一種氣缸密封機械疲勞試驗裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種氣缸密封機械疲勞試驗裝置，包括氣缸蓋、氣缸墊、機體、氣缸套、活塞、活塞銷和密封圈；機體上開設(shè)有一氣缸內(nèi)腔，氣缸套嵌套在氣缸內(nèi)腔的側(cè)壁上；氣缸墊呈環(huán)形，并墊設(shè)在氣缸套上端的外側(cè)，該氣缸墊包括基體和固設(shè)在基體外表面的橡膠層；氣缸蓋固定在機體上，并通過氣缸墊與氣缸套的上端密封，該氣缸蓋上設(shè)有與氣缸內(nèi)腔連通的高壓油加載入口；活塞安裝在氣缸套內(nèi)，并通過密封圈與氣缸套密封，該活塞的上端配合氣缸套和氣缸蓋構(gòu)成燃燒室，該活塞的下端安裝有活塞銷。本發(fā)明所述的氣缸密封機械疲勞試驗裝置，既解決了試驗過程中氣缸密封的有效性問題，又解決了氣缸蓋在加載模擬中與實機狀態(tài)不一致的問題。
【專利說明】
一種氣缸密封機械疲勞試驗裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于氣缸密封試驗裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種氣缸密封機械疲勞試驗
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]目前，針對氣缸蓋機械疲勞試驗過程中，氣缸密封主要采取的措施就是用環(huán)形墊片或者膠圈密封。前者隨著加載壓力的提升，已經(jīng)不能夠滿足氣缸密封的要求，高壓油滲漏，加載不平穩(wěn)，試驗無法正常進行。后者能夠滿足密封要求，但是氣缸蓋加載模擬與實機狀態(tài)相差較多，不能真實的反映氣缸蓋的受力狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種氣缸密封機械疲勞試驗裝置，以有效解決目前氣缸蓋機械疲勞試驗中氣缸密封的關(guān)鍵問題。
[0004]為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0005]—種氣缸密封機械疲勞試驗裝置，包括氣缸蓋、氣缸墊、機體、氣缸套、活塞、活塞銷和密封圈；
[0006]所述機體上開設(shè)有一氣缸內(nèi)腔，所述氣缸套嵌套在所述氣缸內(nèi)腔的側(cè)壁上，并與所述機體固定連接；
[0007]所述氣缸墊是整體式墊片，上面開設(shè)有水孔、油孔和螺栓孔，燃燒室周圍呈環(huán)形，并墊設(shè)在所述氣缸套上端的外側(cè)，該氣缸墊包括基體和固設(shè)在所述基體外表面的橡膠層；
[0008]所述氣缸蓋固定在所述機體上，并通過所述氣缸墊與所述氣缸套的上端密封，該氣缸蓋上設(shè)有與所述氣缸內(nèi)腔連通的高壓油加載入口；
[0009]所述活塞安裝在所述氣缸套內(nèi)，并通過密封圈與所述氣缸套密封，該活塞的上端配合所述氣缸套和氣缸蓋構(gòu)成燃燒室，該活塞的下端安裝有活塞銷。
[0010]進一步的，所述基體的橫截面包括一矩形和至少一個與所述矩形共用底邊的等腰梯形。
[0011]進一步的，所述基體的橫截面包括一個矩形和一個下底邊在所述矩形的上邊上的等腰梯形，該等腰梯形的上底邊長度小于下底邊長度。
[0012]進一步的，所述基體的橫截面包括一個矩形和一個上底邊在所述矩形的下邊上的等腰梯形，該等腰梯形的上底邊長度大于下底邊長度。
[0013]進一步的，所述基體的橫截面包括一個矩形、一個下底邊在所述矩形的上邊上的第一等腰梯形和一個上底邊在所述矩形的下邊上的第二等腰梯形，所述第一等腰梯形的上底邊長度小于下底邊長度，所述第二等腰梯形的上底邊長度大于下底邊長度。
[0014]進一步的，所述密封圈包括第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈，所述第一密封圈的橫截面呈矩形，第二密封圈的橫截面呈梯形，第三密封圈的橫截面呈圓形，所述第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈依次固定在所述活塞側(cè)表面上對應(yīng)的環(huán)形凹槽內(nèi)，并與對應(yīng)的環(huán)形凹槽相配合。
[0015]進一步的，所述基體的材質(zhì)為SPCC鋼板。
[0016]進一步的，所述橡膠層的厚度為0.3mm?0.5mm。
[0017]進一步的，所述氣缸墊上開設(shè)有由上端貫穿至下端的螺栓孔，該螺栓孔與氣缸蓋和機體上的螺栓孔相匹配。
[0018]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的氣缸密封機械疲勞試驗裝置具有以下優(yōu)勢:
