專利名稱：大型無(wú)縫鋼管穿管頂桿冷卻用旋轉(zhuǎn)接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種大型無(wú)縫鋼管穿管頂桿冷卻用旋轉(zhuǎn)接頭，屬機(jī)械工程之轉(zhuǎn)動(dòng)零部件技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
旋轉(zhuǎn)接頭是一種流體動(dòng)靜傳輸密封裝置，通常由相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)組件和靜組件構(gòu)成，流體介質(zhì)在動(dòng)靜組件間被輸送。無(wú)縫鋼管穿管頂桿冷卻用旋轉(zhuǎn)接頭是在無(wú)縫鋼管軋機(jī)上使用的，它包括轉(zhuǎn)軸、殼體以及密封件。其中轉(zhuǎn)軸實(shí)際上由兩層相套形成，內(nèi)一層為軸芯，其上同軸安裝有冷卻水進(jìn)水管和回水管，進(jìn)水管和回水管用以連接在轉(zhuǎn)動(dòng)的無(wú)縫鋼管穿管頂桿上；外一層為與軸芯間隙配合的轉(zhuǎn)軸套。所述軸芯上有徑向開(kāi)孔將進(jìn)水管和回水管空間引到軸芯柱面，轉(zhuǎn)軸套則由內(nèi)壁的環(huán)形通道與之配合并在外壁開(kāi)有與環(huán)形通道連接的通孔，環(huán)形通道兩側(cè)各有一密封圈使軸芯與轉(zhuǎn)軸套之間密封。所述殼體經(jīng)法蘭安裝在軋機(jī)機(jī)座上，其內(nèi)孔兩端分別以軸承支承轉(zhuǎn)軸套，殼體內(nèi)孔壁上有環(huán)形通道與轉(zhuǎn)軸套上通孔對(duì)應(yīng)， 并有徑向孔將各環(huán)形通道引向殼體外。殼體內(nèi)孔與轉(zhuǎn)軸套也是間隙配合，環(huán)形通道兩側(cè)也各有密封圈進(jìn)行密封。通常殼體采用優(yōu)質(zhì)錫青銅制造，轉(zhuǎn)軸套選用優(yōu)質(zhì)合金鋼，且表面經(jīng)過(guò)高頻淬火或氮化處理，這兩種材料的選配雖然已是具有比較好的耐磨密封特性，但長(zhǎng)期使用一旦殼體內(nèi)孔磨損，其殼體修復(fù)將是非常困難，因此常以更換整個(gè)殼體的手段來(lái)進(jìn)行維修。但這種方法對(duì)于大型無(wú)縫鋼管穿管頂桿冷卻用旋轉(zhuǎn)接頭(轉(zhuǎn)軸套外徑在200mm以上，長(zhǎng)度在500_在上)來(lái)說(shuō)，殼體的更換成本很高。尤其是，對(duì)于大型無(wú)縫鋼管穿管頂桿冷卻用旋轉(zhuǎn)接頭來(lái)說(shuō)，往常在殼體上環(huán)形通道兩側(cè)使用的密封件其彈力不足密封程度較低，而當(dāng)換用彈性更強(qiáng)、密封性能更好的密封圈，如MEKEL-PEB600系列密封圈時(shí)，則對(duì)于殼體的磨損會(huì)大幅提高，如此情況下采用殼體整體更換將為用戶帶來(lái)非常大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
發(fā)明創(chuàng)造內(nèi)容針對(duì)上述不足，本實(shí)用新型就是要提出一種制作、維修成本低的大型無(wú)縫鋼管穿管頂桿冷卻用旋轉(zhuǎn)接頭。本實(shí)用新型的大型無(wú)縫鋼管穿管頂桿冷卻用旋轉(zhuǎn)接頭，包括殼體、轉(zhuǎn)軸套和軸芯，所述軸芯間隙配合地安裝在轉(zhuǎn)軸套內(nèi)，轉(zhuǎn)軸套兩端經(jīng)軸承安裝在殼體內(nèi)，軸芯中有軸向的進(jìn)水流道和回水流道，轉(zhuǎn)軸套上有與軸芯上流道回轉(zhuǎn)連通的通孔，殼體上有與轉(zhuǎn)軸套上通孔回轉(zhuǎn)連通的進(jìn)水孔和回水孔，轉(zhuǎn)軸套上通孔兩側(cè)安裝有與殼體間進(jìn)行密封的密封圈，其中在殼體內(nèi)壁與轉(zhuǎn)軸套上密封圈的配合面上鑲有銅套，銅套與殼體間作過(guò)盈配合。