[發明專利]一種用于液壓缸活塞的組合密封裝置及液壓缸

在審

• 申請號: 201811327923.2
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109281889A
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 金耀;單長征;張云濤;夏毅敏;蔡小艷;曾雷;史余鵬
• 申請（專利權）人: 湖南師范大學;中南大學
• 主分類號: F15B15/14
• 分類號: F15B15/14;F15B15/20;F16J15/32
• 代理公司: 暫無信息
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本發明公開一種用于液壓缸活塞的組合密封裝置及液壓缸，屬于液壓缸技術領域。該裝置采用分體式活塞，包括至少兩個活塞體。其中，第一活塞體(2)外緣與缸筒(12)內壁之間存在微小徑向間隙，形成第一間隙密封；第二活塞體(6)外緣分別裝有密封件(7)、第一擋圈(5)、第二擋圈(8)，形成密封圈密封。第一活塞體(2)與第二活塞體(6)之間通過螺紋連接連為一體，形成組合活塞。該組合活塞沿軸向集成有一個密封圈密封和至少一個間隙密封，形成組合密封結構。本發明同時使用密封圈密封和間隙密封來阻止內泄漏，克服了現有技術中密封圈密封和間隙密封單獨使用時的不足，密封效果良好，適于油液壓力大及對密封性能要求高的場合。

技術領域

本發明屬于液壓缸技術領域，具體涉及一種用于液壓缸活塞的組合密封裝置及液壓缸。

背景技術

液壓缸是工程機械液壓系統中重要的執行部件，其密封性能的好壞直接影響液壓缸、甚至整機的工作性能。其中，液壓缸活塞與缸筒內壁之間的密封，是液壓缸中的關鍵密封環節，它對液壓缸內泄漏這種典型故障模式的產生，起著決定性的作用。液壓缸活塞與缸筒之間的常見密封裝置與結構，主要包括密封圈密封、間隙密封和活塞環密封等形式。

《中南大學學報》(自然科學版)2017年第48卷第1期“DAS組合密封圈密封特性”一文中，公開了一種工程機械用的DAS(double acting seal)組合密封圈密封結構，該結構包括一個彈性齒狀密封圈、兩個擋圈和兩個耐磨環，如圖1所示。這類接觸式的密封圈密封裝置，雖然泄漏量少，但存在缸筒與活塞之間的摩擦力大、發熱多等缺陷，尤其在油壓較高的情況下，密封圈會受到較大的壓力沖擊，容易損傷，影響工作可靠性。而且，密封圈安裝在活塞軸向中間位置的密封溝槽中，活塞兩端直徑尺寸均大于密封圈內徑尺寸，密封件拆裝時需用較大外力使密封圈變形、內孔擴大后才能穿過活塞端部進入密封溝槽，拆裝不方便，容易拉傷和扭曲密封圈，影響密封件使用壽命和密封性能。

2011年武漢科技大學鄢勇的碩士論文“液壓缸間隙密封流場仿真分析”一文中，給出了一種位于缸筒內壁與活塞之間、非接觸式的間隙密封結構，利用活塞外緣與缸筒內壁之間的微小徑向間隙來防止泄漏。而且，活塞上開設了矩形、梯形、三角形及它們的組合形式的平衡槽，以防止活塞偏心并提高密封性能。然而，這種非接觸式的間隙密封結構，仍然存在一些缺點，比如不能完全消除泄漏，特別是工作壓力增大時存在有泄漏量也隨之增加的問題。

簡言之，現有技術中，上述兩種液壓缸活塞密封裝置單獨使用時各存在一些不足，有改進的空間。

發明內容

本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中密封圈密封和間隙密封的各自不足，提供一種具有良好密封性能及可靠性、密封件拆裝更換方便的用于液壓缸活塞的組合密封裝置及液壓缸。

為解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案：

第一方面，本發明提供一種組合密封裝置，用于液壓缸活塞與缸筒內壁之間的密封。

所述用于液壓缸活塞的組合密封裝置，活塞采用分體式可拆卸結構，由至少兩個活塞體組合而成。其中，第一活塞體外圓表面與缸筒內壁之間存在微小徑向間隙，形成第一間隙密封；第一活塞體外圓表面開有若干個彼此平行的第一環形均壓槽；第二活塞體軸向中間位置安裝有密封件，兩側對稱地分布有第一擋圈與第二擋圈，第二活塞體與缸筒內壁之間形成密封圈密封。所述第二活塞體兩端通過螺紋連接分別固定有第一支撐件和第二支撐件，第一支撐件在不與第二活塞體接觸的一端沿軸向外凸設有凸緣，第一活塞體在與第一支撐件接觸的一端內凹設有與該凸緣相配合的定位凹槽。第二支撐件在不與第二活塞體接觸的一端沿軸向外凸設有凸緣。第一活塞體與第二活塞體之間通過螺紋連接連為一體，形成組合活塞，該組合活塞通過鎖緊螺母和彈性墊圈軸向固定于活塞桿位于缸筒內的一端；而且，該組合活塞沿軸向同時集成有兩種不同類型的密封結構，包括一個密封圈密封和至少一個間隙密封，形成組合密封結構。