木工电机主轴密封结构的改进措施

电机主轴是现在木工高速机床主轴的主要形式。高速加工的高切削速度、高进给速度、高加工精度以及要求有良好的密封特性，对电机主轴的性能提出了更高的要求。其性能的优劣在很大程度上决定了整台机床的加工精度、生产效率和使用寿命。实际使用中，发现由于电机主轴密封上存在问题往往导致电机主轴的轴承卡死、精度丧失，影响了生产效率和使用寿命。我们对这个问题进行了分析，并对电机主轴的密封结构进行了改进，取得了良好的效果。1改进前的密封结构 电机主轴的密封结构一般包括轴前端密封、轴后端密封和出线孔密封。电机主轴前、后密封结构是传统的迷宫密封，出线孔密封也只是采用一般的皮垫连接密封，如图1所示。这种密封结构的优点是结构简单，加工、安装方便，在一般的工作环境中可以起到很好的密封作用。但是在木工机械加工的特殊环境中，这种结构就存在一定的问题：由于木工机械加工的板材都是复合型锯木胶板，经过锯削产生大量的微小粉尘，这些粉尘弥漫在整个机箱中。而电机主轴就在这种环境下工作，粉尘无孔不入，随着主轴的旋转，电机主轴内腔产生负压，粉尘从迷宫槽的缝隙进入电机主轴内，导致电机主轴轴承内也进入粉尘而引起摩擦，轴承精度丧失，不能正常工作，使主轴轴承坏掉，从而使电机主轴坏掉。
2改进后的密封结构
发现问题后，我们对原有密封结构进行了改进，如图2所示。这种结构是在原有迷宫式密封的基础上又增加了毡圈密封，挡环密封，采用带密封盖的轴承等措施，而且在出线孔和接线盒的周围、底部都涂上了平面密封胶。这样的话等于在电机主轴上加了几道密封防护墙，就算在恶劣的工作环境中，电机主轴也可以正常高速地工作，保证了电机主轴的精度和使用寿命，但这种结构对加工和装配有较高的要求。
2.1前螺帽和前小盖的加工
1）前螺帽在原有的基础上加一个小挡边，迷宫槽上数控车一次装卡，一次性按图纸要求的尺寸公差和形位公差加工成。在前螺帽外圆上切一个3mm宽，3mm深的环形槽放密封挡圈用，组成组合迷宫曲路，电机主轴在工作时，挡圈静止不动来阻挡外界灰尘、杂物的侵入。后是将毡圈放入槽内并涂上润滑油脂，毡圈和轴之间摩擦来防止灰尘进入。
2)前小盖的改进是在它内孔上切一个放毡圈 密封槽。将毡圈放入槽内并涂上润滑油脂，是毡圈和轴之间摩擦来防止灰尘进入，如图4所示。2.2装配 电机主轴的装配更加重要，首先前螺母和前小盖之间的配合间隙是越小密封效果越好，一般径向间隙应该控制在0.1～0.3mm之间。其次，在前螺帽上安装三个弹性挡圈，固定在前小盖的内孔上。
通过一年多客户使用的效果来看，改进密封结构的电机主轴，返修率明显下降，密封效果有了显著提高，保证了电机主轴的使用精度和寿命，达到了改进的目的。这种密封结构的改进也可以推广到同类电主轴上。