往復運動內壓補償式密封件的製作方法

2023-05-02 15:34:46

專利名稱：往復運動內壓補償式密封件的製作方法
技術領域：
本發明涉及密封件，特別是一種往復運動內壓補償式密封件。
背景技術：
密封在液壓傳動與氣動行業中已得到了廣泛地應用。其中，在機器設備中做往復或旋轉運動的密封件起到的作用就更為關鍵，因為此時的密封件使用條件複雜，密封要求高，為此，工程技術人員設計並製造出了各種適用於不同使用要求的動態密封件，有些已成為標準密封件，其品種已系列化，但是在實際工程應用中也難以滿足使用要求和選性。特別是在長管系、受高壓、有振動的環境下，工作的性密封結構體，即使做到了密封，也難確保長期使用，一旦出現洩漏現象，輕者出現洩漏，影響設備的使用性能；嚴重時可能損壞設備或對人員造成傷害。另一方面，一旦完成裝配，密封件將封裝在結構體內，即使在裝配過程中密封件有所損傷也難以發現，有時通過了氣密等方式的檢查也不能確保其密封的可靠性。·中國專利93212688. X提供了一種內壓式組合密封液壓缸，可以利用壓力介質使組合密封環變形補償工作表面的崩損，但是由於其回程密封環會回縮，因此需在活塞的兩側均需要設置組合密封環，且密封環與缸體的摩擦力較大，能量損耗也較大。中國專利200820228215. 9提供了一種內壓式自動補償活塞，通過設置的單向閥和鋸齒狀環形臺階解決了回程時密封膠體回縮的問題，但是密封膠體與缸體間的配合成楔形的結構，摩擦力較大，且結構較為複雜，涉及到複合材料的組合，加工難度較大。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種往復運動內壓補償式密封件，可以實現動態補償的密封效果，且與缸體內壁的摩擦力較小。為解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是一種往復運動內壓補償式密封件，環狀密封件上下兩端設有凸起定位部，環狀密封件的中部外側設有凸起密封部。環狀密封件截面成外凸的弧形。一種往復運動內壓補償式密封裝置，包括缸體、端蓋，第一活塞與第二活塞之間設有中活塞，中活塞的邊緣安裝有環狀密封件；
所述的環狀密封件上下兩端設有凸起定位部，環狀密封件的中部外側設有與缸體內壁配合的凸起密封部；
第一活塞和第二活塞上設有與凸起定位部配合的槽；
環狀密封件與中活塞之間形成密封的腔室。所述的環狀密封件截面成外凸的弧形。所述的中活塞上設有與腔室連通的密封介質接口。所述的密封介質接口上設有單向閥。所述的腔室內填充有密封介質。本發明提供的一種往復運動內壓補償式密封件，該密封件可由耐高壓及耐磨損的聚氨酯材料製作而成，通過採用上述的結構，凸起密封部與缸體的接觸面積小，且接觸面為平滑的曲面，摩擦力小，在環狀密封件內部密封介質的壓力下利於實現較高的動態響應性。且形狀較為簡化，材質單一，便於加工。本發明提供的往復運動內壓補償式密封裝置的結構，利用密封件與中活塞形成密封的腔室，並配合單向閥，工作時可依據密封件與缸體間的間隙大小或工作壓力的高低，對腔室進行充、放介質，使其達到最佳的密封狀態。利用注入帶有壓力的密封介質，配合密封材料自身伸展率的動態補償作用，從而達到動態密封的效果。


