一种新型活塞密封装置

技术领域

本发明涉及液压机械的驱动液压缸，具体涉及一种新型活塞密封装置。

背景技术

驱动液压缸是液压机械中的执行元件，液压缸的活塞密封属于往复密封，主要实现活塞与缸体之间的密封，防止液压油内泄漏，它对液压缸的运动性能和灵敏性具有重要作用。活塞密封常采用两个唇形弹性密封组合或聚四氟乙烯导向环和O型橡胶圈组合的结构，前者由于弹性密封的唇部与缸体壁直接接触，相对运动时的摩擦力较大，缩短了弹性密封的使用寿命，后者的组合密封经过长时间运行后，O型橡胶圈的弹性变形能力会减弱，使得聚四氟乙烯导向环与缸体壁之间接触应力减小，容易导致漏油，从而影响液压缸的工作性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有活塞密封的不足，提供一种新型活塞密封装置，减少活塞运动时的摩擦力，提高密封性能和密封的使用寿命及重载工况下密封的可靠性。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种新型活塞密封装置，该密封装置包括套装在活塞密封槽内的弹性补偿支座、弹力补偿O型橡胶圈、聚四氟乙烯导向环、两个密封O型橡胶圈，所述弹性补偿支座中间制有半圆形凹槽，左、右两个侧面制有均匀分布的微观凸起，所述弹力补偿O型橡胶圈套装在该半圆形凹槽内，所述聚四氟乙烯导向环套装在该弹力补偿O型橡胶圈外，该聚四氟乙烯导向环截面由左、右两侧的密封支撑段和中间导向段构成，该密封支撑段与中间导向段通过变形圆弧段平滑制出，密封支撑段的外受压面与变形圆弧段形成轮廓呈“U形”的变形槽，所述密封O型橡胶圈套装在该变形槽内。

而且，所述的弹性补偿支座的左、右两个侧面为受压面，半圆形凹槽的表面为施压面。两个侧面受压时，弹性补偿支座变形，通过半圆形凹槽表面挤压弹力补偿O型橡胶圈，增大中间导向段与缸体壁接触处的应力，提高密封性能。

而且，所述的左、右两侧面制出的微观凸起形状为短圆柱，直径为3毫米，凸起高度为0.2mm，数量为24，沿侧面的中心圆周均匀分布，微观凸起可增加安装时的预压力，工作时微观凸起之间可储存润滑油，持续保持密封面间足够的接触压力，提高密封性能。

而且，所述的弹力补偿O型橡胶圈的截面半径与半圆形凹槽半径相同，防止弹力补偿O型橡胶圈的扭转。

而且，所述的聚四氟乙烯导向环左、右两侧的密封支撑段与中间导向段通过变形圆弧段平滑制出。

而且，所述的密封支撑段的外受压面为施力部，变形圆弧段为变形部，左、右两侧的外受压面受压时，左、右两侧的“U形”变形槽和变形圆弧段变形，使中间导向段向上顶起，增大中间导向段与缸体壁之间的压力，提高密封的可靠性。

而且，所述的变形圆弧段与中间导向段形成变形腔，中间导向段与变形圆弧段的夹角为155°，便于变形腔的均匀变形。

而且，所述的密封O型橡胶圈与变形槽的接触处为加压部，上部为密封部，密封支撑段的外受压面受压时，变形槽变形并挤压密封O型橡胶圈使其变形，实现弹性密封。

本发明的优点和有益效果为：

弹性补偿支座中间制有半圆形凹槽，左、右两侧面为受压面，且均制有均匀分布的微观凸起，可增加初始安装时的预压力，半圆形凹槽表面为施压面，弹力补偿O型橡胶圈套装在半圆形凹槽内，其截面半径与半圆形凹槽半径相同，防止弹力补偿O型橡胶圈的扭转，安装时，左、右两侧面受压，通过半圆形凹槽表面挤压弹力补偿O型橡胶圈，使其径向变形，顶紧聚四氟乙烯导向环的中间导向段，增加聚四氟乙烯导向环与缸体之间的接触应力，从而提高密封性能，工作时，在油压的作用下，微观凸起之间储存的液压油可提高密封的动态密封性能。

