專利名稱：往復運動內(nèi)壓補償式密封件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及密封件，特別是一種往復運動內(nèi)壓補償式密封件。
背景技術(shù)：
密封在液壓傳動與氣動行業(yè)中已得到了廣泛地應(yīng)用。其中，在機器設(shè)備中做往復或旋轉(zhuǎn)運動的密封件起到的作用就更為關(guān)鍵，因為此時的密封件使用條件復雜，密封要求高，為此，工程技術(shù)人員設(shè)計并制造出了各種適用于不同使用要求的動態(tài)密封件，有些已成為標準密封件，其品種已系列化，但是在實際工程應(yīng)用中也難以滿足使用要求和選性。特別是在長管系、受高壓、有振動的環(huán)境下，工作的性密封結(jié)構(gòu)體，即使做到了密封，也難確保長期使用，一旦出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，輕者出現(xiàn)泄漏，影響設(shè)備的使用性能；嚴重時可能損壞設(shè)備或?qū)θ藛T造成傷害。另一方面，一旦完成裝配，密封件將封裝在結(jié)構(gòu)體內(nèi)，即使在裝配過程中密封件有所損傷也難以發(fā)現(xiàn)，有時通過了氣密等方式的檢查也不能確保其密封的可靠性。·中國專利93212688. X提供了一種內(nèi)壓式組合密封液壓缸，可以利用壓力介質(zhì)使組合密封環(huán)變形補償工作表面的崩損，但是由于其回程密封環(huán)會回縮，因此需在活塞的兩側(cè)均需要設(shè)置組合密封環(huán)，且密封環(huán)與缸體的摩擦力較大，能量損耗也較大。中國專利200820228215. 9提供了一種內(nèi)壓式自動補償活塞，通過設(shè)置的單向閥和鋸齒狀環(huán)形臺階解決了回程時密封膠體回縮的問題，但是密封膠體與缸體間的配合成楔形的結(jié)構(gòu)，摩擦力較大，且結(jié)構(gòu)較為復雜，涉及到復合材料的組合，加工難度較大。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種往復運動內(nèi)壓補償式密封件，可以實現(xiàn)動態(tài)補償?shù)拿芊庑Ч?，且與缸體內(nèi)壁的摩擦力較小。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種往復運動內(nèi)壓補償式密封件，環(huán)狀密封件上下兩端設(shè)有凸起定位部，環(huán)狀密封件的中部外側(cè)設(shè)有凸起密封部。環(huán)狀密封件截面成外凸的弧形。一種往復運動內(nèi)壓補償式密封裝置，包括缸體、端蓋，第一活塞與第二活塞之間設(shè)有中活塞，中活塞的邊緣安裝有環(huán)狀密封件；
所述的環(huán)狀密封件上下兩端設(shè)有凸起定位部，環(huán)狀密封件的中部外側(cè)設(shè)有與缸體內(nèi)壁配合的凸起密封部；
第一活塞和第二活塞上設(shè)有與凸起定位部配合的槽；
環(huán)狀密封件與中活塞之間形成密封的腔室。所述的環(huán)狀密封件截面成外凸的弧形。所述的中活塞上設(shè)有與腔室連通的密封介質(zhì)接口。所述的密封介質(zhì)接口上設(shè)有單向閥。所述的腔室內(nèi)填充有密封介質(zhì)。本發(fā)明提供的一種往復運動內(nèi)壓補償式密封件，該密封件可由耐高壓及耐磨損的聚氨酯材料制作而成，通過采用上述的結(jié)構(gòu)，凸起密封部與缸體的接觸面積小，且接觸面為平滑的曲面，摩擦力小，在環(huán)狀密封件內(nèi)部密封介質(zhì)的壓力下利于實現(xiàn)較高的動態(tài)響應(yīng)性。且形狀較為簡化，材質(zhì)單一，便于加工。本發(fā)明提供的往復運動內(nèi)壓補償式密封裝置的結(jié)構(gòu)，利用密封件與中活塞形成密封的腔室，并配合單向閥，工作時可依據(jù)密封件與缸體間的間隙大小或工作壓力的高低，對腔室進行充、放介質(zhì)，使其達到最佳的密封狀態(tài)。利用注入帶有壓力的密封介質(zhì)，配合密封材料自身伸展率的動態(tài)補償作用，從而達到動態(tài)密封的效果。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明
