高性能双端面密封旋转接头的制作方法

本发明涉及流体输送旋转接头技术领域，尤其涉及高性能双端面密封旋转接头。

背景技术：

本发明涉及的旋转接头，用于连接刚性管道，使位于旋转接头两边的管道可以相对转动。管道中的流体介质，可以从一边的管道通过旋转接头流入另一边的管道中。广泛用于各行业的流体输送设备。

旋转接头一般包括一个空心转轴、轴套、连接头，连接头与固定的管道连接，空心转轴与转动的管道连接，空心转轴在轴套内转动，从而实现转动管道与固定管道的连接。由于空心转轴需要相对轴套转动，流体在空心转轴中输送，为了防止空心转轴与轴套之间流体泄漏，空心转轴外周与轴套之间需要安装密封圈。多数旋转接头，密封性能都不很高，对于有一定压力的流体传送，易于产生泄漏。另外，空心转轴转动一定次数后，密封圈容易磨损，出现泄漏，泄漏出来的介质，往往又会腐蚀密封件，加速密封件老化，加快磨损。目前，一般的旋转接头都存在这种缺点。

由于这种缺点，导致每隔一段时间就要更换旋转接头或者更换密封圈，费时费力；并且一般流体管道中长时间存在流体，更换旋转接头就必须清除管道中的流体，设备需要停止作业。

因此，对于危险、有害流体的传送设备，所使用的旋转接头，特别需要提高它的密封性能。重点在于提高空心转轴与轴套之间的初始密封性、减少使用中因密封面磨损产生的泄漏量。

例如：中国专利申请号CN201410510214.3，公开（公告）号: CN104344124A，公开了一种刚性旋转接头，公开了一种用于鹤管的旋转接头，包括外圈、内圈和法兰，外圈套设于内圈，内圈能够相对于外圈轴向转动，外圈与法兰连接，内圈与法兰之间设有主密封圈，外圈与内圈之间设有副密封圈，由此，能防止因为密封面长期运转磨耗后在密封圈处产生缝隙，有效的增加了旋转接头的密封性能，提高使用寿命。但是，这种结构的密封性能仍然不够高，主密封与内圈端面之间经过一段时间摩擦后，泄漏的流体将通过内、外圈之间的间隙泄漏，该方案在内圈上安装了副密封圈用于阻挡泄漏。然而该副密封圈更容易老化磨损，在主密封磨损的过程中，副密封圈同时也产生磨损，该结构不能补偿副密封圈磨损量。使用中发现，这种旋转接头转动一定次数后，容易产生泄漏。对于危险、有害流体的传送，该结构密封性能不够高，也不够耐久。

技术实现要素：
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本发明为了克服现有技术中的旋转接头内空心转轴与轴套之间密封性能不够高，容易导致流体泄漏的不足，提供了一种空心转轴与轴套之间初始密封性更高、使用中密封圈磨损时能自动补偿磨损量，具有高密封性能的旋转接头。

本发明采用的技术方案如下：

高性能双端面密封旋转接头，包括空心转轴，所述空心转轴的左端装在轴套内部孔中，空心转轴与轴套之间设有钢球，使空心转轴能够相对于轴套沿圆周方向转动，空心转轴的右端设有连接头，所述轴套与连接头之间设有压紧套筒，所述轴套、连接头与压紧套筒通过螺钉连接；所述连接头和轴套内部设有空腔，并内装第一骨架密封圈和第二骨架密封圈，压紧套筒的两个侧面把两个骨架密封圈紧压在连接头和轴套的内孔里。

进一步的，所述第一骨架密封圈右侧紧贴连接头，左侧紧贴压紧套筒的右侧面；空心转轴上设有凸缘，凸缘的左侧紧贴第二骨架密封圈的右侧面，第二骨架密封圈的左侧面紧贴轴套。

进一步的，所述钢球设为两排。

进一步的，所述压紧套筒采用静密封压紧套筒。

进一步的，所述钢球的两边设有O形密封圈。

进一步的，所述骨架密封圈由金属骨架、密封圈本体两部组成。

进一步的，连接头的内孔与空心转轴的内孔形成的角度不超过90度。

进一步的，所述轴套上还设有螺塞。

本发明具有以下有益效果：

采用双端面密封技术，使旋转接头的密封性能得到很大提高，且结构简单；两个动密封面受到磨损后，都能够自行补偿磨损量；对于危险、有害流体的传送，提高了安全性，降低了环境污染。

在旋转接头内设置两个骨架密封圈，通过专门设计的静密封压紧套筒把骨架密封圈压紧在轴套和连接头内腔里，改进了旋转接头的空心转轴结构，在空心转轴外部设置专门的凸缘，用于压紧第二密封圈，并与第二密封圈形成动密封。

通过尺寸设计，使静密封压紧套筒压紧骨架密封圈的力度大于空心转轴压紧骨架密封圈的力度；静密封压紧套筒与骨架密封圈形成两道静密封，空心转轴与骨架密封圈形成两道动密封；两个骨架密封圈产生磨损后，被压紧的部分都能够回弹，自行补偿磨损量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中使用的静密封压紧套筒结构示意图。

