一种高压旋转接头的制作方法

本发明涉及流体输送设备领域，特别涉及到一种高压旋转接头。

背景技术：

随着清洁能源应用越来越广泛，天然气作为一种新型的清洁能源已经受到了越来越多人的认可，以天然气为能源的汽车也越来越多，伴随着天然气加气站的数量不断增加，用于压缩天然气的装卸装置需求量也在增多。由于压缩天然气的压力高达25mpa，故储存装置和输送管道都有破裂爆炸的危险性，同时天然气本身也是易燃易爆危险品，具有燃烧、爆炸的危险性。目前全球范围内，压缩天然气的装卸装置都是采用软管。但是，使用软管存在如下缺点：1、国内暂时没有合格且质量一流的软管生产商，故国内天然气加气站的软管都是采用进口软管；2、在装卸压缩天然气时，操作人员需要拖着5米多长的软管来回调整装卸口的位置好与压缩天然气管束集装箱车辆连接，因为软管硬度高及重量大，操作及其不灵便，大大增加了操作人员的劳动强度；3、与硬质钢管输送通道相比，软管的承压能力低，故在装卸压缩天然气过程中时常出现软管爆裂，使天然气泄露而造成安全事故；4、软管材质容易产生静电，有产生火灾和爆炸的危险性；5、在使用中，由于需要经常收放软管，极易与地面产生摩擦而造成磨损而造成意外；6、软管在使用时，受内部天然气腐蚀和外部风吹、日晒、雨淋的共同作用，容易老化，寿命短。综上述，国外进口软管，其质保期仅为6个月，一般最多使用一年，就必须更换，造成极大的资金浪费。

然而，用钢管管路输送流体，就需要使用既能相互旋转又能互相密封的钢制旋转接头。近几年虽然有类似厂家开发一些高压接头，但目前使用的旋转接头的结构通常存在如下缺点：1、采用双滚道和钢球转动结构：即在转芯和外壳上加工双滚道，在滚道里安装钢球，这种结构的强度严重不足；2、内滚道和内圈是一体的，材料达不到轴承所需的强度；3，不可把旋转接头完全拆卸并进行清洗。由于存在上述问题，主要为钢管制成的管路旋转接头结构的强度严重不足，当前的旋转接头只能用于2mpa以下的气体或流体装卸设备中，不能在高压气体或流体设备上使用，特别是不能适用于压力高达25mpa的压缩天然气的装卸臂。

目前现有技术设备中仅能通过软管装卸压缩天然气、钢管管路由于普通旋转接头存在结构上的缺陷导致的强度严重不足，无法装卸压缩天然气，无法达到在高压气体或流体设备上使用要求的问题，目前尚未提出很好的解决方案。

技术实现要素：

本发明目的之一为提供一种高压旋转接头，以解决现有技术中的设备中存在的仅能通过软管装卸压缩天然气、钢管管路由于普通旋转接头存在结构上的缺陷导致的强度严重不足，无法装卸压缩天然气，无法达到在高压气体或流体设备上使用要求的技术问题。

本发明目的之二为提供一种带有高压旋转接头的高压万向装卸臂。

本发明目的之三为提供一种带有高压万向装卸臂的装卸设备。

为到达上述目的之一，本发明采用以下技术方案：

一种高压旋转接头，包括：

法兰压盖10，设置于所述高压旋转接头的一端；

外壳3，一端与所述法兰压盖10连接；

内壳1，设置于所述外壳3内侧部，所述内壳1与所述外壳3之间形成腔室一；

内圈6，设置于所述腔室一内，所述内圈6和所述外壳3之间设置至少有两个滚道；及

密封装置11，设置于所述内壳1和所述法兰压盖10的相对端面之间。

采用上述技术手段，高压旋转接头14的外壳3与内圈6之间设置2个及2个以上(至少两个)的滚道，滚道中设置有滚珠5，内圈6和內壳1分离式设计由滚珠5和内壳1上的凹凸面进行固定，外壳3、内圈6的材料选用和厚度符合高压流体的压应力，相对于现有的普通接头所采用的内滚道沟槽设置在內壳上，避免了因內壳需要焊接在管道上而不能采用高强度轴承钢所造成的易磨损，进而使密封失效造成泄露爆炸事故的缺点，进而本发明一种高压旋转接头的结构具有强度高，既能相互旋转又能互相密封的优点，可以在高压气体或流体设备上使用。

