蓄压器用开式活塞的制作方法

本发明是关于应用于柱型活塞式蓄压器或气液转换器活塞上的开式活塞结构，更具体地说，本发明是关于适用于弹簧蓄能密封圈的开式活塞结构。

背景技术：

液压蓄能器是一种储存不可压缩液体位能并依靠某些外动力源来保持压力的装置，简称蓄压器，是较为广泛地应用于机械供油系统和液压控制系统，用于吸收压力脉动与冲击压力或作为动力源的液压附件。用于液压控制系统，作为储存和释放能量装置的蓄压器有多种类型，按照其储存能量的方式不同可分为重力式、弹簧式和气压式三种，按照结构形式不同又可分为气瓶式、活塞式和胶囊式。活塞式和胶囊式是最常用的两种液压蓄压器结构。其中活塞式蓄压器其核心组件为活塞，通过活塞及活塞上的密封结构，将蓄压器隔离为气腔和液腔两个部分，其工作的物理过程为：预先向蓄压器气腔充入一定压力氮气，当接入液压系统的液腔油液压力大于气腔压力时，压力油液推动活塞压缩气体做功，液压能转化为气体势能，同时液腔储存油液，当液腔内压力下降，低于气腔内压力时，气体膨胀推动活塞将液腔内油液排出做功。气液转换器与蓄压器结构相同，连接气腔的气体发生器持续产生高压气体，推动活塞运动，压缩另一端液压油做功。液压蓄压器是飞机液压能源系统最基本的附件之一，它的功能失效不仅直接影响液压能源系统的工作性能、液压附件的使用寿命，而且关系到液压系统能否正常工作以确保其使用可靠性，严重的甚至直接危及飞行安全。活塞式蓄压器因其结构简单、安装固定容易、寿命长等优点是飞机液压系统常选用的液压蓄压器类型之一。然而在活塞式蓄压器设计过程中，如果一些细节问题处理不当，不仅会影响蓄压器功能的实现，造成极其严重的后果，而且故障原因难以查找。蓄压器在以下两种况下，有可能产生活塞在筒体内卡死的现象：a)蓄压器内有外来物，外来物在活塞运动时卡在活塞和筒体之间，造成活塞卡死现象；b)活塞和筒体之间的间隙太小。按照图纸理论值进行最小间隙计算的计算结果则表明,蓄压器活塞外圆和筒体内圆在加工时如果都趋于上限值，蓄压器即使在40℃也有可能发生活塞卡滞现象。由于活塞和筒体之间的密封结构型式为ⅰ型内部活动密封，如果采取增大筒体内圆尺寸的方法，则会使密封件密封圈的压缩量变小，影响其内部密封性能，而且在增大筒体内圆尺寸后，为了保证筒体最小壁厚，需要加大筒体外圆尺寸和连接螺纹的公称直径。柱型活塞式蓄压器通过内置的活塞将腔体分隔成体腔和液腔，活塞及其密封结构是蓄压器设计的关键，它会直接影响蓄压器密封性能和工作可靠性。如图3所示常规的蓄压器活塞为闭式活塞，即直接在活塞上加工两道密封槽，用于安装o型圈或斯特封等具有较大拉伸率的密封件。选用斯特封结构时，密封件装配收口过程容易损伤密封件，操作要求较高。

随着密封技术的发展，越来越多类型的密封件相继出现，如特瑞堡公司生产的泛塞密封、圣科班公司生产弹簧蓄能密封圈等。这些新型的密封特点是用弹簧圈作为其施力元件，径向允许的拉伸量很小，故此类密封件不适用于常规的矩形密封槽，要安装这种类型的密封件，需将活塞设计成开放式密封槽结构。而常规的开放式密封槽受限于弹簧蓄能密封圈的径向拉伸量，装配完成后仅设计极矮的凸台予以轴向限位，在较大的反向压力或摩擦力下，则会有从开式密封槽内脱出的风险。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术存在的不足之处，尤其是针对常规的开式密封槽无法保证密封圈承受较大反压和摩擦力的问题。提供一种结构简单，能承受反向压力的开式活塞结构，以有效解决常规封闭式活塞无法装配先进的弹簧蓄能密封圈的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种蓄压器用开式活塞结构，包括：装配在蓄压器外筒中，制有开式密封沟槽的活塞1，装配在活塞1开式密封沟槽上的密封圈5和围绕活塞1沿母线方向分布的支撑套3，其特征在于：活塞1的支撑套安装沟槽上装配有一个整环沿轴向45°切割成两个半圆环的支撑套3，圆柱销2将两个半圆环锁定在活塞1上的安装槽内，限制支撑套3径向和轴向移动，并且支撑套3外环径向凹槽上装配有对活塞结构起支承作用的支撑环4，两个相向对称的支撑套3轴向限位密封圈5，将密封5圈保持在活塞1的密封槽内，并用止动螺栓7和锁紧垫片6限制支撑套3周向转动，防止圆柱销2脱落。

