一種圓形噴灌機(jī)中心支軸密封裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種圓形噴灌機(jī)中心支軸密封裝置，包括由固定進(jìn)水管和旋轉(zhuǎn)輸水管構(gòu)成的中心支軸，所述固定進(jìn)水管與旋轉(zhuǎn)輸水管之間設(shè)有旋轉(zhuǎn)球形密封組件，該密封組件包括相適配的球面座和球面體，所述球面座和球面體的中心處開設(shè)有相連通的通水孔，球面座的內(nèi)側(cè)設(shè)有環(huán)形的第一密封槽，第一密封槽內(nèi)安裝有下球面密封圈；所述球面座底端與固定進(jìn)水管固定連接，所述球面體頂端與旋轉(zhuǎn)輸水管固定連接。本實(shí)用新型通過球面座與球面體之間相互擠壓形成的球形接觸面來實(shí)現(xiàn)密封，密封性能好；而且本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)球形密封組件運(yùn)動自由度好，能夠消除旋轉(zhuǎn)輸水管與固定進(jìn)水管之間的偏斜運(yùn)動和附加載荷，避免了密封圈磨損量不均勻的現(xiàn)象，提高了密封裝置的使用壽命。
【專利說明】一種圓形噴灌機(jī)中心支軸密封裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于噴灌【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種圓形噴灌機(jī)中心支軸密封裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在節(jié)水型灌溉技術(shù)中，噴灌技術(shù)是一種技術(shù)先進(jìn)、性能穩(wěn)定、節(jié)水效果優(yōu)良、社會經(jīng)濟(jì)效益顯著的節(jié)水灌溉技術(shù)。圓形噴灌機(jī)因具有單機(jī)灌溉面積大、對作物和地形適應(yīng)性強(qiáng)、土地利用率高、噴灑均勻度高、機(jī)械化和自動化程度高以及節(jié)能高效等多種優(yōu)點(diǎn)得到了大力推廣，在農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉中取得了良好的節(jié)水效果和社會經(jīng)濟(jì)效益。
[0003]在噴灌作業(yè)時，圓形噴灌機(jī)的整個桁架和懸臂部分在塔架車的驅(qū)動下圍繞中心支軸作轉(zhuǎn)動，要求中心支軸的固定進(jìn)水管固定不動、旋轉(zhuǎn)輸水管隨同桁架作轉(zhuǎn)動，噴灌用水在水泵作用下，經(jīng)固定進(jìn)水管和旋轉(zhuǎn)輸水管輸送到桁架上的各噴頭。在結(jié)構(gòu)上就出現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)輸水管要以固定進(jìn)水管為轉(zhuǎn)軸作360度連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，這就要求在旋轉(zhuǎn)輸水管與固定進(jìn)水管之間留存一定活動間隙，如果旋轉(zhuǎn)輸水管與固定進(jìn)水管連接位置處的密封結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，就會發(fā)生大量漏水現(xiàn)象，嚴(yán)重降低噴灌機(jī)的節(jié)水效果。
[0004]中國實(shí)用新型專利201220173311.4公開了一種大型圓形噴灌機(jī)中心架出水管的密封結(jié)構(gòu)，包括相互套接在一起的固定進(jìn)水管和旋轉(zhuǎn)輸水管，在套接部位固定進(jìn)水管或旋轉(zhuǎn)輸水管的接觸面上設(shè)置廣3個環(huán)形槽，在每個環(huán)形槽內(nèi)裝配一個Y型橡膠密封圈。
[0005]中國實(shí)用新型專利201120025484.7公開了一種用于指針式噴灌機(jī)中心支軸部位的水密封裝置，包括上供水管和下供水管，所述上供水管和下供水管之間裝有上供水管內(nèi)襯，上供水管與上供水管內(nèi)襯焊接在同一軸線上，上供水管內(nèi)襯外壁與下供水管內(nèi)壁間隙配合，所述下供水管內(nèi)壁設(shè)有密封圈槽和唇型密封圈槽，密封圈槽和唇型密封圈槽中分別裝有O型密封圈和唇型密封圈。
