CN104455851A - 一种能过滤杂质的旋转接头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及旋转接头技术领域，公开了一种能过滤杂质的旋转接头，包括空心转轴、轴套，轴套的一端设有端盖，轴套的另一端设有连接头，空心转轴与轴套之间设有轴承，所述的空心转轴与轴套之间还设有骨架密封圈，空心转轴的端部固定有内滤网，空心转轴端部外侧与连接头之间设有外滤网，外滤网的一端通过环形连接座与空心转轴固定连接，内滤网的外周与环形连接座连接，连接头的内端设有连接槽，外滤网的另一端伸入连接槽内形成转动连接，环形连接座上还设有收集滤网，收集滤网内部设有环形的杂质储放腔，杂质储放腔与环形杂质通道连通。因此，本发明具有能过滤、储放、隔离油液中的杂质，防止杂质进入密封面处，提高使用寿命的有益效果。

Description

一种能过滤杂质的旋转接头

技术领域

本发明涉及旋转接头技术领域，尤其涉及一种能过滤杂质的旋转接头。

背景技术

目前，在冶金、船舶起重、化工、制药等行业，输送高压流体的刚性管道中，在相对转动的两个管路之间需要安装旋转接头，旋转接头一般包括一个空心轴、轴套、连接头，连接头与固定的管道连接，空心轴与转动的管道连接，空心轴在轴套内转动，从而实现转动管道与固定管道的连接。由于空心轴高速转动，高压流体在空心轴中输送，为了防止空心轴与轴套之间流体泄漏，空心轴外周与轴套之间安装密封圈，密封圈通过密封唇口与密封面接触密封，然后油液经过旋转接头时，油液中存在少量的固定颗粒杂质，这些杂质会进入密封唇口与密封面之间，从而会加剧密封圈的磨损，同时导致密封唇口与密封面配合不紧密，导致油液泄漏。

例如：中国专利授权公告号：CN201288908Y，授权公告日2009年8月12日，公开了一种刚性旋转接头，包括以中空轴和套结构连接的静止中空壳体和相对转动中空壳体，套内壁有台阶，该台阶端面与中空轴端面连接处有唇口骨架密封圈，其中所用支撑骨架是圆柱螺旋弹簧环，圆柱螺旋弹簧环是由带状簧片绕制的。该种刚性转转接头中，当油液中的固体颗粒物进入密封唇口与密封面之间会加剧密封圈磨损，导致油液泄漏，降低密封圈的使用寿命。

发明内容

本发明为了克服现有技术中油液中的固体颗粒杂质易进入密封面内，加速密封圈磨损，导致油液泄漏的不足，提供了一种能有效防止油液中的固体颗粒杂质进入密封面内，过滤杂质，提高使用寿命的旋转接头。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种能过滤杂质的旋转接头，包括空心转轴、轴套，轴套的一端设有端盖，轴套的另一端设有连接头，所述空心转轴与轴套之间设有轴承，所述的空心转轴与轴套之间还设有骨架密封圈，所述空心转轴的端部固定有内滤网，空心转轴端部外侧与连接头之间设有外滤网，所述的外滤网的一端通过环形连接座与空心转轴固定连接，所述内滤网的外周与环形连接座连接，所述的连接头的内端设有连接槽，外滤网的另一端伸入连接槽内形成转动连接，所述的外滤网与内滤网的连接端围成一个环形杂质通道，所述的环形连接座上还设有收集滤网，所述的收集滤网呈环形结构，其内部设有环形的杂质储放腔，所述的杂质储放腔与环形杂质通道连通。

油液从连接头流入空心转轴时，油液中的杂质被内滤网、外滤网过滤，由于内滤网、外滤网都随着空心转轴转动，内滤网上的杂质在离心力的作用下向外移动进入环形杂质通道内，然后积聚在杂质储放腔，这样一方面实现油液中的杂质过滤，另一方面又能防止杂质堵塞内滤网而增大油液流动阻力，同时外滤网还能有效的防止杂质进入到骨架密封圈内，从而提高了骨架密封圈的使用寿命。

作为优选，所述的内滤网呈球面结构，所述的外滤网呈圆台面状，外滤网的小径端与环形连接座连接，所述的环形连接座内设有圆台形连接通道，所述的圆台形连接通道的小径端与环形杂质通道连通，圆台形连接通道大径端与杂质储放腔连通。内滤网呈球面，这样导致被过滤杂质会在油液的冲击作用下并结合离心力，杂质能够快速移动到环形杂质通道处，杂质进入圆台形连接通道后，由于圆台形通道位于空心转轴的外内，其内部基本没有油液流动，杂质在圆台形连接通道内是靠离心力被甩入杂质储放腔内，进入杂质储放腔后的杂质不会再次进入随着油液流动了，从而能不断的积聚在杂质储放腔内，只需要定期清理即可。

