一种带冲洗的短行程高频率作动液压缸的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种液压缸，特别涉及一种带冲洗的短行程高频率作动液压缸，包括上端盖、活塞杆、缸筒、活塞和下端盖；活塞杆与活塞相连接，上端盖内设置有第一主密封槽及第二主密封槽，第一主密封槽及第二主密封槽之间设置有第二冲洗槽，活塞杆副密封圈与第一主密封槽之间设置有第一冲洗槽，外部冲洗油液经第一、第二冲洗槽排出液压缸；在液压缸第一阶段的使用生命周期上，只需更换一套活塞杆主密封圈即可成倍延长液压缸的使用寿命，无需更换液压缸其他部件，因此维护费用低，维修工期短；同时，在副密封圈及主密封圈之间引入冲洗油液极大改善了主、副密封圈与活塞杆之间的工作环境，从而大大提高了主、副密封圈以及活塞杆的使用寿命。
【专利说明】
一种带冲洗的短行程高频率作动液压缸
技术领域
[0001]本发明涉及一种液压缸，特别是涉及一种带冲洗的短行程高频率作动液压缸。
【背景技术】
[0002]连铸机结晶器振动的目的是防止铸坯表面与结晶器黏结以避免发生漏钢的生产事故，同时提高铸坯的表面质量以提升产品的合格率。结晶器振动液压缸是实现结晶器振动的核心执行部件，只有振动液压缸具备良好的性能，才能保障连铸生产的正常进行。
[0003]根据连铸生产的需要，结晶器振动液压缸通常要求每个生产浇次内几十个小时的不间断运行，而且生产浇次之间的停机时间较短，所以液压缸的连续作业率高。由于液压缸工作时，活塞杆主密封圈两侧压力差值较大，在连续使用一定时间后引起该主密封圈与活塞杆接触处发生磨损导致液压缸活塞杆腔内的高压油液泄漏至副密封圈侧，同时由于主密封与副密封之间为封闭容腔，从而引起副密封圈与活塞杆接触处因主密封圈的泄露加剧副密封圈与活塞杆的磨损而导致活塞杆处发生外泄露而不能继续工作，从而需要更换新的振动液压缸，大大影响了连铸的正常生产及降低了生产效率，也增加了生产成本，制约着连铸工业的发展。
[0004]如何提高振动液压缸的使用寿命，是液压领域研究的主要方向之一。
【发明内容】
[0005]针对现有技术存在的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种有效延长使用寿命的带冲洗的短行程高频率作动液压缸。
[0006]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0007]—种带冲洗的短行程高频率作动液压缸，包括内腔设置有活塞的缸筒，所述缸筒上下两端分别设置开有活塞杆腔的上缸盖和下缸盖，所述上缸盖开设有活塞杆腔通油道，下缸盖开设有活塞腔通油道;所述活塞上端连接有活塞杆;所述上端盖内，活塞杆腔由上至下依次设置有副密封圈、安装有主密封圈的第一主密封槽，以及第二主密封槽;所述上端盖内，副密封圈与第一主密封槽之间设置有第一冲洗槽，所述第一冲洗槽分别与冲洗油液进口通道和冲洗油液排出通道连通;所述第一主密封槽和第二主密封槽之间设置有第二冲洗槽，所述第二冲洗槽与第一冲洗油工艺孔通道相连通，所述第一冲洗油工艺通道的前端设置有螺塞，后端通过设置有内置螺堵的通道与冲洗油液排出通道连通。
[0008]进一步的，所述上端盖活塞杆腔两侧分别设置有第二冲洗油工艺孔通道和第三冲洗油工艺孔通道;所述第二冲洗油工艺孔通道依次与冲洗油液进口通道和第一冲洗油工艺孔通道连通，所述第三冲洗油工艺孔通道依次与冲洗油液排出通道和第一冲洗油工艺孔通道连通;所述冲洗油液排出通道和第一冲洗油工艺孔通道之间的第三冲洗油工艺孔通道内、冲洗油液进口通道和第一冲洗油工艺孔通道之间的第二冲洗油工艺孔通道内均设置有内置螺堵；
[0009]所述第二冲洗油工艺孔通道和第三冲洗油工艺孔通道顶端均设置有螺塞。
[0010]进一步的，所述冲洗油进口通道内设置有阻尼器。
