CN101865343A - 气动压紧式端面密封的新型回转接头 - Google Patents

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Inventor
杨双成
窦保杰
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Abstract

本发明涉及气动压紧式端面密封的新型回转接头，旋转轴通过轴承旋转自如地安装在壳体中，旋转轴与壳体的结合处设有密封装置，在壳体中旋转轴的端面设置有配油盘，在壳体的端面上安装有通油压盖，通油压盖与配油盘对接，配油盘的端面与旋转轴的端面摩擦接触；通油压盖与配油盘形成密闭腔体，在壳体上开有压缩空气入口，压缩空气入口与密闭腔体相贯通；在通油压盖、配油盘和旋转轴上沿轴向设置有相贯通的直孔，依次对接构成油道。利用压缩空气对配油盘施加压紧力将配油盘压向旋转轴的端面上，使旋转轴端面与配油盘端面的接触面处于半液体润滑或边界润滑状态，减小接触面的磨损，既起到了密封作用，又延长了回转接头的使用寿命。

Description

气动压紧式端面密封的新型回转接头
技术领域
本发明涉及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，具体涉及一种气动压紧式端面密封的新型回转接头，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。
因此，设计一种可消除或改善现有回转接头上述缺点的新型高性能回转接头，对整机运行质量和效率的提高具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种气动压紧式端面密封的新型回转接头，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，适用于高转速场合。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
气动压紧式端面密封的新型回转接头，包括旋转轴、配油盘、壳体和轴承，旋转轴通过轴承旋转自如地安装在壳体中，旋转轴与壳体的结合处设有密封装置，特点是：在壳体中旋转轴的端面设置有配油盘，在壳体的端面上安装有通油压盖，通油压盖与配油盘对接，配油盘的端面与旋转轴的端面摩擦接触；通油压盖与配油盘形成密闭腔体，在壳体上开有压缩空气入口，压缩空气入口与密闭腔体相贯通；在通油压盖、配油盘和旋转轴上沿轴向设置有相贯通的直孔，通油压盖上的直孔、配油盘上的直孔和旋转轴上的直孔依次对接构成油道。
进一步地，上述的气动压紧式端面密封的新型回转接头，其中，所述配油盘与壳体内壁的配合面设置有O型密封圈。
更进一步地，上述的气动压紧式端面密封的新型回转接头，其中，所述通油压盖与壳体的配合面设置有O型密封圈。
再进一步地，上述的气动压紧式端面密封的新型回转接头，其中，所述通油压盖与配油盘的配合面设置有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)利用压缩空气对配油盘施加一定压紧力将配油盘压向旋转轴的端面上，使旋转轴端面(动环)与配油盘端面(静环)的接触面在旋转过程中始终处于半液体润滑或边界润滑状态，极大地减小了接触面之间的摩擦和磨损，既起到了密封作用，又延长了回转接头的使用寿命；
2)该新型端面密封结构替代传统的轴向密封结构，克服了现有回转接头泄漏量大、易卡死等缺陷；回转接头结构简单，制造方便，具有长寿命、低泄漏等显著优点，适用于高转速场合。
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：本发明回转接头的结构示意图。
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   轴承   9   配油盘
  10   通油压盖   11   O形密封圈   12   O形密封圈
  13   O形密封圈   14   O形密封圈   15   O形密封圈
  16   防转挡板
具体实施方式