所述回轉(zhuǎn)連通是現(xiàn)有技術(shù)中常用于同軸相套的兩個(gè)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)部件間的流道連通結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)動(dòng)界面上一側(cè)的環(huán)形通道和另一側(cè)的通孔，有環(huán)形通道的一側(cè)則有通孔連接，使流體通過(guò)環(huán)形通道在兩側(cè)通孔間傳輸。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型在殼體最容易磨損的與轉(zhuǎn)軸套上密封圈相配合的位置上鑲?cè)脬~套，使銅套成為易損件，使磨損以后只要更換銅套而不必要更換整個(gè)殼體，從而大大降低了維修成本。此外,在此基礎(chǔ)上,選用殼體的主體材料時(shí)可降低其耐磨性要求,從而可選擇價(jià)格較低的材質(zhì)，減少了制造成本。本實(shí)用新型的大型無(wú)縫鋼管穿管頂桿冷卻用旋轉(zhuǎn)接頭，所說(shuō)的殼體是由殼體主體和套在內(nèi)孔的一端或兩端內(nèi)的內(nèi)殼體組成的，內(nèi)殼體外柱面與殼體主體之間以階梯形相配合，內(nèi)殼體和殼體主體由兩端的螺絲安裝固定,所說(shuō)內(nèi)殼體套入殼體主體的深度范圍內(nèi)銅套安裝在內(nèi)殼體上。將殼體設(shè)計(jì)為以殼體主體和內(nèi)殼體組成，內(nèi)殼體從殼體主體一端或兩端向其內(nèi)套入的并承擔(dān)了安裝銅套部分的殼體，使需要更換銅套時(shí)，可方便地將內(nèi)殼體從殼體主體中拆出進(jìn)行，降低了維修工藝要求。同時(shí)，該結(jié)構(gòu)還可使殼體加工和整體裝配也變得方便。本實(shí)用新型的大型無(wú)縫鋼管穿管頂桿冷卻用旋轉(zhuǎn)接頭，所說(shuō)殼體與轉(zhuǎn)軸套之間的回轉(zhuǎn)連通是以殼體內(nèi)壁上的環(huán)形通道和轉(zhuǎn)軸套上通孔實(shí)現(xiàn)的，所說(shuō)銅套安裝在環(huán)形通道兩側(cè)且其一端與殼體上環(huán)形通道側(cè)壁齊，所說(shuō)內(nèi)殼體向中間的端面止于殼體上環(huán)形通道側(cè)壁，以減少流體阻力和可能的結(jié)垢。本實(shí)用新型的大型無(wú)縫鋼管穿管頂桿冷卻用旋轉(zhuǎn)接頭，所說(shuō)殼體主體上直接安裝銅套的部分指向內(nèi)殼體的端面開(kāi)有環(huán)缺，該部分安裝的銅套指向內(nèi)殼體的端面有折邊陷于該環(huán)缺中，在所說(shuō)的折邊上設(shè)有螺孔。供冷卻水和回水流經(jīng)的環(huán)形通道之間，受環(huán)形通道阻隔使銅套必須直接鑲在殼體主體上，在裝卸銅套時(shí)，兩端銅套都可以通過(guò)設(shè)置內(nèi)殼體的手段以方便操作，而該位于殼體中間的銅套在有內(nèi)殼體的一端有了這個(gè)還螺孔的折邊后，可在先行拆去該內(nèi)殼體后方便地借助螺絲進(jìn)行拆裝銅套。本實(shí)用新型的大型無(wú)縫鋼管穿管頂桿冷卻用旋轉(zhuǎn)接頭，將轉(zhuǎn)軸套安裝到殼體上的軸承至少一端是滾珠軸承，且至少一個(gè)滾珠軸承中的內(nèi)圈或外圈的兩端不與其所安裝的零件作軸向定位，即轉(zhuǎn)軸套與殼體之間的軸承有一端是浮動(dòng)的，該端可容許轉(zhuǎn)軸套和殼體之間作軸向位移。則一旦工作介質(zhì)和環(huán)境溫度的改變而引起轉(zhuǎn)軸套長(zhǎng)度的微量變化，不會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)軸的彎曲變形或者深溝球軸承的變形，確保旋轉(zhuǎn)接頭的正常高速運(yùn)轉(zhuǎn)。

