鼓型增壓多環(huán)復(fù)合密封圈的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種鼓型增壓多環(huán)復(fù)合密封圈，包括環(huán)形密封圈本體（1），密封圈本體的內(nèi)、外兩個(gè)環(huán)面為密封環(huán)面（13），上下為密封圈端面（14），其特征在于：密封圈本體（1）至少面向油缸工作腔的一端，設(shè)有低壓密封區(qū)（11）和高壓密封區(qū)（12）；所述的低壓密封區(qū)（11）、高壓密封區(qū)（12）與油缸工作腔相通，且低壓密封區(qū)（11）與高壓密封區(qū)（12）沿密封圈軸向設(shè)置。與現(xiàn)有密封技術(shù)相比，具有高低壓搭配密封、高效增壓密封、多環(huán)復(fù)合密封的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】鼓型增壓多環(huán)復(fù)合密封圈
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種密封圈，尤其是一種通過在非密封面的兩側(cè)進(jìn)行注液密封的鼓型增壓多環(huán)復(fù)合密封圈。
【背景技術(shù)】
[0002]目前使用的各種密封圈的結(jié)構(gòu)和密封形式單一，如常用的Y型密封圈和O型密封圈，適用于低壓工況，但對高壓密封效果欠佳；格來圈、鼓型密封圈及斯特封等其他密封圈適用于高壓，但對低壓密封效果不好，現(xiàn)在還沒有一種能在同一液壓系統(tǒng)中兼顧低壓和高壓工況的復(fù)合式密封圈。
[0003]下面，通過目前常用的Y型密封圈和改進(jìn)后的鼓型密封圈，對密封圈的構(gòu)造及密封原理進(jìn)行說明。
[0004]1、Y型密封圈的結(jié)構(gòu)及其密封原理
[0005]1.1 Y型密 封的結(jié)構(gòu)型式:如圖1所示，靠A、B面密封。
[0006]1.2工作原理:工作液在Y型密封圈A、B面內(nèi)側(cè)，依靠工作液的壓力形成A、B面向外的貼合力起到密封作用。
[0007]近幾年，有一種在鼓型密封圈基礎(chǔ)上改進(jìn)的密封圈，如圖2所示，這種密封圈只是在理論上可以通過進(jìn)入密封圈內(nèi)腔工作液的壓力改善高壓密封效果。但是，如下面的受力分析結(jié)果，因其結(jié)構(gòu)存在缺陷，它的高壓和低壓密封效果都不理想。
[0008]2、改進(jìn)型鼓型密封結(jié)構(gòu)及其密封原理
[0009]2.1改進(jìn)型鼓型密封圈的結(jié)構(gòu)型式，如圖2所示，靠C、D面密封。
[0010]2.2工作原理及密封圈受力分析
[0011]改進(jìn)型鼓型密封結(jié)構(gòu)和受力情況如圖3所示:
[0012]31—活塞桿外表面；32—密封圈上側(cè)間隙；33—壓力液體形成向密封圈腔內(nèi)的壓力；34—增壓注液孔；35—密封圈外密封面；36 —向活塞桿的液壓漲力；37—液壓缸內(nèi)腔壓力；38—向密封槽的液壓漲力。
[0013]如圖3所示，液壓缸工作時(shí)，工作液通過增壓注液孔34進(jìn)入液壓缸工作腔，同時(shí)進(jìn)入鼓型密封圈內(nèi)腔，在密封圈內(nèi)腔形成由內(nèi)腔中心向四周的膨漲力。這時(shí)，密封圈的C面受內(nèi)腔膨漲力的作用而與活塞桿外表面的貼合力增大，概念上可以改善活塞桿外表面的密封性能。
[0014]但是，參照圖2、圖3分析，這種改進(jìn)型鼓型密封圈的D面同時(shí)受到密封圈腔內(nèi)和腔外大小幾乎相同、方向完全相反的兩個(gè)力:壓力液體形成的向密封圈腔內(nèi)的壓力33、向密封槽的液壓漲力38的作用，兩個(gè)力作用相反，最終使得概念中的密封增壓力為零。而且，在這種密封結(jié)構(gòu)中，D面與手把密封槽低面或油缸內(nèi)壁之間都有縫隙，單靠密封圈材料自身的彈力不足以形成有效的密封，液壓缸內(nèi)腔的高壓或低壓液體都能輕易地從這些間隙中泄漏，從而導(dǎo)致液壓缸或單體液壓支柱工作腔壓力下降，甚至密封失效，造成嚴(yán)重的安全隱患。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本實(shí)用新型的目的是克服目前密封圈性能單一、適應(yīng)性差以及高壓密封性能差的缺陷，提供一種高低壓搭配、高效增壓、多環(huán)復(fù)合密封的新型密封技術(shù)一鼓型增壓多環(huán)復(fù)合密封圈。
