CN1904416A

CN1904416A - 内腔介质压力自补偿组合密封圈

Info

Publication number: CN1904416A
Application number: CN 200510085171
Authority: CN
Inventors: 周承惠
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-07-25
Filing date: 2005-07-25
Publication date: 2007-01-31

Abstract

一种内腔介质压力自补偿组合密封圈，它由一只内腔介质压力自补偿密封圈作为弹性载体，在其工作面上增加一个根据工况条件要求选用材料制作的密封环，构成组合密封圈。组合密封圈分轴用组合密封圈和孔用组合密封圈。内腔介质压力自补偿密封圈的工作面上的凸台数目不限，数目大于2时，其中间凸台4必须不高于两端半圆凸台3；密封环的型式有环形密封环21、22；和直角碗形密封环23两种。本实用新型除具有内腔介质压力自补偿密封圈的密封效果好、泄漏小、寿命长、安装方便、耐高压、耐高温、耐冲击、工作稳定性好等优特点外，还具有该密封环的特点，即耐腐蚀、自润滑、耐磨等特点。原来使用其他类型密封圈的液、气压缸，只要经过简单的加工后，即可采用本发明密封圈。

Description

内腔介质压力自补偿组合密封圈

技术领域

本发明涉及液、气压传动中活塞及缸体密封技术领域。

背景技术

液、气压缸是液、气压传动***中的执行元件，是液、气压传动的关键设备。密封技术是液、气压传动技术中的关键技术。液、气压传动技术中密封技术对于防止液、气压缸等机电产品设备的(油、气、水)“三漏”，保证安全运行，提高工作性能和效率，节约能源，保护环境具有重大意义。

众所周知，液、气压缸目前普遍采用Yx型、U型、V型等唇口型密封圈和O型密封圈及其有关的组合型式密封圈。Yx型、V型等唇口型密封圈为介质压力挤压唇口实现密封的，Yx型、U型、V型类唇口型密封圈的唇口是易损坏的，而一旦唇口磨损就会失去密封作用，所以Yx型、U型、V型类唇口型密封圈寿命短。O型密封圈是靠装配时挤压变形产生预应力来达到密封效果的。它的特点是：结构简单、耐压高、体积小。但是由于运动过程中磨损大，长期处于变形状态，易产生永久变形丧失弹性，工作寿命短。虽然现在大都采用组合形式，即以O型圈为基本弹性载体，在O型圈外圈加一个用耐磨、耐腐蚀的材料制作的密封环，以实现延长使用寿命的目的。但是由于作为基本弹性载体的O型密封圈避免不了使用中产生永久变形的致命弱点，以O型圈为基础发展起来的组合密封圈同样不能较长时间保持良好的密封效果。所以采用上述密封技术的液、气压缸使用寿命短。

最近被发明的内腔介质压力自补偿型密封圈，从内腔对密封圈体进行挤压，使密封圈工作面紧贴缸面或活塞杆表面，实现密封；介质压力越大，密封圈径向挤压膨涨力越大，密封效果越好。只要介质压力在密封圈所用材质的承受范围内，内腔介质压力自补偿型密封圈总是能获得最佳的密封效果。由于介质压力是从内腔挤压密封圈体实现密封的，无张口磨损之滤，不存在Yx型、U型、V型等唇口型密封圈的缺陷。内腔介质压力自补偿型密封圈在零压和微压状态下基本上是处于完全放松状态，即使是在高压状态时，在介质压力的挤压下整个橡胶密封圈均匀受力，形变也是很小，不会产生永久形变；内腔介质压力自补偿型密封圈可以相当长的时间内保持很好的弹性。同时由于密封圈工作面和密封圈空腔都充满了介质，在与缸面或活塞杆表面发生相对运动时，产生的热量会很快地通过介质传递开来，其耐高温性能也较O型圈类密封圈好。所以内腔介质压力自补偿型密封圈的使用寿命要比O型圈类密封圈长得多。至于安装维修简便、耐磨损、耐冲击力、工作稳定性等各种工艺性能，Yx型、U型、V型、O型圈类密封圈都只能望其项背。

