[实用新型]往复自换向密封活塞装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及液、气压传动中活塞及密封技术领域。

背景技术

液、气压缸是液、气压传动系统中的执行元件，是液、气压传动的关键设备。液、气压缸中的活塞及密封件是液、气压缸的主要易损件，其结构和工作性能直接决定液、气压缸的工作效率和工作寿命，在整个传动系统中起着举足轻重的作用。液、气压缸往复运动目前普通采用Yx型密封圈和O型密封圈及其有关的变型形式密封圈。Yx型密封圈为密封介质压力挤压唇口补偿型，所以Yx型密封圈是单方向性密封元件。往复运动液、气压缸中采用该密封形式，必须采用两只Yx型密封圈，活塞的尺寸就大了，液、气压缸的尺寸也随之增大，且整个设备的制造成本也就增大了，同时Yx型密封圈唇口易损坏是其结构本身的特点决定的。O型密封圈是靠装配时挤压变形产生预应力来达到密封效果的。它的特点是：结构简单、耐压高、双向密封、体积小，但由于运动过程磨损大，而且密封圈变形后弹性不能很好地保持，所以使用寿命短。以O型密封圈为基础发展起来的其他各类密封圈同样避免不了O型圈使用中弹性衰退的致使弱点。

发明内容

本实用新型的目的就是要提供一种性能优良、结构简单、安装方便、体积小的往复自换向密封的活塞装置，可以取代Yx型、O型等多类型液、气压缸的往复自换向密封活塞装置。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种往复自换向密封活塞装置，由缸体、活塞、活塞杆、密封圈组成，其特点是：所述的活塞是由左活塞块6和右活塞块2合并而成，在活塞外端开有一沟槽，两端唇口呈两个半圆形凸台的内腔介质压力自补偿型密封圈3紧密地安装在沟槽内，密封圈3的内部与活塞沟槽形成一空腔4，在活塞块2和6上钻有若干组轴向小孔8和12及相应的连通空腔4的径向小孔5，每组轴向小孔8和12及径向小孔5互相连通，并在三孔汇合处加工有空腔状换向室9，在换向室9内放置有换向密封元件10。

由于实现了自动换向密封，只需采用一只内腔介质压力自补偿密封圈即可实现活塞往复运动的密封，所以较采用Yx型密封圈的活塞体积大大减小。原采用O型密封圈等各类密封圈的液、气压缸中活塞尺寸都可以满足本实用新型活塞装置的要求。由于本实用新型采用内腔压力自补偿密封圈，故本实用新型除具有本身的优特点外，还保持了内腔介质压力自祉偿型密封圈的优特点。自补偿作用下，即使在密封圈老化时，由于介质的压力作用，密封圈工作面仍可保持和缸壁接触，因此密封效果好、泄漏小、寿命长、安装方便、耐高压、耐高温、工作稳定性好等。原来使用其它类型密封的活塞，只要经过简单的加工后，即可改造成本实用新型活塞装置。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型的剖示图。

图中1.活塞杆2.右活塞块  3.内腔介质压力自补偿型密封圈    4.空腔  5.径向小孔  6.左活塞块  7.锁紧块8.轴向小孔  9.换向室  10.换向密封元件  11.O型密封圈  12.轴向小孔

具体实施方式

从图1可见，套在活塞杆1上的活塞是由右活塞块2和左活塞块6合并组成，圆环形锁紧块7装在右活塞块2的右端将其锁紧，在左、右活塞块与活塞杆1的接触处装有O型杆静密封圈11，在活塞外端开有一沟槽，两端唇口呈两个半圆形凸台的内腔介质压力自补偿型密封圈3紧密地安装在沟槽内，密封圈3的内部与活塞沟槽形成一空腔4，活塞块2和6上开有若干轴向小孔8、12和相应数量连通空腔4的径向小孔5；在每组轴向小孔8、12和径向小孔5汇合处加工成呈圆柱形空腔的换向室9，呈球形的换向密封元件10被放置其中。当活塞杆1在流体介质压力作用下向左运动时，换向密封元件10在介质压力的作用下处于轴向小孔12的端口位置上，并将其封堵，且介质压力越大封堵越紧。流体介质经由轴向小孔8通过径向小孔5流入呈H型的内腔介质压力自补偿型密封圈3的空腔4内，内腔介质压力自补偿型密封圈3在介质压力作用下发生径向膨胀，使密封圈3的中间壁紧贴缸壁，取得了极好地密封效果。当需要改变活塞运动方向(从左换成向右运动)时，流体介质流动方向在系统作用下首先改变方向，介质压力方向变化了，换向密封元件10立即在介质的压力作用下，由原工作位置的轴向小孔12处移动到轴向小孔8的端口位置，并将其封堵，流体介质即从轴向小孔12处流入并经由径向小孔5与内腔介质压力自补偿型密封圈3的空腔4连通，将改变了方向的介质压力传递到密封圈3的中间壁，由图可以看出，此时空腔4内的介质压力几乎没有变化，密封圈3的密封效果一直保持良好状态，而活塞杆1则立即随介质压力方向改变而自动改变方向向右运动，整个换向过程平稳而迅速。