Q型旋轉(zhuǎn)接頭是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的密封連接裝置,它能夠?qū)崿F(xiàn)不同蒸汽管道之間的連接、旋轉(zhuǎn)和密封。這種
旋轉(zhuǎn)接頭的設(shè)計結(jié)構(gòu)緊湊,體積小巧,安裝方便,因此在各種工業(yè)設(shè)備、機(jī)械設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。
Q型旋轉(zhuǎn)接頭的主要特點是其密封性能優(yōu)越,能夠在高壓、高溫、高速等惡劣環(huán)境下保持良好的密封工作狀態(tài)。其內(nèi)部采用精密制造的碳石墨球面密封環(huán),確保了流體、氣體在管道之間的安全傳輸,防止了泄漏和污染的發(fā)生。同時,還具有自潤滑功能,可以減少摩擦阻力,延長使用壽命。由石墨無油軸承(簡稱圓柱環(huán))支撐,是一種內(nèi)支撐式旋轉(zhuǎn)接頭,又稱為自支撐式旋轉(zhuǎn)接頭(Self-Supported Rotary Joint)。日本進(jìn)口631材質(zhì)不銹鋼補償彈簧提供密封壓力,具有耐高溫、耐腐蝕、機(jī)械性能好等特點。
在實際應(yīng)用中,由于石墨球面環(huán)在運轉(zhuǎn)時存在磨損,當(dāng)石墨球面環(huán)磨損時,殼體需要沿軸向離開設(shè)備軸頭、向外移動、以補償石墨密封環(huán)的磨損,因此,旋轉(zhuǎn)接頭和管路的連接必須使用軟連接(撓性連接),通常推薦采用金屬軟管連接實現(xiàn),同時止轉(zhuǎn)桿的連接也必須保證:允許殼體軸向向后移動,以補償密封環(huán)的磨損,這種旋轉(zhuǎn)接頭,又稱為外補償式旋轉(zhuǎn)接頭。
總之,Q型旋轉(zhuǎn)接頭憑借其優(yōu)越的性能和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,成為了現(xiàn)代工程技術(shù)中不可或缺的重要設(shè)備。無論是在石油化工、制藥、食品加工還是其他重工業(yè)領(lǐng)域,Q型旋轉(zhuǎn)接頭都能發(fā)揮出巨大的作用,為各類設(shè)備的正常運行提供了有力保障。
一、Q型旋轉(zhuǎn)接頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理
(一)內(nèi)部結(jié)構(gòu)
1.石墨球面密封環(huán)(球面環(huán)),2.無油軸承(石墨圓柱環(huán),簡稱圓柱環(huán)),5.彈簧,7.外管(K),8.內(nèi)管(用戶自備),9.底蓋,10.墊圈,11.殼體, 29.彎頭,33.螺栓, 79.內(nèi)管用鎖緊螺母(用戶自備)。 K——外管代號,M——管路接口代號,P——管路接口代號, S——內(nèi)管代號,O——止轉(zhuǎn)孔代號。
(二)Q型旋轉(zhuǎn)接頭工作原理
1. 外管(7)連接到設(shè)備滾筒軸頭,和設(shè)備同步運轉(zhuǎn),是主要的運動部件。
2. 殼體(11)和彎頭(29)連接到管路中,和管路固定,是靜止不動的部件。
3. 石墨球面密封環(huán)(1)是主要的密封件,實現(xiàn)動密封。密封環(huán)(1)底平面和底蓋(9)之間的接觸面形成一個動密封面(平面密封),密封環(huán)(1)內(nèi)球面和外管(7)外球面之間的接觸面形成另一個動密封面(球面密封)。
