CN210753281U - 压力介质运行的超高压管道清洁喷嘴 - Google Patents

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Abstract

压力介质运行的超高压管道清洁喷嘴，包括具有定子部分通道的定子部分和具有转子部分通道的、相对于定子部分围绕超高压管道清洁喷嘴的纵向轴线借助至少一个滚动轴承可转动安装的转子部分，二者之间的过渡借助密封部来实现，这在定子部分与转子部分之间形成坚固、耐用的密封，增加使用寿命。密封部包括具有沿着纵向方向穿过的转子轴承通道的转子轴承中空体和沿着纵向方向穿过的定子轴承通道的定子轴承中空体，部分伸入转子部分通道的转子轴承中空体和部分伸入定子部分通道的定子轴承中空体静止地、彼此无重叠地、间隔开地设置，在超高压管道清洁喷嘴的组装状态下，转子轴承中空体的端面密封可转动地直接贴放在定子轴承中空体的端面上。

Description

压力介质运行的超高压管道清洁喷嘴
技术领域
本实用新型描述了一种压力介质运行的超高压管道清洁喷嘴，其包括具有定子部分通道的定子部分和具有转子部分通道的转子部分，该转子部分相对于定子部分围绕超高压管道清洁喷嘴的纵向轴线借助至少一个滚动轴承可转动地安装，其中，从定子部分通道到转子部分通道的过渡部通过密封部来实现，并且转子部分可以通过压接相对于定子部分被可旋转地紧固。
背景技术
压力介质运行的超高压管道清洁喷嘴已知用于各种应用。超高压在此是指压力介质的供应压力为1000bar至3000bar。通过压力介质使转子部分相对于不可旋转的定子部分围绕超高压清洁喷嘴的纵向轴线旋转。转子部分基本上起到中空轴的作用，这是由于高压管路接口(多数被构造为螺栓联接件的形式)的压力介质被从定子部分通道引导至转子部分通道中。通过使压力介质从转子部分上的相应喷嘴和/或从设置在转子部分上的转子头中流出，转子部分将相对于定子部分旋转。在此会出现至少一个清洁压力介质射流。
许多超高压管道清洁喷嘴采用将转子部分无滚动轴承地安装在定子上，在此会产生液体膜，转子部分可旋转地支承在该液体膜上。有问题的是这种超高压管道清洁喷嘴的定子部分与转子部分的密封连接。正如由专利文献 EP600403已知的，转子部分与定子部分之间的密封是通过迷宫式缝隙密封来实现的。其包括多个插入套管，这些插入套管必须包括用于形成迷宫式缝隙密封的环形槽。由于在高达3000bar的压力下运行时应该使插入套筒实现所期望的持久重叠，因此插入套筒必须非常精确地制造。即使与目标的微小偏差也会导致泄漏增加并可能导致迷宫式密封失效。即使插入套管被精细地制造，其也会很快磨损，并且必须不利地在短时间内更换。
因此，其目标是去除在液体膜和液压轴承上的支承，因为这使得它们的结构太复杂并且可实现的使用寿命过短。
在申请人的专利文献CH707524中提出了一种超高压管道清洁喷嘴，其具有借助于两个滚珠轴承可旋转地支承在定子部分上的转子部分。定子部分通道沿朝向转子部分中的中心转子部分通道的方向从螺栓联接件的一侧横穿过定子部分。在转子部分通道10中突出地设有轴承轴颈，该轴承轴颈具有一外环，该外环在定子部分通道之外与定子部分的端面上的环有效连接。在转子部分旋转时，两个环在转子部分通道和定子部分通道之外相互摩擦，而不直接接触压力介质。转子部分通过螺栓联接件压在定子部分的端面上。但是在实践中，在这种超高压管道清洁喷嘴中会局部地发生不期望的高泄漏，并且对密封部的磨损很高。因此必须经常更换环和轴承轴颈。转子部分与定子部分之间这样的密封不能长时间地承受2800bar以上的高压力介质压力，因此使用寿命过短。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种压力介质运行的超高压管道清洁喷嘴，其在从定子部分到转子部分的输送介质通道中的密封效果对于最高压力在 2000bar以上的情况也是足够高的，在此形成了坚固耐用的密封。其磨损部件必须更换的间隔相比于已知的超高压管道清洁喷嘴有着显著的提高。
本实用新型的另一目的在于提出一种超高压管道清洁喷嘴，其制造更简单，成本更低，并且即使在1000bar至3000bar甚至更高的工作压力下也能够保证更长的使用寿命。
