一种间隙密封式液压中心旋转接头的制作方法

1.本实用新型涉及液压回转接头技术领域，特别是涉及一种间隙密封式液压中心旋转接头。


背景技术：

2.现有的间隙密封旋转接头，一般包括前后端盖、进出油口、泄露口、芯轴、接头体及若干密封零件，其中，进出油口在芯轴上，而泄露口在接头体上，旋转接头通过前后端盖固定。
3.对于现有的间隙密封旋转接头，在工作过程中，接头体及端盖均保持固定，而芯轴可自由旋转。常见的间隙密封旋转接头，在使用过程中，因为各零部件位置固定，其内部零部件之间的微小间隙，会受均载及冲击载荷的作用而发生变化，并且在接头体上开泄漏口，会增大接头体的尺寸，减低其结构的稳定性，影响到结构的密封效果。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种间隙密封式液压中心旋转接头。
5.为此，本实用新型提供了一种间隙密封式液压中心旋转接头，其包括纵向分布的芯轴；
6.其中，芯轴的外表面，套有衬套；
7.其中，衬套的外表面，套有一个中空的旋转机械；
8.旋转机械的前后两侧，分别通过紧固螺钉，固定安装有前端盖和后端盖；
9.其中，芯轴的前端和中部外表面，分别套有前轴承与后轴承；
10.前轴承与后轴承，分别位于前端盖的后侧和后端盖的前侧；
11.其中，芯轴的后端面外缘，加工有圆形槽道；
12.一个螺旋型的压紧弹簧的一端装配在芯轴后端面上，与圆形槽道相接合；
13.压紧弹簧的另一端，装配在固定零件上。
14.其中，芯轴上，具有两个进出油口、两个泄漏口和一个通口；
15.通口位于芯轴的中央位置；
16.两个进出油口与两个泄漏口，交替且均匀地分布在通口四周；
17.两个进出口金属管的一端，分别与芯轴后端面上的两个进出油口相连接；
18.两个泄漏口金属管的一端，分别与芯轴后端面上的两个泄漏口相连接；
19.出口金属管的另一端和泄漏口金属管的另一端，均装配在中空的固定零件上。
20.优选地，前轴承，装配在衬套的前端面与前端盖的后端面之间；
21.后轴承，装配在衬套后端面与后端盖前端面之间。
22.优选地，前端盖内，加工有环绕分布的前油封凹槽；
23.前端盖的前油封凹槽内，设置有一个环形的前油封以及一个前油封卡簧；
24.前油封以及前油封卡簧，与前油封凹槽紧密贴合。
25.优选地，后端盖内，加工有环绕分布的后油封凹槽；
26.后油封凹槽内，设置有一个环形的后油封以及一个后油封卡簧；
27.后油封以及后油封卡簧，与后油封凹槽紧密贴合。
28.优选地，芯轴的外表面上具有多个环绕分布的橡胶密封圈凹槽，每个橡胶密封圈凹槽内以过盈配合的方式装配有一个环形的橡胶密封圈。
29.优选地，前端盖靠近芯轴的一侧端面上，环绕地设置有多个半球形槽孔；
30.每个半球形槽孔中，分别装配有一个端盖滚子；
31.芯轴的前端面，在与半球形槽孔相对应的位置上，环绕地设置有一条环形的半球形槽道；
32.端盖滚子的两侧，分别与半球形槽孔和半球形凹槽相切。
33.优选地，旋转机械上设置有两个进出油通道口；
34.每个进出油通道口的一端，分别与一个进出油口相连通。
35.优选地，芯轴的外表面，具有泄油槽；
36.该泄油槽，与两个泄漏口相连通；
37.该泄油槽，与衬套的内表面配合，构成泄油腔。
38.优选地，芯轴的外表面，具有进出油槽；
39.该进出油槽，与两个进出油口相连通；
40.衬套的内表面，在与该进出油槽相对应的位置，具有内凹槽；
41.该进出油槽，与衬套内表面上的内凹槽相配合，构成进出油腔。
42.优选地，芯轴的外表面，在每个泄油腔与相邻的进出油腔之间的位置，设置有环形的橡胶密封圈。
