CN111115534B - 一种旋转接头和包括该旋转接头的灌装机 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种旋转接头，包括轴承座和壳、盖，轴承座具有柱形通孔、支撑轴部，壳具有轴孔、圆孔部和肩部，交叉滚子轴承的内圈紧固于该支撑轴部上、外圈紧固于肩部上，轴孔内布置有第一陶瓷环和第二陶瓷环，第一陶瓷环与支撑轴部间设有硅胶垫，限定第一陶瓷环相对于轴承座的径向转动；盖的垫肩部内装有硅胶垫，限定第二陶瓷环相对于该盖的转动，盖被施加轴向预紧压力；第二硅胶垫、第二陶瓷环、第一陶瓷环和第一硅胶垫的内孔与柱状通孔和柱形通孔形成一个圆柱通孔。具备了不仅能全部、彻底的清洗干净内部通道的功能，而且还能长期的自动实时补偿，大幅度的延长了使用寿命。另外，本发明还提供了包括该旋转接头的灌装机。

Description

一种旋转接头和包括该旋转接头的灌装机

技术领域

本发明涉及管接头和密封技术领域，具体地涉及了一种旋转接头。此外，还涉及了包括该旋转接头的灌装机。

背景技术

旋转接头是用于使流体不泄漏地向各种机械设备的旋转可动部分进行供给或者排出的装置，或者是用于使流体由旋转可动部分不泄露地对固定的管路进行供给或者排出的装置。通过将具有相对旋转的两个部件相互组合并密封而形成。因其功能与特性，旋转接头的使用需求越来越大、应用领域也越来越广。

旋转接头也常用于灌装设备中，而在用于各种需要切换的不同流体的灌装设备中，需要对整个灌装管路进行清洗，从而确保每次灌装都不被前一次所灌装的流体掺入而形成污染，尤其是药液、口服液、饮料等，被污染就等于废品。而实践中，本申请人的研究人员发现现有技术要么是不适合于灌装药液、饮料等，要么是存在清洗死角，自动清洗时无法全面的清洗干净。如中国发明专利申请公开号CN 108895231 A、CN 107842665 A以及CN107429870 A公开的旋转接头等，尤其是CN 108895231 A公开的旋转接头，其第一密封组件5、第一补偿组件4、第一抵件81与底座1之间具有大量的清洗死角，从而能够造成交叉污染。

因此，如何改进和优化旋转接头的结构，使其在清洗时无死角是本领域内技术人员目前急需解决的重要技术问题。

发明内容

本发明的目的包括提供一种旋转接头，使该旋转接头的结构简单，并且在清洗时无死角，本发明的又一个目的是提供一种应用上述旋转接头的灌装机。

为此，本发明涉及一种旋转接头，包括：

轴承座，具有柱形通孔、支撑轴部，该支撑轴部装有交叉滚子轴承，且该交叉滚子轴承的内圈紧固于该支撑轴部上；

壳，具有轴孔、用于容纳交叉滚子轴承的外圈的圆孔部和肩部、以及螺纹孔，该外圈紧固于所述肩部上，该轴孔内有相对水密封性布置的第一陶瓷环和第二陶瓷环；所述第一陶瓷环与所述支撑轴部之间设有第一硅胶垫，并限定该第一陶瓷环相对于所述轴承座的径向转动；

盖，具有柱状通孔、垫肩部、与所述轴孔配合的凸止口、以及栓孔，所述垫肩部内装有用于与所述第二陶瓷环压紧的第二硅胶垫，并限定该第二陶瓷环相对于该盖的径向转动；采用螺栓穿过垫圈和压缩弹簧后经所述栓孔后拧入所述壳上的螺纹孔中，使所述第一陶瓷环和所述第二陶瓷环被施加弹性压力；所述柱状通孔和所述第二硅胶垫的内孔、所述第二陶瓷环的内孔、所述第一陶瓷环的内孔、所述第一硅胶垫的内孔、所述柱形通孔形成一个圆柱通孔。