上述目的通过一种具有特殊密封的超高压管道清洁喷嘴来实现，其中，由于结构变化而具有若干优点。
本实用新型涉及一种压力介质运行的超高压管道清洁喷嘴，其包括：具有定子部分通道的定子部分；和借助至少一个滚动轴承相对于定子部分围绕超高压管道清洁喷嘴的纵向轴线可转动安装的转子部分，该转子部分具有转子部分通道，其中，从定子部分通道到转子部分通道的过渡借助于密封部来实现，并且转子部分通过壳体相对于定子部分可旋转保持地被紧固，其中，密封部包括：转子轴承中空体，其具有沿着纵向方向穿过的转子轴承通道；和定子轴承中空体，其具有沿着纵向方向穿过的定子轴承通道。转子轴承中空体部分地伸入到转子部分通道中，而定子轴承中空体部分地伸入到定子部分通道中。转子轴承中空体和定子轴承中空体能够被位置固定地、彼此无重叠地、间隔开地设置，其中，在超高压管道清洁喷嘴的组装状态下，转子轴承中空体的相应端面被密封可转动地直接贴放在定子轴承中空体的一端面上，以阻止压力介质逸出。
优选地，转子轴承中空体的外轮廓被设计为锥形，并且定子轴承中空体的外轮廓被设计为圆柱形地通入到凸缘(241)中。
优选地，转子轴承中空体和定子轴承中空体由硬质金属形成。
优选地，在转子部分通道中设置一底部缺口，并在定子部分通道中设置一底部缺口，分别用于紧固转子轴承中空体或定子轴承中空体。
优选地，转子轴承中空体和定子轴承中空体分别通过一密封环被固定。
优选地，转子部分通道的横截面锥形地延伸。
优选地，在转子轴承轴颈上设置有定心件，在定子部分上也设置有定心件，借助于这些定心件实现转子部分相对于定子部分的定心。
优选地，转子轴承中空体和定子轴承中空体中的两个中心的通道具有相同的横截面。
优选地，在定子轴承中空体上设置有凸缘，其中，该凸缘的横截面具有扁平的边并因此在定子部分通道中是不可旋转的。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明。
图1示出了穿过超高压管道清洁喷嘴的纵向截面的局部示意性截面图。
图2a示出了转子部分、密封和定子部分的分解图示的纵向截面，而
图2b以纵向截面图详细示出了根据图2a的密封部分。
图3示出了沿着定子轴承中空体的纵向轴线方向的侧视图和视图。
图4以详细的纵向截面图示出了组装状态下的超高压管道清洁喷嘴的密封区域。
其中，附图标记说明如下：
0 超高压管道清洁喷嘴
1 转子部分
10 转子部分通道
100 转子部分通道中的底部缺口
11 随动件
12 转子轴承轴颈
120 转子部分上的定心件
13 滚动轴承/滚珠轴承
14 头部侧端部
140 螺纹
15 转子轴承中空体
150 转子轴承椎体中的中心转子轴承通道
151 端面
16 O形环/密封环
2 定子部分
21 螺栓联接件
22 定子部分通道
23 凹部
230 定子部分上的定心件
231 排出室
24 定子轴承中空体
240 定子轴承锥体中的定子轴承通道
241 凸缘
242 端面
25 O形环/密封环
26 定子部分通道中的底部缺口
3 制动件
4 壳体
5 转子头部
L 纵向轴线
具体实施方式
下面参照附图对在引言中所提及类型的超高压管道清洁喷嘴0进行说明，其主要包括转子部分1和定子部分2。在此，转子部分1具有头部侧端部14，其具有螺纹140，在该头部侧端部上拧接地紧固有转子头部5。转子部分1被压在定子部分2上并相对于定子部分2被可旋转地支承。在此配置有壳体4，其至少部分地包围转子部分1和定子部分2，并确保转子部分1 在纵向轴线L的方向上的不可拆卸的连接。壳体4将转子部分1可旋转地保持在头部侧端部14的附近，并借助于内螺纹紧固在定子部分2的对应的外螺纹上。为了转子部分1能够旋转，在转子部分1和定子部分2之间直接或间接连接地设有至少一个滚动轴承13。优选地，在转子部分1的走向上沿着纵向轴线L设置多个滚动轴承。清洁效果、推进和旋转通过由各种喷嘴排出的压力介质来实现。由于喷嘴的设计在此不起主要作用，因此这里不再详细讨论。