根据本发明的一个实施例，其中，所述高压旋转接头还包括：第一密封圈2，设置于所述外壳3和所述内壳1之间；第二密封圈12，设置于所述法兰压盖10和所述外壳3之间。采用上述技术手段，在外壳3和所述内壳1之间形成的腔室由第一密封圈2进行一端油脂及防尘密封，外壳3和法兰压盖10之间形成的腔室由第二密封圈12进行另一端油脂及防尘密封。

根据本发明的一个实施例，其中，所述法兰压盖10和所述外壳3通过固定件9固定连接。采用上述技术手段，维护时只需拆掉固定件9，就可把2个密封圈：第一密封圈2、第二密封圈12进行维护保养，使用方便。

根据本发明的一个实施例，其中，所述内圈6通过滚珠5和所述内壳1上的凹凸面与所述内壳1、外壳3进行互相配合固定，所述滚珠5的安装孔通过螺塞4堵住。采用上述技术手段，内圈6通过所述滚珠5和所述内壳1上的凹凸面与所述内壳1、外壳3进行互相配合固定，确保滚珠5在外壳3和内圈6直接形成的滚道内运转灵活。

根据本发明的一个实施例，其中，所述外壳3和所述内壳1之间形成的腔室二；推力轴承7，设置于所述腔室二内，所述推力轴承7设置在靠近所述法兰压盖10处，所述推力轴承7通过卡套8和所述外壳3的安装面进行固定。采用上述技术手段，高压旋转接头14采用了辅助的推力轴承7进行旋转接头受力的辅助承载，进一步提高了滚道的使用寿命，确保了旋转接头壳体部分在装卸臂全寿命时间范围内不用维修更换；同时推力轴承7布置在靠近法兰压盖10处，易拆卸，相对于其它全部采用标准轴承作为实现旋转功能的方式，避免了装配的细微错位而造成日后的泄露，同时避免了不可拆卸检查更换壳体；提高了转动性能和灵活性，承载更合理，并容易拆装维护。

维护时只需拆掉固定件9，就可把2个密封圈进行维护保养，拆掉卡套8后还能更换第一密封圈2，同时可通过滚道上的润滑口13进行接头清洗等工作；可轻易拆卸和清洗更换维护。而普通接头的密封圈固定在滚芯与壳体之间和采用标准轴承结构，都不易拆卸和清洗也不能充分润滑。

根据本发明的一个实施例，其中，所述高压旋转接头还包括油嘴13，所述油嘴13设置于所述外壳3上，所述油嘴13与设置于所述内圈6和所述外壳3之间的滚道相通。采用上述技术手段，油嘴13与内部滚道相通，可对滚道进行加油润滑，充分润滑。

为到达上述目的之二，本发明采用以下技术方案：

一种高压万向装卸臂，具有上述方案一所述的高压旋转接头，包括：

支撑立柱19，竖直设置；

内臂17，通过连接件与所述支撑立柱19连接；

外臂22，通过高压旋转接头14与所述内臂17端部连接，所述外臂22端部设置有一延伸段；

外伸臂23，与所述外臂22端部的延伸段固定连接。

采用上述技术手段，高压万向装卸臂全部采用厚壁钢管制成，故在使用过程中不会产生静电，同时采用5个或5个以上的钢制高压旋转接头14组合使用，可以实现高压万向装卸臂的快速接头25在要求的范围内到达任意位置，与压缩天然气管束集装箱车辆进行快速连接。同时采用弹簧平衡系统21平衡掉外臂22和外伸臂23的重量，满足了在要求范围内轻松可达任意位置，全程无磨损、高压万向装卸臂又可快速收放；高压万向装卸臂另一端由特制的焊接式高压管接头15与接气机进行相连，都达到快速连接和固定的要求，满足了安全并高效的装卸压缩天然气和其它高压气体或流体的要求。

