液压缸活塞杆防水装置及工程机械的制作方法

专利名称：液压缸活塞杆防水装置及工程机械的制作方法
技术领域：
液压缸活塞杆防水装置及工程机械技术领域[0001]本实用新型涉及工程机械领域，特别涉及一种液压缸活塞杆防水装置，以及应用 该液压缸活塞杆防水装置的工程机械。
背景技术：
[0002]随着我国经济建设的快速发展，公路、桥梁、机场等基础设施建设，城乡房地产建 设、以及大型市政工程建设等项目的不断增多，市场对于大型工程机械的需求也日益增大。 混凝土输送泵是最常见的工程机械，用于混凝土的泵送与浇注作业，包括混凝土泵车、拖 泵、车载泵等。[0003]在混凝土输送泵中，泵送机构是实现混凝土泵送作业的核心部分，它把液压能转 换成机械能，使混凝土克服管道阻力输送至施工位置进行浇注作业。泵送机构包括输送缸、 液压缸、水箱，水箱设在液压缸和输送缸之间，液压缸活塞杆与输送缸中5全活塞连接，液压 缸活塞杆带动砼活塞在输送缸中往复运动进行吸料和泵料以实现混凝土的连续泵送。[0004]在工作过程中，由于液压缸活塞杆浸在水中，活塞杆回缩时，容易将水带入液压 油。通常采用的做法是采用两组活塞杆密封装置，其中，一组唇口相对的密封件用来封油， 一组防尘圈用来阻止外界污染物的侵入。活塞杆回缩时，活塞杆表面会附着一层水膜，在经 过防尘圈时，防尘圈对附着于活塞杆表面的水膜有一个刮挤作用，然后，由于防尘圈对活塞 杆表面的压力仅为防尘圈弹性变形产生的压力，该压力很小，不足以将活塞杆表面的水膜 全部刮下，从而引起液压油乳化变质。[0005]为了解决上述技术问题，专利CN2506819Y公开了一种液压油缸活塞杆的防水装 置，利用一组唇口相对的唇形密封圈，通过压力油腔回路提供唇口预紧力，以刮挤掉活塞杆 上的附着水，但是，专利CN2506819Y的技术方案，在活塞杆高速运动时，唇形密封圈与活塞 杆之间的摩擦力较大，容易产生干摩擦现象从而导致唇形密封圈的高温损坏。进一步的，专 利CN201972998U改进了专利CN2506819Y公开的压力油腔回路，使得压力油腔的压力可进 一步调低，有效降低了唇形密封圈与活塞杆之间的摩擦力，避免了活塞杆高速运动时唇形 密封圈的高温损坏问题，减小了唇形密封圈高温损坏的几率。[0006]但是，专利CN2506819Y和专利CN201972998U仍存在以下缺点1、压力油腔的供油 系统比较复杂，成本较高；2、两个唇形密封圈之间占用的装配宽度较大，活塞杆在自重或负 载作用下对唇形密封圈的周向压力不均匀，容易产生偏载现象，在压力较高的部位其摩擦 力较大，从而加大了唇形密封圈的磨损；3、活塞杆在高速往复过程中不断将油、水带入压力 油腔，引起压力油腔的压力振荡提升，在短时高压反馈到溢流阀进行泄压之前，该短时高压 直接作用在唇形密封圈上，导致唇形密封圈的快速磨损。[0007]因此，如何在现有技术的基础上优化液压缸活塞杆防水装置的结构，以改善活塞 杆对唇形密封圈的受压情况，避免压力油腔内短时高压直接作用于唇形密封圈，解决唇形 密封圈因不均匀受压和短时高压作业而产生的快速磨损问题，提高唇形密封圈的使用寿 命，是本领域技术人员需要解决的技术问题。实用新型内容[0008]有鉴于此，本实用新型提出了一种液压缸活塞杆防水装置，能够增强防水装置的 工作可靠性，提高防水装置的使用寿命。本实用新型还提出一种应用该液压缸活塞杆防水 装置的工程机械。[0009]本实用新型提出了一种液压缸活塞杆防水装置，包括压盖、第一唇形密封圈、第二 唇形密封圈以及液压油路；活塞杆穿过压盖，第一唇形密封圈和第二唇形密封圈设在压盖 与活塞杆之间，第二唇形密封圈靠近压盖的外端，两个唇形密封圈的唇口相对并在两个唇 形密封圈之间形成压力油腔，压盖上设有与压力油腔连通的油道，液压油路的进油路、回油 路与油道连通并在回油路上设有溢流阀；第二唇形密封圈与油道之间的压力油腔内设有第 二缓冲密封圈，第二缓冲密封圈与第二唇形密封圈的唇口方向一致。[0010]优选地，还包括第一缓冲密封圈和防尘圈，第一缓冲密封圈设在第一唇形密封圈 的内侧并与第一唇形密封圈的唇口方向相反，防尘圈设在第二唇形密封圈的外侧。