一种液体密封的气压式张力补偿装置的制作方法

1.本实用新型涉及电气化铁道供电技术领域，尤其涉及电气化交通轨道接触网接触线和承力索张力自动补偿装置。


背景技术：

2.目前，电气化交通轨道接触网线张力随着环境温度变化而自动补偿主要是利用坠陀来完成的，该办法因重量大安装维护不方便，不美观，尤其是在隧道里安装坠陀，需要扩挖隧道断面，大幅度增加工作量和工程费用、延长工期，对于地质条件复杂地段及桥梁上，甚至难以实现。另一种为弹簧补偿装置，少量使用国外品牌，这种装置虽然克服了体积大的不足，但暴露出了补偿精度及稳定性不足的弊病，同时重量重，成本高。
3.第三种就是形成专利的气动式张力补偿装置和气液动张力补偿装置或称液气动或液压式张力补偿装置，这类补偿装置概括起来分以下几种类型：
4.1气动式张力补偿装置，储能介质和工作介质都是气体，该补偿装置虽具有轻便、成本低、安装方便的优势，但存在最大的问题就是密封过不了关，尤其是环境温度低时活塞杆(伸缩杆)伸出较长时，补偿装置水平悬挂，在垂直外力风力、重力等作用下，活塞杆憋劲就出现漏气；
5.2气液压补偿装置，该类装置也普遍存在环境温度低时活塞杆(伸缩杆)伸出太长补偿装置水平悬挂，在垂直外力风力、重力等作用下，尤其是风力脉动效力引起风振影响是悬出在外活塞杆太长导向差产生间歇性扭曲憋劲破坏密封圈贴紧滑动表面而出现泄漏。
6.由于气动式、气液式张力补偿装置存在以上的不足，导致了该类型补偿装置一直没有得到正常的应用。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的是克服上述诸补偿装置存在的不足之处，而提供一种液体密封的气压式张力补偿装置，设计了独立的液压密封保护区，高压液体作为专门的密封介质，突破了以往起着工作介质和密封介质双层作用的惯例，这样可选用粘度较大的液压油作为密封介质，可实现零泄漏，克服现有的补偿装置普遍存在的低温负载泄漏问题。
8.本实用新型的技术方案具体如下：
9.一种液体密封的气压式张力补偿装置，包括由储能筒、单作用的液压缸筒、左右端盖焊接而成的缸筒合件，所述液压缸筒插入焊接在所述储能筒内部、且两者同轴心设置，所述液压缸筒内设置有活塞、活塞杆、中间隔离座与右端盖，通过所述中间隔离座将所述储能筒、液压缸筒的内部分隔开来，在中间隔离座的右侧与右端盖、储能筒内壁之间形成独立的液压密封保护区，在中间隔离座的左侧与活塞之间形成工作区，在所述储能筒的内壁与液压缸筒的外壁之间形成位于中间隔离座左侧的储能区，在所述液压密封保护区充入定量液体作为密封介质，再充入高压气体(压力大于工作区气体压力)起到增压作用。所述储能区与工作区通过液压缸筒侧壁上的小孔e相连通，在所述工作区、储能区内充入高压气体作为
工作介质与储能介质。
10.进一步地，在所述中间隔离座上设有两个第一车胎型密封圈，通过中间隔离座左右两侧的小孔a使左右两个第一车胎型密封圈分别与工作区、液压密封保护区相连通，以导入高压气体、高压液体达到内部静态密封。
11.进一步地，所述储能筒的左端盖上设有向其内部充气的充气阀，在所述右端盖上设有向液压密封保护区内充液并充气的充液气阀。
12.更进一步地，所述液压密封保护区内在所述液压缸筒的内部及外周充入定量液体，在液体的上方充入高压气体。
13.进一步地，在所述中间隔离座上、右端盖与活塞杆之间分别设有一个工字型密封圈，所述工字型密封圈内套有带小孔的固定压紧环，通过压紧螺母对工字型密封圈进行固定并压紧，通过隔离座右侧小孔a及右端盖上小孔b分别向工字型密封圈内导入高压液体；在活塞杆上压粘一聚四氟乙烯套，降低摩擦。
14.进一步地，所述活塞上设有第二车胎型密封圈，在所述活塞的右侧设置有与第二车胎型密封圈相连通的小孔c，通过小孔c向第二车胎型密封圈内充入高压气体。
15.进一步地，在所述中间隔离座与右端盖之间设有一定长度的功能套，以形成密封保护区域。
