专利名称：水电液多通路中心回转接头及具有该接头的工程机械的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及工程机械领域，特别涉及一种水电液多通路中心回转接头，以及具有该水电液多通路中心回转接头的工程机械。
背景技术：
很多工程机械(如高空消防车 、高喷车等)均具有上装和底盘。在工作时，底盘不动，而上装需要360度回转作业。大部分液压油动力源、电源及消防用水均安装在底盘上，为了保证上装在任何回转角度时，底盘都能顺利地供给上装液压油、电和水，一般采用中心回转接头来连接上装和底盘，以实现水、液压油和电信号在上装和底盘之间安全可靠的传输。水电液多通路中心回转接头通常包括芯轴、水路回转体、油路回转体、电路回转体，以及带动各回转体旋转的总成，其中的芯轴固定安装在车架上，水路回转体和油路回转体套设在芯轴上，绕芯轴旋转。这种结构设计存在以下问题I、芯轴空间未充分利用，整体结构体积较大，占用空间较大；2、中心回转接头所能传输的液压油和水的流量小，且因水路有90度转角，压カ损失较大；3、水路回转体径向尺寸大，造成中心回转接头安装不方便。因此，需要提供新型的水电液多通路中心回转接头，克服上述问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种水电液多通路中心回转接头及具有该接头的工程机械，其能够充分利用体芯空间，减小结构体积，同时能够减小水流压カ损失，并且方便安装。为了实现上述目的，本发明一方面提供一种水电液多通路中心回转接头，包括体芯、油路回转体、电路回转体、水路回转体，其中，所述体芯和所述电路回转体的中心开设有用于水路回转体穿过的轴向通孔；所述油路回转体套设在所述体芯的外部；所述水路回转体从所述体芯和所述电路回转体的轴向通孔穿过，所述水路回转体的下端与下车连接水管连通。进ー步地，所述电路回转体设置在所述体芯的上方，包括电路定子和电路转子，其中，所述电路定子与所述体芯连接或一体成型，所述电路转子与所述油路回转体连接；所述电路定子中心开设有用于水路回转体穿过的轴向通孔。进ー步地，还包括安装支架，所述水路回转体与所述油路回转体通过所述安装支架连接，所述安装支架还用于与转台连接。进ー步地，所述体芯为圆柱形，其上设置有第一轴向通道和径向通道，所述第一轴向通道与所述径向通道连通，并且所述第一轴向通道在所述体芯下端与所述体芯的外部连通；所述体芯的外周面上与所述径向通道对应处开设有环形槽；所述油路回转体上开设有用于向外供油的径向通孔，所述径向通孔通过所述体芯的环形槽与所述体芯的径向通道连通。进ー步地，所述体芯的上端固定连接有压盖，所述压盖至少部分覆盖所述油路回转体的上端面。进ー步地，所述体芯的外周面开设有导向槽，所述导向槽中设置有支撑所述油路回转体旋转的导向环。进ー步地，所述体芯下端连接有下端盖，所述下端盖开设有第二轴向通道和径向通孔；所述第二轴向通道与所述径向通道连通，所述径向通孔与外界连通，所述第二轴向通道与所述体芯的第一轴向通道连通；
所述下端盖的中心还开设有用于所述水路回转体穿过的轴向通孔，所述水路回转体的下端位于所述下端盖的轴向通孔内。进ー步地，所述体芯外周面上还开设有第一密封槽，所述第一密封槽中设置有密封件，用于所述油路回转体与所述体芯之间的密封；所述下端盖的轴向通孔的内壁上与所述水路回转体对应处开设有第二密封槽，井且所述第二密封槽内设置有密封件。进ー步地，所述下端盖整体为棱柱形；所述下端盖的径向通孔对应棱柱的侧面设置。进ー步地，所述电路定子通过导电环与通向底盘的定子电缆连接；所述电路转子通过导电丝与通往上装的转子电缆连接。本发明的另一方面还提供ー种工程机械，其设置有如上所述的水电液多通路中心回转接头。本发明的水路回转体设计为穿过油路回转体及电路回转体中心的直通回转水管，体芯中心完全用作水路通道，体芯外部套设油路回转体，一方面，体芯空间得以充分利用，体芯中心的外围可以全部用于布置油路，増大了中心回转接头传输液压油和水的流量，并且整体结构简单、紧凑；另一方面，水路回转体使水路呈直线布置，消除90°转角，减小了水流的压カ损失，并且减小了水路回转体的径向尺寸，便于中心回转接头的安装。