43.由以上本实用新型提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本实用新型提供了一种间隙密封式液压中心旋转接头，其结构设计科学，旨在提高间隙密封式旋转接头的稳定性与可靠性，其内部密封性好，可靠性强，能够减少流体介质泄露，增加结构密封效果，从而进一步提升采用该旋转接头的液压系统在旋转机械上的适用性，具有重大的实践意义。
附图说明
44.图1为本实用新型提供的一种间隙密封式液压中心旋转接头的轴侧半剖图；
45.图2为本实用新型提供的一种间隙密封式液压中心旋转接头，沿着轴向垂直剖开后的剖面图；
46.图3为本实用新型提供的一种间隙密封式液压中心旋转接头的横向剖面图；
47.图4为本实用新型提供的一种间隙密封式液压中心旋转接头的后视图
48.图5a为本实用新型提供的一种间隙密封式液压中心旋转接头的左视图一，其上具有c-c线；
49.图5b为沿着图5a所示的c-c线剖开后的视图；
50.图6a为本实用新型提供的一种间隙密封式液压中心旋转接头的左视图二，其上具有d-d线；
51.图6b为沿着图6a的d-d线剖开后的视图；
52.图中：1、前端盖，2、前轴承，3、芯轴，4、衬套，5、后轴承；6、后端盖，7、压紧弹簧，8、进出口金属管，9、泄漏口金属管，10、后油封凹槽；11、后油封，12、橡胶密封圈，13、前油封凹槽，14、密封垫圈，15、前油封；16、端盖滚子，17、进出油口，18、泄漏口，19、通口，20、泄油腔；21、进出油腔，22、紧固螺钉，23、固定零件，24、旋转机械。
具体实施方式
53.为使本实用新型实现的技术手段更容易理解，下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关申请，而非对该申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分。
54.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
55.需要说明的是，在本技术的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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技术的限制。
56.此外，还需要说明的是，在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”等应做广义理解，例如，可以是固定安装，也可以是可拆卸安装。
57.对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
58.参见图1至图6b，本实用新型提供了一种间隙密封式液压中心旋转接头，包括纵向分布的芯轴3；
59.其中，芯轴3的外表面，套有衬套4；
60.其中，衬套4的外表面，套有一个中空的旋转机械24(即中空的筒体结构)；
61.旋转机械24的前后两侧，分别通过紧固螺钉22，固定安装有前端盖1 和后端盖6；
62.其中，芯轴3的前端和中部外表面，分别套有前轴承2与后轴承5；
63.前轴承2与后轴承5，分别位于前端盖1的后侧和后端盖6的前侧。
64.具体实现上，芯轴3的后端面外缘，加工有圆形槽道；
65.一个螺旋型的压紧弹簧7的一端装配在芯轴3后端面上，与圆形槽道相接合；
66.压紧弹簧7的另一端，装配在固定零件23上。
67.需要说明的是，对于本实用新型，当本实用新型的旋转接头应用于车轮、小型涡轮机以及小型卷筒机上时，旋转机械24可以分别对应车轮轮毂、风力涡轮机内转子以及筒机上卷筒、连接法兰等旋转结构；而固定零件23，可以分别对应是车辆悬架摆臂或转向节，风力涡轮机内定子或机构壳体，以及筒机上轴承端盖或轴承座等非旋转结构。
