中央回轉接頭的設計與制作要點

摘要：中央回轉接頭是360°回轉機械中非常重要的一種液壓元件。從材料、設計標準、加工及配合精度、裝配工藝、密封性檢測、性能試驗等等方面，論述中央回轉接頭在設計和制造要點，可為類似設計、制造提供參考。

關鍵詞：中央回轉接頭；設計；制造過程；清潔度

1" "中央回轉接頭工作原理

中央回轉接頭主要用于挖掘機、起重機、平地機、塔機、高空作業車、港口機械等回轉機械中，用于連接整個液壓系統中固定與旋轉部分的液壓氣動管路及電路，使管路上、下兩部分可以360°自由地相對回轉而不發生干涉。挖掘機中央回轉接頭如圖1所示。

中央回轉接頭可連接傳輸的不僅有液體介質，還可以是電和氣體，也可以是氣、電、液三者的組合。氣、電、液壓旋轉接頭，是氣動滑環、電氣滑環、液壓滑環、旋轉氣接頭的集合體。輪式挖掘機帶氣路回轉接頭結構圖2所示。

2" "工程機械中央回轉接頭的設計

2.1" " 中央回轉接頭結構與主要參數

六通道中央回轉接頭如圖3所示。20～30t挖掘機六通道的中央回轉接頭主要技術參數如表1所示。六通道中央回轉接頭的性能測試參數如表2所示。

2.2" " 材料及技術要求

中央回轉接頭各部分的材料和技術要求如表3所示。

2.3" " 設計中央回轉接頭所采用標準

設計中央回轉接頭所采用標準[1]包括：GB/T25629-2010《液壓挖掘機 中央回轉接頭》；GB/T7935-2005 《液壓元件 通用技術條件》；GB/T9174-2008《一般貨物運輸包裝通用技術條件》；GB/T6414-1999 《鑄件 尺寸公差與機械加工余量》；GB/T6402-91《鋼鍛件 超聲波檢查方法》；GB/T14039-2002《液壓傳動油液固體顆粒污染等級代號》；GB/T 3766-2001《液壓系統通用技術條件》；GB1348-88《鑄造技術條件》。

2.4" " 各關鍵部位的精度要求和密封性要求

2.4.1" "軸、殼的加工精度及配合精度要求

軸和殼體配合部分公差：f 8，加工后粗糙度：Ra0.8～1.6。殼體尺寸：ΦD+0.15，隨著基本尺寸增大大，可適當放大公差。加工后粗糙度：Ra0.8～1.6，同軸度要求：0.02mm。

2.4.2" "密封圈槽的加工要求

槽口及槽底要求圓角R為0.3～0.5mm。槽直徑和殼體內徑的同軸度要求：0.05mm。槽的加工粗糙度要求：Ra1.6～3.2。

2.4.3" "各關鍵油口的加工精度要求

對于法蘭油口，按照ISO標準和GB標準的固定法蘭標準設計法蘭面，注意法蘭面的加工精度和法蘭面的大小適配。對于螺紋油口，按照ISO標準和GB標準的SAE油口標準執行即可。

2.4.4" "軸、殼的熱處理要求

軸采用45#鋼鍛件，加工完后表面高頻淬火，硬度HRC48～53。殼體采取QT500-7（QT450-10），鑄件按照鑄造技術條件《GB1348-88》執行。鑄造尺寸公差按《GB6414-86》中的CT-8級執行。不同的回轉接頭，適應不同的機型，系統壓力也不盡相同，設計時按照手冊查詢殼體的壁厚，預留加工余量后確定殼體毛坯的外形及壁厚尺寸。殼體要求進行硬度檢查，需達到HB180～225[2]。

3" "中央回轉接頭的加工制作

3.1" " 主要零件軸、殼體加工工藝要求

軸加工工藝流程：來料（檢查）→粗車→半精車→精車→高頻淬火→鉆深孔→倒角→加工油口→鉆工藝孔→磨外圓→鉆安裝孔→拋光。在整個加工過程中用到普通車床、數控車床、加工中心（多臺）、深孔鉆、磨床、拋光機等加工設備。

殼體加工工藝：來料檢查→粗車小端平面及外圓→粗車大端平面及內孔→粗車小端取長及內孔倒角→精車大端平面→車內孔及切槽倒角→精車小端斷面及外圓→加工油口（包括銑油口面、鉆徑向孔、锪沉臺、倒錐角、鉆螺紋孔、攻螺紋）→鉆安裝孔（包括鉆螺紋底孔、倒角、攻絲、去毛刺）。在整個加工過程中用到普通車床、數控車床、加工中心（多臺立式及臥式）、深孔鉆、磨床、珩磨等加工設備。

3.2" " 裝配工藝流程

中央回轉接頭的裝配流程如圖4所示。

3.3" " 關鍵點的質量控制

3.3.1" "清潔度的控制

一般情況下，中央回轉接頭的清潔度等級要求控制在NAS9級以內。材料控制：控制原材料內腔外表符合要求；工序過程控制：控制每道工序過程清潔度符合要求；檢驗控制：通過打海綿子彈、稱重法檢測的方式驗證產品清潔度；包裝防護控制：通過包裝防護，能有效控制產品運輸和儲存過程中產生不被污染，確保產品符合客戶需求。

3.3.2" "密封性檢查

鑄件殼體材料缺陷檢查：檢查鑄件殼體的氣（轉下頁）（接上頁）孔、砂眼、疏松、夾砂等鑄造缺陷。

密封件選擇及密封性能的檢查：一般選擇NOK 密封件。根據壓力、直徑尺寸、配合間隙、材料等的不同來選擇合適的高壓密封圈。

根據耐壓測試的性能參數和技術要求來檢查密封性能。一般用額定壓力的1.5倍以上壓力進行保壓測試，保壓10min。重點觀測油口處、油口固定螺栓處、殼體油口的凸起根部周邊、軸和殼體的結合面、端蓋處等位置，是否存在滲漏現象。

3.3.3" "耐壓試驗

在實驗臺上，根據產品的性能測試參數進行壓力試驗，確保其滿足要求。具體見前面的產品性能測試參數表和具體的技術要求。

3.3.4" "噴涂的相關要求

噴涂時，所有油口一定要屏蔽?？梢葬槍Σ煌穆菁y油口和法蘭油口，選用不同的可重復利用的軟橡膠塞。具體按照《JB/T5946-2018工程機械涂裝通用技術條件》或同類各企業內部的企業標準執行即可。

4" "結語

中央回轉接頭是一種要求可靠性較高的液壓件，在整個設計制造過程中，從材料選型、密封件選型及可靠性、加工精度、密封性試驗、耐壓試驗、屏蔽、噴涂、包裝防護方面都要求較高。本文論述的中央回轉接頭在設計和制造要點，可為類似設計、制造提供參考。

參考文獻

[1] 刁煜晨.挖掘機中央回轉接頭型式試驗檢驗方法設計[D].杭州：浙江大學，2013：1-5.

[2] 成大先.機械設計手冊（最新第5版）[M].化學工業出版社，2008.