CN212584515U - 一种多路无泄漏高速油、气旋转接头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多路无泄漏高速油、气旋转接头，包括壳体、旋转安装在壳体中的旋转轴以及多个密封组件，壳体、旋转轴以及密封组件之间设有介质通路；壳体的内壁上设有向内侧凸出的陶瓷环托架安装凸起；密封组件包括固定在旋转轴上的第一陶瓷密封环，具有托架安装部和密封环固定部的陶瓷环托架，托架安装部安装在陶瓷环托架安装凸起的内侧壁上，密封环固定部的一端与陶瓷环托架安装凸起的侧壁之间设有弹性件，另一端固定有第二陶瓷密封环，弹性件轴向推动第二陶瓷密封环与第一陶瓷密封环接触。该旋转接头具有高转速和无泄漏功能，并解决了现有高速多路旋转接头持续泄油导致油温升高和易损坏等问题，并具有结构简单，易于维修和维护等优点。

Description

一种多路无泄漏高速油、气旋转接头

技术领域

本实用新型涉及旋转接头技术领域，具体涉及一种多路无泄漏高速油、气旋转接头。

背景技术

旋转接头是流体介质(液体、气体等)从静止管道输入到旋转设备中的连接密封部件，是解决跑、冒、滴、漏，节约能源，保护环境，改善工作条件的密封装置。现有技术中的旋转接头一般通过密封圈来进行密封处理，主要存在以下缺陷：旋转接头在长时间工作后会加热，从而加速密封圈的磨损，密封圈磨损将造成液压系统工作不稳定、漏油等问题，且现有的旋转接头密封圈更换不易，影响生产效率。

实用新型内容

本实用新型提出了一种多路无泄漏高速油、气旋转接头，解决了现有的旋转接头的密封圈容易磨损，并且不方便更换的问题。

本实用新型采用的技术手段如下：

一种多路无泄漏高速油、气旋转接头，包括壳体、旋转轴以及多个密封组件；所述壳体内设有沿轴向延伸的旋转轴安装腔，所述壳体的本体上设有沿轴向延伸的多个第一介质通道，所述旋转轴可转动的安装在所述旋转轴安装腔中，所述旋转轴上设有沿轴向延伸的与所述第一介质通道数量相同的多个第二介质通道；所述旋转轴安装腔的内壁上设有向内侧凸出的陶瓷环托架安装凸起；

所述密封组件包括设置在所述旋转轴上靠近具有法兰盘一端的第一密封组件、设置在所述旋转轴上远离具有法兰盘一端的第三密封组件以及设置在所述旋转轴上位于所述第一密封组件和所述第三密封组件之间的至少一个第二密封组件，所述第一密封组件、第二密封组件以及第三密封组件具有相同的结构，包括第一陶瓷密封环、第二陶瓷密封环、陶瓷环托架以及弹性件，所述第一陶瓷密封环固定在所述旋转轴上，所述陶瓷环托架包括托架安装部和密封环固定部，所述托架安装部径向密封地安装在所述陶瓷环托架安装凸起的内侧壁上，所述陶瓷环托架安装凸起的侧壁和与其相对的所述密封环固定部的一端之间设有所述弹性件，所述密封环固定部的另一端固定有所述第二陶瓷密封环，所述弹性件轴向推动所述陶瓷环托架使得所述第二陶瓷密封环与所述第一陶瓷密封环接触形成第一密封接触面，相邻两个密封组件之间形成连通所述第一介质通道与其对应的第二介质通道的连接通道。

进一步地，所述壳体由轴向设置的多节壳体单元构成，每节所述壳体单元的内壁上设有一个所述陶瓷环托架安装凸起。

进一步地，所述旋转轴外壁上沿轴线方向设置有至少一个环形的陶瓷环支架，所述第二密封组件的第一陶瓷密封环固定在所述所述陶瓷环支架的侧面上，所述第一陶瓷密封环与对应侧的所述第二陶瓷密封环接触形成第一密封接触面，所述陶瓷环支架上径向设有第一通孔。

