迴轉接頭的製作方法

2023-10-11 13:31:49 2

專利名稱：迴轉接頭的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種迴轉接頭，用於連接互相相對轉動的在軸中設置的壓力油導管和壓力油連接，通過它能引導流動的壓力油，所述迴轉接頭包括軸；至少一個壓力油導管，其具有在軸內部軸向延伸的通道的形式；從軸的上表面到壓力油導管的徑向鑽孔，每一壓力油管道有一個徑向鑽孔，其中不同的壓力油導管的鑽孔互相相對地沿軸向偏移；連接部分，其在鑽孔的區域包圍軸，其中連接部分在每個鑽孔的區域構成有環形槽，其完全覆蓋鑽孔，從而與軸一起產生環形通道；壓力油連接，每一壓力油管道有一個壓力油連接，其壓密地與相應的環形通道連接並且向它供應液壓油；以及密封環，其使環形通道互相密封。
背景技術：
已知用於連接在互相相對繞著旋轉軸旋轉的機器零件中壓力油導管的迴轉接頭，其中不同機器零件的壓力油導管通過分支鑽孔和環形槽互相連接。從DE 41 22 926 A1中已知一種迴轉接頭，在第一轉動軸裡面的多個軸向通道形式的壓力油導管通過固定的外殼與第二轉動軸的壓力油導管連接。第一軸的壓力油導管通過徑向鑽孔與在軸的上表面的環形通道連接，其構成為環形槽。這個不僅安裝在軸中而且安裝在外殼中。其他壓力油導管從環形通道開始安裝在外殼中。現在壓力油能夠藉助於徑向鑽孔通過第一轉動軸的軸向壓力油導管注入到環形通道中並且從那裡到達固定的機器零件的壓力油導管。在這種結構中通過高的勞動成本在軸中和在外殼零件中衝壓的環形槽產生不利的效果。
從DE 42 03 964 C1中已知另一種迴轉接頭。因此定子的壓力油導管通過環形通道和分支鑽孔與轉子的壓力油導管連接。為了避免在軸向互相偏置的環形通道之間的洩漏，在它們之間安裝密封環，從而在定子和轉子之間建立密閉的連接。由於密封環的使用，使設有收縮的軸的裝配顯著變難。此外在凹陷和軸之間的過渡連接上必須設置半徑或者傾斜的過渡，以便可以裝配。這又要求高成本的後加工。

發明內容
因此本發明的任務在於，避免這些上述的缺點並且因此提供一種用於壓力油的迴轉接頭，其能夠低成本並且以輕型結構方式製造並且能簡單地裝配。
根據本發明如此完成上述任務，即在連接部分和軸之間安裝中央軸套，其壓密且抗扭地與連接部分連接並且具有第一圓柱形環段，它的圓周表面設有環形圍繞的、沿圓周方向等距離隔開的開口，其中開口完全被連接部分的環形槽覆蓋，其中第一圓柱形環段通過不具有開口的第二圓柱形環段在軸向上互相分開；徑向鑽孔作為長孔構成，並且它的長度如下選擇，使得在軸相對於中間軸套的每個位置中至少一個開口完全對準徑向的鑽孔；以及密封環安裝在軸的凹陷中並且與中間軸套的第二圓柱形環段共同作用。
壓力油通過在接頭件的環形通道中的壓力油導管引導。從那裡它通過第一圓柱形環段的開口和構成為長孔的鑽孔到達軸的壓力油導管中。在這種結構中壓力油流當然也可以反向。
由於在軸和接頭件之間插入中央軸套，明顯降低了對接頭件的容許負荷的要求。由於相對於接頭件轉動的軸的負載被中央軸套負擔，接頭件還必須滿足提供環形通道的任務，通過環形通道壓力油從接頭件中被引導到軸的壓力油導管。因此更具體的說，可以低成本地並且以輕型結構的方式構造接頭件。