[0019](I)本發(fā)明所述的氣缸密封機械疲勞試驗裝置，既解決了試驗過程中氣缸密封的有效性問題，又解決了氣缸蓋在加載模擬中與實機狀態(tài)不一致的問題，一方面能夠使氣缸蓋表面上的表面壓力分布適當，另一方面降低了氣缸套的變形并且抑制其縱向彎曲，避免了高壓油滲漏。
【附圖說明】
[0020]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0021]圖1為本發(fā)明實施例所述的氣缸密封機械疲勞試驗裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為圖1中A部放大圖。
[0023]附圖標記說明:
[0024]1-氣缸蓋;2-氣缸墊;2a_基體;2b_橡膠層;21_矩形;22-第一等腰三角形;23-第二等腰三角形;3-機體;4-氣缸套;5-活塞;6-活塞銷;7-第一密封圈；8-第二密封圈；9-第三密封圈；10-高壓油；11-高壓油加載入口 ； 12-燃燒室。
【具體實施方式】
[0025]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0026]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0027]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0028]下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0029]如圖1所示，本發(fā)明包括氣缸蓋1、氣缸墊2、機體3、氣缸套4、活塞5、活塞銷6和密封圈；
[0030]機體3上開設(shè)有一氣缸內(nèi)腔，氣缸套4嵌套在氣缸內(nèi)腔的側(cè)壁上，并與機體3固定連接；
[0031]氣缸墊2是整體式墊片，上面開設(shè)有水孔、油孔和螺栓孔，燃燒室周圍呈環(huán)形，并墊設(shè)在氣缸套4上端的外側(cè)，該氣缸墊2包括基體2a和固設(shè)在基體2a外表面的橡膠層2b;
[0032]氣缸蓋I固定在機體3上，并通過氣缸墊2與氣缸套4的上端密封，該氣缸蓋I上設(shè)有與氣缸內(nèi)腔連通的高壓油加載入口 11;
[0033]活塞5安裝在氣缸套4內(nèi)，并通過密封圈與氣缸套4密封，該活塞5的上端配合氣缸套4和氣缸蓋I構(gòu)成燃燒室12，該活塞5的下端安裝有活塞銷6。
[0034]基體2a的橫截面包括一矩形21和至少一個與矩形21共用底邊的等腰梯形。
[0035]基體2a的橫截面包括一個矩形21和一個下底邊在矩形的上邊上的等腰梯形，該等腰梯形的上底邊長度小于下底邊長度。
[0036]基體2a的橫截面包括一個矩形21和一個上底邊在矩形21的下邊上的等腰梯形，該等腰梯形的上底邊長度大于下底邊長度。
[0037]基體2a的橫截面包括一個矩形21、一個下底邊在矩形21的上邊上的第一等腰梯形22和一個上底邊在矩形21的下邊上的第二等腰梯形23，第一等腰梯形22的上底邊長度小于下底邊長度，第二等腰梯形23的上底邊長度大于下底邊長度。
[0038]密封圈包括第一密封圈7、第二密封圈8和第三密封圈9，第一密封圈7的橫截面呈矩形形狀，第二密封圈8的橫截面呈梯形形狀，第三密封圈9的橫截面呈圓形形狀，第一密封圈7、第二密封圈8和第三密封圈9依次固定在活塞側(cè)表面上對應(yīng)的環(huán)形凹槽內(nèi)，并與對應(yīng)的環(huán)形凹槽相配合。
[0039]基體2a的材質(zhì)為SPCC鋼板。
[0040]橡膠層2b的厚度為0.3mm?0.5mm。
[0041]氣缸墊2上開設(shè)有由上端貫穿至下端的螺栓孔，該螺栓孔與氣缸蓋I和機體3上的螺栓孔相匹配，用以實現(xiàn)氣缸蓋1、氣缸墊2和機體3的相對固定。
[0042 ]本發(fā)明的工作過程為:油管中的高壓油1通過氣缸蓋I上的高壓油加載入口 11注入燃燒室12，在該密閉空間內(nèi)，外圍的液壓設(shè)備通過活塞銷6及活塞5對高壓油10施加載荷，載荷通過高壓油10傳遞給氣缸蓋I和機體3，模擬氣缸在實際工作狀態(tài)下的應(yīng)力承受能力；
[0043]氣缸蓋I和機體3之間通過螺栓緊固后，氣缸蓋I擠壓基體2a上端的橡膠層2b，機體3擠壓基體2a下端的橡膠層2b，橡膠層2b被壓縮，基體2a為橡膠層2b提供支撐，避免橡膠層2b過軟而導致的氣缸蓋I與機體3之間的對碰，實現(xiàn)了氣缸蓋I與機體3間的良好密封；
[0044]當活塞5對高壓油10施加載荷時，載荷通過高壓油10傳遞給氣缸蓋I和機體3，使得氣缸蓋I和機體3之間有分離的應(yīng)力，氣缸蓋I和機體3之間的縫隙在應(yīng)力的作用下會在一定程度上有所擴大，位于基體2a上端和下端的橡膠層2b隨著氣缸蓋I與機體3之間應(yīng)力的改變而膨脹和收縮，避免了氣缸蓋I和機體3之間因縫隙寬度的改變而發(fā)生的泄露現(xiàn)象，用以實現(xiàn)氣缸蓋I與機體3之間的密封。
