CN102818081B - 导气环 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了导气环，包括环套，环套内轴向止推的转动装配有环芯，环套的壁上开设有进气通道，环芯中开设有出气通道，环套的内壁上沿周向开设有导气环槽，环芯上于对应导气环槽的外表面上设置有向环芯内部延伸的导气孔，导气孔的一端与导气环槽相连通，导气孔的另一端与出气通道相连通，环套的内周面上与环芯的外周面之间于所述的导气环槽的轴向两侧设置有密封圈，本发明在使用时气体在流经导气环槽与导气孔时对环芯的前后两侧均匀施加压力，且作用方向相反，即实现气压作用力相互抵消，进而降低了对轴承施加的载荷，进而降低了提供环芯转动的力矩。
Description
技术领域
本发明涉及导气用的导气环。
背景技术
目前，随着科学技术的不断发展，高压气源系统的工作压力不断提高，有的高压气源系统的工作压力已达70MPa，高压导气环作为高压气源系统中通气关节部位的重要元件，其工作压力随之不断提高，体积重量向着小型化、轻型化方向发展，目前国内市场高于15MPa的高压导气环基本依赖进口，其结构为包括环套，环套的一端设置有将环套的一段封闭的挡板，环套内通过轴承转动装配有环芯，环套的内周面与环芯的外周面之间设置密封圈，环芯靠近挡板的一端于挡板之间设置有导气腔，环套的外周面上设置有与导气腔相通的进气通道，环芯的沿其轴线开设有与导气腔相通的出气通道，这种结构由于高压气体进入到导气腔中，对环芯有一个单向气体压力，环芯将力传递给轴承，此时轴承承受一定量的载荷，增大了轴承转动的摩擦力，进而当环芯相对于环套转动时，就需要相对较大的转动力矩，并且这种导气环的外形较大，重量较重的特点，很难满足市场对小型化、轻型化的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供导气环，以解决现有技术中环芯相对于环套旋转时，需要相对较大的转动力矩的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：导气环，包括环套，环套内轴向止推的转动装配有环芯，环套的壁上开设有进气通道，环芯中开设有出气通道，环套的内壁上沿周向开设有导气环槽，环芯上于对应导气环槽的外表面上设置有向环芯内部延伸的导气孔，导气孔的一端与导气环槽相连通，导气孔的另一端与出气通道相连通，环套的内周面上与环芯的外周面之间于所述的导气环槽的轴向两侧设置有密封圈。
所述的导气孔垂直于环芯轴线径向设置。
环套的外周面上于密封圈的外侧开设有用于润滑油流入到环套与环芯接触面之间的润滑油孔。
所述的导气环槽两侧的密封圈到各自相对的导气环槽的两侧面的距离相等。
所述的出气通道为由环芯的一端沿环芯轴线延伸至环芯中部的盲孔，所述导气孔与出气通道连通的位置处于出气通道的尾部。
环芯通过轴承转动装配到环套内，所述的轴承分别设置在环芯两端的外周面与环套的内周面之间，环套靠近环芯的出气端的前端的内周面上设置有用于将该端的轴承内侧挡止的挡止台阶，环套及环芯的后端面上设置有共同将后端的轴承内侧挡止的挡止台阶，环芯的两端分别设置有用于将两端的轴承外侧挡止的挡止件。
本发明的导气环，设置的用于与进气通道与出气通道相连通的导气环槽与导气孔，能够保证环芯相对环套转动时，气体仍能够连续的流入到环芯的出气通道内，气体在流经导气环槽与导气孔时对环芯的前后两侧均匀施加压力，且作用方向相反，即实现气压作用力相互抵消，进而降低了对轴承施加的载荷，降低了轴承转动时的摩擦力，进而降低了提供环芯转动的力矩。
进一步，设置的润滑孔，注入润滑油，进一步减少了环芯转动时与环套之间的摩擦力。
进一步，两端设置的轴承，使导气环转动更平稳。
附图说明
图1是本发明的实施例的结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是本发明中的环芯受力示意图；
