CN203671089U - 一种旋转接头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种旋转接头，属于机械技术领域。它解决了现有的旋转接头为两陶瓷环接触面积小，密封效果差，不适于高速旋转设备的连接或输送高压流体介质的问题。本旋转接头包括外壳和中空的旋转轴以及设于外壳和旋转轴之间的轴承组件，旋转轴通过轴承组件与外壳转动连接，旋转轴具有深入外壳内的密封端，外壳内设有第一陶瓷环，密封端上设有与第一陶瓷环相对的第二陶瓷环，外壳和旋转轴上均设有使第一陶瓷环和第二陶瓷环互相抵靠在一起的弹性件。采用平衡式机械密封方式，在高速高压工况下依然具有较好密封效果。

Description

一种旋转接头

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种输送流体介质用的旋转接头。

背景技术

旋转接头的应用领域几乎覆盖各个加工制造行业，如:冶金、机床、发电、石油、橡胶、塑料、纺织、印染、制药、卷烟、造纸、食品、饲料加工等。在输送高压油、水、空气时，需要在相对旋转设备之间设置旋转接头，以保证旋转接头两端在做相对转动时仍能输送流体。

现有的旋转接头主要由壳体、空心旋转轴组成，壳体套在旋转轴上，一般在壳体与旋转轴之间设置耐磨的密封结构，起到密封作用，防止流体介质从壳体与旋转轴衔接处的缝隙溢出。如中国专利公布的一种无尘式旋转接头【专利号：201120559500.0】，包括：壳体、O型圈、弹簧、静密封环、第一陶瓷环、第二陶瓷环、轴用挡圈、轴承、隔套、孔用挡圈、空心轴，弹簧设置在壳体底部，O型圈设置于壳体内壁与静密封环外圈之间，第一陶瓷环镶嵌于静密封环中形成静密封装置，另第二陶瓷环镶嵌于空心轴中形成动密封装置，由孔用挡圈与轴用挡圈限位将所有部件连接成整体。但是这种结构的两陶瓷环接触面积小，密封效果差，不适于高速旋转设备的连接或输送高压流体介质。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种在高速高压工况下依然具有较好密封效果的旋转接头。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种旋转接头，包括外壳和中空的旋转轴以及设于外壳和旋转轴之间的轴承组件，其特征在于，所述旋转轴通过轴承组件与外壳转动连接，所述旋转轴具有深入外壳内的密封端，所述外壳内设有第一陶瓷环，所述密封端上设有与第一陶瓷环相对的第二陶瓷环，所述外壳和旋转轴上均设有使第一陶瓷环和第二陶瓷环互相抵靠在一起的弹性件。

旋转轴与旋转设备上的转动接管连接并一起转动，外壳相对旋转设备固定，外壳上也有与固定接管相连接的接口。第一陶瓷环和第二陶瓷环在各自的弹性件作用下紧紧抵靠在一起，两抵靠面互相贴合，旋转轴转动时带动第二陶瓷环一起转动，第二陶瓷环与第一陶瓷环产生动摩擦。流体流经两个陶瓷环时，由于抵靠面的密封性较好，不容易泄露，在旋转轴高速旋转或高压流体介质下都能够稳定输送。

在上述的旋转接头中，所述轴承组件包括套在旋转轴上的一个推力球轴承和两个分列推力球轴承两侧的深沟球轴承。在高压高速旋转中，旋转轴的轴向推力较大，需要推力球轴承才能承受住。推力球轴承和两个分列在两侧的深沟球轴承，以确保在高压高速下能平稳工作。

在上述的旋转接头中，外壳与旋转轴之间具有较大的空间，所述的第一陶瓷环和第二陶瓷环相对外壳及中空的旋转轴均可轴向移动。并且第一陶瓷环与第二陶瓷环组成一对平衡式的机械密封。

