本發(fā)明屬于超低溫(低于-160℃)流體輸送旋轉(zhuǎn)接頭技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙端面密封超低溫旋轉(zhuǎn)接頭。

背景技術(shù)：

本發(fā)明創(chuàng)造涉及的超低溫旋轉(zhuǎn)接頭，用于連接剛性管道，使位于旋轉(zhuǎn)接頭兩邊的管道可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。管道中的流體介質(zhì)，可以從一邊的管道通過(guò)旋轉(zhuǎn)接頭流入另一邊的管道中。廣泛用于石化行業(yè)的流體輸送設(shè)備。

超低溫旋轉(zhuǎn)接頭是LNG(液化天然氣的縮寫(xiě))裝卸鶴管、輸油臂中的關(guān)鍵部件。該類(lèi)型旋轉(zhuǎn)接頭，非作業(yè)狀態(tài)下處于常溫（管道內(nèi)有余液或氣體），作業(yè)狀態(tài)下處于超低溫。兩種狀態(tài)下，旋轉(zhuǎn)接頭都必須具備高密封性。由于LNG溫度低于零下160℃，輸送中這種超低溫一方面影響旋轉(zhuǎn)接頭組成零件的機(jī)械性能（主要是使密封零件彈性大幅下降）；另一方面造成組成零件產(chǎn)生收縮（尤其是密封零件產(chǎn)生較大收縮），使密封效果變差，易于出現(xiàn)泄漏。

對(duì)于LNG這種易爆流體的傳送設(shè)備，所使用的旋轉(zhuǎn)接頭，特別需要提高它的密封性能。重點(diǎn)在于消除由于超低溫產(chǎn)生的密封零件彈性變差、密封零件收縮導(dǎo)致的密封性能下降問(wèn)題。并且也要保證密封零件之間的常溫密封性。

LNG裝卸旋轉(zhuǎn)接頭，在超低溫下密封零件彈性變差，足量補(bǔ)償密封零件在超低溫下產(chǎn)生的較大收縮（為鋼制零件的十倍以上）存在很大困難，易于泄漏。采用性能要求很高（超低溫下高彈性、高耐磨性）的密封零件，可以足量補(bǔ)償收縮，但是成本很高。

例如1：中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?01210464639.6，公開(kāi)（公告）號(hào): CN 102927388 A，公開(kāi)了一種低溫旋轉(zhuǎn)接頭，其采用的主密封和副密封，在超低溫下產(chǎn)生較大收縮，密封零件彈性變差，沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的措施對(duì)密封零件的收縮進(jìn)行補(bǔ)償，很容易出現(xiàn)泄漏。

例如2：中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?01310041918.6，授權(quán)公告號(hào): CN 103104767 B，公開(kāi)了一種低溫旋轉(zhuǎn)接頭，其密封結(jié)構(gòu)與前例類(lèi)似，采用的主密封裝置和次密封裝置，在超低溫下產(chǎn)生較大收縮，密封零件彈性變差，沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的措施對(duì)密封零件的收縮進(jìn)行補(bǔ)償，很容易出現(xiàn)泄漏。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的旋轉(zhuǎn)接頭內(nèi)空心轉(zhuǎn)軸與軸套之間超低溫密封性能不夠高，對(duì)密封零件要求過(guò)高，容易導(dǎo)致輸送流體泄漏的不足，提供了一種空心轉(zhuǎn)軸與軸套之間超低溫密封性更高的超低溫旋轉(zhuǎn)接頭，并且降低了對(duì)密封零件的性能要求。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

雙端面密封超低溫旋轉(zhuǎn)接頭，包括左連接頭，右連接頭，所述左連接頭的右側(cè)為空心轉(zhuǎn)軸，右連接頭的左側(cè)為軸套，所述空心轉(zhuǎn)軸裝在軸套內(nèi)部孔中，所述空心轉(zhuǎn)軸能夠相對(duì)于軸套沿圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)；其特征在于：

所述軸套與右連接頭之間設(shè)有彈性壓板，所述彈性壓板設(shè)有V型槽；

右連接頭內(nèi)部設(shè)有內(nèi)腔，內(nèi)腔內(nèi)設(shè)有第一密封圈，所述彈性壓板的右側(cè)面緊壓第一密封圈在右連接頭的內(nèi)腔里，所述第一密封圈的厚度大于右連接頭內(nèi)部空腔深度；

