【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及鹤管接头，特别是涉及一种自动旋转接头。
技术介绍
1、在石油、化工、天然气等行业，液体和气体的装卸作业涉及到危险品的传输，需要精确和安全的连接设备。鹤管接头必须应对液体或气体的压力、温度波动、化学腐蚀等极端环境条件。许多流体具有挥发性或易燃性，要求鹤管接头具备良好的密封性能，防止在转运过程中发生泄漏和爆炸。
2、鹤管旋转接头作为鹤管系统中的关键部件之一，主要用于液体或气体的高效、安全输送，特别是在需要灵活连接的场合。旋转接头能使鹤管在装卸过程中根据需要进行旋转、伸缩或改变方向，提供更大的灵活性和适应性。这类接头广泛应用于石油化工、天然气、液化石油气(lpg)、液化天然气(lng)、船舶加油、港口装卸等多个领域。旋转接头适应普通流体输送，还能满足高温、高压以及腐蚀性流体的输送需求。
3、然而现有技术中在转运过程中，旋转接头是人工手动操作进行旋转，占用大量的操作时间，同时很难精密控制旋转角度和旋转方向，经常因操作误差导致鹤管不能旋转到预定位置，旋转接头连接垂管时，垂管不能精确旋转到槽车指定的伸入位置，难免造成因未对准而导致的液体溢出和泄漏。不能保证鹤管内介质的安全、快速转移。在介质转移过程中，容易发生密封失效导致的介质泄漏。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种可自动旋转且精确控制旋转角度，精准定位、密封性能高的自动旋转接头。
2、本专利技术所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，一种自动
3、驱动电机与小齿轮同步旋转，小齿轮与大齿轮啮合旋转，大齿轮带动旋转法兰的外圈相对内圈旋转；驱动电机驱动小齿轮与大齿轮啮合旋转，驱动力连续稳定，启停可控。
4、大齿轮远离第二密封面一侧的齿轮环面上设有角度传感器，角度传感器上设有控制器，角度传感器随大齿轮同步旋转，角度传感器实时检测角度位移并传递给控制器，控制器与驱动电机通讯相连，控制器控制驱动电机启停以实现对接法兰相对管法兰进行旋转动作。通过角度传感器和控制器实时检测和调节驱动电机启停，最终带动旋转法兰的转动角度，系统能精确地控制旋转角度以旋转到预设位置，不会造成装车配合的操作偏差，自动化程度高。
5、作为本专利技术更进一步的方案，所述大齿轮包括平分成两个半圆的第一卡环和第二卡环，第一卡环和第二卡环的环体包括内环和外环，内环和外环之间设有辐射状设置的加强筋，第一卡环和第二卡环相互对接的加强筋上对应设有螺栓孔，螺栓孔内设有螺栓紧固，内环一侧表面设有与对接法兰配合的联接环面，联接环面上设有与对接法兰内环上螺栓孔对应配合的螺栓孔，对接法兰背面与联接环面凸出面对接，并通过螺栓联接。第一卡环和第二卡环通过螺栓对接设置，卡设在对接法兰外部，便于安装和拆卸，减少了维修时间和成本；联接环面与对接法兰紧密配合，限制对接法兰轴向的位移；而辐射状设置的加强筋提高整体结构的强度和抗变形能力，使的齿轮受力均匀，避免过载和材料疲劳。
6、作为本专利技术更进一步的方案，所述大齿轮的齿轮环面上设有固定角度传感器的夹紧底座，夹紧底座包括定位槽，定位槽内设有两个相对设置的夹紧板，每个夹紧板与定位槽之间设有夹紧弹簧；
7、角度传感器底部设有卡座，卡座上设有一圈锁紧凸楞，卡座卡设在两个夹紧板之间，锁紧凸棱与加劲板底面卡设自锁。角度传感器通过夹紧底座牢固的固定在大齿轮上，运行过程中，不会发生相对位移，角度测量精准。
8、作为本专利技术更进一步的方案，所述小齿轮套设在驱动电机轴上，驱动电机轴上设有平键，小齿轮包括中心的轴心孔，轴心孔内设有键槽，平键与键槽配合。小齿轮通过键槽与驱动电机轴配合，实现小齿轮和驱动电机轴同步旋转，不发生打滑或者速度差的情况。