在上述的旋转接头中，所述第一陶瓷环和第二陶瓷环上均具有向外延伸的挡肩，所述弹性件作用在挡肩上。挡肩增大了第一陶瓷环与第二陶瓷环的接触面积，提高了密封效果，防止流体从两接触抵靠面之间溢出。

在上述的旋转接头中，所述弹性件为不锈弹簧钢制成的波形垫圈。波形垫圈呈环状，能均匀作用在环形的挡肩上，使得陶瓷环受力均匀，两个陶瓷环抵靠面能够稳定均匀紧贴在一起。

在上述的旋转接头中，所述弹性件为螺旋弹簧，旋转轴的密封端上以及外壳内侧均开有若干周向分布的弹簧座，螺旋弹簧设于弹簧座内。若干个螺旋弹簧呈圆环状分布，共同支撑陶瓷环。

在上述的旋转接头中，所述第一陶瓷环与外壳之间设有O型密封圈一。第一陶瓷环嵌入外壳中，O型密封圈一用于密封第一陶瓷环与外壳的连接处，防止流体从连接处的缝隙溢出外界。

在上述的旋转接头中，所述第二陶瓷环与旋转轴的密封端之间设有O型密封圈二。第二陶瓷环嵌入旋转轴中，O型密封圈二用于密封第二陶瓷环与旋转轴的连接处，防止流体从连接处的缝隙溢出外界。

在上述的旋转接头中，所述轴承组件的两侧的旋转轴上套有0型密封圈三。轴承组件外侧为外壳，内侧为旋转轴，通过在轴承组件两侧安装0型密封圈三，防止流体进入轴承组件所处的空间中，破坏或腐蚀轴承组件。

在上述的旋转接头中，所述外壳包括接头体和接头座，所述接头体与接头座螺纹连接且连接处设有O型密封圈四。接头体和接头座螺纹连接，设置0型密封圈四防止流体从螺纹连接的缝隙溢出。

在上述的旋转接头中，所述外壳上开设有连通外界与第一陶瓷环和第二陶瓷环的接触面所处腔室的泄压孔。如果有流体从第一陶瓷环和第二陶瓷环的接触面溢出，那么可以通过泄压孔及时排出，防止外壳内由于溢出的流体产生的压力过大，挤压零部件而造成损坏。

与现有技术相比，本旋转接头具有以下优点：

1.推力球轴承承受轴向推力，能够承受输送高压流体和高转速，结构紧凑，运行稳定，密封效果好，解决多零件因结合问题造成的泄漏。

2.由于陶瓷环整体采用陶瓷制成，表面极其光洁并且硬度极高因而基本上无磨损，摩擦阻力小，使用寿命长。

3.采用平衡式机械密封方式，使得高压或低压下，第一陶瓷环与第二陶瓷环之间的接触应力都一样，防止因接触应力不够造成泄漏或接触应力过大造成密封面损坏。设置泄压孔可以使得密封面漏出的流体能及时排出，防止积累过多而损坏零部件。

附图说明

图1是本旋转接头的剖视图。

图2是图1的局部放大图。

图中，1、外壳；1a、接头体；1b、接头座；1c、泄压孔；2、旋转轴；2a、密封端；3、第一陶瓷环；4、第二陶瓷环；5、弹性件；6、推力球轴承；7、深沟球轴承；8、挡肩；9、O型密封圈一；10、O型密封圈二；11、0型密封圈三；12、O型密封圈四。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1、图2所示，本旋转接头包括外壳1和中空的旋转轴2以及设于外壳1和旋转轴2之间的轴承组件，旋转轴2通过轴承组件与外壳1转动连接。旋转轴2具有深入外壳1内的密封端2a，外壳1内设有第一陶瓷环3，密封端2a上设有与第一陶瓷环3相对的第二陶瓷环4，外壳1和旋转轴2上均设有使第一陶瓷环3和第二陶瓷环4互相抵靠在一起的弹性件5。

