一种反球面密封旋转接头论文和设计-陈伟滨

全文摘要

本实用新型公开了一种反球面密封旋转接头，包括壳体、外管和内管，外管的一端伸入圆柱环中，另一端上套设反球环和O型圈，壳体的端面处连接有反球型端盖，反球型端盖将O型圈和反球环压向外管的支管，反球型端盖的右侧端面设有导向槽，导向环套设入外管后嵌设在导向槽内并用导向环挡片压紧，导向环挡片用螺钉连接在反球型端盖上，圆柱环和导向环构成了外管的双支撑无油轴承结构。本实用新型的密封可靠稳定，将球面密封的旋转接头转换为球面旋转接头，旋转扭矩小，适用于高速旋转。

主设计要求

1.一种反球面密封旋转接头，包括壳体、内管、外管、圆柱环、反球型端盖和导向环，其特征在于：所述壳体具有一端开口的容腔，所述壳体的侧壁上设有与所述容腔连通的用于通入介质的进口，所述容腔的另一端设有弹簧，所述弹簧的第一端抵靠在设置有所述弹簧的所述容腔的一端端面，所述弹簧的第二端抵靠在所述圆柱环的第一端面上，所述圆柱环设在所述容腔内；所述外管的第一端伸入所述容腔内并穿过所述圆柱环，所述外管的侧管壁上设有支管，所述外管和所述支管共同构成相互连通的十字形通管，使得介质从所述进口进入后通入所述支管并由所述支管进入外管内，所述支管的管壁抵靠在所述圆柱环的第二端面上，所述容腔内还设有反球环和O型圈，所述反球环和所述O型圈依次从所述外管的第二端套入并抵靠在所述支管的侧管壁上；所述反球型端盖具有供所述外管穿过的圆孔，所述反球型端盖从所述外管的第二端套入并抵靠在所述壳体对应所述容腔开口的一端端面上，所述反球型端盖通过六角螺栓与所述壳体连接，以所述反球型端盖朝向所述容腔的开口一侧为左，以所述反球型端盖远离所述容腔的开口的一侧为右，所述反球型端盖的左侧面具有供所述反球环嵌设的反球槽，所述反球槽的底部设有供所述O型圈嵌设的O型槽，所述反球型端盖的右侧面上还设有导向槽，所述导向环从所述外管的第二端套入后嵌设在所述导向槽内，所述导向环右侧压有导向环挡片，所述导向环挡片通过螺钉固定在所述反球型端盖的右侧面；所述壳体对应所述容腔设置有所述弹簧的一端端面上设置有作为介质出口的水平向右延伸的安装凸孔，所述内管的第一端穿过所述外管后安装在所述安装凸孔内，所述内管与所述安装凸孔之间密封设置，所述内管和所述外管之间设有介质通道，所述外管的第二端和所述内管的第二端均连接用户设备。

设计方案

2.如权利要求1所述的一种反球面密封旋转接头，其特征在于：还包括碳化硅密封圈，所述碳化硅密封圈设在所述支管的侧管壁与所述反球环之间，所述碳化硅密封圈从所述外管的第二端套入并抵靠在所述支管的侧管壁上。

3.如权利要求1所述的一种反球面密封旋转接头，其特征在于：所述圆柱环的外周圆上沿所述圆柱环的轴向设有第一键槽，所述壳体对应所述第一键槽的内侧壁上设置有第二键槽，所述第一键槽和所述第二键槽共同构成第一止转滑动槽，所述第一止转滑动槽内设有第一止转滑动销，使得所述第一止转滑动销在所述第一止转滑动槽内沿所述圆柱环的轴向移动，并阻止所述圆柱环和所述壳体之间发生相对转动。

4.如权利要求1所述的一种反球面密封旋转接头，其特征在于：所述反球环的外周圆套设有环形止转圈，所述环形止转圈上设有销孔，所述反球型端盖的左侧面向左凸设有环形凸柱，所述反球环处于所述环形凸柱内，所述环形凸柱的内侧壁上对应所述销孔的位置设置有第二止转滑动槽，所述销孔内设有露出所述销孔的第二止转滑动销，所述第二止转滑动销的露出部分处在所述第二止转滑动槽内，使得所述第二止转滑动销在所述第二止转滑动槽内沿所述外管的轴向移动，并阻止所述反球环和所述反球型端盖之间发生相对转动。

