活塞杆密封圈的制作方法

本实用新型涉及密封技术领域，具体涉及一种活塞杆密封圈。

背景技术：

密封圈是机械设备常用的零部件，用于防止设备构件的相邻空间的固体、液体和/气体的相互流动，起到隔绝相邻空间的作用。

常用的密封圈为O型圈，其广泛运用于液压和气压传动系统中，主要用于静密封和往复运动密封。但是当O型圈用于往复运动密封时，例如用于活塞或活塞杆的密封时，容易随活塞或活塞杆的往复运动在沟槽中滚转，O型圈易因为摩擦磨损而失效。

技术实现要素：

根据本实用新型的一个方面，提供了活塞杆密封圈，包括圆环形的圈体，圈体的外径表面上设置有第一凸台和第二凸台，第一凸台和第二凸台之间形成有凹槽，圈体的内径表面上设置有凸条。当圈体安装到与活塞杆配合的缸盖的安装槽中时，第一凸台和第二凸台与安装槽面接触，圈体能够稳定地嵌入安装槽中，当活塞杆相对于圈体做往复运动时，圈体不会随活塞杆的往复运动而在安装槽内翻滚、转动，圈体的抗扭曲性好，圈体因活塞杆往复运动导致的摩擦磨损少，使用寿命长；同时，由于圈体的外径表面设置第一凸台和第二凸台以及圈体的内径表面设置凸条，圈体受挤压时，凸条所受的挤压力分解为第一凸台和第二凸台所受的挤压力，使圈体的抗挤压性能好，在压力条件下工作性能稳定。

在一些实施方式中，凸条是由圈体的内径表面自其两端向中部延伸而形成的突起。由此，圈体与活塞杆装配时，凸条与活塞杆形成夹角，所形成的夹角在活塞杆往复运动时起导向作用，从而减小凸条对活塞杆的往复运动的阻力。

在一些实施方式中，圈体的径向最薄处的厚度大于凸条的高度。由此，活塞杆密封圈挤压安装时，凸条能够比活塞杆密封圈的整体先变形，保证活塞杆密封圈的密封效果。

在一些实施方式中，第一凸台和第二凸台的外周边缘设置有清角。由此，当将圈体安装到安装槽中时，清角可以起导向作用，便于圈体的安装；同时，清角可以使第一凸台和第二凸台更加稳定地与安装槽面贴合。

在一些实施方式中，圈体的纵向截面的高度大于圈体的纵向截面的宽度。由于，圈体的纵向截面的高度大于圈体的纵向截面的宽度，当与圈体配合的活塞杆沿圈体的轴向往复运动时，圈体不易因为活塞杆的往复运动而发生翻转。

在一些实施方式中，凹槽为弧形槽。由此，圈体在挤压安装时，凹槽能够吸收挤压力，提高圈体的抗挤压性能；同时，凹槽为弧形槽，圈体在受压状态下，不易因为应力集中开裂，圈体在压力条件下能够稳定工作。

在一些实施方式中，凸条的纵向截面形状为锯齿形，且锯齿形的齿形夹角为钝角。由于活塞杆密封圈挤压安装时，活塞杆密封圈在相同的挤压量的条件下，活塞杆密封圈与配合的活塞杆的接触面积越大，密封效果越好，因此，当夹角设置为钝角时，在相同的挤压量的条件下，凸条受挤压产生弹性变形后，其与配合的活塞杆的接触面积会更大，从而使密封效果更好。

在一些实施方式中，凸条的截面形状为弧形。由此，活塞杆往复运动时，弧形面与活塞杆为线接触，接触面积小使摩擦力小，从而减小圈体对活塞杆的往复运动的阻力。

在一些实施方式中，活塞杆密封圈为一体成型。由此，活塞杆密封圈安装简单，密封效果好。

在一些实施方式中，活塞杆密封圈由弹性材料制成。由此，活塞杆密封圈挤压安装时发生弹性变形，活塞杆密封圈与活塞杆的接触面增大，密封效果好。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式的活塞杆密封圈的结构示意图；

图2为图1所示活塞杆密封圈的A-A截面示意图；

图3为图2所示活塞杆密封圈的B处局部放大示意图；

图4为图3所示活塞杆密封圈的安装的局部放大示意图；

图5为图1所示活塞杆密封圈的E处局部放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

图1至图5示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的活塞杆密封圈，该活塞杆密封圈包括圆环形的圈体100。

如图1所示，圈体100的外径表面上设置有第一凸台103和第二凸台104，第一凸台103和第二凸台104分别设置在圈体100的外径表面的两端，第一凸台103和第二凸台104之间形成凹槽102，圈体100的内径表面上设置有凸条101，凹槽102、第一凸台103和第二凸台104沿圈体100的外径表面设置成环状，凸条101沿圈体100的内径表面设置成环状。如图4所示，当活塞杆密封圈与活塞杆200装配时，首先将圈体100安装在与活塞杆200配合的缸盖300的安装槽中，圈体100与安装槽间隙配合，圈体100的外径表面与安装槽的槽底接触，安装槽的槽深小于圈体100的纵向截面的宽度(即为如图3所示的圈体100的纵向截面的径向最厚处的厚度D1)。优选的，安装槽的槽深大于圈体100的纵向截面的宽度的一半且小于圈体100的纵向截面的宽度减去凸条101的高度(如图3所示，1/2D1<安装槽的槽深<D2＝D1-H2，其中，凸条101的高度为圈体100的纵向截面的径向方向上的凸条101最低点与最高点的高度差，即图3所示的H2)。在具体使用中，当缸盖300与活塞杆200配合时，缸盖300与活塞杆200间隙配合，圈体100与活塞杆200过盈配合，圈体100的内径表面和外径表面受挤压，凸条101、第一凸台103和第二凸台104产生弹性变形，从而使得圈体100将活塞杆200与缸盖300、缸体和活塞围成的腔体密封。

