CN105570481A - 一种高压气路动静转换装置 - Google Patents

Abstract

本发明一种高压气路动静转换装置，包括动头、静头、固定座及密封件，动头与高压气路的动端接头连接，静头与高压气路的静端接头连接，通过密封件完成动头、静头之间的密封，实现高压气路动静转换。借由上述技术方案，本发明一种高压气路动静转换装置为外部安装，具有无限制转角下旋转扭动、低阻力矩、低压力损耗、密封效果优良等优点，并且体积小、制造成本低、维修更换简单。

Description

一种高压气路动静转换装置

技术领域

本发明涉及的是高压纯净气体介质气路动静装换装置，是一种通过旋转密封接头完成气路由静止件到运动件过渡的一种动静转换连接。

背景技术

惯性测量环境中，被测产品的工作条件需要提供制冷气体介质，其传送通道是由惯性空间(静止件)到运动空间(转动体)。制冷介质的特征是高压(压力高达30MPa)、清洁、大流量，需要一种由静态到动态的转换环节来连接、无损耗传递制冷介质。

转台是常见的惯性测量设备，目前所用的动静转换装置安装在台体内部，体积偏大，受密封件的使用寿命限制，运行一段时间后需要更换。由于转台结构件多、装配关系复杂和重量限制，现有装置不便于维护和维修，因此更换成本和难度均较大；另一种是外部安装的弹簧毛细管的形式，该种形式只适用于有限转角和较小流量下的应用环境使用，各类损失较大(如工作压力损失、制冷介质的焓值损失等)，高压运行状态下易出现疲劳损坏，容易引发安全问题。有鉴于此，发明人提出了一种新型的高压气路动静转换装置。

发明内容

本发明的目的在于提出一种新型的高压气路动静转换装置，所要解决的技术问题是使其能够满足无限转角的转换需求，并且结构简单、维修更换方便，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种高压气路动静转换装置，包括动头、静头、固定座，该固定座与静头连接且二者形成的空腔内设置有动头，该动头通过轴承安设在固定座上；该静头内设置有第一通孔，所述静头与静端接头固接且该静端接头一端插设在静头内与第一通孔连通；该动头内设置有第二通孔，所述动头与动端接头固接且该动端接头一端插设在动头内与第二通孔连通；所述静头与动头之间设置有密封件。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术措施来进一步实现。

前述的高压气路动静转换装置，所述固定座与静头通过螺钉连接。

前述的高压气路动静转换装置，所述动头中部通过深沟球轴承、下部通过推力球轴承安设在固定座上。

前述的高压气路动静转换装置，所述静端接头包括支撑管、接头、高压气管，该支撑管与静头固接且一端插设在静头内，另一端与接头连接；该高压气管穿过支撑管与第一通孔连通。

前述的高压气路动静转换装置，所述动端接头包括支撑管、接头、高压气管，该支撑管与动头固接且一端插设在动头内，另一端与接头连接；该高压气管穿过支撑管与第二通孔连通。

前述的高压气路动静转换装置，所述支撑管采用高压不锈钢管，所述接头采用螺母接头。

前述的高压气路动静转换装置，所述动头上端开设有多个凹槽，每个凹槽内卡置一主密封件。

前述的高压气路动静转换装置，所述主密封件采用氟橡胶材料。

前述的高压气路动静转换装置，所述动头上端面与静头之间存在0.15-0.2mm的间隙。

前述的高压气路动静转换装置，所述间隙内设置有止逆密封件，该止逆密封件采用氟橡胶材料。

借由上述技术方案，本发明一种高压气路动静转换装置为外部安装，具有无限制转角下旋转扭动、低阻力矩、低压力损耗、密封效果优良等优点，并且体积小、制造成本低、维修更换简单。

