高壓雙通道旋轉接頭的製作方法

2023-05-07 20:23:36 1

專利名稱：高壓雙通道旋轉接頭的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是高壓雙通道旋轉接頭，如應用於軋鋼卷取設備上的高壓雙通 道旋轉接頭，屬機械之多路管道旋轉接頭技術領域。
背景技術：
旋轉接頭包括有殼體、與殼體作相對轉動的旋轉法蘭和連接在旋轉法蘭上並插入 殼體內的通道管體。高壓雙通道旋轉接頭則是指其中有兩條在轉動中保持相互獨立的通 道、而且是通道中流通高壓介質的旋轉接頭。以往的高壓雙通道旋轉接頭，由旋轉法蘭所連 接的中心通道管插入殼體中構成，中心通道管與殼體以同軸旋轉連接。中心通道管有內外 兩層同軸相套的管子構成，並在法蘭部分有分別引導到兩個管口的通道，其中內通道管長 於外通道管，殼體內設置有同樣作內外層結構的內外通道，分別經旋轉密封結構與中心通 道管上的內外通道連接並引導到殼體上的兩個管口。所說殼體中與中心通道管相連接的端 部是一可作軸向移動的安裝有密封材料的對接密封嘴，對接密封嘴上用向密封環提供向前 推力的彈簧與殼體連接，使該旋轉密封結構始終有一個相合的壓力而保持密封。在高壓雙 通道旋轉接頭中，有一些是雙通道交替導通的，如應用於連接軋鋼卷取設備上的高壓雙通 道旋轉接頭，軋鋼設備的卷取裝置其內部各潤滑部位要求是交替強制供油的，即一個部位 供油潤滑時，另一個部位則必須停止供油。也就是內通道工作時外通道不工作，反之亦然。 但由於雙通道旋轉接頭殼體內的內通道對接密封嘴暴露於外通道之中，所以當外通道流通 高壓介質時會向對接密封嘴施加壓力而克服其後彈簧的彈力，從而使對接密封嘴向後移動 而脫離與中心通道管上管口密封件的緊密連接，在此發生漏液，不能滿足一個通道工作時 另一個時通道停止工作的特殊要求；尤其當兩個通道所流通的介質不一樣甚至混合後會產 生不良反應時，危害尤為嚴重。
發明內容針對上述不足，本實用新型就是要提出一種內外通道始終密封的高壓雙通道旋轉 接頭。本實用新型提供的高壓雙通道旋轉接頭，有旋轉法蘭、連接在旋轉法蘭上的中心 通道管和殼體構成，中心通道管插入殼體中且兩者以同軸旋轉連接；中心通道管由內外兩 層通道管同軸相套構成，形成內層通道管內孔的旋轉內通道和內外通道管之間環形的旋轉 外通道，在法蘭部分有兩個通道分別引導旋轉內外通道通過法蘭到法蘭上兩個管口 ；其中 內通道管長於外通道管，殼體內在內通道管長出外通道管部分外設置有環形的殼體外通 道，殼體外通道與旋轉外通道埠之間有外通道機械密封環；殼體內還設置有與內通道管 內孔對接的殼體內通道，殼體內通道與旋轉內通道埠之間有內通道機械密封環；殼體內 還有兩個通道分別引導殼體內外通道通過殼體到殼體上兩個管口 ；所說殼體內通道與旋轉 內通道相連接的埠部分是嵌在殼體內的對接密封嘴，對接密封嘴是一異徑圓柱體，其有 向後的端面與殼體內向前的端面配合，兩端面之間安裝有彈簧；所說殼體上與殼體內通道連接的通道垂直於對接密封嘴軸線，且在對接密封嘴外形成環形通道，對接密封嘴內的殼 體內通道在後部直角折轉經圓柱柱面與該環形通道相通；對接密封嘴柱面與殼體之間在該 環形通道兩側有密封圈；所說對接密封嘴後端面與殼體之間有間隙，該間隙與殼體外通道 之間有通道。