專利名稱：一種安全性好的活塞缸密封結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到一種缸體結構，具體指一種能適合波動壓力的安全性好的活塞缸密封結構。
背景技術：
眾所周知，活塞缸通常包括缸體，設置在缸體兩端的第一端蓋和第二端蓋，設置在缸體內的活塞以及穿過第一端蓋與活塞相連接的活塞桿，活塞將缸體內腔分隔為有桿腔和無桿腔。由于活塞缸是靠壓力來工作的，因此對缸體的密封性以及有桿腔和無桿腔之間的密封性要求較高。所采用的密封手段通常是在活塞的周壁上開槽，槽內設置密封圈，通過密封圈的配合來保證有桿腔和無桿腔之間的密封。而活塞桿與第一端蓋之間也設置有密封圈用來保證缸體內腔與外界之間的密封，防止壓力泄漏。但是實際工作過程中，壓力源并不能始終保持在理想值的控制上，工作過程中進入缸體內腔的壓力介質或多或少的都會有一定的波動。對于小范圍的波動，對活塞缸的本身和工作狀態(tài)不會有太大的影響，但是對于較大的波動，會使活塞的運動速度驟變，致使密封圈異常磨損，引發(fā)工作狀態(tài)的異常乃至產生安全事故，同時也大大降低了密封圈的使用壽命。同理，該問題同樣也存在于液壓缸體中。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術的現(xiàn)狀提供一種能應對較大壓力波動且能有效延長密封圈使用壽命的安全性好的活塞缸密封結構。本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案為該缸體密封結構，包括缸體；活塞，能移動地設置在缸體內，將缸體分隔為有桿腔和無桿腔；第一端蓋，設置在缸體的前端，將缸體的有桿腔與外界分隔開；第一端蓋上設有活塞桿穿孔；第二端蓋，設置在缸體的后端，將缸體的內腔與外界分隔開；活塞桿，穿過第一端蓋上的活塞桿穿孔與所述活塞固定連接，并且活塞桿與活塞桿穿孔之間密封連接；活塞密封圈，環(huán)套在活塞的周壁上，用于密封活塞與缸體內壁的接合面；其特征在于所述活塞與所述缸體的內壁之間具有細小的間隙，所述活塞的周壁上設有周向凹槽，周向凹槽內設有對所述間隙進行限位且能潤滑摩擦的摩擦塊，所述活塞內沿活塞的直徑方向設有貫通的且與所述周向凹槽相連通的活塞泄壓孔；活塞的軸向上設有連通所述有桿腔和所述泄壓孔并控制流向為由有桿腔向活塞泄壓孔單向流動且同時連通所述無桿腔和所述活塞泄壓孔且控制流向為由無桿腔向活塞泄壓孔單向流動的第一壓敏閥門。
所述的第一壓敏閥門位于所述活塞的偏心位置處。所述的第一壓敏閥門位于所述活塞桿所在的軸線位置上，所述活塞桿上設有連通所述有桿腔和所述第一壓敏閥門的活塞桿泄壓孔。所述活塞上設有活塞桿連接孔，所述活塞桿的前端設有連接部，該連接部插設在所述的活塞桿連接孔內從而將活塞與活塞桿連接到一起；所述的第一壓敏閥門設置在所述活塞桿的連接部上。所述活塞上設有容置所述第一壓敏閥門的活塞閥孔；所述的第一壓敏閥門包括與所述活塞閥孔的內壁密封連接的第一閥座、第二閥座和第一閥芯、第二閥芯以及彈簧；第一閥座和第二閥座上分別設有將所述有桿腔和無桿腔與所述泄壓孔相連通的第一閥孔和第二閥孔，其中所述的第一閥芯和第二閥芯分別擋設住第一閥孔和第二閥孔，所述彈簧設置在第一閥芯和第二閥芯之間。