專利名稱：煤礦井下用液壓千斤頂密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種煤礦井下用液壓千斤頂密封裝置，包括千斤頂缸筒，帶環(huán)形密封槽的活塞等。
煤炭工業(yè)出版社1978年出版的《國(guó)外采煤工作面綜合機(jī)械化設(shè)備》第323頁(yè)中公開了一種單體液壓支柱，其中介紹了幾種采用不同密封圈的密封結(jié)構(gòu)，如采用蕾形密封圈、Y形密封圈、頂形密封圈、浪形密封圈等結(jié)構(gòu)。此文同時(shí)還例舉了這幾種密封圈的缺陷，如Y形密封圈易粘貼在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的被密封件表面，因而易損壞；如采用兩Y形密封圈，由于液壓力的作用易將密封圈推歪；而采用頂形密封圈，則由于密封圈本身的尺寸是固定的，亦即其橡膠部分向外膨脹出的尺寸是常量，因此這種密封圈不能適應(yīng)千斤頂缸筒的變形，不能有效地保證高壓，尤其是低壓密封性能。除此之外，上述各種密封圈均對(duì)千斤頂?shù)母淄布庸こ叽缫蠛芨?，即不但需要高的加工精度而且還要求低的表面粗糙度，這不但造成加工困難，而且直接影響產(chǎn)品的成本。在目前煤礦井下的支護(hù)設(shè)備及其它設(shè)備中所采用的千斤頂活塞與缸簡(jiǎn)之間的密封裝置以及活塞桿與導(dǎo)向套間的密封裝置均普遍存在上述問(wèn)題。
在現(xiàn)有技術(shù)中已采用可膨脹密封圈的密封裝置中，由于可膨脹密圈在內(nèi)部高壓作用下，其密封工作面與被密封的金屬面之間產(chǎn)生分子間的親合力，因此在高壓液體從密封圈內(nèi)腔中卸除之后，密封圈的工作面仍因分子的親合力而緊粘在被密封的金屬面上。這將導(dǎo)致工作機(jī)構(gòu)動(dòng)作不靈活，有呆滯等缺陷。這種缺陷在煤礦井下支護(hù)設(shè)備——單體液壓支柱中會(huì)引起支柱升柱以后不能降柱，或降柱動(dòng)作呆緩，不靈活。因而導(dǎo)致可膨脹密封圈無(wú)法在單體液壓支柱中使用。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種適于煤礦井下千斤頂密封用的密封裝置，該密封裝置在提供可靠的高壓密封性能，尤其是低壓密封性能的同時(shí)不但能適應(yīng)千斤頂缸筒的變形，而且具有低的初始運(yùn)動(dòng)阻力。
本實(shí)用新型采取下述措施實(shí)現(xiàn)上述目的一種煤礦井下用液壓千斤頂密封裝置，包括缸筒和帶環(huán)形密封槽的活塞，活塞密封槽內(nèi)設(shè)有可膨脹密封環(huán)，可膨脹密封環(huán)空腔內(nèi)有一個(gè)寬度等于密封環(huán)空腔兩內(nèi)側(cè)壁之間距離的支撐環(huán)，支撐環(huán)上帶有貫穿其厚度的過(guò)液孔，密封環(huán)與缸筒相接觸的上頂面呈向缸筒方向凸起的弧面，在可膨脹密封環(huán)空腔內(nèi)沿千斤頂軸線方向設(shè)有與上頂面和兩側(cè)壁相固連的肋板，可膨脹密封環(huán)與活塞密封槽底面相接觸的下底面上開有過(guò)液孔，該過(guò)液孔通過(guò)活塞上的通孔與千斤頂高壓腔相通?；钊檄h(huán)形密封槽的一個(gè)側(cè)壁通過(guò)螺紋與活塞相連接?？膳蛎浢芊猸h(huán)的寬度大于活塞上環(huán)形密封槽的寬度?？膳蛎浢芊猸h(huán)的側(cè)壁呈階梯形，在階梯形凹陷處設(shè)有彈性復(fù)位環(huán)?；钊系耐字性O(shè)有可將可膨脹密封環(huán)內(nèi)部空腔與千斤頂?shù)膬蓚€(gè)工作腔交替相通的梭形閥。