[0045]氣缸墊2中矩形21加等腰梯形橫截面的設(shè)置，既在氣缸蓋I和機體3之間擠壓氣缸墊2時為氣缸墊2上橡膠層2b的壓縮提供了適當?shù)臋M向延展空間，又為氣缸蓋I和機體3之間承受載荷時氣缸墊2上下兩端橡膠層2b的膨脹提供了足夠的橡膠層厚度。
[0046]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種氣缸密封機械疲勞試驗裝置，其特征在于:包括氣缸蓋(I)、氣缸墊(2)、機體(3)、氣缸套(4)、活塞(5)、活塞銷(6)和密封圈； 所述機體(3)上開設(shè)有一氣缸內(nèi)腔，所述氣缸套(4)嵌套在所述氣缸內(nèi)腔的側(cè)壁上，并與所述機體(3)固定連接； 所述氣缸墊(2)是整體式墊片，上面開設(shè)有水孔、油孔和螺栓孔，燃燒室周圍呈環(huán)形，并墊設(shè)在所述氣缸套(4)上端的外側(cè)，該氣缸墊(2)包括基體(2a)和固設(shè)在所述基體(2a)外表面的橡膠層(2b); 所述氣缸蓋(I)固定在所述機體(3)上，并通過所述氣缸墊(2)與所述氣缸套(4)的上端密封，該氣缸蓋(I)上開設(shè)有與所述氣缸內(nèi)腔連通的高壓油加載入口( 11); 所述活塞(5)安裝在所述氣缸套(4)內(nèi)，并通過密封圈與所述氣缸套(4)密封，該活塞(5)的上端配合所述氣缸套(4)和氣缸蓋(I)構(gòu)成燃燒室(12)，該活塞(5)的下端安裝有活塞銷(6)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣缸密封機械疲勞試驗裝置，其特征在于:所述基體(2a)的橫截面包括一矩形(21)和至少一個與所述矩形(21)共用底邊的等腰梯形。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣缸密封機械疲勞試驗裝置，其特征在于:所述基體(2a)的橫截面包括一個矩形(21)和一個下底邊在所述矩形的上邊上的等腰梯形，該等腰梯形的上底邊長度小于下底邊長度。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣缸密封機械疲勞試驗裝置，其特征在于:所述基體(2a)的橫截面包括一個矩形(21)和一個上底邊在所述矩形(21)的下邊上的等腰梯形，該等腰梯形的上底邊長度大于下底邊長度。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣缸密封機械疲勞試驗裝置，其特征在于:所述基體(2a)的橫截面包括一個矩形(21)、一個下底邊在所述矩形(21)的上邊上的第一等腰梯形(22)和一個上底邊在所述矩形(21)的下邊上的第二等腰梯形(23)，所述第一等腰梯形(22)的上底邊長度小于下底邊長度，所述第二等腰梯形(23)的上底邊長度大于下底邊長度。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣缸密封機械疲勞試驗裝置，其特征在于:所述密封圈包括第一密封圈(7)、第二密封圈(8)和第三密封圈(9)，所述第一密封圈(7)的橫截面呈矩形形狀，第二密封圈(8)的橫截面呈梯形形狀，第三密封圈(9)的橫截面呈圓形形狀，所述第一密封圈(7)、第二密封圈(8)和第三密封圈(9)依次固定在所述活塞側(cè)表面上對應(yīng)的環(huán)形凹槽內(nèi)，并與對應(yīng)的環(huán)形凹槽相配合。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣缸密封機械疲勞試驗裝置，其特征在于:所述基體(2a)的材質(zhì)為SPCC鋼板。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣缸密封機械疲勞試驗裝置，其特征在于:所述橡膠層(2b)的厚度為0.3mm?0.5mm。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣缸密封機械疲勞試驗裝置，其特征在于:所述氣缸墊(2)上開設(shè)有由上端貫穿至下端的螺栓孔，該螺栓孔與氣缸蓋(I)和機體(3)上的螺栓孔相匹配。
【文檔編號】G01M13/00GK105841890SQ201610338127
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】蘭銀在, 王根全, 靳永標, 李鵬, 文洋, 趙志強, 張小良
【申請人】中國北方發(fā)動機研究所(天津)