一种适用于多介质同时传输的多通路旋转接头的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种适用于多介质同时传输的多通路旋转接头，在芯轴上端面制出多个芯轴介质口，芯轴外缘由上至下制出多个环形介质槽，每个芯轴介质口连通至少一个环形介质槽且所有芯轴介质口之间相互隔离，每个环形介质槽上方和下方的芯轴外缘均设置一旋转密封环，与每个环形介质槽相对位的外套上制出至少一个与该处环形介质槽连通的外套介质口。本发明中，多个外套介质口可为一个芯轴介质口提供介质，而且同时可以输送多种类型的介质，在芯轴和外套之间的旋转密封环选用耐高温、耐高压或普通的材料，保证了介质输送的密封性，综上所述，各种结构相互结合，构成了一种具有多通路、可输送多种类介质、密封性好、耐高温、耐高压且使用寿命长的旋转接头。
【专利说明】
一种适用于多介质同时传输的多通路旋转接头
技术领域
[0001]本发明属于旋转接头技术领域，尤其是一种适用于多介质同时传输的多通路旋转接头。
【背景技术】
[0002]旋转接头常使用在两个部件相对之间存在断续、连续旋转或摆动旋转等动作的连接中，由于输送这些介质的管路不能跟随两个部件一同旋转，所以旋转接头中的结构实现旋转等动作，同时负责连通两侧的管路。旋转接头由芯轴和外套构成，芯轴和外套可相对转动，芯轴和外套上的介质口可连接外部管路，内部则用介质流道把芯轴和外套上对应的介质口连接起来。芯轴和外套根据工况需要都可作为转子或定子，转子必须和旋转的设备同轴旋转，定子上的介质口与输送介质的固定管路相连，转子上的介质口与旋转部件上的管路相连。现有的旋转接头多为单通路、单介质传输，密封形式多采用间隙密封，密封效果差、易泄漏，使用寿命低，而且在为两个各自旋转运动的设备进行供给时需要设置两个芯轴，每个芯轴上套装一个外套，这样势必会增加现场的设备数量，导致现场拥挤、线缆过多，在某些芯轴较长的应用场景中，外套也需要较长的长度，但过长的外套在加工、使用时的精度难以保证。综上所述，急需一种设置有多通路且能实现多种介质同时输送、各通路之间密封性能好且耐高压、耐高温且能实现与不同旋转速度的设备同时连接并供给的新型结构。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供结构合理、密封性好、耐高温、耐高压且能与多个不同旋转速度的设备连接的一种适用于多介质同时传输的多通路旋转接头。
[0004]本发明采取的技术方案是:
[0005]—种适用于多介质同时传输的多通路旋转接头，包括芯轴和外套，外套旋转套装在芯轴外缘，外套两端内缘与同侧的芯轴外缘之间分别嵌装一轴承，其特征在于:在芯轴上端面制出多个芯轴介质口，芯轴外缘由上至下制出多个环形介质槽，每个芯轴介质口连通至少一个环形介质槽且所有芯轴介质口之间相互隔离，每个环形介质槽上方和下方的芯轴外缘均设置一旋转密封环，与每个环形介质槽相对位的外套上制出至少一个与该处环形介质槽连通的外套介质口。
[0006]而且，两个相邻的旋转密封环之间的芯轴外缘制出环形润滑油槽，该环形润滑油槽对位的外套上制出至少一个润滑油孔，该润滑油孔的外侧开口处嵌装用于密封的螺堵。
[0007]而且，所述旋转密封环是耐高温材料制成或耐高压材料制成。
[0008]而且，所述芯轴上制出至少一个由上至下的通孔。
[0009]而且，所述芯轴下端部设置安装法兰。
[0010]本发明的另一个目的是提供一种适用于多介质同时传输的多通路旋转接头，包括芯轴和至少两个外套，其特征在于:多个外套依次相邻的旋转套装在芯轴外缘，相邻的两个外套相对的两个端部之间的间隙内安装旋转支撑结构或者随动连接结构，所述旋转支撑结构用于使相邻的两个外套以不同转速转动，所述随动连接结构用于使相邻的两个外套以相同转速转动；
[0011]每个外套内缘对位的芯轴外缘制出沿芯轴轴向间隔设置的多个环形介质槽，每个环形介质槽上方和下方的芯轴外缘均设置一旋转密封环，每个环形介质槽对应的外套上制出至少一个与该处环形介质槽连通的外套介质口，在芯轴内上端面制出多个芯轴介质口，每个芯轴介质口连通一个外套中的一个或多个外套介质口或者每个芯轴介质口连通多个外套中的多个外套介质口，每个芯轴介质口之间相互隔离。