转子部分1完全横穿转子部分通道10。优选地，转子部分通道10同心地穿过转子部分1，从转子轴承轴颈12到头部侧的端部14。定子部分2被螺栓联接件21和随后的定子部分通道22完全穿过。在此，螺栓联接件21的通道通入同心设计的定子部分通道22中。在定子部分2的与转子部分1相对置的侧面上，在螺栓联接件21上紧固有一高压管道接口，由此可以将向定子部分通道22和转子部分通道10加载水。
在定子部分通道22与转子部分通道10之间的过渡上设置密封部D，其由多部分构成并确保转子部分1不受干扰地转动，在此仅有少量的压力介质、优选为水流出。为了使转子部分1能够围绕其纵向轴线L进行制动的转动运动，沿着转子部分1的外周安放有制动件3，该制动件优选设计为永磁体并与转子部分1的壳体4一起形成涡流制动。
在图2a所示的分解视图中，为了简单起见，转子部分1、密封部D和定子部分2被一起示出。沿着转子部分1设有随动件11，其负责制动件3的随动，该制动件在图2a中未示出。当转子部分1围绕纵向轴线L旋转时，制动件3相应地随同转动，而壳体4位置不变地和抗扭地保持不动。转子轴承轴颈12被插入到定子部分2中的凹部23中并在那里可转动地受到支承。
密封部D包括转子轴承中空体15，其具有中心转子轴承通道150。该转子轴承中空体15在转子轴承轴颈12的区域中嵌入到转子部分通道10中并静止地支承在其中。在转子部分通道10中空出有底部缺口100，在该底部缺口中可插入和支承有密封环16，在这里为O形环16的形式。转子轴承中空体15的外部轮廓可以使锥形的设计，在此，转子部分通道10也应相应地设计为锥形的。由此，即使在高转速下，也能够阻止转子轴承中空体15的转动。当使用O形环16时，改善了对转子部分通道10的密封。
同样，密封部D的部件是具有中心定子轴承通道240的定子轴承中空体24。该定子轴承中空体24至少部分地插入到定子部分通道22中并静止地支承在其中。在此，定子轴承中空体24被设计为具有基本上圆柱形的横截面，该圆柱形横截面在纵向方向L上沿朝向螺栓联接件21的方向被突出地引入到定子部分通道22中。密封环25，在此为O形环25的形式，在定子部分通道22中受到支承地设置在定子部分通道中的底部缺口26中。由于转子部分通道10和定子部分通道22在运行中被加载处于超过1000bar至3000bar高压力下的压力介质，因此优选使用O形环16、25，以改善密封。
在超高压管道清洁喷嘴0的组装状态下，转子轴承中空体15和定子轴承中空体24直接彼此叠置并形成密封部D，该密封部在仅微量损失压力介质的情况下允许转子部分1相对于定子部分2做旋转运动。转子轴承中空体15 具有端面151，定子轴承中空体24具有端面242。转子轴承中空体15和定子轴承中空体24由硬质金属形成。优选使用的硬质金属包括颗粒形式的、超过 70％的碳化钨，其以高达27％的钴和/或镍的基质结合在一起。
优选地，两个中心通道150、240具有相同的横截面。
通过定子轴承中空体24的圆柱形设计，可以在定子轴承中空体24支承在定子部分通道22中时沿纵向轴线L的方向实现长度补偿。
为了实现对定子轴承中空体24的转动保护，在定子轴承中空体24上设有凸缘241，其构造在定子轴承中空体24的边缘上，在面向转子部分通道10 的一侧。
转子部分1配置有转子轴承轴颈12，该转子轴承轴颈被引入到定子部分2的凹部23中，并通过转子部分1上的定心件120贴放在定子部分2上的定心件230上。在此，转子部分1上的定心件120被设计为定心凹入部120，而定子部分2上的定心件230作为定心凸起部230形成在定子部分2上。在此，凹入部120以虚线沿着定子部分2的方向延伸。转子部分1上的定心件 120与定子部分2上的定心件230相互挤压地有效连接。当压力介质通过密封部D时，压力介质被排放到排放室231中，压力介质可以从该排放室通过配置的孔排出到壳体4的外面。
如图3可见，凸缘241被相应地设计为，使定子轴承中空体24在进入定子部分通道22后不能与转子部分1一起转动。凸缘241的直径局部地大于定子部分通道22的直径。凸缘241的横截面不是圆形的，而是具有扁平的边缘。由于凸缘241的横截面至少局部地大于定子部分通道22的横截面，从而实现了转动保护。
为了便于将转子轴承中空体15和/或定子轴承中空体24引入到各自的通道10、22中，中空体15、24的外部区域被设计为倒圆的。
