一种大电流旋转式导电装置论文和设计-覃玲华

全文摘要

本实用新型属于一种旋转式导电装置，具体是涉及到一种大电流旋转式导电装置，包括固定端、旋转端、轴承、导电介质、密封套、密封件和冷却结构，所述旋转端通过轴承固定在固定端上，所述旋转端和固定端的相对两端面内设置有导电介质，所述密封套设置在旋转端和固定端之间，用来密封导电介质，所述固定端上设置有用于安装密封件的安装槽，所述密封件设置在安装槽内并与旋转端表面贴合，所述密封套与密封件之间设置有环形腔室，本实用新型采用密封套和密封件的双重密封结构，避免了导电介质受高温蒸发而泄露的现象，适用于大电流的旋转式导电工作，密封和降温效果好。

主设计要求

1.一种大电流旋转式导电装置，其特征是，包括固定端(2)、旋转端(9)、轴承(7)、导电介质(3)、密封套(4)、密封件(5)和冷却结构(6)，所述旋转端(9)通过轴承(7)固定在固定端(2)上，所述旋转端(9)和固定端(2)的相对两端面内设置有导电介质(3)，所述密封套(4)设置在旋转端(9)和固定端(2)之间，用来密封导电介质(3)，所述固定端(2)上设置有用于安装密封件(5)的安装槽(19)，所述密封件(5)设置在安装槽(19)内并与旋转端(9)表面贴合，所述密封套(4)与密封件(5)之间设置有环形腔室(20)。

设计方案

2.如权利要求1所述的大电流旋转式导电装置，其特征是，所述环形腔室(20)内从密封套(4)到密封件(5)方向，固定端(2)和旋转端(9)之间的间隙宽度逐渐减少。

3.如权利要求1或2所述的大电流旋转式导电装置，其特征是，所述固定端(2)和旋转端(9)的相对两端面与密封套(4)内圆构成一容置腔(18)，所述导电介质(3)设置在容置腔(18)内。

4.如权利要求1或2所述的大电流旋转式导电装置，其特征是，所述密封套(4)设置有密封槽(21)，所述固定端(2)或旋转端(9)设置有与密封槽(21)对应的密封突起(23)。

5.如权利要求3所述的大电流旋转式导电装置，其特征是，所述密封套(4)背离密封槽(21)一侧设置有锁紧槽(22)，所述锁紧槽(22)上固定设置有弹性挡圈(11)。

6.如权利要求1或2所述的大电流旋转式导电装置，其特征是，所述密封件(5)包括密封环(12)和弹性体(13)，所述弹性体(13)设置在安装槽(19)的底部，密封环(12)上设置有用于卡合弹性体(13)的沟槽(24)，密封环(12)与旋转端(9)接触面设置有多条平行的环形密封槽(25)，环形密封槽(25)内设置有润滑脂。

7.如权利要求1、2或5所述的大电流旋转式导电装置，其特征是，所述固定端(2)和旋转端(9)为间隙配合。

8.如权利要求1、2或5所述的大电流旋转式导电装置，其特征是，所述冷却结构(6)包括设置在固定端(2)上的水道(15)和设置在水道(15)内的隔板(14)，所述水道(15)位于隔板(14)两侧分别设有进水口(16)和出水口(17)。

9.如权利要求1、2或5所述的大电流旋转式导电装置，其特征是，还包括轴承安装罩(26)，所述轴承安装罩(26)设置在固定端(2)或旋转端(9)上，所述轴承(7)外圈与轴承安装罩(26)过盈配合，所述轴承(7)内圈与旋转端(9)或固定端(2)过盈配合。

10.如权利要求1、2或5所述的大电流旋转式导电装置，其特征是，所述固定端(2)外端设置有固定端螺纹(1)，所述旋转端(9)外端设置有旋转端螺纹(10)。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于一种旋转式导电装置，具体是涉及到一种大电流旋转式导电装置。

背景技术

目前应用于旋转导电的技术主要有两种，一种是刷式，即采用铜刷在固定导体上旋转接触导电；一种水银式，通过在固定端和旋转端之间填充水银导体，再采用不同的密封结构实现导电。

