CN105813973A - 旋转接头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种旋转接头，其包括固定部分(1，2，124，126)和旋转部分(3，120)，该旋转部分可绕着纵向轴线共轴旋转，其中固定部分(1，2，124，126)和旋转部分(3，120)互相电气接触用于在所述部分之间传输电力和/或信号/数据，并且其包括孔(30)，该孔被居中设置并且该孔沿着所述纵向轴线共轴地前进，用于流体通过，其中固定部分包括壳体(1)和底部(2)，并且旋转部分包括轴线零件(3)，该轴线零件(3)包括由所述底部(2)支撑的一体底部零件(36)，并且该所述轴线零件(3)包括由所述底部(2)支撑的一体底部零件(36)，并且该所述轴线零件(3)包括从所述一体底部零件(36)向上延伸的管状上部零件(32)，其设置有用于流体通过的所述居中设置的孔(30)。

Description

旋转接头
技术领域
本发明涉及一种旋转接头，其包括固定部分和旋转部分，这些部分绕着纵向轴线共轴旋转，其中固定部分和旋转部分互相电气接触用于在所述部分之间传输电力和/或信号/数据，并且其包括沿着所述纵向轴线，用于流体通过的中心开口。
背景技术
旋转接头是一种部件，其使用来从静态入口传送不同类型的流体到旋转出口。旋转接头使用在多种不同的环境和不同的情况下。例如，它们在工业范围内是非常有用的，其中借由不同类型的操作部件进行多种提升，并且然后使用旋转接头来避免电线和电缆的混乱，其会导致不利的磨损和损坏。经常，电气线缆直接往下前进到操作部件，并且如果操作者总是沿着一个方向从一个工作台走到另一个工作台，那么不可避免地迟早会发生电线混乱，通常导致线缆的损坏。传统地，旋转接头是包括多个零件的笨拙部件，其确实导致它们复杂并且制造昂贵。
通过US7559533，先前已知一种提升设备，其包括由操作部件驱动的皮带轮。线缆附接到皮带轮中并且绕着皮带轮前进，另一端为自由端用于附接到载荷。在自由端设置了用于附接载荷的操作部件，例如手柄，悬挂部件以及钩，吸杯等相似部件。操作部件包括用于从操作部件传输电气信号到操作设备的滑环，其中滑环具有这样的设计，可以独立于丝线和螺旋线缆连续旋转360°。滑环还被调适来允许空气(充气和/或真空)和任何其他气压流体穿过它的中心并且仍然允许自由旋转。
通过US6030015先前已知一种提升设备，其包括皮带，皮带具有可拆卸地附接在它的自由端的钩。钩体经由轴承可旋转地安装在钩的基体中。轴承和固定环附接在钩的基体内部的下部中并且抵靠内部凸缘。
通过SE1100099，SE520462和SE516691先前已知多种旋转接头，这些旋转接头设置在工作机的工作臂上。
发明内容
本发明的目的在于消除或至少最小化上述提及的问题，其利用根据权利要求1所述的一种旋转接头来实现。
归因于本发明，提供一种机械的、电气的和气动的旋转接头，该旋转接头极其紧凑并且归因于它的构造，包括很少的零件。
根据本发明的一个方面，该旋转接头包括固定部分和旋转部分，其中固定部分包括壳体以及底部，并且旋转部分包括轴线零件，该轴线零件包括一体底部零件，其暗示旋转接头由很少的零件组成，这样使它紧凑，并且制造简单/廉价。
根据本发明的另一个方面，当固定部分承载载荷，并且轴线零件由所述底部支撑时，旋转接头是极其紧凑的。
仍然是根据本发明的一个方面，所述轴线零件包括基本上管状的上部零件以及一体底部零件，中心开口被设置为通过所述轴线零件以使流体能够通过。
根据本发明的附加方面，一体底部零件包括三个段，其中三个段具有从上向下减少的直径，其提供如下优点，一体底部零件可以装配到固定部分中，并且因此与轴线零件成为整合的零件。
仍然是根据本发明的一个方面，第一段具有下表面，并且轴线零件经由该表面抵靠在轴承上，该轴承包括在所述底部中由凸缘支撑，使得固定部分承载载荷。
根据本发明的另一个方面，旋转接头包括电气旋转接头，其提供如下优点，电力/数据可以在固定部分和旋转部分之间被传输。
