一种用于硅棒磨削的多层迷宫式的轴端防护结构的制作方法

1.本发明涉及硅棒磨削轴端防护技术领域，具体为一种用于硅棒磨削的多层迷宫式的轴端防护结构。


背景技术：

2.现今磨削硅棒的工况极为恶劣，冷却液从机台磨削室内部如暴雨一般自上而下倾覆，磨削主轴在暴雨般的环境中紧靠磨硅棒的表面进行磨削。低转速的主轴可以通过骨架油封实现密封，但磨削效率低下，高转速的电主轴在提高效率的同时，也对轴端防护结构有着严格的要求，由于冷却液极易进入主轴内部，且冷却液内会携带硅棒磨削的所产生的硅粉，硅粉具有一定的吸附性，难以处理，容易降低电主轴的使用寿命。
3.现有的用于硅棒磨削的轴端防护结构多是引流罩套设在电主轴上，通过引流板对携带硅粉的冷却液进行引流，从而避免冷却液进入到主轴内部，当冷却液容易沿着主轴侧壁与引流板间的缝隙渗透，对主轴的密封效果并不理想，容易导致电主轴损坏，缩短电主轴的使用寿命。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于硅棒磨削的多层迷宫式的轴端防护结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于硅棒磨削的多层迷宫式的轴端防护结构，该用于硅棒磨削的多层迷宫式的轴端防护结构包括轴芯，所述轴芯上套设有轴承一，所述轴承一的外圈上套设有套筒，所述轴芯上通过螺钉固定安装有内盘二，所述内盘二与轴承一相接触，所述轴芯安装有内盘二的一侧安装有前盖，所述前盖与内盘二相契合，所述外环套在前盖和套筒上，并通过螺纹固定在前盖上，所述轴芯上套设有内盘一，所述内盘一与前盖、内盘二相配合，且配合处的前盖设有安装槽，所述安装槽内安装有密封环和内封环，所述轴芯上套设有外盖和架盘，所述外盖与内盘一和前盖相配合，所述架盘压在内盘一上，且与内盘一与架盘通过螺钉固定，通过密封环和内盘一、内封环和内盘二这两处的接触式极小间隙配合，位于压缩空气出气孔后道，能有效的阻挡了大部分压缩空气进入内部，所述架盘完全罩住外盖，且架盘的迷宫棱边和外盖迷宫棱边相互交错，形成了多道迷宫型槽型，所述架盘与外环的内径间套设有外挡环，所述外挡环与架盘外圆配合，通过将外环、架盘、内盘一、内盘二、外盖、前盖、密封环、内封环和外挡环在轴芯上进行组装，能够使密封环和内封环封闭缝隙，从而避免冷却液顺着缝隙流入到主轴内部，提高对主轴的端部的密封效果，所述外环上固定安装有驱动组件和防护组件，通过驱动组件能控制防护组件运行。
6.作为优选技术方案，所述外环上开设有外环排泄槽，外环上的外环排泄槽能用于排泄极少进入内部的杂质所述内盘一与前盖配合处形成存储槽，所述前盖上设有气道，压缩空气从前盖的气道吹出，充满存储槽后，从前盖的出气槽进入架盘和外盖的间隙，从架盘
和外环的间隙溢出，源源不断外溢的气体使得主轴形成了正负压，让杂质和冷却液难以进入，防护效果好，返修率极低。
7.作为优选技术方案，所述驱动组件包括滑轨、移动环、滚珠、滑腔、挤压气囊、挤压球、伸缩气囊；
8.所述外环远离前盖的端部固定安装有盒体，所述盒体的内壁上设有滑轨，且盒体内滑动安装有移动环，移动环的外径上设有滚槽，所述滚槽内滚动嵌合有滚珠，所述滚珠与滑轨相配合，所述移动环内设有滑腔，所述滑腔内安装有挤压气囊和挤压球，所述挤压气囊位于挤压球的行进方向上，所述挤压球能在滑腔滚动，所述移动环靠近架盘的一侧与外环连接有盒体的一侧通过伸缩气囊相连接，所述伸缩气囊与挤压气囊相连接，所述移动环连接有伸缩气囊的一侧与架盘靠近盒体的一侧连接有连接弹簧，外环在随着主轴旋转过程中能够通过滚珠带动移动环进行同步旋转，从而让挤压球在离心作用力下能够沿着滑腔内滚动，挤压球在移动过程中能够挤压挤压气囊，使挤压气囊内的气流能够进入到伸缩气囊内，让伸缩气囊的体积膨胀，从而拉伸连接弹簧，使得移动环在盒体内进行横向移动。