本實用新型提供的高壓雙通道旋轉接頭，在對接密封嘴後端與外通道連通，使外 通道液壓可施加在對接密封嘴後端上，與現有技術比較，本實用新型在向對接密封嘴前端 施加壓力的同時向其後端施加壓力，這樣對接密封嘴就不會因外通道上的壓力而使其壓縮 與殼體之間的彈簧而導致機械密封失去密封壓力，能滿足一個通道供油潤滑時一個通道停 止供油的特殊要求，不會在正常情況下使內外通道串通。本實用新型提供的高壓雙通道旋轉接頭，所說對接密封嘴分為前後兩段，兩段的 分界線在對接密封嘴外的環形通道位置、對接密封嘴前部與殼體之間的密封圈和其中殼體 內通道在對接密封嘴柱面上的口之間；前段前端安裝機械密封靜環與安裝在內通道管後端 上的機械密封動環配合；在前段的臺階與殼體之間安裝的彈簧為碟形彈簧，碟形彈簧釋放 時前後兩段之間有微小間隙。將對接密封嘴分段以方便加工和裝配，另外使彈簧壓縮時需 要推動的部分與殼體之間只有一道密封圈減小阻力，而兩者之間的微小間隙(該間隙略大 於彈簧壓縮前後的高度差)則在工作中因振動使前段受到向後的壓力足以克服彈簧彈力時 有軸向移動餘地，碟形彈簧使機械密封靜環受到更加均勻的密封壓力。本實用新型提供的高壓雙通道旋轉接頭，所說殼體外通道設置在一對接密封嘴 內，對接密封嘴為異徑圓柱體形狀，有向後的端面與殼體內向前的端面配合，兩端面之間在 對接密封嘴同心圓上等分地安裝有多個小型圓柱彈簧；對接密封嘴前端安裝機械密封靜環 與旋轉外通道後端上的機械密封動環配合。採用多個均布的小型圓柱彈簧而非單個大的圓 柱彈簧，可確保作用於靜環四周的壓力均勻，避免靜環由於壓力不均而產生歪斜。使機械密 封環的密封性能更為可靠，還可避免彈簧與工作介質長期接觸產生腐蝕，從而延長了使用 壽命ο本實用新型提供的高壓雙通道旋轉接頭，所說的外通道機械密封環處於殼體內的 空腔中，該空腔與內通道之間安置有一個自空腔向內通道單向導通的單向閥。有這個閥的作 用，使外通道機械密封環失效時，高壓流體可與內通道相通而卸壓；若內通道機械密封環失 效，內通道高壓流體則與外通道相通而卸壓。從而確保不會產生外洩漏，保護產品不受損壞。

圖1為本實用新型一實施例的剖視圖，圖中1-旋轉法蘭，2-螺栓，3-中心通道管 外層，4-中心通道管內層，5-前殼體，6-外通道密封裝置，7-洩壓螺絲，8-單向閥，9-後殼 體，10-殼體內通道入口，11-內通道對接密封嘴後段，12-內通道對接密封嘴前段，13-蝶形 彈簧，14-內通道密封裝置，15-殼體外通道入口，16-小圓柱彈簧，17-外通道對接密封嘴， aa'-外通道，bb'-內通道，C-空腔，d-11後端所處間隙，e-連接c和ΙΛ'的壓力平衡 通道。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步的描述。[0011]一高壓雙通道旋轉接頭，其結構如附圖所示。有旋轉法蘭1，旋轉法蘭外端面上有 內外通道的出口分別經通道引導到內端面軸心及偏心處的孔上。有中心通道管安裝在法蘭 上，中心通道管分內外兩層，其中中空的內層4經密封圈插在法蘭軸心孔內，再用一固定在 法蘭上的扣環經柱形滾珠和內層外壁上的凹槽將內層壓緊在法蘭上；中空的外層3套在內 旋轉軸外並用螺栓2同軸地安裝在法蘭上，外層一法蘭之間有陰陽柱面上的密封圈密封。 法蘭偏心上的通道孔位於內外層之間的空隙中。