根据附加方面，电气旋转接头包括出口零件和入口零件，其中出口零件属于固定部分，并且入口零件属于旋转部分，并且在电气旋转接头的出口零件与入口零件之间的电气传输经由滑动触片和滑环发生，其提供如下优点，不需要将电气线缆拉到旋转接头外部以获得向下传输到操作部件的力。
根据本发明的另一个方面，壳体包括外螺纹，并且底部包括内螺纹，其中外螺纹和内螺纹设置为彼此相互作用，用于在壳体与底部之间的简单和耐用互连。
仍然根据本发明的一个方面，旋转接头包括在它下端部处的快速联接器，其使得能够容易和快速地更换操作部件。
附图说明
下面将参考附图更详细地描述本发明，其中
图1表示连接到操作部件的、根据本发明的旋转接头；
图2表示根据本发明的旋转接头的分解视图；
图3表示根据本发明的旋转接头的立体图；
图4表示根据本发明的旋转接头的侧视图；
图5表示从上面观察的、根据本发明的旋转接头；
图6表示沿着图5的线C-C的切视图；
图7表示沿着图4的线A-A的切视图；以及
图8表示沿着图7的线B-B的切视图。
具体实施方式
图1表示根据本发明的旋转接头S，其在它的下端部连接到提升设备的操作部件H。旋转接头S包括固定部分1，2和旋转部分3，120，其在图1中未示出，因为旋转部分3，120基本上由固定部分1，2包围。操作部件H通过它的上部零件固定到旋转接头的旋转部分的下端部。并且，示出了用于例如加压空气的入口零件5，并且示出了线缆92。
为了解释如何设计本发明的结构细节特征以及如何相互作用来实现本发明的目的，在图2的分解视图中示出这些零件。下面将更详细地描述如何设计不同的零件以及如何相互作用。在描述相关零件时，涉及上部和下部、替代地内部和外部，其中上部是指向上朝向旋转接头S悬挂在其中的零件的细节及细节的侧面，而下部是指相对的一端。外部表示径向向外朝向旋转接头S的外侧的细节及细节的侧面，而内部是指径向向内朝向旋转接头的内侧的细节及细节的侧面。
图2表示在优选实施例中根据本发明的旋转接头S的分解视图。参考图2，将从上到下描述相关零件，并且在随后描述中将更详细描述它们。旋转接头S包括壳体1，其在它的上侧1A上包括用于使用例如丝线(未示出)悬挂旋转接头S的悬挂设备8，80，81。例如用于加压空气的入口5，连接器9(用于线缆)以及挡板垫圈83也设置在壳体的顶部1A上。并且，壳体1包括内部的，基本上圆柱形的腔室102(参见图6和图7)，在壳体1的底部处具有开口101。圆柱形腔室102旨在接纳密封件10，垫圈11，部件110，电气旋转接头12，轴线零件3和轴承16。在壳体1的下部处，设置有底部2和快速联接器19。
壳体1包括基本上圆柱形的基体，该基体在它的下端部处包括外螺纹100。并且壳体1包括内部的，基本上圆柱形的腔室102，在壳体1的底部处具有开口101。圆柱形腔室102被设置来接纳轴线零件3和电气旋转接头12。腔室102具有对应于壳体1的总高度的约3/4的高度H(参见图7)。在腔室102的上部平坦表面102A中，较小的，基本上圆柱形的腔室102共轴地设置在较大腔室102之上。小腔室103在它的上部表面103A中具有到径向钻孔50的开口104，终止在设置于壳体外侧上的入口5中。
图3表示在立体图中的旋转接头S，其中壳体1和所述底部2附接到彼此上。底部2包括具有内螺纹20的基本上圆柱形的环状零件，该螺纹20被设置来与壳体1的外螺纹100相互作用，用于连接外螺纹100。图3还示出轴线零件3的下部36B如何以可旋转部分的方式伸出底部2下面。并且，可以看见挡板垫圈83如何由螺钉84，85设置，附接在壳体的上部外侧上以便挡板垫圈83沿着旋转接头S的纵向方向延伸。挡板垫圈83优选地以连接到连接器9所设在的位置的方式，设置在壳体1的外侧，以这样的方式保护要联接到连接器9的线缆。挡板垫圈83优选地包括矩形板，在它的下边缘中具有孔，所以它可以借由螺钉84，85附接到壳体1的外侧，并且向上延伸到壳体的上侧1A之上。
