专利名称：液压密封油缸的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种流体压力的执行机构，具体地讲是一种液压密封油缸。
液压机械在机械行业中占的比重很大，而液压机械的泄漏问题已成为国内外有关专家专注的课题。目前国内外的研究只是从油质及液压另件的加工精度上大作文章，其结果也只是以高昂的代价换取一定的进步，而至今未能从根本上解决其泄漏的问题。而国内的液压机械“泄漏”成为一大公害，在一定程度上影响了整机的性能，而即浪费能源又污染环境。
所谓液压机械性能，关键在于液压缸，液压缸的关键又在于密封。现有国内外液压缸的密封不管选用何种材料，其主要结构是在缸壁与活塞之间压装入橡胶密封圈、它的工作机理是依靠橡胶圈的过盈量产生的固定压力来阻止压力油的泄漏。而这种结构不可避免地带来密封圈的磨损、塑变、老化、击穿等问题，直接影响了橡胶密封圈的使用寿命。
胶圈的过盈值与摩擦力和密封性能是成正比的，但摩擦力的加大又使橡胶密封圈的过盈量在较短的时间内减小，其密封性能也随着过盈量的减小而很快地下降。因而过盈量与摩擦力是密封性能的一对主要矛盾。
本发明人有感与此，经多年潜心研究以柔能、平衡理论为依据而设计一种液压密封油缸，其目的是从根本上解决过盈量与摩擦力这对主要矛盾，减少摩擦力，延长橡胶圈的使用寿命，从而保证液压缸良好的密封性能以及液压系统的机械性能，节省能源，减少环境污染。
本实用新型是依据平衡的理论而设计的，其原理是在活塞上设置一高压密封带，高压密封带为一个放开油面的环槽、环槽内一孔可与活塞体内安装的单向阀相通、缸体内的压力油通过单向阀注入环槽内，以形成高压密封带(相当一个静压轴承)。高压密封带在缸体内壁上形成一均匀的高压油膜，保证活塞运行平稳，并且大大地减小了摩擦力。当高压密封带内的压力由于损失而减少时，在高压密封带与缸体内形成压力差打开单向阀，继续向环槽内注入压力油，以保证高压密封带与缸体内压力平衡；在高密封带的两则设置有组合密封圈，它由U型橡胶圈和其上镶装的两个限量环组成，U型橡胶圈的开口方向与活塞体内安装的另一单向阀相通，将当量的压力油注入U型橡胶圈内，迫使橡胶圈的顶部发生弹性变形，形成两个线密封，由于限量环的弹性变形量略小于U型橡胶圈，它又限制了U型橡胶圈的弹性变形量，从而保证了橡胶圈最合理的过盈量，组合密封圈又大大地减少了高压密封带内的压力损失，使高压密封带内保持一定的稳定压力。
图1是本实用型的一个实施例的结构图。
本实施例是一双作用式单杆活塞油缸，它由前端盖1缸体6，活塞杆22，活塞8和后端盖10等部件组成。活塞8套装在活塞杆22油缸内一端，将活塞压靠环9压靠在活塞8的另一侧面后由锁紧母12压紧，从而将活塞8固定在活塞杆22上。在活塞8上设置有一放开油面的环槽23，它与缸体6内壁形成一个可容油的空间。在环槽23底部一孔24与活塞前端体内安装的单向阀16a截止端相通。油缸腔内的压力油通过单向阀16a注入环槽23内，形成一高压密封带。在高压密带两侧带有两个结构相同的组合密封圈13和15，它由U型橡胶圈组成，在本实施例中，U型橡胶圈由丁腈橡胶构成，在U型橡胶圈的开口内装有一注油环26，油环26内环状油槽与活塞8前端的另一单向阀16b截止端相通，单向阀16b的导通端则与油腔相通。在U型橡胶圈上镶装有两个限量环14，限量环14与弹性变形量较小的腈橡胶构成。在组合密封圈的外侧分别装有活塞压紧盖7，活塞压紧盖7螺接于活塞8上，其作用是限制组合密封圈的轴向窜动，防止其脱落。
