CN108561654A - 一种旋转接头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转接头，包括静环壳体及与其紧固在一起的动环壳体；动环壳体中设有中空转轴，转轴的内端设有动环；静环壳体内设有导向孔，导向孔与转轴同轴设置；导向孔中设有与导向孔滑动配合的活动件，活动件具有中心孔；中心孔的朝向转轴的第一端配置有静环，静环适于与动环抵接；中心孔的背离转轴的第二端与静环壳体内的介质流道相通，介质流道与静环壳体上的介质流动口相通；在活动件与静环壳体间设置有至少一个第一弹性元件和至少一个第二弹性元件，第一弹性元件配置成用于驱使活动件向转轴的方向滑动，第二弹性元件配置成用于驱使活动件向背离转轴的方向滑动。上述弹性元件使静环和动环处于临界密封的同时又不会磨损，提高使用寿命。

Description

一种旋转接头

技术领域

本发明涉及一种应用于电主轴领域的旋转接头。

背景技术

旋转接头是介质(如液体、气体)从固定设备输入到旋转设备中的连接密封装置，针对在高速条件下通水、热油、压缩空气或低压蒸汽而专门设计的。由于长时间的工作，旋转接头在动环和静环密封处会发生磨损，一方面导致密封效果不佳，另一方面使用寿命短。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的一种旋转接头，增大了旋转接头的使用寿命。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种旋转接头，包括：静环壳体；与所述静环壳体紧固在一起的动环壳体；安装在所述动环壳体中的中空转轴，所述转轴的内端配置有动环；

所述静环壳体内配置有导向孔，所述导向孔与所述转轴同轴设置；所述导向孔中设置有与所述导向孔滑动配合的活动件，所述活动件具有中心孔；所述中心孔的朝向所述转轴的第一端配置有静环，所述静环适于与所述动环抵接；所述中心孔的背离所述转轴的第二端与所述静环壳体内的介质流道相通，所述介质流道与所述静环壳体上的介质流动口相通；

在所述活动件与所述静环壳体间设置有至少一个第一弹性元件和至少一个第二弹性元件，所述第一弹性元件配置成用于驱使所述活动件向所述转轴的方向滑动，所述第二弹性元件配置成用于驱使所述活动件向背离所述转轴的方向滑动。

进一步地，所述第一弹性元件为套设在所述活动件上的第一弹簧；所述静环壳体的内部配置有用于对所述第一弹簧的一端限位的第一限位面，所述活动件配置有用于对所述第一弹簧的另一端限位的第二限位面；

所述静环壳体的内腔中还配置有绕所述活动件设置的环形固定座；所述环形固定座的端面上设置有至少一个凹孔，至少一个所述第二弹性元件配置成安装在所述凹孔中的至少一个第二弹簧；各所述凹孔内配置有用于对各所述第二弹簧的一端限位的第三限位面，所述活动件还配置有用于对各所述第二弹簧的另一端限位的第四限位面。

进一步地，所述活动件包括：形成所述中心孔的第一套件，和套设在所述第一套件外部的第二套件；

所述第一套件包括：第一筒形部，所述第一筒形部与所述导向孔滑动配合；配置于所述第一筒形部的靠近所述转轴的一端的环形部，所述第一筒形部的内孔与所述环形部的内孔形成所述中心孔；所述第一弹簧套设在所述第一筒形部上；所述静环配置于所述环形部的第一端，所述第二限位面形成于所述环形部的第二端端面上；

所述第二套件包括：第二筒形部，套设在所述环形部和所述环形固定座之间；第一环形凸缘，配置于所述第二筒形部的一端并向所述第二筒形部的中心凸出；第二环形凸缘，配置于所述第二筒形部的另一端并向所述第二筒形部的外部凸出；所述第一环形凸缘与所述环形部的第一端端面抵接；所述第四限位面形成于所述第二环形凸缘的端面上。

