无杆腔静密封油缸的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明是一种新型油缸或气缸，涉及油缸采用的静密封结构，有效避免油缸渗漏油气。
【背景技术】
[0002]目前，公知的油缸基本构造是由缸体、活塞、密封件等组成。形成一种刚性的动密封腔体，虽然能承载较大压强，但因活塞往返运动造成密封件磨损而失效，产生油缸渗漏现象。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种油缸，无杆腔是一种静密封腔体，从结构上解决现有油缸存在的渗、漏油问题。
[0004]本发明解决这些技术问题所采用的技术方案是:缸筒、活塞杆与囊膜连接并形成一个密封的无杆腔体与一个有杆腔，囊膜夹持在缸筒与活塞杆之间，囊膜两端口边分别与活塞杆、缸筒联接，由囊膜隔开形成油缸的无杆腔与有杆腔。其中有杆腔为动密封腔体，无杆腔为静密封腔体。油缸拉伸与压缩过程中囊膜只与缸筒内壁、活塞杆外壁翻卷贴合，只产生贴合、分离动作。为实现囊膜承载油缸高压强的可行性，本发明解决囊膜承载高压强所采用的原理是:外壁材料相同的圆截面，半径越小，内部可施加的压强越大。
[0005]举例证明:现在公知的空气弹簧中有直径200mm的囊式空气弹簧，在最高工作压力为0.8MPa下，空气弹簧囊壁受轴向拉力为F=PXS
其中F为力，单位是N
P为气囊内部压强，单位MPa
S为气囊横截面积，单位为mm
则可得到 F=0.8 X 3ir2=25120N
计算囊式空气弹簧截面周长L=2 π r=628mm
截面周长的单位长度上所受拉力Fx=F/L=40N/mm
当截面材料相同，空气弹簧直径为20mm，截面周长的单位长度所受拉力为40N/mm时，压强为 Pl，因此(PI X 3ir2)/L=40
则 Pl= (40 X L)/ 31 r2= (40 X 2 π r) / π r2=80/10=8MPa
因此当空气弹簧直径为20mm时，囊壁可承受工作压力为8MPa，是200mm囊式空气弹簧承受压力0.8MPa的10倍，证明原理正确。
[0006]本发明的囊膜在无杆腔充入油气后形成的圆弧状截面，截面半径越小，囊膜承载的压强越大，因此公知囊式空气弹簧的囊壁进行耐油设计后可作为本案专利中油缸用的囊膜，可达到囊膜承截油缸高压强的使用目的，实现囊膜承载高压强的可行性。
[0007]本发明的有益效果是，本案例油缸密封件囊膜在油缸拉伸与压缩过程中只与缸筒、活塞杆产生贴合、分离动作，没有产生相对运动的磨损，而且可以承载油缸高压强，因此从结构上解决传统油缸渗漏油的问题，不需要因为油缸渗漏油、气而进行补偿油、气的操作，本发明的油缸承载压强大，自重轻，可替换车辆普遍使用的钢板弹簧，降低整车自重。可替换工程机械用的传统油缸，避免渗漏油污染。
【附图说明】
[0008]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0009]图1是本发明油缸第一个实施例的压缩状态剖面图。
[0010]图2是本发明油缸第一个实施例的拉伸状态剖面图。
[0011]图3是本发明油缸第二个实施例的压缩状态剖面图。
[0012]图4是本发明油缸第二个实施例的拉伸状态剖面图。
[0013]图5是本发明油缸第三个实施例的压缩状态剖面图。
[0014]图6是本发明油缸第三个实施例的拉伸状态剖面图。
[0015]图7是本发明油缸第四个实施例的剖面图。
图8是本发明油缸第五个实施例的剖面图。
[0016]图9是本发明油缸第六个实施例的剖面图。
[0017]图中1.囊膜，2.缸筒，3.活塞杆，4.定位杆，5.有杆腔，6.无杆腔，7.过油孔，8.中心腔，9.过油孔，10.过油腔，11.限压阀，12.囊膜，13.外缸筒，14.有杆腔，15.囊膜。
【具体实施方式】
[0018]在图1第一个实施例中，活塞杆(3)与缸筒(2)同轴装配，活塞杆(3)沿缸筒(2)端口内轴向滑动，囊膜(I)夹持在缸筒(2 )、活塞杆(3 )之间，囊膜(I)两端口边分别与缸筒
(2)、活塞杆(3)连接，由囊膜(I)分隔形成本案例油缸的有杆腔(5)与无杆腔(6)，其中有杆腔(5)为动密封腔体，无杆腔(6)为静密封腔体，油缸拉伸与压缩过程中囊膜(I)只与缸筒(2)内壁、活塞杆(3)外壁翻卷贴合。当无杆腔(6)通入高压油或高压气体，有杆腔(5)向外排出油或气体，油缸拉伸，图2是第一个实施例拉伸状态。当油缸两端外力F大于无杆腔(6)内部压力时，油缸压缩，图1是第一个实施例压缩状态。