9.作为优选技术方案，所述滑腔为螺旋状结构，且挤压球位于滑腔靠近架盘的端部内，所述挤压气囊呈螺旋状安装在滑腔内，便于控制挤压球能够在旋转离心作用下沿着螺旋状的滑腔内移动。
10.作为优选技术方案，所述滚珠露出滚槽的部分与滑轨为点接触，且滚珠的露出部分与滑轨的轨道相契合，通过滚珠既能减弱移动环的移动摩擦力，有利于移动环的顺畅移动，又能通过滑轨与滚珠的配合，使得移动环只能沿着滑轨的轨道进行横向移动。
11.作为优选技术方案，所述防护组件包括轴承二、联动环、联动杆、固定环、防护罩；
12.所述移动环的环内径上安装有轴承二，所述轴承二内固定安装有联动环，通过轴承二能够避免联动环随着移动环进行旋转，所述联动环上倾斜安装有四根联动杆，所述盒体远离架盘的端部开设有开孔，所述轴芯贯穿联动环和开孔，四根所述联动杆远离移动环的端部固定安装有固定环，所述轴芯贯穿固定环，所述固定环的外径和盒体开设有开孔的端面连接有安装有防护罩，所述防护罩为隔水布，且防护罩为环状，当移动环随着外环的旋转进行横向移动时，通过联动环能够控制联动杆带动固定环进行同步移动，从而可以操控固定环从盒体的开孔内伸出，使固定环在外移过程中能够撑起防护罩，防护罩又能够在外溢的气流下形成形成“伞状”，从而能够减弱冷却对防护组件冲击的同时，还可以避免冷却液经过架盘。
13.作为优选技术方案，所述固定环上设置有平衡组件，通过平衡组件能够保障防护罩不会在气流作用下损坏，保障防护罩在运行过程中能始终保持“伞状”，与此同时，能够利用泄压的气流主轴上形成流动的气流隔膜。
14.作为优选技术方案，所述平衡组件包括空腔、滑孔、滑块、连接孔、安装孔、喷头、气管；
15.所述固定环内设有空腔，所述空腔为环状腔，所述空腔靠近固定环外径的内壁上开设有滑孔，所述空腔内滑动安装有滑块，所述滑块靠近滑孔的一侧与防护罩相连接，所述空腔的远离滑孔的内壁上开设有连接孔，所述固定环远离联动杆的一侧开设有安装孔，所述连接孔与安装孔相接通，所述安装孔内倾斜安装有喷头，所述连接孔内安装有气管，所述气管与喷头的输入端相连接，所述滑块在空腔内的初始位置遮盖连接孔的孔口，由于滑块
能够在空腔内移动，当防护罩在外溢的气流下形成形成“伞状”结构时，在气流作用力下能够使防护罩带动滑块移动，让滑块从连接孔的孔口处移开，从而使多余的气流能够通过气管进入到喷头内，再被喷头喷射出去，能够使防护罩在运行过程中能始终保持“伞状”。
16.作为优选技术方案，所述喷头与轴芯的夹角大于0
°
小于15
°
，能够使喷头喷射出去的气流可以沿着轴芯的弧形面流动，可以利用泄压的气流在轴芯上形成流动的气流隔膜，从而能够避免冷却液沿轴芯流入主轴内。
17.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
18.1、通过将外环、架盘、内盘一、内盘二、外盖、前盖、密封环、内封环和外挡环在轴芯上进行组装，能够使密封环和内封环封闭缝隙，从而避免冷却液顺着缝隙流入到主轴内部，提高对主轴的端部的密封效果，并且通过将压缩空气从前盖的气道吹出，充满存储槽后，从前盖的出气槽进入架盘和外盖的间隙，从架盘和外环的间隙溢出，源源不断外溢的气体使得主轴形成了正负压，让杂质和冷却液难以进入，提升防护效果，能降低返修率。
19.2、设置有驱动组件和防护组件，外环在随着主轴旋转过程中能够通过滚珠带动移动环进行同步旋转，从而让挤压球在离心作用力下能够沿着滑腔内滚动，挤压球在移动过程中能够挤压挤压气囊，使挤压气囊内的气流能够进入到伸缩气囊内，让伸缩气囊的体积膨胀，从而拉伸连接弹簧，使得移动环在盒体内进行横向移动，与此同时，当移动环随着外环的旋转进行横向移动时，通过联动环能够控制联动杆带动固定环进行同步移动，从而可以操控固定环从盒体的开孔内伸出，使固定环在外移过程中能够撑起防护罩，防护罩又能够在外溢的气流下形成形成伞状，从而能够减弱冷却对防护组件冲击的同时，还可以避免冷却液经过架盘。