进一步地，所述第一套件还包括第三筒形部，所述第三筒形部由所述环形部的第二端端面向背离所述转轴的方向延伸；所述第三筒形部套设在所述第一弹簧外。

进一步地，所述静环壳体的内部还设置有第四筒形部，所述第四筒形部套设在第一弹簧外。

进一步地，所述第二筒形部的外周壁与所述环形固定座滑动配合，所述第二筒形部的内周壁与所述第三筒形部的外周壁相分离。

进一步地，所述静环壳体与所述动环壳体通过螺栓连接，所述环形固定座的外周设置有夹设在所述静环壳体和所述动环壳体之间的凸块。

进一步地，所述第二弹簧配置有多个，多个所述第二弹簧沿周向均匀布置。

进一步地，所述动环壳体与所述静环壳体之间围成有泄流腔，所述泄流腔的壁体上设置有泄流口；并且/或者，所述活动件与所述导向孔之间设置有第一密封圈。

进一步地，所述动环壳体内安装有至少一个轴承，所述轴承的内圈套设在所述转轴上；相邻两个轴承的内圈之间设置有隔套，相邻的两个轴承外圈之间设置有用于对各所述轴承施加预紧力的第三弹性元件。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明提供的一种旋转接头，利用第一弹性元件及第二弹性元件的相互作用，使静环和动环处于一个临界的接触密封的状态，既提升密封效果，又使静环和动环密封的同时，不会发生磨损，提高旋转接头的使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种旋转接头的主视剖视图；

图2为本发明实施例提供的一种旋转接头的工作示意图；

图3为图2中A处的局部放大示意图。

图中：1、静环壳体；10、导向孔；11、静环；12、介质流道；13、介质流动口；14、中心孔；15、第一限位面；16、第四筒形部；17、第一密封圈；2、动环壳体；21、转轴；22、动环；23、轴承；24、隔套；25、第三弹性元件；26、孔用弹性挡圈；27、轴用弹性挡圈；28、顶圈；29、第二密封圈；3、第一弹簧；4、环形固定座；41、凹孔；42、第三限位面；5、第二弹簧；6、第一筒形部；61、环形部；610、第二限位面；62、第三筒形部；7、第二筒形部；71、第一环形凸缘；72、第二环形凸缘；720、第四限位面；8、螺栓；9、泄流腔；91、泄流口。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1-3所示，为本实施例提供的一种旋转接头，包括静环壳体1以及与静环壳体1紧固在一起的动环壳体2；在动环壳体2中安装有中空的转轴21，在转轴21的内端配置有动环22；静环壳体1内配置有导向孔10，并且该导向孔10与转轴21同轴设置；导向孔10中设置有与导向孔10滑动配合的活动件，活动件具有中心孔14；在中心孔14朝向转轴21的第一端配置有静环11，静环11适于与动环22抵接；另外，中心孔14背离转轴21的第二端与静环壳体1内的介质流道12相通，介质流道12与静环壳体1上的介质流动口13相通。在活动件与静环壳体1间设置有至少一个第一弹性元件和至少一个第二弹性元件，第一弹性元件配置成用于驱使活动件向转轴21的方向滑动，第二弹性元件配置成用于驱使活动件向背离转轴21的方向滑动。

该旋转接头的工作过程如下所述：旋转接头开始工作时，旋转接头上的动环壳体2与外部旋转件的机壳连接，固定不动，转轴21与外部旋转件的旋转部连接，并跟随外部旋转件一起旋转；将冷却介质从介质流动口13输送到介质流道12内，继而流入中心孔14，接着由转轴21将介质输送到外部选装件的旋转部分内，完成冷却介质的传输；当介质流入中心孔14内时，在第一弹性元件的作用下，驱使活动件向着转轴21的方向滑动，同时由于第二弹性元件的阻碍，迫使活动件向着背离转轴21的方向滑动，这时候，当第一弹性元件产生的向下的力与第二弹性元件产生向上的力达到动态平衡，静环11与动环22处于临界接触密封的状态，这样既使静环11和动环22密封良好，还不发生磨损。通过设置这两个弹性元件，在动环22和静环11抵接过程中，达到平衡的临界状态，同时动环22和静环11接触密封同时，还不发生磨损，提高使用寿命。

需要说明的是，上述的静环11和动环22具有耐磨性好、润滑性好、强度好的特点，并且具有相互吸附特性，在旋转接头工作过程，静环11和动环22紧密配合，密封效果好，使旋转接头可适用于高速条件下通水、通油等工况环境中，适用范围广。