本實(shí)用新型由于采用了可膨脹密封環(huán)，且密封環(huán)的內(nèi)部空腔與千斤頂工作腔相通，因此在工作腔壓力升高后，密封環(huán)即隨之膨脹，由此提供可靠的高壓密封性能，而且隨著壓力的升高，密封性能將進(jìn)一步趨于可靠。本實(shí)用新型采用在可膨脹密封環(huán)內(nèi)設(shè)置支撐環(huán)的技術(shù)措施，同時(shí)將密封槽設(shè)置成寬度可調(diào)整式的密封槽，因此在裝配千斤頂時(shí)，只要適當(dāng)調(diào)整密封槽的寬度，即可使密封槽的兩側(cè)壁夾緊可膨脹密封環(huán)，且由于支撐環(huán)支撐住可膨脹密封環(huán)空腔內(nèi)壁，因此可膨脹密封環(huán)在密封槽側(cè)壁與支撐環(huán)的擠壓下產(chǎn)生變形，其弧形上頂面向千斤頂缸筒內(nèi)壁凸起，由此實(shí)現(xiàn)可靠的、可以調(diào)整的低壓密封性能。本實(shí)用新型通過(guò)采用在可膨脹密封環(huán)內(nèi)設(shè)置肋板及在其外設(shè)置彈性復(fù)位環(huán)的措施，使可膨脹密封環(huán)在其內(nèi)腔卸除壓力后，由于肋板和彈性復(fù)位環(huán)恢復(fù)其原狀的作用，使可膨脹密封環(huán)的上頂面及時(shí)地產(chǎn)生趨于恢復(fù)原狀的變形，這種變形將大大地降低活塞的運(yùn)動(dòng)阻力，即降低了活塞的初始運(yùn)動(dòng)阻力。由于本實(shí)用新型的可膨脹密封環(huán)及其彈性復(fù)位環(huán)是可彈性變形的，因而可以使活塞的公稱外徑小于缸筒的公稱內(nèi)徑，兩者之間的密封由可在壓力下變形的可膨脹密封環(huán)及彈性復(fù)位環(huán)提供，這樣不但可以降低對(duì)缸筒的加工精度的要求，而且可以由密封裝置去適應(yīng)缸筒的不圓變形，從而降低了對(duì)加工成缸筒的材料的要求，這將有效地降低產(chǎn)品的成本。
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述，其中


圖1表示采用本實(shí)用新型密封裝置的煤礦井下用液壓支架的推移千斤頂(或立柱)的局部剖視圖；圖2表示采用本實(shí)用新型密封裝置的煤礦井下用單體液壓支柱的局部剖視圖。
參見
圖1，其中活塞桿1的一端帶有階梯形凸肩，直徑最小的末端為外螺紋，活塞2套裝在活塞桿1上由活塞桿1的凸肩定位，并由螺母4將其固定在活塞桿1上?；钊?及活塞桿1套裝于缸筒3中?；钊?本身也呈階梯狀，其最小直徑端也設(shè)有外螺紋。側(cè)板5的外徑與活塞2的外徑相同，其內(nèi)孔為與活塞2端部的外螺紋相配合的內(nèi)螺紋。因此，通過(guò)旋轉(zhuǎn)側(cè)板5即可調(diào)整由側(cè)板5和活塞2上的凸臺(tái)所構(gòu)成的環(huán)形密封槽的寬度。可膨脹密封環(huán)6裝設(shè)在由側(cè)板5和活塞2上的凸臺(tái)所構(gòu)成的環(huán)形密封槽中，在本實(shí)施例中，可膨脹密封環(huán)6的橫截面在其兩上角處向其橫截面對(duì)稱軸線平行地凹陷，在密封環(huán)6的兩側(cè)壁上形成兩個(gè)凹臺(tái)，彈性復(fù)位環(huán)7便設(shè)置在這兩個(gè)凹臺(tái)中。從圖中可清晰地看出，可膨脹密封環(huán)6的上頂面呈向缸筒內(nèi)壁方向凸起的弧面，其弧面內(nèi)側(cè)設(shè)置有肋板8，肋板8沿可膨脹密封環(huán)6內(nèi)空腔相間相等的距離設(shè)置。肋板8的下面設(shè)有帶過(guò)液孔9的支撐環(huán)10。支撐環(huán)10的寬度等于可膨脹密封環(huán)6兩側(cè)壁內(nèi)壁間的距離。密封環(huán)6本身還帶有過(guò)液孔11。從圖中可以清楚地看出，可膨脹密封環(huán)6的寬度大于活塞桿1上第二段凸臺(tái)的長(zhǎng)度。這樣，當(dāng)旋緊螺母4時(shí)，即可對(duì)膨脹密封環(huán)6的側(cè)壁予以壓縮，進(jìn)而使密封環(huán)6變形，使其弧面進(jìn)一步向缸筒內(nèi)壁方向凸起，由此提供可靠的低壓密封。而且這種低壓密封性能可視工作需要予以靈活方便的調(diào)整，在調(diào)好后即可采用公知的方式將螺母4鎖緊固定。
從
圖1中還可看到，活塞1上與其軸線相平行地設(shè)有階梯孔12，及與其軸線方向相垂直的通孔13，階梯孔12的大直徑段內(nèi)裝有梭形閥14。梭形閥14的后面用帶有孔15的螺堵16堵住。當(dāng)千斤頂活塞腔(即圖中左側(cè)腔)進(jìn)液時(shí)，梭形閥14封堵活塞右側(cè)的通孔，壓力液從左側(cè)的孔進(jìn)入通孔13，然后進(jìn)入可膨脹密封環(huán)6的內(nèi)腔。反之，從右側(cè)進(jìn)液時(shí)，梭形閥則封堵活塞2的左側(cè)孔，壓力液仍進(jìn)入密封環(huán)6的內(nèi)腔。
