[發明專利]一種液壓缸組合密封結構及液壓缸

在審

• 申請號: 201811327939.3
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109281890A
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 金耀;廖婧僳;陳矗;夏毅敏;蔡小艷;史余鵬;曾雷
• 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;F16J15/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種液壓缸組合密封結構及液壓缸，屬于液壓缸技術領域。該組合密封結構包括分體式活塞、設置在分體式活塞上的組合密封裝置、調節組合密封裝置中密封間隙的第一薄壁套筒(4)及第二薄壁套筒(13)、第一擋板(3)、第二擋板(14)。該組合密封結構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；還利用薄壁套筒徑向彈性變形的方法來調節間隙密封結構的密封間隙。本發明具有良好的密封效果和可靠性等優點，可消除或減少因壓力增大帶來的泄漏量增加問題，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，具體涉及一種液壓缸組合密封結構及液壓缸。

背景技術

液壓缸是機床、工程機械等機械設備中液壓系統的關鍵元件，其性能好壞直接影響液壓系統甚至整機性能的優良與否。液壓缸典型的故障形式是內泄漏。解決液壓缸內泄漏故障的一個關鍵在于液壓缸活塞與缸筒內壁之間的密封結構設計。液壓缸活塞與缸筒之間的常見密封結構，主要包括密封圈密封、間隙密封和活塞環密封等形式。

其中，密封圈密封是一種接觸式密封結構，其泄漏量少，但存在摩擦力大、發熱量大等缺點；而且，油壓較高時，密封圈受到的壓力沖擊較大，容易損傷，影響工作可靠性。間隙密封，作為一種非接觸式的密封結構，具有結構比較簡單、摩擦磨損小等優點，但其泄漏量比相同條件下的活塞環密封和密封圈密封要大。此外，間隙密封在密封間隙固定不變的情況下，泄漏量會隨著油液壓力的升高而增大。《機械工程學報》2015年第51卷第24期“低摩擦高頻響變間隙密封液壓缸研究”一文示出了一種密封間隙可變的間隙密封結構，該結構利用活塞兩端可變形唇邊的局部區域變形來改變密封間隙，但液壓缸所受載荷不能超過變形唇邊的彈性變形臨界值，否則活塞唇邊會產生塑性變形，影響間隙改變及泄漏量調整效果。

因此，密封圈密封和間隙密封各有其不足，它們單獨使用時都難以勝任工程實際中對密封性能要求高的場合。

發明內容

本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術密封圈密封和間隙密封的不足，提供一種將密封圈密封和間隙密封有機結合的新型液壓缸組合密封結構及液壓缸，它還能在工作中根據壓力變化自動調節密封間隙，消除或減少因壓力增大帶來的泄漏量增加問題，以獲得優良密封性能。

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，本發明提供一種液壓缸組合密封結構，用于液壓缸活塞與缸筒內壁之間的密封。

所述液壓缸組合密封結構包括分體式活塞、設置在分體式活塞上的組合密封裝置、調節組合密封裝置中密封間隙的第一薄壁套筒及第二薄壁套筒、第一擋板、第二擋板。

所述分體式活塞包括第一活塞體、第二活塞體和第三活塞體，第三活塞體通過其內孔套裝在活塞桿靠近缸底一側的軸徑上，第三活塞體軸向中間位置具有沿徑向外凸的環形凸出部，第一活塞體、第二活塞體沿軸向分別設置在所述環形凸出部的兩端。

所述組合密封裝置包括兩種不同類型的密封結構，由沿著分體式活塞軸向設置的密封圈密封結構和第一間隙密封結構以及第二間隙密封結構組成。密封圈密封結構位于第三活塞體的環形凸出部軸向中間位置的密封圈凹槽中，由主密封圈和位于主密封圈兩側的第一擋圈和第二擋圈組成。第一活塞體外圓表面與缸筒內壁之間設有微小徑向環形間隙，形成第一間隙密封。第一活塞體外圓表面設有若干個彼此平行的第一環形均壓槽。第二活塞體外圓表面與缸筒內壁之間設有微小徑向環形間隙，形成第二間隙密封。第二活塞體外圓表面設有若干個彼此平行的第二環形均壓槽。