优选地，本实施例示出了第一弹性元件和第二弹性元件安装的一个优选方式，第一弹性元件为套设在活动件上的第一弹簧3；静环壳体1的内部配置有用于对第一弹簧3的一端限位的第一限位面15，活动件配置有用于对第一弹簧3的另一端限位的第二限位面610，如此，利用第一限位面15和第二限位面610对第一弹簧3起到固定作用，防止第一弹簧3晃动。

静环壳体1的内腔中还配置有绕活动件设置的环形固定座4，在环形固定座4的端面上设置有至少一个凹孔41，至少一个第二弹性元件配置成安装在凹孔41中的至少一个第二弹簧5；这些凹孔41内配置有用于对各第二弹簧5的一端限位的第三限位面42，活动件还配置有用于对各第二弹簧5的另一端限位的第四限位面720。利用凹孔41来固定第二弹簧5，使旋转接头结构紧凑，另外，再通过第三限位面42和第四限位面720进一步使第二弹簧5固定于凹孔41内。

具体地，本实施中，环形固定座4的端面上设置有两个凹孔41，两个凹孔41中均配置有第二弹簧5，并且这些第二弹簧5沿周向均匀布置。

优选地，本实施例示出了活动件的一个优选结构，上述活动件包括形成中心孔14的第一套件和套设在第一套件外部的第二套件；第一套件包括：第一筒形部6，第一筒形部6与导向孔10滑动配合；在第一筒形部6的靠近转轴21的一端配置有环形部61，第一筒形部6的内孔与环形部61的内孔形成上述的中心孔14；上述的第一弹簧3套设在第一筒形部6上；静环11配置在环形部61的第一端，第二限位面610形成于环形部61的第二端的端面上。第二套件包括：第二筒形部7，套设在环形部61和上述环形固定座4之间，在第二筒形部7的一端并向第二筒形部7的中心凸出的位置设有第一环形凸缘71，在第二筒形部7的另一端并向第二筒形部7的外部凸出的位置配置有第二环形凸缘72；并且第一环形凸缘71与环形部61的第一端端面抵接；第四限位面720形成于第二环形凸缘72的端面上。

优选地，上述的第一套件还包括第三筒形部62，第三筒形部62由环形部61的第二端端面向背离转轴21的方向延伸，第三筒形部62套设在第一弹簧3外。更具体地，静环壳体1的内部还设置有第四筒形部16，第四筒形部16套设在第一弹簧3外。这样，更进一步限制了第一弹簧3，使第一弹簧3只能轴向滑动。

优选地，上述第二筒形部7的外周壁与环形固定座4滑动配合，第二筒形部7的内周壁与第三筒形部62的外周壁相分离。

优选地，在本实施例中静环壳体1与动环壳体2通过螺栓8连接，这样，需要清洗或者维修设备时可将静环壳体1和动环壳体2拆分，方便清洗其内部结构或者维修。在环形固定座4的外周设置有夹设在静环壳体1和所述动环壳体2之间的凸块，以将环形固定座4固定在静环壳体1中。

优选地，在动环壳体2与静环壳体1之间围成有泄流腔9，并且泄流腔9的壁体上设置有泄流口91，旋转接头在工作时，会有小部分冷却介质从静环11与动环22的接触位置溢出，溢出的介质流进泄流腔9内，而且可对活动件和转轴21起到润滑冷却的作用，泄流腔9中的介质从泄流口91排出。另外除了将多余的介质排出，还可以从泄流口91观察泄流腔9的情况，比如是否有泄露现象，从而及时采取补救措施；当然，上述的介质流动口13和泄流口91都配置有可拆装堵头，可避免外界灰尘进入静环壳体1和动环壳体2中，保持内部环境清洁。另外，活动件与导向孔10之间设置有第一密封圈17，以防止介质泄露。当然，转轴21与动环壳体2之间也设置有第二密封圈29。上述的第一密封圈17和第二密封圈29均为O型密封圈。

优选地，在动环壳体2内安装有至少一个轴承23，轴承23的内圈套设在转轴21上；相邻两个轴承23的内圈之间设置有隔套24，相邻的两个轴承23外圈之间设置有用于对各轴承23施加预紧力的第三弹性元件25，第三弹性元件25优选为波形弹簧。当然，在这些轴承23之间还设置了孔用弹性挡圈26，将这些轴承23固定在动环壳体2内腔里，防止轴承23冲出。

