CN2575404Y - 一种球体转动接头 - Google Patents

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刘旭
吴斌
陈若莱
孙明庆
程链
王涌涛
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CISDI Engineering Co Ltd
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CHONGQING IRON STEEL DESIGN
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Abstract

本实用新型为一种球体转动接头，用于步进梁式加热炉(或电炉)汽化冷却系统的步进装置的专用球体转动接头，以及其它场合需回转运动部件的球体转动接头。它由带螺纹键槽的外壳，主、副密封圈，锁紧键，松紧孔，球体，法兰及取出环和由封闭外壳的压环、压紧螺母组成。压紧螺母通过松紧孔、压环以及带螺纹键槽的外壳联接在一起，在带螺纹键槽的外壳和压紧螺母之间留有一定的间隙，用于调节压紧螺母均匀地对主密封圈施加外力的大小，以便调整使密封圈与球体面紧密接触，防止介质泄漏。在压紧螺母设置了锁紧键，防止压紧螺母松脱。它具有良好的耐磨性、优良的自润滑性和导热性，较低的摩擦系数、较高的抗压强度和抗老化能力，使用寿命长。

Description

一种球体转动接头
技术领域
本实用新型是一种球体转动接头，属于流体介质固定管道与旋转、往复运动或摆(转)动某角度的设备或管道相连接，以及吸收热力管道的热位移的技术领域，它既保证连续不断向运转的设备、管道传递流体，又防止流体介质泄漏。尤其涉及一种用于步进梁式加热炉(或电炉)汽化冷却装置中步进机构所使用专用的步进装置的球体转动接头。
背景技术
现有的球体转动接头是由不锈钢球体、聚四氟乙烯渗铜的主副密封圈、法兰、不锈钢弹簧、金属外壳和外壳盖组成，如专利“球体转动接头”(专利号94200243.1)所述。由于外壳和外壳盖之间采用压紧法兰和外壳法兰用螺栓进行连接，靠螺栓的紧固力和弹簧力使密封圈受力而进行密封防止介质泄漏，在使用一段时间后出现泄漏问题就必须通过压兰四周上的螺栓紧固，而球体转动接头旁通常设有安全附件，给在安全附件旁螺栓的在线紧固调整带来了困难，往往造成四周上螺栓对密封圈的压紧力不均匀，也使密封圈的磨损呈现不均匀，对密封圈的寿命影响较大。加上不锈钢球体的材质较软，耐磨性较差等缺点，给球体转动接头的寿命带来了影响。由于在外壳内设置了内弹簧，副密封圈和主密封圈的受力不一致，副密封圈承受弹性力和球体转动时产生的摩擦力，而主密封圈承受直接压紧力和摩擦力，在转动过程中弹性力和直接压紧力是很难协调一致的，主、副摩擦圈的磨损程度也不一致，因此容易造成介质泄漏现象。
发明内容
本实用新型的目的是提出一种采用均衡受力密封的球体转动接头。该种球体转动头使用后如出现泄漏等问题时可在线非常容易调正，只需在一个位置就能对密封圈施加均匀的压紧力，使密封圈紧靠球体防止泄漏，并带锁键松动装置。同时，在不锈钢球体表面渗一定量的铝增强球体表面的硬度，提高抗磨能力。另外，在密封圈采用聚四氟乙烯渗铜和渗石墨的组合密封材料，减小摩擦力，可保证球体密封圈的使用寿命。以上这些措施，可使球体转动接头的寿命大大提高。
本实用新型是这样实现的：本球体转动接头用一个压环和压紧螺母将外壳封闭，外壳上的外螺纹与压紧螺母进行连接，利用压紧螺母上的松紧孔和专用松紧工具，在球体转动接头的任意位置均可以容易的调节，外壳与压紧螺母之间留有一定的间隙。当密封圈使用一段时间后出现磨损而导致泄漏时，拧紧压紧螺母消除密封圈与球体之间的间隙使密封圈紧贴在球体表面而更好的密封，拧紧完毕后放入锁紧键使压紧螺母固定。球体表面进行硬化处理(如渗铝等)提高球体表面的耐磨性。此外，密封圈的材料为聚四氟乙烯渗铜和渗石墨的组合密封材料，利用了该两种(聚四氟乙烯渗铜和渗石墨)密封材料的优点(聚四氟乙烯渗铜的耐磨性和聚四氟乙烯渗石墨的自润滑性及良好的导热性)，进行有机的组合使其性能更佳，不但密封性良好，同时摩擦力更小，球体的磨损减小。该球体转动接头除在同轴旋转外，在偏转一定角度后也可进行旋转运动。