根据本发明的一个实施例，其中，所述内臂17包括：

高压管接头15，设置于所述内臂17低端部，所述高压管接头15用于连接外部接气机；

轴承座18，设置于所述内臂17上部，所述轴承座18端部连接一竖轴，所述竖轴与所述支撑立柱19平行，所述竖轴下端部与所述管接头15之间设置有高压旋转接头14；

支撑结构16，与所述竖轴固定安装，所述支撑结构16用于支撑所述内臂17、所述外臂22和所述外伸臂23的总结构重量；

高压旋转接头14，设置于所述内臂17右端部。

根据本发明的一个实施例，其中，所述外臂22包括：

铰接机构20，一端固定连接一高压旋转接头14；

平衡系统21，与所述所述铰接机构20另一端互相连接，所述平衡系统21用于平衡所述外臂22和所述外伸臂23的重量；

高压旋转接头14，设置于所述外臂22右端部。

根据本发明的一个实施例，其中，所述外伸臂23通过高压旋转接头14与设置于所述外臂22端部的延伸段互相连接，所述外伸臂23包括依次连接的拉断阀24和快速接头25，所述快速接头25用于连接外部压缩天然气管束集装箱车辆。采用上述技术手段，快速接头25尾部连接有拉断阀24，所述拉断阀24为高压拉断阀，可保证在装卸过程中因突发意外车辆快速离开时断开并密闭管路，保证现场不泄露，提高了高压万向装卸臂的使用安全性。

为到达上述目的之三，本发明采用以下技术方案：

一种装卸设备，具有上述方案二所述的高压万向装卸臂。

有益效果：

(1)一种高压旋转接头，其外壳3与内圈6之间设置2个及2个以上(至少两个)的滚道，滚道中设置有滚珠5，内圈6和內壳1分离式设计由滚珠5和内壳1上的凹凸面进行固定，外壳3、内圈6的材料选用和厚度符合高压流体的压应力，相对于现有的普通接头所采用的内滚道沟槽设置在內壳上，避免了因內壳需要焊接在管道上而不能采用高强度轴承钢所造成的易磨损，进而使密封失效造成泄露爆炸事故的缺点，进而本发明一种高压旋转接头的结构具有强度高，既能相互旋转又能互相密封的优点，可以在高压气体或流体设备上使用。

(2)一种高压万向装卸臂，带有高压旋转接头，高压万向装卸臂全部采用厚壁钢管制成，故在使用过程中不会产生静电，同时采用5个或5个以上的钢制高压旋转接头14组合使用，可以实现高压万向装卸臂的快速接头25在要求的范围内到达任意位置，与压缩天然气管束集装箱车辆进行快速连接。同时采用弹簧平衡系统21平衡掉外臂22和外伸臂23的重量，满足了在要求范围内轻松可达任意位置，全程无磨损、高压万向装卸臂又可快速收放；高压万向装卸臂另一端由特制的焊接式高压管接头15与接气机进行相连，都达到快速连接和固定的要求，满足了安全并高效的装卸压缩天然气和其它高压气体或流体的要求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明一种高压旋转接头的剖视图。

图2是本发明一种高压旋转接头的又一剖视图。

图3是一种高压万向装卸臂的主视图和俯视图。

附图中：

1、内壳2、第一密封圈3、外壳

4、螺塞5、滚珠6、内圈

7、轴承8、卡套9、固定件

10、法兰压盖11、密封装置12、第二密封圈

13、油嘴14、高压旋转接头15、高压管接头

16、支撑结构17、内臂18、轴承座

19、支撑立柱20、铰接机构21、平衡系统

22、外臂23、外伸臂24、拉断阀

25、快速接头

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“中”“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“一”、“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

