CN112344114B - 回转通路装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了回转通路装置，包括至少两个沿圆周方向排布的供油机构，供油机构包括固定外圈、回转内圈，相邻的两个供油机构能够接合，当供油机构接合时，回转内圈能绕供油机构中心转动；供油机构还包括至少一个移动圈、设置在移动圈上并穿设在其中一个固定外圈上的固定端油口、夹紧液缸、设置在其中一个回转内圈上的回转端油口，移动圈能相对固定外圈和回转内圈沿供油机构径向移动，夹紧液缸分别与固定外圈、移动圈连接，在夹紧液缸的带动下，从而使移动圈与回转内圈接合或分离，以使固定端油口与回转端油口连通。本申请实施例中的回转通路装置的回转内圈以及固定外圈既可以为两个组合也可以由多个组合，实现传递压液压动力的功能。

Description

回转通路装置

技术领域

本发明涉及一种工程机械流体传动与控制，尤其涉及一种回转通路装置。

背景技术

在一些工程装置中，需要在固定部件与回转部件之间传递流体动力，通常采用回转接头实现这种流体动力传递。现有的回转接头有固定端油口和回转端油口，通常至少有一个油口位于回转部件的正中心，且外径尺寸都比较小。这种常规的回转接头在三种情况下受到限制：

一种情况是回转部件的回转半径较大(大于1米)，并且回转部件的回转中心空间被其他机构占用，这时常规回转接头无法使用。

另一种情况是回转部件的回转半径较大，并且会转部件的回转速度较高(如超过50转/分钟)，此时会转接头密封件直接接触的全局部件回转线速度较高，如果超过了密封材料允许的最高线速度，就会使密封件极易损坏，寿命大打折扣。

第三种情况是在某些情况下，回转部件在使用过程中需要完全分开，分为两个或者多个部分，现有的回转接头无法使用，密封和防尘难以实现。本专利针对现有技术的缺陷，提出一种可适用于较大直径且可以中间分开的回转通路装置。

发明内容

本申请实施例中提供一种回转通路装置，其能解决上述技术问题中的至少一种。

为实现上述目的，本申请提供了一种回转通路装置，包括至少两个沿圆周方向排布的供油机构，所述供油机构包括固定外圈、位于所述固定外圈内侧的回转内圈，相邻的两个所述供油机构能够接合，当供油机构接合时，分布在两个所述供油机构内的两个回转内圈组成为一个整圆箱型结构，分布在两个所述供油机构内的两个固定外圈组成为一个整圆箱型结构，所述回转内圈整圈能相对所述的固定外圈整圈绕供油机构的轴线转动；所述供油机构还包括移动圈、夹紧液缸、设置在所述移动圈上并穿设在其中一个所述固定外圈上的固定端油口、设置在其中一个所述回转内圈上的回转端油口，所述移动圈能相对所述固定外圈和所述回转内圈沿供油机构整圆形结构的半径方向移动，从而使所述移动圈与所述回转内圈接合或分离，以使所述固定端油口与所述回转端油口连通。两个或多个供油机构共同组成了回转通路装置。

优选地，所述回转通路装置具有第一工作位置，在所述第一工作位置时，所述回转内圈与所述移动圈脱离，所述回转内圈能相对所述固定外圈转动。

优选地，所述回转通路装置具有第二工作位置，在所述第二工作位置时，所述回转内圈与所述移动圈接合，所述固定端油口与所述回转端油口全部或部分能连通。

优选地，所述回转通路装置具有第三工作位置，在所述第三工作位置时，至少两个相邻的所述供油机构彼此脱离。

优选地，所述供油机构数量为至少两个，所述供油机构彼次对称设置。

优选地，所述供油机构能在所述回转内圈转动至任意位置停止后，使所述固定端油口与所述回转端油口全部或部分能连通。

优选地，相邻的两个所述供油机构的端面处均设置有锁紧机构，所述锁紧机构能在相邻的两个所述供油机构的固定外圈接合为整圆结构时使所述回转内圈能转动，所述供油机构的固定外圈彼次分离即处于第三工作位置时，回转内圈的剖分面与固定外圈的剖分面在同一平面，且回转内圈不能转动。