进一步地，相对的两个托架安装部的端面、所述陶瓷环托架安装凸起的内壁以及所述旋转轴的外壁之间形成第一连接通道，与第一连接通道相连通的第一介质通道和第二介质通道构成液体介质通道；

相对的两个所述密封环固定部的端面、壳体的内壁、陶瓷环支架的外壁以及第一通孔形成第二连接通道，与所述第二连接通道相连通的第一介质通道和第二介质通道构成气体介质通道。

进一步地，所述第二陶瓷密封环上设有环形凸起，所述环形凸起的端面与对应侧的所述第一陶瓷密封环接触形成所述第一密封接触面。

进一步地，所述陶瓷环托架安装凸起上周向设置有至少一个弹性圆柱销，所述陶瓷环托架上设有圆柱销槽。

进一步地，所述壳体的本体上设有沿轴向延伸的多个泄油通路。

进一步地，所述旋转轴两端通过轴承安装在所述旋转轴安装腔中，所述轴承靠近连接通道的一侧设有用于对所述轴承进行密封的轴承密封结构。

进一步地，所述轴承外圈与所述旋转轴安装腔间隙配合，所述旋转轴安装腔中与所述轴承外圈对应的内壁上设有密封圈安装槽，所述密封圈安装槽中设有用于防止所述轴承外圈转动的防旋转密封圈。

与现有技术比较，本实用新型所述的多路无泄漏高速油、气旋转接头具有以下优点，旋转接头内部通过设置有陶瓷结构的密封结构，由于陶瓷密封环具有高耐磨性、平面密封功能以及耐高温性能，使得旋转接头可以实现高转速和无泄漏功能，并解决了现有高速多路旋转接头持续泄油导致油温升高和易损坏等问题，并具有结构简单，易于维修和维护等优点。