优选的，采用至少一个第一定位元件限定所述第一陶瓷环相对于所述轴承座的径向转动。优选的，所述第一定位元件为销轴，该销轴包括上轴部、下轴部以及中间较大的中柱部，所述第一陶瓷环上具有与所述上轴部配合的第一定位孔，所述下轴部装于所述交叉滚子轴承内圈上的安装孔中。

优选的，采用至少二个第二定位元件限定所述第二陶瓷环相对于所述盖的径向转动。优选的，所述第二定位元件为定位螺栓，所述盖上具有与该定位螺栓配合的定位螺孔，所述第二陶瓷环上具有与该定位螺栓尾部配合的第二定位孔。

优选的，所述第一陶瓷环与所述第二陶瓷环接触的一端为一个环形凸台，和/或所述第二陶瓷环与所述第一陶瓷环接触的一端为一个环形凸台。

优选的，所述第一陶瓷环内孔的二端均呈环形凸台，和/或所述第二陶瓷环内孔的二端均呈环形凸台。

优选的，所述壳的肩部上具有紧固螺孔，采用紧固螺栓穿过所述交叉滚子轴承外圈上的安装孔后拧入该紧固螺孔中。

优选的，所述轴孔和所述圆孔部之间具有过渡孔，所述第一陶瓷环部分的位于所述轴孔中、另一部分位于该过渡孔中。

优选的，所述支撑轴部包括轴体和轴肩，该轴肩上设有用于安装紧固元件的圆孔或螺纹孔，该紧固元件用于将所述交叉滚子轴承的内圈与该轴肩紧固或者固定。

优选的，所述盖的外端具有沿柱状通孔向外且轴向延伸的管壁部。

此外，本发明还涉及了一种旋转接头，包括：

轴承座，具有柱形通孔、支撑轴部，该支撑轴部装有交叉滚子轴承，且该交叉滚子轴承的内圈紧固于该支撑轴部上；

壳，具有轴孔、用于容纳交叉滚子轴承的外圈的圆孔部和肩部，该外圈紧固于所述肩部上，所述轴孔内有相对布置的第一陶瓷环和第二陶瓷环；所述第一陶瓷环与所述支撑轴部之间设有第一硅胶垫，并限定该第一陶瓷环相对于所述轴承座的径向转动；

盖，具有柱状通孔、垫肩部、与所述轴孔配合的凸止口，所述垫肩部内装有用于与所述第二陶瓷环压紧的第二硅胶垫，并限定该第二陶瓷环相对于该盖的径向转动；该盖被施加轴向预紧压力以使所述第一陶瓷环和所述第二陶瓷环被弹性压紧，并限定该盖相对于所述轴孔的径向转动；所述柱状通孔和所述第二硅胶垫的内孔、所述第二陶瓷环的内孔、所述第一陶瓷环的内孔、所述第一硅胶垫的内孔、所述柱形通孔形成一个圆柱通孔。

此外，本发明还涉及一种灌装机，该灌装机包括上述任一技术方案中所述的旋转接头。

相对于上述背景技术，本发明的有益效果大致如下。

本发明涉及的一种旋转接头，包括轴承座和壳、盖，轴承座具有柱形通孔、支撑轴部，壳具有轴孔、用于容纳交叉滚子轴承的外圈的圆孔部和肩部，交叉滚子轴承的内圈紧固于该支撑轴部上、外圈紧固于肩部上，轴孔内布置有第一陶瓷环和第二陶瓷环，第一陶瓷环与支撑轴部间设有第一硅胶垫，并限定第一陶瓷环相对于轴承座的径向转动；盖具有柱状通孔、垫肩部、与轴孔配合的凸止口，垫肩部内装有用于与所述第二陶瓷环压紧的第二硅胶垫，并限定该第二陶瓷环相对于该盖的径向转动，该盖被施加轴向预紧压力以使所述第一陶瓷环和所述第二陶瓷环被弹性压紧，该盖被限定相对于所述轴孔的径向转动，该柱状通孔和所述第二硅胶垫的内孔、所述第二陶瓷环的内孔、所述第一陶瓷环的内孔、所述第一硅胶垫的内孔、所述柱形通孔形成一个圆柱通孔。而且相对转动摩擦的就剩第一陶瓷环和第二陶瓷环的接触面，摩擦后也能自动实时的补偿。因此，具备了不仅能全部、彻底的清洗干净的功能，而且还能长期的自动实时补偿，大幅度的延长了使用寿命。