[0006]中國實(shí)用新型專利201120293780.5公開了一種圓形噴灌機(jī)中心豎管水封結(jié)構(gòu)，包括旋轉(zhuǎn)上彎頭、中心豎管及旋轉(zhuǎn)下彎頭，中心豎管上端固定安裝旋轉(zhuǎn)上彎頭，中心豎管下端固定安裝旋轉(zhuǎn)下彎頭，其創(chuàng)新點(diǎn)為:在中心豎管的上端部制有環(huán)形凸起，在該環(huán)形凸起內(nèi)安裝密封膠圈，旋轉(zhuǎn)上彎頭底端插裝在中心豎管內(nèi)并通過該密封膠圈與中心豎管密封。
[0007]上述專利均可以實(shí)現(xiàn)圓形噴灌機(jī)中心支軸的密封，但上述專利均局限于采用O型、Y型、唇型密封圈等橡膠質(zhì)密封圈，盡最大限度減小旋轉(zhuǎn)輸水管與中心固定進(jìn)水管之間徑向間隙的徑向密封技術(shù)來解決兩者相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時的漏水密封問題?，F(xiàn)有密封技術(shù)存在的不足表現(xiàn)在以下幾個方面:1)為保證固定進(jìn)水管與旋轉(zhuǎn)輸水管之間的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，兩者之間必須留有最小旋轉(zhuǎn)間隙，此間隙的存在成為漏水的最大隱患；2)因O型、Y型、唇型密封圈均為橡膠材質(zhì)制造，噴灌機(jī)旋轉(zhuǎn)輸水管相對固定進(jìn)水管作360度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時，上述專利技術(shù)中的密封圈磨損速度均較快，隨著密封圈的磨損漏水量迅速增大；3)噴灌機(jī)旋轉(zhuǎn)輸水管在圍繞固定進(jìn)水管作360度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時，因受到地面平整度的影響，旋轉(zhuǎn)輸水管相對固定進(jìn)水管會產(chǎn)生偏斜擺動運(yùn)動，導(dǎo)致上述專利技術(shù)中的O型、Y型、唇型密封圈在各徑向位置的摩擦力不同，磨損量不均勻；4 )上述專利技術(shù)中密封圈均安裝于旋轉(zhuǎn)輸水管與固定進(jìn)水管之間的徑向間隙內(nèi)，密封圈磨損后不能自動補(bǔ)償磨損間隙，導(dǎo)致漏水進(jìn)一步嚴(yán)重，更換維修時，只有把旋轉(zhuǎn)輸水管與固定進(jìn)水管相互拆卸分離才能更換，而且更換維修需要吊車等大型設(shè)備，更換工作勞動強(qiáng)度大。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種密封效果好且使用壽命長的圓形噴灌機(jī)中心支軸密封裝置。
[0009]為此，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0010]一種圓形噴灌機(jī)中心支軸密封裝置，包括由固定進(jìn)水管和旋轉(zhuǎn)輸水管構(gòu)成的中心支軸，所述固定進(jìn)水管與旋轉(zhuǎn)輸水管之間設(shè)有旋轉(zhuǎn)球形密封組件，所述旋轉(zhuǎn)球形密封組件包括相適配的球面座和球面體，所述球面座和球面體的中心處開設(shè)有相連通的通水孔，所述球面座的內(nèi)側(cè)設(shè)有環(huán)形的第一密封槽，所述第一密封槽內(nèi)安裝有下球面密封圈，且所述下球面密封圈相對球面體的一側(cè)為弧形面；所述球面座底端與固定進(jìn)水管固定連接，所述球面體頂端與旋轉(zhuǎn)輸水管固定連接。其中，下球面密封圈弧形面的設(shè)計目的在于使下球面密封圈外側(cè)面與球面體的球形面相適配，減小下球面密封圈與球面體之間的摩擦。
[0011]進(jìn)一步地，所述球面座頂端設(shè)有球面座上法蘭，所述球面座上法蘭的上方設(shè)有環(huán)形的密封壓蓋；所述密封壓蓋的內(nèi)側(cè)面設(shè)有環(huán)形的第二密封槽，所述第二密封槽內(nèi)安裝有上球面密封圈，且所述上球面密封圈相對球面體的一側(cè)為弧形面；所述球面座上法蘭與密封壓蓋之間通過螺栓固定連接。上球面密封圈弧形面的設(shè)計原理同下球面密封圈。