优选地，所述锁紧机构包括能转动地设置在所述固定外圈上的锁块、设置在所述回转内圈上的锁定槽，所述锁块能转动进入所述锁定槽，从而将所述固定外圈和所述回转内圈的相对位置固定。

优选地，所述锁块能绕平行于所述供油机构回转中心的轴转动，所述锁块转动进入的所述锁定槽呈弧形，所述锁块上设置有回转弹簧。

优选地，所述锁块的回转动力来自于所述两个供油机构闭合的动力，所述固定外圈上具有锁块侧壁，所述锁块侧壁上设置至少有一个窗口，在另一侧的供油机构的锁块侧壁上与该窗口对应的位置安装有推杆；当供油机构闭合时，所述推杆穿过另一侧供油机构锁块侧壁上的窗口，进而与锁块接触并推动所述锁块转出所述锁紧槽；当所述供油机构彼次分离，所述推杆随着另一侧的供油机构离开窗口，所述锁块在所述回转弹簧的作用下压紧推杆，转入锁定槽。

优选地，所述锁块侧壁上的所述窗口和所述推杆间错布置，以使整个回转通路装置中的锁块均能随着机构的闭合张开转动。

优选地，所述回转内圈用于与使用该回转通路装置的装置的回转动力源连接。

优选地，所述固定外圈和所述回转内圈相接触的、沿着所述供油机构的回转中心的上下端面布置有用于密封的防尘圈。

优选地，所述固定外圈与所述回转内圈的径向结合处，并靠近所述锁紧机构布置有侧向防尘部。

优选地，所述移动圈内设有分段结构的流体腔，所述流体腔四周布置有口型密封部件。

优选地，所述回转端油口的直径需要小于所述流体腔距所述口型密封部件的距离，所述回转端油口的直径小于所述口型密封部件的有效长度。

优选地，所述夹紧液缸的数量根据回转通油机构导通的油液压力等级需要设定。

因此，本申请实施例中的回转通路装置中供油机构的回转内圈以及固定外圈既可以在圆周方向上分为两个组成部分，也可以分为多个组成部分，原理上并无差别，各个供油机构组合后均可以传递压液压动力。

参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为回转通路装置在张开状态下的结构简图,右半侧供油机构为了展示内部结构去掉了该侧回转内圈。

图2为通路装置在张开状态下沿着流体腔结构剖切的剖面图。

图3为回转通路装置在闭合旋转状态下的剖面图，左半侧为沿着流体腔剖切，右半侧为沿着口形密封部件剖切。

图4为回转通路装置在闭合夹紧状态下的剖面图，且回转内圈的剖分面与固定外圈的剖分面不在一个平面上。

图5为图2中的A-A剖面，为回转通路装置在张开状态下，锁紧机构处于锁紧状态的剖面图。

图6为图4中的B-B剖面，为回转通路装置在闭合状态下，锁紧机构处于打开的剖面图。

图7为图4中的局部放大C图，说明装置油口、口形密封的参数设计原则。

图8为一种四组夹紧液缸的发明表现形式。

以上附图的附图标记：1、回转内圈；2、固定外圈；3、移动圈；4、夹紧液缸；5、锁紧机构；6、回转中心；7、固定端油口；8、流体腔；9、回转端油口；10、口型密封部件；11、锁块；12、回转弹簧；13、防尘圈；14、侧向防尘部件；15、挡板；16、推杆；17、窗口；18、锁定槽；19、锁块侧壁；a、流体腔距密封圈的距离；b—密封圈的有效长度；c—回转端油口的直径。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参照图1、图2、图3、图4、图5、图6以及图7所示，本申请实施例公开了一种回转通路装置，包括至少两个沿圆周方向均分的供油机构，供油机构包括固定外圈2、位于固定外圈2内侧的回转内圈1，相邻的两个供油机构能够接合，当所有的供油机构接合时，分布在两个供油机构内的两个回转内圈1组合成为一个整圆结构，分布在两个供油机构内的两个固定外圈2组合成为一个整圆结构，回转内圈1组合后的回转内圈整圈能相对固定外圈2组合后的固定外圈整圈绕供油机构回转中心6转动；供油机构还包括移动圈3、设置在移动圈3上并穿设在其中一个固定外圈2上的固定端油口7、设置在其中一个回转内圈1上的回转端油口9，夹紧液缸4一端与固定外圈2连接，一端与移动圈3连接，在夹紧液缸4的带动下，移动圈3能相对固定外圈2和回转内圈1沿供油机构的径向移动，从而使移动圈3与回转内圈1接合或远离，以使固定端油口7与回转端油口9连通。