图3为本发明中使用的空心转轴结构示意图。

图4为本发明中使用的骨架密封圈结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

高性能双端面密封旋转接头，包括空心转轴1，所述空心转轴1的左端装在轴套2内部孔中，空心转轴1与轴套2之间设有钢球5，使空心转轴1能够相对于轴套2沿圆周方向转动，空心转轴1的右端设有连接头10，所述轴套2与连接头10之间设有压紧套筒8，所述轴套2、连接头10与压紧套筒8通过螺钉7连接；所述连接头10和轴套2内部设有空腔，并内装第一骨架密封圈9和第二骨架密封圈6，压紧套筒8的两个侧面把两个骨架密封圈紧压在连接头10和轴套2的内孔里。

所述第一骨架密封圈9右侧紧贴连接头10，左侧紧贴压紧套筒8的右侧面；空心转轴1上设有凸缘，凸缘的左侧紧贴第二骨架密封圈6的右侧面，第二骨架密封圈6的左侧面紧贴轴套2。所述钢球5设为两排。所述压紧套筒8采用静密封压紧套筒。所述钢球5的两边设有O形密封圈3。所述骨架密封圈由金属骨架、密封圈本体两部组成。连接头的内孔与空心转轴的内孔形成的角度不超过90度。所述轴套2上还设有螺塞4。

实施例：

如图1所示的高性能双端面密封旋转接头，包括空心转轴1、轴套2、静密封压紧套筒8、连接头10、两个骨架密封圈。空心转轴1装在轴套2内部孔中，两者之间装有一定数量的钢球5，使空心转轴1能够相对于轴套2沿圆周方向转动，钢球5一般设为两排，用以提高空心转轴1与轴套2之间的连接刚度。轴套2与连接头10之间设有如图2 所示的静密封压紧套筒8，三者通过螺钉7连接。

如图1所示的高性能双端面密封旋转接头，连接头10内部设有空腔，内装第一骨架密封圈9，这种骨架密封圈具备图4所示结构，由金属骨架、密封圈本体两部分构成。静密封压紧套筒8的右边侧面A把第一骨架密封圈9紧紧压在连接头10的内腔里，使第一骨架密封圈9、静密封压紧套筒8及连接头10结合成一个整体。空心转轴1的右侧M’面（见图3）压紧第一骨架密封圈9的左侧M面，但当压紧力低于静密封压紧套筒8的右边侧A面对第一骨架密封圈9的压紧力时，空心转轴1与第一骨架密封圈9可以相对转动，选用的第一骨架密封圈9具有很好的耐磨性。转动很多次后，第一骨架密封圈9有少量磨损，由于第一骨架密封圈9还具备一定的弹性，能够自行回弹补偿磨损量，使第一骨架密封圈9的左侧M面与空心转轴1的右侧M’面的两个面之间具备很好的动密封。

如图1所示的高性能双端面密封旋转接头，空心转轴1与轴套2之间设有第二骨架密封圈6。静密封压紧套筒8的左侧B面把第二骨架密封圈6紧紧压在轴套的内腔里，使第二骨架密封圈6、静密封压紧套筒8及轴套2结合成一个整体。空心转轴1上设有凸缘，凸缘的左侧N’面压紧第二骨架密封圈6的右侧N面，但当压紧力低于静密封压紧套筒8的左侧B面对第二骨架密封圈6的压紧力时，空心转轴1与第二骨架密封圈6可以相对转动，选用的第二骨架密封圈6具备与第一密封圈9相同的性能。转动很多次后，第二骨架密封圈6有少量磨损，由于第二骨架密封圈6具备一定的弹性，能够自行回弹补偿磨损量，使第二骨架密封圈6的右侧N面与凸缘的左侧N’面的两个面之间具备很好的动密封。

如图1所示的高性能双端面密封旋转接头，两排钢球5的两边，可以设有O形密封圈3，用于增加密封可靠程度以及钢球润滑密封。也可以只设一个，用于钢球润滑密封。也可以不设O形密封圈。

如图1所示的高性能双端面密封旋转接头，安装完密封圈以及钢球、螺塞4后，用多个螺钉7把轴套2、静密封压紧套筒8、连接头10紧紧连接起来，并使静密封压紧套筒8的两个侧面紧紧压住两个骨架密封圈的对应侧面。通过钢球传递，空心转轴1的两个侧面也紧紧压住两个骨架密封圈的对应侧面M和N。如图2和图3所示，静密封压紧套筒8的尺寸L’大于空心转轴1的尺寸L，而且静密封压紧套筒8的两个侧面比空心转轴1的两个侧面M’、N’粗糙，因此保证了空心转轴1既能压紧两个骨架密封圈，又可以相对两个骨架密封圈转动。使旋转接头具备很高的密封性能。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在发明的保护范围之内。