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进ー步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图I为本发明提供一种水电液多通路中心回转接头实施例的结构示意图；图2为图I所示的实施例的局部剖视图；图3为图I所示的实施例的不同角度的局部剖视图。附图标记列表I-螺栓，2-下车连接水管，3-下端盖，4-油路回转体，5-螺栓，6_第一轴向通道、7-安装支架，8-螺栓，9-体芯的径向通道，10-螺钉，11-下端盖的径向通孔，12-第二轴向通道，13-电路转子，14-螺栓，15-环形槽，16-水路回转体(回转水管)，17-上连接板，18-防尘盖，19-转子电缆，20-电路定子，21-连接法兰，22-螺栓，23-油路回转体的径向通孔，24-压盖，25-导向槽，26-体芯，27-第一密封槽，28-垫片，29-密封圏，30-第二密封槽，31-定位销，32-定子电缆，33-螺栓。
具体实施例方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将參考附图并结合实施例来详细说明本发明。本发明的基本思想在于将现有技术中的带有90°拐角的水路回转体改进为直通水路，并从体芯内部穿过，体芯内部回转水管外围布置油路、电路，充分利用体芯内部空间，使水电液多通路中心回转接头整体体积减小，这种改进既可以减小水压损失，又可以减小体积、便于安装。
如图1-3所示为本发明提供的一种水电液多通路中心回转接头的实施例，包括体芯26、油路回转体4、电路回转体、水路回转体16，其中，体芯26和电路回转体的中心开设有用于水路回转体16穿过的轴向通孔；油路回转体4套设在体芯26的外部；水路回转体16为从体芯26和电路回转体的轴向通孔穿过的回转水管，水路回转体16的下端与下车连接水管2连通。本发明的提供的水电液多通路中心回转接头，其水路回转体16设计为穿过体芯26及电路回转体中心的直通水路，体芯26中心完全用作水路通道，体芯26外部套设油路回转体4，一方面，体芯26空间得以充分利用，体芯26中心的外围可以全部用于布置油路，增大了中心回转接头传输液压油和水的流量，并且整体结构简单、紧凑；另一方面，水路回转体16的结构使水路呈直线布置，消除90°转角，减小了水流的压カ损失，并且减小了水路回转体16的径向尺寸，便于中心回转接头的安装。如图2和3所示，水路回转体16可以实施为从体芯26和电路回转体中心穿过的通管，以此作为回转水管；也可以直接利用体芯26和电路回转体内部的通孔作为水路，并在水路上端接通回转水管。作为ー个优选实施例，如图2和图3所示，本发明的电路回转体设置在体芯26的上方，包括电路定子20和电路转子13，其中，电路定子20与体芯26连接或一体成型，电路转子13与油路回转体4连接；电路定子20中心开设有用于水路回转体16穿过的轴向通孔。此时，水路回转体16从上至下依次穿过电路定子20和体芯26中心的轴向通孔。需要说明的是，虽然本发明将电路回转体设置在体芯26上方作为优选的实施例，但是，根据设计需求的不同，也可以把电路回转体设置在体芯26的下方，两种实施方式只是在位置关系上有所不同，其设计思路的核心均是采用直通的水路回转体16 ;本文仅针对电路回转体设置在体芯26上方为基础对中心回转接头的各种实施例进行更详细的讨论。为了方便本发明的中心回转接头工作时，水路回转体16与油路回转体4同步回转，本发明在上述实施例的基础上还可以包括安装支架7，水路回转体16与油路回转体4通过安装支架7连接，安装支架7还用于与转台连接。