附图说明
图1是本实用新型的球体转动接头结构示意图。
图2是本实用新型的球体转动接头A-A剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
本实用新型的球体转动接头由带螺纹键槽的外壳1，副密封圈2，主密封圈3，压紧螺母4，锁紧键10，松紧孔6，压环7，球体8，法兰9及取出环11组成。压紧螺母4通过松紧孔6、压环7以及带螺纹键槽的外壳1联接在一起，在带螺纹键槽的外壳1和压紧螺母4之间留有一定的间隙，用于调节压紧螺母4对主密封圈3施加外力的大小，以便调整使密封圈与球体面8紧密接触，在压紧螺母4沿圆周上均匀分布有用来安放调整扳手的松紧孔6的数量通常设6～30个，松紧孔6的大小根据压紧螺母4的大小而决定，在带螺纹的外壳1上开设有1～10个锁紧键槽5，而在压紧螺母4上也对应的开设有锁紧键槽5并在人口处为V型坡口，锁紧键槽5的数量与松紧孔6数量相同，在锁紧键10上装设有便于装取的取出环11。主密封圈3和副密封圈2的材质以聚四氟乙烯渗铜为主，在其中镶入了聚四氟乙烯渗石墨12以提高球体面8与密封圈之间的自润滑性能和导热性能。
本实用新型的球体转动接头的副密封圈2与外壳1紧靠，其密封面与球体面8紧靠，主密封圈3紧靠压环7，压环7与压紧螺母4压面紧靠，在压紧螺母4旋转压紧的过程中均匀地对主密封圈3产生压紧力，通过球体8将压紧力的传递到副密封圈2上，使球体面8也与副密封圈2紧密接触，通过压紧螺母4沿圆周上均匀分布的松紧孔6和专用扳手旋转压紧螺母4，其压紧力保证主、副密封圈紧靠球体面8，在承受管道内流体介质的一定压力、一定温度而不泄漏，同时保证球体转动自如，完成规定的转动周期而不泄漏的目的。在压紧螺母4压紧完毕后，为了防止球体转动接头在做周期运动时使压紧螺母4松脱，设置了1～10个锁紧键10，为了锁紧键10的取出方便，设置了取出环11。球体转动接头的两端法兰9与输送流体介质的管道法兰相连接。使用一定时间后，密封圈受到磨损引起泄漏时，可利用压紧螺母4上的松紧孔6，在操作人员最顺手的位置，在线使用专用扳手对压紧螺母4进行拧紧，由于密封圈是沿圆周同时受力，因此对密封圈的压紧力是非常均匀的，有利于密封图与球体面4进一步的靠紧，阻止了磨损造成的泄漏等问题。为了利于运动机构进行旋转、偏转运动，该接头可以在±15°范围偏转的同时做旋转运动。
为了延长球体转动接头的使用寿命，首先将不锈钢球体8表面进行了渗铝处理，以提高球体表面的硬度，减少磨损，另外，主、副密封圈采用聚四氟乙烯渗铜为主，在其中镶入了聚四氟乙烯渗石墨的组合式密封圈的结构形式，使它具有良好的耐磨性、优良的自润滑性和导热性，较低的摩擦系数、较高的抗压强度和抗老化能力，使该种密封圈的寿命延长，确保了球体转动接头的密封效果。
本实用新型由于采用了压紧螺母和组合式密封圈的结构形式，使密封圈与球体表面的紧靠运动或转动过程的受力非常均匀，使球体转动接头的使用寿命得到了加强，压紧螺母、松紧孔及专用扳手的有机组合，使密封圈的在线压紧只需在一个位置就能实现，给操作维护带来了极大的方便。
本实用新型球体转动接头不仅可用于步进梁式加热炉(或电炉汽化冷却系统)汽化冷却系统的步进装置中，也可以广泛用于热力管道上吸收热位移。

Claims (3)

1.一种球体转动接头，由带螺纹键槽的外壳(1)、副密封圈(2)、主密封圈(3)、球体(8)、法兰(9)、锁紧键(10)、球体(8)、法兰(9)组成，其特征在于带螺纹键槽外壳(1)用压环(7)和压紧螺母(4)封闭，压紧螺母(4)与带螺纹键槽的外壳(1)通过外壳(1)上的松紧孔(6)和专用扳手操作进行压紧，外壳(1)与压紧螺母(4)之间的间隙由压环的厚度而定，压紧螺母(4)由锁紧键(10)进行锁紧。
2.如权利要求1所述的一种球体转动接头，其特征在于所说的压紧螺母(4)沿圆周上均匀分布有用于松紧的松紧孔(6)，和与之对应的入口为V型的键槽(5)，数量相同，通常为6～30个。
3.如权利要求1所述的一种球体转动接头，其特征在于所说的外壳(1)上设有相应的螺纹，并开有1～10个键槽(5)。
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