[0016]為達(dá)到上述目的，本技術(shù)方案如下:
[0017]一種鼓型增壓多環(huán)復(fù)合密封圈，包括環(huán)形密封圈本體，密封圈本體的內(nèi)、外兩個(gè)環(huán)面為密封環(huán)面，上下為密封圈端面，密封圈本體至少面向油缸工作腔的一端，設(shè)有低壓密封區(qū)和高壓密封區(qū)；所述的低壓密封區(qū)、高壓密封區(qū)與油缸工作腔相通，且低壓密封區(qū)與高壓密封區(qū)沿密封圈軸向設(shè)置。
[0018]進(jìn)一步的，低壓密封區(qū)始于密封圈端面，高壓密封區(qū)位于低壓密封區(qū)的后側(cè)。
[0019]進(jìn)一步的，低壓密封區(qū)與高壓密封區(qū)間設(shè)有支撐隔板，支撐隔板上設(shè)有貫通高壓密封區(qū)與低壓密封區(qū)的注液孔。
[0020]進(jìn)一步的，注液孔沿密封圈軸向開通，注液孔為一個(gè)或數(shù)個(gè)或一整條環(huán)形孔。
[0021]進(jìn)一步的，所述的低壓密封區(qū)為V型結(jié)構(gòu)，V型結(jié)構(gòu)的開口端朝向油缸工作腔。
[0022]進(jìn)一步的，所述低壓密封區(qū)包括在密封圈端面上設(shè)置的壓力緩沖槽。
[0023]進(jìn)一步的，所述的高壓密封區(qū)包括一個(gè)中空的充壓腔，充壓腔由注液孔與低壓密封區(qū)貫通。
[0024]進(jìn)一步的，所述的高壓密封區(qū)為中空的鼓形密封圈，中空鼓形密封圈由注液孔與低壓密封區(qū)貫通。
[0025]進(jìn)一步的，所述內(nèi)、外兩個(gè)密封環(huán)面上分別設(shè)置O-N道密封環(huán)。
[0026]進(jìn)一步的，低壓密封區(qū)的外圓直徑為密封圈的最大直徑；低壓密封區(qū)的內(nèi)圓直徑為密封圈的最小直徑。
[0027]本實(shí)用新型的工作原理及工作過程如下:
[0028]對于密封圈，一般都是環(huán)形密封圈，為適應(yīng)密封要求，密封圈需要具有一定的尺寸，因此密封圈水平放置時(shí)，密封圈的內(nèi)、外環(huán)面為密封件配合實(shí)現(xiàn)密封的密封環(huán)面，密封圈的上下端為密封圈的端面。
[0029]與密封圈配合密封的部件有的為單向工作，比如單體液壓支柱，有的是雙向工作，比如雙向液壓缸，不管是單向還是雙向工作，都是通過向油缸內(nèi)供液實(shí)現(xiàn)，充液后的工作腔為油缸工作腔；為滿足上述單、雙向工作的密封需要，本密封圈在朝向油缸工作腔的一端(如果是單向工作則一端設(shè)有，如果是雙向工作則兩端設(shè)有)設(shè)有低壓密封區(qū)和高壓密封區(qū)；低壓密封區(qū)與高壓密封區(qū)都與油缸工作腔相通，供液后分別實(shí)現(xiàn)低壓密封和高壓密封。
[0030]高壓密封區(qū)和低壓密封區(qū)沿平行于密封圈本體的軸向設(shè)置，存在兩種形式:一，低壓密封區(qū)始于密封圈端面，高壓密封區(qū)位于低壓密封區(qū)后部；二，高壓密封區(qū)始于密封圈端面，低壓密封區(qū)位于高壓密封區(qū)后部。
[0031]上述兩形式中，貫通的形式可以是低壓密封區(qū)和高壓密封區(qū)兩者貫通后然后與油缸工作腔貫通，也可以是各自與油缸工作腔相通。
[0032]高、低壓密封區(qū)優(yōu)選一體化結(jié)構(gòu)。
[0033]本密封圈本體的內(nèi)、外兩密封環(huán)面用于密封，比如將本密封圈用于密封活塞桿外壁和油缸內(nèi)壁；本密封圈本體的端部用于充液，使得密封本體向兩密封環(huán)面方向膨脹。
[0034]本密封圈沿密封圈的軸向方向上分為貫通低壓密封區(qū)和高壓密封區(qū)，優(yōu)選低壓密封區(qū)位于密封圈外端用于實(shí)現(xiàn)低壓下的密封，高壓密封區(qū)用于實(shí)現(xiàn)高壓的密封。