為了避免或者最小化在軸和接頭件之間的在軸向方向上的壓力油的洩漏，在兩個零件之間設置鋼密封環。這些鋼密封環定位在軸的環形圍繞的凹陷中。在裝配時，將軸推到連接部分中，其中鋼密封環沿徑向方向被壓緊。鋼密封環與咬合它的接頭件的環形槽配合。為了可以裝配，接頭件的環形槽的側壁必須設有半徑、雙曲線、圓錐形的或者類似形式的過渡連接。這必須進行昂貴的和成本增高的連接部分的後加工。在根據本發明的迴轉接頭的結構中，鋼密封環安裝在軸中的環形圍繞的凹陷中。中央軸套這樣定位，使得第一圓柱形環段徑向向內限制環形槽。通過位於凹陷中的密封環與中央軸套的圓周內表面的共同作用產生在軸和接頭件之間的密封。在軸裝入到中央軸套中時密封環被一同壓入。在其上設置密封環的軸沿軸向終端繼續軸向偏移時，密封環不在環形槽上，而是在具有環形圍繞的開口的第一圓柱形環段上經過，從而防止鋼密封環的彈出。因此能夠取消環形槽的側表面的昂貴的後加工。
通過在第一圓柱形環段中的環形圍繞等距離隔開的開口，在軸中構成為長孔的徑向鑽孔和它所屬的環形通道之間建立恆定的接觸並且因此在工作期間保證連續的壓力油流。
在本發明的有利的結構中，連接部分由一個或多個軸套組成，其通過變形處理由板件製成。由於板件的使用，連接部分能以輕型結構的方式製造，其中所述板件通過變形處理被製成希望的軸套形的形式。另一個優點是低成本和易於處理的製造方法。
在本發明的另一個有利的結構中，中央軸套由板件通過變形處理製造並且開口在成形之後衝壓產生。由於使用由板件變形製造的中央軸套，所以能將該裝置的重量減小到最輕。此外由於使用易於處理的製造過程能明顯地減小製造成本。另一個優點在於，不需連續不斷地轉換生產過程就能製造具有不同多個壓力油導管的迴轉接頭。
在一個同樣由本發明的保護範圍包括的實施形式中，連接部分由根據壓力油連接的角形套管組成，其中角形套管的壁在縱向截面上構成為U形並且因此構成環形槽。通過模塊原理可以低成本並且不需昂貴的變換生產過程的方式來製造以壓力油導管或者壓力油連接的數量為區別的不同的迴轉接頭。
同樣可以想像，連接部分由外軸套和多個角形軸套組成，其中角形軸套安裝在中央軸套的第一圓柱形環段之間，角形軸套被外軸套搭接，並且在外軸套和中央軸套之間、在外軸套和角形軸套之間以及在角形軸套和中央軸套之間壓密地構成連接。在本發明的這種結構中，連接壓力油連接與壓力油導管的環形通道在徑向方向上通過中央軸套或者外軸套限定。在軸向方向上的限制通過角形軸套實現。例如在軸的軸向壓力油導管中引導的壓力油能夠通過構成為長孔的徑向鑽孔和中央軸套的第一圓柱形活塞環段的與徑向鑽孔連通的開口注入到在中央軸套、外軸套和角形軸套之間的環形通道中，並且從那裡到達壓力油連接中。在本發明的這個結構中，同樣可以通過在外軸套的實施形式中的略微改變製造具有不同多個壓力油導管的迴轉接頭，其中不同零件的數目最小。
此外規定，角形軸套藉助於壓配合安裝在中央軸套上。因此在這兩個零件之間建立壓密的連接。
在本發明的另一個具體結構中，角形軸套的壁在縱向剖面上構成為U形的，其中U形半徑的腿從中央軸套向外軸套定向。在這種情況下可以想像，兩個腿的連接件或者位於中央軸套上或者在外軸套上。因此這種布置與單腿的角形軸套相比穩定性增加。
在另一個實施形式中，角形軸套每個設有一個密封環，從而在角形軸套和中央軸套或者外軸套之間建立壓密的連接。在這種情況下通過角形軸套的U形壁限定的環形槽能夠用作為鋼密封環的容納空間。