16.进一步地，所述右端盖通过螺栓固定在所述缸筒合件上，并通过o型密封圈与所述液压缸筒的内径形成静态密封。
17.进一步地，在所述液压缸筒的最左侧形成位于活塞左侧的大气层区，所述大气层区通过弯管与大气层相连通，所述弯管端部安装有一个制动螺塞。
18.更进一步地，在所述活塞的左侧上设有车胎型的制动密封圈，所述制动密封圈上设置有与大气层区相连通的贯穿小孔d。
19.再进一步地，活塞杆压装套入并粘接一3mm厚的聚四氟乙烯套。
20.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
21.(1)本实用新型整个密封系统由车胎型活塞密封圈和工字形活塞杆密封圈以及通过活塞和缸筒右端盖上小孔导入密封圈腔内的高压气体和液体的密封介质构成；密封机理就是利用高压气体和高压液体作为密封介质分别导入车胎型密封圈和工字形密封圈内腔里使密封圈紧压运动接触面而有效密封。
22.(2)本实用新型中补偿装置整个结构形成4个功能区域：d区(与大气层相通)、g区(缸筒内活塞运动工作区)、c区(储能区)、y区(液压密封保护区)；在功能区域上增加了液压密封保护区，该区域有两个特点：其一、设计上把液体作为专门的密封介质，突破了以往起着工作介质和密封介质双层作用的惯例，这样可选用粘度较大的液压油作为密封介质，可实现零泄漏；其二、该区域的设计使补偿装置在使用中，尤其是在低温状况下活塞杆伸出量大时，不会因自然界外力尤其是风力脉动而引起风振作用导致活塞杆间歇性变形憋劲而破坏密封系统的正常密封。
23.(3)活塞杆杆部套入压装并粘接一壁厚3mm的聚四氟乙烯套，减少密封接触面摩擦力，使补偿装置更加灵敏、有效。
附图说明
24.图1为本实用新型液体密封的气压式张力补偿装置的结构示意图。
25.图中，储能筒1、液压缸筒2、第二车胎型密封圈3、活塞4、中间隔离座5、第一车胎型密封圈6、工字型密封圈7、固定压紧环8、压紧螺母9、功能套10、活塞杆11、左端盖12、右端盖13、充液气阀14、充气阀15、制动密封圈16、制动螺塞17、o型密封圈18；大气层区d区、工作区g区、储能区c区、液压密封保护区y区。
具体实施方式
26.下面将结合附图与本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
27.如图1所示，一种液体密封的气压式张力补偿装置，包括由储能筒1、单作用的液压缸筒2、左右端盖焊接而成的缸筒合件，所述液压缸筒2插入焊接在所述储能筒1内部、且两者同轴心设置，所述液压缸筒2内设置有活塞4、活塞杆 11、中间隔离座5与右端盖13，通过所述中间隔离座5将所述储能筒1、液压缸筒2的内部分隔开来，在中间隔离座5的右侧与右端盖13、储能筒1内壁之间形成独立的液压密封保护区y，在中间隔离座5的左侧与活塞4之间形成工作区g，在所述储能筒1的内壁与液压缸筒2的外壁之间形成位于中间隔离座5 左侧的储能区c，在所述液压密封保护区y内充入液体作为密封介质，再冲入高压气体起到增压作用，所述储能区c与工作区g通过液压缸筒2侧壁上的小孔e相连通，在所述工作区g、储能区c内充入高压气体作为工作介质与储能介质。
28.如图1所示，在本实施例中：
29.在所述中间隔离座5上设有两个第一车胎型密封圈6，通过中间隔离座5左右两侧的小孔a使左右两个第一车胎型密封圈6分别与工作区、液压密封保护区相连通，以导入高压气体、高压液体达到内部密封。
30.本实施例中：通过中间隔离座5上左右小孔a分别导入高压气体和液体，起到内部密封，确保油和气不相通，提高密封效果。
31.如图1所示，在本实施例中：
32.所述储能筒1的左端盖上设有向其内部充气的充气阀15，在所述右端盖13 上设有向液压密封保护区内充液或充气的充液气阀14。