[0011 ] 优选地，液压油路的进油路包括油泵和单向阀，在油泵和单向阀之间设有蓄能器， 溢流阀的调定压力大于蓄能器的压力。[0012]优选地，在第一唇形密封圈和第二唇形密封圈之间设有导向环。[0013]优选地，导向环设在第二缓冲密封圈与第二唇形密封圈之间。[0014]优选地，导向环为酚醛夹布导向环或铜合金导向环。[0015]本实用新型提出了一种液压缸活塞杆防水装置，包括压盖、第一唇形密封圈、第二 唇形密封圈以及液压油路；活塞杆穿过压盖，第一唇形密封圈和第二唇形密封圈设在压盖 与活塞杆之间，第二唇形密封圈靠近压盖的外端，两个唇形密封圈的唇口相对并在两个唇 形密封圈之间形成压力油腔，压盖上设有与压力油腔连通的油道，液压油路的进油路、回油 路与油道连通并在回油路上设有溢流阀；在第一唇形密封圈和第二唇形密封圈之间设有导 向环。[0016]优选地，导向环设在第二唇形密封圈与油道之间的压力油腔内。[0017]优选地，导向环为酚醛夹布导向环或铜合金导向环。[0018]在本实用新型中，在第二唇形密封圈与油道之间的压力油腔内设有第二缓冲密封 圈，并且第二缓冲密封圈与第二唇形密封圈的唇口方向一致；在活塞杆伸出时附着在活塞 杆的水带入压力油腔或者在活塞杆缩回时附着在活塞杆的水带入压力油腔会引起压力油 腔产生短时高压，通过设置第二缓冲密封圈能够该短时高压可以限制在第二缓冲密封圈与 第一唇形密封圈之间，避免第二唇形密封圈承受上述短时高压，这样可以避免第二唇形密 封圈快速磨损。在第一唇形密封圈和第二唇形密封圈之间设有导向环，导向环用以支撑活 塞杆，可以避免活塞杆过分压迫第一唇形密封圈和第二唇形密封圈而产生的偏磨现象，提 高两个唇形密封圈的使用寿命。[0019]本实用新型提供了一种工程机械，包括液压缸和所述的液压缸活塞杆防水装置， 活塞杆穿过液压缸活塞杆防水装置的压盖。[0020]根据上述液压缸活塞杆防水装置的有益效果，应用该液压缸活塞杆防水装置的工 程机械也具有相同的有益效果。


[0021]构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新 型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。[0022]图1为本实用新型中一种液压缸活塞杆防水装置的剖视图。[0023]图2为图1中A处的局部放大图。[0024]附图标记说明[0025]1、活塞杆；2、压盖；3、第一缓冲密封圈；4、第一唇形密封圈；5、第二缓冲密封圈； 6、导向环；7、第二唇形密封圈；8、防尘圈；9、油泵；10、蓄能器；11、单向阀；12溢流阀。
具体实施方式
[0026]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可 以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。[0027]如图1和图2所示，图1为本实用新型中一种液压缸活塞杆防水装置的剖视图，图 2为图1中A处的局部放大图。[0028]参照图1和图2，本实用新型实施例提出了一种液压缸活塞杆防水装置，包括压盖 2、第一缓冲密封圈3、第一唇形密封圈4、第二唇形密封圈7、防尘圈8以及液压油路。[0029]活塞杆I穿过压盖2，第一唇形密封圈4和第二唇形密封圈7设在压盖2与活塞 杆I之间，第一唇形密封圈4靠近压盖2的内端，第二唇形密封圈7靠近压盖2的外端；第 一唇形密封圈4和第二唇形密封圈7的唇口相对设置，在第一唇形密封圈4和第二唇形密 封圈7之间形成压力油腔，压盖2上设有与压力油腔连通的油道。[0030]第一缓冲密封圈3设在第一唇形密封圈4的内侧，第一缓冲密封圈3与第一唇形 密封圈4的唇口方向相反，通过设置第一缓冲密封圈3，可以缓冲液压缸中压力油对第一唇 形密封圈4的压力；防尘圈8设在第二唇形密封圈7的外侧，防尘圈8可以对活塞杆上的水 进行刮挤并防止外界污染物侵入。