一种具有流体输送和扭矩传递双重功能的万向节式管接头的制作方法

本发明涉及一种万向节式管接头，尤其涉及一种具有流体输送和扭矩传递双重功能的万向节式管接头。

背景技术：

在流体输送管路中经常用到各种各样的管接头，其中固定式管接头连接夹角固定，方向不可调整；直角旋转式接头和铰接式接头只能在二维平面单自由度方向旋转调整；球形万向节式接头利用球面副的转动，可以在一定的三维空间中调节方向。无论是铰接式接头还是球形万向节式接头一般只在管路安装连接时调整安装角度，安装完成后，安装角度固定，不能在工作运动过程中实时调节方向，或方向调节不方便。而且这些流体输送管接头功能单一，不能进行扭矩传递。

技术实现要素：

鉴于以上分析，本发明提供一种流体输送管接头，尤其是一种具有流体输送和扭矩传递双重功能的万向节式管接头，旨在解决现有流体输送管接头存在的不能兼顾流体输送及扭矩传递要求、工作运动过程中不易在三维空间角度实时调节方向的问题。

一种具有流体输送和扭矩传递双重功能的万向节式管接头，所述接头包括两个万向节叉总成和十字轴总成，其中，每个万向节叉总成对称的设有两个叉支架，两个所述万向节叉总成的四个叉支架分别与所述十字轴总成的四个心轴转动连接；所述万向节叉总成内部与十字轴总成内部的孔道连通，形成可输送流体的通道。

进一步地，每个所述叉支架顶部设有通孔；两个所述万向节叉总成的四个通孔分别与十字轴总成的四个心轴连接。

进一步地，所述万向节叉总成还包括法兰叉座和两个盖板，其中，所述法兰叉座顶部两端分别与一个叉支架连接；两个所述盖板分别固定在叉支架顶部两个通孔的外侧。

进一步地，所述法兰叉座底部为圆盘法兰，所述圆盘法兰的中心为流体出入口，端面设有与轴向密封件匹配的轴向密封件槽；所述法兰叉座顶部的两端均为长方形端面，所述长方形端面上均开有可供流体出入的孔，所述孔与流体出入口贯通，所述两个长方形端面的孔之间也贯通。

进一步地，所述长方形端面上的孔为阶梯孔；所述叉支架上设有与所述阶梯孔相匹配的凸台。

阶梯孔和凸台相互配合，具有定位、承载的作用，避免万向节叉总成在管接头工作的过程中发生晃动。

进一步地，沿所述圆盘法兰底面的边缘开有多个周向限位凹槽。

设置周向限位凹槽后，管接头在传递扭矩的过程中，依靠周向限位凹槽来传递扭矩，扭矩传递效果更佳。

进一步地，所述叉支架下部设有长方形法兰，长方形法兰以下的部分可插入法兰叉座顶部；所述叉支架内设有与法兰叉座内部连通的孔道；沿所述叉支架顶部通孔内表面的圆周方向设有环形槽，所述环形槽与叉支架内的孔道连通。

进一步地，所述叉支架插入法兰叉座部分的外表面设有O型密封圈槽。

O型密封圈槽内的O型密封圈能够对管接头中用于流体输送的通道进行密封。

进一步地，所述十字轴总成包括十字轴接头体和滚针轴承，其中，所述十字轴接头体周围的四个心轴均与中心座连接，所述四个心轴的中心的孔道均相互连通；每个心轴的轴颈上均套有滚针轴承，轴身上开有两个垂直且相互贯通的通孔，所述两个垂直的通孔均与环形槽连通。

通过在轴身上开设通孔，将轴身上的通孔、四个心轴的内部孔道、叉支架的环形槽、叉支架内的流体通道、法兰叉座内部的流体通道和法兰叉座圆盘法兰端面的流体出入口相连通，进而与外界管道相连通，形成可输送流体的通道，使得本发明的管接头在传递扭矩的同时，能够进行流体输送。

进一步地，所述十字轴总成还包括油封，所述油封置于心轴轴身外表面的油封槽内；每个心轴上设有两个油封槽，所述两个油封槽设在所述心轴轴身上通孔的两侧。

心轴轴身上的两个垂直且相互贯通的通孔用于流体的输送，输送过程中，孔内的流体会流入部件之间的缝隙，因此需要在通孔的两侧设置油封，以避免流体外泄。

本发明有益效果如下：

本发明提供一种具有流体输送和扭矩传递双重功能的万向节式管接头，所述管接头利用密封的相贯通孔道输送流体，利用十字轴万向节式结构实现扭矩的实时变角度传递。工作运动过程中，万向节叉总成通过十字轴总成带动另一万向节叉总成转动，同时又可以绕十字轴总成中心在三维空间内任意方向摆动，以此保证与该万向节式管接头相连接零件之间的夹角可在一定范围内变化，实现扭矩的实时变角度传递；通过开设孔道将万向节叉总成及十字轴总成的内部贯通，形成可输送流体的通道，进而与外界管道相连通，同时利用O型密封圈、轴向密封件及油封等密封件对流体输送通道进行密封，使得本发明的管接头在传递扭矩的同时，能够进行流体输送。本发明具有流体输送及扭矩传递双重功能，可以在三维空间内实时调节流体输送及动力传递方向，解决现有流体输送管接头存在的不能兼顾流体输送及扭矩传递要求、工作运动过程中不易在三维空间角度实时调节方向的问题。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1是本发明所述万向节式管接头的总体结构示意图。

