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旋轉(zhuǎn)部件在運動應用中很常見——機械臂、卷繞器、線軸、主軸和轉(zhuǎn)臺只是其中的幾個例子。雖然產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動很容易,但當需要將空氣或液體從固定供應轉(zhuǎn)移到旋轉(zhuǎn)部件以進行冷卻、加熱、潤滑或傳輸流體動力時,任務變得更加復雜。這就是旋轉(zhuǎn)接頭的用武之地。
貝內(nèi)克旋轉(zhuǎn)接頭提供了一個接口,允許流體介質(zhì)(空氣、蒸汽或液體)在旋轉(zhuǎn)部件和靜態(tài)部件之間傳輸。它們旨在適應各種介質(zhì)條件,包括極高和極低的溫度、流量和壓力,包括真空應用。與其他流體傳輸機構(gòu)不同,旋轉(zhuǎn)接頭適用于涉及任何旋轉(zhuǎn)角度組合的應用,包括在一個方向上的連續(xù)旋轉(zhuǎn)。
旋轉(zhuǎn)接頭有多種設計和配置——事實上,它們通常是為應用定制設計的——但所有旋轉(zhuǎn)接頭都由四個基本部件組成:外殼、一個或多個軸承、軸和一個或一個或多個軸承。更多的密封件。
外殼通常是固定部件并連接到介質(zhì)供應。軸獨立于外殼,與連接的旋轉(zhuǎn)設備一起旋轉(zhuǎn)。介質(zhì)可以通過外殼中的端口徑向或軸向流過接頭。旋轉(zhuǎn)部件由徑向軸承支撐——通常是一個或多個全密封深溝球軸承。
旋轉(zhuǎn)接頭最重要的部件可以說是密封機構(gòu),它可以防止或減少旋轉(zhuǎn)部件和靜止部件之間的泄漏,并且必須以最小的摩擦和磨損來做到這一點。密封類型范圍從簡單的唇形密封到更復雜的彈簧加載機械密封,它們會自動調(diào)整以最大限度地減少密封面的壓力,從而減少摩擦和磨損。
當然,理想的流體傳輸應該是無泄漏的,但在某些應用中,完全無泄漏的傳輸是不可能的。對于這些情況,通過回收泄漏介質(zhì)的收集系統(tǒng)防止介質(zhì)釋放到環(huán)境中,從而保護周圍的設備和人員。
無論是選擇標準的現(xiàn)成旋轉(zhuǎn)接頭還是設計定制產(chǎn)品,都應考慮以下因素:
1.正在傳輸?shù)拿襟w類型
2.旋轉(zhuǎn)速度
3.介質(zhì)流速
4.媒體壓力
5.介質(zhì)溫度
6.允許泄漏
介質(zhì)的類型尤其重要,因為外殼、軸和密封材料必須與流過接頭的流體兼容。流體介質(zhì)的范圍可以從水到高腐蝕性液體和蒸汽,制造商通過提供各種材料來應對每種挑戰(zhàn),不僅用于外殼和軸,還用于密封件。
雖然單流和雙流設計最常見,但旋轉(zhuǎn)接頭可以包括多個獨立的流路,允許同時傳輸不同的介質(zhì)而不會混合?;h(huán)或光纖旋轉(zhuǎn)接頭與旋轉(zhuǎn)接頭集成在一起也很常見 ,允許流體和電纜或光纖電纜通過。
在運動控制系統(tǒng)中,旋轉(zhuǎn)接頭可以在機器人關(guān)節(jié)中找到,特別是用于將空氣或流體傳輸?shù)奖鄱斯ぞ?。它們還用于通過旋轉(zhuǎn)空氣軸承平臺傳遞真空或氣壓,以及為機床主軸提供冷卻劑和潤滑。
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