本发明的目的、特性和技术方案能够以任意组合方式共同或独立地应用。在每个技术方案中不一定需要结合所有目的或特性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种具体实施例所提供的旋转接头的俯视示意图。

图2为图1中所提供的旋转接头的一种可选实施例的A-A剖视示意图。

图3为图1和图2中所提供的旋转接头的立体爆炸示意图。

图4为图2和图3中所示的轴承座的一种可选实施例的立体结构示意图。

图5为图2和图3中所示的第一陶瓷环的一种可选实施例的某二个相交剖切面组合的剖视示意图。

图6为图2和图3中所示的销轴的一种可选实施例的立体结构示意图。

图7为图1至图3中所示的壳的一种可选实施例的立体结构原理示意图。

图8为图7所示的壳的一种可选实施例的某二个相交剖切面组合的剖视示意图。

图9为图2和图3中所示的第二陶瓷环的一种可选实施例的某二个相交剖切面组合的剖视示意图。

图10为图1至图3中所示的盖的一种可选实施例的某二个相交剖切面组合的剖视示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明所涉及的各技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中所描述的各个具体技术特征可以通过任何合适的方式进行组合；为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

如图1至图10所示，图1为本发明一种具体实施例所提供的旋转接头的俯视示意图；图2为图1中所提供的旋转接头的一种可选实施例的A-A剖视示意图；图3为图1和图2中所提供的旋转接头的立体爆炸示意图；图4为图2和图3中所示的轴承座的一种可选实施例的立体结构示意图；图5为图2和图3中所示的第一陶瓷环的一种可选实施例的某二个相交剖切面组合的剖视示意图；图6为图2和图3中所示的销轴的一种可选实施例的立体结构示意图；图7为图1至图3中所示的壳的一种可选实施例的立体结构原理示意图；图8为图7所示的壳的一种可选实施例的某二个相交剖切面组合的剖视示意图；图9为图2和图3中所示的第二陶瓷环的一种可选实施例的某二个相交剖切面组合的剖视示意图；图10为图1至图3中所示的盖的一种可选实施例的某二个相交剖切面组合的剖视示意图。

在一种具体的实施例中，如图1至图3所示，本发明提供的一种旋转接头，包括轴承座10、交叉滚子轴承20、第一陶瓷环30、第二陶瓷环60、第一硅胶垫01、第二硅胶垫02、盖70、以及壳50。

在一种优选实施例中，如图2至图4所示，轴承座10具有柱形通孔11、以及由轴体13和轴肩12组成的支撑轴部，该支撑轴部装有交叉滚子轴承20，且该交叉滚子轴承20的内圈相对轴肩12紧固。

在一种优选实施例中，如图2和图3、以及图7和图8所示，壳50，具有用于安装交叉滚子轴承20外圈的圆孔部52和肩部53、以及用于容纳第一陶瓷环30和第二陶瓷环60的轴孔55、端面56、螺纹孔57，交叉滚子轴承20的外圈通过紧固螺栓03紧固于肩部53上。另外，也可以通过其他各种现有技术将该交叉滚子轴承20的外圈紧固于肩部53上。