[0035]低壓密封區(qū)可以采用V型開口結(jié)構(gòu)，也可以在充壓端面上設(shè)置壓力緩沖槽，實(shí)現(xiàn)低壓下的密封。
[0036]高壓密封區(qū)包括一個(gè)充壓腔，充壓腔通過容納并充盈高壓工作介質(zhì)向四周膨脹形成密封，使得密封圈向兩個(gè)密封環(huán)面膨脹，密封圈整體向外膨脹，密封環(huán)面與油缸內(nèi)壁或柱塞密封槽底面之間的貼合力明顯增大，達(dá)到增壓密封的目的。
[0037]與現(xiàn)有技術(shù)相比，因本高壓密封區(qū)的充盈是經(jīng)貫通低壓密封區(qū)和高壓密封圈的注液孔實(shí)現(xiàn)的，而不是與【背景技術(shù)】中圖2的有密封環(huán)面向內(nèi)充盈的方式，因此也就不會出現(xiàn)內(nèi)外力抵消的現(xiàn)象，密封效果更好。
[0038]低壓密封區(qū)與高壓密封區(qū)之間并不是全部敞開式的直接貫通方式，而是在兩者之間設(shè)有支撐隔板，實(shí)現(xiàn)兩者分隔或者隔斷的狀態(tài)，并在支撐隔板上設(shè)置一定數(shù)量的注液孔用于貫通低壓密封區(qū)和高壓密封區(qū)，這樣，這種密封圈的整體強(qiáng)度比相對于兩者之間全面直接貫通的結(jié)構(gòu)形式要大的多，保證低壓密封區(qū)可以很好的作為低壓密封結(jié)構(gòu)使用；同時(shí)因?yàn)楦邏好芊鈪^(qū)充液口一注液孔位于設(shè)在密封圈朝向充壓腔的充壓端面上，而不是像圖2中在內(nèi)、外密封環(huán)面設(shè)置注液孔上，這樣，在高壓密封狀態(tài)下時(shí)可以保證密封件向兩個(gè)密封環(huán)面方向進(jìn)行高效膨脹，充分保證了高壓的密封效果，能夠有效地兼顧高壓和低壓密封。
[0039]在密封環(huán)面上設(shè)有1-N道密封環(huán)，在密封圈充液受壓的情況下，密封環(huán)面更加貼合需要密封的環(huán)面，而且是由中間向兩端進(jìn)行施加，進(jìn)一步提高密封效果。同時(shí)，多道密封環(huán)的設(shè)置保證了:在高壓狀態(tài)下，高壓密封區(qū)的密封力因充壓腔高壓液體脹力而增大；當(dāng)其中某道密封環(huán)失效時(shí)，其它密封環(huán)替補(bǔ)密封，并可以將銹點(diǎn)密封，達(dá)到多重復(fù)合密封目的。
[0040]充壓端面的密封環(huán)面為密封圈最大截面積處，即低壓密封的外圓為直徑最大圓、內(nèi)圓為直徑最小圓，這樣在低壓或者高壓時(shí)，充壓端面的密封環(huán)截面積最大，能夠?qū)崿F(xiàn)低壓和高壓的密封，提高了密封效果。
[0041]充壓端面上設(shè)有壓力緩沖槽，壓力緩沖槽是一個(gè)凹入充壓端面的連續(xù)或斷續(xù)的環(huán)形凹槽:可以沿密封圓面的周向方向一直延伸，也可以不沿著密封端面方向延伸，比如是斷續(xù)的環(huán)形槽結(jié)構(gòu)；其橫截面形狀與密封圈相應(yīng)部位的橫截面相似，但略小一些，也可以根據(jù)密封圈結(jié)構(gòu)需要設(shè)計(jì)成其它任何幾何形狀。壓力緩沖槽的主要作用是緩沖高壓液體壓力，并通過注液孔向高壓密封區(qū)的充壓腔進(jìn)行注液。
[0042]所述充壓腔，是高壓密封區(qū)的環(huán)形內(nèi)腔，由支撐隔板將其與壓力緩沖槽隔開。充壓腔的主要作用是儲存高壓工作液，向內(nèi)、外密封環(huán)面?zhèn)鬟f液壓力，增強(qiáng)密封介面的貼合力，改善密封效果。
[0043]可見，本實(shí)用新型可以有效解決目前密封結(jié)構(gòu)存在的性能單一、適應(yīng)能力差、安全系數(shù)低、使用壽命短等不足。
[0044]綜上，本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在:
[0045]1、將兩種性能的密封圈合理地組合成一個(gè)具有復(fù)合性能的復(fù)式密封圈，一個(gè)密封圈兼有低壓密封(普通密封)和高壓密封(鼓型增壓密封)兩種密封性能，能夠滿足同一液壓缸的低壓、高壓、變化壓力等不同工況。
[0046]2、采用多環(huán)復(fù)式密封結(jié)構(gòu)，同一個(gè)密封圈上設(shè)置數(shù)道普通密封環(huán)和數(shù)道鼓型增壓密封環(huán)，各個(gè)密封環(huán)可以替補(bǔ)密封，使得液壓缸的密封安全系數(shù)提高數(shù)倍。
[0047]3、增壓密封環(huán)從液壓缸工作腔方向軸向注液，使得增壓密封環(huán)的兩個(gè)密封面都能得到充分而有效的液壓漲力，從而顯著改善液壓缸在高壓工況下的密封效果。
[0048]4、適當(dāng)增加增壓密封環(huán)面的寬度和數(shù)量，對于液壓缸內(nèi)壁或單體液壓支柱手把密封槽或(和)活塞桿嚴(yán)重腐蝕或機(jī)械損傷的情況，采用這種鼓型增壓多環(huán)復(fù)式密封圈，能夠有效地進(jìn)行密封環(huán)間替補(bǔ)密封和密封環(huán)面變形補(bǔ)償密封，從而顯著提高液壓缸的可靠性和安全性，有效延長其使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0049]為了更清楚地說明本申請實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖；
[0050]圖1為Y型密封圈結(jié)構(gòu)示意圖；
[0051]圖2為改進(jìn)型鼓型密封圈的結(jié)構(gòu)圖；
[0052]圖3為改進(jìn)型鼓型密封圈受力示意圖；
[0053]圖4為本實(shí)用新型的單向密封形式示意圖；
[0054]圖5為本密封圈結(jié)構(gòu)形式示意圖；
[0055]圖6為單向密封配合密封后受力示意圖；
[0056]圖7為本實(shí)用新型的雙向密封形式示意圖；
[0057]圖8為本實(shí)用新型的雙向密封配合密封一結(jié)構(gòu)受力示意圖；
[0058]圖9為發(fā)明創(chuàng)造的雙向密封配合密封一結(jié)構(gòu)受力示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0059]下面未述及的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容均可采用或借鑒現(xiàn)有技術(shù)。
[0060]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本申請中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請實(shí)施例中的附圖，對本申請實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾堉械膶?shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請保護(hù)的范圍。
[0061]實(shí)施例1
[0062]本實(shí)施例用于單向密封，結(jié)構(gòu)如下:
[0063]一種鼓型增壓多環(huán)復(fù)合密封圈，如圖4所示，包括密封圈本體1，密封圈本體I為環(huán)形，常見為圓環(huán)柱形，當(dāng)然也可以根據(jù)密封條件的具體需要進(jìn)行選擇。
[0064]沿密封圈本體I中心徑向方向，密封圈本體I的內(nèi)、外兩環(huán)面為密封環(huán)面13 ;沿密封圈本體I的軸向方向,密封圈本體I的上、下兩端面為密封圈端面14。
[0065]本實(shí)施例為單向密封，即密封圈本體I的兩個(gè)端面14中僅有一端面向油缸工作腔；密封圈在含有此端面的一端上，沿平行于密封圈軸向方向，設(shè)有一體化形式的低壓密封區(qū)11和高壓密封區(qū)12，低壓密封區(qū)11始于密封圈端面且通向油缸工作腔，即工作介質(zhì)由工作腔可流入到低壓密封區(qū)11和高壓密封區(qū)12，高壓密封區(qū)12位于低壓密封區(qū)11的后側(cè)。
