液压缸内部液力自密封装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种新型液压缸内部液力自密封装置，用于液压缸的活塞处及缸头部分。该种密封装置是靠油液压力而产生的密封作用，所受压力越大，密封效果越好。并且密封间隙越大，密封效果越好。解决了传统密封装置受压力和密封间隙的影响而降低密封效果的问题。而活塞处密封装置的对称设计，使得无论是活塞杆上行或是下行过程中，都可以起到良好的密封作用。显著提高了整套装置的密封效果。
【专利说明】液压缸内部液力自密封装置
[0001]【技术领域】:
本发明涉及一种液压缸内部液力自密封装置。
[0002]【背景技术】:
在液压传动中，液压缸是一个重要的动力传递元件。而密封装置的优劣决定了液压缸的质量水平。目前液压缸使用最广泛的密封装置是橡胶、皮革等材质的密封圈，存在的主要问题是其初始密封完全是靠装配精度来实现，密封间隙越大，密封效果越差；在动密封中易产生滚动和扭曲，降低密封效果；且压力越高，密封效果越不理想。其主要原因是当密封圈所受压力越大时，其发生的形变越严重，致使密封效果降低。
[0003]
【发明内容】
:
为了解决现有密封装置完全靠装配精度实现密封，密封间隙越大，密封效果越差；在动密封中易产生滚动和扭曲，降低密封效果；且压力越高，密封效果越不理想的问题，本发明提供了一种液压缸内部液力自密封装置，该密封装置是靠液压缸内部油液产生液压而起到密封作用的，由于它的特殊结构，使得其密封效果随密封间隙增加而增大，且压力越高，密封效果越理想。 [0004]为实现上述发明目的，本申请采用的技术方案是:一种液压缸内部液力自密封装置，包括缸头处密封及活塞处密封。所述缸头处密封，即密封装置置于缸头与活塞杆接触面上，两端由带帽螺母加以固定，密封装置与上端螺母之间配有刚性调整环，密封装置与缸头接触面处、缸头与缸筒接触面处开有沟槽，在沟槽中装有O形密封圈。所述活塞处密封，与缸头处密封相似，活塞上下两端为对称设计，即密封装置套在活塞上端的中部，在活塞上端的丝扣处配有螺母将其固定。在密封装置与活塞接触面上开有沟槽，沟槽中装有O形密封圈。其特征在于:缸头处和活塞处采用液力自密封技术，缸头及活塞上设有开口槽，密封装置套在开口槽外侧，密封装置两端由螺母固定。
[0005]本发明的有益效果是:由于该液压缸内部自密封装置采用了上述方案，随着液压缸间隙增加，液压缸内泄漏量明显逐渐降低。在间隙为(T0.1mm时，液压缸基本漏失，漏失量为20-38 mmVmin ;在间隙0.1-0.15时，液压缸泄漏量比美国API标准要低很多，达到6^10 mm3/min。随着液压缸内部油液压力增加，液压缸内泄漏也呈下降趋势，当压力达到IOMpa时，液压缸漏失量基本为零。本装置不仅密封性能好，而且摩阻小、内孔加工要求低、无唇边挤入危险、运动平稳、寿命长，具有良好的实用价值。
[0006]【专利附图】
【附图说明】:
图1为本发明液压缸整体结构示意图。
[0007]图2是液压缸缸头处密封结构示意图。
[0008]图3是缸头处密封装置左视图。
[0009]图4是密封环结构示意图。
[0010]图5是活塞结构示意图。
[0011]图6是活塞处密封结构示意图。
[0012]图7是活塞处密封装置左视图。[0013]图8是液压缸与常规液压缸泄漏量与密封间隙关系测试曲线与API标准对比图。
[0014]【具体实施方式】:
下面结合附图对本发明作进一步说明:
由图1所示，该液压抽油机内部液力自密封装置包括缸头处密封及活塞处密封。
[0015]所述缸头处密封，由图2结合图3所示:在缸头1-3下端，均匀设有个6开口槽1-9，在开口槽内侧装有密封装置1-4，结构如下:在缸头内部套有胶套1-4-2，在胶套1-4-2内侧装有两个密封环1-4-3，密封环1-4-3如图4所示，在密封环1-4-3两侧装有封套1-4-4，将密封环1-4-3固定在中间，并且压住胶套1-4-2。在缸头两端口，装有带帽螺母1_1和1-5，并在其与密封装置1-4之间，配有调整环1-2，将密封装置1-4固定在调整环1-2与下端螺母1-5之间。为了防止油液顺着缸头与密封装置的间隙流出，在各个封套与缸头的接触面处皆开有沟槽，在沟槽中装有O形密封圈1-4-1。