[0012]而且，两个相邻的旋转密封环之间的芯轴外缘制出环形润滑油槽，该环形润滑油槽对位的外套上制出至少一个润滑油孔，该润滑油孔的外侧开口处嵌装用于密封的螺堵。
[0013]而且，所述旋转密封环是耐高温材料制成或耐高压材料制成。
[0014]而且，所述芯轴上制出至少一个由上至下的通孔。
[0015]而且，所述芯轴下端部设置安装法兰。
[0016]本发明的优点和积极效果是:
[0017]本发明中，当芯轴外缘套装一个外套时，芯轴上的每个芯轴介质口通过介质流道连通一个外套内的一个或多个环形介质槽，每个环形介质槽对应一个或多个外套介质口，由此实现了多个外套介质口与一个芯轴介质口相互连通，当芯轴外缘依次相邻的旋转套装多个外套时，每个芯轴介质口通过介质流道连通一个外套内的一个或多个环形介质槽或者每个芯轴介质口连通多个外套的多个环形介质槽，无论外套的数量有多少个，外套介质口可通过芯轴介质口输送多种类型的介质，各介质口、流道、介质槽的大小可以根据需要输送的介质种类和流量来决定，对于于不同种类的介质，在芯轴和外套之间的旋转密封环选用耐高温、耐高压或普通的材料，保证了介质输送的密封性，同时为了保证芯轴和外套之间的转动润滑，在相邻的两个旋转密封环之间的外套上设置有润滑油孔，操作人员可定期的添加润滑脂，保证工作的稳定和安全，另外，在多个外套的结构中，旋转支撑结构两侧的两个外套可以采用不同的转速在芯轴上转动，随动连接结构两侧的两个外套可以采用相同的转速在芯轴上转动，前者可以使一个芯轴为多个外套所连接的不同转速的设备提供介质，后者可以使多个外套的转速相同并构成一个旋转体，当然，旋转支撑结构和随动连接结构可以任意组合使用，即可以使芯轴上的某些个外套为不同转速设备提供介质，还可以使某些个外套同步转动并为同一设备提供介质，避免了现有技术中的缺陷。
【附图说明】
[0018]图1是本发明具有一个外套时的结构示意图；
[0019]图2是图1的俯视图；
[0020]图3是图1的I部放大图；
[0021]图4是本发明具有两个外套时的结构示意图；
[0022]图5是图4的俯视图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
[0024]—种适用于多介质同时传输的多通路旋转接头，如图1、2、3所示，包括芯轴I和外套13，外套旋转套装在芯轴外缘，外套两端内缘与同侧的芯轴外缘之间分别嵌装一轴承4，本发明的创新在于:在芯轴上端面3制出多个芯轴介质口 15，芯轴外缘由上至下制出多个环形介质槽10，每个芯轴介质口连通至少一个环形介质槽且所有芯轴介质口之间相互隔离，每个环形介质槽上方和下方的芯轴外缘均设置一旋转密封环8，与每个环形介质槽相对位的外套上制出至少一个与该处环形介质槽连通的外套介质口 11、17、19。
[0025]本实施例中，芯轴介质□如图2所示，共有12个，外套介质□如图1所示，共有16个，即环形介质槽共有16个，多个外套介质口连接同样数量的环形介质槽，16个环形介质槽中有多个是连通同一个芯轴介质口。具体可参看图3，标号17、19的外套介质口分别连通一个芯轴介质口，而标号11为两个外套介质口且分别连通一个环形介质槽10，两个环形介质槽通过两个介质管9共同连通一个介质流道7，介质流道7连通一个芯轴介质口。
[0026]两个相邻的旋转密封环之间的芯轴外缘制出环形润滑油槽16，该环形润滑油槽对位的外套上制出至少一个润滑油孔5，该润滑油孔的外侧开口处嵌装用于密封的螺堵6，定期从润滑油孔注入润滑脂，对旋转密封环进行润滑。
[0027]由于介质的种类、性质等参数是有所区别的，所以对应使用的旋转密封环应该使用不同材料，比如:标号17的外套介质口用于输送空气，所以该处使用的旋转密封环8使用普通材料即可，标号19的外套介质口用于输送高温水，所以该处使用的旋转密封环18使用耐高温材料即可，标号11的外套介质口用于输送高压油，所以该处使用的旋转密封环20使用耐高压材料即可。