上述为本实用新型的主要特征，其工作原理是高油缸腔内压力油通过单向阀16a注入环槽23内，环槽23内的压力与腔内压力相等，而使两者之间达到平衡状态，形成一个高压密封带。它相当于一个静压轴承将活塞8浮起，它在活塞8与缸体6之间形成一层油膜，活塞8与油缸体6之间的相对运动是在油膜上进行，从而大大减小了摩擦力。
与此同时，液压腔内的压力油通过单向阀16b注入组合密封圈内，迫使U型橡胶圈顶部发生弹性变形而凸起，形成一过盈量，由于限量环14的弹性变形量小于U型胶圈的弹性变形量，因此它限制了U型橡胶圈过大的弹性变形使之使始维持一个合理过盈量。组合密封圈的主要作用是保持环槽23内的压力稳定，减少其压力损失。另外它的另一种功能是高压密封带的补偿作用，因为它受油缸腔内油压控制，腔内油压越大，U型橡胶圈的弹性变形量也越大，其密封效果越佳。
前端盖1螺接于缸体6上，这种联接方式的作用是能压紧缸体6内的塞头2，前端盖1与活塞杆22之间安装有防尘圈21。塞头2与活塞杆22之间安装有一个组合密封圈3和镶装于其上的限量环19与塞头2体内的单向阀20导通，组合密封圈3的结构及其密封机理与组合密封圈15和13相同，故在此不再赘述，它的作用是防止腔内压力油沿活塞杆22泄漏。
导向套5螺接于塞头2内，导向套5内装有由耐磨材料构成的导向套心18与活塞杆22接触，用于扩大活塞杆22的支承跨度。后端盖10可以螺接于缸体6上，也可以焊接于缸体6上。图中17是左腔进油口，25是右腔进油口。
综上所述，本实用新型的效果是显著的，其一密封效果好，由于高压密封带中的压力与油腔内压力相等，并且单向阀又可以对高压密封带中的压力损失进行及时的补偿，使两者之间始终保持压力平衡，因此高压腔内的压力油不可能穿过高压封带的低压腔泄漏，并且组合密封环又可以起补偿密封作用，从而达到极好的密封效果；其二摩擦力小，高压密封带中的压力油在缸体6与活塞之间形成一层油膜，活塞与缸体之间的相对运动是在这层油膜表面进行，高压密封带又相当于一个静压轴承，将活塞浮起，活塞与缸壁之间间隙均匀摩擦力小。上述两个优点使本实用新型起动压力小0.3－0.5Kg／cm2；寿命长，行程300Km无泄漏，在液压机械行业有着光明的前途。
本实用新型中的密封原件还适用于气缸承压缸及伺服缸中。
权利要求1.一种液压密封油缸，包括有前端盖1，缸体6，活塞杆22，活塞8和后端盖，其特征在于活塞8上带有凹形环槽23，它与缸体6的内壁之间形成一容置的空间，环槽23内设置一孔24与活塞体内安装的单向阀16a相通；活塞8上环槽23的两侧安装有组合密封圈13和15，在缸体前端装有塞头2，塞头2与活塞杆22之间安装有组合密封圈。
2.根据权利要求1所述之液压密封油缸，其特征在于所述之组合密封圈13和15是内U字形橡胶圈和注油环26和限量环14组成，限量环14镶装于U型橡胶圈上，注油环26装入U型橡胶圈的开口内，注油环26上的环状油槽与单向阀16b相通。
3.根据权利要求1所述之液压密封油缸，其特征在于所述之单向阀16a和16b导通端与油压腔相通。
专利摘要一种新型液压密封油缸，包括有前端盖1，缸体6，活塞杆22，活塞8和后端盖，其特征在于活塞8上带有凹形环槽23，它与缸体6的内壁之间形成一容置的空间，环槽23内设置一孔24与活塞体内安装的单向阀16a相通，活塞8上环槽23的两侧安装有组合密封圈13和15，在缸体前端装有塞头2，塞头2与活塞杆22之间安装有组合密封圈。
文档编号F15B15/17GK2072614SQ9020972
公开日1991年3月6日 申请日期1990年7月7日 优先权日1990年7月7日
发明者丛学沂, 刘成华 申请人:丛学沂, 刘成华