內層長度大於外層，內層後端為內通道在 殼體內的連接埠，外層後端收縮後使其內壁與內層外壁之間形成外通道在殼體內的連接 埠。有前殼體5，前殼體有圓柱形空腔，中心通道管外層外壁經密封圈和軸承安裝在前殼 體中。另有後殼體9以前端面經螺絲安裝在前殼體後端上。後殼體也有圓柱形空腔c，空 腔內安裝內通道對接密封嘴而成為內通道對接空間，另外還是殼體中外通道的一部分。同 軸的異徑圓環構成的外通道對接密封嘴17，或者稱之為外通道密封裝置6的靜環安裝座的 小直徑後端經密封圈插入在該空腔前端，該外通道對接密封嘴的大直徑前端的向後的端面 與後殼體前端面經小圓柱彈簧16連接。所說小圓柱彈簧有6個，小圓柱彈簧安裝在所說對 接密封嘴的大直徑前端的後側定位孔內。外通道密封裝置的動環安裝在中心通道管外層後 端，外通道密封裝置的動環和靜環形成外通道在殼體中的對接密封裝置。所說外通道在殼 體中的對接密封處於前殼體中空腔的後端，在前殼體後端上有一孔連接該空腔，該孔上安 裝洩壓螺絲以備該對接密封洩漏嚴重時洩壓用。所說後殼體中空腔直徑是後端小於前端 的，有內通道對接密封嘴分前後段安裝其中。同軸的異徑圓環構成的內通道對接密封嘴前 段12，或者稱之為內通道密封裝置14的靜環安裝座小直徑後端經密封圈插入後殼體中空 腔後端，其大直徑前端的向後的端面經碟形彈簧13與後殼體中空腔前後端之間的向前的 端面連接。中心通道管內層後端上安裝的內通道密封裝置的動環與安裝在內通道對接密封 嘴前段前端的靜環構成內通道在殼體內的對接密封裝置。後殼體柱面上有外通道入口 15， 該外通道入口與內通道密封裝置所處後殼體中空腔之間有通道連接，以此形成外通道入口 經後殼體中通道、後殼體中空腔、外通道對接密封嘴內孔、中心通道管內外層之間空隙、法 蘭中通道到法蘭上外通道出口形成的外通道aa'。再有內通道對接密封嘴後段11是一個 圓柱體，圓柱體一底面圓心和圓柱體柱面上分別有孔，兩孔在圓柱體軸線上相連接。該圓柱 體以其底面上的孔與內通道對接密封嘴前段中孔連接並經密封圈安裝在後殼體中空腔後 端上。後殼體在該圓柱體與內通道對接密封嘴前段的連接位置外開有環形通道，該環形通 道向後殼體柱面開有通道，其在後殼體柱面的通道口為內通道入口 10，以此形成內通道入 口經後殼體內通道、內通道對接密封嘴後段中孔、內通道對接密封嘴前段中孔、中心通道管 內層中孔、法蘭內通道到法蘭上內通道出口的內通道ΙΛ'。而所說內通道對接密封嘴前後 段與後殼體之間的兩個密封圈分別在所說環形通道的前方，此外內通道對接密封嘴前後段 是以與圓柱體同軸的凸凹的錐形連接的。在前述圓柱體後端與後殼體之間有間隙d，後殼體 內還開了一條連接該間隙與外通道在後殼體內的通道之間的壓力平衡通道e。而後殼體上 連接內通道入口的通道與外通道密封裝置所處的空腔之間也有一洩壓通道，該洩壓通道在 空腔一端安裝有單向閥8，該單向閥只允許空腔向內通道入口方向開通，用於外通道在密封 裝置處洩漏時外通道壓力向內通道釋放。本例是用於軋鋼機中卷取機的，其法蘭與卷取機的主軸固定連接並作同步旋轉， 法蘭上的兩個通道分別與卷取機的內外通道相連，可實現向卷取機實施交替強制供油。工
5作時，外通道壓力對內通道對接密封嘴前後同時施壓，使內通道密封裝置的靜環能保持平 衡，可避免蝶形彈簧被前方高壓壓扁而導緻密封失效。中心通道管採用優質結構鋼40Cr制 造，內外通道密封裝置的動靜環均採用優質工程碳化鎢，密封面精密拋光。
