專利名稱：氣缸密封結(jié)構(gòu)及其密封材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種密封結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種氣缸密封結(jié)構(gòu)及其密封材料。
背景技術(shù)：
目前，氣缸作為驅(qū)動(dòng)裝置被廣泛的應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域中，其工作原理是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)、擺動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因靠壓縮空氣來(lái)產(chǎn)生機(jī)械能，故氣缸密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)好壞是衡量氣缸品質(zhì)好壞的重要指標(biāo)。傳統(tǒng)的氣缸密封結(jié)構(gòu)包括有端蓋軸用密封結(jié)構(gòu)、緩沖密封結(jié)構(gòu)以及活塞孔用密封圈結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參閱圖1所示，圖1為傳統(tǒng)的氣缸端蓋軸用密封結(jié)構(gòu)的示意圖，傳統(tǒng)的氣缸端蓋軸用密封結(jié)構(gòu)為直接鑲嵌于端蓋10上與活塞桿11密封的兩個(gè)獨(dú)立的Y形吹張式密封圈 12。請(qǐng)參閱圖2所示，圖2為傳統(tǒng)的氣缸緩沖密封結(jié)構(gòu)的示意圖，傳統(tǒng)的氣缸緩沖密封結(jié)構(gòu)為設(shè)置于端蓋10的一個(gè)Y形吹張式密封圈12。請(qǐng)參閱圖3所示，圖3為傳統(tǒng)的氣缸活塞孔用密封結(jié)構(gòu)的示意圖，傳統(tǒng)的氣缸活塞孔用密封結(jié)構(gòu)為鑲嵌于氣缸活塞13之上與氣缸缸筒14密封的兩個(gè)獨(dú)立的Y形吹張式密封圈12。傳統(tǒng)的氣缸端蓋軸用密封結(jié)構(gòu)、緩沖密封結(jié)構(gòu)以及活塞孔用密封結(jié)構(gòu)均采用Y形吹張式密封圈，在使用中，由于吹張后的內(nèi)外唇口易磨損和高溫老化導(dǎo)致密封失效。Y形吹張式密封圈的材料為傳統(tǒng)的丁腈橡膠、氟橡膠或聚酯聚胺酯，由于丁腈橡膠、氟橡膠和聚酯聚胺酯材料抗老化性能差，在高溫度作用下導(dǎo)致老化加速，材質(zhì)變硬、脆裂導(dǎo)致密封失效； 尤其在潤(rùn)滑不良的工況條件下，高摩擦力系數(shù)導(dǎo)致密封圈加速磨損，有效密封周期縮短。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種氣缸密封結(jié)構(gòu)及其密封材料，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，摩擦阻力小及有效密封周期長(zhǎng)的特點(diǎn)。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種氣缸密封結(jié)構(gòu)，其包括氣缸端蓋軸用密封結(jié)構(gòu)、緩沖密封結(jié)構(gòu)以及活塞孔用密封結(jié)構(gòu)，其特征在于所述氣缸端蓋軸用密封結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于氣缸端蓋的與活塞桿密封的若干個(gè)獨(dú)立密封單元，所述獨(dú)立密封單元至少由與端蓋密封的內(nèi)層環(huán)形圈和與活塞桿密封的外層環(huán)形圈組合而成；所述緩沖密封結(jié)構(gòu)包括金屬支撐座，所述金屬支撐座設(shè)置于活塞與活塞桿相接處的任一側(cè)并裝配于活塞桿上，所述金屬支撐座上設(shè)置有若干個(gè)獨(dú)立密封單元，所述獨(dú)立密封單元為至少一層與端蓋密封的緩沖密封圈；所述活塞孔用密封結(jié)構(gòu)包括鑲嵌于活塞上與活塞缸筒內(nèi)壁密封的若干個(gè)獨(dú)立密封單元，所述獨(dú)立密封單元至少由與活塞密封的內(nèi)層環(huán)形圈和與活塞缸筒內(nèi)壁密封的外層環(huán)形圈組合而成。
