新型自適應液膜密封旋轉接頭制造技術

本實用新型專利技術涉及一種新型自適應液膜密封旋轉接頭，主要用于離心機等機械設備在旋轉運行時的介質輸送。本實用新型專利技術包括轉動軸和殼體，所述轉動軸為軸對稱結構，內部設有介質通道，其主體部分位于殼體內部，前端由殼體前端蓋伸出，在殼體內部，所述轉動軸由前后至少兩個軸承和之間的伺服環支承，其與軸承之間過盈配合，與伺服環之間間隙配合；所述殼體與伺服環連接處設有前后至少兩個密封圈。本實用新型專利技術新型自適應液膜密封旋轉接頭避免了轉動部件和靜止部件的接觸和摩擦，減小了部件磨損，極大地提高了旋轉接頭的使用壽命。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本技術涉及一種新型自適應液膜密封旋轉接頭，主要用于離心機等機械設備在旋轉運行時的介質輸送。本技術包括轉動軸和殼體，所述轉動軸為軸對稱結構，內部設有介質通道，其主體部分位于殼體內部，前端由殼體前端蓋伸出，在殼體內部，所述轉動軸由前后至少兩個軸承和之間的伺服環支承，其與軸承之間過盈配合，與伺服環之間間隙配合；所述殼體與伺服環連接處設有前后至少兩個密封圈。本技術新型自適應液膜密封旋轉接頭避免了轉動部件和靜止部件的接觸和摩擦，減小了部件磨損，極大地提高了旋轉接頭的使用壽命?！緦＠f明】新型自適應液膜密封旋轉接頭
本技術涉及一種旋轉接頭，具體涉及一種新型自適應液膜密封旋轉接頭，主要用于離心機等機械設備在旋轉運行時的介質輸送。
技術介紹
旋轉接頭是一種360°旋轉輸送介質的密閉旋轉連通器，在各工業領域都有著廣泛的應用，其作用是既要保證連續不斷地向運轉的設備、管道傳遞介質，又要防止流體介質互相串通、泄漏和外界雜物進入工作介質。市場上現有的旋轉接頭大都采用接觸式密封設計，普遍存在摩擦阻力大、壽命短，以及容易產生密封件磨損顆粒進而污染設備運行環境的問題。 液膜密封是一種非接觸式密封方式，利用流體靜壓或動壓作用，在密封界面間充滿一層流體膜迫使密封面彼此分離，不存在硬性固相接觸。采用液膜密封技術在理論上能大大減少金屬之間的黏著磨損，有效避免接觸式密封的上述缺陷，可顯著提高旋轉接頭的使用壽命。
技術實現思路
針對現有旋轉接頭存在的問題，本技術提供了一種新型自適應液膜密封旋轉接頭，避免了轉動部件和靜止部件的接觸和摩擦，減小了部件磨損，極大地提高了旋轉接頭的使用壽命。 本技術通過以下技術方案實現: 一種新型自適應液膜密封旋轉接頭，包括轉動軸和殼體，所述轉動軸為軸對稱結構，內部設有介質通道，其主體部分位于殼體內部，前端由殼體前端蓋伸出，在殼體內部，所述轉動軸由前后至少兩個軸承和之間的伺服環支承，其與軸承之間過盈配合，與伺服環之間間隙配合；所述殼體與伺服環連接處設有前后至少兩個密封圈，優選格萊圈。 根據上述的旋轉接頭,所述殼體由前端蓋、后端蓋和軸套組成,該前端蓋、后端蓋分別通過螺釘連接軸套的兩端，并在連接處設置密封圈，優選O型圈。 根據上述的旋轉接頭，所述軸承、伺服環通過限位槽和/或擋圈進行軸向固定于所述轉動軸和殼體之間，所述軸承、伺服環與殼體之間間隙配合。 根據上述的旋轉接頭，所述轉動軸與殼體前端蓋連接處設有一個密封圈，優選格萊圈。 根據上述的旋轉接頭，所述轉動軸的內部設有大直徑通道用于傳輸介質，以及小直徑通道用于泄漏介質的回流；所述大直徑通道連通轉動軸前端和轉動軸側壁，其轉動軸前端的開口構成介質出口 ；所述小直徑通道連通轉動軸后端，以及伺服環前后可能泄漏介質的空隙。 根據上述的旋轉接頭，所述殼體側壁和伺服環上均設有開口，與轉動軸側壁大直徑通道的位置相匹配，所述殼體側壁上的開口構成介質入口 ；所述殼體后端蓋上設有開口，與轉動軸后端的小直徑通道相連通，所述殼體后端蓋上的開口構成泄漏介質回流口。 根據上述的旋轉接頭，所述軸承為角接觸球軸承。 根據上述的旋轉接頭，在所述伺服環上，開口位置所對應的徑向內、外側均設有環狀凹槽，該環狀凹槽略寬于該開口。 根據上述的旋轉接頭，所述環狀凹槽兩側還設有略淺的矩形、一字形或人字形凹槽。 根據上述的旋轉接頭，所述間隙配合均為微米級間隙，根據不同的結構尺寸，間隙從數微米到數十微米不等。 本技術旋轉接頭的工作原理:當介質進入通道內，立即充滿伺服環與殼體之間的較大間隙，從而對伺服環形成由環周指向圓心的徑向壓力，同時介質被各種密封圈密封不往外泄露。