5.如权利要求1所述的一种反球面密封旋转接头，其特征在于：所述壳体对应所述容腔设置有所述弹簧的一端端面内开设有弹簧槽，所述圆柱环的第一端面上也开设有所述弹簧槽，所述弹簧的两端分别嵌设在对应的所述弹簧槽内。

6.如权利要求1所述的一种反球面密封旋转接头，其特征在于：所述容腔的顶部端面与所述反球型端盖的内侧端面的接触面之间设有端面密封圈。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及旋转接头，尤其涉及一种反球面密封旋转接头。

背景技术

旋转接头是将流体介质从静止的管道输入到旋转或往复运动的设备中，再从旋转接头中排出的连接密封装置，简称“旋转接头式”。传输介质入口可依工作情况自由选择从侧边或后端进入。旋转接头的密封圈为特殊材料所制成的，抗磨损、寿命长、耐腐蚀、不泄露。

现有的旋转接头虽然在一定程度上缓和了密封结构不可靠，容易产生跑冒滴漏现象的问题。但是仍然存在部分内部零件磨损严重，密封可靠性不足，耐高温性能差等问题。

鉴于此，本发明人对所述问题进行深入研究，遂有本案产生。

实用新型内容

鉴于现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种密封可靠，耐磨性好的反球面密封旋转接头。

为了实现所述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种反球面密封旋转接头，包括壳体、内管、外管、圆柱环、反球型端盖和导向环，所述壳体具有一端开口的容腔，所述壳体的侧壁上设有与所述容腔连通的用于通入介质的进口，所述容腔的另一端设有弹簧，所述弹簧的第一端抵靠在设置有所述弹簧的所述容腔的一端端面，所述弹簧的第二端抵靠在所述圆柱环的第一端面上，所述圆柱环设在所述容腔内；所述外管的第一端伸入所述容腔内并穿过所述圆柱环，所述外管的侧管壁上设有支管，所述外管和所述支管共同构成相互连通的十字形通管，使得介质从所述进口进入后通入所述支管并由所述支管进入外管内，所述支管的管壁抵靠在所述圆柱环的第二端面上，所述容腔内还设有反球环和O型圈，所述反球环和所述O型圈依次从所述外管的第二端套入并抵靠在所述支管的侧管壁上；所述反球型端盖具有供所述外管穿过的圆孔，所述反球型端盖从所述外管的第二端套入并抵靠在所述壳体对应所述容腔开口的一端端面上，所述反球型端盖与所述壳体连接，以所述反球型端盖朝向所述容腔的开口一侧为左，以所述反球型端盖远离所述容腔的开口的一侧为右，所述反球型端盖的左侧面具有供所述反球环嵌设的反球槽，所述反球槽的底部设有供所述O型圈嵌设的O型槽，所述反球型端盖的右侧面上还设有导向槽，所述导向环从所述外管的第二端套入后嵌设在所述导向槽内，所述导向环右侧压有导向环挡片，所述导向环挡片通过螺钉固定在所述反球型端盖的右侧面；所述壳体对应所述容腔设置有所述弹簧的一端端面上设置有作为介质出口的水平向右延伸的安装凸孔，所述内管的第一端穿过所述外管后安装在所述安装凸孔内，所述内管与所述安装凸孔之间密封设置，所述内管和所述外管之间设有介质通道，所述外管的第二端和所述内管的第二端均连接用户设备。

本实用新型还包括碳化硅密封圈，所述碳化硅密封圈设在所述支管的侧管壁与所述反球环之间，所述碳化硅密封圈从所述外管的第二端套入并抵靠在所述支管的侧管壁上。

所述圆柱环的外周圆上沿所述圆柱环的轴向设有第一键槽，所述壳体的内侧壁在对应所述第一键槽位置上设有第二键槽，所述第一键槽和所述第二键槽共同构成第一止转滑动槽，所述第一止转滑动槽内设有第一止转滑动销，使得所述第一止转滑动销在所述第一止转滑动槽内沿所述圆柱环的轴向移动，并阻止所述圆柱环和所述壳体之间发生相对转动。

所述反球环的外周圆套设有环形止转圈，所述环形止转圈上设有销孔，所述反球型端盖的左侧面向左凸设有环形凸柱，所述反球环处于所述环形凸柱内，所述环形凸柱的内侧壁上对应所述销孔的位置设置有第二止转滑动槽，所述销孔内设有露出所述销孔的第二止转滑动销，所述第二止转滑动销的露出部分处在所述第二止转滑动槽内，使得所述第二止转滑动销在所述第二止转滑动槽内沿所述外管的轴向移动，并阻止所述反球环和所述反球型端盖之间发生相对转动。