68.在本实用新型中，具体实现上，前轴承2，装配在衬套4的前端面与前端盖1的后端面之间；
69.后轴承5，装配在衬套4后端面与后端盖6前端面之间。
70.在本实用新型中，具体实现上，前端盖1内，加工有环绕分布的前油封凹槽13；
71.前端盖1的前油封凹槽13内，设置有一个环形的前油封15以及一个前油封卡簧(通
常为带缺口的环形)；
72.前油封15以及前油封卡簧，与前油封凹槽13紧密贴合。
73.在本实用新型中，具体实现上，后端盖6内，加工有环绕分布的后油封凹槽10；
74.后油封凹槽10内，设置有一个环形的后油封11以及一个后油封卡簧(通常为带缺口的环形)；
75.后油封11以及后油封卡簧，与后油封凹槽10紧密贴合。
76.需要说明的是，对于本实用新型，衬套4套在芯轴3上，二者一同被封装在前端盖1和后端盖6之间。其中，衬套4的内表面与芯轴3的外表面精密配合。
77.在本实用新型中，具体实现上，芯轴3的外表面上具有多个环绕分布的橡胶密封圈凹槽，每个橡胶密封圈凹槽内以过盈配合的方式装配有一个环形的橡胶密封圈12。
78.在本实用新型中，具体实现上，参见图1、图2所示，前端盖1靠近芯轴3的一侧端面上，环绕地设置有多个半球形槽孔(即凹孔)；
79.每个半球形槽孔中，分别装配有一个端盖滚子16；
80.芯轴3的前端面，在与半球形槽孔相对应的位置上，环绕地设置有一条环形的半球形槽道；
81.端盖滚子16的两侧，分别与半球形槽孔和半球形凹槽相切。
82.在本实用新型中，具体实现上，如图4所示，芯轴3上，具有两个进出油口17、两个泄漏口18和一个通口19；
83.通口19位于芯轴3的中央位置；
84.两个进出油口17与两个泄漏口18，交替且均匀地分布在通口19四周；
85.需要说明的是，两个进出油口17与两个泄漏口18，与通口19不相连通。
86.具体实现上，旋转机械24(即中空的筒体结构)上设置有两个进出油通道口170；
87.每个进出油通道口170的一端，分别与一个进出油口17的一端相连通；
88.进出油通道口170的另一端，与位于外部的液压执行元件(例如液压马达和液压缸)的进油口相连通(例如通过液压管路)。
89.具体实现上，如图4至图6b所示，芯轴3与前端盖1中央开有圆孔，由此构成通口19。
90.需要说明的是，对于本实用新型，在本实用新型提供的旋转接头工作时，通口19可用于导通控制线路、充放气系统气管等小型管路。
91.在本实用新型中，具体实现上，两个进出口金属管8的一端，分别与芯轴3后端面上的两个进出油口17相连接，具体是通过螺纹连接的方式进行装配；
92.两个泄漏口金属管9的一端，分别与芯轴3后端面上的两个泄漏口18 相连接，具体是通过螺纹连接的方式进行装配。
93.具体实现上，进出口金属管8的另一端和泄漏口金属管9的另一端，均装配在中空的固定零件23上(例如通过螺纹连接的方式)。
94.需要说明的是，对于本实用新型，进出油口17通过进出口金属管8 以及与进出口金属管8相连接的液压油管，连通至位于外部的、现有的液压系统(包括用于调节控制的阀体、液压泵以及液压管路等结构)。在机构工作的过程中，外部液压系统驱动控制的液压介质，通过液压油管进入旋转接头内的进出油口17，再进入旋转机械24上的进出油通道口170，最终导入到液压执行元件(例如液压马达和液压缸)中，实现液压传动。
95.具体实现上，芯轴3的外表面，具有泄油槽；
96.该泄油槽，与两个泄漏口18相连通；
97.该泄油槽，与衬套4的内表面配合，构成泄油腔20。
98.具体实现上，芯轴3的外表面，具有进出油槽；
99.该进出油槽，与两个进出油口17相连通；