[0012]進(jìn)一步地，所述球面座上法蘭與密封壓蓋之間設(shè)有密封調(diào)整墊圈，所述球面座上法蘭、密封壓蓋及密封調(diào)整墊圈之間通過螺栓固定連接。因上球面密封圈底部與球面座上法蘭之間存在一定間隙，使用時，可配備不同厚度的密封調(diào)整墊圈，在上球面密封圈的圓弧面出現(xiàn)磨損后，通過更換厚度較小的密封調(diào)整墊圈即可使上球面密封圈的位置向下移動，進(jìn)而減小上球面密封圈內(nèi)側(cè)弧形面與球面體外球面之間的間隙，達(dá)到上球面密封圈磨損間隙的自動補(bǔ)償。而且，相對于上球面密封圈的更換，更換密封調(diào)整墊圈更為簡單，只要預(yù)先準(zhǔn)備不同厚度的密封調(diào)整墊圈，根據(jù)上球面密封圈磨損量的大小隨時更換密封調(diào)整墊圈，即可起到延長上球面密封圈使用壽命和減少檢修更換時間的目的。
[0013]進(jìn)一步地，所述第二密封槽的內(nèi)壁具有一 45度角的傾斜面。傾斜面的設(shè)計有利于更換厚度較小的密封調(diào)整墊圈時上球面密封圈作斜向下移動和間隙補(bǔ)償，因傾斜面對上球面密封圈有斜向下擠壓的作用，有利于上球面密封圈向球面體貼合。
[0014]進(jìn)一步地，所述球面座頂端開口與球面體的球心處于同一平面。
[0015]進(jìn)一步地，所述球面座頂端開口所在平面稍高于球面體的球心。如此，一方面可限制球面體向上運(yùn)動的自由度；另一方面有利于上球面密封圈出現(xiàn)磨損后向下運(yùn)動補(bǔ)償磨損間隙，因?yàn)樯锨蛎婷芊馊ο蛳逻\(yùn)動過程中上球面密封圈與球面體接觸面的直徑越來越大，從而相對間隙越來越小。
[0016]進(jìn)一步地，所述固定進(jìn)水管與球面座之間設(shè)有膨脹節(jié)，所述膨脹節(jié)的上端與球面座的底端固定連接，膨脹節(jié)的下端與固定進(jìn)水管的上端固定連接。
[0017]本實(shí)用新型通過球面座與球面體之間相互擠壓形成的球形接觸面來實(shí)現(xiàn)密封，相較于以往固定進(jìn)水管與旋轉(zhuǎn)輸水管間的圓柱形接觸面，在重力作用下，擠壓形成的球形接觸面間隙極小，可有效解決因接觸面間隙發(fā)生漏水的問題。另外，為達(dá)到不漏水的理想密封效果，本實(shí)用新型密封裝置設(shè)計了三重防漏密封結(jié)構(gòu):下球面密封圈起第一道密封的作用，密封經(jīng)水泵輸送從固定進(jìn)水管進(jìn)入球面座和球面體通水孔的水；調(diào)整密封墊圈起第二道密封的作用，密封于下球面密封圈處泄漏后從球面體與球面座接觸面之間滲出的漏水；上球面密封圈起第三道密封的作用，密封從密封壓蓋與球面體之間縫隙滲出的漏水，而且，上球面密封圈一定程度上也可起到第二道密封的作用。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果在于:1)本實(shí)用新型通過球面座與球面體之間相互擠壓形成的球形接觸面來實(shí)現(xiàn)密封，密封性能好；2)本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)球形密封組件采用具有萬向性的球面結(jié)構(gòu)，運(yùn)動自由度好，能夠消除因地面平整度差產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)輸水管與固定進(jìn)水管之間的偏斜運(yùn)動和相應(yīng)附加載荷，避免了密封組件各徑向位置處摩擦力不相同和密封圈磨損量不均勻的現(xiàn)象，提高了密封裝置的使用壽命；3)通過更換更易拆卸的密封調(diào)整墊圈，可實(shí)現(xiàn)上球面密封圈磨損間隙的自動補(bǔ)償；4)能夠通過膨脹節(jié)的伸縮消除不同季節(jié)下固定進(jìn)水管和旋轉(zhuǎn)輸水管的膨脹或收縮量，消除固定進(jìn)水管和旋轉(zhuǎn)輸水管因熱脹冷縮對密封裝置造成的附加載荷，減小密封裝置的受力及磨損，提高密封裝置的使用壽命，從而最大限度的消除密封失效漏水。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)球形密封組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本實(shí)用新型球面座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為圖3的A部局部放大圖；