在本發明的另一個實施形式中能夠以壓連接的形式或者環形圍繞的焊接縫的方式建立在中央軸套和外軸套、中央軸套和角形軸套以及外軸套和角形軸套之間的連接。
另外在中央軸套的圓周表面以有利的方式設置沿圓周方向延伸的長孔，它們每個被一個另外的環形通道搭接。通過這種布置，在軸向方向上沿著軸被引導的洩漏的壓力油通過長孔漏出或者通過環形通道和壓力油導管流出。


從下面的說明和附圖中更容易理解本發明的其他特徵，在附圖中簡單地示出本發明的實施例。其中圖1示出根據本發明的迴轉接頭的縱向剖視的部分視圖；圖2示出穿過根據本發明的迴轉接頭的輪轂部分的縱向剖視圖；圖3示出穿過根據本發明的迴轉接頭的圖1中線III-III的橫向剖視圖；圖4示出在第一圓柱形環段區域中俯視的部分視圖；圖5示出穿過根據本發明的迴轉接頭的輪轂部分的另一實施形式的縱向剖視圖。
具體實施例方式
在圖1中示出根據本發明的迴轉接頭1的縱向剖視的部分視圖。迴轉接頭由輪轂部分2，軸3和軸承4組成。輪轂部分2和軸3通過軸承4繞共同的旋轉軸可互相相對轉動地安裝。在這種情況下下面方式對本發明的思想是不重要的，即輪轂部分2是固定的並且軸3進行旋轉運動，或者軸3是固定的並且輪轂部分2進行旋轉運動，或者兩個零件都進行旋轉運動，其中兩個零件的轉速能夠是不同的。
輪轂部分2由中央軸套9和連接部分5裝配成，其中連接部分由壓力油連接6和第一角形軸套7組成。第一角形軸套7力接合地安裝在中央軸套9上，其中第一角形軸套7的U形橫截面的壁與中央軸套9的外圓周表面13一起構成環繞中央軸套9的環形通道8。為了在壓力油連接6和環形通道8之間建立壓密的連接，壓力油連接通過它的端部藉助於壓配合和焊接縫14與第一角形軸套7的外圓周連接。
在圖1中僅僅示出一個壓力油連接，其與壓力油導管流體連接。很明顯的是，通過零件的多次複製，任意多個壓力油連接能夠連接到壓力油導管上。
中央軸套9由空心圓柱形部分10和杯形隆起11裝配而成。杯形隆起11用於容納軸承，從而中央軸套9能夠轉動地與軸3連接。圓柱形部分10設有開口12，其被第一角形軸套7完全覆蓋。因此可以保證，開口12與環形通道8流體連接。在壓力油連接6和第一角形軸套7之間的連接和在中央軸套9和第一角形軸套7之間的連接都是壓密的。這可以通過焊接縫14、15或者通過密封環16的幫助實現。
軸3設有壓力油導管17，其通過徑向鑽孔22和中央軸套9的開口12與環形通道8流體連接。
在本發明的一種有利的結構中，中央軸套9和/或第一角形軸套7由板件組成，板件通過變形處理製造成期望的形狀。
圖2示出穿過根據本發明的迴轉接頭的輪轂部分2的優選實施形式的縱向剖視圖。在這種情況下涉及一個實施形式，其中能夠傳輸兩個互相分開的壓力油流。示出壓密地安裝在中央軸套9上的第一角形軸套7，其中角形軸套的內面與中央軸套9的外表面構成環形通道8，環形通道與壓力油連接6流體連接，其中壓力油連接的每個端部與角形軸套的外圓周連接。中央軸套9的空心圓柱形部分10由第一圓柱形環段18組成，它的圓周表面設有環形環繞的、沿圓周方向等距離隔開的開口12。中央軸套9的空心圓柱形部分10對於每一壓力油連接6或者第一角形軸套7設有第一圓柱形環段18，其中每個第一圓柱形環段18被第一角形軸套7搭接，使得它的開口12完全位於環形通道8的裡面。