作为优选，所述的连接槽内设有石墨密封圈，所述外滤网的大径端外侧设有弹性密封圈，弹性密封圈的外侧与石墨密封圈的内圈贴合接触，所述外滤网的大径端内侧沿圆周方向均匀固定有若干加重球。由于连接头与轴套之间的连接存在装配误差，当两者同轴度误差较大时，会导致弹性密封圈与石墨密封圈之间存在间隙，而本结构中，加重球随着外滤网在转动的时候产生离心力，该离心力使得弹性密封圈压紧石墨密封圈，从而在旋转结构转动时能克服装配误差带来的间隙。

作为优选，所述的骨架密封圈包括骨架、密封圈本体，所述密封圈本体的内圈延伸形成两道平行的密封唇口，两道密封唇口的外侧面内圈设有密封锥面，所述的空心转轴的外壁上设有环形槽，所述环形槽的两个侧面为与密封锥面贴合的锥面，密封唇口的内圈与环形槽的槽底之间形成间隙，密封唇口的外圈套设有弹簧压环，两道密封唇口内侧面之间均匀设有若干弹性支撑件。密封唇口与空心转轴环形槽的两侧面贴合密封，同时通过弹簧压环、弹性支撑件对密封锥面的径向、轴向压紧，随着使用，密封锥面不断发生磨损，密封锥面仍然能保持与环形槽侧壁贴合密封，而且密封接触面还随着磨损而增大，密封效果更好；由于通过锥面密封，因此即使磨损量较大时，密封唇口也不会起皱，即使空心转轴转动振动、轴向跳动，密封唇口能在弹簧压环、弹性支撑件作用下根据转轴的轴向跳动产生自适应的形变微调，始终保持密封，因此该种旋转接头整体密封性能好，密封唇口磨损时能自动补偿密封，使用寿命长。

作为优选，所述的环形槽的两侧顶部延伸形成形成密封凸环。骨架密封圈刚装入的时候，密封唇口上的密封锥面只与环形槽侧面接触，随着密封唇口的磨损，密封锥面会增大，此时密封锥面上一部分会与密封凸环接触，进一步加强密封。

作为优选，所述的弹性支撑件为压簧或簧片。

作为优选，所述的弹性支撑件为簧片，两道密封唇口内侧面分别设有支撑环，所述的簧片呈V形，簧片的开口端延伸形成连接面，所述的连接面与支撑环之间螺栓连接。支撑环能防止密封唇口局部受压变形。

作为优选，所述的簧片的底部设有拉杆，所述拉杆的外端穿过骨架密封圈伸出轴套外，所述轴套的外侧设有警示灯，所述的拉杆的外端与警示灯连接，当拉杆向轴套的轴心移动一定距离时，拉杆触发警示灯开启。随着密封锥面的磨损，簧片的开口增大，簧片底部朝着轴套轴向产生位移，当位移达到一定量的时候，此时认为密封唇口已经达到失效边缘（即进一步磨损会导致密封失效），拉杆会同步产生一个与簧片相同的位移，从而触发警示灯内的开关，警示灯开启，从而提醒维修人员，骨架密封圈将要失效，需要立即更换；而普通的旋转接头只有当发生泄漏时才会更换或者每隔一定的时间更换，泄漏再更换容易造成事故，由于安装环境不同，磨损时间也不同，定期更换容易造成浪费。

作为优选，所述的轴套外侧壁设有凹槽，警示灯通过安装座安装在凹槽内，安装座内还设有杠杆，杠杆的长边外端与警示灯开关连接，杠杆的短边与拉杆铰接。拉杆的位移通过杠杆放大，杠杆另一端压下警示灯开关。

作为优选，所述杠杆的短边套设有伸缩套，所述伸缩套的外端与拉杆铰接，所述拉杆的外侧套设有导向套。导向套保证拉杆拉动阻力小，伸缩套防止杠杆转动导致拉杆与周围干涉。

因此，本发明具有如下有益效果：（1）密封唇口随着磨损能自动进行补偿密封，使用寿命长；（2）内滤网能过滤油液中的杂质，收集滤网能收集、储放杂质，外滤网能有效的防止油液中的固体颗粒杂质进入密封锥面内，减低密封唇口的磨损，提高使用寿命；（3）随着磨损，密封面逐渐增大，进一步加强密封；（4）当密封唇口的磨损量达到失效边缘时，能通过警示灯发出警示，提醒更换。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图。

