一种高速旋转接头的制作方法

本实用新型涉及电主轴领域，尤其涉及一种高速旋转接头。

背景技术：

旋转接头是针对在高速条件下通水、热油、压缩空气或低压蒸汽而专门设计的。而用于电主轴领域的高速旋转接头不仅仅需要具备普通旋转接头的功能，其在旋转接头的转速的高速性、密封性以及寿命等方面提出了更高的要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的之一在于提供一种密封性能好、使用寿命长的高速旋转接头。

本实用新型的目的之一采用如下技术方案实现：

一种高速旋转接头，包括外壳以及安装在所述外壳内的导管和芯轴，所述外壳具有至少一介质入口以及介质溢出口，所述外壳的下端还具有一出口，所述导管可轴向移动设于所述外壳内，所述导管具有一轴向的导管通孔，所述介质入口与所述导管通孔连通，所述芯轴可转动地设于所述导管下方，所述芯轴的下端延伸到所述外壳的出口处，所述芯轴具有一轴向的芯轴通孔，所述导管通孔与所述芯轴通孔连通，外部的一旋转件适于安装入所述芯轴通孔，所述高速旋转接头还包括静环和动环，所述静环围绕设于所述导管外部，所述动环围绕设于所述芯轴外部，所述静环与所述动环相对，当所述导管轴向移动时，所述静环与所述动环接触或分离，液体介质适于通过所述介质入口通入所述高速旋转接头内，并通过所述导管通孔进入所述芯轴通孔，还有部分液体介质从所述导管与所述芯轴之间溢出，对所述动环与所述静环起到冷却、润滑的作用，并从所述介质溢出口排出。

进一步地，所述导管的下端沿轴向从所述芯轴的上端延伸进入所述芯轴通孔。

进一步地，所述导管在所述静环处具有至少一径向的导孔，从而所述导管通孔内的小部分介质通过所述导孔溢出到所述静环与所述动环之间。

进一步地，所述静环与所述导孔相对地形成导槽，所述导槽与所述导孔连通，所述导槽的开口与所述动环相对。

进一步地，所述高速旋转接头还包括导管底座，所述导管底座通过至少两定位件可轴向移动地安装在所述外壳内，所述导管以及所述静环安装在所述导管底座上，所述导管底座与所述外壳的内壁之间设有密封装置，所述介质入口设置在所述导管底座上方，所述芯轴设置在所述导管底座下方。

进一步地，所述高速旋转接头还包括密封座，所述密封座设置在所述外壳内，所述密封座与所述外壳的内壁之间设有密封装置，所述密封座具有一密封座通孔，所述芯轴穿过所述密封座通孔，所述介质溢出口位于所述密封座与所述导管底座之间。

进一步地，所述高速旋转接头还包括旋转密封盖，所述旋转密封盖围绕设置在所述芯轴外，所述密封座的上端围绕所述芯轴延伸出一连接部，所述旋转密封盖的外壁向下延伸到所述连接部外，所述密封座的连接部与所述旋转密封盖之间设有密封装置。

进一步地，所述高速旋转接头还包括数个轴承，所述芯轴通过所述轴承可转动地设于所述外壳内，所述轴承处于所述密封座下方，各所述轴承之间设有隔环。

进一步地，所述芯轴外壁设有第一轴用弹性挡圈和第二轴用弹性挡圈，所述第一轴用弹性挡圈处于各所述轴承的上端，所述第二轴用弹性挡圈处于所述旋转密封盖上端，所述芯轴的下端径向延伸出一卡台，所述卡台处于各所述轴承的下端。

进一步地，所述芯轴的下端与所述外壳的出口之间设有波形弹簧以及弹性挡圈。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：通过动环与静环的结合，实现了高速条件下对芯轴内的旋转件通水、热油的功能。

附图说明

图1为本实用新型的一个优选实施例的剖视图；

图2为本实用新型的一个优选实施例的部分示意图，显示了导管、导管底座以及静环；

图3为本实用新型的一个优选实施例的部分示意图，显示了芯轴以及动环；

图4显示了冷却介质在本实用新型的一个优选实施例中的流经路径；

图5为本实用新型的一个优选实施例的部分示意图，显示了静环抵于动环的状态。

图中：100、外壳；200、芯轴；300、导管；4、静环；5、动环；101、安装腔；201、芯轴通孔；202、U型密封件；401、导槽；301、导管通孔；302、导孔；102、径向介质入口；103、轴向介质入口；104、介质溢出口；310、导管底座；320、定位件；210、轴承；220、隔环；230、弹性挡圈；240、密封座；241、连接部；242、O型密封圈；250、旋转密封盖；260、密封叠环；270、第一轴用弹性挡圈；280、第二轴用弹性挡圈；290、波形弹簧；203、卡台。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1-5所示，本实用新型的高速旋转接头包括外壳100、芯轴200、导管300、静环4以及动环5。