在现有的两种旋转导电技术中，刷式因为是接触式导电，存在摩擦，在大电流和长时间运行后因为发热和触点氧化原因产生打火等故障，且摩擦会产生粉尘。水银式旋转导电系统一是密封结构与传动阻力间存在不可兼得的矛盾，密封结构在长时间运行时会产生泄漏，泄漏后会产生严重环保风险。二是受给电面积的影响，一般均采用铜材质，在某些特殊应用场合，无法使用；三是大电流长时间运行后，受温度的影响，密封腔内会产生压力，水银会形成气体，密封结构不满足要求的情况下会产后泄漏，导致电流承载能力逐步下降，使用寿命短。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种密封效果和冷却效果好的大电流旋转式导电装置。

本实用新型的内容包括固定端、旋转端、轴承、导电介质、密封套、密封件和冷却结构，所述旋转端通过轴承固定在固定端上，所述旋转端和固定端的相对两端面内设置有导电介质，所述密封套设置在旋转端和固定端之间，用来密封导电介质，所述固定端上设置有用于安装密封件的安装槽，所述密封件设置在安装槽内并与旋转端表面贴合，所述密封套与密封件之间设置有环形腔室。

更进一步地，所述环形腔室内从密封套到密封件方向，固定端和旋转端之间的间隙宽度逐渐减少。

更进一步地，所述固定端和旋转端的相对两端面与密封套内圆构成一容置腔，所述导电介质设置在容置腔内。

更进一步地，所述密封套设置有密封槽，所述固定端或旋转端设置有与密封槽对应的密封突起。

更进一步地，所述密封套背离密封槽一侧设置有锁紧槽，所述锁紧槽上固定设置有弹性挡圈。

更进一步地，所述密封件包括密封环和弹性体，所述弹性体设置在安装槽的底部，密封环上设置有用于卡合弹性体的沟槽，密封环与旋转端接触面设置有多条平行的环形密封槽，环形密封槽内设置有润滑脂。

更进一步地，所述固定端和旋转端为间隙配合。

更进一步地，所述冷却结构包括设置在固定端上的水道和设置在水道内的隔板，所述水道位于隔板两侧分别设有进水口和出水口。

本实用新型还包括轴承安装罩，所述轴承安装罩设置在固定端或旋转端上，所述轴承外圈与轴承安装罩过盈配合，所述轴承内圈与旋转端或固定端过盈配合。

更进一步地，所述固定端外端设置有固定端螺纹，所述旋转端外端设置有旋转端螺纹。

本实用新型的有益效果是；通过设置密封套和密封件，提高导电介质在固定端和旋转端内的密封性能，环形腔室和密封件组合防止受高温而溢出密封套内的气态导电介质泄露，提高密封性和安全性能，适用于长时间的大电流导电，通过设置冷却结构，可在旋转式导电装置大电流长时间运行时进行快速有效的降温，防止导电介质气化及泄漏；提高运行效率，增加使用寿命。

采用固定端和旋转端的相对两端面与密封套内圆构成容置腔，限制导电介质的流动空间，密封效果好，结构紧凑；通过设置密封槽和密封突起，使固定端或旋转端与密封套的配合紧密，防止受高温变成气态的导电介质从连接处溢出，增加密封效果，同时便于安装时进行定位；通过设置锁紧槽和弹性挡圈，使密封套保持一定预紧力，提高密封效果；密封件设置在固定端上且与旋转端连接处设置多条平行的环形密封槽，实现高压密封，环形密封槽内设置有润滑脂，极大减小了固定端和旋转端的传动阻力；密封环通过弹性体始终保持预紧力，进一步提高密封效果；冷却结构将水道设置在固定端发热量大的部位，冷却效果好。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图。

图2为本实用新型实施例二的结构示意图。

图3为图1中密封套处的局部放大图。

图4为本实用新型实施例一中冷却结构的结构示意图。

图5为本实用新型实施例二中冷却结构的结构示意图。

在图中，1固定端螺纹、2固定端、3导电介质、4密封套、5密封件、6冷却结构、7轴承、8挡圈、9旋转端、10旋转端螺纹、11弹性挡圈、12密封环、13弹性体、14隔板、15水道、16进水口、17出水口、18容置腔、19安装槽、20环形腔室、21密封槽、22锁紧槽、23密封突起、24沟槽、25环形密封槽、26轴承安装罩、27挡圈安装槽、28台阶、29倒角。

