[实用新型]超高压往复杆复合动密封

说明书

本实用新型的超高压往复杆复合动密封是涉及一种液压传动往复杆动密封的领域是对现有往复杆高压动密封和超高压往复杆衬筒填料复合式动密封从形状和结构的实质性改进。

密封是保证液压系统正常工作的一个必要条件，密封不良，使容积效率和压力下降甚至不能工作。特别是在大于32MPa的压力情况下保压更难。经过中国专利局发表的自1985年9月至1991年12月的有关申请、公告、授权的报告进行检索，用于往复杆的密封中，（包括F16J9／00，F16J15／56）均无此类似结构。CN2069947U予压式动压补偿往复运动密封装置，它是一个系统，是用动压圈压迫密封环，实现密封，无论原理和结构与本实用新型完全不同。CN2071276U往复动轴杆常压密封装置和CN2068621U往复动接触密封圈，都只能承受常压。在有关液压传动书中只介绍了为了防止O型密封圈在32MPa时被挤入配合间隙内，致遭破坏。为此在O型密封圈的侧面安装挡圈，但增加了密封装置的摩擦阻力。此结构不适于旋转和螺旋活动。由雷天觉主编，机械出版社1990年4月第一版《液压工程手册》第1862页，超高压往复式动密封，主要靠间隙密封和密封填料来实现，间隙密封多采用非封闭弹性圆筒衬套结构，密封填料结构是采用V型密封填料，在螺纹力作用下受压，强制密封。当用于700－1000MPa时则采用自紧间隙密封和强制填料密封的复合机构，但要求精度高，工艺性复杂，成品率低，成本十分昂贵。对于小于或等于150MPa的密封，既不经济，也无必要。

本实用新型的目的是要提供一种超高压往复杆复合动密封，可在现有的液压元件基础上，改变活塞密封的结构和形状，就能从目前的小于32MPa就要泄漏的情况下很大程度上改善密封条件，使压力提高，以提高容积效率和工作压力。当在相同的工作能力情况下，可将尺寸改小，或在同样尺寸情况下，出力增加。

本实用新型的目的是这样实现的，在往复杆活塞的两端的外圆，采用O型橡胶密封圈，外套聚四氟乙烯L型密封圈的组合式密封，当O型密封圈受压变形后产生向外张力，压使L型密封圈的外圆与液压缸套工作面贴紧，同时L型密封圈内腔受液压，也有向外压的作用力，使外圆与工作面贴得更紧。采用O型L型密封圈组时，与工作面贴合的是聚四氟乙烯，其摩擦阻力小。O型密封圈外套L型密封圈受压后不致嵌入间隙内延长O型密封圈的使用寿命，又增加了O型密封圈对L型密封圈的侧向压力，使L型密封圈外圆与液压缸套工作面贴得更紧，得到高的密封效果，还可用于旋转，螺旋运动。这种结构对小于80MPa的柱塞缸已可满足要求。对于小于或等于150MPa往复杆的液压缸，活塞较长，则采用O型L型组合式密封与涨胎式密封的复合结构。涨胎式密封是在往复杆活塞外圆的中部适当部位作出空腔，外套金属或塑料的涨胎圈，将其粘牢或固紧，使空腔与外界不通组成涨胎式密封。往复杆活塞两端有节流阀，高压的油通过节流阀或小孔，进入涨胎空腔内使涨胎圈产生微量变形，从而减小涨胎圈外圆与液压油缸工作面间的间隙，提高密封效果，往复杆活塞两端另设有卸载的单向阀与空腔相通。当反向移动时，可通过单向阀卸载，节流阀与卸载单向阀各有三个各呈等分排列互相间为60度，这种结构可应用于单杆、双杆活塞、油缸盖等结构，也适用于柱塞油缸。本实用新型广泛的用于机械、化工、汽车、起重机、工程机械、塑料机械、冶金等行业的液压、气压传动往复杆的缸、泵、阀元件、设备等的动密封。

本实用新型与现行的往复式动密封相比，有提高密封性、压力稳定、安全、制造方便、使用寿命长、可不改变原有尺寸即可提高出力或出力相等，尺寸可缩小等特点。

本实用新型的具体结构由以下的实施示例及其附图给出。

图1是根据本实用新型提出的结构示意图包括以下另件：

1、液压缸套        2、L型密封圈        3、O型密封圈        4、节流阀        5、往复杆活塞        6、单向阀        7、涨胎圈        8、空腔

下面结合附图详细说明本实用新型实施例：

具体的工作情况如下：静态时O型密封圈（3），由于安装的予应力有向外张力使L型密封圈（2）的外圆与液压缸套（1）的工作面密合，此时涨胎圈（7）不变形，涨胎圈（7）外圆与液压缸套（1）的工作面间保持有一定的间隙。由于聚四氟乙烯摩擦系数小，所以起动灵敏。在小于80MPa压力下的动态时，往复杆活塞（5）的左边压力升高，一方面O型密封圈（3）受压力后压扁，产生大的向外张力压向L型密封圈（2），使L型密封圈（2）的外圆与液压缸套（1）工作面缩小间隙；另一方面L型密封圈（2）受高压油的作用下，其口部也要向外变形，使L型密封圈（2）的外圆与液压缸套（1）工作面间的间隙缩小，从而增加了密封性。当油压继续增大至小于或等于150MPa时，除了O型密封圈（3）压外套L型密封圈（2）增大变形，进一步减小L型密封圈（2）的外圆与液压缸套（1）工作面间的间隙外，同时左端高压油，通过节流阀（4）进入空腔（8），使涨胎圈（7）变形，而右端的空腔（8）处于回油卸载情况下压力的降低，空腔（8）中的高压油经单向阀（6）流出空腔（8），进入右端缸内，通过回油通道形成卸载。由于右端低压缸压力低L型密封圈（2）变形减小，从而L型密封圈（2）外圆与液压缸（1）工作面间的间隙增大。往复杆活塞（5）中部油膜的油，因左端的涨胎圈（7）处于涨大的状况下，能将右端的油膜的油推向右端缸内，此时由于左端在高压油作用下，能充分保持着高的密封性。当反向运行时，左端缸降压，右端缸增压，原理和作用与正向相同。由于采用了复合密封结构，故能得到可靠密封。节流阀（4）和单向阀（6）各自呈等分排列，互相间为60度，所以进油、卸载都能均衡的动作，故压力稳定。