借由上述结构，回转通路装置具有第一工作位置(对于闭合旋转状态，参照图3所示)、第二工作位置(对应于闭合夹紧状态，参照图4所示)以及第三工作位置(对应于张开状态，参照图1和图2所示)。在第一工作位置时，回转内圈1与移动圈3脱离，回转内圈1能相对固定外圈2绕回转中心6转动。在第二工作位置时，回转内圈1与移动圈3接合，固定端油口7与回转端油口9全部或部分可连通。在第三工作位置时，至少两个相邻的供油机构彼此脱离。

具体的，在本实施方式中，回转通路装置包括两个对称的供油机构。每个供油机构包括一个固定外圈2、位于固定外圈2内侧的回转内圈1、移动圈3。供油机构的数量为两个，供油机构彼次对称设置，也可以根据需求设计为多个。在每个供油机构中，回转内圈1、移动圈3、固定外圈2自装置中心向外依次设置。并且，回转内圈1、移动圈3、固定外圈2的中心重合，形成一个跨度为180度(两个供油机构时)的局部圆筒结构。每个移动圈3不可以相对固定外圈2转动，移动圈3可以在夹紧液缸4的控制下沿供油机构径向靠近或者远离回转内圈1。每个移动圈3的外侧壁上设置有固定端油口7。每个回转内圈1内侧壁上设置有回转端油口9。优选地，移动圈3的内侧设置有分段结构的流体腔8，可以使供油机构能在回转内圈1转动后停止至任意位置时，将固定端油口7通过流体腔8与回转端油口9连通。

参照图5和图6所示，每个供油机构的两个沿径向剖分面端面均设置有锁紧机构5。锁紧机构5可以分别位于相邻的两个供油机构的剖分面处。

在两个供油机构彼次脱离时，即供油机构的固定外圈2彼次分离时，锁紧机构5将回转内圈1固定在固定外圈2上，在该工况下回转内圈1无法绕其轴线相对于固定外圈2转动，回转内圈1的剖分面与固定外圈2的剖分面在同一平面。在两个供油机构接合时，回转内圈1与固定外圈2闭合呈一个整圆，锁紧机构5能在相邻的两个供油机构的固定外圈2接合为整圆结构，锁紧机构5处于锁紧打开状态，从而可以使回转内圈1相对固定外圈2绕供油机构的回转中心6回转。锁紧机构5能在相邻的两个供油机构的固定外圈2接合时自动解除锁紧状态。

锁紧机构包括可转动地设置在固定外圈2上的锁块11、设置在回转内圈1上的锁定槽18，锁块11能转入锁定槽18，从而将回转内圈1的进行限位固定，进而将固定外圈2和回转内圈1的相对位置固定。锁块11能绕平行于供油机构的回转中心6的轴转动，锁块11转动进入的锁定槽18呈弧形。锁块11的回转轴上设置有回转弹簧12。回转弹簧12通过挡板15固定在固定外圈2上，另一端固定于锁块11上。

