专利名称：12MPa高压水或浆体旋转接头的制作方法
技术领域：
旋转接头是实现流体从固定管路部件向旋转部件输送的中间联结机构。例如从泵站向采煤机滚筒、掘进机头输送高压水用于内喷雾降尘需要旋转接头；从泵站向高压胶管卷筒、从喷杆向旋转喷头输送高压水或浆体需要旋转接头。在旋转接头中，存在着旋转轴与外部固定件壳体之间的相对运动，因此必须设计密封以阻止流体从运动面间隙中泄漏。因而旋转接头有时也被称为旋转密封。
旋转密封的结构有多种，其主要形式是间隙密封和填料、密封件密封。
间隙密封通常是有泄漏的。由于水的粘度较低，因此在压力1MPa以上时会因为泄漏量过大而难以使用。此外，密封间隙通常在0.01mm的量级，这就要求被输送介质不能含有杂质，也就是需要很高的过滤精度。
用于输送高压水的旋转密封都是各种密封件以及组合密封件。但目前已有的结构存在两个主要缺点一是体积较大，结构复杂；二是要求被输送介质一定的清洁度，一般不能含有粒径较大(0.02mm以上)的固体颗粒，否则就会造成密封面或密封件的损坏。此外现有机械设计手册中提供的沟槽尺寸主要是用于液压和气动，其工作介质是高压油和低压空气，对高压水的旋转密封并不完全适用。这些极大地影响了旋转接头的使用，尤其是高压水射流和前混合式磨料射流在清洗方面的应用。
本实用新型的目的是提供一种旋转接头，用于压力12MPa以下的高压水或磨料浆液向旋转部件输送。
本实用新型的目的是这样实现的，在旋转轴和壳体之间设计一定厚度的环状空间充填胶状体，吸附拦截固体颗粒；在轴上设置悬浮安装的О型圈密封流体压力。
在输送高压水或浆体时，由于轴的旋转运动，进入轴与胶状体之间的固体颗粒被胶状体吸附拦截，从而不能继续向前进入轴与壳体之间配合面。
利用О型圈密封压力时，最关键的是设计安放О型圈的沟槽。本实用新型提出了一种悬浮式О型圈安装沟槽，即沟槽深度不小于О型圈断面直径。通过选择合适的外径压缩量，使О型在工作时与壳体之间保持相对静止，而在沟槽的承压侧与轴发生相对滑动。即О型圈的工作面不是外侧面而是端面。这就带来三个优点1.壳体内孔粗糙度只要达到 ，因而仅需采用车削加工，只有轴上О型圈沟槽的承压侧才需磨削至 ，极大地减少了加工量和加工难度；2.О型圈悬浮安装就使得它不直接承受径向载荷，也就是说不起支承作用，其工作过程中就不易被损坏；3.由于端面是工作介面，也就是磨损面，因此只有当О型圈的磨损达到近一半时才会失效，这就极大地延长了整个旋转接头的寿命。
本实用新型提出的输送高压水或浆体的旋转接头中，损耗件是橡胶О型圈，当释压孔开始出现泄漏时必须予以更换。通常在压力12MPa、转速300rpm时，О型圈寿命可达到1000小时。由于О型圈成本低(每只0.3元)，安装便利，完全能够适用于各种应用场合。
下面根据说明书
本实用新型的具体结构。
图一是沿轴向输送高压水或浆液的旋转接头。图中胶状体1用于拦截固体颗粒；О型圈2悬浮安装用于密封流体压力，О型圈4和8用于密封轴承腔的润滑油；两个角接触轴承5同向并排安装来承载液体的轴向推力和一定的径向力；在旋转轴9开设沟槽、在壳体6开设释压孔3以保证工作安全；轴承端盖7采用螺纹紧固以减小径向尺寸。在额定流量50l／min时，本实用新型提供的旋转喷头最大外径为45mm，长度为90mm，重量0.75Kg。
图二是沿径向输送高压水或浆体的旋转接头。由于采用对称结构，因此不需要考虑轴向的液压推力，从而不必使用轴承。其工作原理与图一相同，只是密封必须在进液口两侧。具体说胶状体1用于拦截固体颗粒；О型圈2用于密封流体压力，由于是旋浮安装，因此它不起支承作用，从而能延长其寿命。
本实用新型在水射流清洗作业中得到了实际应用。水射流是一种新型的清洗工具，可在不损伤基体的前提下去除各种附着层。但由于射流直径较小(2mm左右)能量高度集中，如果射流没有足够的移动速度，那么清洗速度和效率都是相当低的。通常都是利用两股射流倾斜喷射产生的反冲力矩使射流高速旋转；又为了提高清洗效果和速度，降低工作压力，可以将磨料颗粒加入高压水中产生前混合式磨料射流。本实用新型提出的旋转接头能输送高压水或磨料浆液到旋转的射流喷头，从而在不增加压力和流量的前提下，使清洗速度达到每小时20平方米，为过去的2～3倍。
权利要求1.一种由壳体、旋转轴、角接触轴承、O型橡胶密封圈、胶状密封体构成的旋转接头，用于将压力12MPa以下的水或各种浆液向旋转部件输送，其特征在于利用胶状密封体(1)拦截输送物体中的固体颗粒，利用O型橡胶密封圈(2)对流体进行压力密封。
2.如权利要求1所述结构，其特征在于О型橡胶密封圈(2)在旋转轴(9)的沟槽中是悬浮安装，其密封工作面即相对滑动面为端面，而不是外侧面。
专利摘要一种用于固定部件向旋转部件输送高压水或浆体的旋转接头，其工作原理是利用胶状体吸附拦截输送介质中的固体颗粒；利用悬浮安装橡胶O形圈密封流体压力，即O形圈的工作面是端面而不是外侧面。这样既能降低旋转轴和壳体的加工精度又能提高O形圈的使用寿命。在压力12MPa、转速300rpm时，旋转接头的工作寿命可达到1000小时。
根据使用场合不同，本实用新型提出轴向进液和径向进液两种结构。其中轴向旋转接头在额定流量50l/min时，最大外径为45mm，长度为90mm，重量0.75kg，可直接用于手提式喷枪进行各种清洗作业。
文档编号F16L27/08GK2206889SQ9421721
公开日1995年9月6日 申请日期1994年7月14日 优先权日1994年7月14日
发明者尤明庆 申请人:焦作矿业学院