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一种新型高压、高速旋转接头结构的研究及分析

标签:高速旋转接头,高压旋转接头,液压旋转接头


文介绍一种新型高压、高速旋转接头黄色片网站.结构的设计及分析,重点介绍了其结构设计的原理、相关计算公式、关键零件的材料处理等,为从事高压、高速旋转接头研究和应用者提供参考。

高速旋转接头

前言 在几乎所有工业领域,只要在固定件和旋转机器之间存在有液体和气体介质需要传输,人们就必然使用旋转接头黄色片网站这一精密连接件。譬如:专用机床、深孔钻机、玻璃机械等。在日益发展的冶金行业,高压、高速旋转接头的使用也越来越广泛,其中在薄板轧机上开卷机中的应用,是高压、高速旋转接头在冶金行业中应用的经典范例。与传统企业生产的高压、高速旋转接头相比,此旋转接头(本文所指的旋转接头都是指高压、高速型旋转接头的简称)具有如下优点:

(1)间隙密封技术的应用,可实现摩擦力小、长久耐用;

(2)静压控制间隙的密封技术,就是在压力恒定的情况下,密封间隙保持恒定;

黄色片网站(3)液压伺服自动调心控制技术,就使在工作压力不断变化的情况下,密封间隙仍然保持不变,同轴度也随着变化(压力越高,同轴度也越高);

黄色片网站(4)特殊的表面热处理,使转子与定子间真正实现减磨自润滑的“膜轴承”效应;

外形以及结构

旋转接头的外形及结构如图 1 所示,旋转接头的芯轴做高速旋转运动而壳体静止不动。旋转接头的芯轴通常与液压缸固定连接在一起,与主机一起旋转。工作介质经过管路进入旋转接头壳体上的工作油口 A 或B,经过固定不动的壳体 7 和固定不动的伺服环 5 输入与主机一起做旋转运动的芯轴 1 后至主机,从而实现了工作介质在旋转件间的持续传输。

优点的实现过程及原理

间隙密封是一种最简单而应用广泛的密封方法。它是依靠相对运动零件配合面之间的微小间隙来防止泄漏的。旋转接头在实际中的应用确定了它是允许存在一定量的泄漏量,允许一定量的压力损失。一定量的泄漏量通过泄漏口 C 带走旋转接头两端上的主轴轴承在工作过程中产生的热量,可以防止旋转接头在工作过程中 A 工作油口与 B 工作油口之间的窜油。间隙过大,泄漏量就过大,压力损失也就越大,致使实际的工作压力满足不了工作需要;间隙过小,太少的泄漏量带不走旋转接头在工作过程中产生的热量,致使旋转接头的芯轴 (转子)1 与伺服环 5 之间的配合面会因发热而“抱死”。理想的密封间隙是通过下面的公式与实践需要相互结合而产生的,图 2 为环形间隙简图。流体流 过间隙时单位流量的压力损失为: δp=Δp/q=12μL/(πDH3) 式中 δp———单位流量的压力损失;

旋转接头黄色片网站可以借助高压工作介质在通过旋转接头输入主机的过程中,对其结构实施有效控制,从而实现用静压来控制间隙的密封技术及液压伺服自动调心控制。如图 3 所示。服环 5 上两侧的高精密“O”形圈 6 上,从而产生巨大的环形侧向力 Fp。“O”形圈在侧向压力 Fp 作用下,产生径向塑性变形。“O”形圈把此变形能转换成对伺服环 5 的圆周浮力 Fk。伺服环 5 的重力 G 与高精密“O”形圈 6 因伺服环 5 重力而产生的变形力 Fn 及圆周浮力 Fk 共同 作用到伺服环 5 上,从而产生一个力的平衡方程(一): G+Fn+Fk=0,其中参数 G 的大小是确定的,是常量,Fn 及Fk 随着工作压力 p 的变化而变化。p 越大,则 Fp 就越大,Fk 就越大,高精密“O”形圈 6 的强度也随之增大;当工作压力 p 增大到一定量时,高精密“O”形圈 6 在侧向压力 Fp 的作用下产生巨大的径向变形力 Fk,“O”形圈 6极小的变形量就可以消除伺服环 5 的重力,从力的平衡方程(一):G+Fn+Fk=0 就可以衍生出方程(二):G+Fn= 0 和方程(三):Fk 的合力=0。当伺服环 5 的重力 G、及因伺服环 5 重力 G 而产生的变形力 Fn 和圆周浮力 Fk 任 何一个参数发生变化,力的平衡方程(一)将自动归零。从几何结构上说,就是维持伺服环 5 内孔的直径与旋转接头的芯轴 1 同轴心,达到接近理想状态的同轴度,维持圆周方向的间隙恒定。工作压力 p 越大(设计允许范围内),则伺服环 5 伺服自动调心能力就越强。旋转接头以工作压力 p 为源动力,对其本体实现了静压控制间隙的密封及液压伺服自动调心的控制。

目前国内企业生产的旋转接头根本不具备竞争力,其原因主要是设计思维陈旧落后,芯轴与定子间很容易因旋转接头的持续工作发热而“抱死”。欣德利设计思维新颖且效果极好,旋转接头内部结构永不“抱死”,即使工作介质遭受到严重污染,有巨大颗粒存在时,此旋转接头仍然可以持续工作一段时间,当工作压力 p 满足不了工作要求时,更换伺服环 5 就可以继续工作了,易维修。采用此思维设计的旋转接头目前完全可以满足国内冶金行业的需求。

黄色片网站部分旋转接头型号参考:

液压旋转接头-MFY系列

SMC旋转接头-MQR系列

紧凑型液压旋转接头-LT4系列

2进2出液压旋转接头-MFY2系列

高速高压旋转接头-MEH系列

旋转接头故障原因及解决方法

十大品牌旋转接头

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