CN101718380A - 具有柔性浮动环密封结构的新型回转接头 - Google Patents

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杨双成
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Abstract

本发明涉及具有柔性浮动环密封结构的新型回转接头，旋转轴通过轴承旋转自如地安装在壳体中，旋转轴与壳体之间设置浮动环，浮动环的外表面与壳体的内壁通过O形密封圈相抵触，浮动环的内壁与旋转轴相配合；壳体的内壁沿周向设置有与浮动环外表面中部相对的环槽，在壳体上沿径向开有与环槽相通的油口，浮动环内壁的中部沿周向设置有凹槽，在浮动环上沿径向开有与内壁凹槽相通的通孔，旋转轴上沿径向开有与浮动环内壁凹槽相通的径向孔，旋转轴上沿轴向开有与径向孔相贯通的轴向孔，壳体上的油口经浮动环上的通孔与旋转轴上的径向孔和轴向孔形成通路。在旋转轴与壳体之间设置柔性浮动环保证旋转轴轴向的密封间隙，避免旋转轴与浮动环内壁的直接摩擦。

Description

具有柔性浮动环密封结构的新型回转接头
技术领域
本发明涉及一种新型回转接头，具体涉及一种将压力管内的加压流体介质连接到旋转机械设备压力系统的装置，用于将静止管道内流动的具有一定压力的流体连续无泄漏地输送到旋转部件内实现动力传输，属于旋转机械设备技术领域。
背景技术
回转接头广泛应用于向各种旋转机械设备输送液体介质的场合，将静止管道内流动的具有一定压力的流体连续无泄漏地输送到旋转部件内，实现动力传输。
目前应用的回转接头为具有轴向密封结构的回转接头，存在结构复杂、制造精度要求高、使用寿命短、泄漏量大、旋转轴与外壳体之间易卡死等问题，造成维护工作量大、介质损耗量大、污染环境的不良后果，严重时可影响生产设备的生产效率。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种适用于高转速场合的长寿命、低泄漏、不会卡死的新型回转接头。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
具有柔性浮动环密封结构的新型回转接头，包括旋转轴、壳体、一对柔性浮动环、O形密封圈和轴承，旋转轴通过轴承旋转自如地安装在壳体中，旋转轴与壳体的左端结合处和右端结合处均设有密封装置，特点是：所述旋转轴与壳体之间设置有浮动环，浮动环的外表面与壳体的内壁通过O形密封圈相抵触，浮动环的内壁与旋转轴相配合；所述壳体的内壁沿周向设置有与浮动环外表面中部相对的环槽，并在壳体上沿径向开有与环槽相通的油口，所述浮动环内壁的中部沿周向设置有凹槽，并在浮动环上沿径向开有与内壁凹槽相通的通孔，所述旋转轴上沿径向开有与浮动环内壁凹槽相通的径向孔，旋转轴上沿轴向开有与径向孔相贯通的轴向孔，从而，壳体上的油口经浮动环上的通孔与旋转轴上的径向孔和轴向孔形成通路。
进一步地，上述的具有柔性浮动环密封结构的新型回转接头，所述旋转轴与壳体之间设置有两道浮动环，每道浮动环的外表面均与壳体的内壁相抵触，每道浮动环的内壁均与旋转轴相配合；所述壳体的内壁沿周向设置有与每道浮动环外表面中部相对的环槽，并在壳体上沿径向开有与每道环槽相通的油口，每道浮动环内壁的中部沿周向均设置有凹槽，并在每道浮动环上沿径向开有与内壁凹槽相通的通孔，所述旋转轴上沿径向开有与每道浮动环内壁凹槽相通的径向孔，所述旋转轴上沿轴向开有与每一径向孔相贯通的轴向孔。
更进一步地，上述的具有柔性浮动环密封结构的新型回转接头，所述浮动环的外表面与壳体的内壁之间设置有O型密封圈。
本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：
①本发明通过在旋转轴与壳体之间设置柔性浮动环来保证旋转轴轴向的密封间隙，既避免了旋转轴与浮动环内壁的直接摩擦，又起到密封作用，使新型回转接头具有较长的使用寿命；
②浮动环处于旋转轴和固定壳体之间，压力油通过接头进入固定壳体与浮动环形成的通道时，对浮动环外表面两侧的O型密封圈作用有一定的侧推力，侧推力使O型密封圈产生一定的轴向压扁变形，从而调节浮动环，消除浮动环重力的影响，具有柔性调心功能，保证了浮动环内壁与旋转轴之间的间隙；
③该新型回转接头制造方便，适用于高转速场合，具有长寿命、低泄漏、不会卡死等显著优点。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
图1：本发明的结构示意图。
图中各附图标记的含义见下表：
  附图标记   含义   附图标记   含义   附图标记   含义
  1   旋转轴   2   压盖   3   唇形密封圈
  4   透盖   5   密封板   6   轴承
  7   壳体   8   浮动环   9   O形密封圈
  10   轴承   11   密封板   12   闷盖
  13   轴端挡圈
具体实施方式