附图说明

图1为本实用新型公开的一种多路无泄漏高速油、气旋转接头的轴测图；

图2为本实用新型公开的一种多路无泄漏高速油、气旋转接头的另一方向的轴测图；

图3为图2中Q2方向的端部视图；

图4为图1中Q1方向的端部视图；

图5为经过图3中G1-A1-E1中心的旋转剖视图；

图6为经过图3中B1-A1-k2中心的旋转剖视图；

图7为图5中M1虚线框中的结构视图；

图8为图6中M2虚线框中的结构视图；

图9为图6中M3虚线框中的结构视图；

图10为经过图3中D1-A1-C1中心的旋转剖视图；

图11为经过图3中F1-A1-E1中心的旋转剖视图；

图12为经过图3中k1-k-k2的旋转剖视图；

图13为图5中E-E处的剖视图；

图14为图12中H-H处的剖视图，图中仅包括陶瓷环托架的结构；

图15为图12中G-G处的剖视图，图中仅包括陶瓷环托架的结构；

图16为图14中K-K处剖视图；

图17为图15中L-L处剖视图。

图中：1、壳体，10、旋转轴安装腔，100、密封圈安装槽，101、防旋转密封圈，11、第一介质通道，12、陶瓷环托架安装凸起，13、轴承，14、轴承密封结构，15、壳体单元，16-1、第一密封圈，16-2、第二密封圈，17、密封圈安装槽，18、螺栓，19、防旋转密封圈，2、旋转轴，20、第二介质通道，21、法兰盘，22、轴承安装部，23、挡圈，3-1、第一密封组件，3-2、第二密封组件，3-3、第三密封组件，30、第一陶瓷密封环，31、第二陶瓷密封环，310、环形凸起，32、陶瓷环托架，320、托架安装部，321、密封环固定部，322、圆柱销槽，33、弹性件，34、第一密封接触面，35、弹性圆柱销，4、连接通道，40、第一连接通道，41、第二连接通道，5、陶瓷环支架，50、第一通孔，51、挡圈，52、销轴，6、泄油通路。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4和图5所示为本实用新型公开的一种多路无泄漏高速油、气旋转接头，包括壳体1、旋转轴2以及多个密封组件3；所述壳体1内设有沿轴向延伸的旋转轴安装腔10，所述壳体1的本体上设有沿轴向延伸的多个第一介质通道11，所述旋转轴2可转动的安装在所述旋转轴安装腔10中，所述旋转轴2上设有沿轴向延伸的与所述第一介质通道11数量相同的多个第二介质通道20，多个第一介质通道的长度各不相同，多个第二介质通道的长度也各不相同，以使得每一个第一介质通道和与其对应的第二介质通道可以相互连通；所述旋转轴安装腔10的内壁上设有向内侧凸出的环形的陶瓷环托架安装凸起12；如图5和图7所示，所述密封组件包括设置在所述旋转轴2上靠近具有法兰盘21一端的第一密封组件3-1、设置在所述旋转轴2上远离具有法兰盘21一端的第三密封组件3-3以及设置在所述旋转轴2上位于所述第一密封组件3-1和所述第三密封组件3-3之间的至少一个第二密封组件3-2，所述第一密封组件3-1、第二密封组件3-2以及第三密封组件3-3具有相同的结构，包括第一陶瓷密封环30、第二陶瓷密封环31、陶瓷环托架32以及弹性件33，所述第一陶瓷密封环30固定在所述旋转轴2上，所述陶瓷环托架32包括托架安装部320和密封环固定部321，即陶瓷环托架32的截面形状呈L型，所述托架安装部320径向密封地安装在所述陶瓷环托架安装凸起12的内侧壁上，所述陶瓷环托架安装凸起12的侧壁和与其相对的所述密封环固定部321的一端之间设有所述弹性件33，所述密封环固定部321的另一端固定有所述第二陶瓷密封环31，所述弹性件33轴向推动所述陶瓷环托架32使得所述第二陶瓷密封环31与所述第一陶瓷密封环30接触形成第一密封接触面34，相邻两个密封组件之间形成连通所述第一介质通道11与其对应的第二介质通道20的连接通道。

具体地，所述壳体1由轴向设置的多节壳体单元构成，图中壳体1一共有5节，分别为位于图中左端的第一壳体单元15-1、位于中间的三节第二壳体单元15-2以及位于右端第三壳体单元15-3，相邻的两节壳体单元之间设有第二密封圈16-2以用于保证之间的密封，图中为了便于相邻两节壳体单元的安装和密封，壳体单元的一侧或两侧设有安装凸起，安装凸起可以插入相邻的壳体单元中，如图12所示，多节壳体单元通过长螺栓18连接成一体结构，相连的两个壳体单元上还设有销轴，每节所述壳体单元的内壁上设有一个所述陶瓷环托架安装凸起12。壳体1的本体上加工有可使介质通过的第一介质通道，本实施例中，第一介质通道的数量为六个，包括4个液体通路和2个气体通路，介质通道的具体数量以及气体和液体介质通道的数量可以根据需要进行设计。

旋转轴2一端设有法兰盘21结构，旋转轴2插入旋转轴安装腔10中并两端通过轴承13固定，旋转轴2上沿轴线方向加工有与第一介质通道数量相同的第二介质通道20，本实施例中，第二介质通道的数量为6个，第二介质通道靠近法兰盘的一段与轴线成一定角度，以便于增加第二介质通道的出口在法兰盘端面之间的距离，进而便于与外部设备进行连接。