4.彈簧(5)為兩個動密封面提供密封壓力。
5.殼體(11)和底蓋(9)之間的接觸面形成一個靜密封面,用墊圈(10)密封,螺栓(33)提供密封壓力。
6.無油軸承(石墨圓柱環(huán),簡稱圓柱環(huán))(2)在外管和殼體之間,為旋轉(zhuǎn)接頭提供支撐,又稱為自支撐式旋轉(zhuǎn)接頭(Self-Supported Rotary Joint)。
7. 由于球面環(huán)(1)的兩個動態(tài)密封摩擦副在運轉(zhuǎn)時存在摩擦扭矩,需要為旋轉(zhuǎn)接頭提供止轉(zhuǎn),(注意:如果不止轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)接頭殼體會隨著外管轉(zhuǎn)動),在殼體支耳上提供止轉(zhuǎn)孔(O)止轉(zhuǎn),用于安裝止轉(zhuǎn)桿止轉(zhuǎn)。
8.由于石墨球面環(huán)(1)在運轉(zhuǎn)時存在磨損,當(dāng)石墨球面環(huán)磨損時,殼體需要沿軸向離開設(shè)備軸頭、向外移動、以補償石墨密封環(huán)的磨損,因此,旋轉(zhuǎn)接頭和管路的連接必須使用軟連接(撓性連接),通常推薦采用金屬軟管連接實現(xiàn),同時止轉(zhuǎn)桿的連接也必須保證:允許殼體軸向向后移動,以補償密封環(huán)的磨損,這種旋轉(zhuǎn)接頭,又稱為外補償式旋轉(zhuǎn)接頭。
9.雙通路旋轉(zhuǎn)接頭:由管路接口(M 口)進(jìn)入,通過外管(7)和內(nèi)管(8)之間的環(huán)形間隙進(jìn)入設(shè)備滾筒,形成一個外部通路。殼體(11)內(nèi)部 S 口通過管螺紋和內(nèi)管(8)連接,形成一個內(nèi)部通路,和管路接口(P 口)連通。
二、Q型旋轉(zhuǎn)接頭型號規(guī)格
(一)Q型旋轉(zhuǎn)接頭型號規(guī)格標(biāo)注方法
(二)H型旋轉(zhuǎn)接頭型號規(guī)格說明
1. Q 型旋轉(zhuǎn)接頭規(guī)格如下:DN15(1/2″), DN20( 3/4″) , DN25( 1″), DN32( 1-1/4″), DN40(1-1/2″),DN50(2″),DN65(2-1/2″),DN80(3″),DN100(4″),DN125(5″),DN150(6″),DN200(8″)。
DN 是 Nominal Diameter 英文縮寫,是指公稱直徑。括號外的公稱規(guī)格對應(yīng)括號內(nèi)的英寸規(guī)格。旋轉(zhuǎn)接頭的規(guī)格用外管的公稱通徑表示。
2. 用螺紋連接的外管和內(nèi)管有旋向要求,可直接注明,左旋注明左旋,或 LH;右旋注明右旋或 RH
3. 螺紋連接采用標(biāo)準(zhǔn)英制管螺紋,牙形角為 55 度。
4. 外管 K 外螺紋,M 口內(nèi)螺紋,P 口內(nèi)螺紋為 BSPT 英制圓錐管螺紋,S 口內(nèi)管連接螺紋為 BSP 英制圓柱管螺紋。
5.5.非標(biāo)產(chǎn)品和說明書中沒有列入的規(guī)格,可以定做。
(三)Q型旋轉(zhuǎn)接頭型號規(guī)格表
規(guī)格 | 型號 |
mm | incQ | QD | QD-F | QS-G | QS-GF | QS-X | QS-XF |
6 | 1/8 | QD-6A |
