[发明专利]一种大变形自补偿密封结构

说明书

技术领域

本发明属于机械结构密封技术领域，具体涉及一种大变形自补偿密封结构。

背景技术

密封的作用就是将接合面间的间隙封住、隔离或切断泄漏通道，增加泄漏通道中的阻力，或者在通道中加设小型做功元件，对泄漏物质造成压力，与引起泄漏的压差部分抵消或完全平衡，以阻止泄漏。密封可以分为动密封和静密封，其中动密封又根据密封偶合面间的运动是滑动还是旋转分为往复动密封和旋转动密封。旋转动密封主要用于各类液压泵、油泵马达的旋转轴上。往复动密封主要用于液压、气动缸中的活塞与缸筒之间、活塞杆与缸盖之间，是一种最简单和通用性最广泛的动密封型式。

液压缸设计中，活塞在往复运动中通常需要对两个方向的压力介质实现密封，要解决密封件的双向受压问题和轴向尺寸问题，所以活塞和活塞杆密封对密封性要求较高。动密封件中，最为常用的密封圈是O型圈、Y型圈、V型圈和橡胶材料与低摩擦材料聚四氟乙烯并用的组合式密封圈。

O型橡胶密封圈是静密封、往复运动、旋转运动均可使用的密封件，拆装方便，价格低廉。与唇型密封圈相比，O型圈寿命短，且对密封装置的机械加工精度要求高。

由橡胶、塑料组合而成的同轴密封件，改善了单独使用O形圈的缺陷，具有与滑移表面的摩擦因数低、摩擦特性好、即使低速也不会出现爬行的特点。该型密封使用寿命比单独使用O形圈大为增长，但同轴密封滑移时和静止时的密封性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大变形自补偿密封结构，可以实现大直径的活塞与缸体之间往复运动的密封。

本发明的技术方案如下：一种大变形自补偿密封结构，包括筒体、活塞以及支撑杆，其中，活塞密封套在位于筒体轴线的支撑杆上，使活塞可沿支撑杆在筒体内往复运动，活塞右侧端面最外侧开有环形阶梯槽，使活塞与筒体共同组成环形凹槽，并在该环形凹槽中依次设有钢挡圈和Y型柔性石墨密封圈；与活塞右侧端面相匹配的盖板通过螺钉密封组件安装于活塞上，且盖板与Y型柔性石墨密封圈紧密贴合，并通过在盖板上施加压力，使Y型柔性石墨密封圈变形，实现活塞与筒体往复运动的密封。

所述的活塞右侧端面靠近中心轴线上开有环形凹槽，在该环形凹槽中设有密封垫，使盖板安装于活塞右端端面时，盖板内外两环形凸出部分分别与密封垫和Y型柔性石墨密封圈相接触。

所述的Y型柔性石墨密封圈与盖板相匹配接触的部分为V型结构，且通过调整螺钉密封组件的预紧力，保证盖板和Y型柔性石墨密封圈接触并产生足够的密封比压。

所述活塞右侧端面靠近轴线开有环形凹槽，并在该环形凹槽底面设有接管嘴，且接管嘴与活塞中开有的若干个油气隔离通道相连接。

本发明的显著效果在于：本发明所述的一种大变形自补偿密封结构中，Y型柔性石墨密封圈密封性好，低压使摩擦力小，使用寿命高于O形圈，同时，盖板上的轴向压力可以传递至Y型柔性石墨密封圈，促使Y型柔性石墨密封圈进一步变形，填补活塞和筒体相对运动后产生的空隙，压力越大，Y型柔性石墨密封圈的密封效果越好。

附图说明

图1为本发明所述的一种大变形自补偿密封结构示意图；

图2为图1的局部放大图；

图中：1、筒体；2、活塞；3、支撑杆；4、盖板；5、Y型柔性石墨密封圈；6、钢挡圈；7、密封垫；8、螺钉密封组件；9、油气隔离通道；10、接管嘴。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，一种大变形自补偿密封结构，包括筒体1、活塞2、支撑杆3盖板4以及Y型柔性石墨密封圈5，其中，活塞2密封套在位于筒体1轴线的支撑杆3上，使活塞2可沿支撑杆3在筒体1内往复运动，其中，活塞2右侧端面靠近轴线开有环形凹槽，并在该环形凹槽底面安装有接管嘴10，并使接管嘴10与活塞2中开有的若干个油气隔离通道9相连通，活塞2右侧凸出的端面开有两个同心的环形槽，且最外侧的环形槽位于活塞2的最外侧壁上，为环形阶梯槽，并使活塞2与筒体1内壁共同形成环形凹槽，在该环形凹槽中依次设置钢挡圈6和Y型柔性石墨密封圈7，在活塞2右侧凸出端面的内侧环形凹槽中设有密封垫7；与活塞2右侧凸出端面相匹配的环形盖板4通过螺钉密封组件8安装于活塞2上，并使环形盖板4内外两环形凸出部分分别与密封垫7和Y型柔性石墨密封圈7相接触，其中，Y型柔性石墨密封圈7与盖板4相匹配接触的部分为V型结构，通过调整螺钉密封组件8的预紧力，保证盖板4和Y型柔性石墨密封圈7接触并产生足够的密封比压，保证活塞2与筒体1的密封。

本发明所述的一种大变形自补偿密封结构，在初始状态时，通过对螺钉密封组件8施加一定的力矩，进而使盖板4和Y型柔性石墨密封圈5紧密贴合，产生一定的密封比压，实现筒体1和活塞2之间的密封，当活塞2右侧有压力时，由于盖板4承受面积很大，这样会产生很大的轴向力，盖板4与Y型柔性石墨密封圈5的接触部分存在很大的应力，促使Y型石墨密封圈进一步变形，填补活塞2与筒体1相对运动产生的空隙，压力越大，越有利于Y型柔性石墨密封圈5的密封效果。