專利名稱：軌道機(jī)車及車輛用油壓減振器的密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油壓減振器的密封裝置，特別是涉及軌道機(jī)車及車輛用油壓減振器的密封裝置。
背景技術(shù)：
目前的軌道車輛上，即鐵路、城市輕軌、地鐵的機(jī)車及車輛廣泛采用液壓或油壓減振器，它主要有兩種結(jié)構(gòu)形式，一種為液流方向不變的油壓減振器，另一種為液流方向交變的油壓減振器。前者的總體結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖1，其中在底閥總成01上有進(jìn)流閥，活塞02上有流通閥，二者均為允許液流自下向上流動(dòng)的單向閥。在上部的導(dǎo)向密封裝置03部位有形成阻力的阻尼閥或工作閥04，它使用的密封裝置結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖2，它包括由聚四氟乙烯內(nèi)圈和橡膠O型圈組成密封元件的斯特封0131、骨架油封0132組成活塞桿密封。由外缸螺母0133下面的被上、下金屬片0134夾緊壓縮的密封膠墊0135組成外缸密封。為避免減振器外的灰塵、污物入侵破壞密封效果，上部還設(shè)有防塵圈0136及波形橡膠防塵罩0137。但是，此種結(jié)構(gòu)的總體密封效果并不好，其原因是①由于減振器的阻尼閥占據(jù)了導(dǎo)向蓋上較大的外圍空間，使密封裝置只能存留于閥中間的窄小空間里，限制了結(jié)構(gòu)的完善。②減振器采用傳統(tǒng)的油封和一組斯特封，這些結(jié)構(gòu)都沒(méi)離開(kāi)傳統(tǒng)密封的模式把密封件固定在殼體上，和它相配合的活塞桿作軸向運(yùn)動(dòng)。結(jié)構(gòu)、參數(shù)和材料選擇合理、適當(dāng)，可以保證減振器的靜密封和短期使用的密封，使用時(shí)間長(zhǎng)了就會(huì)出現(xiàn)油封被磨損而漏油。③減振器導(dǎo)向蓋和外缸之間密封是靠旋緊外缸螺母壓在兩個(gè)金屬片間的橡膠墊，使其外緣凸出實(shí)現(xiàn)的。扳緊力矩不足、橡膠墊塑性變形及外缸螺母松動(dòng)都會(huì)破壞這里的密封。
由于這種液流方向不變的減振器有它的優(yōu)點(diǎn)減振器進(jìn)入工作后，它把振動(dòng)體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，使減振器及其油液溫度升高，這種減振器的特點(diǎn)能把因工作而升溫的油液輪換到散熱條件較好的內(nèi)、外缸之間的“夾壁墻”中去散熱，有利于持續(xù)工作。其次，適當(dāng)選擇結(jié)構(gòu)參數(shù)，可以使這種減振器的壓縮、拉伸阻力相同或接近，幾乎無(wú)需調(diào)整即可獲得極好的阻力對(duì)稱特性，其阻力不對(duì)稱可達(dá)到小于5％，遠(yuǎn)小于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的小于10％。第三，此種減振器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使其可于裝配完成后在試驗(yàn)臺(tái)上作運(yùn)轉(zhuǎn)中阻力調(diào)整，阻力測(cè)試不合格的，無(wú)需拆開(kāi)減振器，節(jié)約調(diào)整、裝配的工作量。因此，這種減振器的使用量仍然很大，針對(duì)其結(jié)構(gòu)條件的密封裝置之改進(jìn)是個(gè)重要課題。
上述液流交變的減振器的總體結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖3，與圖1中所示的結(jié)構(gòu)比較，其底閥總成01和活塞02上的閥均為產(chǎn)生阻尼的雙向閥，而在導(dǎo)向密封裝置03一般不設(shè)置工作閥或阻尼閥?，F(xiàn)有的此種減振器的密封裝置結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖4，它由位于油封蓋0231內(nèi)的油封0232緊套在活塞桿上構(gòu)成內(nèi)路密封，該油封0232被油封彈簧0233通過(guò)油封墊圈0234抵壓形成對(duì)油封0232過(guò)盈擠壓，由油封0232保證內(nèi)路密封。由位于外缸0237和導(dǎo)向蓋0238、油封蓋0231外緣之間的O形圈0236形成外路油封。按說(shuō)，采用這種密封裝置的減振器應(yīng)有較好的密封效果，但是實(shí)際效果并不理想，普遍反映漏油嚴(yán)重。分析原因是①其油封屬于傳統(tǒng)密封裝置軌道車輛要求減振器使用期限長(zhǎng)，例如鐵路車輛要求運(yùn)行80萬(wàn)KM，這時(shí)，油封固定，活塞桿頻繁往復(fù)運(yùn)動(dòng)造成油封磨損而漏油。②其底閥總成上的壓縮閥沒(méi)有卸荷裝置。這對(duì)于早年的單作用減振器(壓縮阻力接近于0)還說(shuō)得過(guò)去，鐵道車輛提速后，用作雙作用(拉伸阻力與壓縮阻力相等)的減振器時(shí)，這種減振器工作時(shí)內(nèi)壓過(guò)高，造成減振器漏油，從而成為突出而致命的問(wèn)題。