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8 | 1/4 | QD-8A |
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10 | 3/8 | QD-10A | QD-F 10A |
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15 | 1/2 | QD-15A | QD-F 15A | QS-G 15-6A | QS-GF 15-6A | QS-X 15-6A | QS-XF 15-6A |
20 | 3/4 | QD-20A | QD-F 20A | QS-G 20-8A | QS-GF 20-8A | QS-X 20-8A | QS-XF 20-8A |
25 | 1 | QD-25A | QD-F 25A | QS-G 25-10A | QS-GF 25-10A | QS-X 25-10A | QS-XF 25-10A |
32 | 1-1/4 | QD-32A | QD-F 32A | QS-G 32-15A | QS-GF 32-15A | QS-X 32-15A | QS-XF 32-15A |
40 | 1-1/2 | QD-40A | QD-F 40A | QS-G 40-20A | QS-GF 40-20A | QS-X 40-20A | QS-XF 40-20A |
50 | 2 | QD-50A | QD-F 50A | QS-G 50-25A | QS-GF 50-25A | QS-X 50-25A | QS-XF 50-25A |
65 | 2-1/2 | QD-65A | QD-F 65A | QS-G 65-32A | QS-GF 65-32A | QS-X 65-32A | QS-XF 65-32A |
80 | 3 | QD-80A | QD-F 80A | QS-G 80-40A | QS-GF 80-40A | QS-X 80-40A | QS-XF 80-40A |
90 | 3-1/2 | QD-90A | QD-F 90A | QS-G 90-50A | QS-GF 90-50A | QS-X 90-50A | QS-XF 90-50A |
注:1.空格是指沒有可選用的型號規(guī)格,須訂制;2.型號規(guī)格中不包含螺紋旋向RH(右旋)、LH(左旋)。 |
三、H型旋轉(zhuǎn)接頭三維外觀圖
四、Q型旋轉(zhuǎn)接頭訂貨須知
1. 訂購 Q 型旋轉(zhuǎn)接頭,請?zhí)峁┬D(zhuǎn)接頭的完整型號和螺紋旋向(無旋向要求的除外)。螺紋外管和螺紋固定內(nèi)管的旋向,應(yīng)和滾筒旋向相反,以便使螺紋越旋越緊。
2. QW型旋轉(zhuǎn)接頭的螺紋連接采用 BSPT 螺紋(外管和設(shè)備連接,外螺紋標(biāo)注為 R,如 R1-1/2,內(nèi)螺紋標(biāo)注為 Rc,如 Rc1-1/2)和 BSP 螺紋。(內(nèi)管和旋轉(zhuǎn)接頭連接,標(biāo)注為 G,如 G1/2 。)BSPT 螺紋是指螺紋牙形角為 55 度的英制圓錐管螺紋(圓錐螺紋)。BSP 螺紋是指螺紋的牙形角為55 度的英制圓柱管螺紋(圓柱螺紋)。
3. Q 型旋轉(zhuǎn)接頭也可根據(jù)客戶要求定制非標(biāo)產(chǎn)品。
五、Q型旋轉(zhuǎn)接頭安裝及使用
(一)安裝示例