随着工业现代化、自动化的发展，机电产品的使用条件日益严酷，使得橡胶密封件的使用工况越来越苛刻，对密封件耐压、耐温、耐冲击、耐腐蚀、工作运行平稳等工艺性能不断提出更新、更高的要求。在一些要求严格的工况下，单独使用内腔介质压力自补偿型密封圈不可能同时满足既有良好的弹性，又有良好的抗腐蚀性能，又具有优良的耐磨性能，、又能适应高頻率变化等各种工况条件。因此就要考虑采用组合形式，应用于工况条件严酷的环境。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种安装方便、使用寿命长，既耐压、耐冲击、耐温，又耐腐蚀、工作运行平稳、工艺性能超群的的内腔介质压力自补偿组合密封圈。可以取代Yx型、U型、V型、O型圈等多类型液、气压缸的密封，适用于生产新型液、气压缸和对采用其它各种类型密封圈液、气压缸的改造。

本发明的技术方案是这样实现的：由一只内腔介质压力自补偿密封圈作为弹性载体，在其工作面上增加一个根据工况条件要求选用材料制作的密封环，构成内腔介质压力自补偿组合密封圈。本组合密封圈分轴用组合密封圈和孔用组合密封圈。

其特点是：1)轴用组合密封圈的轴用内腔介质压力自补偿密封圈1工作面向外，轴用密封环21、23套在内腔介质压力自补偿密封圈1工作面的外面；2)孔用组合密封圈的孔用内腔介质压力自补偿密封圈2工作面向内；孔用密封环22套在内腔介质压力自补偿密封圈工作面的内圈；3)内腔介质压力自补偿密封圈的工作面上的凸台数目不限，数目大于2时，其中间凸台4必须不高于两端半圆凸台3；4)轴用内腔介质压力自补偿密封圈1的工作面是外圈，轴用内腔介质压力自补偿密封圈1的外径不小于轴用密封环21、23的内径，孔用组合密封圈的孔用内腔介质压力自补偿密封圈2的工作面是内圈，孔用内腔介质压力自补偿密封圈2的内径不大于孔用密封环22的外径；5)密封环的型式有环形密封环21、22；和直角碗形密封环23两种。

由于本发明组合密封圈是以内腔介质压力自补偿密封圈为基本弹性载除具有内腔介质压力自补偿密封圈的密封效果好、泄漏小、寿命长、安装方便、耐高压、耐高温、耐冲击、工作稳定性好等优特点外，还具有该密封环的特点，体，再根据工况条件要求选用材料制作密封环，共同组成组合密封。本实用新型即耐腐蚀、自润滑、耐磨等特点。原来使用其他类型密封圈的液、气压缸，只要经过对活塞简单的加工后，即可改造成本实用新型密封装置。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是采用环形密封环轴用内腔介质压力自补偿组合密封圈剖示图

图2是采用直角碗形密封环轴用内腔介质压力自补偿组合密封圈剖示图

图3是孔用组合密封圈剖示图

图4是采用两只轴用内腔介质压力自补偿组合密封圈的活塞密封装置和一只孔用内腔介质压力自补偿组合密封圈端盖密封装置的液、气压缸剖示图

图5是采用一只轴用内腔介质压力自补偿组合密封圈的活塞密封装置和一只孔用内腔介质压力自补偿组合密封圈端盖密封装置的液、气压缸剖示图

具体实施方式

图1、图2中的轴用内腔介质压力自补偿密封圈1其工作面为外圈，轴用内腔介质压力自补偿密封圈1工作面外有一轴用密封环21、23，轴用内腔介质压力自补偿密封圈1的外径L等于或略大于轴用密封环21、23的内径。

图3中的孔用内腔介质压力自补偿密封圈2其工作面为内圈，内腔介质压力自补偿密封圈2工作面内有一满足孔用密封环22，内腔介质压力自补偿密封圈2的内径D等于或略小于孔用密封环22的外径。

