目前,我國造紙行業(yè)普遍采用由輕工業(yè)部機械局1979年編寫出版的《造紙機標準通用零部件圖冊》一書所介紹并在國內(nèi)造紙行業(yè)普遍采用的結(jié)構(gòu)的"汽頭"它屬于機械密封結(jié)構(gòu),彈簧外裝式。采用了球面和端面摩擦副相結(jié)合的密封結(jié)構(gòu),但由于補償環(huán)是由連接壓蓋靠兩個彈簧壓緊,球形摩擦接觸面不能由間隙,否則,流體將發(fā)生泄漏,因此沒有發(fā)揮球面摩擦運動副在徑向間隙允許的范圍內(nèi),自由度較大的優(yōu)點。另外動環(huán)與補償環(huán)之間的端面密封也要求此汽頭零部件在安裝使用和檢修時,必須達到高的同軸度。還有,這一結(jié)構(gòu)無法自動調(diào)整、補償環(huán)與補償端面摩擦磨損的軸向減薄量,即使動環(huán)、補償環(huán)和連接壓蓋之間組成的球面摩擦副的磨損軸向減薄量,靠彈簧的彈簧力軸向壓緊,自動補償也是有限的,這不僅因為這種"汽頭"與輸送流體的管道剛性(鋼管直接)連接,更主要的是這種結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理。因此,流體的泄漏不可避免,維修人員工作量大,而且非常笨重,相同規(guī)格尺寸的Q型旋轉(zhuǎn)接頭僅是它重量的三分之一——二分之一。
球面摩擦運動副結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)接頭內(nèi)部配置滾珠軸承結(jié)構(gòu)的很少,不少類型配置有無油石墨滾珠軸承。在雙球面摩擦運動副結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)接頭中,亦由不少類型,規(guī)格不論是滾珠軸承還是石墨滑動軸承均未配置。沒有配置滾珠軸承球面摩擦副結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)接頭,可應(yīng)用在使用流體介質(zhì)的溫度、壓力比較高的場合,但不使用于配用設(shè)備高轉(zhuǎn)速的情況。
(1)配有滾珠軸承球面摩擦運動副結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)接頭
動環(huán)是外管帶動的球面提,補償環(huán)是固定靜止的凹形球面密封環(huán),它通過油環(huán)、滾珠軸承,由帶有外螺紋的壓蓋壓緊固定。彈簧支承在隨外管同速轉(zhuǎn)動的彈簧座上,彈簧座采用螺紋與外管固體連接。當球面摩擦運動副磨損厚,彈簧和流體介質(zhì)軸向合力將推動球面體軸向移動。這種結(jié)構(gòu),彈簧隨外管一起轉(zhuǎn)動,而它們之間是相對靜止的。
(2)配有無油華東軸承球面摩擦運動副結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)接頭
目前,屬于這種結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)接頭油美國的S型約翰遜旋轉(zhuǎn)接頭、日本的NC型、NCW型和國產(chǎn)的Q1和Q2型旋轉(zhuǎn)接頭。這種類型結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)接頭,單向和雙向內(nèi)管固定式僅有一個球面摩擦運動副,配置一個無油華東軸承和一個彈簧,所不同的只是端蓋結(jié)構(gòu)及連接結(jié)構(gòu)上。Q2SX型和Q2SXF型結(jié)構(gòu)完全一樣,都是雙向內(nèi)管旋轉(zhuǎn)式,所不同的只是與配用設(shè)備的連接結(jié)構(gòu),Q2SX型是錐管螺紋連接形式,Q2SXF型采用的是法蘭連接結(jié)構(gòu)。這兩種結(jié)構(gòu)基本相同,不同之處在于采用了一個無油石墨軸承,原因在于當彈簧壓緊力過大時,由于彈簧的端面與球面彈簧座的相接觸的端面之間是金屬材料對摩,而彈簧的另一端與石墨材料的無油軸承的相應(yīng)接觸面,特別是當外管的旋轉(zhuǎn)方向與彈簧的旋向不一致時,更容易出現(xiàn)這種情況,嚴重時在無油軸承與彈簧相接觸的端面上會挖出深度較大的溝槽。