在旋转轴2和旋转轴安装腔10之间设置有多个密封组件以用于实现旋转轴和壳体之间的密封并形成用于连通第一介质通道和第二介质通道的连接通道。具体地，靠近旋转轴两端的第一密封组件3-1和第三密封组件3-3的第一陶瓷密封环30通过环氧树脂胶黏在旋转轴上，如图5所示，第一密封组件3-1的第一陶瓷密封环30通过环氧树脂粘结剂粘结在用于安装左端轴承的轴承安装部22的端面上，如图9所示，第三密封组件3-3的第一陶瓷密封环30通过环氧树脂粘结剂粘结在旋转轴2的右端端面上，如图5、图7和图8所示，在旋转轴上第一密封组件3-1和第三密封组件3-3之间设有至少一个第二密封组件3-2，在旋转轴2上间隔的固定有多个陶瓷环支架5，陶瓷环支架5为圆环型结构，陶瓷环支架径向加工有通孔，通过销轴52将陶瓷环支架5固定在旋转轴2上，为了避免销轴从陶瓷环支架中脱落，陶瓷环支架的外壁上还套有挡圈51，具体地，如图6和图13所示，陶瓷环支架的外壁上设有凹槽，销轴置于凹槽内，挡圈51套在凹槽中，挡圈的内径与销轴抵接，陶瓷环支架的内径与旋转轴外壁之间和设有密封圈。在陶瓷环支架5的两侧通过环氧树脂粘结剂粘结有第一陶瓷密封环30，具体地，如图8、图14、图15、图16以及图17所示，在旋转轴2和陶瓷环托架凸起12之间安装有陶瓷环托架32，所述陶瓷环托架32包括托架安装部320和密封环固定部321，即陶瓷环托架32的截面形状呈L型，所述托架安装部320插入所述陶瓷环托架安装凸起12的内侧壁与旋转轴2的外侧壁之间的空间中上且两者之间设置有用于使得托架安装部与陶瓷环托架安装凸起的内侧壁之间密封的第一密封环16-1，所述陶瓷环托架安装凸起12的侧壁和与其相对的所述密封环固定部321的一端之间设有所述弹性件33，陶瓷环托架安装凸起12的侧壁上还固定有弹性圆柱销35，密封环固定部321上设有圆柱销槽322，当托架安装部安装在陶瓷环托架安装凸起上时，弹性圆柱销置于圆柱销槽中以防止陶瓷环托架的转动，所述密封环固定部321的另一端固定有所述第二陶瓷密封环31，所述弹性件33轴向推动所述陶瓷环托架32使得所述第二陶瓷密封环31与所述第一陶瓷密封环30接触形成第一密封接触面34，相邻两个密封组件之间形成连通所述第一介质通道11与其对应的第二介质通道20的连接通道，所述陶瓷环支架5上径向设有第一通孔50。

相对的两个托架安装部320的端面、所述陶瓷环托架安装凸起12的内壁以及所述旋转轴2的外壁之间形成第一连接通道40，与第一连接通道40相连通的第一介质通道11和第二介质通道20构成液体介质通道；

相对的两个所述密封环固定部321的端面、壳体1的内壁、陶瓷环支架5的外壁以及第一通孔50形成第二连接通道41，与所述第二连接通道41相连通的第一介质通道11和第二介质通道20构成气体介质通道。

如图3中所示，在最右端的壳体单元上设置介质通道入口，图中介质通道入口的标号依次为A1、B1、C1、D1、E1和F1，如图4所示，旋转轴的法兰盘端面上设置介质通道出口，图中介质通道出口的标号依次为A2、B2、C2、D2、E2和F2，图5中显示的是其中的一个气体通路，在最右端的壳体单元上设有通道入口E1，通道入口E1可以与外部供气设备连接，由外部输入的气体通过通道入口E1、第一介质通道、第二连接通道41以及第二介质通道后通过旋转轴的法兰盘端面上的通道出口E2输出，图中箭头E所示为具体通路。

图6中显示了两路液体通路，其中一条液体通路(如图中箭头A所示)通过介质通道入口A1进入设置在最右端的壳体单元上的第一介质通道，然后通过设置在最右端的第三密封组件形成的液体连接通道进入设置在旋转轴上的第二介质通道后从设置在法兰盘的介质通道出口A2流出，本通路中，第二介质通道设置在旋转轴的中心。另一条液体通路(如图中箭头B所示)通过介质通道入口B1进入设置在壳体本体上的一条第一介质通道，然后通过从左端起的第二个壳体单元的陶瓷环托架安装凸起的内壁与密封组件形成的液体连接通道进入设置在旋转轴上的第二介质通道后从设置在法兰盘的介质通道出口B2流出。