權利要求1.一種高壓雙通道旋轉接頭，有旋轉法蘭、連接在旋轉法蘭上的中心通道管和殼體構 成，中心通道管插入殼體中且兩者以同軸旋轉連接；中心通道管由內外兩層通道管同軸相 套構成，形成內層通道管內孔的旋轉內通道和內外通道管之間環形的旋轉外通道，在法蘭 部分有兩個通道分別引導旋轉內外通道通過法蘭到法蘭上兩個管口；其中內通道管長於外 通道管，殼體內在內通道管長出外通道管部分外設置有環形的殼體外通道，殼體外通道與 旋轉外通道埠之間有外通道機械密封環；殼體內還設置有與內通道管內孔對接的殼體內 通道，殼體內通道與旋轉內通道埠之間有內通道機械密封環；殼體內還有兩個通道分別 引導殼體內外通道通過殼體到殼體上兩個管口 ；所說殼體內通道與旋轉內通道相連接的端 口部分是嵌在殼體內的對接密封嘴，對接密封嘴是一異徑圓柱體，其有向後的端面與殼體 內向前的端面配合，兩端面之間安裝有彈簧；所說殼體上與殼體內通道連接的通道垂直於 對接密封嘴軸線，且在對接密封嘴外形成環形通道，對接密封嘴內的殼體內通道在後部直 角折轉經圓柱柱面與該環形通道相通；對接密封嘴柱面與殼體之間在該環形通道兩側有密 封圈；其特徵是所說對接密封嘴後端面與殼體之間有間隙，該間隙與殼體外通道之間有通 道。
2.如權利要求1所述的高壓雙通道旋轉接頭，其特徵是所說對接密封嘴分為前後兩 段，兩段的分界線在對接密封嘴外的環形通道位置、對接密封嘴前部與殼體之間的密封圈 和其中殼體內通道在對接密封嘴柱面上的口之間；前段前端安裝機械密封靜環與安裝在內 通道管後端上的機械密封動環配合；在前段的臺階與殼體之間安裝的彈簧為碟形彈簧，碟 形彈簧釋放時前後兩段之間有微小間隙。
3.如權利要求1所述的高壓雙通道旋轉接頭，其特徵是所說殼體外通道設置在一對接 密封嘴內，對接密封嘴為異徑圓柱體形狀，有向後的端面與殼體內向前的端面配合，兩端面 之間在對接密封嘴同心圓上等分地安裝有多個小型圓柱彈簧；對接密封嘴前端安裝機械密 封靜環與旋轉外通道後端上的機械密封動環配合。
4.如權利要求1所述的高壓雙通道旋轉接頭，其特徵是所說的外通道機械密封環處於 殼體內的空腔中，該空腔與內通道之間安置有一個自空腔向內通道單向導通的單向閥。
專利摘要本實用新型提供的高壓雙通道旋轉接頭，有旋轉法蘭[1]、連接在旋轉法蘭上的中心通道管和殼體構成，中心通道管由內外兩層通道管同軸相套形成旋轉內通道和旋轉外通道，殼體中有殼體內通道和殼體外通道，所說殼體內通道與旋轉內通道相連接的埠部分是嵌在殼體內的對接密封咀，所說對接密封咀後端面與殼體之間有間隙[d]，該間隙與殼體外通道之間有通道[e]。與現有技術比較，本實用新型在向對接密封咀前端施加壓力的同時向其後端施加壓力，這樣對接密封咀就不會因外通道上的壓力而使其壓縮與殼體之間的彈簧而導致機械密封失去密封壓力，能滿足一個通道供油潤滑時一個通道停止供油的特殊要求，不會在正常情況下使內外通道串通。
文檔編號F16L27/087GK201866444SQ201020622888
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月25日 優先權日2010年11月25日
發明者楊建定 申請人:浙江柏潤液壓有限公司