本发明相比于现有技术具有如下增益效果：

本发明针对常规开式密封槽无法保证密封圈承受较大反压和摩擦力的问题，采用装配在活塞1开式密封沟槽上的密封圈5和围绕活塞1沿母线方向分布的支撑套3，用圆柱销2将两个半圆环锁定在活塞1上的安装槽内，限制支撑套3径向和轴向移动，整体结构简单。避免了常规蓄压器活塞开放式密封槽受限于弹簧蓄能密封圈的径向拉伸量，在较大的反向压力或摩擦力下会有从开式密封槽内脱出的风险和密封件装配收口过程易损伤密封件，操作要求较高的缺陷。

本发明将的支撑套3整环切成两半，通过安装在活塞上安装槽后用圆柱销、止动螺栓予以限位，将密封5圈保持在密封槽内，能保证活塞与外筒内壁配合面的导向和滑动良好的支承环4，可以有效避免活塞金属结构与蓄压器外筒筒壁接触，避免划伤筒壁，从而解决了常规封闭式活塞无法装配先进的弹簧蓄能密封圈，而常规的开式密封槽无法保证密封圈承受较大反压和摩擦力的问题。

附图说明

图1是本发明蓄压器用开式活塞主视图。

图2是图1的侧向剖视图，

图3是图2蓄压器活塞开式密封槽的外形示意图。

图4是用常规闭式活塞开式密封槽结构示意图。

图中：1活塞、2圆柱销、3支撑套、4支承环、5弹簧蓄能密封圈、6止动螺栓、7止动垫片。

下面结合附图和实施例进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。所有这些构思应视为本技术所公开的内容和本发明的保护范围。

具体实施方式

参阅图1-图3。在以下描述的优选实施例中，一种蓄压器用开式活塞结构，包括：装配在蓄压器外筒中，制有开式密封沟槽的活塞1，装配在活塞1开式密封沟槽上的密封圈5和围绕活塞1沿母线方向分布的支撑套3，其中：活塞1的支撑套安装沟槽上装配有一个整环沿轴向45°切割成两个半圆环的支撑套3，圆柱销2将两个半圆环锁定在活塞1上的安装槽内，限制支撑套3径向和轴向移动，并且支撑套3外环径向凹槽上装配有对活塞结构起支承作用的支撑环4，两个相向对称的支撑套3轴向限位密封圈5，将密封5圈保持在活塞1的密封槽内，并用止动螺栓7和锁紧垫片6限制支撑套3周向转动，防止圆柱销2脱落。

本发明在他人不付出创造性劳动的前提下，还可以根据上述实施例获得其他的技术方案，以及在本发明保护的范围内做出的等同变化均应落入本发明的保护范围内，都属于本发明保护的范围。

技术特征：

1.一种蓄压器用开式活塞，包括：装配在蓄压器外筒中，制有开式密封沟槽的活塞(1)，装配在活塞(1)开式密封沟槽上的密封圈(5)和围绕活塞(1)沿母线方向分布的支撑套(3)，其特征在于：活塞(1)的支撑套安装沟槽上装配有一个整环沿轴向45°切割成两个半圆环的支撑套(3)，圆柱销(2)将两个半圆环锁定在活塞(1)上的安装槽内，限制支撑套(3)径向和轴向移动，并且支撑套(3)外环径向凹槽上装配有对活塞结构起支承作用的支撑环(4)，两个相向对称的支撑套3轴向限位密封圈(5)，将密封(5)圈保持在活塞(1)的密封槽内，并用止动螺栓(7)和锁紧垫片(6)限制支撑套(3)周向转动，防止圆柱销(2)脱落。

技术总结
本发明公开的一种蓄压器用开式活塞，旨在提供一种结构简单，能承受反向压力的开式活塞结构，本发明通过下述技术方案实现：活塞的支撑套安装沟槽上装配有一个整环沿轴向45°切割成两个半圆环的支撑套，圆柱销将两个半圆环锁定在活塞上的安装槽内，限制支撑套径向和轴向移动，并且支撑套外环径向凹槽上装配有对活塞结构起支承作用的支撑环，两个相向对称的支撑套轴向限位密封圈，将密封圈保持在活塞的密封槽内，并用止动螺栓和锁紧垫片6限制支撑套周向转动，防止圆柱销脱落。本发明解决了常规的开式密封槽无法保证密封圈承受较大反压和摩擦力的问题。

技术研发人员：匡克焕;吴泽铭;曾华勇
受保护的技术使用者：四川凌峰航空液压机械有限公司
技术研发日：2019.12.12
技术公布日：2020.04.21