本发明专利技术提供一种旋转接头，该旋转接头包括旋转密封支架和非旋转密封支架，旋转密封支架上连接有旋转密封件，非旋转密封支架上连接有非旋转密封件。非旋转密封支架的活塞部分上设置有流量限制器环形件，活塞部分和流量限制器环形件可滑动并且可密封地设置在形成于壳体中的活塞腔中。在流量限制器环形件的外径和活塞腔的内径之间形成间隙。活塞部分的增大的直径提供净余的气动或液压表面，通过壳体的活塞腔内的带有正大气压力或负大气压力的流体能够作用于该净余的气动或液压表面。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种旋转接头，该旋转接头包括旋转密封支架和非旋转密封支架，旋转密封支架上连接有旋转密封件，非旋转密封支架上连接有非旋转密封件。非旋转密封支架的活塞部分上设置有流量限制器环形件，活塞部分和流量限制器环形件可滑动并且可密封地设置在形成于壳体中的活塞腔中。在流量限制器环形件的外径和活塞腔的内径之间形成间隙。活塞部分的增大的直径提供净余的气动或液压表面，通过壳体的活塞腔内的带有正大气压力或负大气压力的流体能够作用于该净余的气动或液压表面。【专利说明】具有压力控制的密封执行器的旋转接头相关申请的交叉引用本专利申请要求2012年8月3日递交的申请号为61/679343的美国临时专利申请的优先权,该申请的全部内容在此通过弓I用的方式全部并入本申请中。
本专利技术涉及一种液力联轴器装置(fluid coupling device),例如旋转接头(rotary union),更具体地,涉及一种改进的密封控制执行器机构(seal control actuatormechanism),无论在旋转接头中使用润滑介质、非润滑介质还是不使用介质,该密封控制执行器机构都通过流体压力进行操作。
技术介绍
液力联轴器装置(例如旋转接头)用于工业应用中，例如金属或塑料的加工、工件夹持(work holding)、印刷、塑料膜制造、造纸、半导体晶圆制造和其他工业过程,这些工业过程需要将流体介质从固定来源(例如泵或储存容器)传送到旋转元件(例如机床主轴，工件夹紧系统，或者转筒或回转缸)。通常这些应用需要相对较高的介质压力，流速，或者高机床转速。这些应用中所使用的旋转接头能够传送流体介质，设备所使用的这些流体介质用于冷却、加热，或者用于驱动一个或多个旋转元件。典型的流体介质包括水基液体(water-based liquids)、液压油或冷却油液和空气。在某些例子中，例如，当将介质从流体通道中排空时，旋转接头可以在真空下操作。使用旋转接头的机械通常包括精密零件(precision component),例如轴承、齿轮、电子元件等,在工作过程中这些精密零件昂贵并且/或者难以维修或更换。在操作过程中，如果这些元件出现流体从旋转接头中泄漏或排放，那么这些元件通常面临腐蚀性的环境或损坏。旋转接头通常包括固定件，有时称为壳体，该壳体具有用于接收流体介质的入口。非旋转密封件安装在壳体中。旋转件(有时称为转子)包括旋转密封件和用于将流体传送到旋转组件的出口。非旋转密封件的密封表面通常通过弹簧、介质压力或其他方法偏压为与旋转密封件的密封表面流体密封地连接，因此使得接头的旋转组件和非旋转组件之间形成密封。该密封允许流体介质通过该接头传送而不会在非旋转部分和旋转部分之间发生明显的泄漏。流过旋转接头的流体介质可以对连接的密封表面进行润滑，以将密封件的磨损最小化。当旋转接头使用非润滑介质(例如干燥空气)或不使用任何介质时，连接的密封表面会经历一个“无润滑运转(dry running)”工况，该工况会因为缺乏足够的润滑而导致快速的密封磨损。较长时间的无润滑运转会导致密封件的严重损坏，由此造成需要对一个或两个密封件进行昂贵而费时的替换。例如计算机数控统床、钻床、车床、生产线(transfer lines)等高速加工设备在一种通常称为“主轴冷却剂(through spindle coolant)”的结构中使用旋转接头以将介质直接提供至工具的切削刃，从而起到冷却和润滑的作用。主轴冷却剂结构能够延长昂贵的切削工具的使用寿命，能够通过允许更高的切削速度而增加生产率，并且能够将可能损坏工件或切削工具的材料碎片从工具的切削表面上冲走。不同的工件材料通常需要不同的介质以获得最佳的生产率和性能。例如，空气或气溶胶介质可以在加工非常硬的材料时提供更好的热控制，而液体冷却剂可以在加工较软的材料(例如铝)时呈现出更好的性能。此外，在不使用穿过主轴的介质的情况下实施某些类型的操作可能会更加高效且比较经济。在某些应用中，可能还需要在密封断开时(例如当更换机床主轴时)避免联轴器(coupling)的工作流体的任何泄漏。除上述情况之外，可能还需要在工作流体达到最高压力之前连接联轴器的旋转密封，以使得涌流(flow)(该涌流可以包括工作流体和空气的混合物)的启动不会导致工作流体的泄漏。
技术实现思路