[0011]进一步的，所述活塞上设置有活塞密封圈，所述活塞密封圈两侧对称设置有活塞导向环;所述活塞杆下端设置有活塞杆导向环。
[0012]进一步的，所述上缸盖顶部设置有防尘圈。
[0013]进一步的，所述上缸盖和下缸盖插入缸筒的一端分别设置有上缸盖密封圈、下缸盖密封圈。
[0014]进一步的，所述副密封圈与第一主密封槽的间距LI多液压缸行程L3。
[0015]进一步的，所述第一主密封与第二主密封槽的间距L2多液压缸的行程L3。
[0016]进一步的，副密封圈与第一主密封槽的间距LI等于第一主密封槽与第二主密封槽的间距L2。
[0017]进一步的，所述冲洗油液进口通道和冲洗油液排出通道设置在活塞杆腔两侧。
[0018]与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果:通过在与活塞杆配合使用的上端盖内设置两道活塞杆主密封槽，在第一主密封槽内的主密封圈与活塞杆由于磨损出现密封失效后，去除第一主密封槽中的主密封圈，在第二密封槽中放置主密封圈；同时去除第一冲洗油工艺通道与冲洗油液排出通道之间连接通道内的内置螺堵，和第一冲洗油工艺孔通道端部的螺塞，使冲洗油液由第一冲洗油工艺通道引入，同时封闭冲洗油液进口通道;使上端盖内形成一个新的主密封结构和冲洗油液通道，使液压缸能继续使用。由于能够将外部冲洗油液持续引入并有效排出，极大改善了密封圈与活塞杆摩擦部位的工作环境，有效延长了活塞杆密封圈以及活塞杆的使用寿命。本发明在主密封圈不能良好密封时，只需更换一套活塞杆主密封圈即可成倍延长液压缸的使用寿命，无需更换液压缸其他部件，因此维护费用低，维修工期短。
[0019]进一步的，通过设置第二冲洗油工艺孔通道和第三冲洗油工艺孔通道，并设置内置螺堵，有效简化更换主密封圈的步骤。在更换主密封圈后，只需去除内置螺堵，可以继续使用冲洗油液进口通道，液压缸就能继续使用；由于将外部冲洗油液持续引入活塞杆主、副密封圈之间并有效排出，极大改善了密封圈与活塞杆摩擦部位的工作环境，并解决了主、副密封圈之间的困油现象，有效延长了活塞杆主、副密封圈以及活塞杆的使用寿命。
[0020]进一步的，通过设置阻尼器，能够调节流入副密封圈与主密封圈之间的冲洗油液的流量，同时还可以防止外部冲洗油液的压力脉动造成主密封圈、副密封圈与活塞杆接触处的磨损。
[0021]进一步的，通过在上端盖顶部设置防尘圈，能够有效防止活塞杆在工作时将灰尘及杂物带入上端盖腔室内，延长装置使用寿命。
[0022]进一步的，通过设置上盖密封圈和下盖密封圈，能够有效防止活塞杆腔和活塞腔的工作油液向外泄露。
[0023]进一步的，通过设置LI多L3，能够保证第二主密封槽内的主密封圈工作时，与副密封圈接触的活塞杆没有被第一主密封槽内的主密封圈磨损，从而保证良好的密封效果。
[0024]进一步的，通过设置L2多L3，能够保证第二主密封槽内的主密封圈工作时，与该第二主密封槽内的主密封圈接触的活塞杆没有被第一主密封槽内的主密封圈磨损，从而保证良好的密封效果。
【附图说明】
[0025]图1为本发明的结构示意图。
[0026]其中:I为上缸盖，2为活塞杆，3为缸筒，4为活塞，5为下缸盖，6为第一冲洗槽，7为第二冲洗槽，8为第一主密封槽，9为第二主密封槽，10为活塞杆腔通油道，11为活塞腔通油道，12为冲洗油液进口通道，13为冲洗油液排出通道，14为第一冲洗油工艺孔通道，15为第二冲洗油工艺孔通道，16为第三冲洗油工艺孔通道，17为阻尼器，18为内置螺堵，19为螺塞，20为防尘圈，21为副密封圈，22为主密封圈，23为活塞杆导向环，24为上缸盖密封圈，25为活塞导向环，26为活塞密、封圈，27为下缸盖密、封圈。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图对本发明做进一步详细描述。
