藝路線，機械加工余量和切削用量、基本工時的確定，夾具的設計主要是要設計出正確的定位夾緊機構。在本設計中工件的加工工藝路線正確合理，夾具的定位夾緊機構也能達到定位夾緊的目的，能保證加工工件的精度。在設計中遇到了很多問題，如出現工藝路線的不合理，甚至出現不能保證加工所要求達到的精度。在進行夾具設計時，因定位基準選擇不合理，出現過定位或欠定位造成加工的零件的精度得不到保證。在選擇夾緊機構時由于機構的大小，尺寸等不合理，而達不到夾緊的目的，也可能因夾緊力作用點或作用面的位臵不合理而使工件產生翻轉。

1.主軸減速箱漏油原因分析

軸承端蓋與箱體的結合部位，此處是通過在軸承端蓋上放置一O型密封圈及在軸承端蓋與箱體相結合端面上加紙墊進行間隙調整及密封。這種密封達不到完全密封的效果，經過一段時間有少量的潤滑油滲漏出來。另外一個就是輸出軸端，輸出軸端是整個減速箱漏油量最嚴重也是最難防止的地方。此處通過在透蓋上設一骨架油封、一O型密封圈及紙墊進行密封。由于主軸與骨架油封是直接接觸的，在主軸旋轉作用下，骨架油封與主軸發生摩擦，隨著時間的推移，密封效果逐漸降低，最終導致潤滑油從此處大量泄漏。

2.主軸減速箱結構和密封的改進

針對上述密封問題，提出了以下解決方案。對減速箱體結構重新設計，增加了一個貯油池，完全解決了由于軸承端蓋與箱體結合部位密封不足所造成的漏油問題。同時此種結構還能夠使得齒輪、軸承磨損所產生的磨料沉積在貯油池中，防止下端軸承因磨料的攪人而加劇軸承的磨損，確保了軸承的使用壽命。如圖1所示，通過采用“三級”密封解決輸出軸處的漏油問題。一級密封是通過在輸出軸8的貯油池6上端面增加一圓環臺階，并在輸出軸上安裝一凹形甩油盤7，將潤滑油甩出。甩油盤內徑安裝有2個0型密封圈9，并隨著輸出軸一起旋轉，O型圈與輸出軸之間是靜摩擦，軸向密封效果不會因摩擦而導致密封效果降低。為防止有油液沿輸出軸軸向泄漏，采用二級密封進行密封。二級密封是在軸承透蓋上通過骨架油封10與0型密封圈5的相互結合進行雙重密封，能夠有效防止潤滑脂或潤滑液的泄漏。三級密封是密封的最后一層保證，它是利用一斜凹形甩油盤3將有可能滲漏下來的油液甩到滑枕體上密封腔2中，此處密封還有另一個重要作用，即可以及時發現軸承透蓋的密封是否正常（在滑枕體上密封腔的側面開有出油孔，可每半年或一年查看此口一次，若有油液流出，說明軸承透蓋密封失效，需要更換密封件）。

1傳動軸2滑針體上密封腔3斜凹形甩油盤4密封膠5、9、10 O型密封圈

6柴油吃7凹形甩油盤8輸出軸11滑架油封12紙墊13透蓋

圖1 輸出軸與傳動軸密封結構局部

3.結束語

通過對數控龍門鏜銑床主軸減速箱結構和密封性的改進，主軸減速箱的密封效果得到了顯著的改善，基本上達到了完全密封的效果。此種密封結構適用于絕大多數立式主軸減速箱的密封或其他類似機械結構的密封，解決了目前多數機床因使用數年后，主軸減速箱因密封失效或密封不嚴而導致的漏油、滲油問題，防止了因齒輪箱缺油而導致的齒輪過度磨損和環境污染的問題以及因潤滑油泄漏而造成的不必要的浪費問題，提高了減速箱的使用壽命。主軸減速箱是數控機床系統中最重要的設備之一，它是將動力機與主軸聯接起來，實現增速或減速的機械傳動裝置。由于主軸減速箱結構和密封性設計得不合理，往往導致主軸減速箱漏油、滲油，造成潤滑油的浪費以及環境的污染。主軸減速箱漏油嚴重時，會因缺油使得減速箱內無法正常潤滑，加速齒輪的黏合、剝離，造成齒輪損壞，嚴重的甚至會造成機械事故。

參考文獻：

[1]姜海峰，減速箱密封結構的改造[J]，港口裝卸，2012（1）：29-30.

[2]黃建平，提高減速器橡膠密封圈密封性能的方法[J]，潤滑與密封，2013，31（1）：168-169.