特別地，所述氣缸端蓋軸用密封結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)獨(dú)立密封單元，所述兩個(gè)獨(dú)立密封單元之間設(shè)置軸套隔斷，獨(dú)立密封單元分別置于軸套兩端，且所述獨(dú)立密封單元由內(nèi)、外兩層環(huán)形圈組合而成，組合方式為外層環(huán)形圈緊密貼合于內(nèi)層環(huán)形圈的內(nèi)密封面或者外層環(huán)形圈鑲嵌于的內(nèi)層環(huán)形圈的內(nèi)密封面的任一種，所述內(nèi)層環(huán)形圈通過外密封面與端蓋密封，所述外層環(huán)形圈通過內(nèi)密封面與活塞桿密封。特別地，所述外層環(huán)形圈的外密封面的一側(cè)邊緣開設(shè)有倒角，且對(duì)應(yīng)于內(nèi)密封面的另一側(cè)邊緣也開設(shè)有倒角。特別地，所述緩沖密封結(jié)構(gòu)包括一個(gè)獨(dú)立密封單元，所述獨(dú)立密封單元包括鑲嵌于擋圈與金屬支撐座之間的第一緩沖密封圈，所述第一緩沖密封圈上鑲嵌有第二緩沖密封圈，所述第一緩沖密封圈的外密封面直徑不小于第二緩沖密封圈的直徑。特別地，所述緩沖密封結(jié)構(gòu)的獨(dú)立密封單元中金屬支撐座與活塞桿之間設(shè)置有密封圈，金屬支撐座與第一緩沖密封圈之間設(shè)有密封圈。特別地，所述活塞孔用密封結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)獨(dú)立密封單元，兩個(gè)獨(dú)立密封單元之間于活塞上還設(shè)置有支撐環(huán)，所述獨(dú)立密封單元由內(nèi)、外兩層環(huán)形圈組合而成，組合方式為外層環(huán)形圈緊密貼合于內(nèi)層環(huán)形圈的外密封面或者外層環(huán)形圈鑲嵌于的內(nèi)層環(huán)形圈的外密封面的任一種，所述內(nèi)層環(huán)形圈通過內(nèi)密封面與活塞密封，外層環(huán)形圈通過外密封面與活塞缸筒內(nèi)壁密封，配合外層環(huán)形圈于活塞上還設(shè)置有擋圈。特別地，所述活塞孔用密封結(jié)構(gòu)的外層環(huán)形圈的內(nèi)密封面兩側(cè)邊緣開設(shè)有倒角。一種氣缸密封材料，其中，所述內(nèi)層環(huán)形圈和第二緩沖密封圈為耐高溫橡膠材料， 所述第一緩沖密封圈和外層環(huán)形圈為耐磨損高分子材料。本發(fā)明的有益效果為，所述氣缸密封結(jié)構(gòu)采用內(nèi)、外雙層密封圈組合而成，且內(nèi)層環(huán)形圈為耐高溫橡膠材料，外層環(huán)形圈為耐磨損高分子材料，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且具備塑性補(bǔ)償功能，提高了密封效果，實(shí)現(xiàn)了摩擦阻力小、解決了氣缸在高溫輻射的工況條件下延緩密封件老化、在潤(rùn)滑不良的工況條件下提高密封件耐磨性能、延長(zhǎng)了有效密封周期。


下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1為傳統(tǒng)的氣缸端蓋軸用密封結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為傳統(tǒng)的氣缸緩沖密封結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3為傳統(tǒng)的氣缸活塞孔用密封結(jié)構(gòu)的示意圖；圖4為本發(fā)明的氣缸端蓋軸用密封結(jié)構(gòu)的示意圖；圖5為本發(fā)明的氣缸緩沖密封結(jié)構(gòu)的示意圖；圖6為本發(fā)明的氣缸活塞孔用密封結(jié)構(gòu)的示意圖；圖7為圖4中A處的局部放大圖；圖8為圖6中B處的局部放大圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖4及圖7所示，圖4為本發(fā)明的氣缸端蓋軸用密封結(jié)構(gòu)的示意圖；圖7為圖4中A處的局部放大圖；于本實(shí)施例中，氣缸密封結(jié)構(gòu)的氣缸端蓋軸用密封結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于氣缸端蓋20與活塞桿21之間的兩個(gè)獨(dú)立密封單元22，所述兩個(gè)獨(dú)立密封單元22之間設(shè)置有軸套23，所述獨(dú)立密封單元22由內(nèi)層環(huán)形圈220和外層環(huán)形圈221兩層緊密疊加組合而成，所述內(nèi)層環(huán)形圈220通過外密封面與端蓋20密封，其為非滑動(dòng)摩擦面，由耐高溫橡膠材料制成，所述外層環(huán)形圈221通過內(nèi)密封面與活塞桿21密封，其為與活塞桿21的滑動(dòng)摩擦面，由耐磨損高分子材料制成，所述外層環(huán)形圈221的外密封面的一側(cè)邊緣開設(shè)有方便外層環(huán)形圈221安裝的倒角222，且對(duì)應(yīng)于內(nèi)密封面的另一側(cè)邊緣也開設(shè)有便于活塞桿21 安裝的倒角222。