針對(duì)所述缺點(diǎn)，特別是拉伸阻力與壓縮阻力接近相等的雙作用減振器工作時(shí)內(nèi)壓過(guò)高，密封性能不好的問(wèn)題，出現(xiàn)了被稱為“隨動(dòng)”油封的密封裝置，其結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖5，其特點(diǎn)是圖4中內(nèi)路油封上的油封0232結(jié)構(gòu)改用如圖5那樣的帶波狀伸縮筒的波形油封0332，包括其上部的緊套于活塞桿表面的油封部03321，中部的波形部03322和下部油封承壓部分03323。波形油封0332被包圍在油封蓋0331和導(dǎo)向蓋0338內(nèi)，波形油封0332的下部03323被油封蓋通過(guò)油封壓圈0333固定在導(dǎo)向蓋0338上，保證油封和導(dǎo)向蓋之間的靜密封。油封箍圈0334使波狀油封0332的油封部03321過(guò)盈地緊套在活塞桿表面。在導(dǎo)向蓋0338的外緣處設(shè)O形圈0336，被外缸螺母0335經(jīng)它下面的O形圈壓圈03310擠壓在外缸0339和導(dǎo)向蓋0338之間，構(gòu)成外路密封。在導(dǎo)向蓋0338上部由油封蓋螺母0337安裝波形橡膠防塵罩0330。此種結(jié)構(gòu)對(duì)圖4密封裝置的改進(jìn)處實(shí)際上在內(nèi)路密封方面，這是由于軌道車輛行駛在鋼制軌道上，車輛振幅小，減振器90％的工作在振幅為3-5mm的狀態(tài)下，只有車輛通過(guò)道岔等個(gè)別工況時(shí)有少量大振幅的振動(dòng)。在小振幅情況下波狀油封的03321部分隨活塞桿一起運(yùn)動(dòng)，活塞桿相對(duì)減振器本體的運(yùn)動(dòng)由油封的波形部分03322實(shí)現(xiàn)，因而在90％的小振幅工作狀態(tài)里，沒(méi)有油封和活塞桿的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，極大地減少了油封部的磨損，從而提高了密封的可靠性及工作時(shí)限。
但是，此種密封結(jié)構(gòu)明顯復(fù)雜，零件數(shù)量增加，如原來(lái)的一組螺紋配合增至3組，不僅增加加工3件螺紋零件的工作量，也增加裝配工作量，增加螺紋配合處的密封膠使用量。再有，導(dǎo)向蓋的結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，用材增加，加工量大，以及零件厚薄差異大，在工藝處理，如熱處理、調(diào)質(zhì)時(shí)極易炸裂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種軌道機(jī)車及車輛用油壓減振器的密封裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用零件數(shù)少，零件形狀適合于工藝要求，減少?gòu)U品率，從而成本降低，適用于當(dāng)前液流方向不變的和交變的兩大類減振器，并能滿足超長(zhǎng)的使用期限內(nèi)不漏油的要求。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種軌道機(jī)車及車輛用油壓減振器的密封裝置，包括設(shè)在導(dǎo)向蓋1之上的緊套活塞桿3的波狀油封2；容納所述波狀油封的油封蓋6；位于所述波狀油封2和所述油封蓋6之間的油封箍圈5；外缸螺母7；以及作為外路油封的密封圈，其特征是所述波狀油封的上部為油封部21，中部為曲折狀的波形部22，下部為水平向外延伸的平面部23；所述油封部、波形部、平面部一體形成；所述油封箍圈5緊套所述油封部21的外周面；所述油封部21的內(nèi)周面緊套所述活塞桿；所述油封蓋6為平頂?shù)圭娬中?，包括頂?1、柱部62、及平面部63，頂部61及柱部62形成的內(nèi)腔放置所述油封部21及波形部22，所述內(nèi)腔的上端容納所述油封箍圈5，所述油封蓋6的平面部63將所述波狀油封2的平面部23壓在所述導(dǎo)向蓋1的上平面上，所述波狀油封2和油封蓋6的平面部23、63水平向外緣延伸到達(dá)減振器外缸4的內(nèi)壁；和所述外缸的內(nèi)壁螺紋接合的外缸螺母7的下平面抵壓到所述油封蓋的平面部63。