图2是万向节叉总成的内部结构示意图。

图3是叉支架的内部结构示意图。

图4是十字轴总成的内部结构示意图。

图5是本发明所述万向节式管接头的内部结构示意图。

其中：1-万向节叉总成，2-十字轴总成，3-法兰叉座，4-叉支架，5-O型密封圈，6-盖板，7-轴向密封件，8-十字轴接头体，9-油封，10-滚针轴承，11-流体出入口，12-轴向密封件槽，13-周向限位凹槽，14-长方形法兰，15-凸台，16-O型密封圈槽，17-环形槽，18-轴身，19-轴颈，20-油封槽，21-通孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。

一种具有流体输送和扭矩传递双重功能的万向节式管接头，包括两个万向节叉总成1和一个十字轴总成2；所述每个万向节叉总成1由一件法兰叉座3、两件叉支架4、两件O型密封圈5、两件盖板6和一件轴向密封件7组成；所述十字轴总成2，包括由十字轴接头体8、油封9、滚针轴承10。

所述法兰叉座3一端为圆盘法兰，圆盘法兰底面有流体出入口11、轴向密封件槽12及多个周向限位凹槽13，法兰叉座3另一端的顶部两端对称设有两个阶梯孔，流体出入口11及两个阶梯孔均相互贯通，形成可供流体进出的通道。

所述叉支架4一端为长方形法兰14，长方形法兰14端面有台阶状凸台15，与法兰叉座3上的阶梯孔相匹配，靠近凸台15的叉支架4外表面有O型密封圈槽16，叉支架4内部有流体流通的通道，叉支架4另一端有通孔，通孔的内表面带有环形槽17，叉支架4内部的流体通道与通孔内表面的环形槽17相贯通，且叉支架4内部的流体通道与法兰叉座3内部的通道也贯通。

所述两件叉支架4分别对应与法兰叉座3端面的两个阶梯孔止口定位并通过法兰连接；所述两件O型密封圈5分别置于两件叉支架4的O型密封圈槽16中；所述两件盖板6分别位于叉支架4顶部通孔的外侧，并通过法兰与叉支架4连接；所述轴向密封件7置于法兰叉座3端面的轴向密封件槽12中。

所述十字轴总成2有一件十字轴接头体8、八件油封9和四件滚针轴承10组成；所述十字轴接头体8中间为中心座，本实施例中的中心座为方形座，中心座可以为任意形状，而不限于方形座，沿方形座周围阵列均布四个心轴，四个心轴中间的孔道均相互贯通；每个心轴由轴身18和轴颈19组成，每个心轴轴身18外表面均有两个相互垂直设置的通孔21，两个通孔21均与叉支架4上的环形槽17相贯通，进而与叉支架4内部的流体出入通道相贯通，由此，整个管接头的万向节叉总成1和十字轴总成2的内部流体通道全部贯通，并通过两个万向节叉总成1的流体出入口11与外部管道贯通，完成流体输送功能；沿每个心轴放入轴向设置有两个油封槽20，两个油封槽20分别位于心轴通孔21的两侧，避免管接头内的流体外泄，所述八件油封9分别对应置于十字轴接头体8的八个油封槽20内；所述四件滚针轴承10分别对应套置于十字轴接头体8的四个轴颈19上。

所述一种具有流体输送和扭矩传递双重功能的万向节式管接头有两件万向节叉总成1和一件十字轴总成2组成；所述十字轴总成2的四个心轴均分成两组，对称的两个为一组，所述两件万向节总成分别对应套置于十字轴总成2中的两组心轴上，通过万向节叉总成1的圆盘法兰与动力传递及流体输送系统相连接。

法兰叉座3圆盘法兰端面的流体出入口11与法兰叉座3上的阶梯孔之间形成的贯通通道及叉支架4底部用于流体出入的口与另一端通孔内表面的环形槽17相贯通形成的贯通孔及十字轴接头体8四个心轴之间的贯通孔之间相互贯通，即：轴身18上的通孔21、四个心轴的内部孔道、叉支架4的环形槽17、叉支架4内的流体通道、法兰叉座3内部的流体通道和法兰叉座3圆盘法兰端面的流体出入口11相连通，进而与外界管道相连通，形成可输送流体的通道，同时利用O型密封圈5、轴向密封件7、油封9等密封件对流体输送通道进行密封，使得本发明的管接头在传递扭矩的同时，能够进行流体输送。

动力传递时，万向节叉总成1通过十字轴总成2带动另一万向节叉总成1转动，同时又可以绕十字轴总成2中心在三维空间内任意方向摆动，以此保证与该万向节式管接头相连接零件之间的夹角可在一定范围内变化，实现扭矩的实时变角度传递。

所述一种具有流体输送和扭矩传递双重功能的万向节式管接头利用密封的相贯通孔道输送流体，利用十字轴万向节式结构实现扭矩的实时变角度传递，具有流体输送及扭矩传递双重功能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术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，都应涵盖在本发明的保护范围之内。