数控龙门镗铣床主轴减速箱密封结构的改进

摘 要：箱体是机器的基础零件，它将机器中有关部件的轴，套，齿轮等相关零件连成一个整体，并使之保持正确的相互位臵，以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。因此，主轴减速箱的加工质量，直接影响到机器的性能、精度和寿命。

关键词：数控龙门镗铣床；减速箱；密封

主轴箱减速箱的加工工艺及夹具设计，主要是对箱体的加工工艺和夹具进行设计。主轴箱减速箱体的加工工艺设计主要是确定加工工艺路线，机械加工余量和切削用量、基本工时的确定，夹具的设计主要是要设计出正确的定位夹紧机构。在本设计中工件的加工工艺路线正确合理，夹具的定位夹紧机构也能达到定位夹紧的目的，能保证加工工件的精度。在设计中遇到了很多问题，如出现工艺路线的不合理，甚至出现不能保证加工所要求达到的精度。在进行夹具设计时，因定位基准选择不合理，出现过定位或欠定位造成加工的零件的精度得不到保证。在选择夹紧机构时由于机构的大小，尺寸等不合理，而达不到夹紧的目的，也可能因夹紧力作用点或作用面的位臵不合理而使工件产生翻转。

1.主轴减速箱漏油原因分析

轴承端盖与箱体的结合部位，此处是通过在轴承端盖上放置一O型密封圈及在轴承端盖与箱体相结合端面上加纸垫进行间隙调整及密封。这种密封达不到完全密封的效果，经过一段时间有少量的润滑油渗漏出来。另外一个就是输出轴端，输出轴端是整个减速箱漏油量最严重也是最难防止的地方。此处通过在透盖上设一骨架油封、一O型密封圈及纸垫进行密封。由于主轴与骨架油封是直接接触的，在主轴旋转作用下，骨架油封与主轴发生摩擦，随着时间的推移，密封效果逐渐降低，最终导致润滑油从此处大量泄漏。

2.主轴减速箱结构和密封的改进

针对上述密封问题，提出了以下解决方案。对减速箱体结构重新设计，增加了一个贮油池，完全解决了由于轴承端盖与箱体结合部位密封不足所造成的漏油问题。同时此种结构还能够使得齿轮、轴承磨损所产生的磨料沉积在贮油池中，防止下端轴承因磨料的搅人而加剧轴承的磨损，确保了轴承的使用寿命。如图1所示，通过采用“三级”密封解决输出轴处的漏油问题。一级密封是通过在输出轴8的贮油池6上端面增加一圆环台阶，并在输出轴上安装一凹形甩油盘7，将润滑油甩出。甩油盘内径安装有2个0型密封圈9，并随着输出轴一起旋转，O型圈与输出轴之间是静摩擦，轴向密封效果不会因摩擦而导致密封效果降低。为防止有油液沿输出轴轴向泄漏，采用二级密封进行密封。二级密封是在轴承透盖上通过骨架油封10与0型密封圈5的相互结合进行双重密封，能够有效防止润滑脂或润滑液的泄漏。三级密封是密封的最后一层保证，它是利用一斜凹形甩油盘3将有可能渗漏下来的油液甩到滑枕体上密封腔2中，此处密封还有另一个重要作用，即可以及时发现轴承透盖的密封是否正常（在滑枕体上密封腔的侧面开有出油孔，可每半年或一年查看此口一次，若有油液流出，说明轴承透盖密封失效，需要更换密封件）。

1传动轴2滑针体上密封腔3斜凹形甩油盘4密封胶5、9、10 O型密封圈

6柴油吃7凹形甩油盘8输出轴11滑架油封12纸垫13透盖

图1 输出轴与传动轴密封结构局部

3.结束语

通过对数控龙门镗铣床主轴减速箱结构和密封性的改进，主轴减速箱的密封效果得到了显著的改善，基本上达到了完全密封的效果。此种密封结构适用于绝大多数立式主轴减速箱的密封或其他类似机械结构的密封，解决了目前多数机床因使用数年后，主轴减速箱因密封失效或密封不严而导致的漏油、渗油问题，防止了因齿轮箱缺油而导致的齿轮过度磨损和环境污染的问题以及因润滑油泄漏而造成的不必要的浪费问题，提高了减速箱的使用寿命。主轴减速箱是数控机床系统中最重要的设备之一，它是将动力机与主轴联接起来，实现增速或减速的机械传动装置。由于主轴减速箱结构和密封性设计得不合理，往往导致主轴减速箱漏油、渗油，造成润滑油的浪费以及环境的污染。主轴减速箱漏油严重时，会因缺油使得减速箱内无法正常润滑，加速齿轮的黏合、剥离，造成齿轮损坏，严重的甚至会造成机械事故。

参考文献：

[1]姜海峰，减速箱密封结构的改造[J]，港口装卸，2012（1）：29-30.

[2]黄建平，提高减速器橡胶密封圈密封性能的方法[J]，润滑与密封，2013，31（1）：168-169.