專利名稱：內(nèi)壓式自動補償活塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于液壓、氣動用活塞，特別是涉及一種能夠有效自動補償 密封件磨損量，從而將使用壽命大幅度提高的內(nèi)壓式自動補償活塞。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有常見的液壓泵、氣泵、氣缸、液壓缸等所使用的活塞，其密封件是 靠本身彈性及過贏量起密封作用進行工作的?；钊旧聿痪哂忻芊饧荒p 后的補償功能，在工作中，當密封件的彈性補償部分及過贏量被磨損后，原 有活塞的密封能力就會下降，導致使用設備的功效降低，繼續(xù)工作時介質(zhì)壓 力會進一步下降，直至發(fā)生介質(zhì)泄漏。特別是介質(zhì)中夾雜有硬顆粒時活塞密 封件的磨損就更加嚴重，故這類密封件的使用壽命普遍較短，如石油鉆井泥
漿泵活塞的平均使用壽命僅100多小時。為了解決活塞使用壽命短的問題，
國內(nèi)外已有人提出過一些試圖提高活塞密封件磨損量的方案，如中國專利
CN2158930公開了一種密封補償活塞裝置，它是在密封圈內(nèi)設有U型補償腔， 該補償腔通過通道與缸套內(nèi)腔連通，這種單純靠增壓進行補償?shù)姆椒m然理 論上可以提高密封件的磨損量，但這種提高很有限的，特別是無法解決活塞 回程時由于缸內(nèi)壓力減小而導致活塞密封膠體的回縮問題。當缸內(nèi)壓力過高、 密封件發(fā)生磨損、設備停止工作較長時間時就會發(fā)生泄壓。如果在石油鉆井 工作中發(fā)生這種情況，就會使鉆井液中的泥漿砂進入密封件和缸套之間，泵 仍繼續(xù)運行，很短時間內(nèi)就會造成活塞或缸套的損壞。發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的問題是對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題加以改進， 提供一種內(nèi)壓式自動補償活塞，它不但能夠有效地自動補償活塞的磨損，而 且能夠防止活塞回程時因缸內(nèi)壓力減小而導致的密封膠體回縮。
解決上述問題的技術(shù)方案是所提供的內(nèi)壓式自動補償活塞包括活塞本 體、套在活塞本體外周的密封膠體和密封膠體的壓蓋，該密封膠體與活塞本 體之間設有環(huán)形空間，該環(huán)形空間通過一個通道與泵或液壓缸的缸套內(nèi)腔相 通，本實用新型的改進之處是所說的通道上裝有單向閥。當活塞前進將缸套 內(nèi)腔里的高壓介質(zhì)輸出的同時也將高壓介質(zhì)通過單向閥由通道引到密封膠體 與活塞本體之間的環(huán)形空間內(nèi)，高壓介質(zhì)對密封膠體施壓，使密封膠體膨脹， 從而可以補償密封膠體的磨損。當活塞回程時，缸套內(nèi)腔的壓力減小，單向 閥關(guān)閉，密封膠體與活塞本體之間的環(huán)形空間內(nèi)的介質(zhì)仍然可以保持較高壓 力，從而防止活塞的密封膠體回縮。
本實用新型進一步的改進方案是所說的壓蓋朝向密封膠體的一面設有 鋸齒狀環(huán)形臺階，它與鎖銷和鎖銷彈簧一起構(gòu)成單向鎖閉機構(gòu)，鎖銷和鎖銷 彈簧裝在密封膠體內(nèi)的硬質(zhì)管內(nèi)。硬質(zhì)管可保證鎖銷和鎖銷彈簧不會受介質(zhì) 壓力的影響而正常工作。
為了避免密封膠體的根部膨脹，在密封膠體的根部可嵌入一個Z形尼龍環(huán)。
本實用新型采用單向閥防止密封膠體回縮，不但結(jié)構(gòu)簡單，而且單向閥 關(guān)閉后可將活塞環(huán)形空間內(nèi)的高壓介質(zhì)封閉，防止鎖銷與壓蓋鋸齒狀環(huán)形臺 階反復摩擦。當密封膠體發(fā)生磨損后可以最大程度的補償磨損量，從而將活塞的使用壽命成倍提高。另外，當密封圈的磨損量過大而不能繼續(xù)進行補償
時，可以方便的進行更換。


圖1是本實用新型一個實施例的半剖視圖。
圖中編號說明l-活塞本體，2-密封膠體，3-鎖銷，4-鎖銷彈簧，5-壓蓋， 6-單向閥，7-通道，8-環(huán)形空間，9-硬質(zhì)管，IO-Z形尼龍環(huán)，11-壓蓋鋸齒狀環(huán) 形臺階，12-活塞本體底部的環(huán)形外緣，13-密封膠體上的密封環(huán)。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明