所述壳体对应所述容腔设置有所述弹簧的一端端面内开设有弹簧槽，所述圆柱环的第一端面上也开设有所述弹簧槽，所述弹簧的两端分别嵌设在对应的所述弹簧槽内。

所述容腔的顶部端面与所述反球型端盖的内侧端面的接触面之间设有端面密封圈。

采用本实用新型的技术方案后，由于弹簧的重新设计(圆柱环或反球环磨损时，容腔底部的弹簧可推动圆柱环，使得圆柱环或者反球环得到补偿，进而设计时摩擦密封面之间的密封比压可适当降低)，使得摩擦密封面之间密封比压降低，从而减少了摩擦密封面之间的旋转扭矩，减少磨损；反球环和O型圈均嵌设在反球型端盖上，构成了由两道密封结构组成的反球面密封结构，增强了密封的可靠性，提高了密封的可靠性和稳定性；圆柱环和导向环构成了外管的双支撑无油轴承结构，使得外管能够平稳运转，当圆柱环或反球环磨损时，借助弹簧和介质压力圆柱环将沿外管轴线方向朝远离容腔底部的方向缓慢移动以补偿圆柱环或反球环的正常磨损。

进一步的，碳化硅密封圈耐磨性好、碳化硅密封圈端面及反球环的底平面之间的旋转密封为平面密封，密封可靠性高，密封面耐磨损，使得旋转接头适合于做高速旋转，摩擦阻力小。

进一步的，第一止转滑动槽和第一止转滑动销的设置避免了壳体和圆柱环之间发生相对转动，减少了圆柱环外周沿的磨损，保证了圆柱环对外管的支撑稳定。

进一步的，反球型端盖、第二止转滑动销、反球环和O型圈形成了静密封装置，提高了密封的可靠性和稳定性，避免了外管旋转过程中产生的泄露。

进一步的，弹簧槽的设置，使得碳化硅密封圈、反球环或圆柱环磨损需要弹簧施加压力进行补偿时，弹簧伸缩稳定，进而提高补偿时的稳定性。

进一步的，端面密封圈的设置避免了气态介质从容腔顶部端面泄露。

附图说明

图1为本实用新型的反球面旋转接头的示意图；

图2为本实用新型的反球型端盖的内侧面示意图；

图3为本实用新型的工作示意图。

图中：

壳体-010 容腔-011

安装凸孔-012 进口-013

介质出口-014 介质通道-015

第二键槽-016 第一止转滑动销-017

弹簧-020 弹簧槽-021

圆柱环-030 第一键槽-031

碳化硅密封圈-040 反球环-050

环形止转圈-051 第二止转滑动销-052

端面密封圈-060 反球型端盖-070

反球槽-071 O型槽-072

环形凸柱-073 第二止转滑动槽-074

六角螺栓-080 导向环挡片-090

导向环-100 螺钉-110

O型圈-120 外管-130

支管-131 内管140

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明，需要说明的是图1中内管的第二端未画出。

如图1至图3所示，一种反球面密封旋转接头，包括壳体010、内管140、外管130、圆柱环030、反球型端盖070和导向环100。

壳体010具有一端开口的容腔011，壳体010的侧壁上设有用于通入介质的进口013，容腔011的另一端设有弹簧020，圆柱环030设在容腔011内，壳体010对应容腔011设置有弹簧020的一端端面内开设有弹簧槽021，圆柱环030的第一端面上也开设有弹簧槽021，弹簧020的两端分别嵌设在对应的弹簧槽021内。

圆柱环030的外周圆上沿圆柱环030的轴向设有第一键槽031，壳体的内侧壁在对应对应第一键槽031的位置上设有第二键槽016，第一键槽031和第二键槽016共同构成第一止转滑动槽，第一止转滑动槽内设有第一止转滑动销017，使得第一止转滑动销017在第一止转滑动槽内沿圆柱环030的轴向移动，并阻止圆柱环030和壳体010之间发生相对转动。