所述活塞桿的連接部上設有容置所述第一壓敏閥門的閥孔；所述的第一壓敏閥門包括與所述閥孔內壁密封連接的第一閥座、第二閥座和第一閥芯、第二閥芯以及彈簧；第一閥座和第二閥座上分別設有將所述有桿腔和無桿腔與所述泄壓孔相連通的第一閥孔和第二閥孔，其中所述的第一閥芯和第二閥芯分別擋設住第一閥孔和第二閥孔，所述彈簧設置在第一閥芯和第二閥芯之間。所述活塞的周壁上位于所述周向凹槽的兩側分別設有第一周向凹槽和第二周向凹槽，所述的第一周向凹槽和第二周向凹槽內分別設有活塞密封圈。所述活塞桿與所述活塞桿穿孔的內壁之間具有細小的間隙，活塞桿穿孔的內壁上設有第一環(huán)向凹槽和第二環(huán)向凹槽，所述的第一環(huán)向凹槽和第二環(huán)向凹槽內分別設有密封所述活塞桿與所述活塞桿穿孔的活塞桿密封圈；所述第一端蓋的內壁上設有端蓋凹槽，第一端蓋的內部設有連通所述端蓋凹槽與所述間隙的泄壓通道，并且該泄壓通道的出口位于第一環(huán)向凹槽和第二環(huán)向凹槽之間；所述的端蓋凹槽內設有連通所述有桿腔與端蓋凹槽的第二壓敏閥門。所述的第二壓敏閥門包括設置在所述端蓋凹槽內的第三閥座、第三閥芯和第三彈簧；其中所述的第三閥座上設有連通所述有桿腔和端蓋凹槽的第三閥孔，所述的第三閥芯能移動地擋設住該第三閥孔，所述第三彈簧的兩端分別抵觸在第三閥芯和端蓋凹槽的底面之間，所述第三閥芯位于所述彈簧和所述第三閥座之間。所述的活塞桿密封圈和/或活塞密封圈的側壁上設有內凹弧面和外凹弧面，并且內凹弧面和外凹弧面以活塞密封圈的中垂線為中心對稱布置；或者所述活塞桿密封圈和/ 或活塞密封圈的側壁上設有“V”形槽。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明在活塞的徑向上開設了與活塞內壁相連通的泄壓孔，并且在活塞的軸向上設置了與該泄壓孔相連通的壓敏閥門，因此，在缸體內的壓力異常波動時，引起壓力值波動的壓力介質可以從壓敏閥門進入泄壓孔內，產生方向相反的壓力，以有效缸體內的壓力，使活塞的運動保持在和緩的狀態(tài)，從而有效避免了快速脈動對密封圈所造成的磨損，延長了密封圈的使用壽命，保證了使用安全。本發(fā)明所提供的缸體結構特別適合壓力不穩(wěn)定且波動大的工況。


圖1為本發(fā)明實施例1裝配結構的剖視圖。圖2為本發(fā)明實施例1中第一壓敏閥門裝配結構的平面示意圖；圖3為本發(fā)明實施例1中第一壓敏閥門分解結構的平面示意圖；圖4為本發(fā)明實施例1中第二壓敏閥門裝配結構的平面示意圖；圖5為本發(fā)明實施例1中第一壓敏閥門分解結構的平面示意圖；圖6為本發(fā)明實施例2中裝配結構的示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。實施例1如圖1至圖3所示，以氣動原理的氣壓缸體為例，該安全性好的活塞缸結構包括缸體1，呈圓柱狀，其內腔被下述的活塞2分隔為有桿腔11和無桿腔12。活塞2，能移動地設置在缸體1內，將缸體分隔為有桿腔11和無桿腔12，其與缸體 1的內壁之間具有細小的間隙23?