20.3、利用平衡组件，由于滑块能够在空腔内移动，当防护罩在外溢的气流下形成形成“伞状”结构时，在气流作用力下能够使防护罩带动滑块移动，让滑块从连接孔的孔口处移开，从而使多余的气流能够通过气管进入到喷头内，再被喷头喷射出去，能够使防护罩在运行过程中始终保持“伞状”的同时，使喷头喷射出去的气流可以沿着轴芯的弧形面流动，可以利用泄压的气流在轴芯上形成流动的气流隔膜，从而能够避免冷却液沿轴芯流入主轴内。
附图说明
21.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
22.图1是本发明的轴测结构示意图；
23.图2是图1的半剖结构示意图；
24.图3是图2的主视结构示意图；
25.图4是图3的a处放大结构示意图；
26.图5是图3的b处放大结构示意图；
27.图6是驱动组件和防护组件部分结构示意图；
28.图7是防护罩和盒体结构示意图。
29.图中：1、外环；103、外环排泄槽；2、架盘；3、内盘一；4、内盘二；5、外盖；6、前盖；601、气道；7、密封环；8、内封环；9、套筒；10、轴承一；11、轴芯；12、外挡环；1601、存储槽；
30.13、驱动组件；1301、盒体；1302、滑轨；1303、移动环；1304、滚槽；1305、滚珠；1306、滑腔；1307、挤压气囊；1308、挤压球；1309、伸缩气囊；1310、连接弹簧；
31.14、防护组件；1401、轴承二；1402、联动环；1403、联动杆；1404、开孔；1405、固定环；1406、防护罩；
32.15、平衡组件；1501、空腔；1502、滑孔；1503、滑块；1504、连接孔；1505、安装孔；1506、喷头；1507、气管。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.实施例：如图1-图7所示，本发明提供如下技术方案：一种用于硅棒磨削的多层迷宫式的轴端防护结构，该用于硅棒磨削的多层迷宫式的轴端防护结构包括轴芯11，所述轴芯11上套设有轴承一10，所述轴承一10的外圈上套设有套筒9，所述轴芯11上通过螺钉固定安装有内盘二4，所述内盘二4与轴承一10相接触，所述轴芯11安装有内盘二4的一侧安装有前盖6，所述前盖6与内盘二4相契合，所述外环1套在前盖6和套筒9上，并通过螺纹固定在前盖6上，所述轴芯11上套设有内盘一3，所述内盘一3与前盖6、内盘二4相配合，且配合处的前盖6设有安装槽，所述安装槽内安装有密封环7和内封环8，所述轴芯11上套设有外盖5和架盘2，所述外盖5与内盘一3和前盖6相配合，所述架盘2压在内盘一3上，且与内盘一3与架盘2通过螺钉固定，通过密封环7和内盘一3、内封环8和内盘二4这两处的接触式极小间隙配合，位于压缩空气出气孔后道，能有效的阻挡了大部分压缩空气进入内部，所述架盘2完全罩住外盖5，且架盘2的迷宫棱边和外盖5迷宫棱边相互交错，形成了多道迷宫型槽型，所述架盘2与外环1的内径间套设有外挡环12，所述外挡环12与架盘2外圆配合，通过将外环1、架盘2、内盘一3、内盘二4、外盖5、前盖6、密封环7、内封环8和外挡环12在轴芯11上进行组装，能够使密封环7和内封环8封闭缝隙，从而避免冷却液顺着缝隙流入到主轴内部，提高对主轴的端部的密封效果，所述外环1上固定安装有驱动组件13和防护组件14，通过驱动组件13能控制防护组件14运行。
