[发明专利]鼓型增压多环复合密封圈

说明书

技术领域

本发明涉及一种密封圈，尤其是一种通过在非密封面的两侧进行注液密封的鼓型增压多环复合密封圈。

背景技术

目前使用的各种密封圈的结构和密封形式单一，如常用的Y型密封圈和O型密封圈,适用于低压工况，但对高压密封效果欠佳；格来圈、鼓型密封圈及斯特封等其他密封圈适用于高压，但对低压密封效果不好,现在还没有一种能在同一液压系统中兼顾低压和高压工况的复合式密封圈。

下面，通过目前常用的Y型密封圈和改进后的鼓型密封圈，对密封圈的构造及密封原理进行说明。

1、Y型密封圈的结构及其密封原理

1.1  Y型密封的结构型式：如图1所示，靠A、B面密封。

1.2 工作原理：工作液在Y型密封圈A、B面内侧，依靠工作液的压力形成A、B面向外的贴合力起到密封作用。      

近几年，有一种在鼓型密封圈基础上改进的密封圈，如图2所示，这种密封圈只是在理论上可以通过进入密封圈内腔工作液的压力改善高压密封效果。但是，如下面的受力分析结果，因其结构存在缺陷，它的高压和低压密封效果都不理想。

2、改进型鼓型密封结构及其密封原理

2.1改进型鼓型密封圈的结构型式，如图2所示，靠C、D面密封。

2.2工作原理及密封圈受力分析

改进型鼓型密封结构和受力情况如图3所示：

31—活塞杆外表面；32—密封圈上侧间隙；33—压力液体形成向密封圈腔内的压力；34—增压注液孔；35—密封圈外密封面；36—向活塞杆的液压涨力；37—液压缸内腔压力；38—向密封槽的液压涨力。

如图3所示，液压缸工作时，工作液通过增压注液孔34进入液压缸工作腔，同时进入鼓型密封圈内腔，在密封圈内腔形成由内腔中心向四周的膨涨力。这时，密封圈的C面受内腔膨涨力的作用而与活塞杆外表面的贴合力增大，概念上可以改善活塞杆外表面的密封性能。

但是，参照图2、图3分析，这种改进型鼓型密封圈的D面同时受到密封圈腔内和腔外大小几乎相同、方向完全相反的两个力：压力液体形成的向密封圈腔内的压力33、向密封槽的液压涨力38的作用，两个力作用相反，最终使得概念中的密封增压力为零。而且，在这种密封结构中，D面与手把密封槽低面或油缸内壁之间都有缝隙，单靠密封圈材料自身的弹力不足以形成有效的密封，液压缸内腔的高压或低压液体都能轻易地从这些间隙中泄漏，从而导致液压缸或单体液压支柱工作腔压力下降，甚至密封失效，造成严重的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是克服目前密封圈性能单一、适应性差以及高压密封性能差的缺陷，提供一种高低压搭配、高效增压、多环复合密封的新型密封技术——鼓型增压多环复合密封圈。

为达到上述目的，本技术方案如下：

一种鼓型增压多环复合密封圈，包括环形密封圈本体，密封圈本体的内、外两个环面为密封环面，上下为密封圈端面，密封圈本体至少面向油缸工作腔的一端，设有低压密封区和高压密封区；所述的低压密封区、高压密封区与油缸工作腔相通，且低压密封区与高压密封区沿密封圈轴向设置。

进一步的，低压密封区始于密封圈端面，高压密封区位于低压密封区的后侧。

进一步的，低压密封区与高压密封区间设有支撑隔板，支撑隔板上设有贯通高压密封区与低压密封区的注液孔。

进一步的，注液孔的沿密封圈轴向开通，注液孔为一个或数个或一整条环形孔。

进一步的，所述的低压密封区为V型结构，V型结构的开口端朝向油缸工作腔。

进一步的，所述低压密封区包括在密封圈端面上设置的压力缓冲槽。

进一步的，所述的高压密封区包括一个中空的充压腔，充压腔由注液孔与低压密封区贯通。

进一步的，所述的高压密封区为中空的鼓形密封圈，中空鼓形密封圈由注液孔与低压密封区贯通。

进一步的，所述内、外两个密封环面上分别设置0-N道密封环。

进一步的，低压密封区的外圆直径为密封圈的最大直径；低压密封区的内圆直径为密封圈的最小直径。

 [0023] 本发明的工作原理及工作过程如下：

对于密封圈，一般都是环形密封圈，为适应密封要求，密封圈需要具有一定的尺寸，因此密封圈水平放置时，密封圈的内、外环面为密封件配合实现密封的密封环面，密封圈的上下端为密封圈的端面。