本发明的聚四氟乙烯导向环左、右两侧的密封支撑段和中间导向段通过变形圆弧段平滑制出，变形槽内套装密封O型橡胶圈，外受压面为施力部，变形圆弧段为变形部，变形圆弧段与中间导向段形成变形腔。工作时，在油压作用下，外受压面受压，左、右两侧的“U形”变形槽变形并挤压密封O型橡胶圈，增大密封O型橡胶圈与缸体内壁之间的接触宽度，提高密封性能，同时，变形圆弧段变形，使中间导向段向上顶起，增大聚四氟乙烯导向环与缸体之间的接触应力，从而提高密封工作时的动态密封性能，提高密封工作时的可靠性。

本发明的弹性补偿支座左、右两侧面的微观凸起，可增加安装时的预压力，工作时微观凸起之间可储存润滑油，持续保持密封面间足够的接触压力，提高密封性能。

本发明的弹性补偿支座的半圆形凹槽可防止弹力补偿O型橡胶圈的扭转，提高重载工况下的密封性能。

本发明设计科学合理，密封补偿能力强，摩擦力小，密封性能好，使用寿命长。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。附图中标记及对应的零部件名称：

1-活塞，2-弹性补偿支座，3-弹力补偿O型橡胶圈，4-半圆形凹槽，5-密封支撑段，6-密封O型橡胶圈，7-变形槽，8-外受压面，9-缸体，10-变形圆弧段，11-中间导向段，12-聚四氟乙烯导向环，13-变形腔。

具体实施方式

结合附图对本发明的实施进一步说明。

一种新型活塞密封装置，该密封装置用于密封活塞1和缸体9之间的间隙，包括套装在活塞1密封槽内的弹性补偿支座2、弹力补偿O型橡胶圈3、聚四氟乙烯导向环12、两个密封O型橡胶圈6，所述弹性补偿支座2中间制有半圆形凹槽4，左、右两个侧面制有均匀分布的微观凸起，所述弹力补偿O型橡胶圈3套装在该半圆形凹槽4内，所述聚四氟乙烯导向环12套装在该弹力补偿O型橡胶圈3外，该聚四氟乙烯导向环12截面由左、右两侧的密封支撑段5和中间导向段11构成，该密封支撑段5与中间导向段11通过变形圆弧段10平滑制出，密封支撑段5的外受压面8与变形圆弧段10形成轮廓呈“U形”的变形槽7，所述密封O型橡胶圈6套装在该变形槽7内。

所述弹性补偿支座2的左、右两个侧面为受压面，半圆形凹槽4的表面为施压面。为了增加安装时的预压力和工作时的补偿力，左、右两侧面制有24个直径为Ф3mm，凸起高度为0.2mm均匀分布的短圆柱形微观凸起，弹性补偿支座2受压变形后，通过半圆形凹槽4的表面，挤压弹力补偿O型橡胶圈3，增大中间导向段11与缸体9内壁接触处的应力，提高密封性能。

所述弹力补偿O型橡胶圈3的截面半径与半圆形凹槽4的半径相同，防止弹力补偿O型橡胶圈3的扭转，提高重载工况的密封性能。

所述聚四氟乙烯导向环12左、右两侧的密封支撑段5和中间导向段11通过变形圆弧段10平滑制出，密封支撑段5的外受压面8为施力部，工作时，在油压作用下，“U形”变形槽7变形，挤压密封O型橡胶圈6使其变形，实现弹性密封，同时，变形圆弧段10发生变形，使中间导向段11向上顶起，增大中间导向段11与缸体9内壁之间的压力，提高密封的可靠性，左、右两侧的变形圆弧段10和中间导向段11形成变形腔13，中间导向段11与变形圆弧段10之间的夹角为155°，便于变形腔13的均匀变形。

综上所述，本发明所述的一种新型活塞密封装置，结构紧凑，设计合理，可有效补偿液压缸运行时密封面的接触应力，减小密封运行时的摩擦力，提高活塞密封重载工况下的密封可靠性和密封能力，延长活塞密封的使用寿命。