CN106601379B - 一种框绞机旋转气包 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种框绞机旋转气包，属于导电线缆绞合机械领域。本发明包括轴套、内轴承套、密封套、外轴承套和固定套，内轴承套、密封套和外轴承套依次套设于轴套上，内轴承套与外轴承套内分别设有轴承组件，密封套与轴套之间设有气腔和位于气腔两侧的密封沟槽，密封沟槽内安装有旋转密封圈，旋转密封圈的一侧开设有环形容置槽，环形容置槽内沿旋转密封圈的周向分布有若干压缩在环形容置槽内外壁上的弹簧，环形容置槽通过设于密封套与轴套之间的环槽与气腔相连通。本发明有效弥补了材料磨损及零件配合的偏移和偏心，使气腔得到有效密封，并在压缩空气的作用下能够使旋转密封圈更加紧密地接触密封套和轴套，密封性更好；同时无需冷却机构。

Description

一种框绞机旋转气包

技术领域

本发明涉及一种压缩空气旋转进气装置，更具体地说，涉及一种框绞机旋转气包。

背景技术

在电线电缆行业中，绞线是架空线和电力电缆导电线芯生产的基本工序，框绞机(也称为笼绞机或管绞机或成缆机)是其中主要的一种绞线设备。现有的框绞机采用气动控制，压缩空气通过旋转气包(也称为旋转进气体)引入绞笼内，每个放线盘的固定顶针上安装一套气动张力装置，在每个绞笼或绞笼内每排安装一套张力控制杠杆，它可根据放线盘的盛线直径来调节压缩空气的压力，使得单线放线张力保持均匀一致，也可根据放线长度设定气压大小有级调节，运行时自动调节气压，从而保证了放线盘从满盘到空盘的放线过程中，放线张力能够随时调节，单线张力均匀，各个放线盘上放线张力一致，不会造成单线拉细或者“跳蹦”、“灯笼”等现象，保证了绞线质量。

旋转气包是为绞笼内的气动张力装置提供气源的设备，其作用是将外部气源转换为与绞笼同步旋转的气源。旋转气包在工作过程中一方面要使内部旋转轴旋转，另一方面要保证内部气腔的密封性。现有的旋转气包主要由密封套、轴承、轴套和密封件等组成，轴套套设于密封套内，且两者之间设有轴承，轴套与密封套之间形成气腔，气腔通过密封件旋转密封，在密封套上设有连通气腔的进气口，在轴套上设有连通气腔的出气口，工作时，轴套在密封套内旋转，压缩空气从进气口进入旋转气包内，经过气腔后从出气口中随轴套一起旋转地输送到气动设备中。目前，现有的旋转气包的密封件主要为几个O型密封圈和铜沫密封圈，铜沫密封圈靠几根小压簧压紧来密封提供进气源，此种旋转气包主要存在以下缺陷：

1)旋转气包在工作过程中由于摩擦会产生大量热量，大多需要利用压缩空气进行冷却，也有采用水冷装置的，但水冷装置成本高，密封不好易漏水，而利用压缩空气进行冷却，一方面能源损耗严重，另一方面需要在旋转气包上设置冷却气道，冷却气道需要密封件密封，造成管路结构复杂，装配繁琐，制作成本高；

