[发明专利]一种圆形喷灌机中心支轴密封装置

说明书

技术领域

本发明属于喷灌技术领域，涉及一种圆形喷灌机中心支轴密封装置。

背景技术

在节水型灌溉技术中，喷灌技术是一种技术先进、性能稳定、节水效果优良、社会经济效益显著的节水灌溉技术。圆形喷灌机因具有单机灌溉面积大、对作物和地形适应性强、土地利用率高、喷洒均匀度高、机械化和自动化程度高以及节能高效等多种优点得到了大力推广，在农业节水灌溉中取得了良好的节水效果和社会经济效益。

在喷灌作业时，圆形喷灌机的整个桁架和悬臂部分在塔架车的驱动下围绕中心支轴作转动，要求中心支轴的固定进水管固定不动、旋转输水管随同桁架作转动，喷灌用水在水泵作用下，经固定进水管和旋转输水管输送到桁架上的各喷头。在结构上就出现了旋转输水管要以固定进水管为转轴作360度连续旋转运动，这就要求在旋转输水管与固定进水管之间留存一定活动间隙，如果旋转输水管与固定进水管连接位置处的密封结构设计不合理，就会发生大量漏水现象，严重降低喷灌机的节水效果。

中国实用新型专利201220173311.4公开了一种大型圆形喷灌机中心架出水管的密封结构，包括相互套接在一起的固定进水管和旋转输水管，在套接部位固定进水管或旋转输水管的接触面上设置1~3个环形槽，在每个环形槽内装配一个Y型橡胶密封圈。

中国实用新型专利201120025484.7公开了一种用于指针式喷灌机中心支轴部位的水密封装置，包括上供水管和下供水管，所述上供水管和下供水管之间装有上供水管内衬，上供水管与上供水管内衬焊接在同一轴线上，上供水管内衬外壁与下供水管内壁间隙配合，所述下供水管内壁设有密封圈槽和唇型密封圈槽，密封圈槽和唇型密封圈槽中分别装有O型密封圈和唇型密封圈。

中国实用新型专利201120293780.5公开了一种圆形喷灌机中心竖管水封结构，包括旋转上弯头、中心竖管及旋转下弯头，中心竖管上端固定安装旋转上弯头，中心竖管下端固定安装旋转下弯头，其创新点为：在中心竖管的上端部制有环形凸起，在该环形凸起内安装密封胶圈，旋转上弯头底端插装在中心竖管内并通过该密封胶圈与中心竖管密封。

上述专利均可以实现圆形喷灌机中心支轴的密封，但上述专利均局限于采用O型、Y型、唇型密封圈等橡胶质密封圈，尽最大限度减小旋转输水管与中心固定进水管之间径向间隙的径向密封技术来解决两者相对旋转运动时的漏水密封问题。现有密封技术存在的不足表现在以下几个方面：1） 为保证固定进水管与旋转输水管之间的旋转运动，两者之间必须留有最小旋转间隙，此间隙的存在成为漏水的最大隐患；2） 因O型、Y型、唇型密封圈均为橡胶材质制造，喷灌机旋转输水管相对固定进水管作360度旋转运动时，上述专利技术中的密封圈磨损速度均较快，随着密封圈的磨损漏水量迅速增大；3） 喷灌机旋转输水管在围绕固定进水管作360度旋转运动时，因受到地面平整度的影响，旋转输水管相对固定进水管会产生偏斜摆动运动，导致上述专利技术中的O型、Y型、唇型密封圈在各径向位置的摩擦力不同，磨损量不均匀；4 ）上述专利技术中密封圈均安装于旋转输水管与固定进水管之间的径向间隙内，密封圈磨损后不能自动补偿磨损间隙，导致漏水进一步严重，更换维修时，只有把旋转输水管与固定进水管相互拆卸分离才能更换，而且更换维修需要吊车等大型设备，更换工作劳动强度大。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种密封效果好且使用寿命长的圆形喷灌机中心支轴密封装置。

为此，本发明采用如下技术方案：

一种圆形喷灌机中心支轴密封装置，包括由固定进水管和旋转输水管构成的中心支轴，所述固定进水管与旋转输水管之间设有旋转球形密封组件，所述旋转球形密封组件包括相适配的球面座和球面体，所述球面座和球面体的中心处开设有相连通的通水孔，所述球面座的内侧设有环形的第一密封槽，所述第一密封槽内安装有下球面密封圈，且所述下球面密封圈相对球面体的一侧为弧形面；所述球面座底端与固定进水管固定连接，所述球面体顶端与旋转输水管固定连接。其中，下球面密封圈弧形面的设计目的在于使下球面密封圈外侧面与球面体的球形面相适配，减小下球面密封圈与球面体之间的摩擦。

进一步地，所述球面座顶端设有球面座上法兰，所述球面座上法兰的上方设有环形的密封压盖；所述密封压盖的内侧面设有环形的第二密封槽，所述第二密封槽内安装有上球面密封圈，且所述上球面密封圈相对球面体的一侧为弧形面；所述球面座上法兰与密封压盖之间通过螺栓固定连接。上球面密封圈弧形面的设计原理同下球面密封圈。