圖I為本實(shí)用新型一實(shí)施例的剖視圖圖中1-殼體(主體)，2_內(nèi)殼體(左)，3-銅套，4-銅套，5-密封圈，6-銅套，7-轉(zhuǎn)軸套，8-內(nèi)殼體(右)，9-軸承，10-進(jìn)水管，11-回水管，12-法蘭，13-軸芯。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述如圖I所示，有軸芯13，軸芯一端為實(shí)心，另一端開(kāi)有同軸中孔并同軸套有進(jìn)水管10和回水管11，該中孔是階梯形柱面的，其安裝進(jìn)、回水管的一端直徑大于與實(shí)心一端?；厮芴自谶M(jìn)水管外安裝，則回水通道實(shí)際上是兩管之間的環(huán)形腔，使形成回水通道。進(jìn)水管和回水管的另一端固定在一安裝法蘭上，用以與無(wú)縫鋼管穿管頂桿端連接。軸芯實(shí)心一端有一徑向孔與中孔小徑段連通，且該中孔小徑段與進(jìn)水管端部密封連接。在軸芯的中孔大孔段位置也有徑向孔，且該中孔大徑段與回水管端部密封連接。有轉(zhuǎn)軸套7，其內(nèi)外分別與軸芯和殼體間隙配合，其內(nèi)柱面有兩個(gè)環(huán)形通道分別與軸芯上進(jìn)水通道徑向孔和回水通道徑向孔配合，軸芯上在兩徑向孔兩側(cè)各有一個(gè)密封圈以提供對(duì)通道兩側(cè)與轉(zhuǎn)軸套之間的密封。轉(zhuǎn)軸套上有徑向孔開(kāi)在環(huán)形通道上，轉(zhuǎn)軸套外壁在兩個(gè)環(huán)形通道上徑向孔兩側(cè)各安裝有MEKEL-PEB600系列密封圈5。轉(zhuǎn)軸套與芯軸之間通過(guò)異徑和封頭進(jìn)行軸向固定。有殼體I，其兩端內(nèi)孔分別是可分離的左內(nèi)殼體2和右內(nèi)殼體8 (左右按圖面示)，內(nèi)殼體與殼體主體之間以階梯形柱面連接，即內(nèi)殼體在外露的端部直徑更大并設(shè)置有凸肩且在該端部用螺絲與殼體主體固定。殼體上有與轉(zhuǎn)軸套上徑向孔同軸的通孔而該處內(nèi)壁則為環(huán)形通道，殼體外安裝有進(jìn)出水口裝置，進(jìn)出水裝置有直角通道與殼體上通孔連接而連接冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，殼體主體的一端還安裝有法蘭12，用以安裝到軋機(jī)上。內(nèi)殼體向中間的一端止于環(huán)形通道側(cè)壁，在兩個(gè)環(huán)形通道之間的殼體主體內(nèi)壁上和兩個(gè)內(nèi)殼體向中間一端的內(nèi)壁上各以過(guò)盈配合安裝一錫青銅銅套3、4、6，銅套內(nèi)壁 蓋在轉(zhuǎn)軸套上通孔兩側(cè)密封圈這外。其中中間一個(gè)銅套一端有向外折起的折邊，同時(shí)殼體主體在其有折邊的位置(環(huán)形通道邊)有環(huán)形缺使折邊陷入，該折邊上有對(duì)稱布置的螺紋孔，該螺紋孔為工藝孔，用于在拆卸該銅套時(shí)使用。轉(zhuǎn)軸套的兩端各采用深溝球軸承9支承在內(nèi)殼體上，其中一端(圖中右端)的軸承內(nèi)外圈兩端均與轉(zhuǎn)軸套及內(nèi)殼體上臺(tái)階及安裝在轉(zhuǎn)軸套和內(nèi)殼體上的端蓋固定軸向位置，另一端(圖中左端)的軸承內(nèi)圈兩端與轉(zhuǎn)軸套上臺(tái)階及安裝在轉(zhuǎn)軸套上的端蓋固定軸向位置而外圈兩端無(wú)固定其軸向位置的結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)軸套兩端分別與內(nèi)殼體之間安裝有密封件。使用時(shí)，冷卻水經(jīng)進(jìn)出水口裝置、殼體、轉(zhuǎn)軸套和軸芯上的雙向通道由不銹鋼進(jìn)水管回水腔進(jìn)出冷卻穿管頂桿的冷卻水通道。依據(jù)本實(shí)用新型錫青銅銅套的使用尤其是殼體兩端設(shè)計(jì)鑲嵌銅套并與殼體主體固連的內(nèi)殼體，使三者組成旋轉(zhuǎn)接頭整體殼體，其優(yōu)點(diǎn)是一旦與轉(zhuǎn)軸套相配合處的銅套磨損，可將前后內(nèi)殼體拆開(kāi)，快速更換銅套，這樣產(chǎn)品的整體和維修成本大大降低，而使用性能不變。還可以選擇制造成本相對(duì)較低的材料，如采用相比錫青銅價(jià)格較低的優(yōu)質(zhì)合金鋼40Gr來(lái)制造殼體。在本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)下，密封可以采用MERKEL-PFB600系列密封圈而不必顧慮其較高的摩擦強(qiáng)度。該密封圈整體采用T40材料，能適應(yīng)500轉(zhuǎn)/分的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，3MPa的工作壓力，能達(dá)到一年內(nèi)無(wú)需更換的工作壽命要求。
