一种用于高压清洗设备的旋转器的制作方法

本发明涉及一种用于高压清洗设备上的旋转器。

背景技术：

目前国内民用商业领域存在多种形式的清洗设备，例如高压清洗机、超声波清洗器、蒸汽清洗机等。现有的一种常用高压喷洗装置包括高压水枪单枪射流，而这种单枪射流的喷水枪清洗面积小，耗水量大，清洗效率不高。另一种高压清洗设备如图6所示，包括手持机架、圆盘式底座和喷水杆组件，进水管与圆盘式底座之间通过旋转器相连，旋转器连接圆盘底座下方的喷水杆组件，并由喷水杆组件旋转扭矩带动旋转。

现有的旋转器普遍都在较小清洗压力(150bar以下)下工作。在高压的(150bar～500bar)工况下，使用一小段时间后，普通旋转器经常会出现高温热涨后卡死、多余物卡死、磨损后不密封等情况，导致旋转器经常性更换，影响清洗效率及成本维护。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种散热好、更耐磨、更密封的旋转器，该旋转器可确保在高压清洗过程中稳定可靠、持续高速地旋转工作。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种用于高压清洗设备的旋转器，包括固定件、旋转轴和外壳，其中固定件与外壳可拆卸紧固连接，旋转轴通过轴承支承于固定件与外壳的内腔中并可相对于固定件和外壳旋转，旋转轴相对于固定件及外壳的轴向移动被轴承限制，用于清洗的高压液体可穿过贯穿固定件、外壳、旋转轴的贯通流道流出，其特征在于，所述轴承为两组角接触轴承，一组位于旋转轴与固定件之间，另一组位于旋转轴与外壳之间，该旋转器还包括轴向对齐、镜像布置的第一密封衬套和第二密封衬套，第一密封衬套位于固定件内并与固定件形成不可相对转动的连接，第二密封衬套抵接在旋转轴上并与旋转轴形成不可相对转动的连接，该第一、第二密封衬套具有相互抵接的接触端面，第一、第二密封衬套分别在轴向上朝着相对的方向被偏压，以在所述接触端面上形成密封。

进一步地，在所述第一密封衬套与所述固定件之间设置密封装置，在所述第二密封衬套与所述固定件之间设置密封装置。

进一步地，在固定件与外壳之间设置密封装置，在旋转轴与外壳之间设置密封装置。

进一步地，所述固定件由上柱状体、下柱状体和连接上柱状体和下柱状体的中间部一体构成，下柱状体直径大于上柱状体，分别设有外螺纹，中间部整体呈锥台形，其与下柱状体连接处形成有凸台，凸台的直径大于下柱状体。

进一步地，固定件中间部上相应于密封衬套抵接的位置处，形成有一圈泄流道。

进一步地，外壳上表面与固定件中间部的凸台相抵接，旋转器组装后，固定件与外壳共同形成上小下大的塔型结构。

进一步地，所述外壳底部设有多个螺纹孔，用来连接高压清洗设备的圆盘。

进一步地，旋转器的每个密封衬套在相互抵接的接触端面上都形成有压力释放凹部。

进一步地，第一密封衬套、第二密封衬套具有凸缘部和轴颈部，凸缘部直径大于轴颈部，所述第一密封衬套、第二密封衬套分别通过置于其凸缘部的肩部上波形弹性垫圈进行弹性加载。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)在高压(工况150～500bar)水流情况下，旋转器的旋转轴底部螺纹外接喷水杆组件，而喷水杆组件旋转扭矩带动旋转轴开始转动。

(2)旋转轴外部通过两个轴承固定，角接触轴承可同时承受轴向载荷和径向载荷，适应性强，稳定性好，起到固定及可靠旋转的作用。

(3)旋转轴的顶端安装密封衬套，密封衬套与旋转轴一体旋转。旋转轴上的密封衬套与外壳1里面的密封衬套对接一起，两密封衬套紧密接触，两者达到动密封效果。

(4)整个旋转器通过4道O型圈密封，确保水流压力不损失，保证清洗压力及效果。

(5)水流从旋转器外壳顶端进入，贯穿旋转轴核心通孔，既能保证压力不损失，又能在高速旋转过程中起到冷却作用，确保旋转器高速持续稳定工作。

(6)当高压清洗机不工作时，旋转器由于两密封衬套的紧密接触而刹车，停止转动。确保清洗机安全。

下面结合附图对本发明进一步进行说明。

附图说明

图1是旋转器内部结构示意图；

图2是旋转器内部结构的三维示意图；

图3是旋转器整机外观视图及三维示意图；

图4是旋转器剖视图；

图5是旋转器底部安装定位孔示意图；

图6是带有旋转器高压清洗机示意图。

具体实施方式

如图1和图4所示，本发明旋转器包括具有进水口的固定件1、具有出水口的旋转轴2和外壳3。固定件1上部、下部均设有外螺纹。外壳3与固定件1通过螺纹形成紧固连接。旋转轴2通过轴承支承在外壳及固定件上并可相对于外壳及固定件进行旋转，同时通过在旋转轴上设置凸台或肩部与轴承相配合，限制其相对于外壳及固定件的轴向移动。旋转轴2内设有供高压流体通过的贯通中心流道A。