圖I為本發(fā)明中密封件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明中整個密封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中凸起密封部I，凸起定位部2，環(huán)狀密封件3，缸體4，介質(zhì)接口 5，堵頭6，中活塞7，第一活塞8，密封介質(zhì)9，第二活塞10，單向閥11，密封介質(zhì)接口 12，復位彈簧13，壓力介質(zhì)14,壓板15,端蓋16,定位槽17,導向環(huán)18。
具體實施例方式如圖I中，一種往復運動內(nèi)壓補償式密封件，環(huán)狀密封件3上下兩端設(shè)有凸起定位部2，環(huán)狀密封件3的中部外側(cè)設(shè)有凸起密封部I。環(huán)狀密封件3截面成外凸的弧形。為使環(huán)狀密封件3在工作過程中具有良好的動態(tài)響應(yīng)性，采用的措施是在環(huán)狀密封件3外壁的中部設(shè)計有環(huán)狀凸起的凸起密封部1，其結(jié)構(gòu)類似于做往復運動的“O”型密封圈，目的是在保證密封的條件下，盡量減少環(huán)狀密封件3與缸體4內(nèi)表面的接觸面積，以達到良好的動態(tài)響應(yīng)性；為使該密封件具備良好的動態(tài)密封性能，利用環(huán)狀密封件3與中活塞7之間構(gòu)成的密閉腔室，通過密封介質(zhì)接口 12向內(nèi)注入適當壓力的介質(zhì)，使環(huán)狀密封件3向外膨脹與缸體4的內(nèi)表面接觸，達到動態(tài)密封的效果。如圖2中，一種往復運動內(nèi)壓補償式密封裝置，包括缸體4、端蓋16，第一活塞8與第二活塞10之間設(shè)有中活塞7，中活塞7的邊緣安裝有環(huán)狀密封件3 ；
所述的環(huán)狀密封件3上下兩端設(shè)有凸起定位部2，環(huán)狀密封件3的中部外側(cè)設(shè)有與缸體4內(nèi)壁配合的凸起密封部I ;
第一活塞8和第二活塞10上設(shè)有與凸起定位部2配合的槽；
環(huán)狀密封件3與中活塞7之間形成密封的腔室。所述的環(huán)狀密封件3截面成外凸的弧形。所述的中活塞7上設(shè)有與腔室連通的密封介質(zhì)接口 12。所述的密封介質(zhì)接口 12上設(shè)有單向閥11。所述的腔室內(nèi)填充有密封介質(zhì)9。圖2所示顯示了本發(fā)明的密封件的應(yīng)用場合將中活塞7裝入環(huán)狀密封件3內(nèi)，再分別將第一活塞8和第二活塞10裝配到相應(yīng)位置，同時通過螺栓緊固，構(gòu)成一整體結(jié)構(gòu)，并在中活塞7與環(huán)狀密封件3之間形成一封閉的腔室。為保證封閉腔室的密封性，將環(huán)狀密封件3上的內(nèi)環(huán)上、下沿設(shè)計成半圓形的唇狀結(jié)構(gòu)作為凸起定位部2，從而提高環(huán)狀密封件3與第一活塞8和第二活塞10裝配后的靜密封效能。為使充入的密封介質(zhì)9能均勻地進入上述的密閉腔室內(nèi)，在中活塞7的中心處加工一沉孔，同時在其外圓周上開有一環(huán)形的半圓槽，并在環(huán)形的半圓槽處均勻的向中心處的沉孔加工若干小通孔，其目的是使注入的具有一定壓力的密封介質(zhì)9能順利均勻進入封閉的腔室內(nèi)；為保證注入的介質(zhì)具有恒定的量值，本例中在第二活塞10內(nèi)設(shè)置的密封介質(zhì)接口 12上設(shè)有單向閥11，以阻止密封介質(zhì)9外泄。為保證存儲或工作時雜物不掉進密封介質(zhì)接口12中，在密封介質(zhì)接口 12上還安裝有堵頭6，且堵頭也可以起到防止密封介質(zhì)9外泄的作用。需注意的是充入環(huán)狀密封件3內(nèi)的密封介質(zhì)9的壓力，應(yīng)視活塞與缸體內(nèi)表面間 存有間隙的大小而定，因為注入的密封介質(zhì)9的壓力較大時，注入的密封介質(zhì)9的量就需要較多，這樣即使在間隙較大的情況下，由充入的密封介質(zhì)9亦可起到補償動密封的作用，達到動態(tài)密封的效果。