在本实施中，转轴21靠近动环22的一端的外壁配置有顶圈28，顶圈28用于将泄流腔9密封；除此之外，在转轴21的顶端套设有轴用弹性挡圈27，起到固定转轴21的作用。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种旋转接头，包括：静环壳体；与所述静环壳体紧固在一起的动环壳体；安装在所述动环壳体中的中空转轴，所述转轴的内端配置有动环；其特征在于，

所述静环壳体内配置有导向孔，所述导向孔与所述转轴同轴设置；所述导向孔中设置有与所述导向孔滑动配合的活动件，所述活动件具有中心孔；所述中心孔的朝向所述转轴的第一端配置有静环，所述静环适于与所述动环抵接；所述中心孔的背离所述转轴的第二端与所述静环壳体内的介质流道相通，所述介质流道与所述静环壳体上的介质流动口相通；

在所述活动件与所述静环壳体间设置有至少一个第一弹性元件和至少一个第二弹性元件，所述第一弹性元件配置成用于驱使所述活动件向所述转轴的方向滑动，所述第二弹性元件配置成用于驱使所述活动件向背离所述转轴的方向滑动。

2.如权利要求1所述的旋转接头，其特征在于，

所述第一弹性元件为套设在所述活动件上的第一弹簧；所述静环壳体的内部配置有用于对所述第一弹簧的一端限位的第一限位面，所述活动件配置有用于对所述第一弹簧的另一端限位的第二限位面；

所述静环壳体的内腔中还配置有绕所述活动件设置的环形固定座；所述环形固定座的端面上设置有至少一个凹孔，至少一个所述第二弹性元件配置成安装在所述凹孔中的至少一个第二弹簧；各所述凹孔内配置有用于对各所述第二弹簧的一端限位的第三限位面，所述活动件还配置有用于对各所述第二弹簧的另一端限位的第四限位面。

3.如权利要求2所述的旋转接头，其特征在于，所述活动件包括：形成所述中心孔的第一套件，和套设在所述第一套件外部的第二套件；

所述第一套件包括：第一筒形部，所述第一筒形部与所述导向孔滑动配合；配置于所述第一筒形部的靠近所述转轴的一端的环形部，所述第一筒形部的内孔与所述环形部的内孔形成所述中心孔；所述第一弹簧套设在所述第一筒形部上；所述静环配置于所述环形部的第一端，所述第二限位面形成于所述环形部的第二端端面上；

所述第二套件包括：第二筒形部，套设在所述环形部和所述环形固定座之间；第一环形凸缘，配置于所述第二筒形部的一端并向所述第二筒形部的中心凸出；第二环形凸缘，配置于所述第二筒形部的另一端并向所述第二筒形部的外部凸出；所述第一环形凸缘与所述环形部的第一端端面抵接；所述第四限位面形成于所述第二环形凸缘的端面上。

4.如权利要求3所述的旋转接头，其特征在于，所述第一套件还包括第三筒形部，所述第三筒形部由所述环形部的第二端端面向背离所述转轴的方向延伸；所述第三筒形部套设在所述第一弹簧外。

5.如权利要求4所述的旋转接头，其特征在于，所述静环壳体的内部还设置有第四筒形部，所述第四筒形部套设在第一弹簧外。

6.如权利要求4所述的旋转接头，其特征在于，所述第二筒形部的外周壁与所述环形固定座滑动配合，所述第二筒形部的内周壁与所述第三筒形部的外周壁相分离。

7.如权利要求2所述的旋转接头，其特征在于，所述静环壳体与所述动环壳体通过螺栓连接，所述环形固定座的外周设置有夹设在所述静环壳体和所述动环壳体之间的凸块。

8.如权利要求2所述的旋转接头，其特征在于，所述第二弹簧配置有多个，多个所述第二弹簧沿周向均匀布置。

9.如权利要求2所述的旋转接头，其特征在于，所述动环壳体与所述静环壳体之间围成有泄流腔，所述泄流腔的壁体上设置有泄流口；并且/或者，所述活动件与所述导向孔之间设置有第一密封圈。

10.如权利要求1所述的旋转接头，其特征在于，所述动环壳体内安装有至少一个轴承，所述轴承的内圈套设在所述转轴上；相邻两个轴承的内圈之间设置有隔套，相邻的两个轴承外圈之间设置有用于对各所述轴承施加预紧力的第三弹性元件。