第一圓柱形環段在軸向上通過沒有開口的第二圓柱形環段19限制。
此外，中央軸套9的空心圓柱形部分10由第三圓柱形環段20組成，在該第三圓柱形環段的圓周表面中設有沿圓周方向延伸的長孔21。第三圓柱形環段20由第二角形軸套7a搭接，其中長孔21的軸向間隙如此選擇，使得其能夠被角形軸套7完全覆蓋。第二角形軸套7a與第三圓柱形環段20的外表面一起構成另一個環形通道8。
儘管示出具有兩個壓力油連接和兩個壓力油導管的根據本發明的迴轉接頭的實施形式，但是顯而易見本發明不限制於該具體的實施形式。如對本領域的技術人員很明顯的，當然可以依據中央軸套9的長度和軸3的實施形式將任意多個壓力油連接6與壓力油導管17連接。此外，中央軸套9當然可以設有多個第三圓柱形環段20。
圖3示出沿線III-III穿過根據圖1的根據本發明的迴轉接頭的橫向剖視圖。可以清楚地看出壓力油連接6和第一角形軸套7，它們與中央軸套9的第一圓柱形環段18構成環形通道8。清楚地看出中央軸套9的第一圓柱形環段18的環形設置的、沿圓周方向等距離隔開的開口12。
在示出的實施形式中，軸3包括空心軸23，其在內表面設有軸向延伸的間隙形式的壓力油導管17。在空心軸23的裡面設置實心軸24，其中在實心軸24的外表面和空心軸23的內表面之間存在壓密的連接。實心軸24的外表面還構成壓力油導管17的徑向向內壁的限制。此外通過在空心軸23和實心軸24之間壓密的接觸，避免在不同壓力油導管之間的壓力油互換。
通過中央軸套9的開口12和在空心軸23中的徑向鑽孔22建立在壓力油導管17和屬於它的環形通道8之間的連接，其中徑向鑽孔22構成為長孔。每個壓力油導管17設有構成為長孔的徑向鑽孔22。在這種情況下，不同的徑向鑽孔22互相軸向地偏移，其中每個鑽孔22與第一圓柱形環段18的開口12連通。為了使在兩個相鄰的第一圓柱形環段之間的洩漏最小化，在第二圓柱形環段19的區域中在中央軸套9和空心軸23之間設置密封環25(圖1)。
為了保證在軸3相對於中央軸套9的每個位置上都產生壓力油流，徑向鑽孔22這樣設計，使得至少一個開口12完全位於構成為長孔的徑向鑽孔22的上方。這在圖3和圖4中示出。
儘管在圖3中示出由空心軸23和實心軸24組成的軸3，顯而易見的是根據本發明的迴轉接頭的使用範圍不限於這樣的結構。當然可以想到，在實心軸的外圓周中引入能構成壓力油導管17的軸向延伸的間隙。此外可以想到同心設置的空心軸，在它們之間設置多個壓力油導管。與之一致的還有構成為環形通道的壓力油導管。此外還應該指出具有軸向鑽孔和類似物的實心軸。
根據圖1和3，下面說明迴轉接頭的工作方式。在這種情況下，允許從壓力油連接6向壓力油導管17的壓力油流。當然通過這種設置，壓力油能夠以相反的方向被引導。壓力油能夠沿箭頭26所表示的路徑流動。通過壓力油連接6到達環形通道8中。從環形通道8中出來被注入到中央軸套9的開口12。應該再一次指出，構成為長孔的徑向鑽孔總是與開口12中至少一個連通。通過相應的開口12a現在壓力油通過徑向鑽孔22到達壓力油導管17中。這當然對每個系統都是有效的且與其他存在的系統無關，所述系統由壓力油連接6，環形通道8，開口12，徑向鑽孔22和壓力油導管17組成。因此可以向不同的壓力油導管17施加不同的壓力。