100.衬套4的内表面，在与该进出油槽相对应的位置，具有内凹槽；
101.该进出油槽，与衬套4内表面上的内凹槽相配合(具体为精密配合)，构成进出油腔21。
102.具体实现上，芯轴3的外表面，在每个泄油腔20与相邻的进出油腔21之间的位置，设置有环形的橡胶密封圈12。
103.具体实现上，进出口金属管8、进出油口17以及进出油腔21，一同构成旋转接头内的进出油道(共有两条进出油道)；
104.泄露口金属管9、泄露口18及泄油腔20，一同构成旋转接头内的泄露油道。
105.基于以上技术方案可知，对于本实用新型，采用了间隙密封技术，在芯轴3与旋转机械24之间装配轴承，通过衬套4与芯轴3之间的微小间隙，来限制流体介质的泄露。
106.对于本实用新型，具体实现上，芯轴3套在衬套4中；
107.芯轴3的外表面与衬套4的内表面相配合(具体为精密配合)，两者之间留有预设的间隙(具体为微小的间隙)。
108.对于本实用新型，在芯轴3的前后分别装配前轴承2与后轴承5，在在两轴承外，再分别装配前端盖1与后端盖6。前端盖1与后端盖6上各有若干个螺纹孔，可通过螺纹连接固定在旋转机械24上。
109.对于本实用新型，芯轴3上分别开凿有两个进出油口17、两个泄漏口 18以及一个通口19。其中，在芯轴3的后端有金属油管(具体为进出口金属管以及泄漏口金属管)，分别与进出油口17、泄漏口18通过螺纹接通，而金属管又与固定零件23相配合。
110.对于本实用新型，芯轴3的后端外缘开有半球形槽道，压紧弹簧7与半球形槽道配合，即压紧弹簧压在芯轴3的后端，芯轴3在弹簧力的作用下，被压向前端盖1。
111.对于本实用新型，前端盖1在与芯轴3临近的端面上，设计有半球形槽孔(半球形凹槽)，芯轴3与前端盖相临近的前端面对应位置处，设计有半球形槽道，而在其中加入球形的端盖滚子16，端盖滚子16分别与半球形槽孔、半球形槽道相切，由此可实现将前端盖1与芯轴3之间的相对运动，变为球形的端盖滚子的滚动。
112.对于本实用新型，采用了间隙密封，在芯轴3与旋转机械24之间添加衬套4，通过衬套4内表面与芯轴3外表面之间的微小间隙，来限制流体介质泄露，并在芯轴3靠前一段、靠后一段以及两个进出油道之间各加工出一个泄油槽，参见图5b、图6b所示，这三个泄油槽与衬套4内表面配合构成泄油腔20，可将间隙密封中泄露出的介质蓄流并导回位于外部的油箱。
113.需要说明的是，对于本实用新型，间隙密封主要是利用零部件之间的微小间隙，来构成密封所需要的流动阻力。对于本实用新型，在芯轴3外表面与衬套4内表面的微小间隙中，流体介质流动受阻极大，流动时承受的反向压力大，而在泄油腔20这样较大的间隙空间中，流体介质流动受阻相对很小，流动时承受的反向压力小，由此产生的压差会驱使从进出
油腔 21中泄露出的流体介质向泄油腔20中汇聚。
114.泄油腔20直接与泄漏口18连通，而泄露口18的后端接通泄漏口金属管9。在实际应用中，泄露口金属管9通过相连接的液压油管导通至位于外部的液压油箱。由此，在泄油腔20中的液压介质可通过泄漏口18、泄漏口金属管9及液压油管，并最终流回位于外部的液压油箱中。
115.对于本实用新型，芯轴3的后端面上分别设有两个进出油口17、两个泄漏口18以及一个通口19，其中，通口19位于芯轴3的中央并贯穿芯轴 3，进出油口17与泄露口18均匀且交替地分布在通口19周围，进出油口 17作为进出油道的一部分，导通至进出油腔21,泄漏口18作为泄油道的一部分，导通至泄油腔20。
116.对于本实用新型，芯轴3的后端面外缘加工有圆形槽道，其后的压紧弹簧7与圆形槽道相配合，芯轴3在压紧弹簧7的作用下，被推向前端盖 1，由此可使得本实用新型的中心旋转接头内部的零部件，保持紧密配合状态。