在组装状态下，当向超高压管道清洁喷嘴0加载压力时，压力介质的主流从定子部分通道22通过定子轴承中空体24或定子轴承通道240，转子轴承中空体15或转子轴承通道150流入到转子部分通道10中。在转子轴承中空体15和定子轴承中空体24的端面151、242之间，有少量的压力介质排出并进入到排放室231中。排放室231形成在定子部分2与转子部分1之间，并被壳体4包围。由于在壳体4中设有排放孔，因此压力介质最终可以从壳体4排出。排出的压力介质在图4中以虚线箭头表示，在此未示出壳体4中的排出口。

Claims (9)

1.一种压力介质运行的超高压管道清洁喷嘴(0)，包括：具有定子部分通道(22)的定子部分(2)；和借助至少一个滚动轴承相对于所述定子部分(2)围绕所述超高压管道清洁喷嘴(0)的纵向轴线(L)可转动安装的转子部分(1)，该转子部分具有转子部分通道(10)，其中，从所述定子部分通道(22)到所述转子部分通道(10)的过渡借助于密封部来实现，并且所述转子部分(1)通过壳体(4)相对于所述定子部分(2)可旋转保持地被紧固，
其特征在于，
所述密封部(D)包括：转子轴承中空体(15)，其具有沿着纵向方向穿过的转子轴承通道(150)；和定子轴承中空体(24)，其具有沿着纵向方向穿过的定子轴承通道(240)，并且，所述转子轴承中空体(15)部分地伸入到所述转子部分通道(10)中，而所述定子轴承中空体(24)部分地伸入到所述定子部分通道(22)中，所述转子轴承中空体和所述定子轴承中空体能够被位置固定地、彼此无重叠地、间隔开地设置，其中，在所述超高压管道清洁喷嘴(0)的组装状态下，所述转子轴承中空体(15)的相应端面被密封可转动地直接贴放在所述定子轴承中空体(24)的一端面上，以阻止压力介质逸出。
2.根据权利要求1所述的压力介质运行的超高压管道清洁喷嘴(0)，其特征在于，所述转子轴承中空体(15)的外轮廓被设计为锥形，并且所述定子轴承中空体(24)的外轮廓被设计为圆柱形地通入到凸缘(241)中。
3.根据权利要求1所述的压力介质运行的超高压管道清洁喷嘴(0)，其特征在于，所述转子轴承中空体(15)和所述定子轴承中空体(24)由硬质金属形成。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的压力介质运行的超高压管道清洁喷嘴(0)，其特征在于，在所述转子部分通道(10)中设置一底部缺口，并在所述定子部分通道(22)中设置一底部缺口，分别用于紧固所述转子轴承中空体(15)或所述定子轴承中空体(24)。
5.根据权利要求4所述的压力介质运行的超高压管道清洁喷嘴(0)，其特征在于，所述转子轴承中空体(15)和所述定子轴承中空体(24)分别通过一密封环(16，25)被固定。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的压力介质运行的超高压管道清洁喷嘴(0)，其特征在于，所述转子部分通道(10)的横截面锥形地延伸。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的压力介质运行的超高压管道清洁喷嘴(0)，其特征在于，在转子轴承轴颈(12)上设置有定心件，并在所述定子部分(2)上设置有定心件，借助于这些定心件实现所述转子部分(1)相对于所述定子部分(2)的定心。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的压力介质运行的超高压管道清洁喷嘴(0)，其特征在于，所述转子轴承中空体(15)和所述定子轴承中空体(24)中的两个中心的通道(150，240)具有相同的横截面。
9.根据权利要求2所述的压力介质运行的超高压管道清洁喷嘴(0)，其特征在于，所述凸缘(241)被设置在所述定子轴承中空体(24)上，其中，所述凸缘(241)的横截面具有扁平的边并因此在所述定子部分通道(22)中是不可旋转的。
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