圖示為 QS-G 50-25A-RH 雙通路、內(nèi)管 S 固定連接、外管 K 螺紋連接、Q 型旋轉(zhuǎn)接頭和造紙機(jī)烘缸軸頭安裝示例
零件名稱: 7.外管(K),8.內(nèi)管(用戶自備),9.底蓋,10.墊圈,10A.墊圈,11.殼體, 29.彎頭,33.螺栓,33A.螺栓,68.過渡法蘭,69.設(shè)備軸頭. 79.內(nèi)管用鎖緊螺母(用戶自備)。 K——外管代號,M——蒸汽入口代號, P——冷凝水出口代號, S——內(nèi)管安裝接口代號。
使用說明:螺紋連接式外管(7)通過過渡法蘭(68)和設(shè)備軸頭(69)連接,和設(shè)備同步運轉(zhuǎn)。(注意:外管的螺紋旋向和設(shè)備旋向相反,面對設(shè)備軸頭,設(shè)備軸頭順時針右旋,則外管連接螺紋采用左旋,反之也然,這樣連接螺紋可以越旋越緊。)內(nèi)管(8)(用戶自備)通過螺紋和旋轉(zhuǎn)接頭殼體內(nèi)部 S 口螺紋相連接,可選擇用鎖緊螺母(79)(用戶自備)鎖緊內(nèi)管。流通蒸汽時,蒸汽通過旋轉(zhuǎn)接頭殼體(11)M 口進(jìn)入烘缸,蒸汽釋放熱量后,凝結(jié)為冷凝水,通過內(nèi)管(8),由彎頭(29)的P 口排出。由于流入的蒸汽的體積大于回流的冷凝水的體積,因此圖示的流向用于流通蒸汽,液體的流向不受此限制,可以反過來流通,即可以由 P 口入,由 M 口出。
圖示為 QS-GF50-25A-LH 雙通路、內(nèi)管 S 固定連接、外管 K 快換法蘭連接、Q型旋轉(zhuǎn)接頭和造紙機(jī)烘缸軸頭安裝示例
零件名稱: 7.外管(K),8.內(nèi)管(用戶自備),9.底蓋,10.墊圈,10A.墊圈,11.殼體, 15.快換法蘭,16.半分環(huán),17.紫銅墊圈, 29.彎頭,33.螺栓,34.螺母,36.雙頭螺柱,63.內(nèi)六角螺釘,68.過渡法蘭,69.設(shè)備軸頭. 79.內(nèi)管用鎖緊螺母(用戶自備)。 K——外管代號,M——蒸汽入口代號, P——冷凝水出口代號, S——內(nèi)管代號。
使用說明:快換連接式外管(7)通過過渡法蘭(68)和設(shè)備軸頭(69)連接,和設(shè)備同步運轉(zhuǎn)。內(nèi)管(8)(用戶自備)通過螺紋和旋轉(zhuǎn)接頭殼體內(nèi)部 S 口螺紋相連接,可選擇用鎖緊螺母(79)(用戶自備)鎖緊內(nèi)管。(注意:內(nèi)管的螺紋旋向和設(shè)備旋向相反,面對設(shè)備軸頭,設(shè)備軸頭順時針右旋,則內(nèi)管連接螺紋采用左旋,反之也然。)流通蒸汽時,蒸汽通過旋轉(zhuǎn)接頭殼體(11)M 口進(jìn)入烘缸,蒸汽釋放熱量后,凝結(jié)為冷凝水,通過內(nèi)管(8),由彎頭(29)的 P 口出。由于流入的蒸汽的體積大于回流的冷凝水的體積,因此圖示的流向用于流通蒸汽,液體的流向不受此限制,可以反過來流通,即可以由 P 口入,由 M 口出。 外管 K 的定位止口外徑φND 的配合公差為-0.1/-0.2,過渡法蘭(68)止口相配合孔的配合公差推薦為:0/+0.1。
(二)旋轉(zhuǎn)接頭的安裝旋向
面向輥子軸頭端面,輥子順時針旋轉(zhuǎn),又稱為右旋,則輥子的連接螺紋加工成左旋,選擇左旋的旋轉(zhuǎn)接頭,左旋的內(nèi)螺紋,配左旋的外螺紋。 面向輥子軸頭端面,輥子逆時針旋轉(zhuǎn),又稱為左旋,則輥子的連接螺紋加工成右旋,選擇右旋的旋轉(zhuǎn)接頭,右旋的內(nèi)螺紋,配右旋的外螺紋。