悬挂设备居中地设置在壳体的上侧1A上，包括两个平行壁80，81，在它们之间具有间隙，所述壁沿着旋转接头S的纵向方向延伸。壁80，81以上侧的直径1A的大约1/3互相平行地延伸，并且优选地是壳体1的一体零件。壁80，81的每个包括用于接纳锁具铆钉8的圆形孔，该锁具铆钉8从壁80，81其中一个的外侧插入通过该孔，并且在相对壁80，81的外侧处，锁具铆钉8与垫圈82及开口销86附接。借由悬挂设备，旋转接头S可以用丝线等悬挂。图4表示在侧视图中的悬挂设备。
底部2可与大螺母相比较，在它的下端部处具有环形凸缘21，参考图6和图7，该凸缘21向内延伸向底部2的中心。环形凸缘21旨在成为轴承16的抵靠位置，其将在下面更详细地描述。
图5、图6和图7从上面和在两个不同剖面中示出旋转接头S，其中可以注意到所述悬挂设备如何对中地设置在壳体的上侧1A上。并且，示出在壳体1内部的径向钻孔50如何终止在到入口零件5的入口52中，入口零件5在顶部(例如经由螺纹)附接在壳体1的侧面处，但是其可以是壳体1的一体零件的形式。第一通道53从入口52延伸，其与径向钻孔50共轴。该通道53的底部闭合，并且构成用于拧接入口零件5的工具接合部51。第二通道54从第一通道53前进到入口端部55，并且第二通道54从钻孔50的方向转向大约90°。例如，加压空气可以被连接到入口零件5。
在壳体的上部1A处，连接器9设置在悬挂设备的一个壁80与挡板垫圈83之间，该连接器优选地由螺钉90附接。连接器9具有下部连接零件91(参见图2)，其设置在壳体1中的钻孔(未示出)中，以便在它被设置在壳体1内部时，接触在电气旋转接头12上的上部线缆122。
可旋转部分包括轴线零件3，参见图2。轴线零件3包括基本上圆柱形的，管状上部零件32，具有3到50mm范围的直径d，更优选地在5到20mm范围中，并且在描述的示例中，管状上部零件32具有12mm的直径d。管状上部零件32在它的下端部与底部零件36成为一体。所述底部零件36为基本上圆柱形的，并且包括三个段，其中第一上部部分35具有第一直径D1，该第一直径D1适应于壳体1的圆柱形腔体102，以便第一部分35可以插入圆柱形腔体102。第一直径D1为在10到100mm范围中，更优选地在30到70mm范围中，并且在描述的示例中，直径D1为51.2mm。并且，底部零件36包括具有第二直径D2的第二部分37，第二直径D2优选地小于第一直径D1。第二直径D2合适地适应于底部2的环状凸缘21的直径，以便第二部分37以装配状态容纳在凸缘21内。第二直径D2为在10到100mm范围中，更优选地在30到60mm范围中，并且在描述的示例中，直径D2为45mm。底部零件36还包括第三下部部分33，其直径D3优选地小于第二直径D2。第三直径D3为在5到80mm范围中，更优选地在20到60mm范围中，并且在描述的示例中，直径D2为34.5mm。中心孔30(参见图7)延伸通过整个上部零件32和底部零件36，该孔沿着旋转接头S的纵向方向前进通过轴线零件3。在底部零件36的上侧36A处，圆形凹口38被设置在管状上部零件32周围(参见图7)，该凹口旨在容纳电气旋转接头的内部零件120的下部125，其在下面被进一步描述。并且，线缆通道121设置在轴线零件的底部零件36中，其也示出在图7中，并且该通道沿着旋转接头S的纵向方向从所述凹口38的底部延伸并且向下通过整个底部零件36。在底部零件的上侧36A处，以大约90°的相互距离设置两个钻孔340(参见图8)。钻孔340意在用于两个锁定螺钉34，其借由螺纹螺钉孔341，通过电气旋转接头的内部零件120，实现两个零件3，120的互相锁定。
图6和图7示出底部零件的第一上部部分35如何容纳在壳体的腔体102内，并且它包括抵靠在球轴承16上的下外表面31。底部零件的第二部分37通过窄配合，容纳在所述轴承16和底部的凸缘21内。底部零件的第二段37包括下表面37B，其在装配状态下处于与底部的下侧2B相同的平面中。底部零件的第三段33延伸到壳体的底部2下方。
图7，其被沿着图4的线A-A切开，示出前进通过轴线零件3的中心孔30在它的下部零件中具有比孔30的剩余部分稍大的直径。孔30在它的下部零件中具有适合于快速联接器19的形式配合，例如用于连接到空气软管(未示出)。