图4是本发明的实施例在转动过程中的受力示意图。
具体实施方式
导气环的实施例，如图1-2所示，包括环套6，环套内止推配合且转动装配有环芯1，环芯1的外周面为柱面，环芯1通过分别设置在环芯1两端的外周面与环套6的内周面之间的靠近环芯的出气端的前端的前轴承2和后轴承7，环套6内周面上设置有用于将前轴承2内侧挡止的挡止台阶，环芯1的前端设置有将前轴承2外侧挡止的挡止台阶，环套6及环芯1的后端面上设置有共同将后轴承7内侧挡止的挡止台阶，环芯1的外周面上设置有将后轴承外侧挡止的挡圈8，环芯1的外周面上于前轴承2的后端设置有与环套6上的挡止台阶面止推配合的止推台阶面，环套6的壁上开设有进气通道9，环芯1的转动中心的轴线处开设有出气通道10，出气通道10为由环芯的一端沿环芯轴线延伸至环芯中部的盲孔，环套的内壁上沿周向开设有导气环槽5，环芯1上于对应导气环槽5的外表面上设置有向环芯内部径向延伸的导气孔11，导气孔11的一端与导气环槽5相连通，导气孔11的另一端与出气通道10的尾部相连通，环套6的内周面上与环芯1的外周面之间于导气环槽5的轴向两侧对称设置有密封圈4，环套1的外周面上于密封圈4的外侧开设有用于润滑油流入到环套与环芯接触面之间的润滑油孔3。
上述实施例在使用时，高压气体从环套上的进气通道进入导气环内部，到达导气环槽导气环槽两侧对称装有密封圈，保证气体只能通过环槽进入到导气孔中进而进入到环芯的出气通道内，不会出现漏气现象发生，当气体进入到环芯内时，环芯的受力情况如图3所示，由于环芯在两个密封圈处的直径相等，即环芯受到气体压力的面积相等，所以环芯受到气体压力相同，且方向相反，即为图3中的气压作用在环芯上向左的作用力Fa，气压作用在环芯上向右的作用力Fb，进而使气体作用在环芯上的总的压力相互抵消，进而将高压气体的作用力降到最小，使环芯两端的轴承承受的载荷大大降低，进而大大减小轴承转动的摩擦力，又由于导气环装配完成后，由润滑孔向导气环内，减少了环套与环芯之间的摩擦力，导气环上所受的摩擦力如图4所示，f为导气环转动时所受到的摩擦力，Fn为导气环的转动力，f减小，便可实现所需的Fn变小。
本发明可以实现质量最轻（小于20g），工作压力高（45MPa），外形仅为Φ10mm×10mm，转动力矩仅为0.05N·m。
在其它的实施例中，环套上还可以不设置润滑油孔，可以通过轴承上的润滑油对环套与环芯进行润滑。
Claims (2)
1.导气环，包括环套，环套内轴向止推的转动装配有环芯，环套的壁上开设有进气通道，环芯中开设有出气通道，其特征在于，环套的内壁上沿周向开设有导气环槽，环芯上于对应导气环槽的外表面上设置有向环芯内部延伸的导气孔，导气孔的一端与导气环槽相连通，导气孔的另一端与出气通道相连通，所述进气通道与导气环槽相连通，环套的内周面上与环芯的外周面之间于所述的导气环槽的轴向两侧设置有密封圈，环芯在两个密封圈处的直径相等，所述的导气孔垂直于环芯轴线径向设置，环套的外周面上于密封圈的外侧开设有用于润滑油流入到环套与环芯接触面之间的润滑油孔，所述的导气环槽两侧的密封圈到各自相对的导气环槽的两侧面的距离相等，环芯通过轴承转动装配到环套内，所述的轴承分别设置在环芯两端的外周面与环套的内周面之间，环套靠近环芯的出气端的前端的内周面上设置有用于将该端的轴承内侧挡止的挡止台阶，环芯的前端设置有将前轴承外侧挡止的挡止台阶，环套及环芯的后端面上设置有共同将后端的轴承内侧挡止的挡止台阶，环芯的两端分别设置有用于将两端的轴承外侧挡止的挡止件，环芯的外周面上于前轴承的后端设置有与环套上的挡止台阶面止推配合的止推台阶面。
2.根据权利要求1所述的导气环，其特征在于，所述的出气通道为由环芯的一端沿环芯轴线延伸至环芯中部的盲孔，所述导气孔与出气通道连通的位置处于出气通道的尾部。
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