图10中显示了另外两路液体通路，其中一条液体通路(如图中箭头C所示)通过介质通道入口C1进入设置在壳体本体上的一条第一介质通道，然后通过最左端的壳体单元的陶瓷环托架安装凸起的内壁与密封组件形成的液体连接通道进入设置在旋转轴上的第二介质通道后从设置在法兰盘的介质通道出口C2流出。另一条液体通路(如图中箭头D所示)通过介质通道入口D1进入设置在壳体本体上的一条第一介质通道，然后通过从左端起的第三个壳体单元的陶瓷环托架安装凸起的内壁与密封组件形成的液体连接通道进入设置在旋转轴上的第二介质通道后从设置在法兰盘的介质通道出口D2流出。

图11中显示了两路气体通路，其中一条气体通路(如图中箭头E所示)通过介质通道入口E1进入设置在壳体本体上的一条第一介质通道，然后通过从左端起第二个陶瓷环支架的外壁、相应的两个所述密封环固定部321的端面、壳体1的内壁以及第一通孔50形成第二连接通道41形成的气体连接通道进入设置在旋转轴上的第二介质通道后从设置在法兰盘的介质通道出口E2流出。另一条气体通路(如图中箭头F所示)通过介质通道入口F1进入设置在壳体本体上的一条第一介质通道，然后通过从左端起第一个陶瓷环支架的外壁、相应的两个所述密封环固定部321的端面、壳体1的内壁以及第一通孔50形成第二连接通道41形成的气体连接通道进入设置在旋转轴上的第二介质通道后从设置在法兰盘的介质通道出口F2流出。本实用新型中陶瓷密封环表面经过研磨处理，表面粗糙度小于Ra0.2；通过陶瓷密封环的高耐磨性和平面密封功能实现高转速和无泄漏功能。本实用新型解决了现有高速多路旋转接头持续泄油导致油温升高和易损坏等问题，同时通过在旋转轴安装腔10的内壁上设有向内侧凸出的环形的陶瓷环托架安装凸起，使得该结构简单可靠，其安装形式不影响密封环的最小直径，可以使得陶瓷密封环接触直径较小，陶瓷密封环的直径越小，同转速下线速度越低，允许的极限速度就越高，提高了旋转接头的性能，同时外壳由分体结构，在装配时分段安装，装配更加容易，且分段设计可以降低非常多的加工难度。外壳为分体式设计，可以根据不同工况(石头、乳化液、压缩气体等)方便的更换密封环材料，或更换局部结构。在使用中更加灵活，便捷。

进一步地，所述第二陶瓷密封环31上设有环形凸起310，所述环形凸起310的端面与对应侧的所述第一陶瓷密封环30接触形成所述第一密封接触面，通过设置环形凸起可以减小两个陶瓷密封环的作用面积，进而保证了密封性能以及使用寿命。

所述旋转轴2两端通过轴承13安装在所述旋转轴安装腔10中，所述轴承13靠近连接通道的一侧设有用于对所述轴承进行密封的轴承密封结构14，具体地，在左侧轴承的右侧设有一组轴承密封组件14，右端的轴承两端均设有一组轴承密封组件14，轴承密封组件14对轴承进行密封保护，隔离密封环渗出的微量液压油，防止轴承内润滑脂被稀释而导致润滑失效损坏。

进一步地，所述轴承外圈与所述旋转轴安装腔间隙配合，所述旋转轴安装腔中与所述轴承外圈对应的内壁上设有密封圈安装槽17，所述密封圈安装槽17中设有用于防止所述轴承外圈转动的防旋转密封圈19，由于轴承外圈与旋转轴安装腔间隙配合并且通过密封圈防止轴承外圈的转动，该结构便于轴承的安装和拆卸，进而方便整个旋转接头的安装和拆卸。

进一步地，所述壳体1的本体上设有沿轴向延伸的多个泄油通路6。具体地，在壳体的本体上设置有多个泄油通路，泄油通路的出口设置在最右端的壳体单元上，在密封组件与壳体以及旋转轴之间会形成多个密封腔Q3、Q4和Q5，在旋转接头工作的过程中会有少量的液压油渗入到密封腔Q3、Q4和Q5中，通过泄油通路可以将渗出的液压油及时排除，保证了旋转接头的工作性能。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多路无泄漏高速油、气旋转接头，包括壳体、旋转轴以及多个密封组件；所述壳体内设有沿轴向延伸的旋转轴安装腔，所述壳体的本体上设有沿轴向延伸的多个第一介质通道，所述旋转轴可转动的安装在所述旋转轴安装腔中，所述旋转轴上设有沿轴向延伸的与所述第一介质通道数量相同的多个第二介质通道；其特征在于：所述旋转轴安装腔的内壁上设有向内侧凸出的陶瓷环托架安装凸起；