如图I和图3所示，水路回转体16上固定设置有上连接板17，该上连接板17通过螺栓14与安装支架7的上端连接，安装支架7的下端通过螺栓5与油路回转体4固定连接，由此实现水路回转体16与油路回转体4的同步旋转。此外，如图1-3所示，电路转子13与油路回转体4优选采用连接法兰21和螺钉10连接。转台旋转时，带动安装支架7转动，油路回转体4、水路回转体16、电路转子13随之同步旋转。上述实施例中的体芯26中心开有轴向通孔，轴向通孔外围可以全部用于设置油路，并与体芯26外套设的油路回转体4油路连通，向外供油。由于体芯26的轴向通孔外围空间可选范围较大，油路设置可以根据不同的需求，设计为不同的布置方式。作为体芯26的一种优选实施方案,体芯26可以为圆柱形,其上可以设置有第一轴向通道6和径向通道9，第一轴向通道6与径向通道9连通，并且第一轴向通道6在体芯26下端与体芯26的外部连通；体芯26的外周面上与径向通道9对应处开设有环形槽15 ;油路回转体4上开设有用于向外供油的径向通孔23，该径向通孔23通过体芯26的环形槽15与体芯26的径向通道9连通。液压油从体芯26下部流入体芯26，然后依次经体芯26的第一轴向通道6和径向通道9，流至体芯26的环形槽15，油路回转体4上的径向通孔23与环形槽15位置对应，无论油路回转体4旋转至何位置，都可以实现油路畅通，对外部进行供油。 油路回转体4在旋转过程中，可能会相对体芯26沿轴向移动，为了限制油路回转体4向上移动，本发明的体芯26的上端优选固定连接有压盖24，压盖24至少部分覆盖油路回转体4。压盖24优选圆形，并且在压盖24的中心也开设有用于水路回转体16穿过的轴向通孔，并与体芯26的轴向通孔位置对应。压盖24直径应略大于体芯26的直径，以便至少部分覆盖油路回转体4，限制回转体轴向向上移动。如图2所示，压盖24通过螺栓22设置在体芯26的上端，而电路定子20则通过螺栓8固定设置在压盖24上，进而与体芯26连接。根据上述对体芯26和电路定子20的讨论，体芯26和电路定子20可以一体成型，若二者为一体成型，则压盖24对应位置处可以设计为与压盖24形状相同的凸缘，以达到压盖24的效果。本发明的压盖24还可以采用其他形状，也可以采用两件式或多件式组成，并均匀设置在体芯26上端的外圆周上，井比体芯26外圆周向外突出一部分，至少部分覆盖油路回转体4，限制其向上移动。本发明的压盖24可以通过螺栓或螺钉与体芯26上端固定连接，并且安装时应当注意，压盖24最好与轴向回转体之间预留一定的空隙，避免因与油路回转体4紧密接触而产生较大的摩擦，保证油路回转体4旋转顺畅。本发明的水电液多通路中心回转接头的油路回转体4和体芯26之间的空隙，为了使油路回转体4能够相对体芯26实现顺畅地旋转，体芯26外周面开设有导向槽25，导向槽25中设置有支撑油路回转体4旋转的导向环。导向槽25与导向环的作用类似于轴承的作用，为油路回转体4相对体芯26的旋转提供润滑和支撑作用。如图2所示，导向槽25优选开设在体芯26的上部和/或下部。为了便于中心接头与下车架或底盘的连接，保证水路和油路的连接通畅，本发明的体芯26下端还可以连接有下端盖3，下端盖3开设有第二轴向通道12和径向通孔11 ;第ニ轴向通道12与径向通孔11连通，径向通孔11与外界连通，第二轴向通道12与体芯26的第一轴向通道6连通；下端盖3的中心还开设有用于水路回转体16穿过的轴向通孔，水路回转体16的下端向下延伸至下端盖3的轴向通孔内。水路回转体16借助下端盖3的轴向通孔与下车连接水管2连通；体芯26中的第一轴向通道6与下端盖3中的第二轴向通道12和径向通孔11依次连通，作为水电液多通路中心回转接头的油路。如图2所示，体芯26与下端盖3优选使用螺栓33连接，且体芯26与下端盖3接触面的对应位置处开设有定位槽，并在其中设置定位销31，方便定位安装；此外，为了保证下端盖3与体芯26的相互连通的轴向通孔之间的密封性，在下端盖3与体芯26之间的轴向通孔的外周还设置有密封圈29。