永金

(1.廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心，廣東廣州，100142；2.智思控股集團有限公司工程技術(shù)研究中心，江蘇常州，213164)

1 引言

旋轉(zhuǎn)接頭是連接固定管道和旋轉(zhuǎn)、擺動設(shè)備，并在二者之間輸送流體介質(zhì)動的密封裝置。旋轉(zhuǎn)接頭輸送的流體介質(zhì)包括蒸汽、水、導(dǎo)熱油、液壓油、冷卻液和其他氣體等。旋轉(zhuǎn)接頭廣泛應(yīng)用于煙草、醫(yī)藥、化工、工程機械等行業(yè)[1]。烘絲機旋轉(zhuǎn)接頭安裝于固定管道和旋轉(zhuǎn)的烘絲筒之間，保證管道和烘絲筒之間的加熱介質(zhì)的輸入和輸出；烘絲機旋轉(zhuǎn)接頭的傳輸介質(zhì)一般為蒸汽、熱水和導(dǎo)熱油等。

2 旋轉(zhuǎn)接頭結(jié)構(gòu)及工作原理

烘絲機旋轉(zhuǎn)接頭一般采用雙向內(nèi)管旋轉(zhuǎn)式旋轉(zhuǎn)接頭，即旋轉(zhuǎn)接頭安裝在烘絲筒的一端，同時進行介質(zhì)的輸入和輸出。

1.介質(zhì)進口 2.介質(zhì)出口 3.烘絲筒出口接頭 4.烘絲筒進口接頭 5.殼體(靜殼體) 6.進油管端面密封 7.進油管 8.出油管端面密封 9.出油管(動殼體)圖1 旋轉(zhuǎn)接頭結(jié)構(gòu)圖

烘絲機旋轉(zhuǎn)接頭的內(nèi)部密封有端面密封和球面密封兩種形式，端面密封和球面密封是按照密封面的形狀來分類的，二者的工作原理基本相同[2]。端面密封旋轉(zhuǎn)接頭相對能夠承受較大的擺動，所以使用更為廣泛。本文就以端面密封旋轉(zhuǎn)接頭為例，對烘絲機旋轉(zhuǎn)接頭進行結(jié)構(gòu)和工作原理分析。

端面密封旋轉(zhuǎn)接頭結(jié)構(gòu)如圖1所示。進油管和出油管分別通過端面密封與殼體密封。進油管和出油管連接成一個整體，再與殼體之間通過軸承連接，保證進出油管和殼體相對轉(zhuǎn)動。加熱介質(zhì)依次經(jīng)過進油口、進油管和烘絲筒進口接頭進入烘絲機的烘絲筒夾層，加熱烘絲筒筒壁；加熱介質(zhì)經(jīng)烘絲筒夾層釋放熱能后依次經(jīng)過烘絲筒出口接頭、出油管和出油口返回介質(zhì)管道。

端面密封動、靜環(huán)的面接觸實現(xiàn)介質(zhì)密封，靜環(huán)與旋轉(zhuǎn)接頭殼體通過靜環(huán)密封圈密封裝配，動環(huán)與旋轉(zhuǎn)接頭進出油管通過動環(huán)密封圈裝配，隨進出油管一起轉(zhuǎn)動，動環(huán)上安裝有彈性補償圈，可保證動、靜環(huán)工作面緊密配合。端面密封的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

1.靜環(huán), 1-1靜環(huán)密封圈 2.動環(huán), 2-1動環(huán)密封圈, 2-2彈性補償圈, 2-3動環(huán)支撐架圖2 端面密封的結(jié)構(gòu)圖

