一种超低温液氢专用旋转接头的制作方法

1.本实用新型涉及超低温流体介质配套设备技术领域，尤其是一种超低温液氢专用旋转接头。


背景技术：

2.流体装卸臂的最关键零件即为旋转接头，随着工业发展需求，目前，新能源
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液氢介质将成为未来发展趋势，但液氢介质，其正常工作温度为-253℃，常规的低温旋转接头最低使用温度为-196℃，因而常规低温旋转接头不再适用。
3.首先，液氢介质工作时，旋转接头内部流动的液氢介质-253℃，常规低温旋转接头金属外表面为环境温度，通过能量传递的物理现象，最终旋转接头外表面温度会不断降低，当旋转接头外表面温度低于-183℃时，空气中的氧气会在旋转接头金属外表面形成液氧，随着液氧不断增多，会低落在现场环境中，使得现场环境中的氧浓度不断增加，高氧浓度不仅不利于人体健康，也极易造成易燃易爆的环境。
4.第二，常规低温旋转接头的转动也是依靠旋转接头的内圈及外圈和钢球组成的旋转轴承相对转动，而超低温条件下，材料容易收缩变形，当内外圈及钢球三者材料的收缩量不一致时，将会影响轴承转动的灵敏性。从而影响正常操作。
5.第三，常规低温旋转接头在液氢超低温环境下工作，当旋转接头滚道表面温度低于0℃时，环境中的水分形成固态冰直接将旋转接头冻住。影响旋转接头轴承转动。


技术实现要素：

6.本实用新型要解决的技术问题是：为了解决上述背景技术中存在的问题，提供一种改进的超低温液氢专用旋转接头，从而解决上述背景技术中存在的问题。
7.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种超低温液氢专用旋转接头，包括内圈、外圈和法兰，所述的外圈外侧平面上开设有内置第一卡套接头的第一置换口，所述的法兰外侧平面上开设有内置第二卡套接头的第二置换口，所述的内圈外侧弧形面和外圈内侧弧形面对应位置开设有内置多个钢球的弧形凹槽，所述的外圈与法兰连接面上开设有多个第一螺纹盲孔，所述的法兰侧壁上开设有与第一螺纹盲孔相配合的第一装配通孔，所述的第一装配通孔内部插接有装配螺栓，所述的外圈外侧面上对应钢球位置开设有内置钢球螺塞的外侧装卸通孔。
8.所述的内圈右侧与法兰连接面上开设有内置主密封圈的主密封安装槽，所述的法兰左侧与内圈连接面上开设有内置副密封圈的副密封安装槽，所述的内圈弧形面与外圈内侧连接面上开设有内置滚道密封圈的滚道密封槽。
9.所述的主密封圈、副密封圈和滚道密封圈截面均为u型结构。
10.所述的第一螺纹盲孔与第一装配通孔呈环形阵列结构设置。
11.所述的内圈内部具有向左凸起的一体结构第一夹套，所述的法兰内部具有向右凸起的第二夹套。
12.所述的法兰与外圈右侧连接面上开设有内置法兰密封垫的法兰密封安装槽。
13.所述的钢球螺塞内侧顶端对应钢球接触面上开设有内置弹性挤压块的内部伸缩槽。
14.所述弹性挤压块包括顶端安装在内部伸缩槽内壁上的内部挤压弹簧和固定在内部挤压弹簧外侧端的伸缩块，所述的伸缩块与钢球接触面上开设有弧形挤压槽。
15.本实用新型的有益效果是:
16.(1)本实用新型的一种超低温液氢专用旋转接头将结构设计成双层结构，旋转接头的内部为液氢介质通道，夹层为抽真空，滚道之间的间隙通入惰性气体，通过这种夹套抽真空结构，降低能量传递面积；
17.(2)将旋转接头的内圈设计成夹套结构，使滚道及钢球通过夹套空间将其与内部超低温介质隔离开，减少能量传递面积，降低了滚道受接头内部低温介质的影响，旋转轴承受低温收缩的影响大大降低；
18.(3)通过将旋转接头设计为夹套结构，夹套空间使用抽真空，滚道间隙通入惰性气体置换，并将惰性气以一定的内压保存在滚道间隙内部，从而降低旋转接头工作环境中水分的含量，确保接头滚道不会结冰而被冻住。
附图说明
19.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
20.图1是本实用新型的结构示意图。
21.图2是本实用新型的内部剖视图。
22.图3是本实用新型中钢球装配端的局部剖视图。
具体实施方式
23.现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
24.图1、图2和图3所示的一种超低温液氢专用旋转接头，包括内圈1、外圈2和法兰3，外圈2外侧平面上开设有内置第一卡套接头4的第一置换口5，法兰3外侧平面上开设有内置第二卡套接头6的第二置换口7，内圈1外侧弧形面和外圈2内侧弧形面对应位置开设有内置4个钢球8的弧形凹槽9，外圈2与法兰3连接面上开设有多个第一螺纹盲孔10，法兰3侧壁上开设有与第一螺纹盲孔10相配合的第一装配通孔11，第一装配通孔11内部插接有装配螺栓12，外圈2外侧面上对应钢球8位置开设有内置钢球螺塞133的外侧装卸通孔13。
25.进一步地，为了提升内部连接面的密封性，内圈1右侧与法兰3连接面上开设有内置主密封圈14的主密封安装槽15，法兰3左侧与内圈1连接面上开设有内置副密封圈16的副密封安装槽17，内圈1弧形面与外圈2内侧连接面上开设有内置滚道密封圈18的滚道密封槽19。
26.进一步地，为了提升密封性的同时提升内部挤压力，主密封圈、副密封圈和滚道密封圈截面均为u型结构。
27.进一步地，为了提升装配的牢固度和密封性，第一螺纹盲孔10与第一装配通孔11呈环形阵列结构设置。
28.内圈1内部具有向左凸起的一体结构第一夹套20，法兰3内部具有向右凸起的第二夹套21。夹套双层结构有利于阻断热量传递。
29.进一步地，为了提升法兰3连接端的密封性，法兰3与外圈2右侧连接面上开设有内置法兰密封垫22的法兰密封安装槽23。
30.进一步地，为了提升外部挤压力，钢球螺塞133内侧顶端对应钢球8接触面上开设有内置弹性挤压块的内部伸缩槽24。
31.进一步地，为了提升装配牢固度，弹性挤压块包括顶端安装在内部伸缩槽24内壁上的内部挤压弹簧25和固定在内部挤压弹簧25外侧端的伸缩块26，伸缩块26与钢球8接触面上开设有弧形挤压槽27。
32.本实用新型的一种超低温液氢专用旋转接头将结构设计成双层结构，双层结构即夹套结构，旋转接头的内部为液氢介质通道，夹层为抽真空，滚道之间的间隙通入惰性气体，通过这种夹套抽真空结构，降低能量传递面积。使得旋转接头正常工作时，其外表面的温度不低于-183℃，从而阻止了旋转接头外表面形成液氧；将旋转接头的内圈设计成夹套结构，使滚道及钢球通过夹套空间将其与内部超低温介质隔离开，减少能量传递面积，降低了滚道受接头内部低温介质的影响，旋转轴承受低温收缩的影响大大降低；通过将旋转接头设计为夹套结构，夹套空间使用抽真空，滚道间隙通入惰性气体置换，并将惰性气以一定的内压保存在滚道间隙内部，从而降低旋转接头工作环境中水分的含量，确保接头滚道不会结冰而被冻住。
33.以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。