可能漏出的在軸3和中央軸套9之間沿軸向流動的洩漏壓力油將通過在環形通道8中的長孔21引導，並且從那裡或者通過軸3中的壓力油導管17或者通過在角形軸套7a上的未示出壓力油連接流出。
圖5示出穿過根據本發明的迴轉接頭的輪轂部分2的另一個實施形式的縱向剖視圖。輪轂部分由中央軸套9和用於容納軸承的杯形隆起11組成，所述中央軸套具有第一圓柱形環段18，在它的圓周表面上設有環形環繞的、沿圓周方向等距離隔開的開口12，在軸向上總是在第一圓柱形環段18之間的第二圓柱形環段19，圓周表面設有沿圓周方向延伸的長孔21的第三圓柱形環段20。根據圖5的實施方式相對於圖1的區別在於連接部分5的結構。在現在的情況下，其由多個第三角形軸套27和外軸套28組成。
在一個優選的實施形式中，第三角形軸套27和/或外軸套28由板件通過變形處理製造。
第三角形軸套27力接合地固定在第二圓柱形環段19的外表面上並且被外軸套28搭接，其中設有與第三角形軸套27力接合的連接。在示出的實施形式中，第三角形軸套27的壁在縱向剖面上構成為U形的，其中U形壁的腿29徑向向外、從中央軸套9指向外軸套28。每個連接部分30連接第三角形軸套的兩個腿29。可以想像到兩個實施形式。一個是徑向向外打開的U形(在圖5中示出)，另一個是徑向向內打開的U形(未示出)。連接部分30在第一種情況下在中央軸套9上，在第二情況下在外軸套28上。通過在兩個軸套的接觸點的環形環繞的焊接縫31，能夠建立在中央軸套9和外軸套28之間的壓密連接。為了避免壓力油的軸向洩漏，除力接合的壓配合之外，在第三角形軸套27的連接部分30和外軸套28和/或中央軸套9之間設有環形環繞焊接縫32。另外為避免洩漏，在另一個連接位置還固定有密封環33，其設置在第三角形軸套27的腿29之間。
這種實施形式的工作方式與上述的相同，除了在這種情況下通過中央軸套9，外軸套28和第三角形軸套27的腿29構成環形通道8。
附圖標記1迴轉接頭2輪轂部分3軸4軸承5連接部分6壓力油連接7第一角形軸套7a第二角形軸套8環形通道9中央軸套10空心圓柱形部分11杯形隆起12開口13外圓周表面14焊接縫15焊接縫16密封環17壓力油導管18第一圓柱形環段19第二圓柱形環段20第三圓柱形環段21長孔22徑向鑽孔23空心軸24實心軸25密封環26壓力油路徑27第三角形軸套
28外軸套29腿30連接部分31焊接縫32焊接縫33密封環
權利要求
1.迴轉接頭(1)，用於連接互相相對轉動的壓力油連接(6)和在軸(3)中設置的壓力油導管(17)，通過它能引導流動的壓力油，所述迴轉接頭包括軸(3)，至少一個壓力油導管(17)，其形式為在軸(3)內部軸向延伸的通道，每一壓力油導管(17)的徑向鑽孔(22)，從軸(3)的上表面到壓力油導管(17)，其中不同的壓力油導管(17)的鑽孔(22)彼此沿軸向偏移，連接部分(5)，其在鑽孔(22)的區域包圍軸(3)，其中連接部分(5)在每個鑽孔(22)的區域中構成有環形槽(8)，該環形槽完全覆蓋鑽孔(22)，從而與軸(3)一起產生環形通道(8)，每一壓力油導管(17)的壓力油連接(6)，其壓密地與相應的環形通道(8)連接並且向它供應液壓油，以及密封環(25)，其使環形通道(8)互相密封，其特徵在於在連