在伺服環與轉動軸之間設計能產生密封油膜的小間隙，介質在通過其間時以及旋轉接頭運轉過程中會滲入間隙內，并產生承載液膜。伺服環在液膜支撐下受到由環周背離圓心的徑向壓力，從而使其受力平衡，并使得伺服環與轉動軸保持同心，而介質則被液膜封住不外泄。當外載荷引起轉動軸偏心時，伺服環會通過壓縮格萊圈，自動與轉動軸對心，伺服環與轉動軸的間隙基本保持不變。 本技術的有益效果:采用液膜液膜密封避免了轉動部件和靜止部件的接觸和摩擦，減小了部件磨損，極大地提高了旋轉接頭的使用壽命，同時微米級的密封間隙可保證旋轉接頭具有很小的泄漏量和介質壓降。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1是本技術旋轉接頭的結構示意圖。 圖2是本技術中轉動軸的結構示意圖。 圖3是圖2沿A-A方向的剖面結構示意圖。 圖4是本技術中伺服環的結構示意圖。 圖5是圖4沿A-A方向的剖面結構示意圖。 圖中:1為轉動軸,2為前端蓋,3為軸套,4為后端蓋,5為螺絲釘,6為O型圈,7為伺服環，8為軸承，9為格萊圈A，10為格萊圈B，11為擋圈A，12為擋圈B，13為介質入口，14為介質出口，15為泄漏介質回流口，16為大直徑通道，17為小直徑通道，18為伺服環開口，19為環形凹槽，20為矩形凹槽。 【具體實施方式】 為了使本技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本技術進行進一步詳細說明。 本技術新型自適應液膜密封旋轉接頭，見圖1，包括轉動軸I和殼體，所述殼體由前端蓋2、后端蓋4和軸套3組成,該前端蓋2、后端蓋4分別通過螺釘5連接軸套3的兩端，并在連接處設置O型圈6進行密封。所述轉動軸I為階梯軸，且為軸對稱結構，內部設有介質通道，其主體部分位于殼體內部，前端由前端蓋2伸出(轉動軸I與前端蓋2連接處設有格萊圈BlO用于密封)，在殼體內部，所述轉動軸I由前后至少兩個軸承8和之間的伺服環7支承，其與軸承8之間過盈配合，與伺服環7之間間隙配合，介質進入后間隙內的液膜起到密封的作用，同時可提供一定的承載力；所述軸套3與伺服環7連接處設有前后至少兩個格萊圈A9，既可對介質進行密封，又可通過一定的變形保持伺服環7與轉動軸I同心。 見圖1，所述軸承8優選角接觸球軸承，通過階梯槽和擋圈B12進行軸向固定于所述轉動軸I和軸套3之間；所述伺服環7通過前后兩個擋圈All進行軸向固定于所述轉動軸I和軸套3之間，所述軸承8、伺服環7與軸套3之間間隙配合。 見圖2、3，所述轉動軸I的內部設有大直徑通道16用于傳輸介質，以及小直徑通道17用于泄漏介質的回流；所述大直徑通道16連通轉動軸I前端和轉動軸I側壁，其轉動軸I前端的開口構成介質出口 14 ;所述小直徑通道17連通轉動軸I后端，以及伺服環7前后可能泄漏介質的空隙。 見圖1、3，所述軸套3和伺服環7上均設有開口，與轉動軸I側壁大直徑通道16的位置相匹配，所述軸套3上的開口構成介質入口 13 ;所述后端蓋4上設有開口，與轉動軸I后端的小直徑通道17相連通，所述后端蓋4上的開口構成泄漏介質回流口 15。 見圖4，在所述伺服環7上，開口 18位置所對應的徑向內、外側均設有環狀凹槽19，該環狀凹槽19略寬于該開口 18，所述環狀凹槽19兩側還設有略淺的矩形凹槽20。 本技術并不局限于上述單通道旋轉接頭，其結構原理同樣適用于多通道旋轉接頭，并可據此做出多種變化，但任何與本技術等同或者類似的變化都應涵蓋在本技術權利要求的范圍內本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種新型自適應液膜密封旋轉接頭，包括轉動軸和殼體，所述轉動軸為軸對稱結構，內部設有介質通道，其主體部分位于殼體內部，前端由殼體前端蓋伸出，其特征在于：在殼體內部，所述轉動軸由前后至少兩個軸承和之間的伺服環支承，其與軸承之間過盈配合，與伺服環之間間隙配合；所述殼體與伺服環連接處設有前后至少兩個密封圈。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李鋒，朱永清，王旗華，張映梅，盧永剛，拜云山，
申請(專利權)人：中國工程物理研究院總體工程研究所，
類型：新型
國別省市：四川;51