3 旋轉(zhuǎn)接頭安裝及特點

旋轉(zhuǎn)接頭是高精度裝置，正確安裝才能保證旋轉(zhuǎn)接頭的密封性，延長旋轉(zhuǎn)接頭的使用壽命?，F(xiàn)有烘絲機旋轉(zhuǎn)接頭與旋轉(zhuǎn)烘絲筒體之間的連接都采用旋轉(zhuǎn)接頭懸臂或懸掛的方法連接，旋轉(zhuǎn)接頭的動殼體與烘絲筒通過連接支架固定連接，隨烘絲筒一起旋轉(zhuǎn)；旋轉(zhuǎn)接頭的靜殼體與固定支架固定連接，另外，靜殼體上還有止轉(zhuǎn)吊桿懸掛連接；旋轉(zhuǎn)接頭與固定管道通過進出口軟管連接；旋轉(zhuǎn)接頭與烘絲筒的介質(zhì)輸送通過進出口連接軟管連接；旋轉(zhuǎn)接頭安裝連接形式如圖3所示。

1.烘絲筒 2.旋轉(zhuǎn)接頭 3.固定支架 4.止轉(zhuǎn)吊桿 5.進口軟管 6.出口軟管 7.進口連接軟管 8.出口連接軟管,1-1烘絲筒進口,1-2烘絲筒出口,1-3連接支架,2-1旋轉(zhuǎn)接頭進口,2-2旋轉(zhuǎn)接頭出口,2-3進管連接口,2-4出管連接口,2-5調(diào)節(jié)板圖3 旋轉(zhuǎn)接頭安裝結(jié)構(gòu)

旋轉(zhuǎn)接頭的安裝連接形式要求烘絲筒與旋轉(zhuǎn)接頭之間具有較高的同心度，尤其對于直徑超過2米的中大型滾筒的制造精度限制了同心度要求，所以普遍存在旋轉(zhuǎn)接頭運行中搖擺幅度大，經(jīng)常發(fā)生運行過程中介質(zhì)輸送管疲勞損壞，旋轉(zhuǎn)接頭的動靜殼體之間的端面密封失效，引起旋轉(zhuǎn)接頭內(nèi)部滲漏及外部滲漏等問題，影響設(shè)備運行的穩(wěn)定和可靠性。

4 旋轉(zhuǎn)接頭安裝方法改進

針對現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)接頭安裝普遍存在的技術(shù)問題，對旋轉(zhuǎn)接頭安裝方法進行改進，減小旋轉(zhuǎn)接頭運行的擺動量，提高旋轉(zhuǎn)接頭運行的穩(wěn)定性、可靠性，改進方案如下：

旋轉(zhuǎn)接頭的動殼體與烘絲筒通過連接支架之間增加一個萬向節(jié)，萬向頭一端安裝在旋轉(zhuǎn)接頭動殼體上，另一端安裝在烘絲筒的連接機架上，將旋轉(zhuǎn)接頭的動殼體與烘絲筒進行過渡連接，不改變傳動方式的情況下變固定連接為柔性連接。其他連接方式不變。旋轉(zhuǎn)接頭安裝方法改進如圖4所示。

通過萬向節(jié)的柔性力矩傳遞，可以消除或減少烘絲筒與旋轉(zhuǎn)接頭中心偏差引起的旋轉(zhuǎn)接頭擺動量大的問題；同時，設(shè)備在受熱膨脹的過程中，產(chǎn)生的軸向位移也可以通過萬向節(jié)的活動間隙抵消[3]。旋轉(zhuǎn)接頭安裝方法的改進，從徑向和軸向減小或消除了旋轉(zhuǎn)接頭安裝誤差，保證了旋轉(zhuǎn)接頭運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和可靠性。

1.烘絲筒 2.旋轉(zhuǎn)接頭 3.固定支架 4.止轉(zhuǎn)吊桿 5.進口軟管 6.出口軟管 7.進口連接軟管 8.出口連接軟管9.萬向節(jié),1-1烘絲筒進口,1-2烘絲筒出口,1-3連接支架,2-1旋轉(zhuǎn)接頭進口,2-2旋轉(zhuǎn)接頭出口,2-3進管連接口,2-4出管連接口,2-5調(diào)節(jié)板圖4 旋轉(zhuǎn)接頭的改進安裝圖

5 改進效果

該改進方案在SH31型葉絲烘絲機(干燥筒規(guī)格φ900X7000)上實施后，在相同工作狀態(tài)下，改進前后旋轉(zhuǎn)接頭的端部最大擺動量由3.5mm減小到0.4mm，軸向位移由4.8mm減小到1.4mm。