进ー步地，体芯26与下端盖3之间还设置有垫片28，该垫圈28优选为铜垫片。在体积允许范围内，体芯26内部可以开设多个第一轴向通道6和径向通道9，相应地，油路回转体4内可以开设多个径向通孔23，下端盖3的内部可以开设多个第二轴向通道12和径向通孔11，以增大液压油油路的通量。更进一歩地，本发明的下端盖3优选为棱柱形，径向通孔11对应棱柱的侧面设置，一方面，使得径向通孔11的出口位于侧面上，方便在平整的侧面上外接管路与径向通孔11连通；另一方面，下端盖3设计为棱柱形，能够减小其体积和自重，并且便于安装。如图I所示，本发明的下端盖3优选为八棱柱形，也可以为五棱柱、六棱柱等。需要说明的是，下端盖3还可以设计成非标准的棱柱形，如，棱柱的侧面与侧面之间有小的弧形侧面，这样的形状是在圆柱体的侧面上沿圆周均匀切出平的侧面，侧面与侧面并非直接相连。根据上述各实施例的讨论，本发明的水电液多通路中心回转接头的体芯26与油路回转体4之间会有一定空隙，因此，可以在体芯26外周面上开设第一密封槽27，第一密封槽27中设置有密封件，用于油路回转体4与体芯26之间的密封。需要注意的是，虽然本发明对第一密封槽27在体芯26外周面上的具体位置不作限定，但是，本领域技术人员应当理解，第一密封槽27数量为多个，且体芯26的最上部的环形槽15的上方、最下部的环形槽15的下方均应当开设第一密封槽27，环形槽15之间也优选开设第一密封槽27。此外，如图2和图3所示，水路回转体16借助下端盖3的轴向通孔与下车连接水管2水路连通，下车连接水管2两端分别固定连接有法兰，上端法兰与下端盖3通过螺钉(或螺栓)I连接，下端法兰连接下车水管(图中未示出)。为了实现水路回转体16能够自由旋转，其与下端盖3的轴向通孔的内壁优选采用间隙配合，而不能采用过于紧密的配合，因此，下端盖3的轴向通孔的内壁上与水路回转体16对应处也开设有第二密封槽30，并且第ニ密封槽30内设置有密封件，防止水沿着水路回转体16的外壁流失。由于本发明的体芯26和下端盖3相对固定，不必旋转，其内部允许定子电缆32通过，电路定子20通过下端设置的导电环与定子电缆32连接，定子电缆32通向底盘；电路转子13通过导电丝与通往上装的转子电缆19连接，当转子和定子相对转动时，就可以实现电信号的传输。如图2所示，电路回转体上方设置有防尘盖18，在实际工作中有助于防止尘土等进入电路回转体中影响电路转子13和电路定子20的正常工作。综上所述，本发明的水电液多通路中心回转接头具有以下优点I、体芯的内部空间得以充分利用，水路回转体的径向尺寸大大减小；中心回转接头的整体结构简单、紧凑，空间体积小；2、体芯内的空间充分用于布置油路和水路，中心回转接头所能传输的液压油和水的流量大，且水路回转体设计为直通水路，水流的压カ损失小；3、安装方便。相应地，本发明还提供ー种工程机械，其上设置有如上所述的水电液多通路中心回转接头。根据现有技术可知，使用此类水电液多通路中心回转接头的领域很多，因此该エ 程机械可以广泛的包括登高平台消防车、高喷车、云梯车等。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护 范围之内。
权利要求
1.一种水电液多通路中心回转接头，包括体芯(26)、油路回转体(4)、电路回转体、水路回转体(16)，其特征在于，其中， 所述体芯(26)和所述电路回转体的中心开设有用于水路回转体(16)穿过的轴向通孔； 所述油路回转体(4)套设在所述体芯(26)的外部； 所述水路回转体(16)从所述体芯(26)和所述电路回转体的轴向通孔穿过，所述水路回转体(16)的下端与下车连接水管(2)连通。