9、作为本专利技术更进一步的方案，所述大齿轮和小齿轮外部包裹外罩，外罩两侧开孔，外罩孔直径与内环直径一致，外罩横向宽度大于对接法兰、大齿轮以及角度传感器配合的叠加宽度。外罩提供了一层物理屏障，防止外部物质如尘土、污物、金属屑等进入齿轮系统，减少因污染引起的损坏和故障。尤其对角度传感器的保护，防止角度传感器直接暴露在恶劣环境下有助于提高测量精度和可靠性。
10、作为本专利技术更进一步的方案，所述电机座包括支架和环形底座，环形底座上设有底座孔，外圈外壁上设有与底座孔对应配合的定位孔，底座孔与定位孔通过螺钉紧固配合。电机座与支架的准确对接，避免在安装或使用过程中出现偏移或松动。提高了电机组件的安装精度，提升了电机运行的稳定性和可靠性。
11、作为本专利技术更进一步的方案，所述旋转法兰内圈外壁及外圈内壁之间耦合设有滚道，滚道内设有若干个滚动体，内圈外壁上设有密封槽，密封槽内设有密封圈，外圈沿半径方向设有与滚道连通的注孔，注孔上配合设有螺塞。内圈与外圈之间通过滚道和滚动体以及注孔配合，极大的减少了摩擦和磨损，在相对滑动过程中，有效散热，延长旋转法兰的使用寿命。
12、作为本专利技术更进一步的方案，所述滚道为两个且沿周向相互平行设置，滚道包括外圈内壁设有的上凹槽和内圈外壁设有的下凹槽，滚动体设置在上凹槽和下凹槽之间，所述滚动体为钢珠，所述注孔与滚道一一对应设置，两个注孔位于外圈同一方位。钢珠具有较高的硬度和强度，在滚动过程中承受较大的负荷并有效分担外部压力，滑动顺畅稳定。
13、作为本专利技术更进一步的方案，所述第二密封面设有密封槽，密封槽内设有氮气密封圈，密封槽内充入氮气，氮气压力大于通过旋转接头的介质压力，氮气密封圈与密封槽紧密接触进行动态密封。氮气作为一种惰性气体，不容易与其他物质反应，有效防止在旋转运动中介质泄漏，确保动态密封过程中的密封性能。
14、本专利技术的有益效果是：
15、本专利技术提供的一种自动旋转接头，包括旋转法兰，旋转法兰包括可相对旋转的外圈和内圈，外圈套设在内圈上，旋转法兰一端联接管法兰，管法兰与旋转法兰之间形成第一密封面，旋转法兰另一端设有对接法兰，对接法兰与旋转法兰之间形成第二密封面，第一密封面和第二密封面有效防止介质泄漏，设备安全可靠。
16、驱动电机与小齿轮同步旋转，小齿轮与大齿轮啮合旋转，大齿轮带动旋转法兰的外圈相对内圈旋转；驱动电机驱动小齿轮与大齿轮啮合旋转，驱动力连续稳定，启停可控。
17、角度传感器稳固固定在大齿轮远离第二密封面一侧的齿轮环面上，通过角度传感器和控制器实时检测和调节驱动电机启停，最终带动旋转法兰的转动角度，系统能精确地控制本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自动旋转接头，其特征在于，包括旋转法兰(5)，旋转法兰包括可相对旋转的外圈(501)和内圈(502)，外圈套设在内圈上，旋转法兰一端联接管法兰(6)，管法兰与旋转法兰之间形成第一密封面(7)，旋转法兰另一端设有对接法兰(3)，对接法兰与旋转法兰之间形成第二密封面(4)，管法兰、内圈以及对接法兰同轴连通，旋转法兰的外圈和对接法兰之间设有旋转驱动装置(1)，旋转驱动装置包括驱动电机(101)以及相互啮合设置的小齿轮(103)和大齿轮(104)，驱动电机通过电机座与旋转法兰外圈固定相连，驱动电机轴与小齿轮固定相连，大齿轮套设在对接法兰外圈；
2.根据权利要求1所述的自动旋转接头，其特征在于，所述大齿轮(104)包括平分成两个半圆的第一卡环(141)和第二卡环(142)，第一卡环和第二卡环的环体包括内环和外环，内环和外环之间设有辐射状设置的加强筋(143)，第一卡环和第二卡环相互对接的加强筋上对应设有螺栓孔，螺栓孔内设有螺栓(145)紧固，内环一侧表面设有与对接法兰配合的联接环面(144)，联接环面上设有与对接法兰内环上螺栓孔对应配合的螺栓孔，对接法兰背面与联接环面凸
