Spindle Sealing
1. AIR PURGE
AIR의 압력으로 이물질의 침입을 막는 방법으로 심한 분진의 발생 또는 절삭유의 강제혼입이 Oil Seal 이나 Labyrinth 방식만으로 불완전 할 때 사용한다.
당부는 모던 Spindle에 적용하며 Air의 압력은 0.2 kg/㎠, Air 주입은 Head Body에 설치하며,
Bearing의 구조상 외륜을 눌러야 할 경우, Air Cover와 Head Body 사이에 틈새가 발생함으로 필히 O-Ring을 설치할 것.
2. OIL Seal
Labyrinth에 비교하여 가격이 저렴하고 기계구조가 단순화되어 사용이 편리하나 아래와 같은 제한적인 요소가 많습니다.
- 접촉 Seal 이므로 발열 가능성이 높다.
- Spindle 접촉 점의 선속도에 제한이 있다
▪ 선속도 V (m/sec) = (π · d · n) / 60000
∴ n (rpm) : 회전수 , d (mm) : Spindle 외경
- 선속도에 5 m/sec 이하에서 사용할 것.
- Oil Seal 접촉 부 Spindle의 허용차는 f8 급으로 할 것. (Oil seal Make 추천은 h9 급)
3. Labyrinth seal
Oil Seal을 채용할 수 없는 공작기계 Spindle 부분에 Labyrinth seal 구조를 적용하며, 특별한 경우 외에는 이 방법으로 절삭유 및 기타 이물질의 혼입을 방지 할 수 있다.
Labyrinth seal은 회전체와 정지 체와의 사이에 좁은 틈새를 형성하기 위해서 지느러미와 확대 실을 반복해서 설치되어 있기 때문에 누유를 감소시키는 목적으로 사용한다.
Seal 효과를 크게 하는 조건은 지느러미와 홈 상태를 유동저항이 크게 되도록 복잡한 형상으로 하고 교축의 틈새를 적게 하여 교축 수를 많이 한다.
Labyrinth seal은 접촉부분이 없는 것이 특징이며, Spindle의 선속도에 제한이 없으며 발열을 피할 수 있으나 오일을 사용할 경우 틈새 사이로 오일이 누유되는 단점이 있다.
Labyrinth 공차는 하기와 같이 적용한다.
D1, D2,
d1, d2 | D1 | d1 | A1 | D2 | d2 | A2 | B |
| 초과 | 이하 | 공차
(D9) | 공차
(h7) | 틈새 | 조립 후
최소틈새 | 공차
(B9) | 공차
(b9) | 틈새 | 틈새 |
| 𝜙50 | 𝜙80 | +0.174
+0.100 | 0
-0.030 | +0.102
+0.050 | +0.04 | +264
+190 | -190
-264 | +264
+190 | +0.8
+2.0 |
| 𝜙80 | 𝜙120 | +0.207
+0.120 | 0
-0.035 | +0.121
+0.06 | +0.04 | +307
+220 | -220
-307 | +307
+220 | +0.8
+2.0 |
| 𝜙120 | 𝜙180 | +0.254
+0.145 | 0
-0.040 | +0.147
+0.072 | +0.05 | +360
+260 | -260
-360 | +360
+260 | +0.8
+2.0 |
| 𝜙180 | 𝜙250 | +0.285
+0.170 | 0
-0.046 | +0.165
+0.085 | +0.05 | +455
+340 | -340
-455 | +455
+340 | +2.0
+3.0 |
| 𝜙250 | 𝜙315 | +0.320
+0.190 | 0
-0.052 | +0.186
+0.095 | +0.08 | +610
+480 | -480
-610 | +610
+480 | +2.0
+3.0 |
| 𝜙315 | 𝜙400 | +0.350
+0.210 | 0
-0.057 | +0.203
+0.105 | +0.08 | +740
+600 | -600
-740 | +740
+600 | +2.0
+3.0 |
주.
- A1 치수는 조립 후 이상이 있는지 확인할 것.
- B 치수는 가능한 큰 치수로 할 것.
- Labyrinth 면의 사상은 ▽▽ 이상으로 할 것.
- 절삭유 침입 방지 홈 ("D" 표시 부)를 설치할 것.
- Spindle 전면 외륜 누름량은 Spindle 전체가 앞으로 흔들림을 방지한다.