外管130的第一端伸入容腔011内并穿过圆柱环030，外管130的侧管壁上设有支管131，外管130和支管131共同构成相互连通的十字形通管，使得介质从进口013进入后通入支管131并由支管131进入外管130内，支管131的管壁抵靠在圆柱环030的第二端面上，容腔011内还设有碳化硅密封圈040、反球环050和O型圈120；碳化硅密封圈040、反球环050和O型圈120依次从外管130的第二端套入，安装时碳化硅密封圈040抵靠在支管131的侧管壁上，反球环050的左侧端面抵靠在碳化硅密封圈040上，O型圈120抵靠在反球环050的右侧端面；本实用新型中反球环050的左侧端面为平直的平面。

反球型端盖070具有供外管130穿过的圆孔，壳体010对应容腔011开口的一端端面上设有端面密封圈060，反球型端盖070从外管130的第二端套入并抵靠在端面密封圈060上，反球型端盖070通过六角螺栓080与壳体010连接，以反球型端盖070朝向容腔011的开口的一侧为左，以反球型端盖070远离容腔011的开口的一侧为右，反球型端盖070的左侧面具有供反球环050嵌设的反球槽071，反球槽071的底部设有供O型圈120嵌设的O型槽072，反球型端盖070的右侧面上还设有导向槽，导向环100从外管130的第二端套入后嵌设在导向槽内，导向环100外压有导向环挡片100，导向环挡片100通过螺钉110固定在反球型端盖070的右侧面。

反球环050的外周圆套设有环形止转圈051，环形止转圈051上设有销孔，反球型端盖070的左侧面向左凸设有环形凸柱073，反球环050处于环形凸柱073内，反球环050嵌设在环形凸柱073与反球槽071共同所形成的凹槽内，环形凸柱073的内侧壁上对应销孔设置有第二止转滑动槽074，销孔内设有露出销孔的第二止转滑动销052，第二止转滑动销052的露出部分处在第二止转滑动槽074内，使得第二止转滑动销052在第二止转滑动槽074内沿外管130的轴向移动，并阻止反球环050和反球型端盖070之间发生相对转动。

壳体010对应容腔011设置有弹簧020的一端设置有作为介质出口014的水平向左延伸的安装凸孔012，内管140的第一端穿过外管130后安装在安装凸孔012内，内管140与安装凸孔012之间密封设置，内管140和外管130之间设有介质通道015，介质通道015处于外管130内，外管130的第二端和内管140的第二端均连接用户旋转设备，外管130的第二端可直接连接到用户旋转设备的辊筒上随其同步运转，内管140的第二端伸入用户旋转设备的底部；本实施例中用户旋转设备为与旋转接头连接的公知常用的设备。

以通入的介质为气态为例，本新型的工作原理是：在工作时，弹簧020处于压缩状态，介质通过壳体010上的进口013进入支管131，然后通过支管131进入外管130和内管140之间的介质通道015，再由介质通道015进入用户旋转设备中，介质在用户旋转设备中释放热量后转换为液态，降温液化后的介质在气压的作用下从内管140的第二端流入，从内管140的第一端流出。

本实用新型具有以下的优点：

碳化硅密封圈040耐磨性好、碳化硅密封圈040端面及反球环050的底平面之间的旋转密封为平面密封，密封可靠性高，密封面耐磨损，适合于做高速旋转，摩擦阻力小。

第一止转滑动槽和第一止转滑动销017的设置避免了壳体010和圆柱环030之间发生相对转动，减少了圆柱环030外周沿的磨损，保证了圆柱环030对外管130的支撑稳定。

反球型端盖070、第二止转滑动销052、反球环050和O型圈120形成了静密封装置，提高了密封的可靠性和稳定性，避免了外管130旋转过程中产生的泄露。

圆柱环030和导向环100构成了外管130的双支撑无油轴承结构，使得外管130能够平稳运转，当圆柱环030、碳化硅或反球环050磨损时，借助弹簧020和介质压力圆柱环030将沿外管130轴线方向朝远离容腔011设置弹簧020一端的方向缓慢移动以补偿圆柱环030、碳化硅或反球环050的正常磨损。

弹簧槽021的设置，使得碳化硅密封圈040、反球环050或圆柱环030磨损需要弹簧020施加压力进行补偿时，弹簧020伸缩稳定，进而提高补偿时的稳定性。

所述实施例和图式并非限定本实用新型专利的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型专利的专利范畴。

设计图

一种反球面密封旋转接头论文和设计

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