锁块11的回转动力来自于两个供油机构闭合的动力。锁块11在进入锁定槽18后与固定外圈2上的锁块侧壁19在回转弹簧12的作用下紧密贴合。锁块侧壁19上设置至少有一个窗口17，对侧供油机构的锁块侧壁19上与该之对应的位置安装有推杆16。当两个供油机构闭合时，对侧供油机构锁块侧壁19上的推杆16穿过另一侧供油机构锁块侧壁19上的窗口17，与锁块11接触，并推动锁块11转动。当供油机构完全闭合后，锁块11正好完全推离锁定槽18，回转内圈1可以开始旋转。当供油机构打开时，推杆16随着对侧的供油机构离开窗口17，锁块11在回转弹簧12的作用下压紧推杆16，转入锁定槽18，当对侧供油机构的推杆16完全撤出另一侧供油机构的固定外圈2时，锁块11完全进入锁定槽18并压紧该侧的锁块侧壁19。锁块侧壁19上的窗口17和推杆16间错布置，保证全部的锁块11均可随着机构的闭合张开转动。

回转通路装置的回转内圈1可与使用该回转通路装置的装置的回转动力源相连接，动力源可以为电机、液压马达等，该动力源可以对回转内圈1的转动进行控制，需要在回转内圈1的剖分面与固定外圈2的剖分面对正时才可以进行供油机构的张开闭合操作，否则锁块11无法转入锁定槽18之内。

在一种优选的实施方式中，在固定外圈2和回转内圈1相接触的、沿着供油机构的回转中心6的上下端面布置有用于密封的防尘圈13。当回转内圈1相对于固定外圈2回转时，防止外界污染物沿轴线两端的结合面进入回转通路装置，参照图5以及图6。

参照图7和图4所示，在固定外圈2与回转内圈1的径向结合处，并靠近锁紧机构布置有侧向防尘部件14，在回转内圈1旋转时外侧污染物随着旋转进入回转通路装置。

在一种优选的实施方式中，由于移动圈3内设有分段结构的流体腔8，保证流体腔8在通油时能承担一定的流体压力，分段流体腔8四周布置有口型密封部件10，移动圈3与回转内圈1结合时，流体腔8、回转内圈1的外侧壁组成通油通道，口型密封部件10用于保证通油通道的耐压能力，参见图1。在移动圈3的固定端油口7与流体腔8连通，与的回转内圈1上的回转端油口9一起共同组成通油通道。

在一种优选的实施方式中，为了保证回转内圈1的剖分面停止在移动圈3的内侧任意位置都能使分段的流体腔8至少有一路能够导通油路，回转端油口9的直径c需要小于流体腔8距口型密封部件10的距离a，回转端油口9的直径c小于口型密封部件10的有效长度b，参照图7。

参照图8所示，在另一个可选的实施方式中，夹紧液缸4的数量可以为4个。当然的，夹紧液缸4的数量可以根据回转通油机构导通的油液压力等级需要设定。

该装置的设计核心为，在机构高速回转时，使用于形成流体腔8的移动圈3与回转内圈1分离，降低接触磨损，回转内圈1停在任意位置，使移动圈3压紧回转内圈1，达到油路密封的目的。由于无法保证在整圆周范围内都覆盖油路，因此每个移动圈3的流体腔8设计为两个油路段，回转内圈1的出油口也设计为两个，通过设计两个回转端油口9的角度和移动圈3的覆盖角度，可以实现在任何位置上都满足总有一路回转端油口9可以通油。

因此，本申请实施例中的回转通路装置的回转内圈1以及固定外圈2可完全分为两个或多个部分的工况，合并后并传递压液压动力。

本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。

Claims (17)

1.一种回转通路装置，其特征在于，包括至少两个沿圆周方向排布的供油机构，所述供油机构包括固定外圈、位于所述固定外圈内侧的回转内圈，相邻的两个所述供油机构能够接合，当至少两个所述供油机构接合时，分布在两个所述供油机构内的两个回转内圈组成为一个整圆结构，分布在两个所述供油机构内的两个固定外圈组成为一个整圆结构，所述回转内圈组合后的回转内圈整圈能相对所述的固定外圈组合后的固定外圈整圈绕供油机构的回转中心转动；所述供油机构还包括移动圈、设置在所述移动圈上并穿设在所述固定外圈上的固定端油口、夹紧液缸、设置在其中一个所述回转内圈上的回转端油口，所述夹紧液缸分别与所述固定外圈、所述移动圈连接，在所述夹紧液缸的带动下，所述移动圈能相对所述固定外圈和所述回转内圈沿供油机构径向移动，从而使所述移动圈与所述回转内圈接合，以使所述固定端油口与所述回转端油口连通。