出于简明和说明的目的，实施例的原理主要通过参考例子来描述。在以下描述中，很多具体细节被提出用以提供对实施例的彻底理解。然而明显的是，对于本领域普通技术人员，这些实施例在实践中可以不限于这些具体细节。在一些实例中，没有详细地描述公知方法和结构，以避免无必要地使这些实施例变得难以理解。另外，所有实施例可以互相结合使用。

实施例一：

如图1、图2所示，一种高压旋转接头，包括：法兰压盖10，设置于所述高压旋转接头的一端；外壳3，一端与所述法兰压盖10连接；内壳1，设置于所述外壳3内侧部，所述内壳1与所述外壳3之间形成腔室一；内圈6，设置于所述腔室一内，所述内圈6和所述外壳3之间设置至少有两个滚道(如图1所示结构为两个滚道，图2所示结构为三个滚道)；及密封装置11，设置于所述内壳1和所述法兰压盖10的相对端面之间。

采用上述技术手段，高压旋转接头14的外壳3与内圈6之间设置2个及2个以上(至少两个)的滚道，图1所示结构为两个滚道，图2所示结构为三个滚道，滚道中设置有滚珠5，内圈6和內壳1分离式设计由滚珠5和内壳1上的凹凸面进行固定，外壳3、内圈6的材料选用和厚度符合高压流体的压应力，相对于现有的普通接头所采用的内滚道沟槽设置在內壳上，避免了因內壳需要焊接在管道上而不能采用高强度轴承钢所造成的易磨损，进而使密封失效造成泄露爆炸事故的缺点，进而本发明一种高压旋转接头的结构具有强度高，既能相互旋转又能互相密封，可以在高压气体或流体设备上使用。

高压旋转接头还包括第一密封圈2，设置于所述外壳3和所述内壳1之间；第二密封圈12，设置于所述法兰压盖10和所述外壳3之间，法兰压盖10端面设有凸缘结构、所述法兰压盖10和所述內壳1之间形成的腔室由密封装置11进行内部介质密封。在外壳3和所述内壳1之间形成的腔室由第一密封圈2进行一端油脂及防尘密封，外壳3和法兰压盖10之间形成的腔室由第二密封圈12进行另一端油脂及防尘密封。其中第一密封圈2和第二密封圈12均采用o型圈或者星型圈，本实施例采用星型圈，星形密封圈是四唇口密封，形状类似x，因此又称为x形圈，它是在o形圈基础上性能又作了改进和提高，与o形圈相比，由于星形密封圈在密封唇之间形成润滑容腔，具有较小的磨擦阻力，启动阻力；飞边位置在截面的凹处，所以密封效果好。非圆形截面，避免在往复运动时产生滚动。

法兰压盖10和所述外壳3通过固定件9固定连接，所述固定件9采用高强度螺栓，采用法兰压盖10和所述外壳3通过固定件9固定连接的固定方式，进而间接固定内圈6，滚珠5，密封装置11。维护时只需拆掉固定件9，就可把2个密封圈：第一密封圈2、第二密封圈12进行维护保养，使用方便。内圈6通过滚珠5和所述内壳1上的凹凸面与所述内壳1、外壳3进行互相配合固定，所述滚珠5的安装孔通过螺塞4堵住。上述技术手段内圈6通过所述滚珠5和所述内壳1上的凹凸面与所述内壳1、外壳3进行互相配合固定，确保滚珠5在外壳3和内圈6直接形成的滚道内运转灵活。