[0023]圖5為本實(shí)用新型球面體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖6為本實(shí)用新型下球面密封圈的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖7為本實(shí)用新型密封壓蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖8為本實(shí)用新型上球面密封圈的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖9為本實(shí)用新型上球面密封圈與密封壓蓋的裝配示意圖；
[0028]圖10為本實(shí)用新型膨脹節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖11為本實(shí)用新型固定進(jìn)水管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖12為本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)輸水管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖中，1-中心塔架，2-固定進(jìn)水管，3-旋轉(zhuǎn)輸水管，4-軸承座，5-旋轉(zhuǎn)球形密封組件，6-膨脹節(jié)，7-球面座，8-球面體，9-通水孔，10-通水孔，11-第一密封槽，12-下球面密封圈，1201-圓弧面，13-球面座上法蘭，14-密封壓蓋，15-密封調(diào)整墊圈，16-第二密封槽，1601-傾斜面，17-上球面密封圈，1701-圓弧面，18-球面座下法蘭，19-球面體上法蘭，20-膨脹節(jié)下法蘭，21-膨脹節(jié)上法蘭，22-固定進(jìn)水管法蘭，23-旋轉(zhuǎn)輸水管法蘭。
【具體實(shí)施方式】
[0032]如圖1-12所示，一種圓形噴灌機(jī)中心支軸密封裝置，包括由固定進(jìn)水管2和旋轉(zhuǎn)輸水管3構(gòu)成的中心支軸，固定進(jìn)水管2與圓形噴灌機(jī)的中心塔架I固定連接，旋轉(zhuǎn)輸水管3通過軸承座4與中心塔架I相連接；固定進(jìn)水管2與旋轉(zhuǎn)輸水管3之間設(shè)有旋轉(zhuǎn)球形密封組件5，旋轉(zhuǎn)球形密封組件5包括相適配的球面座7和球面體8，球面座7和球面體8的中心處分別開設(shè)有通水孔9和通水孔10，且通水孔9和通水孔10相互連通，球面座7的內(nèi)側(cè)壁設(shè)有環(huán)形的第一密封槽11，第一密封槽11內(nèi)安裝有下球面密封圈12，且下球面密封圈12相對球面體8的一側(cè)為弧形面1201 ;球面座7頂端設(shè)有球面座上法蘭13，球面座上法蘭13的上方還設(shè)有環(huán)形的密封壓蓋14，球面座上法蘭13與密封壓蓋14之間設(shè)有密封調(diào)整墊圈15，球面座上法蘭13、密封壓蓋14及密封調(diào)整墊圈15之間通過螺栓固定連接；密封壓蓋14的內(nèi)側(cè)面設(shè)有環(huán)形的第二密封槽16，且第二密封槽16的內(nèi)壁具有一呈45度角傾斜的傾斜面1601，第二密封槽16內(nèi)安裝有上球面密封圈17，上球面密封圈17相對球面體8的一側(cè)為弧形面1701 ;并且球面座7頂端開口所在平面稍高于球面體8的球心，這點(diǎn)由圖2和4可看出，圖2中標(biāo)示有兩根水平中心線，其中，較上一根指示球面座7頂端開口所在平面，較下一根指示球面體8的水平中心線亦即球面體8球心所在水平面；圖4更好地表示了球面座7頂端開口處的結(jié)構(gòu)，圖3和4中的圓形虛線表示球面體8的安裝位置；
[0033]固定進(jìn)水管2與球面座7之間還設(shè)有膨脹節(jié)6，膨脹節(jié)6的上端設(shè)有膨脹節(jié)上法蘭21、下端設(shè)有膨脹節(jié)下法蘭20，球面座7的底端設(shè)有球面座下法蘭18，球面體8的頂端設(shè)有球面體上法蘭19，固定進(jìn)水管2的上端設(shè)有固定進(jìn)水管法蘭22，旋轉(zhuǎn)輸水管3的下端設(shè)有旋轉(zhuǎn)輸水管法蘭23 ;膨脹節(jié)6的上端通過膨脹節(jié)上法蘭21、球面座下法蘭18及螺栓與球面座7的底端固定連接，膨脹節(jié)6的下端通過膨脹節(jié)下法蘭20、固定進(jìn)水管法蘭22及螺栓與固定進(jìn)水管2的上端固定連接；旋轉(zhuǎn)輸水管3通過旋轉(zhuǎn)輸水管法蘭23、球面體上法蘭19和螺栓與球面體8固定連接。并且，為使密封壓蓋14能夠順利安裝，球面體上法蘭19和旋轉(zhuǎn)輸水管法蘭23的外徑應(yīng)小于密封壓蓋14的內(nèi)徑。