在本發(fā)明技術(shù)方案基礎(chǔ)上的一個(gè)進(jìn)一步的方案是在導(dǎo)向蓋內(nèi)設(shè)置阻尼閥10時(shí)，所述阻尼閥和活塞桿3之間設(shè)副油封11，在導(dǎo)向蓋頂面和波狀油封平面部23之間設(shè)油封墊片9。
本發(fā)明各技術(shù)方案其密封效果優(yōu)良，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)化，使用零件數(shù)減少，結(jié)構(gòu)形狀有利于工藝處理要求，從而成本降低。并且適用于液流方向不變和交變的兩大類減振器，解決了當(dāng)前軌道交通車輛減振器的需求和存在的問(wèn)題。


圖1是現(xiàn)有的液流方向不變的油壓減振器的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是現(xiàn)有的液流方向不變的油壓減振器密封裝置的示意圖。
圖3是現(xiàn)有的液流方向交變的油壓減振器的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是現(xiàn)有的液流方向交變的油壓減振器密封裝置的示意圖。
圖5是現(xiàn)有的液流方向交變的油壓減振器改進(jìn)的密封裝置示意圖。
圖6是本發(fā)明減振器密封裝置第一實(shí)施例的構(gòu)成示意圖。
圖7是第一實(shí)施例中的和現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)向蓋結(jié)構(gòu)之比較，(a)現(xiàn)有技術(shù)，(b)第一實(shí)施例。
圖8是本發(fā)明減振器密封裝置第二實(shí)施例的構(gòu)成示意圖。
圖9是本發(fā)明減振器密封裝置第三實(shí)施例的構(gòu)成示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明各實(shí)施例。
圖6是本發(fā)明減振器密封裝置第一實(shí)施例的構(gòu)成示意圖，其中，1為導(dǎo)向蓋，2為波狀油封，3為活塞桿，4為減振器外缸，5為油封箍圈，6為油封蓋，7為外缸螺母，8為防塵罩。本例的減振器是一種液流方向交變的減振器，其波狀油封2由油封部21、波形部22、平面部23、及外路油封部24一體組成。所述油封部21位于上部，和活塞桿3的外周面緊套；所述波形部22由所述油封部21向下延伸，呈曲折狀波形；所述平面部23從所述波形部22下端向外緣水平地延伸，到達(dá)外缸4的內(nèi)壁；所述外路油封部24設(shè)置在所述平面部23下靠近外緣處。所述波狀油封2由有彈性的橡膠類材料制成，為了增強(qiáng)密封效果，所述密封部21的內(nèi)周面上開(kāi)設(shè)一個(gè)或一個(gè)以上的環(huán)溝25。波形油封2容納于一個(gè)平頂?shù)牡圭娬中蔚挠头馍w6之內(nèi)，蓋6的頂部61限制波狀油封2的最高位置，而柱部62內(nèi)面和波狀油封2的油封部21外周面之間設(shè)油封箍圈5，它緊箍油封部21，保證油封部21緊套活塞桿3的外周面，并補(bǔ)償可能的油封部21的磨損。油封蓋的平面部63和波狀油封2的平面部23同樣水平向外徑方向延伸到達(dá)外缸內(nèi)壁，并緊壓所述波狀油封2的平面部23，其壓緊力來(lái)自位于油封蓋6的柱部62和平面部63之外的外缸螺母7，外缸螺母7通過(guò)其外周上的螺紋和外缸4連接，此處的螺紋連接是本實(shí)施例密封裝置中使用的唯一一處螺紋連接。為了加強(qiáng)對(duì)塵土入侵的防護(hù)，可以附加橡膠的防塵罩8，為了使防塵罩也有可能隨活塞桿的振動(dòng)伸縮，其形式可取波狀的皮老虎式，其下端可掛扣在外缸螺母7的上端，這樣做有利于讓油封蓋6使用沖壓件，工藝上簡(jiǎn)單，成本也較低。
所述油封蓋6和波狀油封2的平面部63、23外緣均伸展到外缸內(nèi)壁位置，為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)及節(jié)約軸向空間，外路油封的O形或方形的密封圈在本例中和波形油封平面部23一體形成于外緣處下方，相應(yīng)地，導(dǎo)向蓋在該位置留出空間來(lái)容納它，此空間設(shè)置得應(yīng)保證可擠壓密封圈以緊貼外缸內(nèi)壁，達(dá)到外路密封的目的。