[0019]在图3第二个实施例中，定位杆(4)与缸筒(2)同轴装配，活塞杆(3)与定位杆(4)同轴装配，且活塞杆(3)内壁沿定位杆(4)外壁轴向滑动、活塞杆(3)在缸筒(2)端口内轴向滑动，定位杆(4)用于加强活塞杆(3)轴向滑动稳定。定位杆(4)有过油孔(7)的一端与缸筒(2)底部固定连接。中心腔(8)通过一个或多个过油孔(7)与无杆腔(6)贯通，图3是第二个实施例压缩状态，图4是第二个实施例中油缸拉伸状态。
[0020]在图5第三个实施例中，活塞杆(3)在缸筒(2)内部的法兰盘结构端沿缸筒(2)内壁滑动，加强活塞杆(3)轴向滑动稳定，活塞杆(3)法兰盘结构上有一个或多个过油孔(9)，贯通无杆腔(6)与过油腔(10)，图6是第三个实施例拉伸状态。
[0021]在图7第四个实施例中，限压阀(11)与缸筒(2)连接，无杆腔(6)排出的油或气体经过限压阀(11)限压，使油缸无杆腔(6)维持一定压力，以保持囊膜(I)与缸筒(2)内壁、活塞杆(3)外壁充压贴合。
[0022]在图8第五个实施例中，缸筒(2)内部结构与第一个实施例相同，增加外缸筒
(13)、囊膜(12)，其中外缸筒(13)与缸筒(2)同轴装配，囊膜(12)夹持在外缸筒(13)、缸筒(2)之间，囊膜(12)两端口边分别与缸筒(2)、外缸筒(13)连接，由囊膜(12)分隔形成有杆腔(14)与无杆腔(6)，其中有杆腔(14)为低压腔，无杆腔(6)为高压腔而且属于静密封腔体，形成伸缩式套筒油缸结构。
[0023] 在图9第六个实施例中，囊膜(15 )分别与缸筒(2 )、活塞杆(3 )连接并形成有杆腔
(5)，其中有杆腔(5)为动密封腔体，无杆腔(6)为静密封腔体，当无杆腔(6)通入高压油或高压气体，有杆腔(5)向外排出油或气体，油缸拉伸，当有杆腔(5)通入高压油或高压气体，无杆腔(6)向外排出油或气体，油缸拉伸。
【主权项】
1.一种油缸或气缸，包括囊膜(I)、缸筒(2)、活塞杆(3)，其中，活塞杆(3)与缸筒(2)同轴装配，活塞杆(3 )在缸筒(2 )端口内轴向滑动，囊膜(I)两端口边分别与缸筒(2 )、活塞杆(3)连接，其特征是:囊膜(I)夹持在缸筒(2)、活塞杆(3)之间，囊膜(I)分隔形成油缸的有杆腔(5)与无杆腔(6)，其中有杆腔(5)为低压腔，无杆腔(6)为高压腔，低压腔(5)腔内压强比高压腔(6)腔内压强小，油缸拉伸与压缩过程中囊膜(I)与缸筒(2)内壁、活塞杆(3)外壁翻卷贴合。2.根据权利要求1所述的油缸，其特征是:定位杆(4)与缸筒(2)同轴装配，在油缸拉伸或压缩过程中，活塞杆(3)内壁沿定位杆(4)外壁进行轴向滑动，中心腔(8)通过一个或多个过油孔(7)与无杆腔(6)贯通。3.根权利要求1所述的油缸，其特征是:活塞杆(3)在缸筒(2)内部的法兰盘结构端沿缸筒(2)内壁滑动，活塞杆(3)法兰盘结构上有一个或多个过油孔(9)，贯通无杆腔(6)与过油腔(10)。4.根据权利要求1所述的油缸，其特征是:限压阀(11)与缸筒(2)连接，排出的油或气体经过限压阀(11)限压，使油缸无杆腔(6)存有一定压力，以保持囊膜(I)与缸筒(2)内壁、活塞杆(3)外壁充压贴合。5.根据权利要求1所述的油缸，其特征是:外缸筒(13)与缸筒(2)同轴装配，囊膜(12)夹持在外缸筒(13)、缸筒(2)之间，囊膜(12)两端口边分别与缸筒(2)、外缸筒(13)连接，囊膜(12)分隔形成有杆腔(14)与无杆腔(6)，有杆腔(14)为低压腔，无杆腔(6)为高压腔而且属于静密封腔体，形成伸缩式套筒油缸结构。6.根据权利要求1所述的油缸，其特征是:囊膜(15)分别与缸筒(2)、活塞杆(3)连接并形成有杆腔(5)，有杆腔(5)为动密封腔体，无杆腔(6)为静密封腔体，当无杆腔(6)通入高压油或高压气体，有杆腔(5)向外排出油或气体，油缸拉伸，当有杆腔(5)通入高压油或高压气体，无杆腔(6)向外排出油或气体，油缸拉伸。
【专利摘要】本发明涉及无杆腔静密封油缸，囊膜（1）分隔形成本案例油缸的有杆腔（5）与无杆腔（6）,其中有杆腔(5)为动密封腔体,无杆腔(6)为静密封腔.油缸拉伸与压缩过程中囊膜(1)只与缸筒(2)内壁、活塞杆(3)外壁翻卷贴合。当无杆腔（6）通入高压油或高压气体，油缸有杆腔（5）向外排出油或气体，油缸拉伸。当油缸两端外力F大于无杆腔（6）内部压力时，油缸压缩。
【IPC分类】F15B15/14
【公开号】CN105587708
【申请号】CN201410618883
【发明人】周莉珍, 黎治强, 王兵
【申请人】重庆德盟液压机械有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年11月6日