同時(shí)上述外層環(huán)形圈221還可以鑲嵌于內(nèi)層環(huán)形圈220的內(nèi)密封面上，所述內(nèi)層環(huán)形圈220與端蓋20密封，由耐高溫橡膠材料制成，所述外層環(huán)形圈221與活塞桿21密封， 由耐磨損高分子材料制成。請(qǐng)參閱圖5所示，圖5為本發(fā)明的氣缸緩沖密封結(jié)構(gòu)的示意圖；于本實(shí)施例中，所述緩沖密封結(jié)構(gòu)包括金屬支撐座對(duì)，所述金屬支撐座M鑲嵌于活塞桿22之上，其一側(cè)緊貼活塞四設(shè)置，另一側(cè)設(shè)置有C形擋圈26，所述擋圈沈和金屬支撐座M之間鑲嵌有第一緩沖密封圈25，所述第一緩沖密封圈25之上還鑲嵌有第二緩沖密封圈27，所述第一緩沖密封圈25和第二緩沖密封圈27的外密封面均為與端蓋的摩擦面，兩者均由耐磨損高分子材料制成，所述第一緩沖密封圈25的外密封面的直徑不小于第二緩沖密封圈27的直徑。另外，所述金屬支撐座M與活塞桿22之間設(shè)置有密封圈觀，金屬支撐座M與第一緩沖密封圈25之間設(shè)有密封圈洲。請(qǐng)參閱圖6及圖8所示，圖6為本發(fā)明的氣缸活塞孔用密封結(jié)構(gòu)的示意圖；圖8為圖6中B處的局部放大圖。于本實(shí)施例中，所述活塞孔用密封結(jié)構(gòu)包括鑲嵌于活塞四上與活塞缸筒40內(nèi)壁密封的兩個(gè)獨(dú)立密封單元31，所述兩個(gè)獨(dú)立密封單元31之間設(shè)置于活塞 29上還鑲嵌有輔助密封圈30，所述獨(dú)立密封單元31由內(nèi)層環(huán)形圈310和外層環(huán)形圈311 兩層緊密疊加組合而成，所述內(nèi)層環(huán)形圈310通過內(nèi)密封面與活塞四密封，外層環(huán)形圈311 通過外密封面與活塞缸筒40內(nèi)壁密封，配合兩個(gè)獨(dú)立密封單元31的外層環(huán)形圈311于活塞四上還設(shè)置有兩個(gè)擋圈50，以對(duì)外層環(huán)形圈311進(jìn)行定位，所述內(nèi)層環(huán)形圈310為非滑動(dòng)摩擦面由耐高溫橡膠材料制成，所述外層環(huán)形圈311為與活塞缸筒40的滑動(dòng)摩擦面由耐磨損高分子材料制成，另外，所述外層環(huán)形圈311的內(nèi)密封面兩側(cè)邊緣開設(shè)有便于將外層環(huán)形圈311套設(shè)于內(nèi)層環(huán)形圈310之外的倒角312。同時(shí)上述外層環(huán)形圈311還可以鑲嵌于內(nèi)層環(huán)形圈310的外密封面上，所述內(nèi)層環(huán)形圈310通過內(nèi)密封面與活塞四密封，由耐高溫橡膠材料制成，所述外層環(huán)形圈311通過外密封面與活塞缸筒40內(nèi)壁密封，由耐磨損高分子材料制成。上述氣缸密封結(jié)構(gòu)的端蓋軸用密封結(jié)構(gòu)和活塞孔用密封結(jié)構(gòu)均采用內(nèi)、外層環(huán)形圈鑲嵌或緊密疊加組合而成，內(nèi)層環(huán)形由圈耐高溫橡膠材料制成，外層環(huán)形圈由耐磨損高分子材料制成，且緩沖密封結(jié)構(gòu)設(shè)置于活塞桿與活塞的相接處，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且具備塑性補(bǔ)償功能，提高了密封效果，實(shí)現(xiàn)了摩擦阻力小、解決了氣缸在高溫輻射的工況條件下延緩密封件老化、在潤(rùn)滑不良的工況條件下提高密封件耐磨性能、延長(zhǎng)了有效密封周期。
權(quán)利要求
1.一種氣缸密封結(jié)構(gòu)，其包括氣缸端蓋軸用密封結(jié)構(gòu)、緩沖密封結(jié)構(gòu)以及活塞孔用密封結(jié)構(gòu)，其特征在于所述氣缸端蓋軸用密封結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于氣缸端蓋的與活塞桿密封的若干個(gè)獨(dú)立密封單元，所述獨(dú)立密封單元至少由與端蓋密封的內(nèi)層環(huán)形圈和與活塞桿密封的外層環(huán)形圈組合而成；所述緩沖密封結(jié)構(gòu)包括金屬支撐座，所述金屬支撐座設(shè)置于活塞與活塞桿相接處的任一側(cè)并裝配于活塞桿上，所述金屬支撐座上設(shè)置有若干個(gè)獨(dú)立密封單元，所述獨(dú)立密封單元為至少一層與端蓋密封的緩沖密封圈組合而成；所述活塞孔用密封結(jié)構(gòu)包括鑲嵌于活塞上與活塞缸筒內(nèi)壁密封的若干個(gè)獨(dú)立密封單元，所述獨(dú)立密封單元至少由與活塞密封的內(nèi)層環(huán)形圈和與活塞缸筒內(nèi)壁密封的外層環(huán)形圈組合而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣缸密封結(jié)構(gòu)；其特征在于所述氣缸端蓋軸用密封結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)獨(dú)立密封單元，所述兩個(gè)獨(dú)立密封單元之間設(shè)置軸套隔斷，獨(dú)立密封單元分別置于軸套兩端，且所述獨(dú)立密封單元由內(nèi)、外兩層環(huán)形圈組合而成，組合方式為外層環(huán)形圈緊密貼合于內(nèi)層環(huán)形圈的內(nèi)密封面或者外層環(huán)形圈鑲嵌于的內(nèi)層環(huán)形圈的內(nèi)密封面的任一種， 