35.所述外环1上开设有外环排泄槽103，外环1上的外环排泄槽103能用于排泄极少进入内部的杂质，所述内盘一3与前盖6配合处形成存储槽1601，所述前盖6上设有气道601，压缩空气从前盖6的气道601吹出，充满1601存储槽后，从前盖6的出气槽进入架盘2和外盖5的间隙，从架盘2和外环1的间隙溢出，源源不断外溢的气体使得主轴形成了正负压，让杂质和冷却液难以进入，防护效果好，返修率极低。
36.如图2-图4和图6所示，所述驱动组件13包括滑轨1302、移动环1303、滚珠1305、滑腔1306、挤压气囊1307、挤压球1308、伸缩气囊1309；
37.所述外环1远离前盖6的端部固定安装有盒体1301，所述盒体1301的内壁上设有滑轨1302，且盒体1301内滑动安装有移动环1303，移动环1303的外径上设有滚槽1304，所述滚槽1304内滚动嵌合有滚珠1305，所述滚珠1305与滑轨1302相配合，所述移动环1303内设有滑腔1306，所述滑腔1306内安装有挤压气囊1307和挤压球1308，所述挤压气囊1307位于挤
压球1308的行进方向上，所述挤压球1308能在滑腔1306滚动，所述移动环1303靠近架盘2的一侧与外环1连接有盒体1301的一侧通过伸缩气囊1309相连接，所述伸缩气囊1309与挤压气囊1307相连接，所述移动环1303连接有伸缩气囊1309的一侧与架盘2靠近盒体1301的一侧连接有连接弹簧1310，外环1在随着主轴旋转过程中能够通过滚珠1305带动移动环1303进行同步旋转，从而让挤压球1308在离心作用力下能够沿着滑腔1306内滚动，挤压球1308在移动过程中能够挤压挤压气囊1307，使挤压气囊1307内的气流能够进入到伸缩气囊1309内，让伸缩气囊1309的体积膨胀，从而拉伸连接弹簧1310，使得移动环1303在盒体1301内进行横向移动。
38.所述滑腔1306为螺旋状结构，且挤压球1308位于滑腔1306靠近架盘2的端部内，所述挤压气囊1307呈螺旋状安装在滑腔1306内，便于控制挤压球1308能够在旋转离心作用下沿着螺旋状的滑腔1306内移动。
39.所述滚珠1305露出滚槽1304的部分与滑轨1302为点接触，且滚珠1305的露出部分与滑轨1302的轨道相契合，通过滚珠1305既能减弱移动环1303的移动摩擦力，有利于移动环1303的顺畅移动，又能通过滑轨1302与滚珠1305的配合，使得移动环1303只能沿着滑轨1302的轨道进行横向移动。
40.如图1-图3和图7所示，所述防护组件14包括轴承二1401、联动环1402、联动杆1403、固定环1405、防护罩1406；
41.所述移动环1303的环内径上安装有轴承二1401，所述轴承二1401内固定安装有联动环1402，所述联动环1402上倾斜安装有四根联动杆1403，所述盒体1301远离架盘2的端部开设有开孔1404，所述轴芯11贯穿联动环1402和开孔1404，四根所述联动杆1403远离移动环1303的端部固定安装有固定环1405，所述轴芯11贯穿固定环1405，所述固定环1405的外径和盒体1301开设有开孔1404的端面连接有安装有防护罩1406，所述防护罩1406为隔水布，且防护罩1406为环状，当移动环1303随着外环1的旋转进行横向移动时，通过联动环1402能够控制联动杆1403带动固定环1405进行同步移动，从而可以操控固定环1405从盒体1301的开孔1404内伸出，使固定环1405在外移过程中能够撑起防护罩1406，防护罩1406又能够在外溢的气流下形成形成伞状，从而能够减弱冷却对防护组件14冲击的同时，还可以避免冷却液经过架盘2。
42.所述固定环1405上设置有平衡组件15，通过平衡组件15能够保障防护罩1406不会在气流作用下损坏，保障防护罩1406在运行过程中能始终保持“伞状”，与此同时，能够利用泄压的气流主轴上形成流动的气流隔膜。