[0028]参见图1，本发明提供的带冲洗的短行程高频率作动液压缸包括:内腔设置有活塞4的缸筒3，所述缸筒3上下两端分别设置有上缸盖I和下缸盖5，上缸盖I和下缸盖5插入缸筒3的一端分别设置有上缸盖密封圈24、下缸盖密封圈27。所述上缸盖I开设有活塞杆腔通油道10，下缸盖5开设有活塞腔通油道11;活塞4上设置有活塞密封圈26，活塞密封圈26两侧对称设置有活塞导向环25。活塞4上端连接有活塞杆2，上端盖I设置有用于活塞杆2运动的活塞杆腔;活塞4将缸筒3分隔成上、下两个工作容腔，上工作容腔与活塞杆腔通油道10相通，下工作容腔与活塞腔通油道11相通。
[0029]上缸盖I顶部设置有防尘圈20。上端盖I内，活塞杆腔由上至下依次设置有副密封圈21、安装有主密封圈22的第一主密封槽8、第二主密封槽9和活塞杆导向环23。
[0030]在上端盖I内，副密封圈21与第一主密封槽8之间设置有第一冲洗槽6，第一冲洗槽6分别与冲洗油液进口通道12和冲洗油液排出通道13连通，冲洗油液进口通道12和冲洗油液排出通道13设置在活塞杆腔两侧;冲洗油进口通道12内设置有阻尼器17，阻尼器17通过螺纹安装在上端盖I中。
[0031]所述第一主密封槽8和第二主密封槽9之间设置有第二冲洗槽7，所述第二冲洗槽7与第一冲洗油工艺孔通道14相连通，第一冲洗油工艺孔通道14设置在冲洗油液进口通道12下方，第一冲洗油工艺通道14的前端设置有螺塞19，该螺塞19安装在上端盖I的侧壁上，后端与冲洗油液排出通道13连通。上端盖I活塞杆腔两侧分别设置有第二冲洗油工艺孔通道15和第三冲洗油工艺孔通道16;所述第二冲洗油工艺孔通道15依次与冲洗油液进口通道12和第一冲洗油工艺孔通道14连通，所述第三冲洗油工艺孔通道16依次与冲洗油液排出通道13和第一冲洗油工艺孔通道14连通;所述冲洗油液排出通道13和第一冲洗油工艺孔通道14之间的第三冲洗油工艺孔通道16内、冲洗油液进口通道12和第一冲洗油工艺孔通道14之间的第二冲洗油工艺孔通道15内均设置有内置螺堵18，内置螺堵18通过螺纹安装在上端盖I中；第二冲洗油工艺孔通道15和第三冲洗油工艺孔通道16顶端均设置有螺塞19，两螺塞19通过螺纹安装在上端盖I的上端面上。
[0032]其中，副密封圈21与第一主密封槽8的间距LI多液压缸行程L3;第一主密封8与第二主密封槽9的间距L2 ^液压缸的行程L3 ；副密封圈21与第一主密封槽8的间距LI等于第一主密封槽8与第二主密封槽9的间距L2。
[0033]工作原理:液压缸在第一工作阶段工作时，活塞腔通油道11通高压油液，液压缸伸出；活塞杆腔通油道10通高压油液，液压缸缩回;此循环通断油液实现液压缸的来回往复运动，此阶段液压缸活塞杆腔的密封依靠第一主密封槽8中的主密封圈22与活塞杆2形成密封作用。外部冲洗油液经冲洗油液进口通道12进入第一冲洗槽6，带走液压缸第一主密封槽8中的主密封圈22与活塞杆2、副密封圈21与活塞杆2的相对运动生成的磨损物，并对主密封圈22及副密封圈21与活塞杆2接触处进行润滑，同时，经主密封圈22泄露的极小的油滴也经冲洗油液排出通道13排出到液压站。
[0034]上述液压缸在第一工作阶段运行一定时间后，第一主密封槽8中主密封圈22以及活塞杆2将出现磨损，导致液压缸活塞杆腔的高压油液在工作时泄露到第一冲洗槽6并经冲洗油液排出通道13排出到液压站，此时液压缸的动态控制性能将变差，说明第一主密封槽8中主密封圈22以及活塞杆2接触处已经出现了较大的磨损，造成有油液的内部泄露，需要调整液压缸的主密封圈22的位置，即液压缸的第二工作阶段。去除第一主密封槽8中主密封圈22，在第二主密封槽9中放置全新的主密封圈22，即在液压缸的第二工作阶段，液压缸的活塞杆腔的密封依靠第二主密封槽9中的主密封圈22与活塞杆2形成密封作用；同时去除第二冲洗油工艺孔通道15以及第三冲洗油工艺孔通道16中的内置螺堵18，此时液压缸在第二工作阶段，冲洗油液经第一冲洗槽6对副密封圈21以及活塞杆2接触处进行冲洗，冲洗油液也经第二冲洗槽7对第二主密封槽9中的主密封圈22以及活塞杆2的接触处进行冲洗，并经冲洗油液排出通道13排出到液压站，液压缸可以继续使用，直到第二主密封槽9中主密封圈22以及活塞杆2的接触处出现较大磨损造成液压缸的动态性能变差，或者是副密封圈21与活塞杆2的接触处出现较大磨损造成液压缸的外泄露后，液压缸才停止使用。
