一种耐高温、耐寒且耐磨的液压缸组合活塞装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种耐高温、耐寒且耐磨的液压缸组合活塞装置，尤其涉及一种通过组合活塞及陶瓷套，在降低活塞整体重量的同时，实现活塞的耐高温、耐寒且耐磨；通过倒梯形结构的硅橡胶密封圈实现加强活塞在高温、低寒下的密封；通过密封圈下的弹性圈及间隙储油区，实现密封圈的自动调节密封及漏油的暂存，属于液压缸的技术研发领域。
【背景技术】
[0002]液压缸利用活塞的直线往复运动将液压能转变为机械能。但是由于目前活塞结构及连接装置的单一性，易造成以下问题:一是高温卡缸，如在高温下，受活塞材料本身特性的限制，易发生活塞热膨胀而引起卡缸现象；二是低温密封失效，如在低寒下，易发生活塞冷缩而引起密封失效；三是耐磨性较差，引起密封圈磨损失效。
[0003]因此，针对现有部分液压缸活塞在使用中存在的高温卡缸、低温密封失效和耐磨性差等问题，应从液压缸活塞的结构及连接装置上进行综合考虑，设计出一种耐高温、低寒且耐磨的液压缸活塞装置。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有部分液压缸活塞在使用中存在的高温卡缸、低温密封失效和耐磨性差等问题，提供了一种可有效解决上述问题的一种耐高温、耐寒且耐磨的液压缸组合活塞装置。
[0005]本发明的一种耐高温、耐寒且耐磨的液压缸组合活塞装置采用以下技术方案: 一种耐高温、耐寒且耐磨的液压缸组合活塞装置，主要包括活塞杆、活塞、弹性套、陶瓷套、弹性圈、密封圈、弹性垫圈和锁紧螺母组成，活塞由左凸盘和右凸盘对接组成，弹性套分为左弹性套和右弹性套，弹性圈和密封圈依次安装在陶瓷套凹槽内；所述活塞杆的头端设有两处连接锁紧螺母的外螺纹，活塞杆头端由内到外依次安装有锁紧螺母、弹性垫圈、左凸盘、右凸盘、弹性垫圈和锁紧螺母；所述左凸盘和右凸盘采用中碳钢材料，其结构为中空的阶梯圆柱形，左凸盘和右凸盘由小圆柱面对接，且对接面处安装有左弹性套和右弹性套；所述左弹性套和右弹性套采用橡胶材料，其结构为中空的阶梯圆柱形；所述弹性垫圈采用橡胶材料；所述陶瓷套采用陶瓷材料，其为筒形结构，且筒两端设有卡住左凸盘和右凸盘大圆柱面的凹台，陶瓷套外侧面处设有2个截面为倒梯形的圆槽；所述弹性圈为橡胶材料且截面为矩形，密封圈为硅橡胶材料且截面为倒梯形，密封圈安装在橡胶材料的弹性圈上，且弹性圈与陶瓷套凹槽间留有间隙储油区。
[0006]本发明在活塞杆头端设有两处外螺纹，通过这种设计实现活塞两端以锁紧螺母的方式固定，并可通过锁紧螺母方便活塞的紧固调节。
[0007]本发明将活塞设计为由阶梯圆柱形的左凸盘和右凸盘对接组合的结构，通过这种设计既可方便陶瓷套的安装，又可降低活塞的重量。
[0008]本发明在左凸盘和右凸盘的对接处安装有左弹性套和右弹性套，通过这种设计既可防止
左凸盘和右凸盘直接碰撞而损坏，又可消除陶瓷套与左凸盘、右凸盘的接触碰撞，即通过左弹性套和右弹性套的内部分子间的摩擦及弹性变形，将冲击动能以热能和弹性能的形式消耗。