具体来说，外壳1包括接头体1a和接头座1b，接头体1a与接头座1b螺纹连接。轴承组件包括套在旋转轴2上的一个推力球轴承6和两个分列推力球轴承6两侧的深沟球轴承7，由于旋转轴2的轴向推力很大，设置推力球轴承6大大提高旋转轴2转动时的稳定性。

旋转轴2的密封端2a和外壳1内均设有密封座，第一陶瓷环3和第二陶瓷环4截面呈T型，所以尾端可以嵌入密封座内。第一陶瓷环3和第二陶瓷环4的头部上均具有向外延伸的挡肩8，弹性件5作用在挡肩8上。弹性件5为不锈弹簧钢制成的波形垫圈，波形垫圈呈环状，弹性件5的端面与挡肩8相抵靠。弹性件还可以用螺旋弹簧代替，在旋转轴2的密封端2a上以及外壳1内侧均开有若干周向分布的弹簧座，螺旋弹簧设于弹簧座内。若干个螺旋弹簧呈圆环状分布，共同支撑陶瓷环。

为提高密封效果，在各个零部件的衔接缝隙中设置了密封圈。第一陶瓷环3与外壳1之间设有O型密封圈一9，第二陶瓷环4与旋转轴2的密封端2a之间设有O型密封圈二10，轴承组件的两侧的旋转轴2上套有0型密封圈三11，接头体1a与接头座1b连接处设有O型密封圈四12。

本旋转接头适于高速高压状态下传输流体，因此在外壳1上开设有连通外界与第一陶瓷环3和第二陶瓷环4的接触面所处腔室的泄压孔1c。当第一陶瓷环3和第二陶瓷环4密封不严时，流体可以从泄压孔1c流出，释放一部分压力。所以，本旋转接头可以在高压高速工况下依然具有较好的密封效果和稳定性能。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种旋转接头，包括外壳（1）和中空的旋转轴（2）以及设于外壳（1）和旋转轴（2）之间的轴承组件，其特征在于，所述旋转轴（2）通过轴承组件与外壳（1）转动连接，所述旋转轴（2）具有深入外壳（1）内的密封端（2a），所述外壳（1）内设有第一陶瓷环（3），所述密封端（2a）上设有与第一陶瓷环（3）相对的第二陶瓷环（4），所述外壳（1）和旋转轴（2）上均设有使第一陶瓷环（3）和第二陶瓷环（4）互相抵靠在一起的弹性件（5）。

2.根据权利要求1所述的旋转接头，其特征在于，所述轴承组件包括套在旋转轴（2）上的一个推力球轴承（6）和两个分列推力球轴承（6）两侧的深沟球轴承（7）。

3.根据权利要求2所述的旋转接头，其特征在于，所述第一陶瓷环（3）和第二陶瓷环（4）上均具有向外延伸的挡肩（8），所述弹性件（5）作用在挡肩（8）上。

4.根据权利要求3所述的旋转接头，其特征在于，所述弹性件（5）为不锈弹簧钢制成的波形垫圈。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的旋转接头，其特征在于，所述第一陶瓷环（3）与外壳（1）之间设有O型密封圈一（9）。

6.根据权利要求5所述的旋转接头，其特征在于，所述第二陶瓷环（4）与旋转轴（2）的密封端（2a）之间设有O型密封圈二（10）。

7.根据权利要求6所述的旋转接头，其特征在于，所述轴承组件的两侧的旋转轴（2）上套有0型密封圈三（11）。

8.根据权利要求7所述的旋转接头，其特征在于，所述外壳（1）包括接头体（1a）和接头座（1b），所述接头体（1a）与接头座（1b）螺纹连接且连接处设有O型密封圈四（12）。

9.根据权利要求8所述的旋转接头，其特征在于，所述外壳（1）上开设有连通外界与第一陶瓷环（3）和第二陶瓷环（4）的接触面所处腔室的泄压孔（1c）。

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