[0034]為延長密封裝置的使用壽命和維修更換周期，減少漏水量，球面座7、球面體8的表面經(jīng)過精密磨削加工后鍍硬鉻以提高表面硬度并進(jìn)行耐磨性處理，達(dá)到配合精密、耐磨、耐腐蝕不泄漏的目的。
[0035]使用過程中，固定進(jìn)水管2、膨脹節(jié)6及球面座7均固定不動，旋轉(zhuǎn)輸水管3帶動球面體8做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。在水泵作用下，灌溉用水經(jīng)固定進(jìn)水管2、膨脹節(jié)6、通水孔9、通水孔
10、旋轉(zhuǎn)輸水管3到達(dá)設(shè)在圓形噴灌機(jī)桁架上的噴頭，實(shí)現(xiàn)噴灌。在此過程中，通過球面座7與球面體8之間相互擠壓形成的具有微小間隙的球形接觸面實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)密封，下球面密封圈12、上球面密封圈17及密封調(diào)整墊圈15同時起到進(jìn)一步密封的作用，最大程度防止漏水。且當(dāng)上球面密封圈17發(fā)生磨損、與球面體8間形成間隙時，可根據(jù)磨損量更換厚度較小的密封調(diào)整墊圈15，實(shí)現(xiàn)上球面密封圈17磨損間隙的自動補(bǔ)償。
【權(quán)利要求】
1.一種圓形噴灌機(jī)中心支軸密封裝置，包括由固定進(jìn)水管和旋轉(zhuǎn)輸水管構(gòu)成的中心支軸，其特征在于，所述固定進(jìn)水管與旋轉(zhuǎn)輸水管之間設(shè)有旋轉(zhuǎn)球形密封組件，所述旋轉(zhuǎn)球形密封組件包括相適配的球面座和球面體，所述球面座和球面體的中心處開設(shè)有相連通的通水孔，所述球面座的內(nèi)側(cè)設(shè)有環(huán)形的第一密封槽，所述第一密封槽內(nèi)安裝有下球面密封圈，且所述下球面密封圈相對球面體的一側(cè)為弧形面；所述球面座底端與固定進(jìn)水管固定連接，所述球面體頂端與旋轉(zhuǎn)輸水管固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓形噴灌機(jī)中心支軸密封裝置，其特征在于，所述球面座頂端設(shè)有球面座上法蘭，所述球面座上法蘭的上方設(shè)有環(huán)形的密封壓蓋；所述密封壓蓋的內(nèi)側(cè)面設(shè)有環(huán)形的第二密封槽，所述第二密封槽內(nèi)安裝有上球面密封圈，且所述上球面密封圈相對球面體的一側(cè)為弧形面；所述球面座上法蘭與密封壓蓋之間通過螺栓固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種圓形噴灌機(jī)中心支軸密封裝置，其特征在于，所述第二密封槽的內(nèi)壁具有一 45度角的傾斜面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種圓形噴灌機(jī)中心支軸密封裝置，其特征在于，所述球面座上法蘭與密封壓蓋之間設(shè)有密封調(diào)整墊圈，所述球面座上法蘭、密封壓蓋及密封調(diào)整墊圈之間通過螺栓固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種圓形噴灌機(jī)中心支軸密封裝置，其特征在于，所述球面座頂端開口與球面體的球心處于同一平面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種圓形噴灌機(jī)中心支軸密封裝置，其特征在于，所述球面座頂端開口所在平面稍高于球面體的球心。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓形噴灌機(jī)中心支軸密封裝置，其特征在于，所述固定進(jìn)水管與球面座之間設(shè)有膨脹節(jié)，所述膨脹節(jié)的上端與球面座的底端固定連接，膨脹節(jié)的下端與固定進(jìn)水管的上端固定連接。
【文檔編號】F16L27/06GK203453675SQ201320508850
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】韓自璽, 韓自玉, 韓登侖, 張忠元, 宋春林, 劉建軍, 黃文平, 朱?？? 王德宏 申請人:甘肅華瑞農(nóng)業(yè)股份有限公司