[0035]或者，在液压缸的第二阶段使用生命周期时，也可以在去除第一主密封槽8中主密封圈22，在第二主密封槽9中放置全新的主密封圈22后，仅去除第三冲洗油工艺孔通道16中的内置螺堵18，并将冲洗油液进口通道12封闭，同时去除第一冲洗油工艺孔通道14端部的螺塞19，使外部冲洗油液经第一冲洗油工艺孔通道14直接进入第二冲洗槽7中，油液再经冲洗油液排出通道13排出，使上端盖内形成一个新的主密封结构和冲洗油液通道，使液压缸能继续使用，实现完整的冲洗流程。
[0036]其中，副密封圈21与第一主密封槽8的间距LI大于或等于液压缸的行程L3，采用本技术要点，能保证液压缸在第二阶段工作，即第二主密封槽9内的主密封圈22工作时，与副密封圈21接触的活塞杆2没有被第一阶段工作时第一主密封槽8内的主密封圈22磨损，从而保证良好的密封效果。
[0037]第一主密封槽8与第二主密封槽9的间距L2大于或等于液压缸的行程L3，采用本技术要点，能保证液压缸在第二阶段工作时，即第二主密封槽9内的主密封圈22工作时，与该第二主密封槽9内的主密封圈22接触的活塞杆2没有被第一阶段工作时第一主密封槽8内的主密封圈22磨损，从而保证良好的密封效果。
[0038]副密封圈21与第一主密封槽8的间距LI等于第一主密封与第二主密封的间距L2，采用本技术要点，可以保证上端盖I与活塞杆2的配合处的长度最小，即结构最紧凑。
[0039]上缸盖密封圈24的作用是防止活塞杆腔的工作油液向外泄露，下缸盖密封圈27的作用是防止活塞腔的工作油液向外泄露。阻尼器17能够调节流入副密封圈21与主密封圈22之间的冲洗油液的流量，同时还可以防止外部冲洗油液的压力脉动造成主密封圈22、副密封圈21与活塞杆2接触处的磨损。
[0040]现有的带冲洗的短行程高频率作动液压缸在使用一定时间后，随着活塞杆主密封圈与活塞杆接触处磨损出现泄露后，由于泄露的高压油液作用于活塞杆副密封圈与活塞杆接触处，且主密封圈与副密封圈以及活塞杆构成封闭的容腔造成困油现象，所以活塞杆副密封圈与活塞杆接触处也将很快产生泄露导致液压缸不能继续使用。本发明在与活塞杆配合使用的端盖上设置两道活塞杆主密封槽，在第一主密封槽内的主密封圈与活塞杆由于磨损出现密封失效后，去除第一主密封槽中的主密封圈，在第二密封槽中放置主密封圈，同时去除第二冲洗油工艺孔通道以及第三冲洗油工艺孔通道中的内置螺堵，液压缸能继续使用；由于将外部冲洗油液持续引入活塞杆主、副密封圈之间并有效排出，极大改善了密封圈与活塞杆摩擦部位的工作环境，并解决了主、副密封圈之间的困油现象，有效延长了活塞杆主、副密封圈以及活塞杆的使用寿命。
[0041]本发明在液压缸第一阶段的使用生命周期结束后，只需更换一套活塞杆主密封圈即可成倍延长液压缸的使用寿命，无需更换液压缸其他部件，因此维护费用低，维修工期短。同时，在副密封圈及主密封圈之间引入冲洗油液极大改善了主、副密封圈与活塞杆之间的工作环境，从而大大提高了主、副密封圈以及活塞杆的使用寿命。
[0042]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0043]本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
【主权项】