接部分(5)和軸(3)之間安裝中央軸套(9)，其壓密且抗扭地與連接部分(5)連接並且具有第一圓柱形環段(18)，該第一圓柱形環段的圓周表面設有環形圍繞的、沿圓周方向等距離隔開的開口(12)，其中開口(12)完全被連接部分的環形槽覆蓋，其中第一圓柱形環段(18)被不具有開口的第二圓柱形環段(19)在軸向上互相分開，徑向鑽孔(22)作為長孔構成，並且這樣選擇它的長度，使得在軸(3)相對於中間軸套(9)的每個位置中至少一個開口(12)完全對準徑向鑽孔(22)，以及密封環(25)安裝在軸(3)的凹陷中並且與中間軸套(9)的第二圓柱形環段(19)共同作用。
2.如權利要求1所述的迴轉接頭(1)，其中連接部分(5)由一個或多個軸套組成，其通過變形處理從板件製造。
3.如權利要求1所述的迴轉接頭(1)，其中中間軸套(9)通過變形處理從板件製造，並且開口(12)在成型之後被衝壓。
4.如權利要求1所述的迴轉接頭(1)，其中連接部分(5)由每一壓力油連接(6)的第一角形軸套(7)組成，其中第一角形軸套(7)的壁構成為U形的橫截面並且因此構成環形槽。
5.如權利要求1所述的迴轉接頭(1)，其中連接部分(5)由外軸套(28)和多個第三角形軸套(27)組成，其中第三角形軸套(27)安裝在中央軸套(9)上的第一圓柱形環段(18)之間，第三角形軸套(27)被外軸套(28)搭接，並且在外軸套(28)和中央軸套(9)之間、在外軸套(28)和第三角形軸套(27)之間以及在第三角形軸套(27)和中央軸套(9)之間壓密地構成連接。
6.如權利要求5所述的迴轉接頭(1)，其中第三角形軸套(27)藉助於壓配合安裝在中央軸套(9)上。
7.如權利要求5所述的迴轉接頭(1)，其中第三角形軸套(27)的壁在縱剖面構成為U形。
8.如權利要求6所述的迴轉接頭(1)，其中第三角形軸套(27)各自設有密封環(33)，從而可以在第三角形軸套(27)和中央軸套(9)或外軸套(28)之間建立密閉的連接。
9.如權利要求5所述的迴轉接頭(1)，其中外軸套(28)在它的軸向端部通過環形圍繞的焊接縫(31)與中央軸套壓密地連接。
10.如權利要求5所述的迴轉接頭(1)，其中第三角形軸套(27)通過各個環形圍繞的焊接縫與外軸套(28)連接。
11.如權利要求5所述的迴轉接頭(1)，其中第三角形軸套(27)通過各個環形圍繞的焊接縫(32)與中央軸套(9)連接。
12.如權利要求1所述的迴轉接頭(1)，其中在中央軸套(9)的圓周表面中還設有沿圓周方向延伸的長孔(21)，其被每個另外的環形通道(8)搭接。
全文摘要
一種迴轉接頭，用於在繞著共同的軸線互相相對旋轉的兩個機器零件(輪轂部分(2)，軸(3))中的壓力油。在這種情況下在軸(3)中的壓力油導管(17)通過分支鑽孔和其中設置環形通道(8)的連接部分(5)與壓力油連接(6)連接。另外設置與連接部分(5)抗扭連接的中央軸套(9)。連接部分(5)和中央軸套(9)以低成本並且輕型結構地由板件材料製成，它的形狀通過變形處理得到。
文檔編號F16L39/00GK1813151SQ200480018369
公開日2006年8月2日 申請日期2004年5月14日 優先權日2003年6月28日
發明者翁貝託·羅卡, 諾貝特·梅滕 申請人:依納-謝夫勒兩合公司