固定件1为由上柱状体11、下柱状体12和连接上柱状体11和下柱状体12的中间部13构成的一体式空心管状部件，其中下柱状体12的直径大于上柱状体11。中间部13整体呈锥台形，其与下柱状体12连接处形成有凸台14，凸台14的直径大于下柱状体12。上柱状体11外侧形成有外螺纹。下柱状体12外侧形成有外螺纹，用于连接外壳3。上柱状体11内部形成有上大下小的台阶孔。

外壳3通过内螺纹套设在固定件1的下柱状体12上，螺纹连接处设有密封装置。密封装置可以采用粘结剂或者密封圈7。外壳3上表面与固定件1的凸台14抵接。组装后，如图1和图4所示，固定件1与外壳3共同形成整体上小下大的塔型结构，确保旋转器高速旋转下的强度可靠，并具有减震缓冲效果。并且，下柱状体12和外壳3组装后形成同一内径的腔室4。旋转轴2通过第一轴承5和第二轴承6支承在腔室4内壁上。轴承5、6相互隔开设置在腔室4的两端，并采用角接触轴承形式，可同时承受径向负荷和轴向负荷，稳定性好。腔室4的上下两端通过设置在旋转轴2外周上的密封圈8进行密封。旋转器在高速下的可靠稳定旋转通过两个轴承的支撑来实现，使得旋转轴受力均匀和平稳传递，确保旋转器稳定可靠运转。

旋转轴2与固定件1之间通过两个密封衬套9、10紧密接触形成动密封。第一密封衬套9、第二密封衬套10具有相同的尺寸和形状，上下镜像对称布置。每个衬套均由凸缘部、轴颈部两个部分组成，轴颈部的直径小于凸缘部。第一密封衬套9、第二密封衬套10各具有相互抵接的接触端面，从而形成相对旋转式的密封结构。每个密封衬套在相互抵接的接触端面上都形成有压力释放凹部11。同时，固定件1上相应于密封衬套抵接的位置处，形成有一圈泄流道C。

第一密封衬套9、第二密封衬套10都具有中心通孔，二者的中心通孔精准对齐。第一密封衬套9抵接在固定件1内，与固定件1形成不可转动的连接；第二密封衬套10抵接在旋转轴2上，与旋转轴2形成不可转动的连接。第一密封衬套9轴颈部与固定件1之间设有密封圈12，第二密封衬套10轴颈部与旋转轴2之间设有密封圈13。固定件1的进水口、旋转轴的中心流道以及密封衬套的中心通孔之间垂直贯通形成高压水流通道，高压水通过时，除带动旋转轴高速旋转外，还能对旋转器起到冷却降温作用。

密封衬套9、10通过置于其凸缘部的肩部上波形弹性垫圈A、B进行弹性加载，当然也可采用本领域其他的弹性加载方式。当高压水流进入旋转器时，第二密封衬套10随旋转轴2一同旋转。即，第二密封衬套10与第一密封衬套9之间形成了相对转动，其凸缘部的抵接端面之间形成摩擦。波形弹性垫圈A、B在密封衬套9、10的凸缘肩部上施加轴向作用力。在高压水流的作用下，密封衬套9、10被相互压紧，水流的作用力也可以进一步提高密封衬套接触端面处的密封效果。波形弹性垫圈施加的轴向作用力与高压水流施加的压紧力共同配合，提高密封衬套的动密封效果。

如图5所示，旋转器外壳3的底部设有3个螺纹孔21，与高压清洗设备的圆盘实现可靠连接。旋转轴2下端设有外螺纹，用于连接高压清洗设备的喷水杆组件，螺纹连接处顶端设有密封圈14。工作时，高压水发生装置产生高压水流，高压水流经由进水管进入旋转器固定件1上的进水口、密封衬套的中心通孔、旋转轴的中心流道后进入喷水杆组件经由喷嘴喷出，喷水杆组件的旋转扭矩带动旋转器中的旋转轴2相对于固定件1旋转，进而实现大面积清洗，提高清洗效率。密封衬套的紧密贴合，有效防止漏水保证了该旋转器工作的稳定性。当高压水发生装置停止供水时，旋转器由于密封衬套之间的摩擦作用而停止旋转，确保高压清洗设备安全工作。使用本发明的高压清洗设备在使用过程中，高压供水软管与旋转器的接入口、喷水杆组件与旋转器的接入口均需要保持密封，严防漏水。

旋转器的固定件、外壳、旋转轴组件优选使用不锈钢材料制成，密封衬套优选采用耐热耐腐蚀钢材料，例如调质1Cr11Ni2W2MoV，重量轻耐磨。

本发明旋转器的塔型设计，确保了旋转器高速旋转下的强度可靠，减震缓冲。

以上所述仅为本发明的实施例，并非限制了本发明的实施方式和保护范围。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和等效替换，都被本发明的范围所覆盖。