[0066]所述的低壓密封區(qū)11設(shè)有V型開口(比如Y型圈)結(jié)構(gòu)，開口朝向油缸工作腔；或者在密封圈端面設(shè)有壓力緩沖槽111，本實(shí)施例采用后者一設(shè)置壓力緩沖槽111的形式，但不排除采用V型開口結(jié)構(gòu)(比如Y型圈)的形式。
[0067]所述的高壓密封區(qū)12采用中空的鼓形密封圈形式；或者高壓密封區(qū)12包括一中空的充壓腔121，本實(shí)施例采用設(shè)置充壓腔121的形式，同樣但不排除采用鼓型密封圈的形式。
[0068]低壓密封區(qū)11與高壓密封區(qū)12間設(shè)有支撐隔板15，支撐隔板15上設(shè)有貫通高壓密封區(qū)12與低壓密封區(qū)11的注液孔16，本實(shí)施例的注液孔16位于壓力緩沖槽111的槽底且優(yōu)選為軸向方向；注液孔16的數(shù)量可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇，可設(shè)置1-N個(gè)，只要能夠?qū)崿F(xiàn)低壓密封區(qū)11與高壓密封區(qū)12導(dǎo)通即可，當(dāng)然極限情況下，注液孔16數(shù)量增加，且孔較大、較長時(shí)，支撐隔板面積就小于注液孔面積，支撐隔板實(shí)際就形成了隔斷或者連接筋，本種方式也應(yīng)視為等同于設(shè)置支撐隔板的方式，在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0069][0050]所述內(nèi)、外兩個(gè)密封環(huán)面13上分別設(shè)置O-N道密封環(huán)，極端情況下或者工作壓力不是很高的情況下，也可以選擇不設(shè)置密封環(huán)，密封圈的環(huán)數(shù)為O ;當(dāng)然為保證密封效果，優(yōu)選設(shè)置密封環(huán)，本密封環(huán)可設(shè)置多個(gè)，尤其是在高壓密封區(qū)12內(nèi)為保證密封效果更應(yīng)設(shè)置多個(gè)，當(dāng)然，O— N個(gè)也不局限于整數(shù)個(gè)，也可以為單獨(dú)設(shè)置半個(gè)，比如:低壓密封區(qū)11的外圓直徑為密封圈的最大直徑；低壓密封區(qū)11的內(nèi)圓直徑為密封圈的最小直徑，實(shí)現(xiàn)低壓密封區(qū)11與密封件的緊密貼合，保證密封強(qiáng)度和密封效果。
[0070]結(jié)合圖5說明密封環(huán)具體結(jié)構(gòu)，密封件的密封環(huán)有4種:13A、13B分別為內(nèi)、外密封環(huán)面，即高壓密封環(huán)面。根據(jù)需要，該鼓型環(huán)面可以設(shè)置I?N道。
[0071]13CU3D為普通密封環(huán)面，即低壓密封環(huán)面。根據(jù)需要，該低壓密封環(huán)面可以設(shè)置I?N道。
[0072]當(dāng)液壓支柱低壓工作時(shí)，工作液的壓力低，鼓型密封圈內(nèi)腔漲力小，形成的密封力也小，這時(shí)主要依靠13C、13D面密封；當(dāng)液壓支柱高壓工作時(shí)，工作液的壓力大，密封力增大，主要靠13A、13B面密封。
[0073]壓力緩沖槽111為凹入充壓端面14的連續(xù)或者間斷的槽型結(jié)構(gòu)，其橫截面為弧形、方形或多邊形的至少一種或組合，本實(shí)施例采用連續(xù)的圖4所示結(jié)構(gòu)。
[0074]將圖4結(jié)構(gòu)用于具體密封:以密封手把與活塞桿結(jié)構(gòu)為例，如圖6所示，結(jié)合圖4和圖6說明單向鼓型增壓多環(huán)復(fù)式密封圈工作原理，圖中:
[0075]51—活塞桿外表面；52—作用于手把體密封槽底面的壓力；53—手把體密封圈槽底面；54—注液孔；55—作用于活塞桿外表面的壓力；56—液壓缸內(nèi)腔的液壓漲力。
[0076]如圖5所示，工作時(shí)，工作介質(zhì)由注液孔54進(jìn)入到圖4的壓力緩沖槽111，經(jīng)注液孔16進(jìn)入到充壓腔121。