具体实施方式

如图1-5所示，本实用新型包括固定端2、旋转端9、轴承7、导电介质3、密封套4、密封件5和冷却结构6，所述旋转端9通过轴承7固定在固定端2上，所述固定端2及旋转端9可采用铜、铝等金属材料，实现固定端2与旋转端9的导通连接，所述旋转端9和固定端2的相对两端面内设置有导电介质3，实现旋转端9与固定端2的旋转导通，导电介质3优选为水银，所述密封套4套接在所述旋转端9和固定端2上，用来密封导电介质3，密封套4优选采用四氟复合材质，密封套4将导电介质3密封在容置腔18内，防止导电介质流失泄露，所述固定端2上设置有用于安装密封件5的安装槽19，所述密封件5设置在安装槽19内并与旋转端9表面贴合，密封件5与旋转端9贴合，防止导电介质3受高温产生蒸发或膨胀或密封件4失效后泄漏，所述旋转端9或固定端2与密封套4连接处设置有台阶28，台阶28使环形腔室20从密封套4到密封件5方向，固定端和旋转端之间的间隙宽度逐渐减少，台阶28用于安装密封套4，所述台阶28与密封件5之间设置有环形腔室20，当长时间大电流通过时，导电介质3会发生蒸发和膨胀，有可能会由于高压从密封套4中溢出，此时，蒸发后的导电介质通过密封件5限制在环形腔室20内，防止其泄露。

所述旋转端9或固定端2的台阶28至密封件5处设置有倒角29，在安装密封件5时，密封环12和弹性体13安装至安装槽19内，旋转端9或固定端2上穿过密封件5，倒角29的设置简化旋转端9或固定端2插入密封件5的安装难度，防止旋转端9或固定端2安装时损坏密封件5。

所述固定端2和旋转端9的相对两端面与密封套4内圆构成一容置腔18，容置腔18用于储存导电介质3，限制导电介质3的流动空间，由于采用密封套4的内圆作为容置腔18的侧壁，而密封套4又与台阶28紧密贴合，使导电介质3在容置腔18内密封效果好，且整体结构紧凑。

所述密封套4与台阶28配合处设置有密封槽21，所述固定端2或旋转端9的台阶28处设置有与密封槽21对应的密封突起23，密封突起23与固定端2或者旋转端9优选为一体成型设置，密封槽21与密封突起23配合使用，增强密封效果，密封槽21优选为圆弧型环状沟槽，密封突起23对应为圆弧形环状突起，两者配合紧密，贴合效果好，便于安装时定位，同时，在导电介质有可能蒸发或泄漏时，蒸发的气态导电介质在流经密封突起23时因密封突起23与密封槽21的紧密配合流出难度增加，此结构能有效增加密封效果。

所述密封套4背离密封槽21一侧设置有锁紧槽22，所述锁紧槽22上固定设置有弹性挡圈11，弹性挡圈11通过锁紧槽22夹持住密封套4，使密封套4保持一定预紧力，弹性挡圈11采用不锈钢材质，采用不锈钢材质可防止其使用过程中锈蚀后对导电性能的影响。

所述密封件5包括密封环12和弹性体13，所述弹性体13设置在安装槽19的底部，弹性体13采用氟橡胶材质，在装配时保持一定的预压缩，形成预紧力，使密封环12始终紧密贴在旋转端9上实现高压密封，密封效果好，为了便于安装弹性体13，密封环12上设置有用于卡合弹性体13的沟槽24，为了提高密封效果和旋转效果，密封环12与旋转端9接触面设置有多条平行的环形密封槽25，环形密封槽25内设置有润滑脂。