[0028]除了上述介质口、流道等结构外，还可根据工况需要在芯轴中心设置任意通径的通孔2，数量可以多于一个，其可作为电缆、管路或流体的通道。所述芯轴下端部设置安装法兰14，其可连接电气滑环，可实现旋转设备中电流信号的传输。
[0029]旋转接头的芯轴直径与介质口的数量及直径、通孔数量及直径有关，8卩:介质口数量越多，直径越大，通孔越多，直径越大，芯轴直径就越大。旋转接头最高允许转速与芯轴直径、介质温度和介质压力有关，即:芯轴直径越大，介质温度越高，介质压力越大，最高允许转速就越低。
[0030]有些应用场景中会出现以下的情况:1.需要为转速不同的多个设备提供介质；2.芯轴较长，单个外套的加工精度难以保证。所以为了解决这个问题，厂家研发出多个外套的结构，如图3?5所示，旋转接头包括芯轴I和至少两个外套13、23，多个外套依次相邻的旋转套装在芯轴外缘，相邻的两个外套相对的两个端部之间的间隙21内安装旋转支撑结构22或者随动连接结构22，所述旋转支撑结构用于使相邻的两个外套以不同转速转动，所述随动连接结构用于使相邻的两个外套以相同转速转动。
[0031]位于上方的外套上端内缘与同侧的芯轴外缘之间嵌装轴承4，外套和芯轴上的各介质口、环形介质槽等结构的自身和之间连接的结构与具有一个外套的方案中的描述相同，图3中所示的结构也可应用于外套23与芯轴配合关系上。
[0032]位于下方的外套下端内缘与同侧的芯轴外缘之间嵌装轴承26，下面的外套也具有外套介质口 24、环形介质槽27、旋转密封环29、润滑油孔28、润滑油槽30、螺堵31、介质流道32，具体的结构是:
[0033]外套23内缘对位的芯轴I外缘制出沿芯轴轴向间隔设置的多个环形介质槽27，每个环形介质槽上方和下方的芯轴外缘均设置一旋转密封环29，每个环形介质槽对应的外套上制出至少一个与该处环形介质槽连通的外套介质口 24，在芯轴内上端面制出多个芯轴介质口 33、34，芯轴介质口连通外套13中的一个或多个外套介质口或者芯轴介质口连通外套
13、23中的多个外套介质口，每个芯轴介质口之间相互隔离，优选的方案是:芯轴介质口33与位于上方的外套13所制的一个或多个外套介质口连通，芯轴介质口 34与位于下方的外套23所制的一个或多个外套介质口连通，芯轴上制出至少一个由上至下的通孔2与安装法兰14制出的通孔25连通。
[0034]外套分为13和23，当两个外套旋转速度不同时，两外套可以分别相对于芯轴各自旋转且互不干涉，可实现一个固定芯轴为多个旋转外套及相应设备同时提供多通路多介质。两外套之间的旋转支撑结构22可以是轴承、止推垫片等常见的能够起到旋转支撑作用的部件。
[0035]当芯轴长度较长时，外套13和23分别进行加工，加工精度得以保证、加工难度降低，两外套之间的随动连接结构22可以是卡钩、卡扣、键块等能够起到两个外套随动的部件。
[0036]当然，可以在同一个较长的芯轴上同时使用旋转支撑结构和随动连接结构，比如:芯轴上设置四个外套，位于最上方和其下的两个外套采用随动连接结构同步转动，而最下方和其上的两个外套采用旋转支撑结构异步转动，位于中间的两个外套相邻端部之间也安装旋转支撑结构以实现异步转动，这样在一个芯轴上可以连接更多的设备，简化了现场结构，降低了占地面积，提高了工作效率。
[0037]旋转接头参数如下:
[0038]⑴额定压力:O?40MPa，介质口和流道构成的通路的数量:I?30路，直径:Φ 6?300mm
[0039]⑵工作温度:-100?+260°C，工作速度:最大线速度2m/s
[0040]⑶工作介质:气体、液体等各种流体压力介质，例如:空气、水、油、乳化液、水乙二醇等。
[0041 ]上述各结构中的零部件加工精度高，使用精密的进口轴承，驱动扭矩小，运行平
Ilo