综上所述，本发明一种高压气路动静转换装置，包括动头、静头、固定座及密封件，动头与高压气路的动端接头连接，静头与高压气路的静端接头连接，通过密封件完成动头、静头之间的密封，实现高压气路动静转换。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明一种高压气路动静转换装置的主视图。

图2是本发明一种高压气路动静转换装置的仰视图。

图3是本发明一种高压气路动静转换装置的俯视图。

【主要元件符号说明】

1：动端接头

2：高压气管

3：固定座

4：推力球轴承

5：动头

51：第二通孔

6：深沟球轴承

7：主密封件

8：静头

81：第一通孔

9：螺钉

10：静端接头

11：止逆密封件

12：支撑管

13：接头

14：间隙

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种高压气路动静转换装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1、图2和图3，本发明一种高压气路动静转换装置，包括动头5、静头8、固定座3，该固定座3与静头8连接且二者形成的空腔内设置有动头5，该动头5通过轴承安设在固定座3上；该静头8内设置有第一通孔81，所述静头8与静端接头10固接且该静端接头10一端插设在静头8内与第一通孔81连通；该动头5内设置有第二通孔51，所述动头5与动端接头1固接且该动端接头1一端插设在动头5内与第二通孔51连通；所述静头8与动头5之间设置有密封件。

具体的，所述转换装置的动头5与高压气路的动端(输出)连接，静头8与高压气路的静端(输入)连接，在密封件的密封作用下，气路通路完成。气路通路设计时依据气路路径等截面原则，降低了工作压力损耗，制冷介质焓值损失。

较佳的，所述固定座3与静头8通过螺钉9连接，该螺钉9可选用内六方螺钉。

具体的，动静转换装置在使用时由于气路压力作用，会产生一个内压力，使动头5与静头8产生分离趋势，且该力大小与气路压力，气路截面积成正比。为抵消该内压力对动头5、静头8的分离作用，采用螺钉9来连接静头8与固定座3，承受作用在静头8及固定座3上的内压力。同时动头5在静头8与固定座3形成的腔体内做旋转运动，动头5也承受该内压力，动头5承受的内压力通过轴承作用在固定座3上，动头5若直接与固定座3接触，将会产生滑动摩擦，阻力较大。通过轴承，将动头5和固定座3之间的相对滑动运动转换为滚子的滚动运动，摩擦阻力大大减小。

较佳的，所述动头5中部通过深沟球轴承6安设在固定座3上部，其下部通过推力球轴承4安设在固定座3下部。

具体的，在旋转运动的过程中，需要保证动头5的旋转精度，防止动头5在旋转时的跳动和挠曲产生非预期接触，增大旋转阻力，所以要对动头5旋转运动的精度及刚度提高要求。动头5安装在回转轴承上，来保证动头5的旋转精度及刚度。该动静转换装置采用的轴承均为标准轴承，包括一套推力球轴承4，一套深沟球轴承6，可以保证动头5径向回转精度和轴向的跳动精度及刚度。推力球轴承4和深沟球轴承6的润滑采用锂基润滑脂，使用时减少摩擦阻力。

较佳的，所述静端接头10包括支撑管12、接头13、高压气管2，该支撑管12与静头8固接且一端插设在静头10内，另一端与接头13连接；该高压气管2穿过支撑管12与第一通孔81连通。

较佳的，所述动端接头1包括支撑管12、接头13、高压气管2，该支撑管12与动头5固接且一端插设在动头5内，另一端与接头13连接；该高压气管2穿过支撑管12与第二通孔51连通。

具体的，所述支撑管12为高压不锈钢管，接头13为世伟洛克成品卡套螺母接头。所述动头5(或静头8)通过焊接方式与支撑管12固接，并保证支撑管12与动头5(或静头8)同轴度(误差在0.05mm以内)。所述动端接头1和静端接头10加工方便，成本较低，密封性好，更换简单。