為保證組裝完成后的活塞在工作過程中不出現(xiàn)卡止現(xiàn)象，在第一活塞8和第二活塞10上各開有一環(huán)形凹槽，主要作用是安裝低摩擦系數(shù)的導向環(huán)18，即起導向又降低了接觸面的摩擦阻力，同時亦可避免卡止現(xiàn)象發(fā)生；將上述完成裝配后的組件裝入缸體4內(nèi)后，將復位彈簧13裝配到第一活塞8的相應(yīng)位置上，隨后安裝壓板15，通過標準緊固件將端蓋16與缸體4連接；按實際工作需求，經(jīng)密封介質(zhì)接口 12向環(huán)狀密封件3與中活塞7構(gòu)成的封閉腔室注入一定壓力的密封介質(zhì)9 ;工作時通過缸體4上的介質(zhì)接口 5與外部動力源連接，由外部動力源提供一定壓力的壓力介質(zhì)14，經(jīng)介質(zhì)接口 5進入缸體4內(nèi)推動第一活塞8的底面，隨著壓力的增大，復位彈簧13逐漸被壓縮，活塞組件向上運動，當完成工作后，夕卜部動力源處于卸載狀態(tài)時，在復位彈簧13的作用下將壓力介質(zhì)14壓入動力源中，即完成工作。本例中以活塞為例進行了說明，但是這不應(yīng)視為對于本發(fā)明的限制，本發(fā)明的產(chǎn)品還可以應(yīng)用于軸類的密封上，其結(jié)構(gòu)與在活塞中的應(yīng)用等同。
權(quán)利要求
1.一種往復運動內(nèi)壓補償式密封件，其特征在于環(huán)狀密封件(3)上下兩端設(shè)有凸起定位部(2 )，環(huán)狀密封件(3 )的中部外側(cè)設(shè)有凸起密封部(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種往復運動內(nèi)壓補償式密封件，其特征在于環(huán)狀密封件(3)截面成外凸的弧形。
3.一種往復運動內(nèi)壓補償式密封裝置，包括缸體(4)、端蓋(16)，其特征在于第一活塞(8)與第二活塞(10)之間設(shè)有中活塞(7)，中活塞(7)的邊緣安裝有環(huán)狀密封件(3)； 所述的環(huán)狀密封件(3)上下兩端設(shè)有凸起定位部(2)，環(huán)狀密封件(3)的中部外側(cè)設(shè)有與缸體(4)內(nèi)壁配合的凸起密封部(I)； 第一活塞(8)和第二活塞(10)上設(shè)有與凸起定位部(2)配合的槽； 環(huán)狀密封件(3 )與中活塞(7 )之間形成密封的腔室。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種往復運動內(nèi)壓補償式密封裝置，其特征在于所述的環(huán)狀密封件(3 )截面成外凸的弧形。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種往復運動內(nèi)壓補償式密封裝置，其特征在于所述的中活塞(7)上設(shè)有與腔室連通的密封介質(zhì)接口( 12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種往復運動內(nèi)壓補償式密封裝置，其特征在于所述的密封介質(zhì)接口( 12 )上設(shè)有單向閥(11)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種往復運動內(nèi)壓補償式密封裝置，其特征在于所述的腔室內(nèi)填充有密封介質(zhì)(9)。
全文摘要
一種往復運動內(nèi)壓補償式密封裝置，包括缸體、端蓋，第一活塞與第二活塞之間設(shè)有中活塞，中活塞的邊緣安裝有環(huán)狀密封件；所述的環(huán)狀密封件上下兩端設(shè)有凸起定位部，環(huán)狀密封件的中部外側(cè)設(shè)有與缸體內(nèi)壁配合的凸起密封部；第一活塞和第二活塞上設(shè)有與凸起定位部配合的槽；環(huán)狀密封件與中活塞之間形成密封的腔室。本發(fā)明提供的往復運動內(nèi)壓補償式密封裝置的結(jié)構(gòu)，利用密封件與中活塞形成密封的腔室，并配合單向閥，工作時可依據(jù)密封件與缸體間的間隙大小或工作壓力的高低，對腔室進行充、放介質(zhì)，使其達到最佳的密封狀態(tài)。利用注入帶有壓力的密封介質(zhì)，配合密封材料自身伸展率的動態(tài)補償作用，從而達到動態(tài)密封的效果。
文檔編號F16J15/46GK102954225SQ20111038896
公開日2013年3月6日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者方子帆, 何孔德, 夏歡, 賀青松, 向兵飛, 吳德新, 肖華攀 申請人:三峽大學