优选的，设置在圈体100的内径表面的凸条101是自内径表面的两端向其中部延伸而形成的突起。

如图1和图3至图5所示，凹槽102设置为弧形槽。具体为，从图3所示的圈体100的纵向截面中可以看出，弧形槽设置有圆弧R2，圆弧的深度为H1，圆弧深度H1小于凸条101的高度H2，这样，圈体100在挤压安装时，弧形槽受压状态下，不易因为应力集中开裂，圈体100在压力条件下能够稳定工作。在其他实施例中，凹槽102的形状也可以选择矩形槽、梯形槽或V形槽(图中未示出)。当活塞杆200往复运动时，圈体100与缸体300发生细微的相对运动，圈体100的外径表面与缸体300的安装槽的槽底发生滑动摩擦，圈体100的外径表面设置凹槽102可以存储摩擦产生的碎屑，保证圈体100外径表面与安装槽槽底接触面的清洁，保证密封效果。

优选的，如图2至图4所示，凸条101的纵向截面形状为锯齿形，齿形对称，齿形夹角(如图3所示，构成齿形的两条边之间的夹角C)大于90°，优选夹角范围为120°-150°。进一步地，可以在齿形的顶端设置圆角R1。在另一实施例中，凸条101的纵向截面形状可以为梯形(图中未示出)，优先为等腰梯形，且构成梯形两腰的夹角范围为120°-150°。在又一实施例中，凸条101的纵向截面形状还可以为弧形(图中未示出)。上述仅是凸条101的一些具体的实施例，只要凸条101是由圈体100的内径表面的两端向中部凸起的形状皆在本实用新型的保护范围，均能减小圈体100对活塞杆的往复运动的阻力。

优选的，如图1、图3和图5所示，第一凸台103和第二凸台104的外周边缘设置有清角，清角为如图所示的C2，C2的尺寸范围可以选择0.2-2.0，C2的角度范围可以选择30-60°，清角可以起导向作用，便于圈体100的安装；同时，清角可以使第一凸台103和第二凸台104更加稳定地与安装槽面贴合。

优选的，如图3所示，圈体100的径向最薄处的厚度(即圈体100的纵向截面的径向最薄壁厚，如图3所示，为凹槽102底部到凸条101顶部的距离D1-H1或凸条101底部到第一凸台103或第二凸台104表面的距离D2)大于凸条101的高度H2，即D2>H2或D1-H1>H2。

优选的，如图3所示，圈体100的纵向截面的高度(即圈体100的纵向截面的轴向长度L)大于圈体100的纵向截面的宽度(即圈体100的纵向截面的径向最厚处的厚度D1)，即D1<L。同时，圈体100的上、下底面为圆环形的平面，圈体100的外径表面与圈体100的上、下底面垂直，安装槽的截面形状为矩形。当活塞杆200往复运动时，由于该活塞杆密封圈的圈体100的上、下底面与圈体100的外径表面垂直，安装该圈体100的缸盖300的安装槽的截面形状为矩形且与圈体100间隙配合，因此，圈体100不会随活塞杆200的往复运动而在安装槽内翻滚、转动，不会因滚动摩擦磨损而降低使用寿命。

例如，在一些实施例中，如图所示，圈体100的D1选择11.6，D2选择9，H1选择1.8，L选择12，由于L>D1，圈体100安装入缸盖300的安装槽中时，优先以圈体100的外径表面与安装槽的槽底接触；当缸盖300与活塞杆200装配时，圈体100受挤压变形，由于D1-D2<D2或D1-D2<D1-H1，此时凸条101优先变形；由于凸条101的夹角C为钝角，例如130°，当凸条101产生弹性变形时，与活塞杆200的安装槽的槽底的接触面积增大，密封效果稳定；构成凸条101的两个平面的相交处设置圆角R1，R1选择半径为1.92的圆角，活塞往复运动时，圆角R1能够双向导向；凹槽102的圆弧R2选择半径为3.86的圆弧，圆弧深度H1为1.86，当凹槽102设置在圈体100的外径表面的中部时，圈体100外周表面的凹槽102的两端的直线段长度为2.7，此时，圈体100的外周表面与安装槽的槽底的接触面积小，活塞往复运动时，圈体100因摩擦而产生的磨损减少，圈体100的使用寿命延长；第一凸台103和第二凸台104的外周边缘设置的清角C2选择0.8×45°，当圈体100安装到安装槽中时，清角C2可以起导向作用，使圈体100的安装更方便。这里需要说明的是，上述尺寸未标明单位的都为mm。

优选的，凸条101、凹槽102、圆角R1和清角C2通过一体成型的方式直接成型在圈体100上，即可以通过模具直接成型，也可以通过在圈体100上机加工出凸条101、凹槽102、圆角R1和清角C2的形式，得到带有凸条101、凹槽102、圆角R1和清角C2的一体的活塞杆密封圈。

优选的，活塞杆密封圈由弹性材料制成。常用的材料为聚氨酯类材料，例如常规聚氨酯、耐高温水解聚氨酯、耐低温聚氨酯、自润滑聚氨酯以及食品行业聚氨酯，不同材料对应不同颜色适用不同的使用环境，操作者可以根据颜色区分不同材质的活塞杆密封圈，并针对使用环境选取合适材质的活塞杆密封圈，使用温度-50℃至110℃，工作转速0.4m/s，一般能承受40MPa的工作压力。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。