CN102230361A - 一种智能型旋转接头 - Google Patents

Abstract

一种智能型旋转接头，包括：转芯、密封筒体机构、固定架，转芯通过法兰盘与动力头的中空主轴联接；密封筒体机构包括至少一个筒体、接头法兰、压盖、挡圈、轴套、轴承、密封件，筒体上设有环形槽、泄漏孔和定位凹槽，筒体通过接头法兰与输入流体介质的导管连接，密封筒体机构通过轴承、压盖和挡圈可相对旋转地安装在转芯上；固定架架体可拆式安装在动力头上，固定架凸块与固定架可拆式联接并插入密封筒体机构的凹槽中；动力头的中空主轴的上端与转芯连接、中空主轴的下端与中空钻杆连接，形成流体密封输送通道，筒体机构还设置至少一个监测装置。

Description

一种智能型旋转接头

技术领域

本发明涉及一种旋转接头，尤其是涉及一种桩基础钻机上使用的智能型旋转接头。

背景技术

桩基础钻机一般由桩架、动力头、钻杆构成，根据地质条件和工法要求，需要借助导管经动力头主轴、钻杆向地层输入具有一定压力的水、水泥浆或压缩空气等流体介质；输入流体介质的导管与动力头主轴之间需要使用旋转接头连接；因为旋转接头处于连接相对静止的导管和旋转的动力头主轴的关键分界位置，是保证设备正常工作的重要装置。

在现有的技术中，如图1所示的旋转接头；该旋转接头采用中心杆浮动的方式实现了回转部件和不回转部件的分界，通过数个密封圈的密封作用保证压力介质的输送；当密封圈顺次磨损压力介质发生泄漏时，需要及时更换旋转接头。

专利JP 2000240390(A)公开了另一种旋转接头；该旋转接头采用了双轴承支撑中心杆的方式实现了回转部件和不回转部件的分界，通过数个密封件的密封作用保证压力介质的输送；当密封圈顺次磨损失效，压力介质发生泄漏时，需要及时更换旋转接头。

上述两种旋转接头至少存在如下缺点之一：

由于使用的压力介质不同、施工工艺不同，旋转接头内部各个密封件磨损失效的进程不易掌握，只有当压力介质最终发生泄漏时才能发现，而此时一般会造成压力介质的大量泄漏，不仅影响正常施工，而且水泥浆等的泄漏还会污染周围环境；特别是突发泄漏没有备件时，还会严重影响工程进度，造成更大损失。

对旋转接头状况的日常检查需要攀爬到十数米乃至几十米的高空作业，不方便也不安全。

专利JP 2000240390(A)公开的旋转接头因为管芯为整体结构，加工复杂成本较高，而且一旦发生泄漏，必须整体拆卸更换，维修不便也不经济。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种检查维护方便安全，可随时掌握旋转接头内部密封件磨损失效的进程的智能型旋转接头。

为解决上述技术问题，本发明智能型旋转接头，包括：一端设有法兰盘的中空转芯、密封筒体机构、固定架，所述转芯通过法兰盘与动力头的中空主轴可拆式联接，并可随动力头的中空主轴同步旋转；所述密封筒体机构包括至少一个筒体、接头法兰、压盖、挡圈、轴套、轴承、密封件、油杯、螺塞，所述筒体上设有至少一条环形槽、泄漏孔和定位凹槽，所述筒体通过接头法兰与输入流体介质的导管连接，密封筒体机构通过轴承、压盖和挡圈可相对旋转地安装在转芯上；所述固定架包括架体和凸块，架体可拆式安装在动力头上，凸块与固定架可拆式联接并插入密封筒体机构的凹槽中；动力头的中空主轴的上端与转芯连接、中空主轴的下端与中空钻杆连接，形成流体密封输送通道，所述筒体机构还设置至少一个监测装置。

进一步地，所述监测装置，包括安装在筒体6上的传感器、信号传输装置、信号接收装置和声光警示装置。

进一步地，所述传感器安装在筒体上的环形槽部位，传感器可检测环形槽内部的压力变化，并发出信号。

进一步地，所述信号接收装置安装在钻机的驾驶室里、所述声光报警装置安装在动力头上。

进一步地，所述信号接收装置和/或所述声光报警装置安装在远程主控室内。

进一步地，所述信号传输装置为有线传输装置或无线传输装置。

进一步地，所述筒体机构包括上筒体和下筒体，上筒体和下筒体用螺栓联接成一体。分体式的密封筒体更容易加工制造，检修维护更方便快捷；日常检查维护更加方便安全。

本发明智能型旋转接头有如下有益效果：可随时准确地掌握旋转接头工作状况，使现场操作人员和远程主控人员都能清晰把握本来不易观察检测的旋转接头内部密封件磨损失效的进程，防止和杜绝突发泄漏事故，消除故障隐患；可以根据掌握信息，提前准备维修备件、主动制定和实施检修计划， 提高工作效率，保证工程施工顺利进行。

