CN102313097A - 反球面型多弹簧旋转接头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种反球面型多弹簧旋转接头，在中空的壳体的两端分别固定连接有尾盖及端盖，壳体及端盖的中空孔中可旋转地连接有外管，外管与壳体之间设置有密封装置及密封补偿装置；密封装置包括球面密封的反球面环及球形端盖，反球面环的密封面为凸球面，球形端盖的密封面为凹球面，反球面环套装在外管外并且抵靠在外管上的凸环的一侧，球形端盖套装在外管外并且固定在壳体及端盖之间；密封补偿装置包括弹簧座及多个弹簧，弹簧座滑动配合在外管上，多个弹簧安装在弹簧座与凸环的另一侧之间。本发明采用反球面型密封结构，增加了承受密封压力的能力，能提高转速，延长使用寿命，减少故障率。

Description

反球面型多弹簧旋转接头

技术领域

 本发明属于机械密封技术领域，涉及用于流体介质从静止管道输入到旋转设备中的动密封装置，具体地说是一种反球面型多弹簧旋转接头。

背景技术

旋转接头是流体介质（液体、油、气体等）从静止管道输入到旋转设备中的动密封装置，是解决跑、冒、滴、漏，节约能源，保护环境，改善工作条件必不可少的机械密封基础关键部件。

旋转接头按照密封面的结构型式，分为平面密封面及球面密封面。现有的球面密封面结构是在外管上设置的外球面上套有密封环，如公告日为2011年6月8日，公告号为CN101619788B，发明名称为“带有温差区结构的旋转接头”的中国发明专利就公开了一种球面密封面结构的旋转接头。该专利中密封环的密封面为凹球面，能承受的密封压力小，密封环磨损以后或受较大轴向力后易碎裂，导致经常出现故障，同时还存在转速提不高，使用寿命短的不足；对较大通径的旋转接头，此缺陷尤为突出；并且外管上设置有外球面，加工成本高。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供一种反球面型多弹簧旋转接头，该旋转接头的密封环能承受较大的压力，使用寿命长。

按照本发明提供的技术方案：一种反球面型多弹簧旋转接头，在中空的壳体的两端分别固定连接有开有液体通道的尾盖及中空的端盖，所述壳体及所述端盖的中空孔中可旋转地连接有外管，所述外管的外端从所述端盖中伸出，所述外管与所述壳体之间设置有密封装置及密封补偿装置；所述密封装置包括球面密封的反球面环及球形端盖，所述反球面环的密封面为凸球面，所述球形端盖的密封面为凹球面，所述反球面环套装在所述外管外并且抵靠在所述外管上的凸环的一侧，所述球形端盖套装在所述外管外并且固定在所述壳体及所述端盖之间；所述密封补偿装置包括弹簧座及多个弹簧，所述弹簧座滑动配合在所述外管上，所述多个弹簧安装在所述弹簧座与所述凸环的另一侧之间。

每个所述弹簧套装在弹簧导杆上，所述弹簧导杆的一端固定在所述凸环上，其另一端滑动配合在所述弹簧座上。

所述弹簧座内孔中设置有对称的键导向槽，所述键导向槽滑动配合在所述外管上设置的对称平键上。

所述平键通过圆柱头螺钉固定在所述外管上。

所述壳体与所述外管之间安装有圆柱环，所述端盖与所述外管之间安装有导向环。

所述圆柱环通过弹性圆柱销固定在所述壳体上，所述导向环通过止转压板固定在所述端盖上。

所述外管内转动配合有内管，所述内管与所述外管之间设置有O型圈。

所述尾盖采用弯头尾盖。

所述尾盖采用平直尾盖。

本发明与已有技术相比具有以下优点：本发明采用反球面型密封结构，比已有的同口径凹球面密封结构能承受三倍以上密封压力，能提高转速，延长使用寿命，减少故障率；对于大通径旋转接头，多弹簧解决了单弹簧密封压力不足的问题。

附图说明

图1是本发明第一种实施例的结构示意图。

图2是本发明第二种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的说明。

图1、图2中，包括弯头尾盖1、六角头螺栓2、弹簧垫圈3、尾盖密封垫4、弹性圆柱销5、圆柱环6、壳体7、O型圈8、弹簧座9、平键10、圆柱头螺钉11、弹簧12、弹簧导杆13、外管14、端盖密封垫15、反球面环16、球形端盖17、六角头螺栓18、导向环19、止转压板20、盘头螺钉21、弹簧垫圈22、快换法兰23、半分环24、紫铜垫25、端盖26、内六角螺塞27、垫片环28、O型圈29、内管30、平直尾盖31等。