權(quán)利要求1.一種大型無(wú)縫鋼管穿管頂桿冷卻用旋轉(zhuǎn)接頭，包括殼體、轉(zhuǎn)軸套和軸芯，所述軸芯間隙配合地安裝在轉(zhuǎn)軸套內(nèi)，轉(zhuǎn)軸套兩端經(jīng)軸承安裝在殼體內(nèi)，軸芯中有軸向的進(jìn)水流道和回水流道，轉(zhuǎn)軸套上有與軸芯上流道回轉(zhuǎn)連通的通孔，殼體上有與轉(zhuǎn)軸套上通孔回轉(zhuǎn)連通的進(jìn)水孔和回水孔，轉(zhuǎn)軸套上通孔兩側(cè)安裝有與殼體間進(jìn)行密封的密封圈，其特征是在殼體內(nèi)壁與轉(zhuǎn)軸套上密封圈的配合面上鑲有銅套，銅套與殼體間作過(guò)盈配合。
2.如權(quán)利要求I所述的大型無(wú)縫鋼管穿管頂桿冷卻用旋轉(zhuǎn)接頭，其特征是所說(shuō)的殼體是由殼體主體和套在內(nèi)孔的一端或兩端內(nèi)的內(nèi)殼體組成的，內(nèi)殼體外柱面與殼體主體之間以階梯形相配合，內(nèi)殼體和殼體主體由兩端的螺絲安裝固定,所說(shuō)內(nèi)殼體套入殼體主體的深度范圍內(nèi)銅套安裝在內(nèi)殼體上。
3.如權(quán)利要求2所述的大型無(wú)縫鋼管穿管頂桿冷卻用旋轉(zhuǎn)接頭，其特征是所說(shuō)殼體與轉(zhuǎn)軸套之間的回轉(zhuǎn)連通是以殼體內(nèi)壁上的環(huán)形通道和轉(zhuǎn)軸套上通孔實(shí)現(xiàn)的，所說(shuō)銅套安裝在環(huán)形通道兩側(cè)且其一端與殼體上環(huán)形通道側(cè)壁齊，所說(shuō)內(nèi)殼體向中間的端面止于殼體上環(huán)形通道側(cè)壁。
4.如權(quán)利要求3所述的大型無(wú)縫鋼管穿管頂桿冷卻用旋轉(zhuǎn)接頭，其特征是所說(shuō)殼體主體上直接安裝銅套的部分指向內(nèi)殼體的端面開(kāi)有環(huán)缺，該部分安裝的銅套指向內(nèi)殼體的端面有折邊陷于該環(huán)缺中，在所說(shuō)的折邊上設(shè)有螺孔。
5.如權(quán)利要求I或2或3或4所述的大型無(wú)縫鋼管穿管頂桿冷卻用旋轉(zhuǎn)接頭，其特征是將轉(zhuǎn)軸套安裝到殼體上的軸承至少一端是滾珠軸承，且至少一個(gè)滾珠軸承中的內(nèi)圈或外圈的兩端不與其所安裝的零件作軸向定位。
專利摘要本實(shí)用新型的大型無(wú)縫鋼管穿管頂桿冷卻用旋轉(zhuǎn)接頭，在轉(zhuǎn)軸套(7)上通孔兩側(cè)安裝有與殼體(1、2、8)間進(jìn)行密封的密封圈(5)，其中在殼體內(nèi)壁與轉(zhuǎn)軸套上密封圈的配合面上鑲有銅套(3、4、6)，銅套與殼體間作過(guò)盈配合。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型在殼體最容易磨損的與轉(zhuǎn)軸套上密封圈相配合的位置上鑲?cè)脬~套，使銅套成為易損件，使磨損以后只要更換銅套而不必要更換整個(gè)殼體，從而大大降低了維修成本。此外，在此基礎(chǔ)上，選用殼體的主體材料時(shí)可降低其耐磨性要求，從而可選擇價(jià)格較低的材質(zhì)，減少了制造成本。
文檔編號(hào)F16L39/06GK202546095SQ201220192240
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月2日
發(fā)明者李丹紅, 楊建定, 鐘從海 申請(qǐng)人:浙江柏潤(rùn)液壓有限公司