本例密封裝置結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)向蓋基本上是個(gè)平板狀，形狀簡(jiǎn)單，和現(xiàn)有技術(shù)中的導(dǎo)向蓋之比較見(jiàn)于圖7(a)、(b)，完全無(wú)需擔(dān)心工藝處理時(shí)可能產(chǎn)生的應(yīng)力集中、炸裂問(wèn)題，并且可以采用諸如球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵等便宜的材料。
本例的密封裝置保留了隨動(dòng)密封原則，密封性良好。在設(shè)計(jì)中確保油封蓋6內(nèi)的深度不大于波狀油封2平面部23以上部分的軸向高度，即自由高度，使波狀油封2靜態(tài)時(shí)處于自由狀態(tài)或輕度受壓狀態(tài)，則將不存在波狀油封2的平面部23在內(nèi)緣處被活塞桿運(yùn)動(dòng)牽動(dòng)而向上翹曲變形，損壞橡膠油封件，另外，導(dǎo)向蓋提供平面供波狀油封2的平面部23座落其上，使活塞桿下移時(shí)波狀油封2的平面部23內(nèi)緣不產(chǎn)生向下翹曲變形。如此，本方案能確保密封且長(zhǎng)效，滿足工作壽命長(zhǎng)的要求。
還有，波狀油封2平面部23延伸到外缸處，提供較大的固定面，使其工作穩(wěn)定。進(jìn)一步，本方案結(jié)構(gòu)緊湊，包括將O形密封圈和波狀油封2一體形成的特征，使零件數(shù)少，節(jié)約空間，成本降低。
圖8說(shuō)明本發(fā)明減振器密封裝置第二實(shí)施例的構(gòu)成示意圖，和第一實(shí)施例相同的部分將給予相同的標(biāo)記。本例是一個(gè)應(yīng)用于液流方向不變的油壓減振器的密封裝置，此種減振器的特點(diǎn)是活塞桿較粗，導(dǎo)向蓋中有阻尼閥10，占用相當(dāng)空間，所以供密封裝置使用的空間較小。
由圖8可見(jiàn)，和圖6的第一例比較，除保留了隨動(dòng)油封相關(guān)特征外，有如下特點(diǎn)①由于軸向位置狹小，油封蓋6外的外缸螺母7徹底簡(jiǎn)化為一個(gè)圓餅狀，在第一例中掛接在其上的防塵罩8將改掛到油封蓋6上端。②在波狀油封2的平面部23和導(dǎo)向蓋1之間設(shè)油封墊片9，以避免導(dǎo)向蓋上平面上因?yàn)橛凶枘衢y的開(kāi)口而導(dǎo)致波狀油封2的平面部23下陷損壞。最好此墊片9的內(nèi)緣上翹，在確保托住波狀油封2的平面部23內(nèi)緣同時(shí)使波狀油封2的內(nèi)腔和下面的回油孔溝通暢。③作為外路密封的外路油封部24形成在平面部23的上面，這就是說(shuō)，外路油封部24在平面部23的上面。④液流方向不變的油壓減振器的調(diào)整是在裝配以后于試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行的，此時(shí)的內(nèi)缸，即工作缸，內(nèi)油壓高，而位于其上面的密封裝置還未裝上，為加強(qiáng)調(diào)整時(shí)防噴油的作用，在導(dǎo)向蓋1的中心部位，即阻尼閥10以內(nèi)位置設(shè)副油封11，所述副油封的結(jié)構(gòu)，例如可以是現(xiàn)在液流方向不變的油壓減振器中使用的小型骨架油封，是常規(guī)技術(shù)，不再給出詳述。
由于副油封的設(shè)置及其所在空間的狹窄，為了不使副油封占據(jù)或局部阻擋了處在該位置的回油孔，本例有了一個(gè)變形方案，作為第三實(shí)施例示于圖9，本第三例其它與第二例相同，只在導(dǎo)向蓋1內(nèi)側(cè)回油孔口位置加設(shè)槽12，以避免回油孔口被堵或受阻，加強(qiáng)波狀油封2的內(nèi)腔和下面的回油孔溝通暢，和油封墊片9的內(nèi)緣上翹的效果一樣。
以上所有各實(shí)施例僅為了說(shuō)明而不是限制本發(fā)明，例如，外路油封部24和波狀油封2一體形成，雖有已敘述過(guò)的優(yōu)點(diǎn)，但并非只能如此，另設(shè)一個(gè)外路密封圈是可以的。又如防塵罩8，有其功用，但也非此就不能達(dá)到本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題等等，不需一一贅述。
權(quán)利要求