43.如图5所示，所述平衡组件15包括空腔1501、滑孔1502、滑块1503、连接孔1504、安装孔1505、喷头1506、气管1507；
44.所述固定环1405内设有空腔1501，所述空腔1501为环状腔，所述空腔1501靠近固定环1405外径的内壁上开设有滑孔1502，所述空腔1501内滑动安装有滑块1503，所述滑块1503靠近滑孔1502的一侧与防护罩1406相连接，所述空腔1501的远离滑孔1502的内壁上开设有连接孔1504，所述固定环1405远离联动杆1403的一侧开设有安装孔1505，所述连接孔1504与安装孔1505相接通，所述安装孔1505内倾斜安装有喷头1506，所述连接孔1504内安装有气管1507，所述气管1507与喷头1506的输入端相连接，所述滑块1503在空腔1501内的初始位置遮盖连接孔1504的孔口，由于滑块1503能够在空腔1501内移动，当防护罩1406在
外溢的气流下形成形成“伞状”结构时，在气流作用力下能够使防护罩1406带动滑块1503移动，让滑块1503从连接孔1504的孔口处移开，从而使多余的气流能够通过气管1507进入到喷头1506内，再被喷头1506喷射出去，能够使防护罩1406在运行过程中能始终保持“伞状”。
45.所述喷头1506与轴芯11的夹角大于0
°
小于15
°
，能够使喷头1506喷射出去的气流可以沿着轴芯11的弧形面流动，可以利用泄压的气流在轴芯11上形成流动的气流隔膜，从而能够避免冷却液沿轴芯11流入主轴内。
46.本发明的工作原理：首先，通过将外环1、架盘2、内盘一3、内盘二4、外盖5、前盖6、密封环7、内封环8和外挡环12在轴芯11上进行组装，能够使密封环7和内封环8封闭缝隙，从而避免冷却液顺着缝隙流入到主轴内部，提高对主轴的端部的密封效果，并且通过将压缩空气从前盖6的气道601吹出，充满1601存储槽后，从前盖6的出气槽进入架盘2和外盖5的间隙，从架盘2和外环1的间隙溢出，源源不断外溢的气体使得主轴形成了正负压，让杂质和冷却液难以进入，提升防护效果，能降低返修率。
47.然后，外环1在随着主轴旋转过程中能够通过滚珠1305带动移动环1303进行同步旋转，从而让挤压球1308在离心作用力下能够沿着滑腔1306内滚动，挤压球1308在移动过程中能够挤压挤压气囊1307，使挤压气囊1307内的气流能够进入到伸缩气囊1309内，让伸缩气囊1309的体积膨胀，从而拉伸连接弹簧1310，使得移动环1303在盒体1301内进行横向移动，与此同时，当移动环1303随着外环1的旋转进行横向移动时，通过联动环1402能够控制联动杆1403带动固定环1405进行同步移动，从而可以操控固定环1405从盒体1301的开孔1404内伸出，使固定环1405在外移过程中能够撑起防护罩1406，防护罩1406又能够在外溢的气流下形成形成伞状，从而能够减弱冷却对防护组件14冲击的同时，还可以避免冷却液经过架盘2。
48.最后，利用平衡组件15，由于滑块1503能够在空腔1501内移动，当防护罩1406在外溢的气流下形成形成“伞状”结构时，在气流作用力下能够使防护罩1406带动滑块1503移动，让滑块1503从连接孔1504的孔口处移开，从而使多余的气流能够通过气管1507进入到喷头1506内，再被喷头1506喷射出去，能够使防护罩1406在运行过程中始终保持“伞状”的同时，使喷头1506喷射出去的气流可以沿着轴芯11的弧形面流动，可以利用泄压的气流在轴芯11上形成流动的气流隔膜，从而能够避免冷却液沿轴芯11流入主轴内。
49.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。