[0009]本发明在活塞外安装陶瓷材料的陶瓷套，通过这种设计实现活塞的耐高温、耐寒且耐磨，即利用陶瓷材料受热胀冷缩影响小的特点，且在温度变化较为剧烈的环境中仍能工作的优点，实现活塞能在高温、低寒的环境下工作；利用陶瓷材料的弹性模量高、受力时不易变形的特点，在提高活塞运动速度的基础上，可实现活塞的耐磨，延长使用寿命；此外，利用陶瓷材料密度较低的特点，降低活塞的重量。
[0010]本发明将密封圈设计为采用硅橡胶材料且截面为倒梯形结构，通过这种设计既可实现耐高温、耐寒的活塞密封，又可加强密封效果。即利用硅橡胶具有的优异耐热性和低温弹性特点，如其适用温度范围为-60°C ~225°C，实现高温、低寒下的密封；利用倒梯形与缸筒较大接触面的设计来加强活塞的密封。
[0011]本发明在密封圈下安装橡胶材料弹性圈，通过这种设计实现对密封圈的自动调节密封，即通过弹性圈的弹性变形来补充密封圈的膨胀变形量或收缩量。
[0012]本发明在弹性圈与陶瓷套凹槽间留有间隙储油区，实现密封圈漏油的暂存。
[0013]本发明的有益效果是:通过组合活塞及陶瓷套，在降低活塞整体重量的同时，实现活塞的耐高温、耐寒且耐磨；通过倒梯形结构的硅橡胶密封圈实现加强活塞在高温、低寒下的密封；通过密封圈下的弹性圈及间隙储油区，实现密封圈的自动调节密封及漏油的暂存。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的整体结构示意图。
[0015]图2是本发明活塞与陶瓷套连接处的局部放大示意图。
[0016]图3是本发明弹性圈和密封圈连接处的局部放大示意图。
[0017]其中:1、右凸盘、2、右弹性套，3、陶瓷套，4、左弹性套，5、左凸盘，6、弹性垫圈，7、锁紧螺母，8、活塞杆，9、弹性圈，10、密封圈，11、缸筒，12、间隙储油区。
【具体实施方式】
[0018]实施例:
如图1所示，本发明的一种耐高温、耐寒且耐磨的液压缸组合活塞装置，主要包括活塞杆8、活塞、弹性套、陶瓷套3、弹性圈9、密封圈10、弹性垫圈6和锁紧螺母7组成，活塞由左凸盘5和右凸盘I对接组成，弹性套分为左弹性套4和右弹性套2，弹性圈9和密封圈10依次安装在陶瓷套3凹槽内。
[0019]活塞杆8的头端设有两处连接锁紧螺母7的外螺纹，活塞杆8头端由内到外依次安装有锁紧螺母7、弹性垫圈6、左凸盘5、右凸盘1、弹性垫圈6和锁紧螺母7，弹性垫圈6采用橡胶材料。这种设计可实现活塞两端以锁紧螺母7的方式固定，并可通过锁紧螺母7方便活塞的紧固调节。
[0020]结合图2所示，左凸盘5和右凸盘I采用中碳钢材料，其结构为中空的阶梯圆柱形，左凸盘5和右凸盘I由小圆柱面对接，这种设计既可方便陶瓷套3的安装，又可降低活塞的重量。
[0021]在左凸盘5和右凸盘I的对接面处安装有左弹性套4和右弹性套2，左弹性套4和右弹性套2采用橡胶材料，其结构为中空的阶梯圆柱形，工作时，这种设计既可防止左凸盘5和右凸盘I直接碰撞而损坏，又可消除陶瓷套3与左凸盘5、右凸盘I的接触碰撞，即通过左弹性套4和右弹性套2的内部分子间的摩擦及弹性变形，将冲击动能以热能和弹性能的形式消耗。