如图1所示，具有柔性浮动环密封结构的新型回转接头，包括旋转轴1、壳体7、轴承6、轴承10和一对柔性浮动环8，旋转轴1通过右端轴承6、左端轴承10旋转自如地安装在壳体7中，旋转轴1与壳体7之间设置有浮动环8，浮动环8的外表面与壳体7的内壁相抵触，并在浮动环的外表面与壳体的内壁之间设置有O型密封圈9，浮动环8的内壁与旋转轴1相配合；壳体7的内壁沿周向设置有与浮动环外表面中部相对的环槽，并在壳体7上沿径向开有与环槽相通的油口，浮动环内壁的中部沿周向设置有凹槽，并在浮动环上沿径向开有与内壁凹槽相通的通孔，旋转轴1上沿径向开有与浮动环内壁凹槽相通的径向孔，旋转轴上沿轴向开有与径向孔相贯通的轴向孔，从而，壳体上的油口经浮动环上的通孔与旋转轴上的径向孔和轴向孔形成通路。
通常，旋转轴1与壳体7之间设置有两道浮动环，每道浮动环的外表面均与壳体的内壁相抵触，每道浮动环的内壁均与旋转轴相配合；壳体的内壁沿周向设置有与每道浮动环外表面中部相对的环槽，并在壳体上沿径向开有与每道环槽相通的油口(油口C、油口D)，每道浮动环内壁的中部沿周向均设置有凹槽，并在每道浮动环上沿径向开有与内壁凹槽相通的通孔，旋转轴上沿径向开有与每道浮动环内壁凹槽相通的径向孔，旋转轴上沿轴向开有与每一径向孔相贯通的轴向孔。
旋转轴与壳体的左端结合处设有密封装置，旋转轴1的左端设有轴端挡圈13，闷盖12与左端轴承10相抵接，闷盖12通过螺栓固定在壳体7上，闷盖12与壳体7之间有密封板11。旋转轴与壳体的右端结合处设有密封装置，透盖4与右端轴承6相抵接，透盖4通过螺栓固定在壳体7上，透盖4与壳体7之间有密封板5，透盖4与旋转轴1之间设有唇形密封圈3，压盖2连接于透盖4上。在壳体7上开有泄油口A和泄油口B，泄油口A与左端轴承10的润滑油道相通，泄油口B与右端轴承6的润滑油道相通。
该结构采用机械间隙密封原理设计，旋转轴1与旋转机械上的旋转轴相连，由旋转机械带动而旋转。壳体7为回转接头的总装基础，壳体7由两个轴承(右端轴承6、左端轴承10)支撑在旋转轴1上。旋转轴1在轴承支撑下随旋转机械旋转，其它部件静止不动。通过在旋转轴1与壳体7之间设置柔性浮动环8来保证旋转轴轴向的密封间隙，从而对所传送的流体进行密封。旋转轴1在轴承支撑下随旋转机械旋转，其它部件静止不动。浮动环8处于旋转轴1和固定壳体7之间，浮动环内壁与旋转轴靠微小间隙进行密封，浮动环外表面通过O型密封圈9与壳体相抵接，压力油通过接头进入壳体与浮动环形成的通道时，对浮动环外表面两侧的O型密封圈作用有一定的侧推力，侧推力使O型密封圈9产生一定的轴向压扁变形，从而可以调节浮动环，消除浮动环重力的影响，具有柔性调心功能，保证了浮动环内壁与旋转轴之间的间隙，使旋转轴既不与浮动环接触，又起到了密封作用，具有一定压力的流体介质由油口(油口C、油口D)经壳体、浮动环被输送到旋转轴的介质通道内，完成流体的连续无泄漏输送。
浮动环的设置保证了旋转轴与浮动环内壁微小间隙的均匀，既避免了造成旋转轴与浮动环内壁的直接摩擦，又起到密封作用，使新型回转接头具有较长的使用寿命。旋转轴和浮动环分别采用了两种不同硬度的材料进行摩擦副组合，提高了耐磨性，延长了回转接头的使用寿命。
综上所述，本发明通过采用在旋转轴和固定壳体之间设置具有调心功能的柔性浮动环来保证旋转轴轴向的密封间隙，既避免了旋转轴与浮动环内壁的直接摩擦，又起到密封作用，克服了现有回转接头旋转轴与壳体易发生卡死现象等缺陷，该新型回转接头制造方便，适用于高转速场合，具有长寿命、低泄漏等显著优点。
需要理解到的是：以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.具有柔性浮动环密封结构的新型回转接头，包括旋转轴、壳体、浮动环、O形密封圈和轴承，旋转轴通过轴承旋转自如地安装在壳体中，旋转轴与壳体的左端结合处和右端结合处均设有密封装置，其特征在于：所述旋转轴与壳体之间设置有浮动环，浮动环的外表面与壳体的内壁通过O形密封圈相抵触，浮动环的内壁与旋转轴相配合；所述壳体的内壁沿周向设置有与浮动环外表面中部相对的环槽，并在壳体上沿径向开有与环槽相通的油口，所述浮动环内壁的中部沿周向设置有凹槽，并在浮动环上沿径向开有与内壁凹槽相通的通孔，所述旋转轴上沿径向开有与浮动环内壁凹槽相通的径向孔，旋转轴上沿轴向开有与径向孔相贯通的轴向孔，从而，壳体上的油口经浮动环上的通孔与旋转轴上的径向孔和轴向孔形成通路。
2.根据权利要求1所述的具有柔性浮动环密封结构的新型回转接头，其特征在于：所述旋转轴与壳体之间设置有两道浮动环，每道浮动环的外表面均与壳体的内壁通过O形密封圈相抵触，每道浮动环的内壁均与旋转轴相配合；所述壳体的内壁沿周向设置有与每道浮动环外表面中部相对的环槽，并在壳体上沿径向开有与每道环槽相通的油口，每道浮动环内壁的中部沿周向均设置有凹槽，并在每道浮动环上沿径向开有与内壁凹槽相通的通孔，所述旋转轴上沿径向开有与每道浮动环内壁凹槽相通的径向孔，所述旋转轴上沿轴向开有与每一径向孔相贯通的轴向孔。
3.根据权利要求1所述的具有柔性浮动环密封结构的新型回转接头，其特征在于：所述浮动环的外表面与壳体的内壁之间设置有O型密封圈。
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