螺紋連接式外管和螺紋固定式內(nèi)管的旋向,應(yīng)和輥子旋向相反,旋轉(zhuǎn)接頭旋轉(zhuǎn)時,在動密封面會產(chǎn)生摩擦扭矩,在摩擦扭矩的作用下,以便使連接螺紋越旋越緊,否則,可能使密封螺紋脫落。
六、Q型旋轉(zhuǎn)接頭和止轉(zhuǎn)杠的安裝與設(shè)計
(一)兩個旋轉(zhuǎn)接頭并列安裝止轉(zhuǎn)杠
上圖為雙通路、內(nèi)管 S 固定連接、外管 K 螺紋連接、Q型旋轉(zhuǎn)接頭和止轉(zhuǎn)桿的連接示例
零件名稱: 1.旋轉(zhuǎn)接頭,25.開口銷,43.止轉(zhuǎn)桿,83. 旋轉(zhuǎn)接頭殼體上的止轉(zhuǎn)支耳(內(nèi)有止轉(zhuǎn)孔),69.設(shè)備滾筒(用戶設(shè)備)。
使用說明:止轉(zhuǎn)桿(43)穿過旋轉(zhuǎn)接頭殼體上的支耳(83)中的止轉(zhuǎn)孔,用兩個開口銷(25)固定在大致的位置,讓止轉(zhuǎn)桿(43)在另一個旋轉(zhuǎn)接頭殼體上的支耳(83)中的止轉(zhuǎn)孔內(nèi)自由浮動,這樣實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)接頭(1)止轉(zhuǎn)的目標(biāo),以消除旋轉(zhuǎn)接頭運轉(zhuǎn)時的摩擦扭矩。
(二)一個旋轉(zhuǎn)接頭安裝止轉(zhuǎn)杠
上圖為 QS-G50-25A-RH、 雙通路、內(nèi)管 S 固定連接、外管 K 螺紋連接、Q型旋轉(zhuǎn)接頭和止轉(zhuǎn)桿的連接示例
零件名稱: 1.旋轉(zhuǎn)接頭,25.開口銷,43.止轉(zhuǎn)桿,83. 旋轉(zhuǎn)接頭殼體上的止轉(zhuǎn)支耳,84.安裝支架(角鐵),69.設(shè)備滾筒(用戶設(shè)備)。
使用說明:止轉(zhuǎn)桿(43)穿過旋轉(zhuǎn)接頭殼體上的支耳(83)中的止轉(zhuǎn)孔,用兩個開口銷(25)固定在大致的位置,讓止轉(zhuǎn)桿(43)在安裝支架(84)上的止轉(zhuǎn)孔內(nèi)自由浮動,并對安裝支架(84)做適當(dāng)?shù)墓潭?。注意:Q型旋轉(zhuǎn)接頭是一種外補償式旋轉(zhuǎn)接頭,當(dāng)石墨密封環(huán)磨損時,旋轉(zhuǎn)接頭殼體軸向、向外移動、以補償石墨環(huán)的磨損,安裝時應(yīng)預(yù)留補償空間,安裝時預(yù)留的安裝長度 L 最小不應(yīng)低于 20 毫米。
七、Q型旋轉(zhuǎn)接頭與金屬軟管安裝示例
旋轉(zhuǎn)接頭和金屬軟管的安裝三維立體彩圖示例
由于 Q 型旋轉(zhuǎn)接頭是一種外補償式旋轉(zhuǎn)接頭,因此 Q 型旋轉(zhuǎn)接頭和管路的連接必須使用金屬軟管,以補償石墨密封環(huán)的磨損補償。
八、Q型旋轉(zhuǎn)接頭與虹吸彎頭安裝示例
(一)Q型旋轉(zhuǎn)接頭與NL型虹吸彎頭安裝示例
圖示為、雙通路、內(nèi)管 S 固定連接、外管 K 螺紋連接、Q型旋轉(zhuǎn)接頭和 NL 型虹吸彎頭安裝示例
零件名稱:1.旋轉(zhuǎn)接頭,2.烘缸軸頭,3.水平內(nèi)管,4.虹吸彎頭,5.虹吸管, 6.造紙機(jī)烘缸。K—外管代號,M—蒸汽入口代號,P—冷凝水出口代號, S—內(nèi)管代號。
