一种高温高压流体输送专用旋转密封接头的制作方法

1.本实用新型涉及旋转接头技术领域，尤其是一种高温高压流体输送专用旋转密封接头。


背景技术：

2.旋转接头适用于钢铁、造纸等工业领域，及船用流体装卸领域使用也非常普遍，主要作用是可以在绕轴线转动的同时将介质安全可靠的输送。目前在高温高压领域通用的做法是采用非金属唇形密封或氟橡胶o型圈密封等结构对部件内部进行密封。首先与非金属密封材料的限制，极限温度大多在300℃以内，且在高温下需要降低允许压力，在长期工作时，唇型密封和o型圈密封的结构容易磨损而产生泄露，一旦发生泄露，高温高压的介质流出会产生危险。
3.通常解决上述问题会采用石墨一类的耐高温填料密封进行替代，但填料类密封需要有较高的预紧力，并且在装置工作时由于预紧力而产生较大的转动摩擦力矩，压力越高预紧力越大，产生的摩擦力矩越大，因此在高压条件下，可能会影响部件的正常转动。


技术实现要素：

4.本技术人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种高温高压流体输送专用旋转密封接头，从而使其具有低扭矩、自密封的功能，密封效果好，工作可靠性好的功能。
5.本实用新型所采用的技术方案如下：
6.一种高温高压流体输送专用旋转密封接头，包括内圈本体，所述内圈本体的一端通过内圈螺栓副固定有内圈法兰，所述内圈本体的外部通过一号密封装置和二号密封装置安装有外圈本体，所述内圈本体的另一端安装有外圈法兰，所述外圈法兰通过外圈螺栓副与外圈本体锁紧；所述内圈本体和外圈本体的长度相同，所述内圈本体外圆周面与外圈本体的内圆周面之间安装有左侧滚珠和右侧滚珠，所述左侧滚珠位于一号密封装置的一端，所述右侧滚珠位于一号密封装置和二号密封装置之间。
7.作为上述技术方案的进一步改进：
8.所述内圈法兰、内圈本体和外圈法兰的内孔直径相同。
9.所述一号密封装置的结构为：包括从外侧至内侧依次叠放的外侧石墨密封垫片、碟簧和内侧石墨密封垫片。
10.所述二号密封装置采用石墨密封垫。
11.所述内圈本体的外圆周面设置有一号台阶，所述一号台阶的第一个台阶面上开有安装一号内凹沟槽，一号台阶的第二台阶面上开有两个二号内凹沟槽，内圈本体的外端面开有多个一号螺栓孔，一号螺栓孔内安装内圈螺栓副；所述外圈本体的内圆周面开有二号台阶，所述二号台阶的第三台阶面上开有与一号内凹沟槽对应的三号内凹沟槽，二号台阶的第四台阶面上开有与二号内凹沟槽对应的四号内凹沟槽；外圈本体的外端面开有多个二号螺栓孔。
12.所述一号内凹沟槽与三号内凹沟槽围成圆形空腔。
13.所述二号内凹沟槽与四号内凹沟槽围成圆孔空腔。
14.所述一号台阶与二号台阶对应，并围成矩形空腔。
15.所述内圈法兰和外圈法兰的结构相同，均呈“凸”字型结构。
16.所述内圈法兰的外端面焊接一号高温高压蒸汽输送管道，外圈法兰的外端面焊接二号高温高压蒸汽输送管道。
17.本实用新型的有益效果如下：
18.本实用新型结构紧凑、合理，操作方便，通过接头进行装配完成，其内圈本体与内圈法兰组成内圈转动单元，外圈本体与外圈法兰组成外圈转动单元，其中内圈本体与内圈法兰，外圈本体与外圈法兰之间的连接均通过螺栓副，内圈转动单元和外圈转动单元之间通过左侧滚珠和右侧滚珠之间的契合相连接，密封则通过密封装置在装配过程中收紧螺栓副形成预密封，使其具有低扭矩、自密封的功能，密封效果好，工作可靠性好的功能。
19.本实用新型为避免长期使用造成密封面磨损而导致泄露，内圈转动单元和外圈转动单元之间会在受内压力后会自发的向相反方向产生反力，进一步压紧石墨金属复合密封组，进而形成自密封。左侧滚珠和右侧滚珠在内外圈上加工的滚动沟槽上滚动，大大降低接头在工作时的摩擦力矩。此外，本实用新型通过结构设计，可以使用耐高温的石墨金属复合密封的同时实现自密封。
附图说明
20.图1为本实用新型的应用图。
21.图2为本实用新型的结构示意图。
22.图3为图2中a部的局部放大图。
23.图4为图2中b部的局部放大图。
24.图5为本实用新型内圈本体的结构示意图。
25.图6为本实用新型内圈本体的侧视图。
26.图7为本实用新型外圈本体的结构示意图。
27.图8为本实用新型外圈本体的侧视图。
28.其中：1、一号高温高压蒸汽输送管道；2、旋转密封接头；3、二号高温高压蒸汽输送管道；
29.201、内圈螺栓副；202、内圈法兰；203、左侧滚珠；204、外侧石墨密封垫片；205、碟簧；206、内侧石墨密封垫片；207、一号密封装置；208、右侧滚珠；209、二号密封装置；210、外圈本体；211、内圈本体；212、外圈法兰；213、左侧堵头；214、右侧堵头；215、外圈螺栓副；216、一号内凹沟槽；217、一号台阶；218、一号螺栓孔；219、二号内凹沟槽；220、三号内凹沟槽；221、二号台阶；222、四号内凹沟槽；223、二号螺栓孔。
具体实施方式