2)旋转气包内的热量会引起零部件的磨损和变形，例如，O型密封圈和轴承由于长时间受高温影响，容易损坏；

3)压簧长时间受高温影响，压力损耗，铜沫密封圈达不到压紧状态，造成压缩空气渗漏，导致线盘涨力无法受控；

4)铜沫密封圈属于易损件，需要经常更换。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有旋转气包存在密封性差、散热结构复杂、使用寿命短等不足，提供一种框绞机旋转气包，采用本发明的技术方案，在密封套的气腔两侧通过旋转密封圈密封，该旋转密封圈具有内部设有沿旋转密封圈周向分布的若干弹簧的环形容置槽，使旋转密封圈紧贴密封套和轴套，有效弥补了材料磨损及零件配合的偏移和偏心，使气腔得到有效密封，并在压缩空气的作用下能够实现旋转密封圈的环形容置槽内外壁更加紧密地接触密封套和轴套，密封性更好；同时，利用铝合金材质的内轴承套、密封套和外轴承套大大提高了旋转气包的散热效率，无需额外设置冷却机构，结构更加简单，制作和装配更加方便，使用寿命更长。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种框绞机旋转气包，包括轴套和安装于轴套端部的固定套，还包括内轴承套、密封套和外轴承套，所述的内轴承套、密封套和外轴承套依次套设于轴套上，且内轴承套、密封套和外轴承套三者固定连接，所述的内轴承套与轴套之间、外轴承套与轴套之间分别设有轴承组件，所述的密封套与轴套之间设有气腔和位于气腔两侧的密封沟槽，所述的密封沟槽内安装有旋转密封圈，所述的旋转密封圈的一侧开设有环形容置槽，所述的环形容置槽内沿旋转密封圈的周向分布有若干压缩在环形容置槽内外壁上的弹簧，所述的环形容置槽通过设于密封套与轴套之间的环槽与气腔相连通，所述的密封套上设有连通气腔的进气口，所述的轴套上设有连通气腔的出气口。

更进一步地，所述的旋转密封圈的轴截面形状为“凸”字形。

更进一步地，所述的出气口通过一段气道与气腔相连通。

更进一步地，所述的轴承组件包括滚动轴承、骨架密封圈、骨架密封套和卡簧，所述的滚动轴承的内圈套设于轴套上，所述的骨架密封套套设于轴套上用以密封定位滚动轴承的内圈，所述的骨架密封圈套设于骨架密封套上用以密封定位滚动轴承的外圈，所述的卡簧嵌在内轴承套和外轴承套上用以固定骨架密封圈。

更进一步地，所述的内轴承套、密封套和外轴承套三者通过螺栓固定连接。

更进一步地，所述的固定套与轴套采用螺栓固定。

更进一步地，所述的内轴承套、密封套和外轴承套的材质均为铝合金。

更进一步地，所述的旋转密封圈的主体材质为聚四氟乙烯。

更进一步地，所述的轴套的表面粗糙度为0.2～0.3Ra，表面硬度为60～70HRC。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种框绞机旋转气包，其在密封套的气腔两侧通过旋转密封圈密封，该旋转密封圈具有内部设有沿旋转密封圈周向分布的若干弹簧的环形容置槽，使旋转密封圈紧贴密封套和轴套，有效弥补了材料磨损及零件配合的偏移和偏心，使气腔得到有效密封，并在压缩空气的作用下能够实现旋转密封圈的环形容置槽内外壁更加紧密地接触密封套和轴套，密封性更好；

(2)本发明的一种框绞机旋转气包，其旋转密封圈的轴截面形状为“凸”字形，旋转密封圈的一侧设置凸台，安装更加方便，便于旋转密封圈的紧密固定；

(3)本发明的一种框绞机旋转气包，其出气口通过一段气道与气腔相连通，出气口的位置设置更加灵活，加工制造更加方便；

(4)本发明的一种框绞机旋转气包，其轴承组件包括滚动轴承、骨架密封圈、骨架密封套和卡簧，结构简单，轴承密封性好，延长了轴承的使用寿命；

(5)本发明的一种框绞机旋转气包，其内轴承套、密封套和外轴承套三者通过螺栓固定连接，固定套与轴套采用螺栓固定，装配方便，且便于拆卸维护维修；

(6)本发明的一种框绞机旋转气包，其内轴承套、密封套和外轴承套的材质均为铝合金，大大提高了旋转气包的散热效率，无需额外设置冷却机构，结构更加简单，制作和装配更加方便，降低了制造成本，提高了使用寿命；

(7)本发明的一种框绞机旋转气包，其旋转密封圈的主体材质为聚四氟乙烯，耐磨性能好，且能够适用于低温至320℃的高温，使用寿命长；

(8)本发明的一种框绞机旋转气包，其轴套的表面粗糙度为0.2～0.3Ra，表面硬度为60～70HRC，采用高硬度和高表面粗糙度的轴套，提高了旋转气包的整体密封性能，并能够减少旋转密封圈的磨损，增加旋转密封圈的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的一种框绞机旋转气包的剖视结构示意图；