从图4中可以看出，液、气压缸的活塞密封装置中：在活塞块8的靠近两端面处分别开有沟槽，两只轴用内腔介质压力自补偿组合密封圈1就分别安装在沟槽中；活塞块8的两端面开有若干轴向小孔10，沟槽中开有相应数量的径向小孔9，两者相互连通，密封圈工作面和密封圈空腔中都充满了介质。在零压和微压时，由于受到安装时预紧力的作用，轴用内腔介质压力自补偿密封圈1工作面紧贴轴用密封环23内壁，轴用密封环23工作面和缸体7内壁之间则由加工配合精度保证形成良好的密封效果；在压力加大时，压力由介质经由端面轴向小孔10和径向小孔9传至介质工作内腔11，轴用内腔介质压力自补偿密封圈1则将介质压力传递给轴用密封环23，使轴用密封环23和缸体7内壁紧密接触，取得极好的密封效果。液、气压缸的端盖密封装置中：端盖5的缸内侧端面相对应的位置上开有轴向小孔20，沟槽内部钻有一定深度的径向小孔19，两者互相连通，孔用内腔介质压力自补偿组合密封圈2就安装在沟槽中；在零压和微压时，由于受到安装时预紧力的作用，孔用内腔介质压力自补偿组合密封圈2内圈紧贴孔用密封环22外圈，密封环22工作面和活塞杠6之间则由加工配合精度保证形成良好的密封效果；在压力加大时，压力由介质经由端面轴向小孔20和径向小孔19传至介质工作内腔11，孔用内腔介质压力自补偿密封圈2则将介质压力传递给孔用密封环22，使孔用密封环22和活塞杆6紧密接触，取得极好的密封效果。

从图5中可以看出，一只轴用内腔介质压力自补偿组合密封圈安装在活塞块12和13构成的沟槽中，活塞块12和13上开有若干轴向小孔14、15和相应数量的径向小孔16；在每组轴向小孔14、15和径向小孔16汇合处加工成换向室17；换向密封元件18即被放置其中。在零压和微压时，由于受到安装时预紧力的作用，密封圈1工作面紧贴密封环21内壁，密封环21工作面和缸体7内壁之间则由加工配合精度保证形成良好的密封效果；在压力加大时，如当活塞杆6在流体介质压力作用下向左运动时，换向密封元件18在介质压力的作用下将轴向小孔14封堵，且介质压力越大封堵越紧。流体介质经由轴向小孔15，通过径向小孔16流入密封圈1的介质工作内腔11，密封圈1在介质压力作用下发生径向膨胀，密封圈1则将介质压力传递给密封环21，使密封环21和缸体7内壁紧密接触，取得极好的密封效果。当活塞运动方向从左换成向右运动时，介质压力方向变化了，换向密封元件18在介质的压力作用下，立即由原工作位置的轴向小孔14处转换到轴

向小孔15的位置上，并将其封堵，流体介质即从轴向小孔14处流入并经由径向小孔16和密封圈1的介质工作内腔11连通，将改变了方向的介质压力传递到密封圈1的介质工作内腔11，由图可以看出，此时介质工作内腔11内的介质压力几乎没有变化，密封圈1的密封效果一直保持良好状态，而活塞杆6则立即随介质压力方向改变而自动改变运动方向一向右运动，整个换向过程平稳迅速。

图5中液、气压缸的端盖密封装置同图4。

Claims

1、一种内腔介质压力自补偿组合密封圈，其特征是：由一只内腔介质压力自补偿密封圈作为弹性载体，在其工作面上增加一个根据工况条件要求选用材料制作的密封环，构成组合式密封圈；内腔介质压力自补偿密封圈的工作面背面和密封圈两壁形成空腔，密封圈的工作面上的凸台数从零起计，数目不限，数目大于2时，其中间凸台4必须不高于两端半圆凸台3；密封环的型式有环形密封环21、22；和直角碗形密封环23两种。

2、根据权利要求1所述的内腔介质压力自补偿组合密封圈分轴用组合密封圈和孔用组合密封圈，其特征是：轴用内腔介质压力自补偿组合密封圈的轴用内腔介质压力自补偿密封圈1工作面是外圈，轴用密封环21、23套在轴用内腔介质压力自补偿密封圈1工作面的外面；轴用内腔介质压力自补偿密封圈1的外径L不小于密封环21、23的内径；孔用组合密封圈的孔用内腔介质压力自补偿密封圈2工作面为内圈；孔用密封环22套在孔用内腔介质压力自补偿密封圈2工作面的内圈，孔用内腔介质压力自补偿密封圈2的内径D不大于孔用密封环22的外径。