[0077]低壓時(shí)，低壓密封區(qū)11的內(nèi)外密封環(huán)面分別與活塞桿外表面51以及手把體密封圈槽底面53形成密封，低壓密封效果好。
[0078]高壓時(shí)，充壓腔121向圖5中的左、右兩端膨脹，形成作用于手把體密封槽底面的壓力52以及作用于活塞桿外表面的壓力55，分別作用在手把體密封圈槽底面53以及活塞桿外表面51 ;高低壓密封區(qū)的內(nèi)外密封環(huán)與活塞桿外表面51以及密封手把的密封槽底部底面54形成液壓缸的伸縮密封結(jié)構(gòu)，形成高壓密封，高壓密封效果亦好。
[0079]當(dāng)然，也可以將本實(shí)施例的高壓密封區(qū)和低壓密封區(qū)前后位置進(jìn)行調(diào)換，高壓密封區(qū)始于密封圈端面，而低壓密封區(qū)位于高壓密封區(qū)的后端，高壓密封區(qū)的兩端分別于油缸工作腔以及低壓密封區(qū)進(jìn)行貫通，因與本實(shí)施例實(shí)質(zhì)上是相同的，因此不再作為單獨(dú)的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行贅述，但也應(yīng)當(dāng)視為本實(shí)用新型的一種形式，受到保護(hù)。
[0080]實(shí)施例2
[0081]本實(shí)施例用于雙向密封，結(jié)構(gòu)如下:
[0082]除以下結(jié)構(gòu)外與實(shí)施例1相同。
[0083]為滿足雙向(比如雙向油缸)充壓、工作需要，本實(shí)施例2在密封圈本體I的兩個(gè)密封端面14上各設(shè)有一套貫通的低壓密封區(qū)11和高壓密封區(qū)12，如圖7所示，每套的低壓密封區(qū)11和高壓密封區(qū)12的設(shè)置形式如實(shí)施例1所陳述。
[0084]以雙向注液鼓型增壓四環(huán)復(fù)式密封圈在雙向作用液壓缸上的應(yīng)用為例加以說明，如圖8、圖9所示，圖中:
[0085]71—油缸體；72—擋圈；73—活塞桿；74—上壓力緩充槽；75—上注液孔；76—活塞桿密封槽底面密封增壓力；77—下注液孔；78—下壓力緩沖槽；79—通孔；710—下工作腔液壓力；711—上工作腔液壓力；712—上低壓密封面液壓力；713—油缸內(nèi)壁密封增壓力；714—下低壓密封面液壓力。
[0086]雙向注液復(fù)合密封圈的工作原理與上述單向鼓型增壓多環(huán)復(fù)式密封圈的工作原理相同，只是為了適應(yīng)雙作用液壓缸的工作方式，將密封圈設(shè)計(jì)成上、下兩個(gè)方向都能注液增壓的雙向鼓型增壓多環(huán)復(fù)式密封圈；也可以在雙作用液壓缸的活塞桿上設(shè)置、安裝兩個(gè)方向相反的單向鼓型增壓多環(huán)復(fù)式密封圈，效果相同，都能保障雙向液壓缸在低壓或高壓工況下安全、可靠地工作。
[0087]圖8中，密封圈至于油缸體71與活塞桿73之間，密封圈套設(shè)在擋圈72的環(huán)槽內(nèi)，實(shí)現(xiàn)密封圈的固定和防擠，為保證工作介質(zhì)的流入量，在擋圈72的上端和下端設(shè)有通孔79，通孔72分別與上壓力緩沖槽74和下壓力緩沖槽78對應(yīng)導(dǎo)通，當(dāng)然固定和擠壓方式有很多，并不一定局限于本實(shí)施例的固定和擠壓方式。
[0088]結(jié)合圖8對本實(shí)施例進(jìn)行具體說明
[0089]如果從下方充液，則上方放液，
[0090]低壓充液時(shí)，在下低壓密封面液壓力714壓力下，低壓密封區(qū)下端的內(nèi)、外密封環(huán)面分別與擋圈72外表面以及油缸體71的內(nèi)表面形成密封，低壓密封效果好。
[0091]高壓時(shí)，高壓油液形成下工作腔液壓力710，并由下壓力緩沖槽78經(jīng)下注液孔77進(jìn)入到充壓腔121向圖8中的左、右兩端膨脹，形成活塞桿密封槽底面密封增壓力76以及作用于油缸內(nèi)壁密封增壓力713，分別作用在擋圈72以及油缸體71內(nèi)表面；高低壓密封區(qū)的內(nèi)外密封環(huán)與油缸體71內(nèi)表面以及擋圈72形成液壓缸的伸縮密封結(jié)構(gòu)，形成高壓密封，高壓密封效果亦好。