外壳3和所述内壳1之间形成的腔室二；推力轴承7，设置于所述腔室二内，所述推力轴承7设置在靠近所述法兰压盖10处，所述推力轴承7通过卡套8和所述外壳3的安装面进行固定，所述卡套8采用圆形卡套，采用上述技术手段，高压旋转接头14采用了辅助的推力轴承7进行旋转接头受力的辅助承载，进一步提高了滚道的使用寿命，确保了旋转接头壳体部分在装卸臂全寿命时间范围内不用维修更换；同时推力轴承7布置在靠近法兰压盖10处，易拆卸，相对于其它全部采用标准轴承作为实现旋转功能的方式，避免了装配的细微错位而造成日后的泄露，同时避免了不可拆卸检查更换壳体；提高了转动性能和灵活性，承载更合理，并容易拆装维护。维护时只需拆掉固定件9，就可把2个密封圈进行维护保养，拆掉卡套8后还能更换第一密封圈2，同时可通过滚道上的润滑口13进行接头清洗等工作；可轻易拆卸和清洗更换维护。而普通接头的密封圈固定在滚芯与壳体之间和采用标准轴承结构，都不易拆卸和清洗也不能充分润滑。

高压旋转接头还包括油嘴13，所述油嘴13设置于所述外壳3上，所述油嘴13与设置于所述内圈6和所述外壳3之间的滚道相通。采用上述技术手段，油嘴13与内部滚道相通，可对滚道进行加油润滑，充分润滑。

如图3所示，一种高压万向装卸臂，带有上述实施例所述的高压旋转接头，包括：高压旋转接头14；支撑立柱19，竖直设置；内臂17，通过连接件与所述支撑立柱19连接；外臂22，通过高压旋转接头14与所述内臂17端部连接，所述外臂22端部设置有一延伸段；外伸臂23，与所述外臂22端部的延伸段固定连接。

采用上述技术手段，高压万向装卸臂全部采用厚壁钢管制成，故在使用过程中不会产生静电，同时采用5个或5个以上的钢制高压旋转接头14组合使用，可以实现高压万向装卸臂的快速接头25在要求的范围内到达任意位置，与压缩天然气管束集装箱车辆进行快速连接。同时采用弹簧平衡系统21平衡掉外臂22和外伸臂23的重量，满足了在要求范围内轻松可达任意位置，全程无磨损、高压万向装卸臂又可快速收放；高压万向装卸臂另一端由特制的焊接式高压管接头15与接气机进行相连，都达到快速连接和固定的要求，满足了安全并高效的装卸压缩天然气和其它高压气体或流体的要求。

内臂17包括：高压管接头15，所述高压管接头15采用耐高压的焊接式管接头，设置于所述内臂17低端部，所述高压管接头15用于连接外部接气机，都达到快速连接和固定的要求；轴承座18，所述轴承座18采用特制全密封轴承座，特制全密封轴承座密封性强，强度高可能够在装卸臂全寿命范围内支撑内外臂管道重量，同时可使内部在全寿命范围内不需更换轴承座密封，有效保证装卸臂全寿命范围内防尘/防水要求。轴承座18设置于所述内臂17上部，所述轴承座18端部连接一竖轴，所述竖轴与所述支撑立柱19平行，所述竖轴下端部与所述管接头15之间设置有高压旋转接头14；支撑结构16，与所述竖轴固定安装，所述支撑结构16用于支撑所述内臂17、所述外臂22和所述外伸臂23的总结构重量；高压旋转接头14，设置于所述内臂17右端部。

外臂22包括：铰接机构20，一端固定连接一高压旋转接头14；平衡系统21，与所述所述铰接机构20另一端互相连接，所述平衡系统21采用特制的弹簧平衡系统，所述特制的弹簧平衡系统用于平衡所述外臂22和所述外伸臂23的重量；高压旋转接头14，设置于所述外臂22右端部。

所述外伸臂23通过高压旋转接头14与设置于所述外臂22端部的延伸段互相连接，所述外伸臂23包括依次连接的拉断阀24和快速接头25，所述快速接头25用于连接外部压缩天然气管束集装箱车辆。采用上述技术手段，快速接头25尾部连接有拉断阀24，所述拉断阀24采用高压拉断阀，高压拉断阀强度高，能够承受较大的压强，可以在高压气体或流体设备上使用，可保证在装卸过程中因突发意外车辆快速离开时断开并密闭管路，保证现场不泄露，提高了高压万向装卸臂的使用安全性。

一种装卸设备，具有上述实施例所述的高压万向装卸臂。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。