下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明
圖I為本發明中密封件的結構示意圖。圖2為本發明中整個密封裝置的結構示意圖。圖中凸起密封部I，凸起定位部2，環狀密封件3，缸體4，介質接口 5，堵頭6，中活塞7，第一活塞8，密封介質9，第二活塞10，單向閥11，密封介質接口 12，復位彈簧13，壓力介質14,壓板15,端蓋16,定位槽17,導向環18。
具體實施例方式如圖I中，一種往復運動內壓補償式密封件，環狀密封件3上下兩端設有凸起定位部2，環狀密封件3的中部外側設有凸起密封部I。環狀密封件3截面成外凸的弧形。為使環狀密封件3在工作過程中具有良好的動態響應性，採用的措施是在環狀密封件3外壁的中部設計有環狀凸起的凸起密封部1，其結構類似於做往復運動的「O」型密封圈，目的是在保證密封的條件下，儘量減少環狀密封件3與缸體4內表面的接觸面積，以達到良好的動態響應性；為使該密封件具備良好的動態密封性能，利用環狀密封件3與中活塞7之間構成的密閉腔室，通過密封介質接口 12向內注入適當壓力的介質，使環狀密封件3向外膨脹與缸體4的內表面接觸，達到動態密封的效果。如圖2中，一種往復運動內壓補償式密封裝置，包括缸體4、端蓋16，第一活塞8與第二活塞10之間設有中活塞7，中活塞7的邊緣安裝有環狀密封件3 ；
所述的環狀密封件3上下兩端設有凸起定位部2，環狀密封件3的中部外側設有與缸體4內壁配合的凸起密封部I ;
第一活塞8和第二活塞10上設有與凸起定位部2配合的槽；
環狀密封件3與中活塞7之間形成密封的腔室。所述的環狀密封件3截面成外凸的弧形。所述的中活塞7上設有與腔室連通的密封介質接口 12。所述的密封介質接口 12上設有單向閥11。所述的腔室內填充有密封介質9。圖2所示顯示了本發明的密封件的應用場合將中活塞7裝入環狀密封件3內，再分別將第一活塞8和第二活塞10裝配到相應位置，同時通過螺栓緊固，構成一整體結構，並在中活塞7與環狀密封件3之間形成一封閉的腔室。為保證封閉腔室的密封性，將環狀密封件3上的內環上、下沿設計成半圓形的唇狀結構作為凸起定位部2，從而提高環狀密封件3與第一活塞8和第二活塞10裝配後的靜密封效能。為使充入的密封介質9能均勻地進入上述的密閉腔室內，在中活塞7的中心處加工一沉孔，同時在其外圓周上開有一環形的半圓槽，並在環形的半圓槽處均勻的向中心處的沉孔加工若干小通孔，其目的是使注入的具有一定壓力的密封介質9能順利均勻進入封閉的腔室內；為保證注入的介質具有恆定的量值，本例中在第二活塞10內設置的密封介質接口 12上設有單向閥11，以阻止密封介質9外洩。為保證存儲或工作時雜物不掉進密封介質接口12中，在密封介質接口 12上還安裝有堵頭6，且堵頭也可以起到防止密封介質9外洩的作用。需注意的是充入環狀密封件3內的密封介質9的壓力，應視活塞與缸體內表面間 存有間隙的大小而定，因為注入的密封介質9的壓力較大時，注入的密封介質9的量就需要較多，這樣即使在間隙較大的情況下，由充入的密封介質9亦可起到補償動密封的作用，達到動態密封的效果。為保證組裝完成後的活塞在工作過程中不出現卡止現象，在第一活塞8和第二活塞10上各開有一環形凹槽，主要作用是安裝低摩擦係數的導向環18，即起導向又降低了接觸面的摩擦阻力，同時亦可避免卡止現象發生；將上述完成裝配後的組件裝入缸體4內後，將復位彈簧13裝配到第一活塞8的相應位置上，隨後安裝壓板15，通過標準緊固件將端蓋16與缸體4連接；按實際工作需求，經密封介質接口 12向環狀密封件3與中活塞7構成的封閉腔室注入一定壓力的密封介質9 ;工作時通過缸體4上的介質接口 5與外部動力源連接，由外部動力源提供一定壓力的壓力介質14，經介質接口 5進入缸體4內推動第一活塞8的底面，隨著壓力的增大，復位彈簧13逐漸被壓縮，活塞組件向上運動，當完成工作後，夕卜部動力源處於卸載狀態時，在復位彈簧13的作用下將壓力介質14壓入動力源中，即完成工作。本例中以活塞為例進行了說明，但是這不應視為對於本發明的限制，本發明的產品還可以應用於軸類的密封上，其結構與在活塞中的應用等同。
權利要求
1.一種往復運動內壓補償式密封件，其特徵在於環狀密封件(3)上下兩端設有凸起定位部(2 )，環狀密封件(3 )的中部外側設有凸起密封部(I)。
2.根據權利要求I所述的一種往復運動內壓補償式密封件，其特徵在於環狀密封件(3)截面成外凸的弧形。
3.一種往復運動內壓補償式密封裝置，包括缸體(4)、端蓋(16)，其特徵在於第一活塞(8)與第二活塞(10)之間設有中活塞(7)，中活塞(7)的邊緣安裝有環狀密封件(3)； 所述的環狀密封件(3)上下兩端設有凸起定位部(2)，環狀密封件(3)的中部外側設有與缸體(4)內壁配合的凸起密封部(I)； 第一活塞(8)和第二活塞(10)上設有與凸起定位部(2)配合的槽； 環狀密封件(3 )與中活塞(7 )之間形成密封的腔室。
4.根據權利要求3所述的一種往復運動內壓補償式密封裝置，其特徵在於所述的環狀密封件(3 )截面成外凸的弧形。
5.根據權利要求3或4所述的一種往復運動內壓補償式密封裝置，其特徵在於所述的中活塞(7)上設有與腔室連通的密封介質接口( 12)。
6.根據權利要求5所述的一種往復運動內壓補償式密封裝置，其特徵在於所述的密封介質接口( 12 )上設有單向閥(11)。
7.根據權利要求5所述的一種往復運動內壓補償式密封裝置，其特徵在於所述的腔室內填充有密封介質(9)。
全文摘要
一種往復運動內壓補償式密封裝置，包括缸體、端蓋，第一活塞與第二活塞之間設有中活塞，中活塞的邊緣安裝有環狀密封件；所述的環狀密封件上下兩端設有凸起定位部，環狀密封件的中部外側設有與缸體內壁配合的凸起密封部；第一活塞和第二活塞上設有與凸起定位部配合的槽；環狀密封件與中活塞之間形成密封的腔室。本發明提供的往復運動內壓補償式密封裝置的結構，利用密封件與中活塞形成密封的腔室，並配合單向閥，工作時可依據密封件與缸體間的間隙大小或工作壓力的高低，對腔室進行充、放介質，使其達到最佳的密封狀態。利用注入帶有壓力的密封介質，配合密封材料自身伸展率的動態補償作用，從而達到動態密封的效果。
文檔編號F16J15/46GK102954225SQ20111038896
公開日2013年3月6日 申請日期2011年11月30日 優先權日2011年11月30日
發明者方子帆, 何孔德, 夏歡, 賀青松, 向兵飛, 吳德新, 肖華攀 申請人:三峽大學