[0092]同理:如果從上方充液，則下方放液，
[0093]低壓充液時(shí)，在上低壓密封面液壓力712的壓力下，低壓密封區(qū)下端的內(nèi)、外密封環(huán)面分別與擋圈72外表面以及油缸體71的內(nèi)表面形成密封，低壓密封效果好。
[0094]高壓時(shí)，高壓油液形成上工作腔液壓力711，并由上壓力緩沖槽74經(jīng)上注液孔75進(jìn)入到充壓腔121向圖8中的左、右兩端膨脹，形成活塞桿密封槽底面密封增壓力76以及作用于油缸內(nèi)壁密封增壓力713，分別作用在擋圈72以及油缸體71內(nèi)表面；高低壓密封區(qū)的內(nèi)外密封環(huán)與油缸體71內(nèi)表面以及擋圈72形成液壓缸的伸縮密封結(jié)構(gòu)，形成高壓密封，高壓密封效果亦好。
[0095]圖9為雙向密封圈的另一種固定形式，如圖9所示，在圖中增設(shè)了壓板715，壓板715設(shè)有通孔79，其他與圖8 一直，這樣密封圈不是撐開后套入，而是直接推入后壓板715固定，固定更加牢固，防擠效果更加。
[0096][0070]可見，本實(shí)用新型的鼓型增壓多環(huán)復(fù)合密封圈可以實(shí)現(xiàn):
[0097](I)增壓密封
[0098]液壓缸工作腔中的高壓工作液，通過專用增壓注液孔進(jìn)入密封圈內(nèi)腔，高壓工作液在密封圈內(nèi)腔對雙向的密封環(huán)面形成漲力，一是密封圈內(nèi)側(cè)面與活塞桿表面的貼合力，二是密封圈外側(cè)面與密封手把密封槽底面的貼合力。在高壓液體的作用下，這兩個(gè)方向的密封力顯著增加，使密封安全系數(shù)提高數(shù)倍。
[0099]由于密封圈內(nèi)腔液壓漲力的作用，該密封結(jié)構(gòu)在液壓缸突遇超高壓力、油缸直徑一定范圍的變化、密封圈的磨損等惡劣、復(fù)雜工況下，都能夠保持可靠密封。
[0100][0072]本實(shí)用新型從根本上消除了圖3所示目前鼓型密封結(jié)構(gòu)外側(cè)(手把側(cè))增壓力被抵消而導(dǎo)致的密封安全隱患。
[0101](2)復(fù)合密封
[0102]鼓型增壓復(fù)合密封結(jié)構(gòu)，所用密封圈是由普通低壓密封環(huán)面和高壓密封環(huán)面組合而成的復(fù)式密封圈，可兼顧高低壓密封。
[0103]A、互補(bǔ)密封
[0104]當(dāng)液壓缸處于低壓工況時(shí)，主要依靠低壓密封環(huán)面密封；當(dāng)液壓缸處于高壓工況時(shí)，主要依靠兩道高壓密封環(huán)面密封，實(shí)現(xiàn)了高、低壓之間的密封互補(bǔ)。
[0105]該密封圈的高、低壓密封互補(bǔ)特點(diǎn)，克服了目前密封圈的兩個(gè)缺陷，一是高壓密封好而低壓密封效果差，二是低壓密封好而高壓密封效果差。
[0106]B、替補(bǔ)密封
[0107]鼓型增壓多環(huán)復(fù)合密封結(jié)圈的各個(gè)密封環(huán)面之間，如果其中某個(gè)密封環(huán)面損壞失效，其它密封環(huán)面仍然起著可靠地密封作用，液壓缸可以安全工作，即各個(gè)密封環(huán)面相互之間能夠?qū)崿F(xiàn)密封替補(bǔ)。
[0108]C、補(bǔ)償密封
[0109]鼓型增壓多環(huán)復(fù)合密封結(jié)圈結(jié)構(gòu)中，可以適當(dāng)增加密封環(huán)面的寬度和數(shù)量，以有效避免因密封手把密封槽或活塞桿表面的腐蝕、損傷導(dǎo)致的密封失效，保障液壓缸在超高壓工況下具有可靠的密封安全性。充分發(fā)揮本實(shí)用新型復(fù)式結(jié)構(gòu)、復(fù)合密封的優(yōu)點(diǎn)。
[0110][0078]鼓型增壓多環(huán)復(fù)合密封圈同時(shí)具備高、低壓復(fù)式結(jié)構(gòu)，多環(huán)替補(bǔ)密封機(jī)理、密封面損傷補(bǔ)償能力，是為鼓型增壓多環(huán)復(fù)合密封。