[0016]当液压缸上腔内注满油液时，油液会从缸头处的开口槽1-9流入，胶套1-4-2受到压力，向内挤压，密封环1-4-3受到胶套1-4-2挤压产生的应力，发生变形，与活塞杆紧贴而起密封作用。而图中所示的O形密封圈1-4-1可以很好地防止油液顺连接件之间的间隙流出，而影响工作效率。
[0017]所述活塞处密封，由图5、图6结合图7所示:活塞结构如图5所示,上下为对称设计。在活塞1-7上端的中部，均匀设有6个开口槽1-10，在开口槽1-10外侧套有密封装置，结构如下:在开口槽1-10外侧套有胶套1-8-2，将两个密封环1-8-3套在胶套1-8-2外侧的中间位置，在密封环1-8-3两侧套有封套1-8-4，将两个密封环1-8-3夹在中间，并且压住胶套1-8-2，将其固定住。在活塞上端的丝扣处上有螺母1-6，可将密封装置1-8固定住，以防其上下移动。为了防止油液从活塞与密封装置1-8的间隙流出，在封套1-8-4上开一个沟槽，将O形密封圈1-8-1装在沟槽中。
[0018]当向液压缸上腔内注入油液时，活塞杆下行。此时，活塞上端密封装置1-8起作用，部分油液进入开口槽1-10，由于受到油液的压力，胶套1-8-2发生弹性形变，向外挤压，推动密封环1-8-3压在缸筒内壁上,形成良好的密封作用。若油液顺着活塞1-7与密封装置1-8的间隙流出，则封套1-8-4处的密封圈1-8-1受到油压的作用而发生变形，使之紧贴沟槽和间隙而发挥作用，其密封性能随着压力的增大而提高。同理，当油液注入液压缸下腔时，活塞下端的密封装置起密封作用，工作原理与油液注入上腔内时相同。
[0019]图8所示为测试液压缸在IOMpa下不同间隙等级的泄漏量，并与常规泵在IOMpa下泄漏量的API标准进行了比较。曲线I表示液力自密封液压缸的泄漏量随密封间隙的变化情况，曲线2表 示泄漏量随密封间隙的变化情况的API标准，曲线3表示常规泵的泄漏量随密封间隙的变化情况。通过对比可知，随着液压缸间隙增加，本发明的液压缸内泄漏量明显逐渐降低。在间隙为O、.Imm时，液压缸基本漏失，漏失量为2(T38 mm3/min ;在间隙
0.1~0.15 mm时，液压缸泄漏量比美国API标准要低很多，达到6~10 mm3/min。
【权利要求】
1.一种液压缸内部液力自密封装置，包括缸头处密封及活塞处密封；所述缸头处密封，即在缸头下部设有开口槽，在缸头内部套有胶套，在胶套内侧装有两个密封环，在密封环两侧装有封套，将密封环夹在中间，并且压住胶套；在缸头两端口，装有带帽螺母，并在上端螺母与密封装置之间，配有调整环，将密封装置加以固定；在各个封套与缸头的接触面处开有沟槽，沟槽中装有O形密封圈；所述活塞处密封，活塞上下两端为对称设计，密封装置结构即在活塞上端的中部，设有开口槽，在开口槽外侧套有胶套，将两个密封环套在胶套外侧的中间位置，在密封环两侧套有封套，将两个密封环夹在中间，并且压住胶套，将其固定；在活塞上端的丝扣处上有螺母，固定密封装置；在各个封套与缸头的接触面处开有沟槽，沟槽中装有O形密封圈。
2.按照权利要求1所述的液压缸内部液力自密封装置，其特征在于:缸头及活塞上设有开口槽，缸头处密封装置置于开口槽内侧，活塞处密封装置套在开口槽外侧，油液顺开口槽流向密封装置，并对其施压而产生密封作用。
3.按照权利要求1所述的液压缸内部液力自密封装置，其特征在于:密封装置内的密封环为刚性设计，不会随活塞杆的上下运动而挤入密封间隙，影响密封效果。
4.按照权利要求1所述的液压缸内部液力自密封装置，其特征在于:活塞上下两端为对称设计，使得无论是活塞杆上行或是下行过程中，都可以起到良好的密封效果。
【文档编号】F15B15/14GK103939410SQ201410119296
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】梁宏宝, 陈颖, 王晓宇, 阮晶琦, 高彦华, 卢清, 梁宇宁, 梁宇泽, 刘旭 申请人:东北石油大学