图2为图1中A处局部放大结构示意图。

图3为图1中B处局部放大结构示意图。

图4为内滤网、外滤网的结构示意图。

图中：空心转轴1 轴套2 端盖3 连接头4 轴承5 骨架密封圈6 环形槽7 密封凸环8 簧片9 拉杆10 警示灯11 安装座12 杠杆13 伸缩套14 导向套15 骨架60 密封圈本体61 密封唇口610 密封锥面611 弹簧压环612 支撑环613 连接面90 内滤网100 连接槽101 环形连接座102 石墨密封圈103 弹性密封圈104 加重球105 圆台形连接通道106 外滤网200 环形杂质通道201 收集滤网202 杂质储放腔203。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

如图1所示的一种能过滤杂质的旋转接头，包括空心转轴1、轴套2，轴套的一端设有端盖3，轴套的另一端设有连接头4，连接头与轴套螺栓连接，连接头与轴套的连接面上设有密封垫圈，空心转轴与轴套之间设有轴承5，空心转轴1与轴套2之间还设有骨架密封圈6，骨架密封圈包括骨架60、密封圈本体61，密封圈本体61的内圈延伸形成两道平行的密封唇口610，两道密封唇口的外侧面内圈设有密封锥面611，空心转轴1的外壁上设有环形槽7，环形槽的两个侧面为与密封锥面贴合的锥面，环形槽7的两侧顶部延伸形成形成密封凸环8，密封唇口610的内圈与环形槽的槽底之间形成间隙，密封唇口610的外圈套设有弹簧压环612，两道密封唇口内侧面之间均匀设有若干弹性支撑件，弹性支撑件可以是压簧或簧片，本实施例中，弹性支撑件为簧片9

如图2所示，两道密封唇口内侧面分别设有支撑环613，簧片呈V形，簧片的开口端延伸形成连接面90，连接面与支撑环之间螺栓连接，簧片9的底部设有拉杆10，拉杆的外端穿过骨架密封圈伸出轴套外，轴套2外侧壁设有凹槽，警示灯11通过安装座12安装在凹槽内，安装座内还设有杠杆13，杠杆的长边外端与警示灯开关连接，杠杆13的短边套设有伸缩套14，伸缩套的外端与拉杆铰接，拉杆的外侧套设有导向套15。

如图3和图4所示，空心转轴1的端部固定有内滤网100，空心转轴1端部外侧与连接头之间设有外滤网200，内滤网100呈球面结构，外滤网200呈圆台面状，外滤网200的小径端通过环形连接座102与空心转轴固定连接，内滤网100的外周与环形连接座连接，连接头4的内端设有连接槽101，外滤网的大径端伸入连接槽内形成转动连接，连接槽101内设有石墨密封圈103，外滤网的大径端外侧设有弹性密封圈104，弹性密封圈的外侧与石墨密封圈的内圈贴合接触，外滤网100的大径端内侧沿圆周方向均匀固定有若干加重球105；外滤网200与内滤网100的连接端围成一个环形杂质通道201，环形连接座上还设有收集滤网202，收集滤网呈环形结构，其内部设有环形的杂质储放腔203，环形连接座内设有圆台形连接通道106，圆台形连接通道106的小径端与环形杂质通道连通，圆台形连接通道106大径端与杂质储放腔203连通。当空心转轴转动时，内滤网、外滤网也同步转动，从而带动加重球转动，加重球转动时产生的离心力压在弹性密封圈上，从而使得弹性密封圈与石墨密封圈贴合密封；油液从连接头流入空心转轴，内滤网能过滤油液中的杂质并收集在杂质储放腔内，外滤网有效的防止油液中的固体颗粒杂质进入密封锥面内，减低密封唇口的磨损，提高使用寿命。

密封唇口610与空心转轴1上环形槽的两侧面贴合密封，同时通过弹簧压环、弹性支撑件对密封锥面的径向、轴向压紧，随着使用，密封锥面不断发生磨损，密封锥面仍然能保持与环形槽侧壁贴合密封，而且密封接触面还随着磨损而增大，密封效果更好，由于通过锥面密封，因此即使磨损量较大时，密封唇口也不会起皱，当空心转轴转动振动、轴向跳动时，密封唇口能在弹簧压环、弹性支撑件作用下根据转轴的轴向跳动产生自适应的形变微调，始终保持密封，因此该种旋转接头整体密封性能好，密封唇口磨损时能自动补偿密封，使用寿命长；随着密封锥面的磨损，簧片的开口增大，簧片底部朝着轴套轴向产生位移，当位移达到一定量的时候，此时认为密封唇口已经达到失效边缘（即进一步磨损会导致密封失效），拉杆会同步产生一个与簧片相同的位移，拉杆的位移经过杠杆的放大后，杠杆长边端压下警示灯内的开关，警示灯开启，从而提醒维修人员，骨架密封圈将要失效，需要立即更换；而普通的旋转接头只有当发生泄漏时才会更换或者每隔一定的时间更换，泄漏再更换容易造成事故，由于安装环境不同，磨损时间也不同，定期更换容易造成浪费。因此，本发明具有如下有益效果：（1）密封唇口随着磨损能自动进行补偿密封，使用寿命长；（2）内滤网能收集油液中的杂质，外滤网能有效的防止油液中的固体颗粒杂质进入密封锥面内，减低密封唇口的磨损，提高使用寿命；（3）随着磨损，密封面逐渐增大，进一步加强密封；（4）当密封唇口的磨损量达到失效边缘时，能通过警示灯发出警示，提醒更换。