空心轉(zhuǎn)軸的右側(cè)面壓緊第一密封圈的左側(cè)面；

所述空心轉(zhuǎn)軸與軸套之間設(shè)有第二密封圈，第二密封圈的厚度大于軸套內(nèi)部空腔深度，彈性壓板的左側(cè)面緊壓第二密封圈在軸套的內(nèi)腔里。

進(jìn)一步的，第一密封圈和第二密封圈采用骨架密封圈，所述骨架密封圈由金屬骨架、密封圈本體兩部分構(gòu)成。

進(jìn)一步的，所述空心轉(zhuǎn)軸的側(cè)面、第二密封圈的側(cè)面以及第一密封圈的側(cè)面光滑。

進(jìn)一步的，所述空心轉(zhuǎn)軸內(nèi)部設(shè)有空腔， 兩條環(huán)形鋼珠滾道之間設(shè)有氮?dú)獯祾咄ǖ?，空心轉(zhuǎn)軸內(nèi)部的空腔與鋼珠滾道之間的氮?dú)獯祾咄ǖ老嗤?，空心轉(zhuǎn)軸上設(shè)有氮?dú)膺M(jìn)口，軸套上設(shè)有氮?dú)獬隹?，氮?dú)膺M(jìn)口和出口分別與空心轉(zhuǎn)軸內(nèi)部的空腔及鋼珠滾道之間的氮?dú)獯祾咄ǖ老嗤ǎ瑯?gòu)成開(kāi)放式氮?dú)馔ǖ馈?/p>

進(jìn)一步的，所述軸套、右連接頭以及彈性壓板之間通過(guò)螺釘B連接。

進(jìn)一步的，所述空心轉(zhuǎn)軸與軸套的間隙設(shè)有氮?dú)饷芊馊Α?/p>

進(jìn)一步的，左連接頭與空心轉(zhuǎn)軸通過(guò)螺釘A連接，并設(shè)有密封圈。

進(jìn)一步的，鋼珠滾道內(nèi)設(shè)有鋼珠，鋼珠上設(shè)有螺塞。

進(jìn)一步的，所述空心轉(zhuǎn)軸上設(shè)有凸緣，凸緣的側(cè)面壓緊第二密封圈的左側(cè)面。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1. 在旋轉(zhuǎn)接頭內(nèi)設(shè)置兩個(gè)骨架密封圈，通過(guò)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的彈性壓板把骨架密封圈壓緊在軸套和連接頭內(nèi)腔里，實(shí)現(xiàn)采用雙端面密封技術(shù)，對(duì)輸送流體實(shí)現(xiàn)動(dòng)、靜雙重密封，使旋轉(zhuǎn)接頭的密封性能得到很大提高。

2. 改進(jìn)了旋轉(zhuǎn)接頭的空心轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)，在空心轉(zhuǎn)軸外部設(shè)置專(zhuān)門(mén)的凸緣，用于壓緊第二密封圈，并與第二密封圈形成動(dòng)密封。

3. 通過(guò)尺寸設(shè)計(jì)，使彈性壓板在超低溫下，通過(guò)兩個(gè)側(cè)面的彈回，仍然能壓緊骨架密封圈，對(duì)骨架密封圈的性能要求相對(duì)下降，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低了生產(chǎn)成本。

4. 彈性壓板、連接頭及軸套與骨架密封圈形成兩道靜密封，空心轉(zhuǎn)軸與骨架密封圈形成兩道動(dòng)密封，對(duì)于危險(xiǎn)、有害流體的超低溫傳送，提高了安全性，降低了環(huán)境污染。

附圖說(shuō)明

圖1為雙端面密封超低溫旋轉(zhuǎn)接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為空心轉(zhuǎn)軸與軸套密封連接放大圖。

圖3為彈性壓板側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為彈性壓板主視面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為軸套結(jié)構(gòu)示意圖主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為軸套結(jié)構(gòu)示意圖側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為右連接頭示意圖。

圖8為骨架密封圈結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：1．左連接頭2.螺釘A 3.密封圈4.空心轉(zhuǎn)軸5.氮?dú)饷芊馊?.螺塞 7.鋼球8.軸套9.彈性壓板10.第二密封圈11.螺釘B 12.第一密封圈13.右連接頭14.V型槽。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明：

如圖1至8所示，雙端面密封超低溫旋轉(zhuǎn)接頭，包括左連接頭1，右連接頭13，所述左連接頭1的右側(cè)為空心轉(zhuǎn)軸4，右連接頭13的左側(cè)為軸套8，所述空心轉(zhuǎn)軸4裝在軸套8內(nèi)部孔中，所述空心轉(zhuǎn)軸4能夠相對(duì)于軸套8沿圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)；其特征在于：