在一种优选实施例中，如图2和图3所示，第一陶瓷环30与轴肩12之间设有第一硅胶垫01。采用至少一个第一定位元件限定第一陶瓷环30相对于轴承座10的径向转动。

在一种优选实施例中，如图2和图3、图7、图8、图10所示，盖70具有与轴孔55配合的凸止口73、以及垫肩部72、柱状通孔71、栓孔74，垫肩部72内装有与第二陶瓷环60压紧的第二硅胶垫02，螺栓81穿过垫圈82和压缩弹簧83后经栓孔74拧入端面56的螺纹孔57中。如图2和图3所示，螺栓81和垫圈82、压缩弹簧83构成弹性压紧组件80。采用至少一个第二定位元件限定第二陶瓷环60相对于盖70的径向转动。

在一种优选实施例中，如图1至图10所示，柱状通孔71、第二硅胶垫02的内孔、第二陶瓷环60的内孔、第一陶瓷环30的内孔、第一硅胶垫01的内孔与柱形通孔11形成一个圆柱通孔。即它们的半径相同，且同轴。优选的，该圆柱通孔的轴线呈竖直状态；当然，这是优选方案，另外也可以其他角度布置。

由上可知，弹性压紧组件80对盖70提供压紧力，该盖70依次对第二硅胶垫02、第二陶瓷环60、第一陶瓷环30、第一硅胶垫01提供压紧力，由于第二陶瓷环60相对盖70被径向限定、第一陶瓷环30相对轴承座10被径向限定，使得在轴承座10和壳50（或者盖70）具有相对转动时，对接的部分仅有第一陶瓷环30和第二陶瓷环60具有相对滑动摩擦，又因第一陶瓷环30和第二陶瓷环60已被施加压紧力，因此其能形成很好的水密封性。又由于整个通道内各个零部件的内孔的半径相同且同轴，没有死角而使得自动清洗时能全部、彻底的清洗干净。并且相对转动的第一陶瓷环30和第二陶瓷环60若被摩擦掉后依然能由弹性压紧组件80提供的压紧力实现自动实时的补偿。因此，具备了不仅能全部、彻底的清洗干净的功能，而且还能长期的自动实时补偿，大幅度的延长了使用寿命。

在一种优选实施例中，如图2和图3、图6所示，采用至少二个销轴40限定第一陶瓷环30相对于轴承座10的径向转动，即第一定位元件为销轴40。销轴40包括上轴部41、中柱部42、下轴部43，中柱部42可以是圆柱，也可以是非圆柱，诸如方形的亦可，中柱部42较上轴部41和下轴部43大即可。如图2和图3、图5、以及图6所示，第一陶瓷环30上具有与上轴部41配合的第一定位孔33，下轴部43装于交叉滚子轴承20的内圈上的安装孔中。图2中为5个销轴40，另外也可以采用4个或者6个、7个、8个等。

在一种优选实施例中，如图1至图3、以及图9和图10所示，采用至少二个定位螺栓04限定第7二陶瓷环60相对于盖70的径向转动，即第二定位元件为定位螺栓04。盖70上具有与该定位螺栓04配合的定位螺孔75，第二陶瓷环60上具有该定位螺栓04尾部配合的第二定位孔63。

在一种优选实施例中，如图2和图3、以及图5所示，第一陶瓷环30包括环形本体31、内孔32、第一定位孔33。优选的，第一陶瓷环30内孔32的二端具有上环形凸台34和下环形凸台35，也可以只一端具有环形凸台。两端均具有时便于加工制造及装配，同时也能减小相对的摩擦。

在一种优选实施例中，如图2和图3、以及图9所示，第二陶瓷环60包括环形本体61、内孔62、第二定位孔63。优选的，第二陶瓷环60内孔62的二端具有上环形凸台64和下环形凸台65，也可以只一端具有环形凸台。两端均具有时便于加工制造及装配，同时也能减小相对的摩擦。

在一种优选实施例中，参考图2和图3、以及图5和图9所示，第一陶瓷环30与第二陶瓷环60接触的一端具有一个上环形凸台34，和/或第二陶瓷环60与第一陶瓷环30接触的一端具有一个下环形凸台65。