所述外壳100具有一轴向的安装腔101，芯轴200可转动地安装在安装腔101内。芯轴200的一端延伸出安装腔101，用于连接外部的旋转件。芯轴200具有一轴向的芯轴通孔201，芯轴通孔201的横截面为六边形，芯轴通孔201的下端设有U型密封件202，外部的旋转件安装入芯轴通孔201后，芯轴200随外部旋转件发生转动。导管300可轴向移动地设置在安装腔101内，导管300具有一轴向的导管通孔301，导管300的下端从芯轴200的上端延伸进入芯轴通孔201，以使得导管通孔301与芯轴通孔201连通。静环4围绕设置在导管300下端的外侧，动环5设置在芯轴200上端，静环4与动环5相对。导管300可以轴向移动，当导管300远离芯轴200移动时，静环4与动环5分离，如图1所示；当导管300向芯轴200移动时，静环4抵于动环5，如图4所示。

导管300在静环4处具有径向的导孔302，静环4在与导孔302相对地位置处形成导槽401。导槽401与导孔302连通，导槽401的开口与动环5相对。

外壳100具有一径向介质入口102、一轴向介质入口103以及一介质溢出口104。两介质入口102、103与导管通孔301连通，介质溢出口104将安装腔101与外部连通。外部的冷却介质可通过介质入口102、103进入导管通孔301内，然后进入芯轴通孔201，进而进入安装在芯轴通孔201内的旋转件，实现对冷却介质的传输；另外，还有小部分的冷却介质通过导孔302溢出，并从静环4的导槽401流到动环5处，从而冷却介质对静环4和动环5起到润滑冷却的作用，从导孔302溢出的冷却介质进入到安装腔101内，最终从介质溢出口104排出。

值得一提的是，外壳100包括一堵头，当使用一个介质入口时，用堵头密封另一个介质入口，避免冷却介质泄露。设置两个介质入口的目的是为了提高高速旋转接头的适用性，可以适应不同的冷却介质输入装置。

在其他的一些实施例中导孔302的位置处于静环4与动环5之间，此时即使静环4上不设导槽，从导孔302溢出的冷却液也能够进入到静环4与动环5之间。当然，在静环4上设置导槽401有利于导孔302溢出的冷却液更充分、顺利地进入到静环4与动环5之间，是更优选的方案。

进一步，本实用新型的高速旋转接头还包括导管底座310，导管底座310可轴向移动地安装在安装腔101内，导管300以及静环4安装在导管底座310上。导管底座310通过至少两定位件320可轴向移动地安装在安装腔101内，从而导管底座310只能沿着定位件320做轴向的移动，而不能发生转动。

芯轴200安装在导管底座310的下方，当导管底座310向下移动到静环4抵于动环5时，不再向下移动。芯轴200转动时，由于静环4与动环5之间的作用力，使得导管底座310会轻微向上移动，静环4与动环5分离后，冷却介质刚好进入静环4与动环5之间，起到润滑、冷却的作用。

两介质入口处于安装腔101的上端，导管底座310处于安装腔101的中部，芯轴200处于安装腔101的下部。介质入口102、103与导管底座310之间具有一储液腔，导管底座310与外壳的100的内壁之间设有密封件，从而储液腔内的冷却介质不会进入到导管底座310下方，当冷却介质从介质入口进入储液腔后，导管底座310在冷却介质的压力下向芯轴200移动，使静环4抵于动环5，如图4所示。

芯轴200通过两轴承210可转动地安装在安装腔101内。两轴承210之间设有隔环220。芯轴200与外壳100的出口之间设有弹性挡圈230。

两轴承210的上方设有密封座240，密封座240与安装腔101之间设有O型密封圈242，密封座240具有一密封座通孔，芯轴200穿过密封座通孔。密封座240的上端围绕芯轴200延伸出一连接部241。连接部241上设有旋转密封盖250，旋转密封盖250的外壁向下延伸到连接部241外侧，连接部241与旋转密封盖250之间设有密封叠环260。旋转密封盖250具有盖通孔，芯轴200穿过盖通孔。

介质溢出口104设置在密封座240与导管底座310之间，从而从导孔302溢出的冷却介质进入到密封座240与导管底座310之间后，通过介质溢出口104排出。

芯轴200的外壁在最上端的轴承210的上方设有第一轴用弹性挡圈270，在旋转密封盖250的上方设有第二轴用弹性挡圈280，在最下端的轴承210下方设有波形弹簧290。芯轴200的外壁向处于最下端的轴承210的下方延伸出卡台203，波形弹簧290设置在卡台203的外部。

在第一轴用弹性挡圈270和卡台203的作用下，两轴承210以及轴承210之间的隔环220被固定在芯轴200外部。在第二轴用弹性挡圈280的作用下，旋转密封盖250被固定在芯轴200的外部。

本实用新型的高速旋转接头的工作流程如下：将外壳100与外部旋转件的机壳连接，然后芯轴200通过其内六角结构与外部旋转件的旋转部分连接，并随外部旋转件转动；使用者根据需要选择将冷却介质从径向介质入口102或轴向介质入口103通入储液腔内，在冷却介质的压力下，导管300、导管底座310以及静环4向下移动，使得静环4抵于动环5，如图4所示，此时大部分的冷却介质通过导管通孔301进入芯轴通孔201，小部分冷却介质从导管300上的导孔302溢出，对静环4以及动环5起到冷却、润滑作用，同时由于密封座240的密封作用，溢出的冷却液无法通过密封座240流到下方，只能通过介质溢出口104排出外壳100。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。