所述軸套8與右連接頭13之間設(shè)有彈性壓板9，所述彈性壓板9設(shè)有V型槽14；

右連接頭13內(nèi)部設(shè)有內(nèi)腔，內(nèi)腔內(nèi)設(shè)有第一密封圈12，所述彈性壓板9的右側(cè)面緊壓第一密封圈12在右連接頭13的內(nèi)腔里，所述第一密封圈12的厚度大于右連接頭12內(nèi)部空腔深度；

空心轉(zhuǎn)軸4的右側(cè)面壓緊第一密封圈12的左側(cè)面；

所述空心轉(zhuǎn)軸4與軸套8之間設(shè)有第二密封圈10，第二密封圈10的厚度大于軸套8內(nèi)部空腔深度，彈性壓板9的左側(cè)面緊壓第二密封圈10在軸套的內(nèi)腔里。

第一密封圈12和第二密封圈10采用骨架密封圈，所述骨架密封圈由金屬骨架、密封圈本體兩部分構(gòu)成。

所述空心轉(zhuǎn)軸4的側(cè)面、第二密封圈10的側(cè)面以及第一密封圈12的側(cè)面光滑。

所述空心轉(zhuǎn)軸內(nèi)部設(shè)有空腔， 兩條環(huán)形鋼珠滾道之間設(shè)有氮?dú)獯祾咄ǖ?，空心轉(zhuǎn)軸4內(nèi)部的空腔與鋼珠滾道之間的氮?dú)獯祾咄ǖ老嗤ǎ招霓D(zhuǎn)軸4上設(shè)有氮?dú)膺M(jìn)口，軸套8上設(shè)有氮?dú)獬隹?，氮?dú)膺M(jìn)口和出口分別與空心轉(zhuǎn)軸4內(nèi)部的空腔及鋼珠滾道之間的氮?dú)獯祾咄ǖ老嗤ǎ瑯?gòu)成開(kāi)放式氮?dú)馔ǖ馈?/p>

所述軸套8、右連接頭13以及彈性壓板9之間通過(guò)螺釘B11連接。

所述空心轉(zhuǎn)軸4與軸套8的間隙設(shè)有氮?dú)饷芊馊?。

左連接頭1與空心轉(zhuǎn)軸4通過(guò)螺釘A2連接，并設(shè)有密封圈3。

鋼珠滾道內(nèi)設(shè)有鋼珠7，鋼珠上設(shè)有螺塞6。

所述空心轉(zhuǎn)軸4上設(shè)有凸緣，凸緣的側(cè)面壓緊第二密封圈10的左側(cè)面。

實(shí)施例：

如圖1所示的雙端面密封超低溫旋轉(zhuǎn)接頭，右連接頭13內(nèi)部設(shè)有空腔，內(nèi)裝一個(gè)骨架密封圈（第一密封圈12），這種骨架密封圈具備圖8所示結(jié)構(gòu)，由金屬骨架、密封圈本體兩部分構(gòu)成。第一密封圈12的厚度L大于右連接頭13內(nèi)部空腔深度L’(見(jiàn)圖7)，彈性壓板9的右側(cè)面把第一密封圈12緊壓在連接頭的內(nèi)腔里，壓緊時(shí)彈性壓板9的側(cè)面和第一密封圈12各自產(chǎn)生一定的受壓變形，使第一密封圈12、彈性壓板9及右連接頭13結(jié)合成一個(gè)整體?？招霓D(zhuǎn)軸4的右側(cè)面（見(jiàn)圖2）壓緊第一密封圈12的左側(cè)面，空心轉(zhuǎn)軸4的右側(cè)面和第一密封圈12的左側(cè)面光滑，空心轉(zhuǎn)軸4與第一密封圈12可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，選用的第一密封圈12具有很好的耐磨性。轉(zhuǎn)動(dòng)很多次后，第一密封圈12有少量磨損，由于第一密封圈12還具備一定的彈性，能夠自行回彈補(bǔ)償磨損量，使兩個(gè)側(cè)面之間具備很好的動(dòng)密封。