如圖1所示本實用新型的內(nèi)壓式自動補償活塞主要由鋼制活塞本體1、 密封膠體2、鎖銷3、鎖銷彈簧4、壓蓋5和單向閥6組成。其中活塞本體l 內(nèi)加工有通道7，活塞本體1和密封膠體2之間有環(huán)形空間8，該環(huán)形空間8 通過通道7與缸套內(nèi)腔相連通；另外，通道7內(nèi)安裝有單向閥6，所以缸套內(nèi) 腔的高壓介質(zhì)只能流向環(huán)形空間8，而環(huán)形空間8內(nèi)的高壓介質(zhì)不能回流。密 封膠體2內(nèi)安裝有硬質(zhì)管9，鎖銷3和鎖銷彈簧4安裝在硬質(zhì)管9內(nèi)，硬質(zhì)管 9可以保證鎖銷3和鎖銷彈簧4在其內(nèi)有足夠的活動間隙，并不受密封膠體膨 脹變形的影響。密封膠體2的根部與一個Z形尼龍環(huán)10硫化g—起，它們一 起組成了一個活塞密封體。壓蓋5與活塞本體1之間以螺紋方式連接在一起， 并且該壓蓋從端面將密封膠體固定在活塞本體上。壓蓋5上加工有鋸齒狀環(huán) 形臺階11，在鎖銷彈簧4的作用下鎖銷前端的齒尖始終卡在壓蓋的鋸齒狀環(huán) 形臺階上，從而形成一個單向鎖閉機構(gòu)。在活塞本體1的底部設有有凸起的 環(huán)形外緣12，密封膠體的根底部被限制在環(huán)形外緣12內(nèi)，Z形尼龍環(huán)10和活塞本體底部的環(huán)形外緣12的配合，可以避免密封膠體2的根部向外膨脹。 密封膠體2的頂部和底部還設有凸起的密封環(huán)13，密封環(huán)13起到了更好的密 封效果，不會使介質(zhì)泄漏，同時防止介質(zhì)中的固體顆粒進入硬質(zhì)管9內(nèi)而將 鎖銷3、鎖銷彈簧4堵塞。
當本活塞向前推進時，缸套內(nèi)腔的高壓介質(zhì)會經(jīng)通道7進入活塞內(nèi)部的 環(huán)形空間8，由于活塞密封膠體2的根部被Z形尼龍環(huán)10和活塞本體底部凸 起的外緣12固定，因此只有密封膠體上部可以向外膨脹，所以當活塞運行一 段時間發(fā)生磨損后，密封膠體2的上部會在介質(zhì)壓力的作用下向外膨脹，并 帶動鎖銷3向外越過一個鋸齒狀環(huán)形臺階11，對密封膠體的磨損起到補償作 用；當活塞回程時，缸套內(nèi)腔的介質(zhì)壓力下降，但一方面由于鎖銷3被卡在 壓蓋的鋸齒狀環(huán)形臺階上而阻止密封膠體回縮；另一方面由于單向閥6關(guān)閉， 環(huán)形空間8內(nèi)封存了一定量的壓力介質(zhì)，進一步阻止了密封膠體2的回縮， 同時也避免鎖銷與壓蓋鋸齒狀環(huán)形臺階間的反復摩擦而損壞。
權(quán)利要求1、內(nèi)壓式自動補償活塞，包括活塞本體(1)、套在活塞本體外周的密封膠體(2)和密封膠體的壓蓋(5)，該密封膠體與活塞本體之間設有環(huán)形空間(8)，該環(huán)形空間通過一個通道(7)與泵或液壓缸的缸套內(nèi)腔相通，其特征是所說的通道(7)內(nèi)裝有單向閥(6)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)壓式自動補償活塞，其特征是在所說的壓蓋 (5)朝向密封膠體的一面設有鋸齒狀環(huán)形臺階(11)，它與鎖銷(3)和鎖銷彈簧(4) 一起構(gòu)成單向鎖閉機構(gòu)，鎖銷(3)和鎖銷彈簧(4)裝在密封膠體 內(nèi)的硬質(zhì)管(9)內(nèi)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)壓式自動補償活塞，其特征是密封膠體 (2)的根部嵌入一個Z形尼龍環(huán)(10)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)壓式自動補償活塞，其特征是活塞本體(1) 的底部設有凸起的環(huán)形外緣(12)，密封膠體(2)的根底部被限制在環(huán)形外 緣(12)內(nèi)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)壓式自動補償活塞，其特征是密封膠體(2) 的頂部和底部設有凸起的密封環(huán)(13)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)壓式自動補償活塞，其特征是密封膠體(2) 的頂部和底部設有凸起的密封環(huán)(13)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)壓式自動補償活塞，其特征是所說的壓蓋(5) 與活塞本體(1)之間以螺紋方式連接在一起，并且該壓蓋從端面將密封膠體 固定在活塞本體上。
專利摘要本實用新型是一種能夠有效自動補償密封件磨損量，而且能夠防止活塞回程時因缸內(nèi)壓力減小而導致的密封膠體回縮，從而將使用壽命大幅度提高的內(nèi)壓式自動補償活塞。它包括活塞本體、套在活塞本體外周的密封膠體和密封膠體的壓蓋，該密封膠體與活塞本體之間設有環(huán)形空間，該環(huán)形空間通過一個通道與泵或液壓缸的缸套內(nèi)腔相通，所說的通道內(nèi)裝有單向閥。當活塞前進時，缸套內(nèi)腔里的高壓介質(zhì)通過通道到密封膠體與活塞本體之間的環(huán)形空間內(nèi)，使密封膠體膨脹，從而可以補償密封膠體的磨損。當活塞回程時，缸套內(nèi)腔的壓力減小，單向閥關(guān)閉，密封膠體與活塞本體之間的環(huán)形空間內(nèi)的介質(zhì)仍然可以保持較高壓力，從而防止活塞的密封膠體回縮。
文檔編號F16J1/00GK201310620SQ20082022821
公開日2009年9月16日 申請日期2008年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月8日
發(fā)明者軍 張 申請人:軍 張