從圖中還可清楚地看出，活塞2的外直徑小于缸筒3的內(nèi)徑。因此，即使缸筒的內(nèi)徑不圓，或在液壓力作用下有變形，活塞2均可在其中自由往復(fù)活動(dòng)。而兩者之間的密封則由密封環(huán)6予以保證。
圖2所示為采用本實(shí)用新型密封裝置的單體液壓支柱的局部剖視圖。其結(jié)構(gòu)與
圖1所示的結(jié)構(gòu)基本相同，但由于單體液壓支柱為單作用式千斤頂，故在可膨脹密封環(huán)6上只設(shè)置一道彈性復(fù)位環(huán)7。又由于在單體液壓支柱中活塞18是中空的，因此構(gòu)成密封槽一個(gè)側(cè)壁的側(cè)板17是由螺栓19與活塞18相連接的，初始密封的調(diào)整也靠調(diào)整螺栓19來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在
圖1和圖2中所示的彈性復(fù)位環(huán)7不但可以幫助可膨脹密封環(huán)6的上頂面脫離缸筒3的內(nèi)壁，而且可以防止密封環(huán)6的上頂面的兩個(gè)角在高壓下被擠入活塞2與缸筒3之間的間隙中，因而防止密封環(huán)6被破壞。
以上實(shí)施例只是對(duì)本實(shí)用新型的詳細(xì)描述。眾所周知，在本實(shí)用新型的原則下，還可有許許多多的變形結(jié)構(gòu)。如將本實(shí)用新型所述密封裝置中的密封環(huán)的工作面翻轉(zhuǎn)到其內(nèi)孔上，即可將本實(shí)用新型所述的密封裝置用作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的軸密封處。此外亦可根據(jù)不同工況的需要，在本實(shí)用新型密封裝置的密封槽設(shè)置兩個(gè)以上的可膨脹密封環(huán)。
權(quán)利要求1.一種煤礦井下用液壓千斤頂密封裝置，包括缸筒和帶環(huán)形密封槽的活塞，其特征在于，活塞密封槽內(nèi)設(shè)有可膨脹密封環(huán)，可膨脹密封環(huán)空腔內(nèi)有一個(gè)寬度等于密封環(huán)空腔兩內(nèi)側(cè)壁之間距離的支撐環(huán)，支撐環(huán)上帶有貫穿其厚度的過(guò)液孔，密封環(huán)與缸筒相接觸的上頂面呈向缸筒方向凸起的弧面，在可膨脹密封環(huán)空腔內(nèi)沿千斤頂軸線方向設(shè)有與上頂面和兩側(cè)壁相固連的肋板，可膨脹密封環(huán)與活塞密封槽底面相接觸的下底面上開有過(guò)液孔，該過(guò)液孔通過(guò)活塞上的通孔與千斤頂高壓腔相通。
2.如權(quán)利要求1所述的密封裝置，其特征在于，活塞上環(huán)形密封槽的一個(gè)側(cè)壁通過(guò)螺紋與活塞相連接。
3.如權(quán)利要求2所述的密封裝置，其特征在于，可膨脹密封環(huán)的寬度大于活塞上環(huán)形密封槽的寬度。
4.如權(quán)利要求1所述的密封裝置，其特征在于，可膨脹密封環(huán)的側(cè)壁呈階梯形，在階梯形凹陷處設(shè)有彈性復(fù)位環(huán)。
5.如權(quán)利要求1所述的密封裝置，其特征在于，活塞上的通孔中設(shè)有可將可膨脹密封環(huán)內(nèi)部空腔與千斤頂?shù)膬蓚€(gè)工作腔交替相通的梭形閥。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種煤礦井下用液壓千斤頂密封裝置。在千斤頂缸筒內(nèi)裝有帶環(huán)形密封槽的活塞，密封槽的寬度可以調(diào)節(jié)，可膨脹密封環(huán)設(shè)置在密封槽中。密封環(huán)內(nèi)設(shè)有支撐板和肋板，活塞上開有與千斤頂工作腔相連的通孔，用以將高壓液引入密封環(huán)內(nèi)。這種裝置可提供可靠的高、低壓密封及低的初始運(yùn)動(dòng)阻力，可適應(yīng)缸筒變形，因而可降低缸筒制造時(shí)的加工精度。
文檔編號(hào)E21D15/00GK2088597SQ91202818
公開日1991年11月13日 申請(qǐng)日期1991年2月27日 優(yōu)先權(quán)日1991年2月27日
發(fā)明者張革, 張霖 申請(qǐng)人:張革