；钊麅炔恐睆椒较蛏显O有泄壓孔21 ；活塞的周壁上設有周向凹槽22，周向凹槽22內設有對間隙23進行限位且能潤滑摩擦的摩擦塊10，并且該周向凹槽22位于泄壓孔21的兩端且與泄壓孔21相連通。周向凹槽22的兩側在活塞的周壁上還設有容置下述密封圈的第一周向凹槽M和第二周向凹槽25?；钊闹胁吭诨钊妮S向上設有連接孔。第一端蓋4，設置在缸體1的前端，將缸體的有桿腔11與外界分隔開，其中部設有活塞桿穿孔?；钊麠U穿孔的孔徑稍大于下述的活塞桿5的直徑?；钊麠U穿孔的內壁上設有第一環(huán)向凹槽42和第二環(huán)向凹槽43，第一環(huán)向凹槽42和第二環(huán)向凹槽43內分別設有活塞桿密封圈。第一端蓋的內壁上設有端蓋凹槽，第一端蓋的內部設有連通端蓋凹槽與所述活塞桿穿孔的泄壓通道41，并且該泄壓通道41的出口位于第一環(huán)向凹槽42和第二環(huán)向凹槽 43之間。第二端蓋3，設置在缸體1的后端，將缸體的無桿腔與外界分隔開?；钊麠U5，用于推動活塞的運動，其前端具有插設在活塞上的連接孔內的連接部 51，連接部51上設有容置下述第一壓敏閥門的閥孔52?；钊麠U5穿過第一端蓋3上的活塞桿穿孔插入到連接孔內，經過錨固后即可將活塞桿5與活塞2連接到一起了?；钊麠U5與活塞桿穿孔的內壁之間具有細小的間隙，上述泄壓通道41的出口連通該間隙?；钊麠U5的內部沿活塞桿的徑向設有貫通的且與有桿腔相連通的活塞桿泄壓孔53，并且活塞桿泄壓孔 53連通所述的閥孔52。活塞密封圈6和活塞桿密封圈7，均有兩個。其中，兩個活塞桿密封圈6分別設置在第一周向凹槽M和第二周向凹槽25內，用來密封活塞與缸體內壁；兩個活塞桿密封圈7 分別設置在第一環(huán)向凹槽42和第二環(huán)向凹槽43內，用來密封活塞桿與活塞桿穿孔。本實施例中的活塞密封圈6的側壁上設有內凹弧面61和外凹弧面62，并且內凹弧面61和外凹弧面62以活塞密封圈的中垂線為中心對稱布置；活塞桿密封圈7的側壁上設有“V”形槽71。 該結構在保證密封的情況下能有效減小摩擦損耗。當然四個密封圈也可以在上述結構的密封圈中任選一種，或者選用其它常規(guī)的結構。
第一壓敏閥門8，如圖3和圖4所示，設置在活塞桿連接部上的閥孔52內，包括第一閥座81、第二閥座82、第一閥芯83、第二閥芯84、彈簧85和殼體86。第一閥座81和第二閥座82上分別設有第一閥孔87和第二閥孔88，其中第一閥孔87連通活塞桿泄壓孔53， 第二閥孔88連通無桿腔12。第一閥座81、第一閥芯83、彈簧85、第二閥座82、第二閥芯84 依次設置在殼體86內，并且第一閥芯83和第二閥芯84分別擋住第一閥孔87和第二閥孔 88。殼體86上設有排氣孔89，殼體86與閥孔52之間通過密封圈密封連接。殼體86與閥孔52之間的連接可以是緊密配合，也可以通過螺紋相連接。另外，閥芯和閥座之間還可以設置球珠，可以增加閥門的靈活性。如圖5所示。第一壓敏閥門8在擠壓進閥孔52后，用卡簧10固定。第二壓敏閥門9，如圖4所示，設置在端蓋凹槽內，其包括第三閥座91、第三閥芯 92、第三彈簧93和殼體94。