图2为本发明的一种框绞机旋转气包的拆分结构示意图；

图3为本发明中的旋转密封圈的剖视结构示意图；

图4为图3中K处的局部放大示意图。

示意图中的标号说明：

1、轴套；1-1、气道；1-2、出气口；2、内轴承套；3、密封套；3-1、进气口；3-2、气腔；3-3、环槽；4、外轴承套；5、固定套；6、旋转密封圈；6-1、环形容置槽；6-2、弹簧；7、滚动轴承；8、骨架密封圈；9、骨架密封套；10、卡簧。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例

结合图1至图4所示，本实施例的一种框绞机旋转气包，包括轴套1、内轴承套2、密封套3、外轴承套4和安装于轴套1端部的固定套5，轴套1的一端具有台肩结构，内轴承套2、密封套3和外轴承套4依次套设于轴套1上，且内轴承套2、密封套3和外轴承套4三者固定连接，较佳地，内轴承套2、密封套3和外轴承套4三者通过螺栓固定连接，便于拆装维护；内轴承套2与轴套1之间、外轴承套4与轴套1之间分别设有轴承组件，密封套3与轴套1之间设有气腔3-2和位于气腔3-2两侧的密封沟槽，密封沟槽内安装有旋转密封圈6，旋转密封圈6的一侧开设有环形容置槽6-1，环形容置槽6-1内沿旋转密封圈6的周向分布有若干压缩在环形容置槽6-1内外壁上的弹簧6-2，该弹簧6-2采用具有高弹性的耐腐蚀U形弹针最佳，并均匀分布在环形容置槽6-1内，以保证环形容置槽6-1内的弹力均匀，环形容置槽6-1通过设于密封套3与轴套1之间的环槽3-3与气腔3-2相连通，密封套3上设有连通气腔3-2的进气口3-1，轴套1上设有连通气腔3-2的出气口1-2，且出气口1-2通过一段气道1-1与气腔3-2相连通最佳，这样，出气口1-2的位置设置更加灵活，加工制造也更加方便。本实施例的旋转气包，通过在密封套3的气腔3-2两侧通过旋转密封圈6密封，该旋转密封圈6具有内部设有沿旋转密封圈6周向分布的若干弹簧6-2的环形容置槽6-1，弹簧6-2能够为旋转密封圈6提供永久的径向弹力，促使旋转密封圈6紧贴密封套3和轴套1，有效弥补了材料磨损及零件配合的偏移和偏心，不论在高压还是低压状态下均能够使气腔3-2得到有效密封，并在压缩空气的作用下能够实现旋转密封圈6的环形容置槽6-1内外壁更加紧密地接触密封套3和轴套1，密封性更好。

如图3所示，在本实施例中，旋转密封圈6的轴截面形状为“凸”字形，即旋转密封圈6的一侧设置凸台，安装更加方便，便于旋转密封圈6的紧密固定。如图4所示，在环形容置槽6-1的开口端还设有收口结构，用于防止弹簧6-2向外滑出。接续图1和图2所示，在本实施例中，内轴承套2与轴套1之间、外轴承套4与轴套1之间的轴承组件结构相同，该轴承组件包括滚动轴承7、骨架密封圈8、骨架密封套9和卡簧10，滚动轴承7的内圈套设于轴套1上，外圈与内轴承套2和外轴承套4相配合，骨架密封套9套设于轴套1上用以密封定位滚动轴承7的内圈，骨架密封圈8套设于骨架密封套9上用以密封定位滚动轴承7的外圈，卡簧10为孔用卡簧，并嵌在内轴承套2和外轴承套4上用以固定骨架密封圈8，上述的轴承组件结构简单，轴承密封性好，延长了轴承的使用寿命。

另外，在本实施例中，内轴承套2、密封套3和外轴承套4的材质均为铝合金，优选高硬度铝合金，铝的散热效果大大超过铁的散热，大大提高了旋转气包的散热效率，因此无需额外设置冷却机构，使旋转气包的结构更加简单，制作和装配更加方便，降低了制造成本，提高了使用寿命，同时也节约了冷却所需的能源。旋转密封圈6的主体材质为聚四氟乙烯，耐磨性能好，且能够适用于低温至320℃的高温，使用寿命长。上述的轴套1的表面粗糙度为0.2～0.3Ra，表面硬度为60～70HRC最佳，轴套1采用轴承钢淬火处理，采用高硬度和高表面粗糙度的轴套1，提高了旋转气包的整体密封性能，并能够减少轴套1和旋转密封圈的磨损，增加旋转密封圈的使用寿命。