在一种优选实施例中，如图1至图3、以及图7和图8所示，壳50的肩部53上具有紧固螺孔54，采用紧固螺栓03穿过交叉滚子轴承20的外圈上的安装孔后拧入该紧固螺孔54中，使该外圈被紧固与壳50的肩部53上。

在一种优选实施例中，如图2和图3、图7和图8所示，轴孔55和圆孔部52之间具有过渡孔58，第一陶瓷环30部分的位于轴孔55中、另一部分位于该过渡孔58中。显然，该过渡孔58的大小介于前述二者之间，这是必然的。该过渡孔58可以是圆柱形的孔、也可以是圆锥形的孔。

在一种优选实施例中，如图1至图4所示，所述支撑轴部包括轴体13和轴肩12，轴肩12上设有用于安装紧固元件的圆孔14或螺纹孔，该紧固元件用于用交叉滚子轴承20的内圈与该轴肩12相对的紧固或者固定。可参考该交叉滚子轴承20的外圈紧固于壳50上的方式，另外也可以是其他各种现有技术，例如螺栓穿过上述的圆孔14后由弹垫和螺母预紧。

在一种优选实施例中，盖70的外端具有沿柱状通孔71向外且轴向延伸的管壁部76。该管壁部76用于对接管路，延伸出去比较方便一些。另外，轴承座10的外端也可以采用沿柱形通孔11 向外且轴向延伸的方式设置管壁。

在一种优选实施例中，参考图2，壳50的壳体51沿圆孔部52延伸，并至少部分的遮住轴承座10的轴肩12以下的圆盘部分，以使交叉滚子轴承20被隐藏在内部。

另外，第一硅胶垫01的另一个功能是使第一陶瓷环30不会与交叉滚子轴承20接触，留有一定空间。第二硅胶垫02的另一个功能是使第二陶瓷环60不会与盖70的凸止口73的端面接触，预留一定的空间。以便压紧、补偿时空间足够。此外，第一陶瓷环30和第二陶瓷环60可以采用完全相同的结构。

另外，参考图1至图10，在一种优选实施例中，提供的一种旋转接头，包括：

轴承座10，具有柱形通孔11、支撑轴部（轴体13、轴肩12），该支撑轴部装有交叉滚子轴承20，且该交叉滚子轴承20的内圈紧固于该支撑轴部上；

壳50，具有轴孔55、用于容纳交叉滚子轴承20的外圈的圆孔部52和肩部53，该外圈紧固于肩部53上，轴孔55内有相对布置的第一陶瓷环30和第二陶瓷环60；第一陶瓷环30与所述支撑轴部之间设有第一硅胶垫01，并限定该第一陶瓷环30相对于轴承座10的径向转动；

盖70，具有柱状通孔71、垫肩部72、与轴孔55配合的凸止口73，垫肩部72内装有用于与第二陶瓷环60压紧的第二硅胶垫02，并限定该第二陶瓷环60相对于该盖70的径向转动；该盖70被施加轴向预紧压力以使第一陶瓷环30和第二陶瓷环60被弹性压紧，该盖70被限定相对于轴孔55的径向转动；该柱状通孔71和第二硅胶垫02的内孔、第二陶瓷环60的内孔、第一陶瓷环30的内孔、第一硅胶垫01的内孔、柱形通孔11形成一个圆柱通孔。

其中，需要说明的是，上述所描述的螺纹孔、紧固螺孔、定位螺孔等主要是用来区别示意安装不同的螺栓或者螺钉，其本身除了通孔或者盲孔以外，功能大致是一直，大部分可以通用，本申请中对其的不同描述不应视为对其的不当限定。此外，可以采用固定轴承座10，而壳50和盖70一起转动的方式；也可以是壳50和盖70固定，而轴承座10转动；这二种方案各有适应的场合，使用场合不尽相同，不再一一描述。另外与轴承座10和盖70两端的接口相对接的管道或者管路，接口本身以及相对接的技术可以采用各种合适的现有技术，本发明不对其做任何限制。