[0111]以上所述僅是本申請的優(yōu)選實(shí)施方式，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本申請。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本申請的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本申請將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種鼓型增壓多環(huán)復(fù)合密封圈，包括環(huán)形密封圈本體(1)，密封圈本體的內(nèi)、外兩個(gè)環(huán)面為密封環(huán)面(13)，上下為密封圈端面(14)，其特征在于:密封圈本體(I)至少面向油缸工作腔的一端，設(shè)有低壓密封區(qū)(11)和高壓密封區(qū)(12);所述的低壓密封區(qū)(11)、高壓密封區(qū)(12)與油缸工作腔相通，且低壓密封區(qū)(11)與高壓密封區(qū)(12)沿密封圈軸向設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鼓型增壓多環(huán)復(fù)合密封圈，其特征在于:低壓密封區(qū)(11)始于密封圈端面，高壓密封區(qū)(12)位于低壓密封區(qū)(11)的后側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鼓型增壓多環(huán)復(fù)合密封圈，其特征在于:低壓密封區(qū)(11)與高壓密封區(qū)(12)間設(shè)有支撐隔板(15)，支撐隔板(15)上設(shè)有貫通高壓密封區(qū)(12)與低壓密封區(qū)(11)的注液孔(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鼓型增壓多環(huán)復(fù)合密封圈，其特征在于:注液孔沿密封圈軸向開通，注液孔為一個(gè)或數(shù)個(gè)或一整條環(huán)形孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鼓型增壓多環(huán)復(fù)合密封圈，其特征在于:所述的低壓密封區(qū)(11)為V型結(jié)構(gòu)，V型結(jié)構(gòu)的開口端朝向油缸工作腔。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鼓型增壓多環(huán)復(fù)合密封圈，其特征在于:所述低壓密封區(qū)(11)包括在密封圈端面上設(shè)置的壓力緩沖槽(111)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鼓型增壓多環(huán)復(fù)合密封圈，其特征在于:所述的高壓密封區(qū)(12)包括一個(gè)中空的充壓腔(121)，充壓腔(121)由注液孔與低壓密封區(qū)(11)貫通。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鼓型增壓多環(huán)復(fù)合密封圈，其特征在于:所述的高壓密封區(qū)(12)為中空的鼓形密封圈，中空鼓形密封圈由注液孔(16)與低壓密封區(qū)(11)貫通。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鼓型增壓多環(huán)復(fù)合密封圈，其特征在于:所述內(nèi)、外兩個(gè)密封環(huán)面(13)上分別設(shè)置O-N道密封環(huán)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或10所述的鼓型增壓多環(huán)復(fù)合密封圈，其特征在于:低壓密封區(qū)的外圓直徑為密封圈的最大直徑；低壓密封區(qū)的內(nèi)圓直徑為密封圈的最小直徑。
【文檔編號】F16J15/16GK203500459SQ201320469788
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月3日
【發(fā)明者】劉志昊, 李曉龍, 劉志政, 李恒, 楊昱琦, 張子麟, 李遠(yuǎn)順, 劉立起 申請人:劉立起