所述內(nèi)層環(huán)形圈通過外密封面與端蓋密封，所述外層環(huán)形圈通過內(nèi)密封面與活塞桿密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一項(xiàng)所述的氣缸密封結(jié)構(gòu)；其特征在于所述外層環(huán)形圈的外密封面的一側(cè)邊緣開設(shè)有倒角，且對(duì)應(yīng)于內(nèi)密封面的另一側(cè)邊緣也開設(shè)有倒角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣缸密封結(jié)構(gòu)；其特征在于所述緩沖密封結(jié)構(gòu)包括一個(gè)獨(dú)立密封單元，所述獨(dú)立密封單元包括鑲嵌于擋圈與金屬支撐座之間的第一緩沖密封圈，所述第一緩沖密封圈上鑲嵌有第二緩沖密封圈，所述第一緩沖密封圈的外密封面直徑不小于第二緩沖密封圈的直徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣缸密封結(jié)構(gòu)；其特征在于所述緩沖密封結(jié)構(gòu)的獨(dú)立密封單元中金屬支撐座與活塞桿之間設(shè)置有密封圈，金屬支撐座與第一緩沖密封圈之間設(shè)有密封圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣缸密封結(jié)構(gòu)；其特征在于所述活塞孔用密封結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)獨(dú)立密封單元，兩個(gè)獨(dú)立密封單元之間于活塞上還設(shè)置有支撐環(huán)，所述獨(dú)立密封單元由內(nèi)、外兩層環(huán)形圈組合而成，組合方式為外層環(huán)形圈緊密貼合于內(nèi)層環(huán)形圈的外密封面或者外層環(huán)形圈鑲嵌于的內(nèi)層環(huán)形圈的外密封面的任一種，所述內(nèi)層環(huán)形圈通過內(nèi)密封面與活塞密封，外層環(huán)形圈通過外密封面與活塞缸筒內(nèi)壁密封，配合外層環(huán)形圈于活塞上還設(shè)置有擋圈。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣缸密封結(jié)構(gòu)；其特征在于所述外層環(huán)形圈的內(nèi)密封面兩側(cè)邊緣開設(shè)有倒角。
8.—種氣缸密封材料，其特征在于所述內(nèi)層環(huán)形圈和第二緩沖密封圈由耐高溫橡膠材料制成，所述第一緩沖密封圈和外層環(huán)形圈由耐磨損高分子材料制成。
全文摘要
本發(fā)明公開一種氣缸密封結(jié)構(gòu)及密封材料，其包括氣缸端蓋軸用密封結(jié)構(gòu)、緩沖密封結(jié)構(gòu)以及活塞孔用密封結(jié)構(gòu)，所述氣缸端蓋軸用密封結(jié)構(gòu)和活塞孔用密封結(jié)構(gòu)均采用內(nèi)、外層環(huán)形圈鑲嵌或緊密疊加組合而成，所述內(nèi)層環(huán)形圈采用耐高溫橡膠材料，所述外層環(huán)形圈采用耐磨損高分子材料，所述緩沖密封結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于活塞任一側(cè)并裝配于活塞桿上的金屬支撐座，所述金屬支撐座上設(shè)置至少一層耐磨損高分子材料制成的環(huán)形緩沖密封圈；上述氣缸密封結(jié)構(gòu)不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且具備塑性補(bǔ)償功能，實(shí)現(xiàn)了摩擦阻力小、解決了氣缸在高溫輻射的工況條件下延緩密封件老化、在潤(rùn)滑不良的工況條件下提高密封件耐磨性能、延長(zhǎng)了有效密封周期。
文檔編號(hào)F16J15/20GK102269273SQ20111012081
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月11日
發(fā)明者周新益 申請(qǐng)人:無(wú)錫市華通氣動(dòng)制造有限公司