专利名称：一种刚性旋转接头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种刚性旋转接头，特别是涉及刚
性旋转接头中的密封装置。
技术背景 在冶金、船舶起重、化工、制药等行业，输送高压流体
的刚性管道中，在相对转动的两个部位之间需设置旋转接头以使接头两端在 作相对转动时仍能输送流体。刚性旋转接头两端以中空轴和套结构连接，一 端是与旋转部件相连的相对转动中空壳体， 一端是与相对静止的刚性管道相 连的静止中空壳体，使高压流体从刚性管道和运行中的旋转部件之间流动。 为不使高压流体从旋转接头两端间泄漏，此类刚性旋转接头两端连接结构的 接触面上要设置密封装置，通常是在柱面安装密封件和/或在端面安装密封 件。现有的端面密封件是一唇口骨架密封圈，唇口骨架密封圈中采用的支撑 骨架是圆截面弹簧钢丝绕制的圆柱螺旋弹簧构成的环。该唇口骨架密封圈安 装在中空轴端面的槽内，开口指向轴线且该槽向轴线一侧低于端面，使唇口 骨架密封圈起到自密封功能。但由于圆柱截面弹簧钢丝绕制的螺旋弹簧环本 身相对于中孔轴的径向和轴向弹力都较小，使此类密封圈的工作压力仅为动
态3MPa左右，静态10MPa左右。因此，现有端面密封技术存在着密封性能 差、使用寿命短的情况。
发明内容针对上述不足，本实用新型提供了一种使用寿命长、具
有良好密封性能的刚性旋转接头。
本实用新型的一种刚性旋转接头，包括以中空轴和套结构连接的静止中 空壳体和相对转动中空壳体，所述套内壁有台阶，该台阶端面与中空轴端面 连接处有唇口骨架密封圈，其中所用支撑骨架是圆柱螺旋弹簧环，所说圆柱 螺旋弹簧环是由带状簧片绕制的。
本实用新型提供的一种刚性旋转接头，由于唇口骨架密封圈中的圆柱螺 旋弹簧环是由带状簧片绕制的，使其在环内侧各圈之间相抵而具有较好的径向弹力，而每圈截面的扩大又具有较好的轴向弹力，所说径向和轴向均为中 空轴的径向和轴向。这一弹簧结构使该唇口骨架密封圈的工作压力达到静态
120MPa，动态45MPa。唇口骨架密封圈在高强度螺旋圆柱弹簧的预压力的持 续作用下，保证即使在零压状态下，也不会产生泄漏，达到良好的旋转密封 性能，延长使用寿命。与现有技术相比，本实用新型的耐压性更好，其良好 的密封性可应用在高压液体管路中。
所述静止中空壳体和相对转动中空壳体的中空轴和套之间的柱面上开有 环槽，槽内安装有球形或柱形滚动钢珠，以减小旋转阻力。
所述唇口骨架密封圈中的圆柱螺旋弹簧环是由耐腐蚀带状不锈钢簧片绕 制而成的。
所述唇口骨架密封圈中的密封圈部分是填充有青铜粉、玻璃纤维、MoS2 的聚四氟乙烯制成的。
图1为本实用新型一实施例的纵向剖视图，图中1-静止
中空壳体，具有刚性管接头和套结构，2-唇口骨架密封圈，3-相对转动中空壳 体，具有旋转部件接头和中空轴结构；
图2为图1中I区域的放大图，图中1-静止中空壳体，21-唇口骨架密 封圈之密封圈，22-唇口骨架密封圈之圆柱螺旋弹簧环，3-相对转动中空壳体；
图3为图2中件22圆柱螺旋弹簧环的展开图。
具体实施方式如附图1、 2所示，本实用新型的一种刚性旋转接
头包括静止中空壳体1、唇口骨架密封圈2 (由密封圈21和圆柱螺旋弹簧环 骨架22构成)、钢珠、钢珠槽封口、 O形密封圈和转动中空壳体3组成。其 中，静止中空壳体有套结构，套结构后有弯管和安装法兰，用以连接刚性管。 相对转动壳体有中空轴结构，中空轴结构后有法兰，用以连接旋转部件，所 说方向以指向另一端为前。套结构和中空轴结构作间隙配合，在配合柱面上 各有一弧形槽而合为一圆形槽，在套上有一孔连接槽，通过该孔向槽中放置 钢珠并以钢珠槽封口 (其上结合有注油嘴)将孔封闭。钢珠既起锁定两中空 壳体的轴向位置也起滚动轴承中钢珠的作用。静止中空壳体内套结构内孔与 管部分内孔连接处所构成的台阶端面与相对转动壳体有中空轴端面连接，并 由唇口骨架密封圈作端面密封。即中空轴插入套中的端面上有一槽，槽内安装由条形不锈钢簧片绕制的圆柱螺旋弹簧嵌入到唇口密封圈组合成的唇口骨 架密封圈，槽内侧低于槽外侧且唇口密封圈开口向内。另有O形密封圈安装 在中空轴与套之间的柱面上，并在中空轴钢珠安装槽之后。唇口骨架密封圈 采用含有青铜粉、玻璃纤维及MoS2等作为填充剂的聚四氟乙烯材料，使在任 何转速下，即使极低的转速也不会产生爬行现象。该密封圈可适用各种工作介质和高温(250°C)高压(45MPa)工况下，获得最佳的密封性能。
权利要求1、一种刚性旋转接头，包括以中空轴和套结构连接的静止中空壳体和相对转动中空壳体，所述套内壁有台阶，该台阶端面与中空轴端面连接处有唇口骨架密封圈，其中所用支撑骨架是圆柱螺旋弹簧环，其特征是所说圆柱螺旋弹簧环是由带状簧片绕制的。
2、 如权利要求1所述的刚性旋转接头，其特征是所述静止中空壳体和相对转动中空壳体的中空轴和套之间的柱面上开有环槽，槽内安装有球形或柱形滚动钢珠。
3、 如权利要求1所述的刚性旋转接头，其特征是所述唇口骨架密封圈中的圆柱螺旋弹簧环是由耐腐蚀带状不锈钢簧片绕制而成的。
专利摘要本实用新型的一种刚性旋转接头，包括以中空轴和套结构连接的静止中空壳体[1]和相对转动中空壳体[3]，所述套内壁有台阶，该台阶端面与中空轴端面连接处有唇口骨架密封圈[2]，其中所用支撑骨架是圆柱螺旋弹簧环[22]，所说圆柱螺旋弹簧环是由带状簧片绕制的。本实用新型中唇口骨架密封圈的工作压力达到静态120MPa，动态45MPa。与现有技术的工作压力为动态3MPa左右，静态10MPa左右相比，本实用新型的耐压性更好，其良好的密封性可应用在高压液体管路中。
文档编号F16L27/08GK201288908SQ20082016484
公开日2009年8月12日 申请日期2008年9月22日 优先权日2008年9月22日
发明者於金安, 李丹红, 钟从海, 陈宝信 申请人:浙江柏润液压有限公司