1.一種軌道機(jī)車及車輛用油壓減振器的密封裝置，包括設(shè)在導(dǎo)向蓋(1)之上的緊套活塞桿(3)的波狀油封(2)；容納所述波狀油封的油封蓋(6)；位于所述波狀油封(2)和所述油封蓋(6)之間的油封箍圈(5)；外缸螺母(7)；以及作為外路油封的密封圈，其特征是所述波狀油封的上部為油封部(21)，中部為曲折狀的波形部(22)，下部為水平向外延伸的平面部(23)；所述油封部、波形部、平面部一體形成；所述油封箍圈(5)緊套所述油封部(21)的外周面；所述油封部(21)的內(nèi)周面緊套所述活塞桿；所述油封蓋(6)為平頂?shù)圭娬中?，包括頂?61)、柱部(62)、及平面部(63)，頂部(61)及柱部(62)構(gòu)成的內(nèi)腔放置所述油封部(21)及波形部(22)，所述內(nèi)腔的上端容納所述油封箍圈(5)，所述油封蓋(6)的平面部(63)將所述波狀油封(2)的平面部(23)壓在所述導(dǎo)向蓋(1)的上平面上，所述波狀油封(2)和油封蓋(6)的平面部(23、63)水平向外緣延伸到達(dá)減振器外缸(4)的內(nèi)壁；和所述外缸的內(nèi)壁螺紋接合的外缸螺母(7)的下平面抵壓到所述油封蓋的平面部(63)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封裝置，其特征是在導(dǎo)向蓋(1)內(nèi)設(shè)置有阻尼閥(10)，并在所述阻尼閥(10)和活塞桿(3)間的空間里設(shè)置副油封(11)；在所述導(dǎo)向蓋(1)頂面和所述波狀油封(2)的平面部(23)間設(shè)油封墊片(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的密封裝置，其特征是所述外路油封的密封圈為O形或方形，一體形成于所述的波狀油封(2)的平面部(23)外緣處平面上，由所述導(dǎo)向蓋和油封蓋共同擠壓在外缸內(nèi)壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封裝置，其特征是所述外路油封的密封圈為O形或方形，一體形成于所述的波狀油封(2)的平面部(23)外緣處平面上，由所述導(dǎo)向蓋和油封蓋共同擠壓在外缸內(nèi)壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1--4中任一個(gè)所述的密封裝置，其特征是所述油封蓋(6)內(nèi)腔深度小于或等于所述波狀油封(2)從其平面部(23)上平面起算的高度。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3中任一個(gè)所述的密封裝置，其特征是所述油封墊片(9)內(nèi)緣翹曲。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3中任一個(gè)所述的密封裝置，其特征是在導(dǎo)向蓋(1)的回油孔口處設(shè)回油槽(12)，以溝通回油孔和波狀油封(2)的內(nèi)腔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一個(gè)所述的密封裝置，其特征是所述所述波狀油封(2)的油封部(21)內(nèi)周面上設(shè)至少一個(gè)環(huán)形溝槽(25)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一個(gè)所述的密封裝置，其特征是所述設(shè)置一個(gè)防塵罩(8)，其下端外套于所述外缸螺母(7)或油封蓋(6)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、4中任一個(gè)所述的密封裝置，其特征是所述導(dǎo)向蓋(1)由球墨鑄鐵或可鍛鑄鐵制成。
全文摘要
軌道車輛油壓減振器的密封裝置，是一種隨動(dòng)油封，包括導(dǎo)向蓋(1)、波狀油封(2)、油封蓋(6)、外缸螺母(7)，所述波狀油封的下部為一體的平面部(23)；所述油封蓋為平頂?shù)圭娬中?，其平面?63)將所述波狀油封(2)的平面部(23)壓在所述導(dǎo)向蓋(1)的上平面上，所述與外缸的內(nèi)壁螺紋接合的外缸螺母(7)的下平面抵壓到所述油封蓋的平面部(63)。上述油封的平面部(23)還可以一體構(gòu)成外路油封部(24)作外路油封。本密封裝置適用于液流方向不變和交變的減振器。其結(jié)構(gòu)較現(xiàn)有的裝置簡(jiǎn)化，零件數(shù)少，成本降低，在超常工作期限內(nèi)密封性能保持優(yōu)良。
文檔編號(hào)F16F9/36GK1831366SQ20061007490
公開(kāi)日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2006年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月4日
發(fā)明者呂再昌, 陳虎, 劉廣彬 申請(qǐng)人:深圳市中車業(yè)成實(shí)業(yè)有限公司