在一个方面，本公开对旋转接头进行描述，该旋转接头用于在旋转机械组件和非旋转机械组件之间提供流体连通。所述旋转接头包括用于与旋转机械组件连接的旋转密封支架。该旋转密封支架上连接有旋转密封件。非旋转密封支架基本为圆柱形，该非旋转密封支架上连接有非旋转密封件。活塞部分连接至非旋转密封支架的靠近非旋转密封件的端部。活塞部分基本为圆柱形，该圆柱形具有相对于非旋转密封支架而言增大的直径。流量限制器环形件基本为环形并且围绕活塞部分设置。壳体与非旋转机械组件连接，并且壳体内还形成有支架内腔，非旋转密封支架可滑动并且可密封地设置在该支架内腔中。当非旋转密封支架位于相对于壳体而言的伸展位置时，非旋转密封件与旋转密封件连接以形成滑动面密封。壳体还形成活塞腔，该活塞腔可滑动地容纳活塞部和流量限制器环形件，以使得在流量限制器环形件的外径和活塞腔的内径之间形成间隙。在旋转密封支架和非旋转密封支架中形成有分段的介质通道。分段的介质通道用于限定在旋转机械组件和非旋转机械组件之间传送流体介质的流体通道，并且提供滑动面密封。分段的介质通道还用于当旋转密封件和非旋转密封件断开时打开以向大气中排放。在一个公开的实施方式中，活塞部分的增大的直径提供净余的气动或液压表面，通过壳体的活塞腔内的带有正负大气压力或负大气压力的流体能够作用于该净余的气动或液压表面。在另一个方面，本公开对旋转接头进行描述，该旋转接头用于包括旋转组件和非旋转组件的机械中。旋转接头设置为将在非旋转机械组件和旋转机械组件之间延伸的分段的介质通道流体连通。旋转接头包括用于与旋转机械组件连接的旋转密封支架。旋转密封支架上连接有旋转密封件。非旋转密封支架与非旋转机械组件连接，并且非旋转密封支架上连接有非旋转密封件。活塞部分形成在非旋转密封支架的靠近非旋转机械组件的端部上。活塞部分基本为圆柱形，该圆柱形具有相对于非旋转密封支架而言增大的外径。壳体形成有支架内腔，非旋转密封支架可滑动并且可密封地设置在该支架内腔中。当非旋转密封支架位于相对于壳体而言的伸展位置时，非旋转密封件与旋转密封件连接以形成滑动面密封。壳体还形成活塞腔，该活塞腔可滑动地容纳活塞部分，以使得在流量活塞部分的外径和活塞腔的内径之间的径向方向上形成间隙。分段的介质通道在旋转密封支架和非旋转密封支架内形成。分段的介质通道用于限定在旋转机械组件和非旋转机械组件之间传送流体介质的流体通道，并且提供滑动面密封。分段的介质通道还用于当旋转密封件和非旋转密封件断开时打开以向大气中排放。活塞部分的增大的外径提供净余的气动或液压表面，通过壳体的活塞腔内的带有正大气压力或负大气压力的流体能够作用于该净余的气动或液压表面。在另一个方面，本公开对具有旋转组件和非旋转组件的机械进行描述。旋转组件和非旋转组件形成分段的介质通道，通过该分段的介质通道能够将流体提供到旋转组件和非旋转组件之间。该机械还包括旋转接头，该本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种旋转接头，该旋转接头用于在旋转机械组件和非旋转机械组件之间提供流体连通，该旋转接头包括：旋转密封支架，该旋转密封支架用于连接所述旋转机械组件，所述旋转密封支架上连接有旋转密封件；非旋转密封支架，该非旋转密封支架基本为圆柱形，所述非旋转密封支架上连接有非旋转密封件；活塞部分，该活塞部分连接至所述非旋转密封支架的靠近所述非旋转密封件的端部，所述活塞部分基本为圆柱形，该圆柱形具有相对于所述非旋转密封支架而言增大的直径；流量限制器环形件，该流量限制器环形件基本为环形并且围绕所述活塞部分设置；壳体，该壳体与所述非旋转机械组件连接并且形成支架内腔，所述非旋转密封支架可滑动并且可密封地设置在所述支架内腔中，以使得当所述非旋转密封支架位于相对于所述壳体而言的伸展位置时，所述非旋转密封件与所述旋转密封件连接以形成滑动面密封，所述壳体还形成有活塞腔，该活塞腔可滑动地容纳所述活塞部分和所述流量限制器环形件，以使得在所述流量限制器环形件的外径和所述活塞腔的内径之间的径向方向上形成间隙；分段的介质通道，该分段的介质通道在所述旋转密封支架和所述非旋转密封支架中形成，所述分段的介质通道用于限定在所述旋转机械组件和所述非旋转机械组件之间传送流体介质的流体通道，并且提供滑动面密封，其中，所述分段的介质通道还用于当所述旋转密封件和所述非旋转密封件断开时打开以向大气中排放；其中，所述活塞部分的所述增大的直径提供净余的气动或液压表面，通过所述壳体的所述活塞腔内的带有正大气压力或负大气压力的流体能够作用于所述净余的气动或液压表面。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·拉克罗伊克斯，
申请(专利权)人：杜博林公司，
类型：发明
国别省市：
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