附图说明：

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步详细说明：

图1为现有公知的旋转接头结构示意图；

图2为本发明智能型旋转接头一个实施例的结构示意图；

图3为图2智能型旋转接头的B-B向剖视图；

图4为本发明的智能型旋转接头的使用状态示意图。

具体实施方式：

参照图2-图4，一种智能型旋转接头A安装在由桩架B、动力头C、钻杆D构成的桩基础钻机E的动力头C上。

一种智能型旋转接头A包括：转芯1、密封筒体机构2、固定架3，所述转芯1包括中空杆1a和法兰盘1b，转芯1与动力头C的中空主轴5通过螺栓4联结，并可随动力头C的中空主轴5同步旋转；所述密封筒体机构2包括筒体6、接头法兰2c、压盖2d、挡圈2e、轴套2f、轴承2g、密封件2h、油杯2i、螺塞2j，所述筒体6由上筒体6a和下筒体6b两部分构成，通过螺栓10联接成一体，所述筒体6上还设有环形槽2k、泄漏孔2m和定位凹槽2n，筒体6通过接头法兰2c与输入流体介质H的导管7连接，筒体6借助轴承2g、压盖2d和挡圈2e可相对旋转地安装在转芯1上；所述固定架3由架体3a和凸块3b构成，借助螺栓8安装在动力头C上的固定架3的凸块3b插入密封筒体2的凹槽2n；动力头C的中空主轴5的上端5a与转芯1连接、中空主轴5的下端5b与中空钻杆D连接，形成完整密封的流体介质H输送通道。

所述智能型旋转接头A还设置有监测装置9。所述监测装置9包括：安装在密封筒体2上的传感器9a、信号传输装置9b、信号接收装置9c和声光警示装置9d；所述传感器9a安装在密封筒体2上的环形槽2k部位，本实施例数量为3个，传感器9a可检测环形槽2k内部的压力变化，并发出信号；所述信号接收装置9c和声光报警装置9d分别安装钻机的驾驶室11里，所述信号传输装置9b为无线传输装置。

施工时，密封件2h磨损一般是从上至下顺次发生的，当密封件2h磨损失效后，带有压力的流体介质H就会进入密封件2h下面的环形槽2k，使环形槽2k内部的压力发生变化，传感器9a可检测到这种变化，并经信号传输装置9b向驾驶室11内安装的信号接收装置9c和声光警示装置9d发出信号，使操作人员随时准确地掌握旋转接头A内部密封件2h磨损失效的进程和工作情况。

检修时，只需拆下上筒体6a即可更换密封件2h，既方便又快捷。

结合上述实施例，对本发明进行了说明，但通过选用不同种类和数量的传感器、改变信号传输和接收的方式，并对结构细节作一些适当的调整，就可以在本发明的范围内，派生出各种型式的旋转接头。如声光报警装置9d安装在动力头上，信号接收装置9c和声光警示装置9d安装在远程主控室内。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不以任何方式限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能型旋转接头，包括：一端设有法兰盘的中空转芯（1）、密封筒体机构（2）、固定架（3），所述转芯（1）通过法兰盘与动力头的中空主轴（5）可拆式联接，并可随动力头的中空主轴（5）同步旋转；所述密封筒体机构（2）包括至少一个筒体（6）、接头法兰（2c）、压盖（2d）、挡圈（2e）、轴套（2f）、轴承（2g）、密封件（2h）、油杯（2i）、螺塞（2j），所述筒体（6）上设有至少一条环形槽（2k）、泄漏孔（2m）和定位凹槽（2n），所述筒体（6）通过接头法兰（2c）与输入流体介质的导管（7）连接，密封筒体机构（2）通过轴承（2g）、压盖（2d）和挡圈（2e）可相对旋转地安装在转芯（1）上；所述固定架（3）包括架体（3a）和凸块（3b），架体（3a）可拆式安装在动力头（C）上，凸块（3b）与固定架（3）可拆式联接并插入筒体（6）的凹槽（2n）中；动力头（C）的中空主轴（5）的上端（5a）与转芯（1）连接、中空主轴（5）的下端（5b）与中空钻杆（D）连接，形成流体密封输送通道，其特征在于：所述筒体机构（2）还设置至少一个监测装置（9）。

2.根据权利要求1所述的智能型旋转接头，其特征在于：所述监测装置，包括安装在筒体（6）上的传感器、信号传输装置、信号接收装置和声光警示装置。

3.根据权利要求2所述的智能型旋转接头，其特征在于：所述传感器安装在筒体（6）上的环形槽（2k）部位，传感器可检测环形槽内部的压力变化，并发出信号。

4.根据权利要求2所述的智能型旋转接头，其特征在于：所述信号接收装置安装在钻机的驾驶室（11）里、所述声光报警装置安装在动力头（C）上。

5.根据权利要求2所述的智能型旋转接头，其特征在于：所述信号接收装置和/或所述声光报警装置安装在远程主控室内。

6.根据权利要求2所述的智能型旋转接头，其特征在于：所述信号传输装置为有线传输装置或无线传输装置。

7.根据权利要求1所述的智能型旋转接头，其特征在于：所述筒体机构（2）包括上筒体(6a)和下筒体(6b)，上筒体(6a)和下筒体(6b)用螺栓联接成一体。

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