电气旋转接头，其要被容纳在壳体1的圆柱形腔室102中，包括外部的，比较细的，圆柱形管状的绝缘零件124，和内部的，圆柱形的，较粗的导电零件126，这些零件被互相关联地固定。并且，具有内部旋转接头零件120，其可以与外部零件124，126关联地旋转。外部绝缘零件124具有外径d1，并且在这里描述的示例中，外径d1为54mm，其适应于在壳体1中的腔室102的直径，以便电气旋转接头12可以自由地插入腔室102。在导电零件126的上侧处，设置有上部线缆联接器122，以便在已经装配旋转接头S时，上部线缆联接器122接触在壳体的上侧1A上的连接器9。电气旋转接头的内部零件120被设置来精确地容纳在外部零件124、126中，并且允许在它们之间旋转。在它的下端部处，内部零件120包括向外朝向凸缘125，其设置来装配到底部零件的凹口38中。
在装配时电气旋转接头的外部零件124，126借由部件110旋转锁定到壳体1，参见作为根据图5的线C-C的切视图的图6。电气旋转接头的内部零件120设置在外部零件124，126内侧，其中向外朝向凸缘125抵靠电气旋转接头的外部零件124的底部侧。电气旋转接头的内部零件120延伸通过外部零件124并且向上进入小腔室103，在那里内部零件120的上边缘经由垫圈11抵靠密封件10。轴线32继而被设置在电气旋转接头的内部零件120内，以此上端部进入到径向钻孔50的开口104内终止，其中因此从入口零件5形成了通道，并且向下通过中心孔30到快速联接器19。内部零件的凸缘抵靠凹口38的底部，以便凸缘125的上表面形成具有底部零件的表面36A的平面，并且可以抵靠外部零件124的底部侧。
借由锁定螺钉34互相附接的可旋转部分，轴线零件3和内部旋转接头零件120悬挂在轴承16上，优选地球轴承上，其下半部抵靠底部的凸缘21。底部零件的第一上部段35包括下外表面31，其抵靠所述球轴承16的上半部。以这样的方式，可旋转部分，因此轴线零件3，和内部旋转接头120可以与固定部分，壳体1，底部2以及电气旋转接头的外部零件124，126关联地旋转。
在已装配情况下，旋转接头S具有在30到300mm，更优选地80到180mm范围中的高度h，并且在所描述示例中，旋转接头具有128mm的高度h。旋转接头S具有在20到200mm范围中的外径DY，更优选地在40到100mm范围中的外径DY，并且在所描述示例中，旋转接头S具有72mm的外径。
在使用根据本发明的旋转接头S时，旋转接头用例如丝线悬挂在它的悬挂设备8，80，81中。流体源，例如加压空气，连接到内部零件5，用于流过那里并且进一步流过径向钻孔50进入中心孔30，然后继续向下通过旋转接头S直到快速联接器19，并且进一步流到操作部件H。并且，例如8端子的电气线缆在壳体的上侧1A处连接到连接器9内，并且电力继续通过下部连接器零件91用于进一步接触在电气旋转接头的导电零件126上的上部线缆联接器122，并且流入导电零件126。导电零件126包括在它的内表面126A上的电刷(未示出)，并且电气旋转接头的内部零件120包括在它的外表面120A上的导电材料环/带(未示出)，并且绝缘板被设置在环/带之间以将它们彼此分隔。在电气旋转接头的导电零件126与内部零件120之间的电力传输经由在导电零件126上的电刷发生，其对着环/带在内部零件120上拖拽，并且以这样的方式，在电气旋转接头12中，在外部固定零件124，126与旋转内部零件120之间发生电力传输。在旋转接头S的固定部分和旋转部分之间的电力传输因此发生在导电零件126与内部零件120之间的区域127中。在旋转部分与固定部分之间借由滑环进行电气传输对于本领域的技术人员来说是已知的，并且因此在此不再更详细地描述。并且，发生从电气旋转接头的内部零件120到设置在线缆通道121中的下部线缆联接器123的电力传输，在这里线缆通道121连接到来自操作部件H的电力线缆。以这样的方式，通过旋转接头S执行气动传输和电力传输，其暗示没有线缆/丝线等存在被损坏的风险，并且操作部件可以没有任何限制地沿着任何可能方向转动，没有任何混乱。此外，根据本发明的旋转接头是极其紧凑的，因为壳体1承载载荷，并且旋转接头包括比较少的零件，特别是，当轴线零件3构造有一体底部36时。