此外，本发明还涉及一种灌装机，该灌装机包括上述任一实施例所提供的旋转接头。该灌装机具有前述旋转接头的部分或者全部技术优势。具体实施例请参考上述内容，并可结合相关现有技术以得到该灌装机的技术方案，本申请中不再赘述。

以上对发明所提供的旋转接头、应用该旋转接头的灌装机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，在不脱离本发明原理的前提下，本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。

Claims (8)

1.一种旋转接头，其特征在于，包括：

轴承座，具有柱形通孔、支撑轴部，该支撑轴部装有交叉滚子轴承，且该交叉滚子轴承的内圈紧固于该支撑轴部上；

壳，具有轴孔、用于容纳交叉滚子轴承的外圈的圆孔部和肩部、以及螺纹孔，该外圈紧固于所述肩部上，该轴孔内有相对水密封性布置的第一陶瓷环和第二陶瓷环；所述第一陶瓷环与所述支撑轴部之间设有第一硅胶垫，并限定该第一陶瓷环相对于所述轴承座的径向转动；

盖，具有柱状通孔、垫肩部、与所述轴孔配合的凸止口、以及栓孔，所述垫肩部内装有用于与所述第二陶瓷环压紧的第二硅胶垫，并限定该第二陶瓷环相对于该盖的径向转动；采用螺栓穿过垫圈和压缩弹簧后经所述栓孔后拧入所述壳上的螺纹孔中，使所述第一陶瓷环和所述第二陶瓷环被施加弹性压力；所述柱状通孔和所述第二硅胶垫的内孔、所述第二陶瓷环的内孔、所述第一陶瓷环的内孔、所述第一硅胶垫的内孔、所述柱形通孔形成一个圆柱通孔；

其中，所述壳的肩部上具有紧固螺孔，采用紧固螺栓穿过所述交叉滚子轴承外圈上的安装孔后拧入该紧固螺孔中；所述轴孔和所述圆孔部之间具有过渡孔，所述第一陶瓷环部分的位于所述轴孔中、另一部分位于该过渡孔中；所述支撑轴部包括轴体和轴肩，该轴肩上设有用于安装紧固元件的圆孔或螺纹孔，该紧固元件用于将所述交叉滚子轴承的内圈与该轴肩紧固或者固定；所述盖的外端具有沿柱状通孔向外且轴向延伸的管壁部。

2.根据权利要求1所述的旋转接头，其特征在于，采用至少二个第一定位元件限定所述第一陶瓷环相对于所述轴承座的径向转动。

3.根据权利要求2所述的旋转接头，其特征在于，所述第一定位元件为销轴，该销轴包括上轴部、下轴部以及中间较大的中柱部，所述第一陶瓷环上具有与所述上轴部配合的第一定位孔，所述下轴部装于所述交叉滚子轴承内圈上的安装孔中。

4.根据权利要求1所述的旋转接头，其特征在于，采用至少二个第二定位元件限定所述第二陶瓷环相对于所述盖的径向转动。

5.根据权利要求4所述的旋转接头，其特征在于，所述第二定位元件为定位螺栓，所述盖上具有与该定位螺栓配合的定位螺孔，所述第二陶瓷环上具有与该定位螺栓尾部配合的第二定位孔。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的旋转接头，其特征在于，所述第一陶瓷环与所述第二陶瓷环接触的一端为一个环形凸台，和/或所述第二陶瓷环与所述第一陶瓷环接触的一端为一个环形凸台。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的旋转接头，其特征在于，所述第一陶瓷环的内孔的二端均呈环形凸台，和/或所述第二陶瓷环的内孔的二端均呈环形凸台。

8.一种灌装机，包括旋转接头，其特征在于，所述旋转接头为权利要求1至7中任一项所述的旋转接头。

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