33.其中，所述液压密封保护区内在所述液压缸筒2的内部及外周充有高压液体，在高压液体的上方充入高压气体。
34.利用高压液体作为密封介质，分别导入液压密封保护区内部的车胎型密封圈和工字形密封圈内腔里，使密封圈紧压运动接触面而有效密封。
35.如图1所示，在本实施例中：
36.在所述中间隔离座5上、右端盖13与活塞杆11之间分别设有一个工字型密封圈7，所述工字型密封圈7内套有带小孔的固定压紧环8，通过压紧螺母9 对工字型密封圈7进行固定并压紧，通过中间隔离座5右侧小孔a、右端盖13 上小孔b分别向左右两工字型密封圈7内导入高压液体；在活塞杆11上压粘一聚四氟乙烯套，降低摩擦。
37.通过工字型密封圈7与经中间隔离座5上的小孔a及右端盖13上小孔b分别进入两
工字型密封圈7内的高压液体，形成活塞杆动密封装置。
38.如图1所示，在本实施例中：
39.所述活塞4上设有第二车胎型密封圈3，在所述活塞4的右侧设置有与第二车胎型密封圈3相连通的小孔c，通过小孔c向第二车胎型密封圈3内充入高压气体。
40.活塞4右边的第二车胎型密封圈3通过活塞端小孔c进入高压气体，形成活塞动密封装置。
41.如图1所示，在本实施例中：
42.在所述中间隔离座5与右端盖13之间设有一定长度的功能套10，以形成密封保护区域。
43.如图1所示，在本实施例中：
44.所述右端盖13通过螺栓固定在所述缸筒合件上，并通过o型密封圈18与所述液压缸筒2的内径形成静态密封。
45.所述中间座5通过左右第一车胎型密封圈与液压缸筒1的内径形成静态密封，确保工作区g区与密封保护区y区间气、液不互通。
46.通过静态密封、第二车胎型密封圈3的活塞动密封、工字型密封圈7的活塞杆动密封形成整体的密封系统，有效提高密封效果。
47.如图1所示，在本实施例中：
48.在所述液压缸筒2的最左侧形成位于活塞4左侧的大气层区，所述大气层区通过弯管与大气层相连通，所述弯管端部安装有一个制动螺塞17。
49.其中，在所述活塞4的左侧上设有车胎型的制动密封圈16，所述制动密封圈16上设置有与大气层区相连通的贯穿小孔d。
50.断线制动原理：利用大气层区达到断线制动功能。当异常断线时，高压气体推动活塞带动活塞杆快速缩进，d区空气因阻尼孔压力急剧升高使密封圈膨胀起到密封作用，这样d区空气压力剧增，活塞受阻速度自行减缓，活塞后退速度减缓使d区压力减少，活塞后退又加速，阻尼又加大，活塞速度又变缓，这样周而复始，使活塞缓慢退回，起到制动效果，防止补偿装置因异常断线而损伤。
51.具体的，本实用新型补偿装置g区、c区，通过小孔相连，使所充高压气体贯通于g区、c区、及活塞右边车胎型密封圈、中间隔离座左边车胎型密封圈。y区通过小孔使高压液体贯通于内外腔内、前盖和活塞间工字型密封圈内、中间隔离座和活塞杆间工字型密封圈内及中间隔离座右边车胎型密封圈内。
52.具体的，高压气体采用99.9％高纯度氮气，充气压力根据所补偿的线索额定张力而定，y区液压油采用耐高低温抗磨油，用定量泵充一定量的液压油(确保缸筒全被油包住)，然后充氮气，压力比工作缸内工作压力大0.2mpa，考虑到y区是恒体积，温度变化其内部压力也随之变化，功能套左端与中间座留间隙y，目的是温度变化时确保y区压力不小于工作缸内工作压力。
53.本技术中在功能区域上增加了液压密封保护区，该区域有两个特点：其一、设计上把液体作为专门的密封介质，突破了以往起着工作介质和密封介质双层作用的惯例，这样可选用粘度较大的液压油作为密封介质，可实现零泄漏；其二、该区域的设计使补偿装置在使用中，尤其是在低温状况下活塞杆伸出量大时，不会因自然界外力尤其是风力脉动而引
起风振作用导致活塞杆间歇性变形憋劲而破坏密封系统的正常密封。
54.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。