如图1、图2所示，本发明是一种反球面型多弹簧旋转接头，在中空的壳体7的两端分别通过六角头螺栓2、18及弹簧垫圈3固定连接有开有液体通道的尾盖及中空的端盖26。端盖26与壳体7之间、尾盖与壳体7之间分别垫有端盖密封垫15及尾盖密封垫4。壳体7上方设置有测温或测压的检测备用螺孔，螺孔用内六角螺塞27堵住。尾盖有两种，分别是弯头尾盖1及平直尾盖31。壳体7、尾盖上都设置有起吊和止转二用孔。

壳体7及端盖26的中空孔中可旋转地连接有外管14，外管14的外端从端盖26中伸出。壳体7与外管14之间安装有圆柱环6，圆柱环6通过弹性圆柱销5固定在壳体7上，圆柱环6的外圆上可设有金属增强套；端盖26与外管14之间安装有导向环19，导向环19通过盘头螺钉21、弹簧垫圈22及止转压板20固定在端盖26上，导向环19的外圆上也设有金属增强套。圆柱环6与导向环19构成双支承无油轴承，支承起外管14，使其转动平稳。

外管14与壳体7之间设置有密封装置及密封补偿装置。

上述密封装置包括球面密封的反球面环16及球形端盖17。反球面环16的密封面为凸球面，球形端盖17的密封面为凹球面，反球面环16套装在外管14外并且抵靠在外管14上的凸环的一侧，球形端盖17套装在外管14外并且固定在壳体7及端盖26之间。

本发明与现有技术相比，取消了外管14上设置的外球面，外管14加工方便，可降低成本；密封环由带有凹球面密封面的密封环改为带有凸球面密封面的反球面环16，成倍增加了球面承受密封压力的能力和使用寿命，防止了密封环碎裂的现象。

上述密封补偿装置包括弹簧座9及多个弹簧13。弹簧座9滑动配合在外管14上，弹簧座9的一端抵靠在圆柱环6上，并且弹簧座9与圆柱环6之间垫有垫片环28。弹簧座9内孔中设置有对称的键导向槽，键导向槽滑动配合在外管14上设置的对称平键10上，平键10通过圆柱头螺钉11固定在外管14上。键导向槽与外管14之间设置有O型圈8。

多个弹簧13安装在弹簧座9与凸环的另一侧之间。每个弹簧13套装在弹簧导杆13上，弹簧导杆13的一端固定在凸环上，其另一端滑动配合在弹簧座9上。反球面环16磨损后，通过弹簧13的压力，使外管14轴向移动，从而使反球面环16压紧球形端盖17，起密封补偿作用。弹簧导杆13起辅助导向作用。

外管14的圆周面上开有槽形介质进口，介质进口位于凸环与弹簧座9之间。

外管14内转动配合有内管30，内管30与外管14之间设置有O型圈29。

外管14的外端可以采用法兰连接或螺纹连接两种连接方式。图1、图2所示的两种实施例均采用法兰连接，在外管14的外端通过半分环24安装有快换法兰23，并且外管14的外端面设置有紫铜垫25。若采用螺纹连接方式，则直接在外管14的外端加工有外螺纹。

本发明的组装过程如下：如图1所示，把外圆设有金属增强套的圆柱环6装于壳体7的尾孔内，将对称的弹性圆柱销5装于壳体7尾孔端面的圆柱销孔内并嵌入圆柱环6端面的止转槽内。用内六角螺塞27堵住壳体7上方的测温或测压检测备用螺孔。将圆头平键10装于外管14外圆上的对称圆头键槽内，用圆柱头螺钉11紧固，一组均布弹簧导杆13以一端螺纹旋入外管14凸环上的一组均布螺孔内，弹簧12分别套在弹簧导杆13上。O型圈8先装入弹簧座9内孔的O型圈槽内，垫片环28以其对称的端面凸台嵌入弹簧座9的内孔凹槽内，再一起从外管14尾端套上，并使弹簧座9内孔的对称键槽套上圆头平键10。一组O型圈29装在外管14尾孔的O型槽内，以备插入内管30。反球面环16从外管14头部套入，构成的外管14组合以其尾部支撑于圆柱环6孔内，以其颈部支撑于导向环19孔内。导向环19外圆有金属增强套，一起装于端盖26孔内，在导向环19端面上开有对称止转槽，止转压板20的一端嵌于对称止转槽内，另一端用盘头螺钉21、弹簧垫圈22固定于端盖26的小端面上。球形端盖17装于端盖26大端的内台阶上，加上端盖密封垫15一起将端盖26组合用六角头螺栓18和弹簧垫圈3紧固于壳体7的头端面，使球形端盖17与外管14组合构成内封闭式密封补偿结构。弯头尾盖1和尾盖密封垫4用六角头螺栓2和弹簧垫圈3紧固于壳体7的尾端面上。快换法兰23、半分环24、紫铜垫25以螺栓与用户的轴端紧固。壳体7的侧孔法兰和弯头尾盖1的法兰分别与用户的进、出金属管道连接。