本发明不限于上面的描述，而是可以在下面权利要求范围内进行改变。例如，可以认识到悬挂设备可以以除了这里描述的方式以外的其他方式来设计，并且除了螺钉以外的其他附接部件可以被使用，不会减损本发明的功能。取代电刷，它可以是固定导体，其对着环/带拖拽用于电力传输。

Claims (14)

1.一种旋转接头，其包括固定部分(1，2，124，126)和旋转部分(3，120)，所述固定部分和旋转部分可绕着纵向轴线共轴旋转，其中所述固定部分(1，2，124，126)和所述旋转部分(3，120)互相电气接触，用于在所述部分之间传输电力和/或信号/数据，并且其包括孔(30)，所述孔被居中设置并且该孔沿着所述纵向轴线共轴地前进，用于流体通过，其特征在于，所述固定部分包括壳体(1)和底部(2)，并且所述旋转部分包括轴线零件(3)，所述轴线零件(3)包括由所述底部(2)支撑的一体底部零件(36)，并且该所述轴线零件(3)包括从所述一体底部零件(36)向上延伸的管状上部零件(32)，其设置有用于流体通过的所述居中设置的孔(30)。
2.根据权利要求1所述的一种旋转接头，其特征在于，所述管状上部零件(32)在所述壳体(1)的上部零件中的径向钻孔(50)中终止。
3.根据权利要求1或2所述的一种旋转接头，其特征在于，所述一体底部零件(36)包括至少两个段，其中第一上部段(35)具有第一直径(D1)，其大于第二段(37)的第二直径(D2)。
4.根据权利要求3所述的一种旋转接头，其特征在于，所述一体底部零件(36)包括至少三个段，并且所述第二直径(D2)优选地大于第三下部段(33)的第三直径(D3)。
5.根据权利要求3或4所述的一种旋转接头，其特征在于，至少上部段(35)容纳在所述壳体(1)中，并且下部段(33，37)延伸超过所述壳体(1)和所述底部(2)。
6.根据权利要求3至5任意一项所述的一种旋转接头，其特征在于，所述第一段(35)包括用于轴承(16)的支撑表面(31)，所述轴承(16)优选由设置在所述底部(2)处的凸缘(21)支撑。
7.根据前述权利要求任意一项所述的一种旋转接头，其特征在于，所述旋转接头包括电气旋转接头(12)，其继而包括出口零件(124，126)和入口零件(120)，其中所述出口零件(124，126)属于所述固定部分，并且所述入口零件(120)属于所述旋转部分。
8.根据权利要求7所述的一种旋转接头，其特征在于，在所述电气旋转接头(12)的所述出口零件(124，126)与所述入口零件(120)之间的电气传输经由滑动触片和滑环发生。
9.根据前述权利要求任意一项所述的一种旋转接头，其特征在于，所述壳体(1)包括外螺纹(100)，并且所述底部(2)包括内螺纹(20)，其中所述外螺纹(100)和所述内螺纹(20)被设置为彼此相互作用，用于装配所述壳体(1)和所述底部(2)。
10.根据前述权利要求任意一项所述的一种旋转接头，其特征在于，所述轴线零件在它的下端部包括快速联接器(19)。
11.根据权利要求7至10任意一项所述的一种旋转接头，其特征在于，所述轴线零件(3)固定地连接到所述内部零件(120)。
12.根据权利要求7至11任意一项所述的一种旋转接头，其特征在于，所述内部旋转接头零件(120)密封地抵接环状密封装置(10，11)。
13.根据前述权利要求任意一项所述的一种旋转接头，其特征在于，所述轴线零件(3)设置有用于在所述电气旋转接头的所述内部零件(120)与操作部件(H)之间传输电力/数据的轴向线缆通道(121)。
14.根据权利要求13所述的一种旋转接头，其特征在于，所述操作部件(H)是手动控制提升设备的一部分。
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