[0031]液压油路包括与油道连通的进油路和回油路，进油路能够为压力油腔提供液压油 以保持压力油腔中具有适当的压力，包括油泵9、蓄能器10和单向阀11，蓄能器10设在油 泵9和单向阀11之间，在压力油腔中压力作用下第一唇形密封圈4和第二唇形密封圈7的 唇口能够紧贴活塞杆1，从而将刮挤活塞杆I上的水和油刮挤干净；在活塞杆I高速往复过 程中不断将水和油带入压力油腔，压力油腔中的压力会不断上升，回油路能够对压力油腔 进行泄压，回油路连接至油箱，在回油路上设有溢流阀12，当压力油腔中的油压高于溢流阀 12的调定压力时，压力油腔通过溢流阀12进行泄压；溢流阀12的调定压力大于蓄能器10 的压力。[0032]在一种具体实施方式
中，在活塞杆I高速往复过程中，第一唇形密封圈4靠近端盖 2的内侧，液压缸中压力油能够为第一唇形密封圈4提供良好的润滑作用，第二唇形密封圈 7靠近端盖2的外侧，在压力油腔中出现短时高压时，容易过度压迫第二唇形密封圈7而导 致第二唇形密封圈7产生干摩擦现象。为此，在第二唇形密封圈7与油道之间的压力油腔 内设有第二缓冲密封圈5，并且第二缓冲密封圈5与第二唇形密封圈7的唇口方向一致；在 活塞杆I伸出时附着在活塞杆I的水带入压力油腔或者在活塞杆I缩回时附着在活塞杆I 的水带入压力油腔会引起压力油腔产生短时高压，通过设置第二缓冲密封圈5能够该短时高压可以限制在第二缓冲密封圈5与第一唇形密封圈4之间，避免第二唇形密封圈7承受 上述短时高压，这样可以避免第二唇形密封圈7快速磨损。[0033]在另一种具体实施方式
中，第一唇形密封圈4和第二唇形密封圈7之间占用的装 配宽度较大，活塞杆I在自重或负载作用下对两个唇形密封圈的周向压力不均匀，容易产 生偏载现象，在压力较高的部位其摩擦力较大，从而加大了唇形密封圈的磨损。为此，在第 一唇形密封圈4和第二唇形密封圈7之间设有导向环6，具体的，导向环6设在第二唇形密 封圈7与油道之间的压力油腔内；导向环6为酚醛夹布导向环或铜合金导向环。通过在第 一唇形密封圈4和第二唇形密封圈7设置导向环6用以支撑活塞杆I，可以避免活塞杆I过 分压迫第一唇形密封圈4和第二唇形密封圈7而产生的偏磨现象，提高两个唇形密封圈的 使用寿命。[0034]本例中，在第二唇形密封圈7与油道之间的压力油腔内设有第二缓冲密封圈5，第 二缓冲密封圈5与第二唇形密封圈7的唇口方向一致，并且，在第二唇形密封圈7与第二缓 冲密封圈5之间设有导向环6。[0035]本实用新型实施例提出的液压缸活塞杆防水装置，在活塞杆I伸出时，活塞杆I上 附着的少量油通过缓冲密封圈3、第一唇形密封圈4以及第二缓冲密封圈5，被第二唇形密 封圈7的唇口刮挤下来，并进入压力油腔，引起压力油腔的压力升高并向外扩散；由于第二 缓冲密封圈5的唇口背对第二唇形密封圈7的唇口，该短时高压能够迅速通过第二缓冲密 封圈7并作用到第一唇形密封圈4上，然后前往溢流阀12，避免第二唇形密封圈7受该短 时高压的压迫与活塞杆产生较大摩擦。在活塞杆回缩时，外界附在活塞杆I上的少量水通 过防尘圈8、第二唇形密封圈7以及第二缓冲密封圈5，被第一唇形密封圈4的唇口刮挤下 来，并进入压力油腔，引起压力油腔压力升高并向外扩散；由于第二缓冲密封圈5的唇口正 对第一唇形密封圈4的唇口，该短时高压被第二缓冲密封圈5阻拦，然后前往溢流阀12，避 免第二唇形密封圈7受该短时高压的压迫与活塞杆产生较大摩擦。当第一唇形密封圈4和 第二缓冲密封圈5积累的压力大于溢流阀12的调定压力时，溢流阀12开启，使压力油腔内 的油经溢流阀12流入油箱中。[0036]由此可见，通过设置第二缓冲密封圈5，压力油腔中的短时高压主要作用在第一唇 形密封圈4上，第二唇形密封圈7主要承受压力油腔的静态油压(即溢流阀的调定压力)，这 样，在提高第二唇形密封圈7的使用寿命时，可以进一步提高第一唇形密封圈4的刮挤能 力，避免活塞杆I上附着的水通过第一唇形密封圈4进入液压缸中；同时，第一唇形密封圈 4与活塞杆I之间的油膜润滑良好，在承受较高的短时高压时其寿命也能控制在预期范围。