较佳的，所述动头5上端开设有多个凹槽，每个凹槽内卡置一主密封件7。

较佳的，所述动头5与静头8之间是间隙配合，该动头5上端面与静头8之间存在0.15-0.2mm的间隙14。该间隙14内设置有止逆密封件11。

具体的，该动静转换装置采用三级密封，主密封件7有两级、止逆密封件11有一级。主密封件7压缩量为0.3mm，有较大的压缩量，密封性能好，但摩擦力大，需要进行润滑来降低摩擦力，降低动静转换装置回转阻力矩，同时要防止润滑脂渗漏进主气路。止逆密封件11压缩量为0.1mm，有较小的压缩量，承受的摩擦力较小，不需要润滑，且能够防止主密封件7的润滑脂渗漏进入主管路，防止高纯净气体受到污染。该动静转换装置的密封系统满足了降低摩擦阻力矩、提高密封性、保护气路清洁的要求，且密封件作为易损件，更换方便。

所述主密封件7、止逆密封件11采用氟橡胶材料，可承受高压气体密封需求，耐磨性好，工作温度范围较大。

本发明提出的动静转换装置，重量较轻，体积较小，在通过两端接头完成该动静转换装置气路的连通时，假如使用条件允许，可仅通过两端接口连接就可满足该装置的固定需求。该动静转换装置还可以在气路连通后，通过螺钉孔加强固定，该种固定方式刚性高、精度好。该动静转换装置的轴承与动头5、轴承与固定座3之间的配合均采用过渡配合，便于维修。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种高压气路动静转换装置，其特征在于：包括固定座(3)、动头(5)、静头(8)，该固定座(3)与静头(8)连接且二者形成的空腔内设置有动头(5)，该动头(5)通过轴承安设在固定座(3)上；该静头(8)内设置有第一通孔(81)，所述静头(8)与静端接头(10)固接且该静端接头(10)一端插设在静头(8)内与第一通孔(81)连通；该动头(5)内设置有第二通孔(51)，所述动头(5)与动端接头(1)固接且该动端接头(1)一端插设在动头(5)内与第二通孔(51)连通；所述静头(8)与动头(5)之间设置有密封件。

2.根据权利要求1所述的高压气路动静转换装置，其特征在于：所述固定座(3)与静头(8)通过螺钉连接。

3.根据权利要求1所述的高压气路动静转换装置，其特征在于：所述动头(5)中部通过深沟球轴承(6)、下部通过推力球轴承(4)安设在固定座(3)上。

4.根据权利要求1所述的高压气路动静转换装置，其特征在于：所述静端接头(10)包括高压气管(2)、支撑管(12)、接头(13)，该支撑管(12)与静头(8)固接且一端插设在静头(8)内，另一端与接头(13)连接；该高压气管(2)穿过支撑管(12)与第一通孔(81)连通。

5.根据权利要求1所述的高压气路动静转换装置，其特征在于：所述动端接头(1)包括高压气管(2)、支撑管(12)、接头(13)，该支撑管(12)与动头(5)固接且一端插设在动头(5)内，另一端与接头(13)连接；该高压气管(2)穿过支撑管(12)与第二通孔(51)连通。

6.根据权利要求4或5所述的高压气路动静转换装置，其特征在于：所述支撑管(12)采用高压不锈钢管，所述接头(13)采用螺母接头。

7.根据权利要求1所述的高压气路动静转换装置，其特征在于：所述动头(5)上端开设有多个凹槽，每个凹槽内卡置一主密封件(7)。

8.根据权利要求7所述的高压气路动静转换装置，其特征在于：所述主密封件(7)采用氟橡胶材料。

9.根据权利要求1所述的高压气路动静转换装置，其特征在于：所述动头(5)上端面与静头(8)之间存在0.15-0.2mm的间隙(14)。

10.根据权利要求9所述的高压气路动静转换装置，其特征在于：所述间隙(14)内设置有止逆密封件(11)，该止逆密封件(11)采用氟橡胶材料。