为了减小传动阻力和装配，所述固定端2和旋转端9为间隙配合。

所述冷却结构6包括设置在固定端2上的水道15和设置在水道15内的隔板14，所述水道15位于隔板14两侧分别设有进水口16和出水口17，水道15设置在固定端2靠近密封结构处(密封套4、环形腔室20和密封件5处)和或容置腔18外侧，进水口16和出水口17连接冷却水循环设备，冷却水从进水口16流入水道15，在隔板14的作用下，只能经过水道15从出水口17流出，冷却水在流经水道15时，带走密封结构和或容置腔18外侧的热量，冷却效果好，适用于旋转式导电装置的大电流导电工作。

本实用新型还包括轴承安装罩26，所述轴承安装罩26设置在固定端2或旋转端9上，轴承安装罩26用于安装轴承，且具有良好的防尘效果，所述轴承7外圈与轴承安装罩26过盈配合，所述轴承7内圈与旋转端9或固定端2过盈配合。为了限制轴承7的轴向移动，所述轴承7背离密封件5一侧设置有挡圈8，所述轴承安装罩26上设置有与挡圈8对应的挡圈安装槽27。

所述固定端2外端设置有固定端螺纹1，所述旋转端9外端设置有旋转端螺纹10。固定端螺纹1可以是外螺纹或内螺纹，固定端螺纹与电源导线连接，旋转端螺纹10也可以是外螺纹或内螺纹，旋转端螺纹与设备上需要通电的部分进行连接，一般为旋转的辊，通过设置固定端螺纹1和旋转端螺纹10，简化固定端、旋转端与电源部分和需要通电设备的连接难度。

为了提高固定端与旋转端的导电效率，所述固定端及旋转端在相对两端面及与外部连接的部件均采用镀银或镀金处理。

本实用新型实施例一：如图1所示，采用固定端2包覆旋转端9的方案，轴承安装罩26设置在固定端2一侧，轴承7内圈与旋转端9随旋转设备旋转，所述旋转端9通过轴承7固定在固定端2上，所述旋转端9和固定端2的相对两端面内设置有导电介质3，实现旋转端9与固定端2的旋转导通，如图3所示，所述密封套4内圈固定在旋转端9的台阶28上，用来密封导电介质3，密封套4将导电介质3密封在容置腔18内，防止导电介质流失渗透，所述固定端2上设置有用于安装密封件5的安装槽19，所述密封件5设置在安装槽19内并与旋转端9轴面贴合，所述旋转端9与密封套4连接处设置有台阶28，台阶28用于安装密封套4，所述密封套4与台阶28配合处设置有密封槽21，旋转端9的台阶28处设置有与密封槽21对应的密封突起23，所述台阶28与密封件5之间设置有环形腔室20，所述旋转端9的台阶28至密封件5处设置有倒角29。如图1和图4所示，冷却结构6设置在固定端靠近轴承安装罩26一侧，水道15设置在固定端2靠近密封结构处和或容置腔18外侧。

本实用新型实施例二：如图2所示，采用旋转端9包覆固定端2的方案，轴承安装罩26设置在旋转端9的一侧，轴承7的外圆与旋转端9随旋转设备旋转，所述旋转端9通过轴承7固定在固定端2上，所述旋转端9和固定端2的相对两端面内设置有导电介质3，实现旋转端9与固定端2的旋转导通，所述密封套4内圈固定在固定端2的台阶28上，用来密封导电介质3，密封套4将导电介质3密封在容置腔18内，防止导电介质流失渗透，所述固定端2上设置有用于安装密封件5的安装槽19，安装槽19朝向固定端轴线方向设置，所述密封件5设置在安装槽19内并与旋转端9的内圆贴合，所述固定端2与密封套4连接处设置有台阶28，台阶28用于安装密封套4，所述密封套4与台阶28配合处设置有密封槽21，固定端2的台阶28处设置有与密封槽21对应的密封突起23，所述台阶28与密封件5之间设置有环形腔室20，所述旋转端9的台阶28至密封件5处设置有倒角29。如图2和图5所示，冷却结构66设置在固定端2靠近轴承安装罩26右侧，实施例二时，固定端2和冷却结构6均采用导热性较高的铜或铝材料，整体旋转式导电装置的热量均通过固定端2传导至冷却结构6上，由冷却水带走。

设计图

一种大电流旋转式导电装置论文和设计

一种大电流旋转式导电装置论文和设计-覃玲华

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