117.对于本实用新型，在前端盖1靠近芯轴3前端面的一面上，加工有若干半球形凹孔(即半球形槽孔)，而在芯轴3前端面上加工有半球形槽道，在前端盖1与芯轴3之间装配有端盖滚子16，端盖滚子16与半球形凹孔相配合，并与半球形槽道相切，由此在芯轴3被压向前端盖1且二者存在相对运动时，可通过端盖滚子16，减少二者之间的摩擦。
118.对于本实用新型，芯轴3的端面中央位置，具有贯穿芯轴3的圆孔，前端盖1端面中央位置，也有贯穿前端盖1的圆孔，芯轴3的圆孔与前端盖1的圆孔一同构成通口19，在本实用新型的中心旋转接头工作时，可将其他装置所需的控制线路、气管、油管等线路、管路结构，从中心旋转接中心处导通。
119.需要说明的是，对于本实用新型提供的间隙密封式液压中心旋转接头，可用于高速、高压的旋转机械，其结构稳定，流体介质泄露量小，整体密封性好。
120.在本实用新型中，发挥压紧功能的组件包括压盖、压紧弹簧，用于压紧和固定整体结构，使内部各零件紧密贴合；轴承(包括前轴承2和后轴承5)用于减小旋转机械与回转机构之间的摩擦。
121.本实用新型的回转机构包含芯轴和衬套，芯轴上有进出油口、泄油口及通口，可保证装配机械旋转过程中的油路畅通；金属油管(包括进出口金属管8以及泄漏口金属管9)用于连接外部的油路(外部油路的连接管道，进入到中空的固定零件23里面)，同时，也可将回转机构与固定的零件连接，从而使回转机构保持静止。
122.为了更加清楚地理解本实用新型的技术方案，下面说明本实用新型专利的工作原理及工作过程：
123.本实用新型的中心旋转接头采用间隙密封，主要通过衬套4内表面与芯轴3外表面之间的微小间隙来限制流体介质的流失；
124.本实用新型的中心旋转接头，由前端盖1、后端盖6限位并固定在旋转机械24上；
125.其中，芯轴3通过进出口金属管8、泄露口金属管9间接地装配在固定零件23上；
126.其中，通过芯轴3与旋转机械24之间的前轴承2、后轴承5，可减少二者的相对运动产生摩擦损失；
127.其中，芯轴3在其后压紧弹簧7的作用下，被推向前端盖1，由此可使得本实用新型的中心旋转接头内部零件保持紧密配合状态，而前端盖1 与芯轴3之间装配有端盖滚子16，
可减少二者相对运动产生的摩擦。
128.对于本实用新型，在本实用新型的中心旋转接头工作时，前端盖1与后端盖6随旋转机械24一起运动，芯轴3、进出口金属管8和泄露口金属管9保持相对静止；
129.当外部液压系统驱动控制的液压流体介质进入时，经进出油道流入旋转机械24，为旋转机械24中的液压组件提供液压动力，而当流体介质回流时，流动方向与流入时相反。
130.从衬套4内表面与芯轴3外表面之间的微小间隙中泄漏出的流体介质，在泄油腔20中蓄流并经泄露油道(包括泄露口金属管9、泄露口18及泄油腔20)，流回位于外部的液压油箱中。
131.在本实用新型中，具体实现上，本实用新型可安装在车轮、小型涡轮机、小型卷筒机等中高速旋转机械的中心处，在这类机械旋转工作的过程中，本实用新型提供的间隙密封式液压中心旋转接头，在保持油路畅通的同时，其自身保持相对静止，其内部密封性好，可靠性强，能有效提升液压系统在旋转机械上的适用性。
132.综上所述，与现有技术相比较，本实用新型提供的一种间隙密封式液压中心旋转接头，其结构设计科学，旨在提高间隙密封式旋转接头的稳定性与可靠性，其内部密封性好，可靠性强，能够减少流体介质泄露，增加结构密封效果，从而进一步提升采用该旋转接头的液压系统在旋转机械上的适用性，具有重大的实践意义。
133.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。