[0022]陶瓷套3采用陶瓷材料，其为筒形结构，且筒两端设有卡住左凸盘5和右凸盘I大圆柱面的凹台，陶瓷套3外侧面处设有2个截面为倒梯形的圆槽，工作时，这种设计实现活塞的耐高温、耐寒且耐磨，即利用陶瓷材料受热胀冷缩影响小的特点，且在温度变化较为剧烈的环境中仍能工作的优点，实现活塞能在高温、低寒的环境下工作；利用陶瓷材料的弹性模量高、受力时不易变形的特点，在提高活塞运动速度的基础上，可实现活塞的耐磨，延长使用寿命；此外，利用陶瓷材料密度较低的特点，降低活塞的重量。
[0023]结合图3所示，密封圈10为硅橡胶材料且截面为倒梯形，这种设计既可实现耐高温、耐寒的活塞密封，又可加强密封效果。即利用硅橡胶具有的优异耐热性和低温弹性特点，如其适用温度范围为_60°C ~225°C，实现高温、低寒下的密封；利用倒梯形与缸筒11较大接触面的设计来加强活塞的密封。
[0024]密封圈10安装在橡胶材料的弹性圈9上，弹性圈9为橡胶材料且截面为矩形，在密封圈10下安装弹性圈9，这种设计可实现对密封圈10的自动调节密封，即通过弹性圈9的弹性变形来补充密封圈10的膨胀变形量或收缩量。在弹性圈9与陶瓷套3凹槽间留有间隙储油区12，可实现密封圈10漏油的暂存。
【主权项】
1.一种耐高温、耐寒且耐磨的液压缸组合活塞装置，主要包括活塞杆、活塞、弹性套、陶瓷套、弹性圈、密封圈、弹性垫圈和锁紧螺母组成，活塞由左凸盘和右凸盘对接组成，弹性套分为左弹性套和右弹性套，弹性圈和密封圈依次安装在陶瓷套凹槽内；其特征在于:所述活塞杆的头端设有两处连接锁紧螺母的外螺纹，活塞杆头端由内到外依次安装有锁紧螺母、弹性垫圈、左凸盘、右凸盘、弹性垫圈和锁紧螺母；所述左凸盘和右凸盘采用中碳钢材料，其结构为中空的阶梯圆柱形，左凸盘和右凸盘由小圆柱面对接，且对接面处安装有左弹性套和右弹性套；所述左弹性套和右弹性套采用橡胶材料，其结构为中空的阶梯圆柱形；所述弹性垫圈采用橡胶材料；所述陶瓷套采用陶瓷材料，其为筒形结构，且筒两端设有卡住左凸盘和右凸盘大圆柱面的凹台，陶瓷套外侧面处设有2个截面为倒梯形的圆槽；所述弹性圈为橡胶材料且截面为矩形，密封圈为硅橡胶材料且截面为倒梯形，密封圈安装在橡胶材料的弹性圈上，且弹性圈与陶瓷套凹槽间留有间隙储油区。
【专利摘要】本发明提供了一种耐高温、耐寒且耐磨的液压缸组合活塞装置，主要包括活塞杆、活塞、弹性套、陶瓷套、弹性圈、密封圈、弹性垫圈和锁紧螺母组成，活塞由左凸盘和右凸盘对接组成，弹性套分为左弹性套和右弹性套，弹性圈和密封圈依次安装在陶瓷套凹槽内。其特点是活塞上的陶瓷套和硅橡胶密封圈实现活塞的耐高温、耐寒且耐磨。本发明通过组合活塞及陶瓷套，在降低活塞整体重量的同时，实现活塞的耐高温、耐寒且耐磨；通过倒梯形结构的硅橡胶密封圈实现加强活塞在高温、低寒下的密封；通过密封圈下的弹性圈及间隙储油区，实现密封圈的自动调节密封及漏油的暂存。
【IPC分类】F16J1/01, F16J9/28, F16J1/12, F16J9/20
【公开号】CN105202182
【申请号】CN201510602121
【发明人】安延涛, 赵东, 杨玉娥, 刘鲁宁, 杨可森
【申请人】济南大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月21日