超高速主轴密封方法及装置

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摘要 超高速主轴的密封方法及装置是一种采用静密封和动密封、接触密封和非接触密封有机结合的方法设计出的新型超高速主轴密封方法及装置。高速轴的密封有多种形式，如采用油液，则传统的接触式和非接触式密封方式都有一定程度的渗漏，密封效果不好。超高速主轴密封装置，具有与主轴连接的动环和与壳体连接的静环以及动、静环之间的过渡环，以接触式密封实现静密封和低速密封。主轴与青铜静置套筒间的螺旋密封和动环、静环、过渡环所形成的迷宫密封实现高速、超高速密封。超高速主轴的密封方法及装置提供了一种密封效果好、摩擦系数低、工作可靠的能够用于超高速主轴的具有现实经济效益的密封方法及装置。

关键词 超高速主轴密封木粉粉碎

中图分类号：C35文献标识码： A

本密封方法及装置涉及一种轴密封，具体地说是一种采用静密封和动密封、接触密封和非接触密封有机结合的方法，结合发电用木粉粉碎机的主轴结构设计出的新型超高速主轴密封方法及装置。

密封大量应用与化工、医药、机械、水利、航空航天等各个技术领域。目前有多种密封的基理和方式，但是低泄漏、超高速密封还没有实现工程应用。

高速轴的密封有多种形式，如采用油液，则传统的接触式和非接触式密封方式都有一定程度的渗漏，密封效果不好。低泄露、超高速的密封研究和工程应用研究成果较少。

本密封方法及装置的目的在于提供一种密封效果好、摩擦系数低、工作可靠的能够用于超高速主轴的具有现实经济效益的密封方法及装置。

本密封方法及装置的超高速主轴密封装置，具有与主轴连接的动环和与壳体连接的静环以及动、静环之间的过渡环，以接触式密封实现静密封和低速密封。主轴与青铜静置套筒间的螺旋密封和动环、静环、过渡环所形成的迷宫密封实现高速、超高速密封。

下面结合附图对本密封方法及装置的功能和结构做进一步说明。

如附图所示，1静环固定在轴承端盖上，并由2密封环在两者之间实现静密封。9紧固环通过螺钉固定在14主轴上，通过10销使3动环与9紧固环连动，11弹簧套在10销上向左推动3动环使其与13过渡环和13过渡环与1静环紧密接触，实现3动环、13过渡环、1静环间的接触式密封。3动环通过12密封环与14主轴形成静密封。4重物通过连杆铰接于3动环和9紧固环上。静置时，完全由3动环、13过渡环、1静环间接触式密封进行密封，15螺旋密封不发挥作用。在启动时，14主轴转速逐渐上升，4重物所受离心力增大，通过连杆、铰链施于3动环向右的力亦随之增大，3动环、13过渡环、1静环之间的相互作用力逐渐减小，接触式密封的密封效果逐渐减弱，直至14主轴转速达到一定转速时，13过渡环在3动环与1静环间浮动，完成接触式密封阶段进入迷宫密封阶段。15螺旋密封随14主轴转速的上升，密封能力增强。低速范围内由15螺旋密封和3动环、13过渡环、1静环间的接触式密封共同实现14主轴的密封，随14主轴转速升高15螺旋密封逐渐取代3动环、13过渡环、1静环间接触式密封的主导地位，直到13过渡环在3动环、1静环间浮动，完全由15螺旋密封和3动环、13过渡环、1静环所形成的迷宫密封进行密封。停车时，密封过程与启动时相反。5轴承端盖侧的密封为迷宫密封，6密封环通过螺钉固定在14主轴上，通过7密封环实现与14主轴间的静密封，6密封环与5轴承端盖形成迷宫密封。

本密封方法及装置中，可以通过调节弹簧弹力以调节3动环与1静环间的相互作用力，使得接触式密封与非接触式密封更加有机的结合在一起，从而在14主轴超高速转动的条件下实现低摩擦系数、低泄露量、低功耗密封。

参考文献：

[1] 陈萍,李松生,刘思胜,周鹏.超高转速条件下主轴轴承内部油膜阻尼研究[J]. 与密封. 2011(06)

[2] 李松生,周鹏,黄晓,陈斌,陈剑.基于油气的超高转速电主轴轴承性能的试验研究[J]. 与密封. 2011(10)

[3] 熊万里,李芳芳,纪宗辉,吕浪.滚动轴承电主轴系统动力学研究综述[J]. 制造技术与机床. 2010(03)

[4] 黄红兵,汪永明.油气技术在高速电主轴轴承上的应用[J]. 机械制造与自动化. 2009(01)

作者简介：

[1] 朱洪斌，吉林省珲春市珲春矿业集团富强煤矿机运科副科长，助理工程师，2009年毕业于黑龙江科技学院，机械设计制造及自动化专业。