所述密封组件包括设置在所述旋转轴上靠近具有法兰盘一端的第一密封组件、设置在所述旋转轴上远离具有法兰盘一端的第三密封组件以及设置在所述旋转轴上位于所述第一密封组件和所述第三密封组件之间的至少一个第二密封组件，所述第一密封组件、第二密封组件以及第三密封组件具有相同的结构，包括第一陶瓷密封环、第二陶瓷密封环、陶瓷环托架以及弹性件，所述第一陶瓷密封环固定在所述旋转轴上，所述陶瓷环托架包括托架安装部和密封环固定部，所述托架安装部径向密封地安装在所述陶瓷环托架安装凸起的内侧壁上，所述陶瓷环托架安装凸起的侧壁和与其相对的所述密封环固定部的一端之间设有所述弹性件，所述密封环固定部的另一端固定有所述第二陶瓷密封环，所述弹性件轴向推动所述陶瓷环托架使得所述第二陶瓷密封环与所述第一陶瓷密封环接触形成第一密封接触面，相邻两个密封组件之间形成连通所述第一介质通道与其对应的第二介质通道的连接通道。

2.根据权利要求1所述的多路无泄漏高速油、气旋转接头，其特征在于：所述壳体由轴向设置的多节壳体单元构成，每节所述壳体单元的内壁上设有一个所述陶瓷环托架安装凸起。

3.根据权利要求1所述的多路无泄漏高速油、气旋转接头，其特征在于：所述旋转轴外壁上沿轴线方向设置有至少一个环形的陶瓷环支架，所述第二密封组件的第一陶瓷密封环固定在所述陶瓷环支架的侧面上，所述第一陶瓷密封环与对应侧的所述第二陶瓷密封环接触形成第一密封接触面，所述陶瓷环支架上径向设有第一通孔。

4.根据权利要求3所述的多路无泄漏高速油、气旋转接头，其特征在于：相对的两个托架安装部的端面、所述陶瓷环托架安装凸起的内壁以及所述旋转轴的外壁之间形成第一连接通道，与第一连接通道相连通的第一介质通道和第二介质通道构成液体介质通道；

相对的两个所述密封环固定部的端面、壳体的内壁、陶瓷环支架的外壁以及第一通孔形成第二连接通道，与所述第二连接通道相连通的第一介质通道和第二介质通道构成气体介质通道。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的多路无泄漏高速油、气旋转接头，其特征在于：所述第二陶瓷密封环上设有环形凸起，所述环形凸起的端面与对应侧的所述第一陶瓷密封环接触形成所述第一密封接触面。

6.根据权利要求5所述的多路无泄漏高速油、气旋转接头，其特征在于：所述陶瓷环托架安装凸起上周向设置有至少一个弹性圆柱销，所述陶瓷环托架上设有圆柱销槽。

7.根据权利要求1所述的多路无泄漏高速油、气旋转接头，其特征在于：所述壳体的本体上设有沿轴向延伸的多个泄油通路。

8.根据权利要求1所述的多路无泄漏高速油、气旋转接头，其特征在于：所述旋转轴两端通过轴承安装在所述旋转轴安装腔中，所述轴承靠近连接通道的一侧设有用于对所述轴承进行密封的轴承密封结构。

9.根据权利要求8所述的多路无泄漏高速油、气旋转接头，其特征在于：所述轴承外圈与所述旋转轴安装腔间隙配合，所述旋转轴安装腔中与所述轴承外圈对应的内壁上设有密封圈安装槽，所述密封圈安装槽中设有用于防止所述轴承外圈转动的防旋转密封圈。

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