2.根据权利要求I所述的水电液多通路中心回转接头，其特征在于，所述电路回转体设置在所述体芯(26 )的上方，包括电路定子(20 )和电路转子(13 )，其中， 所述电路定子(20 )与所述体芯(26 )连接或一体成型，所述电路转子(13 )与所述油路回转体(4)连接；所述电路定子(20)中心开设有用于水路回转体(16)穿过的轴向通孔。
3.根据权利要求2所述的水电液多通路中心回转接头，其特征在于，还包括安装支架(7)，所述水路回转体(16)与所述油路回转体(4)通过所述安装支架(7)连接，所述安装支架(7)还用于与转台连接。
4.根据权利要求2所述的水电液多通路中心回转接头，其特征在于，所述体芯(26)为圆柱形，其上设置有第一轴向通道(6)和径向通道(9)，所述第一轴向通道(6)与所述径向通道(9)连通，并且所述第一轴向通道(6)在所述体芯(26)下端与所述体芯(26)的外部连通；所述体芯(26)的外周面上与所述径向通道(9)对应处开设有环形槽(15)； 所述油路回转体(4)上开设有用于向外供油的径向通孔(23)，所述径向通孔(23)通过所述体芯(26)的环形槽(15)与所述体芯(26)的径向通道(9)连通。
5.根据权利要求4所述的水电液多通路中心回转接头，其特征在于，所述体芯(26)的上端固定连接有压盖(24)，所述压盖(24)至少部分覆盖所述油路回转体(4)的上端面。
6.根据权利要求5所述的水电液多通路中心回转接头，其特征在于，所述体芯(26)的外周面开设有导向槽(25)，所述导向槽(25)中设置有支撑所述油路回转体(4)旋转的导向环。
7.根据权利要求2-5中任一项所述的水电液多通路中心回转接头，其特征在于，所述体芯(26)下端连接有下端盖(3)，所述下端盖(3)开设有第二轴向通道(12)和径向通孔(11);所述第二轴向通道(12)与所述径向通孔(11)连通，所述径向通孔(11)与外界连通，所述第二轴向通道(12)与所述体芯(26)的第一轴向通道(6)连通； 所述下端盖(3)的中心还开设有用于所述水路回转体(16)穿过的轴向通孔，所述水路回转体(16)的下端位于所述下端盖(3)的轴向通孔内。
8.根据权利要求7所述的水电液多通路中心回转接头，其特征在于，所述体芯(26)外周面上还开设有第一密封槽(27)，所述第一密封槽(27)中设置有密封件，用于所述油路回转体(4 )与所述体芯(26 )之间的密封； 所述下端盖(3)的轴向通孔的内壁上与所述水路回转体(16)对应处开设有第二密封槽(30 )，并且所述第二密封槽(30 )内设置有密封件。
9.根据权利要求8所述的水电液多通路中心回转接头，其特征在于，所述下端盖(3)整体为棱柱形；所述下端盖(3)的径向通孔(11)对应棱柱的侧面设置。
10.根据权利要求9所述的水电液多通路中心回转接头，其特征在于，所述电路定子(20)通过导电环与通向底盘的定子电缆(32)连接；所述电路转子(13)通过导电丝与通往上装的转子电缆(19)连接。
11.一种工程机械，其特征在于，设置有如权利要求1-10中任意一项所述的水电液多通路中心回转接头。
全文摘要
本发明公开了一种水电液多通路中心回转接头及具有该接头的工程机械，其中，该水电液多通路中心回转接头，包括体芯、油路回转体、电路回转体、水路回转体，其中，体芯和电路回转体的中心开设有用于水路回转体穿过的轴向通孔；油路回转体套设在体芯的外部；水路回转体从体芯和电路定子的轴向通孔穿过，水路回转体的下端与下车连接水管连通。本发明的水路回转体设计为穿过油路回转体及电路回转体中心的直通管，体芯中心完全用作水路通道，能够充分利用体芯空间，减小结构体积，同时直通水路消除了转角，能够减小水流压力损失，并且方便安装。
文档编号F16L39/06GK102705619SQ20121017745
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月31日 优先权日2012年5月31日
发明者丁科, 易秀明, 肖晶 申请人:北京市三一重机有限公司