2.根据权利要求1所述的回转通路装置，其特征在于，所述回转通路装置具有第一工作位置，在所述第一工作位置时，所述回转内圈与所述移动圈脱离，所述回转内圈能相对所述固定外圈转动。

3.根据权利要求1所述的回转通路装置，其特征在于，所述回转通路装置具有第二工作位置，在所述第二工作位置时，所述回转内圈与所述移动圈接合，所述固定端油口与所述回转端油口全部或部分能连通。

4.根据权利要求1所述的回转通路装置，其特征在于，所述回转通路装置具有第三工作位置，在所述第三工作位置时，至少两个相邻的所述供油机构彼此脱离。

5.根据权利要求1所述的回转通路装置，其特征在于，所述供油机构数量为至少两个，所述供油机构彼此对称设置。

6.根据权利要求1所述的回转通路装置，其特征在于，所述供油机构能在所述回转内圈转动至任意位置停止后，使所述固定端油口与所述回转端油口全部或部分能连通。

7.根据权利要求1所述的回转通路装置，其特征在于，相邻的两个所述供油机构的端面处均设置有锁紧机构，所述锁紧机构能在相邻的两个所述供油机构的固定外圈接合为整圆结构时使所述回转内圈能转动，所述供油机构的固定外圈彼此分离即处于第三工作位置时，回转内圈的剖分面与固定外圈的剖分面在同一平面，且回转内圈不能转动。

8.根据权利要求7所述的回转通路装置，其特征在于，所述锁紧机构包括能转动地设置在所述固定外圈上的锁块、设置在所述回转内圈上的锁定槽，所述锁块能转动进入所述锁定槽，从而将所述固定外圈和所述回转内圈的相对位置固定。

9.根据权利要求8所述的回转通路装置，其特征在于，所述锁块能绕平行于所述供油机构回转中心的轴转动，所述锁块转动进入的所述锁定槽呈弧形，所述锁块上设置有回转弹簧。

10.根据权利要求9所述的回转通路装置，其特征在于，所述锁块的回转动力来自于两个所述供油机构闭合的动力，所述固定外圈上具有锁块侧壁，所述锁块侧壁上设置至少有一个窗口，在另一侧的供油机构的锁块侧壁上与该窗口对应的位置安装有推杆；当供油机构闭合时，所述推杆穿过另一侧供油机构锁块侧壁上的窗口，进而与锁块接触并推动所述锁块转出所述锁定槽；当所述供油机构彼此分离，所述推杆随着另一侧的供油机构离开窗口，所述锁块在所述回转弹簧的作用下压紧推杆，转入锁定槽。

11.根据权利要求10所述的回转通路装置，其特征在于，所述锁块侧壁上的所述窗口和所述推杆间错布置，以使整个回转通路装置中的锁块均能随着机构的闭合张开转动。

12.根据权利要求1所述的回转通路装置，其特征在于，所述回转内圈用于与使用该回转通路装置的装置的回转动力源连接。

13.根据权利要求1所述的回转通路装置，其特征在于，所述固定外圈和所述回转内圈相接触的、沿着所述供油机构的回转中心的上下端面布置有用于密封的防尘圈。

14.根据权利要求7所述的回转通路装置，其特征在于，所述固定外圈与所述回转内圈的径向结合处，并靠近所述锁紧机构布置有侧向防尘部。

15.根据权利要求1所述的回转通路装置，其特征在于，所述移动圈内设有分段结构的流体腔，所述流体腔四周布置有口型密封部件。

16.根据权利要求15所述的回转通路装置，其特征在于，所述回转端油口的直径需要小于所述流体腔距所述口型密封部件的距离，所述回转端油口的直径小于所述口型密封部件的有效长度。

17.根据权利要求1所述的回转通路装置，其特征在于，所述夹紧液缸的数量根据回转通油机构导通的油液压力等级需要设定。

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