[0037]本实用新型还提出了一种工程机械，应用上述的液压缸活塞杆防水装置，活塞杆I 穿过液压缸活塞杆防水装置的压盖2。该工程机械为混凝土输送泵。[0038]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求1.一种液压缸活塞杆防水装置，其特征在于，包括压盖(2)、第一唇形密封圈(4)、第二唇形密封圈(7)以及液压油路；活塞杆(I)穿过压盖(2)，第一唇形密封圈(4)和第二唇形密封圈(7)设在压盖(2)与活塞杆(I)之间，第二唇形密封圈(7)靠近压盖(2)的外端，两个唇形密封圈的唇口相对并在两个唇形密封圈之间形成压力油腔，压盖(2)上设有与压力油腔连通的油道，液压油路·的进油路、回油路与油道连通并在回油路上设有溢流阀(12);第二唇形密封圈(7)与油道之间的压力油腔内设有第二缓冲密封圈(5)，第二缓冲密封圈(5)与第二唇形密封圈(7)的唇口方向一致。
2.根据权利要求1所述的液压缸活塞杆防水装置，其特征在于，还包括第一缓冲密封圈(3)和防尘圈(8)，第一缓冲密封圈(3)设在第一唇形密封圈(4)的内侧并与第一唇形密封圈(4)的唇口方向相反，防尘圈(8)设在第二唇形密封圈(7)的外侧。
3.根据权利要求1所述的液压缸活塞杆防水装置，其特征在于，液压油路的进油路包括油泵(9)和单向阀(11)，在油泵(9)和单向阀(11)之间设有蓄能器(10)，溢流阀(12)的调定压力大于蓄能器(10)的压力。
4.根据权利要求1至3任一项所述的液压缸活塞杆防水装置，其特征在于，在第一唇形密封圈(4)和第二唇形密封圈(7)之间设有导向环(6)。
5.根据权利要求4所述的液压缸活塞杆防水装置，其特征在于，导向环(6)设在第二缓冲密封圈(5)与第二唇形密封圈(7)之间。
6.根据权利要求4所述的液压缸活塞杆防水装置，其特征在于，导向环(6)为酚醛夹布导向环或铜合金导向环。
7.一种液压缸活塞杆防水装置，其特征在于，包括压盖(2)、第一唇形密封圈(4)、第二唇形密封圈(7)以及液压油路；活塞杆(I)穿过压盖(2)，第一唇形密封圈(4)和第二唇形密封圈(7)设在压盖(2)与活塞杆(I)之间，第二唇形密封圈(7)靠近压盖(2)的外端，两个唇形密封圈的唇口相对并在两个唇形密封圈之间形成压力油腔，压盖(2)上设有与压力油腔连通的油道，液压油路的进油路、回油路与油道连通并在回油路上设有溢流阀(12);在第一唇形密封圈(4)和第二唇形密封圈(7)之间设有导向环(6)。
8.根据权利要求7所述的液压缸活塞杆防水装置，其特征在于，导向环(6)设在第二唇形密封圈(7)与油道之间的压力油腔内。
9.根据权利要求7所述的液压缸活塞杆防水装置，其特征在于，导向环(6)为酚醛夹布导向环或铜合金导向环。
10.一种工程机械，包括液压缸，其特征在于，还包括权利要求1-9任一项所述的液压缸活塞杆防水装置，活塞杆(I)穿过液压缸活塞杆防水装置的压盖(2)。
专利摘要本实用新型提出了一种液压缸活塞杆防水装置，包括压盖、第一唇形密封圈、第二唇形密封圈以及液压油路；活塞杆穿过压盖，第一唇形密封圈和第二唇形密封圈设在压盖与活塞杆之间，第二唇形密封圈靠近压盖的外端，两个唇形密封圈的唇口相对并在两个唇形密封圈之间形成压力油腔，压盖上设有与压力油腔连通的油道，液压油路的进油路、回油路与油道连通并在回油路上设有溢流阀；第二唇形密封圈与油道之间的压力油腔内设有第二缓冲密封圈，第二缓冲密封圈与第二唇形密封圈的唇口方向一致；在第一唇形密封圈和第二唇形密封圈之间设有导向环。本实用新型还提出了一种应用上述液压缸活塞杆防水装置的工程机械，该工程机械为混凝土输送泵。
文档编号F15B15/20GK202833418SQ201220482059
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月20日 优先权日2012年9月20日
发明者陈兵兵, 姚立波 申请人:三一重工股份有限公司