本实施例的一种框绞机旋转气包，安装时，可按照图2所示的顺序进行组装，将各个部件安装到轴套1上，然后利用螺栓将内轴承套2、密封套3和外轴承套4三者固定在一起，最后利用固定套5进行固定，固定套5与轴套1也采用螺栓固定，装配方便，且便于拆卸维护维修。

本实施例的一种框绞机旋转气包，与现有的旋转气包相比具有以下特点：

本发明的一种框绞机旋转气包，在密封套的气腔两侧通过旋转密封圈密封，该旋转密封圈具有内部设有沿旋转密封圈周向分布的若干弹簧的环形容置槽，使旋转密封圈紧贴密封套和轴套，有效弥补了材料磨损及零件配合的偏移和偏心，使气腔得到有效密封，并在压缩空气的作用下能够实现旋转密封圈的环形容置槽内外壁更加紧密地接触密封套和轴套，密封性更好；同时，利用铝合金材质的内轴承套、密封套和外轴承套大大提高了旋转气包的散热效率，无需额外设置冷却机构，结构更加简单，制作和装配更加方便，使用寿命更长。

以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种框绞机旋转气包，包括轴套（1）和安装于轴套（1）端部的固定套（5），其特征在于：还包括内轴承套（2）、密封套（3）和外轴承套（4），所述的内轴承套（2）、密封套（3）和外轴承套（4）依次套设于轴套（1）上，且内轴承套（2）、密封套（3）和外轴承套（4）三者固定连接，所述的内轴承套（2）与轴套（1）之间、外轴承套（4）与轴套（1）之间分别设有轴承组件，所述的密封套（3）与轴套（1）之间设有气腔（3-2）和位于气腔（3-2）两侧的密封沟槽，所述的密封沟槽内安装有旋转密封圈（6），所述的旋转密封圈（6）的一侧开设有环形容置槽（6-1），所述的环形容置槽（6-1）内沿旋转密封圈（6）的周向分布有若干压缩在环形容置槽（6-1）内外壁上的弹簧（6-2），所述的环形容置槽（6-1）通过设于密封套（3）与轴套（1）之间的环槽（3-3）与气腔（3-2）相连通，所述的密封套（3）上设有连通气腔（3-2）的进气口（3-1），所述的轴套（1）上设有连通气腔（3-2）的出气口（1-2）；所述的轴承组件包括滚动轴承（7）、骨架密封圈（8）、骨架密封套（9）和卡簧（10），所述的滚动轴承（7）的内圈套设于轴套（1）上，所述的骨架密封套（9）套设于轴套（1）上用以密封定位滚动轴承（7）的内圈，所述的骨架密封圈（8）套设于骨架密封套（9）上用以密封定位滚动轴承（7）的外圈，所述的卡簧（10）嵌在内轴承套（2）和外轴承套（4）上用以固定骨架密封圈（8）。

2.根据权利要求1所述的一种框绞机旋转气包，其特征在于：所述的旋转密封圈（6）的轴截面形状为“凸”字形。

3.根据权利要求1所述的一种框绞机旋转气包，其特征在于：所述的出气口（1-2）通过一段气道（1-1）与气腔（3-2）相连通。

4.根据权利要求1所述的一种框绞机旋转气包，其特征在于：所述的内轴承套（2）、密封套（3）和外轴承套（4）三者通过螺栓固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种框绞机旋转气包，其特征在于：所述的固定套（5）与轴套（1）采用螺栓固定。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种框绞机旋转气包，其特征在于：所述的内轴承套（2）、密封套（3）和外轴承套（4）的材质均为铝合金。

7.根据权利要求6所述的一种框绞机旋转气包，其特征在于：所述的旋转密封圈（6）的主体材质为聚四氟乙烯。

8.根据权利要求7所述的一种框绞机旋转气包，其特征在于：所述的轴套（1）的表面粗糙度为0.2~0.3Ra，表面硬度为60~70 HRC。