30.下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。
31.如图1-图8所示，本实施例的高温高压流体输送专用旋转密封接头，包括内圈本体211，内圈本体211的一端通过内圈螺栓副201固定有内圈法兰202，内圈本体211的外部通过
一号密封装置207和二号密封装置209安装有外圈本体210，内圈本体211的另一端安装有外圈法兰212，外圈法兰212通过外圈螺栓副215与外圈本体210锁紧；内圈本体211和外圈本体210的长度相同，内圈本体211外圆周面与外圈本体210的内圆周面之间安装有左侧滚珠203和右侧滚珠208，左侧滚珠203位于一号密封装置207的一端，右侧滚珠208位于一号密封装置207和二号密封装置209之间。
32.内圈法兰202、内圈本体211和外圈法兰212的内孔直径相同。
33.一号密封装置207的结构为：包括从外侧至内侧依次叠放的外侧石墨密封垫片204、碟簧205和内侧石墨密封垫片206。
34.二号密封装置209采用石墨密封垫。
35.内圈本体211的外圆周面设置有一号台阶217，一号台阶217的第一个台阶面上开有安装一号内凹沟槽216，一号台阶217的第二台阶面上开有两个二号内凹沟槽219，内圈本体211的外端面开有多个一号螺栓孔218，一号螺栓孔218内安装内圈螺栓副201；外圈本体210的内圆周面开有二号台阶221，二号台阶221的第三台阶面上开有与一号内凹沟槽216对应的三号内凹沟槽220，二号台阶221的第四台阶面上开有与二号内凹沟槽219对应的四号内凹沟槽222；外圈本体210的外端面开有多个二号螺栓孔223。
36.一号内凹沟槽216与三号内凹沟槽220围成圆形空腔。
37.二号内凹沟槽219与四号内凹沟槽222围成圆孔空腔。
38.一号台阶217与二号台阶221对应，并围成矩形空腔。
39.内圈法兰202和外圈法兰212的结构相同，均呈“凸”字型结构。
40.内圈法兰202的外端面焊接一号高温高压蒸汽输送管道1，外圈法兰212的外端面焊接二号高温高压蒸汽输送管道3，即旋转密封接头2位于两个管道之间。
41.本实用新型的具体结构和功能如下：
42.主要包括内圈本体211、内圈法兰202、外圈本体210、外圈法兰212、紧固螺栓副、左侧滚珠203、右侧滚珠208、一号密封装置207、二号密封装置209、左侧堵头213、右侧堵头214等。
43.其中内圈本体211与内圈法兰202组成内圈转动单元，外圈本体210与外圈法兰212组成外圈转动单元。
44.其中内圈本体211与内圈法兰202，外圈本体210与外圈法兰212之间的连接均通过螺栓副。
45.内圈转动单元和外圈转动单元之间通过左侧滚珠203和右侧滚珠208之间的契合相连接。
46.具体的，外圈转动单元由内、外圈法兰、紧固螺栓副组成，其中在外圈的外侧加工有若干道沟槽与内圈的沟槽相匹配。内圈转动单元和外圈转动单元通过圆周布置的滚珠相配合，形成轴向转动的结构的同时通过滚珠在沟槽中的滚动降低转动时的摩擦力矩。
47.外圈转动单元和内圈转动单元之间安装由石墨金属复合密封组，也可以是其它适应高温高压的密封材料，通过安装在内圈法兰202和外圈法兰212上的螺栓副进行收紧密封。
48.为避免长期使用造成密封面磨损而导致泄露，内圈转动单元和外圈转动单元之间会在受内压力后会自发的向相反方向产生反力，进一步压紧石墨金属复合密封组，进而形
成自密封。
49.左侧滚珠203和右侧滚珠208在内外圈上加工的滚动沟槽上滚动，大大降低接头在工作时的摩擦力矩。
50.滚珠与内圈和外圈加工的沟槽之间配合时设置一定间隙，允许本部件的内圈转动单元和外圈之间在受内压时有一定的轴向相对位移，进而通过内压力进一步压紧密封填料，进而形成高压力下的自密封。
51.本实用新型通过结构设计，可以使用耐高温的石墨金属复合密封的同时实现自密封。
52.通过对旋转接头各部件的壁厚设计与选材调整，以适应不同的工作温度。
53.实际安装过程中，通过如下操作步骤完成：
54.第一步，在装配时，首先将内圈本体211、外圈本体210以按照图示进行组装，组装前需提前根据图纸确定好填料密封的数量及厚度，并适当的提高一些过盈量，以实现密封。
55.第二步，将内圈法兰202和外圈法兰212通过紧固螺栓副进行连接，并通过均匀的收紧螺栓来压紧密封填料，在压紧的同时注意将加工在内圈和外圈上的滚珠沟槽位置进行匹配，形成圆环型，以满足左侧滚珠203、右侧滚珠208的运动。
56.第三步，对装置进行水压试验，确认压力试验通过。
57.第四部，将左侧滚珠203、右侧滚珠208涂抹一定的耐高温润滑脂，随后通过预留安装孔放入，随后将左侧堵头213，右侧滚珠208堵旋入螺纹孔，对滚珠进行密封。
58.以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。