[0042]本发明中，当芯轴外缘套装一个外套时，芯轴上的每个芯轴介质口通过介质流道连通一个外套内的一个或多个环形介质槽，每个环形介质槽对应一个或多个外套介质口，由此实现了多个外套介质口与一个芯轴介质口相互连通，当芯轴外缘依次相邻的旋转套装多个外套时，每个芯轴介质口通过介质流道连通一个外套内的一个或多个环形介质槽或者每个芯轴介质口连通多个外套的多个环形介质槽，无论外套的数量有多少个，外套介质口可通过芯轴介质口输送多种类型的介质，各介质口、流道、介质槽的大小可以根据需要输送的介质种类和流量来决定，对于于不同种类的介质，在芯轴和外套之间的旋转密封环选用耐高温、耐高压或普通的材料，保证了介质输送的密封性，同时为了保证芯轴和外套之间的转动润滑，在相邻的两个旋转密封环之间的外套上设置有润滑油孔，操作人员可定期的添加润滑脂，保证工作的稳定和安全，另外，在多个外套的结构中，旋转支撑结构两侧的两个外套可以采用不同的转速在芯轴上转动，随动连接结构两侧的两个外套可以采用相同的转速在芯轴上转动，前者可以使一个芯轴为多个外套所连接的不同转速的设备提供介质，后者可以使多个外套的转速相同并构成一个旋转体，当然，旋转支撑结构和随动连接结构可以任意组合使用，即可以使芯轴上的某些个外套为不同转速设备提供介质，还可以使某些个外套同步转动并为同一设备提供介质，避免了现有技术中的缺陷。
【主权项】
1.一种适用于多介质同时传输的多通路旋转接头，包括芯轴和外套，外套旋转套装在芯轴外缘，外套两端内缘与同侧的芯轴外缘之间分别嵌装一轴承，其特征在于:在芯轴上端面制出多个芯轴介质口，芯轴外缘由上至下制出多个环形介质槽，每个芯轴介质口连通至少一个环形介质槽且所有芯轴介质口之间相互隔离，每个环形介质槽上方和下方的芯轴外缘均设置一旋转密封环，与每个环形介质槽相对位的外套上制出至少一个与该处环形介质槽连通的外套介质口。2.根据权利要求1所述的一种适用于多介质同时传输的多通路旋转接头，其特征在于:两个相邻的旋转密封环之间的芯轴外缘制出环形润滑油槽，该环形润滑油槽对位的外套上制出至少一个润滑油孔，该润滑油孔的外侧开口处嵌装用于密封的螺堵。3.根据权利要求1或2所述的一种适用于多介质同时传输的多通路旋转接头，其特征在于:所述旋转密封环是耐高温材料制成或耐高压材料制成。4.根据权利要求3所述的一种适用于多介质同时传输的多通路旋转接头，其特征在于:所述芯轴上制出至少一个由上至下的通孔。5.根据权利要求1或2或4所述的一种适用于多介质同时传输的多通路旋转接头，其特征在于:所述芯轴下端部设置安装法兰。6.—种适用于多介质同时传输的多通路旋转接头，包括芯轴和至少两个外套，其特征在于:多个外套依次相邻的旋转套装在芯轴外缘，相邻的两个外套相对的两个端部之间的间隙内安装旋转支撑结构或者随动连接结构，所述旋转支撑结构用于使相邻的两个外套以不同转速转动，所述随动连接结构用于使相邻的两个外套以相同转速转动； 每个外套内缘对位的芯轴外缘制出沿芯轴轴向间隔设置的多个环形介质槽，每个环形介质槽上方和下方的芯轴外缘均设置一旋转密封环，每个环形介质槽对应的外套上制出至少一个与该处环形介质槽连通的外套介质口，在芯轴内上端面制出多个芯轴介质口，每个芯轴介质口连通一个外套中的一个或多个外套介质口或者每个芯轴介质口连通多个外套中的多个外套介质口，每个芯轴介质口之间相互隔离。7.根据权利要求6所述的一种适用于多介质同时传输的多通路旋转接头，其特征在于:两个相邻的旋转密封环之间的芯轴外缘制出环形润滑油槽，该环形润滑油槽对位的外套上制出至少一个润滑油孔，该润滑油孔的外侧开口处嵌装用于密封的螺堵。8.根据权利要求6或7所述的一种适用于多介质同时传输的多通路旋转接头，其特征在于:所述旋转密封环是耐高温材料制成或耐高压材料制成。9.根据权利要求8所述的一种适用于多介质同时传输的多通路旋转接头，其特征在于:所述芯轴上制出至少一个由上至下的通孔。10.根据权利要求6或7或9所述的一种适用于多介质同时传输的多通路旋转接头，其特征在于:所述芯轴下端部设置安装法兰。
【文档编号】F16L27/087GK105822861SQ201610263346
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年4月25日
【发明人】李阳, 王超光, 刘兵, 于安才, 李天涛
【申请人】天津优瑞纳斯液压机械有限公司