3.根据权利要求2所述的自动旋转接头，其特征在于，所述大齿轮(104)的齿轮环面上设有固定角度传感器的夹紧底座(203)，夹紧底座包括定位槽(233)，定位槽内设有两个相对设置的夹紧板(231)，每个夹紧板与定位槽之间设有夹紧弹簧(232)；
4.根据权利要求2所述的自动旋转接头，其特征在于，所述小齿轮(103)套设在驱动电机轴上，驱动电机轴上设有平键，小齿轮包括中心的轴心孔，轴心孔内设有键槽，平键与键槽配合。
5.根据权利要求4所述的自动旋转接头，其特征在于，所述大齿轮(104)和小齿轮(103)外部包裹外罩(8)，外罩两侧开孔，外罩孔直径与内环直径一致，外罩横向宽度大于对接法兰、大齿轮以及角度传感器配合的叠加宽度。
6.根据权利要求5所述的自动旋转接头，其特征在于，所述电机座(102)包括支架和环形底座，环形底座上设有底座孔，外圈外壁上设有与底座孔对应配合的定位孔，底座孔与定位孔通过螺钉紧固配合。
7.根据权利要求1所述的自动旋转接头，其特征在于，所述旋转法兰内圈外壁及外圈内壁之间耦合设有滚道(503)，滚道内设有若干个滚动体(531)，内圈外壁上设有密封槽(504)，密封槽内设有密封圈，外圈沿半径方向设有与滚道连通的注孔(505)，注孔上配合设有螺塞(506)。
8.根据权利要求7所述的自动旋转接头，其特征在于，所述滚道为两个且沿周向相互平行设置，滚道包括外圈内壁设有的上凹槽和内圈外壁设有的下凹槽，滚动体设置在上凹槽和下凹槽之间，所述滚动体(531)为钢珠，所述注孔与滚道一一对应设置，两个注孔位于外圈同一方位。
9.根据权利要求6所述的自动旋转接头，其特征在于，所述第二密封面(4)设有密封槽，密封槽内设有氮气密封圈，密封槽内充入氮气，氮气压力大于通过旋转接头的介质压力，氮气密封圈与密封槽紧密接触进行动态密封。
...【技术特征摘要】
1.一种自动旋转接头，其特征在于，包括旋转法兰(5)，旋转法兰包括可相对旋转的外圈(501)和内圈(502)，外圈套设在内圈上，旋转法兰一端联接管法兰(6)，管法兰与旋转法兰之间形成第一密封面(7)，旋转法兰另一端设有对接法兰(3)，对接法兰与旋转法兰之间形成第二密封面(4)，管法兰、内圈以及对接法兰同轴连通，旋转法兰的外圈和对接法兰之间设有旋转驱动装置(1)，旋转驱动装置包括驱动电机(101)以及相互啮合设置的小齿轮(103)和大齿轮(104)，驱动电机通过电机座与旋转法兰外圈固定相连，驱动电机轴与小齿轮固定相连，大齿轮套设在对接法兰外圈；
2.根据权利要求1所述的自动旋转接头，其特征在于，所述大齿轮(104)包括平分成两个半圆的第一卡环(141)和第二卡环(142)，第一卡环和第二卡环的环体包括内环和外环，内环和外环之间设有辐射状设置的加强筋(143)，第一卡环和第二卡环相互对接的加强筋上对应设有螺栓孔，螺栓孔内设有螺栓(145)紧固，内环一侧表面设有与对接法兰配合的联接环面(144)，联接环面上设有与对接法兰内环上螺栓孔对应配合的螺栓孔，对接法兰背面与联接环面凸出面对接，并通过螺栓联接。
3.根据权利要求2所述的自动旋转接头，其特征在于，所述大齿轮(104)的齿轮环面上设有固定角度传感器的夹紧底座(203)，夹紧底座包括定位槽(233)，定位槽内设有两个相对设置的夹紧板(231)，每个夹紧板与定位槽之间设有夹紧弹簧(232)；
4.根据权利要求2所述的自动旋转接...
【专利技术属性】
技术研发人员：王建荣，田琳，张增龙，赵瑞，
申请(专利权)人：连云港远洋流体装卸设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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