如圖1所示的雙端面密封超低溫旋轉(zhuǎn)接頭，空心轉(zhuǎn)軸4與軸套8之間設(shè)有另一個(gè)骨架密封圈（第二密封圈10）。第二密封圈10的厚度L大于軸套8內(nèi)部空腔深度L’(見(jiàn)圖6)，彈性壓板9的左側(cè)面把第二密封圈10緊壓在軸套的內(nèi)腔里，使第二密封圈10、彈性壓板9及軸套8結(jié)合成一個(gè)整體?？招霓D(zhuǎn)軸4上設(shè)有凸緣，凸緣的側(cè)面壓緊第二密封圈10的左側(cè)面，空心轉(zhuǎn)軸4的側(cè)面和第二密封圈10的側(cè)面光滑，空心轉(zhuǎn)軸4與第二密封圈10可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，選用的第二密封圈10具備與第一密封圈12相同的性能。轉(zhuǎn)動(dòng)很多次后，第二密封圈10有少量磨損，由于第二密封圈10具備一定的彈性，能夠自行回彈補(bǔ)償磨損量，使兩個(gè)面之間具備很好的動(dòng)密封。

如圖1所示的雙端面密封超低溫旋轉(zhuǎn)接頭，在空心轉(zhuǎn)軸4內(nèi)部設(shè)有空腔， 兩條環(huán)形鋼珠滾道之間設(shè)有氮?dú)獯祾咄ǖ?，空心轉(zhuǎn)軸4內(nèi)部的空腔與鋼珠滾道之間的氮?dú)獯祾咄ǖ老嗤?，空心轉(zhuǎn)軸4與軸套8上設(shè)有氮?dú)膺M(jìn)、出口，氮?dú)膺M(jìn)、出口分別與空心轉(zhuǎn)軸4內(nèi)部的空腔及鋼珠滾道之間的氮?dú)獯祾咄ǖ老嗤ǎ瑯?gòu)成了開(kāi)放式氮?dú)馔ǖ?。該結(jié)構(gòu)用于對(duì)鋼球滾道進(jìn)行氮?dú)獯祾撸乐钩霈F(xiàn)冷凝結(jié)冰。

如圖1所示的雙端面密封超低溫旋轉(zhuǎn)接頭，安裝完第二密封圈10、第一密封圈12、氮?dú)饷芊馊?以及鋼球7、螺塞6后，用多個(gè)螺釘11把軸套8、彈性壓板9、右連接頭13緊緊連接起來(lái)，并使彈性壓板9的兩個(gè)側(cè)面緊壓第二密封圈10、第一密封圈12的對(duì)應(yīng)側(cè)面。通過(guò)鋼球傳遞，空心轉(zhuǎn)軸4的兩個(gè)側(cè)面也緊壓第二密封圈10、第一密封圈12的對(duì)應(yīng)側(cè)面。如附圖所示，兩個(gè)骨架密封圈的厚度尺寸L大于軸套8、右連接頭13的空腔深度尺寸L’，而且彈性壓板9的兩個(gè)側(cè)面、軸套8及右連接頭13的空腔底面比空心轉(zhuǎn)軸4的兩個(gè)側(cè)面粗糙，因此保證了空心轉(zhuǎn)軸4既能壓緊第二密封圈10、第一密封圈12，又可以相對(duì)第二密封圈10、第一密封圈12轉(zhuǎn)動(dòng)，使旋轉(zhuǎn)接頭具備很高的密封性能。

如圖1、圖2所示的雙端面密封超低溫旋轉(zhuǎn)接頭，軸套8、彈性壓板9、右連接頭13把兩個(gè)骨架密封圈壓緊在空腔內(nèi)，使兩個(gè)密封圈與軸套8、右連接頭13相對(duì)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，并且與兩個(gè)密封圈的側(cè)面外圓周部分構(gòu)成靜端面密封，能夠阻擋經(jīng)第一密封圈泄漏的輸送流體外泄，軸套8與第二密封圈的側(cè)面密封，還能夠阻擋用于吹掃的氮?dú)馔庑埂椥詨喊?的側(cè)面，在常溫下，由于受壓，產(chǎn)生一定量的變形；在超低溫下，隨兩個(gè)第二密封圈10、第一密封圈12的收縮，彈性壓板9的側(cè)面彈回一部分，補(bǔ)償?shù)诙芊馊?0、第一密封圈12的收縮量，使兩個(gè)第二密封圈10、第一密封圈12仍然能夠被壓緊，使兩處?kù)o密封在超低溫下可靠、有效，徹底解決超低溫旋轉(zhuǎn)接頭由于密封不良而造成泄漏的問(wèn)題。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。