旋轉(zhuǎn)接頭流通蒸汽時,蒸汽通過旋轉(zhuǎn)接頭(1)M 口進(jìn)入烘缸(6),蒸汽的熱量通過烘缸表面?zhèn)魅爰垙埍砻孢M(jìn)行干燥,同時,烘缸內(nèi)的蒸汽釋放熱量后,凝結(jié)為冷凝水,冷凝水依靠虹吸差壓,通過虹吸管(5),NL 型虹吸彎頭(4),水平內(nèi)管(3),由旋轉(zhuǎn)接頭(1)的 P 口排出。
(二)Q型旋轉(zhuǎn)接頭與SL虹吸彎頭安裝示例
圖示為、雙通路、內(nèi)管 S 固定連接、外管 K 螺紋連接、Q 型旋轉(zhuǎn)接頭和 SL 型彈簧鎖緊式虹吸器安裝示例
零件名稱:1.旋轉(zhuǎn)接頭,2.烘缸軸頭,3.水平內(nèi)管,4.彈簧鎖緊式虹吸器,5.虹吸管, 6.造紙機(jī)烘缸。K—外管代號,M—蒸汽入口代號,P—冷凝水出口代號, S—內(nèi)管代號。
旋轉(zhuǎn)接頭流通蒸汽時,蒸汽通過旋轉(zhuǎn)接頭(1)M 口進(jìn)入烘缸(6),蒸汽的熱量通過烘缸表面?zhèn)魅爰垙埍砻孢M(jìn)行干燥,同時,烘缸內(nèi)的蒸汽釋放熱量后,凝結(jié)為冷凝水,冷凝水依靠虹吸差壓,通過虹吸管(5),彈簧鎖緊式虹吸器(4),水平內(nèi)管(3),由旋轉(zhuǎn)接頭(1)的 P 口排出。
Q型旋轉(zhuǎn)接頭和 SL 型彈簧鎖緊式虹吸器安裝示例圖
(三)Q型旋轉(zhuǎn)接頭和 OJS 型外支撐固定式虹吸器安裝示例
圖示為、雙通路、內(nèi)管 S 固定連接、外管 K 螺紋連接、NQ 型旋轉(zhuǎn)接頭和 OJS 型外支撐固定式虹吸器安裝示例
零件名稱:1.旋轉(zhuǎn)接頭,2.水平護(hù)管(水平支撐管),3.墊圈,4.烘缸軸頭, 5.水平內(nèi)管(S),6.SL 型彈簧鎖緊式虹吸器,7.虹吸管。8.紙機(jī)烘缸,9.螺栓。
K—外管代號,M—蒸汽入口代號,P—冷凝水出口代號, S—內(nèi)管代號。
旋轉(zhuǎn)接頭流通蒸汽時,蒸汽通過旋轉(zhuǎn)接頭(1)M 口進(jìn)入烘缸(8),蒸汽的熱量通過烘缸表面?zhèn)魅爰垙埍砻孢M(jìn)行干燥,同時,烘缸內(nèi)的蒸汽釋放熱量后,凝結(jié)為冷凝水,冷凝水依靠虹吸差壓,通過虹吸管(7),彈簧鎖緊式虹吸器(6),水平內(nèi)管(5),由旋轉(zhuǎn)接頭(1)的 P 口排出。其中,水平支撐管(2)為水平內(nèi)管(3)提供支撐,防止水平內(nèi)管(3)摩擦烘缸軸頸內(nèi)壁。
(四)Q型旋轉(zhuǎn)接頭和 IJS 型內(nèi)支撐固定式虹吸器安裝示例
圖示為、雙通路、內(nèi)管 S 旋轉(zhuǎn)連接、外管 K 螺紋連接、Q 型旋轉(zhuǎn)接頭和 RS 型旋轉(zhuǎn)虹吸器在紙機(jī)烘缸內(nèi)的安裝示例
零件名稱: K—外管代號,M—蒸汽入口代號,P—冷凝水出口代號, S—內(nèi)管代號。 旋轉(zhuǎn)接頭流通蒸汽時,蒸汽通過旋轉(zhuǎn)接頭 M 口進(jìn)入烘缸,蒸汽的熱量通過烘缸表面?zhèn)魅爰垙埍砻孢M(jìn)行干燥,同時,烘缸內(nèi)的蒸汽釋放熱量后,凝結(jié)為冷凝水,冷凝水依靠虹吸差壓,通過虹吸管,水平內(nèi)管,由旋轉(zhuǎn)接頭的 P 口排出。
(五)Q 型旋轉(zhuǎn)接頭和 RS 型旋轉(zhuǎn)虹吸器安裝示例
圖示為、雙通路、內(nèi)管 S 旋轉(zhuǎn)連接、外管 K 螺紋連接、Q 型旋轉(zhuǎn)接頭和 RS 型旋轉(zhuǎn)虹吸器在紙機(jī)烘缸內(nèi)的安裝示例