如图1所示，气动压紧式端面密封的新型回转接头，包括旋转轴1、配油盘9、壳体7和轴承6、轴承8，旋转轴1通过轴承6和轴承8旋转自如地安装在壳体7中，旋转轴1与壳体7的结合处设有密封装置，在壳体中旋转轴的端面设置有配油盘9，在壳体的端面上安装有通油压盖10，通油压盖10与配油盘9对接，配油盘10的端面与旋转轴1的端面摩擦接触；通油压盖10与配油盘9形成密闭腔体，在壳体7上开有压缩空气入口C，压缩空气入口C与密闭腔体相贯通；在通油压盖10、配油盘9和旋转轴1上沿轴向设置有相贯通的直孔，通油压盖10上的直孔、配油盘9上的直孔和旋转轴1上的直孔依次对接构成油道。其中，配油盘9与壳体7内壁的配合面设置有O型密封圈15；通油压盖10与壳体7的配合面设置有O型密封圈11，通油压盖10与配油盘9的配合面设置有O型密封圈12、O型密封圈13和O型密封圈14。采用旋转轴1端面(动环)与配油盘9端面(静环)的接触面在一定压紧力的作用下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。旋转之前，先将压缩空气经压缩空气入口C进入通油压盖10与配油盘9形成的密闭腔体内，压缩空气将配油盘9均匀地压向旋转轴1端面，配油盘9与旋转轴1的贴合面为旋转密封面，具有一定压力的流体介质由通油压盖10经配油盘9被输送到旋转轴1的介质通道内，完成流体的连续无泄漏输送。
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9上开有泄油口D，泄油口D与轴承的润滑油道相通。通油压盖10上具有油口A和油口B。
该结构根据机械端面密封原理设计，旋转轴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，壳体由两个轴承(轴承6、轴承8)支撑在旋转轴1上。旋转轴1端面(动环)与配油盘9端面(静环)的接触面为摩擦密封面。利用压缩空气对配油盘施加一定压紧力将配油盘9压向旋转轴1的端面上，使旋转轴端面(动环)与配油盘端面(静环)的接触面在旋转过程中始终处于半液体润滑或边界润滑状态，极大地减小了接触面之间的摩擦和磨损，既起到了密封作用，又延长了回转接头的使用寿命。
新型回转接头的动环和静环分别采用了两种不同硬度、不同材质的材料进行摩擦副组合，提高摩擦密封面的耐磨性和使用寿命。
将压缩空气经压缩空气入口C进入通油压盖10与配油盘9形成的密闭腔体内，利用压缩空气对配油盘9施加一定压紧力将配油盘9压向旋转轴1的端面上，由于压缩空气对配油盘的压紧力在承压面上是均匀的，保证了配油盘端面与旋转轴端面的较好贴合。
在配油盘9的两侧设计了连通两侧的液体压力平衡环形槽，消除了液体压力对配油盘压紧力的影响，极大地减小压缩空气对配油盘施加的压力，使配油盘在轴向仅受压缩空气产生的均匀的压紧力和配油盘与壳体之间O形密封圈的摩擦力，并减小了回转接头的结构尺寸。
配油盘9与通油压盖10采用偏心结构，通油压盖10上安装有防转挡板16，防止配油盘9转动，有效地保护了配油盘9上的密封圈。
综上所述，本发明利用机械端面密封技术设计了新型端面密封结构替代传统的轴向密封结构，克服了现有回转接头泄漏量大、易卡死等缺陷，该新型回转接头结构简单，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 (4)

1.气动压紧式端面密封的新型回转接头，包括旋转轴、配油盘、壳体和轴承，旋转轴通过轴承旋转自如地安装在壳体中，旋转轴与壳体的结合处设有密封装置，其特征在于：在壳体中旋转轴的端面设置有配油盘，在壳体的端面上安装有通油压盖，通油压盖与配油盘对接，配油盘的端面与旋转轴的端面摩擦接触；通油压盖与配油盘形成密闭腔体，在壳体上开有压缩空气入口，压缩空气入口与密闭腔体相贯通；在通油压盖、配油盘和旋转轴上沿轴向设置有相贯通的直孔，通油压盖上的直孔、配油盘上的直孔和旋转轴上的直孔依次对接构成油道。
2.根据权利要求1所述的气动压紧式端面密封的新型回转接头，其特征在于：所述配油盘与壳体内壁的配合面设置有O型密封圈。
3.根据权利要求1所述的气动压紧式端面密封的新型回转接头，其特征在于：所述通油压盖与壳体的配合面设置有O型密封圈。
4.根据权利要求1所述的气动压紧式端面密封的新型回转接头，其特征在于：所述通油压盖与配油盘的配合面设置有O型密封圈。
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