如果用户的出口管道是水平位法兰，则弯头尾盖1换成平直尾盖31即可，如图2所示。

本发明中密封装置及密封补偿装置封闭于壳体7中，流体介质从壳体7侧孔中进入，经外管14上开有的一组槽形介质进口输送到旋转设备中去，介质作功后再经内管30和尾盖回出。

本发明具有以下优点：1、反球面型密封结构比已有的同口径凹球面密封结构能承受三倍以上密封压力，能提高转速，延长使用寿命，减少故障率；2、封闭式多弹簧密封补偿结构比开放式安全性好；3、支撑外管的圆柱环和导向环外圆有金属增强套，端面设有止转槽，使外管转动平稳且延长寿命；4、壳体为分体装配式结构，易于标准系列化、通用化，易于适应工况变化；5、壳体、尾盖都设置起吊和止转二用孔，方便装配和维修；6、对于大通径旋转接头，多弹簧解决了单弹簧密封压力不足的问题。

Claims (9)

1.一种反球面型多弹簧旋转接头，在中空的壳体（7）的两端分别固定连接有开有液体通道的尾盖及中空的端盖（26），所述壳体（7）及所述端盖（26）的中空孔中可旋转地连接有外管（14），所述外管（14）的外端从所述端盖（26）中伸出，所述外管（14）与所述壳体（7）之间设置有密封装置及密封补偿装置；其特征是：所述密封装置包括球面密封的反球面环（16）及球形端盖（17），所述反球面环（16）的密封面为凸球面，所述球形端盖（17）的密封面为凹球面，所述反球面环（16）套装在所述外管（14）外并且抵靠在所述外管（14）上的凸环的一侧，所述球形端盖（17）套装在所述外管（14）外并且固定在所述壳体（7）及所述端盖（26）之间；所述密封补偿装置包括弹簧座（9）及多个弹簧（13），所述弹簧座（9）滑动配合在所述外管（14）上，所述多个弹簧（13）安装在所述弹簧座（9）与所述凸环的另一侧之间。

2.按照权利要求1所述的反球面型多弹簧旋转接头，其特征是：每个所述弹簧（13）套装在弹簧导杆（13）上，所述弹簧导杆（13）的一端固定在所述凸环上，其另一端滑动配合在所述弹簧座（9）上。

3.按照权利要求1或2所述的反球面型多弹簧旋转接头，其特征是：所述弹簧座（9）内孔中设置有对称的键导向槽，所述键导向槽滑动配合在所述外管（14）上设置的对称平键（10）上。

4.按照权利要求3所述的反球面型多弹簧旋转接头，其特征是：所述平键（10）通过圆柱头螺钉（11）固定在所述外管（14）上。

5.按照权利要求1所述的反球面型多弹簧旋转接头，其特征是：所述壳体（7）与所述外管（14）之间安装有圆柱环（6），所述端盖（26）与所述外管（14）之间安装有导向环（19）。

6.按照权利要求5所述的反球面型多弹簧旋转接头，其特征是：所述圆柱环（6）通过弹性圆柱销（5）固定在所述壳体（7）上，所述导向环（19）通过止转压板（20）固定在所述端盖（26）上。

7.按照权利要求1所述的反球面型多弹簧旋转接头，其特征是：所述外管（14）内转动配合有内管（30），所述内管（30）与所述外管（14）之间设置有O型圈（29）。

8.按照权利要求1所述的反球面型多弹簧旋转接头，其特征是：所述尾盖采用弯头尾盖（1）。

9.按照权利要求1所述的反球面型多弹簧旋转接头，其特征是：所述尾盖采用平直尾盖（31）。

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