1.一种带冲洗的短行程高频率作动液压缸，其特征在于，包括内腔设置有活塞(4)的缸筒(3)，所述缸筒(3)上下两端分别设置开有活塞杆腔的上缸盖(I)和下缸盖(5)，所述上缸盖(I)开设有活塞杆腔通油道(10)，下缸盖(5)开设有活塞腔通油道(11);所述活塞(4)上端连接有活塞杆(2);所述上端盖(I)内，活塞杆腔由上至下依次设置有副密封圈(21)、安装有主密封圈(22)的第一主密封槽(8)，以及第二主密封槽(9); 所述上端盖(I)内，副密封圈(21)与第一主密封槽(8)之间设置有第一冲洗槽(6)，所述第一冲洗槽(6)分别与冲洗油液进口通道(12)和冲洗油液排出通道(13)连通;所述第一主密封槽(8)和第二主密封槽(9)之间设置有第二冲洗槽(7)，所述第二冲洗槽(7)与第一冲洗油工艺孔通道(14)相连通，所述第一冲洗油工艺通道(14)的前端设置有螺塞(19)，后端通过设置有内置螺堵(18)的通道与冲洗油液排出通道(13)连通。2.根据权利要求1所述的一种带冲洗的短行程高频率作动液压缸，其特征在于，所述上端盖(I)活塞杆腔两侧分别设置有第二冲洗油工艺孔通道(15)和第三冲洗油工艺孔通道(16);所述第二冲洗油工艺孔通道(15)依次与冲洗油液进口通道(12)和第一冲洗油工艺孔通道(14)连通，所述第三冲洗油工艺孔通道(16)依次与冲洗油液排出通道(13)和第一冲洗油工艺孔通道(14)连通;所述冲洗油液排出通道(13)和第一冲洗油工艺孔通道(14)之间的第三冲洗油工艺孔通道(16)内、冲洗油液进口通道(12)和第一冲洗油工艺孔通道(14)之间的第二冲洗油工艺孔通道(15)内均设置有内置螺堵(18); 所述第二冲洗油工艺孔通道(15)和第三冲洗油工艺孔通道(16)顶端均设置有螺塞(19)。3.根据权利要求1或2所述的一种带冲洗的短行程高频率作动液压缸，其特征在于，所述冲洗油进口通道(12)内设置有阻尼器(17)。4.根据权利要求1所述的一种带冲洗的短行程高频率作动液压缸，其特征在于，所述活塞(4)上设置有活塞密封圈(26)，所述活塞密封圈(26)两侧对称设置有活塞导向环(25);所述活塞杆(2)下端设置有活塞杆导向环(23)。5.根据权利要求1所述的一种带冲洗的短行程高频率作动液压缸，其特征在于，所述上缸盖(I)顶部设置有防尘圈(20)。6.根据权利要求1所述的一种带冲洗的短行程高频率作动液压缸，其特征在于，所述上缸盖(I)和下缸盖(5)插入缸筒(3)的一端分别设置有上缸盖密封圈(24)、下缸盖密封圈(27)。7.根据权利要求1所述的一种带冲洗的短行程高频率作动液压缸，其特征在于，所述副密封圈(21)与第一主密封槽(8)的间距LI彡液压缸行程L3。8.根据权利要求1所述的一种带冲洗的短行程高频率作动液压缸，其特征在于，所述第一主密封(8)与第二主密封槽(9)的间距L2 ^液压缸的行程L3。9.根据权利要求1所述的一种带冲洗的短行程高频率作动液压缸，其特征在于，副密封圈(21)与第一主密封槽(8)的间距LI等于第一主密封槽(8)与第二主密封槽(9)的间距L2。10.根据权利要求1所述的一种带冲洗的短行程高频率作动液压缸，其特征在于，所述冲洗油液进口通道(12)和冲洗油液排出通道(13)设置在活塞杆腔的两侧。
【文档编号】F15B15/20GK106089848SQ201610696668
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月19日 公开号201610696668.3, CN 106089848 A, CN 106089848A, CN 201610696668, CN-A-106089848, CN106089848 A, CN106089848A, CN201610696668, CN201610696668.3
【发明人】丘铭军, 郭星良, 宁博, 艾春璇
【申请人】中国重型机械研究院股份公司