Claims (10)

1.一种能过滤杂质的旋转接头，包括空心转轴（1）、轴套（2），轴套的一端设有端盖（3），轴套的另一端设有连接头（4），所述空心转轴与轴套之间设有轴承（5），其特征是，所述的空心转轴（1）与轴套（2）之间还设有骨架密封圈（6），所述空心转轴（1）的端部固定有内滤网（100），空心转轴（1）端部外侧与连接头之间设有外滤网（200），所述的外滤网（200）的一端通过环形连接座（102）与空心转轴固定连接，所述内滤网（100）的外周与环形连接座连接，所述的连接头（4）的内端设有连接槽（101），外滤网的另一端伸入连接槽内形成转动连接，所述的外滤网（200）与内滤网（100）的连接端围成一个环形杂质通道（201），所述的环形连接座上还设有收集滤网（202），所述的收集滤网呈环形结构，其内部设有环形的杂质储放腔（203），所述的杂质储放腔（203）与环形杂质通道（201）连通。

2.根据权利要求1所述的一种能过滤杂质的旋转接头，其特征是，所述的内滤网（100）呈球面结构，所述的外滤网（200）呈圆台面状，外滤网的小径端与环形连接座（102）连接，所述的环形连接座内设有圆台形连接通道（106），所述的圆台形连接通道（106）的小径端与环形杂质通道连通，圆台形连接通道（106）大径端与杂质储放腔（203）连通。

3.根据权利要求2所述的一种能过滤杂质的旋转接头，其特征是，所述的连接槽（101）内设有石墨密封圈（103），所述外滤网的大径端外侧设有弹性密封圈（104），弹性密封圈的外侧与石墨密封圈的内圈贴合接触，所述外滤网（100）的大径端内侧沿圆周方向均匀固定有若干加重球（105）。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种能过滤杂质的旋转接头，其特征是，所述的骨架密封圈包括骨架（60）、密封圈本体（61），所述密封圈本体（61）的内圈延伸形成两道平行的密封唇口（610），两道密封唇口的外侧面内圈设有密封锥面（611），所述的空心转轴（1）的外壁上设有环形槽（7），所述环形槽的两个侧面为与密封锥面贴合的锥面，密封唇口（610）的内圈与环形槽的槽底之间形成间隙，密封唇口（610）的外圈套设有弹簧压环（612），两道密封唇口内侧面之间均匀设有若干弹性支撑件。

5.根据权利要求4所述的一种能过滤杂质的旋转接头，其特征是，所述的环形槽（7）的两侧顶部延伸形成形成密封凸环（8）。

6.根据权利要求4所述的一种能过滤杂质的旋转接头，其特征是，所述的弹性支撑件为压簧或簧片。

7.根据权利要求4或5所述的一种能过滤杂质的旋转接头，其特征是，所述的弹性支撑件为簧片（9），两道密封唇口内侧面分别设有支撑环（613），所述的簧片呈V形，簧片的开口端延伸形成连接面（90），所述的连接面与支撑环之间螺栓连接。

8.根据权利要求7所述的一种能过滤杂质的旋转接头，其特征是，所述的簧片（9）的底部设有拉杆（10），所述拉杆的外端穿过骨架密封圈伸出轴套外，所述轴套（2）的外侧设有警示灯（11），所述的拉杆的外端与警示灯连接，当拉杆向轴套的轴心移动一定距离时，拉杆触发警示灯开启。

9.根据权利要求8所述的一种能过滤杂质的旋转接头，其特征是，所述的轴套（2）外侧壁设有凹槽，警示灯通过安装座（12）安装在凹槽内，安装座内还设有杠杆（13），杠杆的长边外端与警示灯开关连接，杠杆的短边与拉杆铰接。

10.根据权利要求9所述的一种能过滤杂质的旋转接头，其特征是，所述杠杆（13）的短边套设有伸缩套（14），所述伸缩套的外端与拉杆铰接，所述拉杆的外侧套设有导向套（15）。