第三閥座91上設有連通有桿腔11和端蓋凹槽的第三閥孔95， 第三閥芯92能移動地擋設住該第三閥孔95，第三彈簧93的兩端分別抵觸在第三閥芯92和端蓋凹槽的底面之間，第三閥芯92位于彈簧93和第三閥座91之間。殼體94與閥孔52之間的連接可以是緊密配合，也可以通過螺紋相連接，也可以和第一壓敏閥門一樣，在閥芯和閥座之間設置球珠。上述第一壓敏閥門8和第二壓敏閥門9也可以不使用殼體這個部件，如圖2所示， 直接將閥座、閥芯和彈簧安裝在各自對應的安裝孔內即可，此時，閥座和各自對應的安裝孔之間密封。該安全性好的缸體結構在壓力異常波動時的工作原理如下當壓力異常波動時，例如有桿腔11內的壓力突然增大，當有桿腔11內壓力超過彈簧85的壓力值時，推動第一閥芯83壓縮彈簧85，第一閥芯83離開其所擋設的第一閥孔87， 有桿腔11內的壓力介質通過活塞桿泄壓孔53、第一閥孔87進入活塞泄壓孔21，此時，活塞 2內外端面的壓力部分抵消，緩和了活塞2的運動速度，并有效避免了活塞密封圈6快速運動所帶來的磨損，延長其使用壽命，使活塞缸的工作更加安全。當無桿腔內的壓力異常波動時，其工作原理與上述有桿腔壓力波動時的工作原理相同。同時，在有桿腔11內的壓力突然增大時，該壓力也會沖擊第二壓敏閥門9，當壓力值超過彈簧93的彈力時，第三閥芯92受壓壓縮彈簧93，第三閥芯92離開第三閥孔95，此時，壓力介質沿第三閥孔95、泄壓通道45進入活塞桿與活塞桿穿孔的間隙內，降低了有桿腔11內的壓力，迫使活塞桿的運動和緩，有效保護了活塞桿密封圈7，延長了活塞桿密封圈 7的使用壽命。實施例2如圖2所示，本實施例中的第一壓敏閥門設置在活塞的偏心位置，這樣第一壓敏閥門直接和無桿腔相連通，活塞桿上不再需要設置活塞桿泄壓通道。該結構可以有效保證活塞桿的硬度，增加其使用壽命。其它內容與實施例1相同。
權利要求
1.一種安全性好的活塞缸密封結構，包括缸體；活塞，能移動地設置在缸體內，將缸體分隔為有桿腔和無桿腔；第一端蓋，設置在缸體的前端，將缸體的有桿腔與外界分隔開；第一端蓋上設有活塞桿穿孔；第二端蓋，設置在缸體的后端，將缸體的內腔與外界分隔開；活塞桿，穿過第一端蓋上的活塞桿穿孔與所述活塞固定連接，并且活塞桿與活塞桿穿孔之間密封連接；活塞密封圈，環(huán)套在活塞的周壁上，用于密封活塞與缸體內壁的接合面；其特征在于所述活塞與所述缸體的內壁之間具有間隙，所述活塞的周壁上設有周向凹槽，周向凹槽內設有能潤滑摩擦的摩擦塊，所述活塞內沿活塞的直徑方向設有貫通的且與所述周向凹槽相連通的活塞泄壓孔；活塞的軸向上設有連通所述有桿腔和所述泄壓孔并控制流向為由有桿腔向活塞泄壓孔單向流動且同時連通所述無桿腔和所述活塞泄壓孔且控制流向為由無桿腔向活塞泄壓孔單向流動的第一壓敏閥門。
2.根據(jù)權利要求1所述的安全性好的活塞缸密封結構，其特征在于所述的第一壓敏閥門位于所述活塞的偏心位置處。
3.根據(jù)權利要求1所述的安全性好的活塞缸密封結構，其特征在于所述的第一壓敏閥門位于所述活塞桿所在的軸線位置上，所述活塞桿上設有連通所述有桿腔和所述第一壓敏閥門的活塞桿泄壓孔。
4.根據(jù)權利要求3所述的安全性好的活塞缸密封結構，其特征在于所述活塞上設有活塞桿連接孔，所述活塞桿的前端設有連接部，該連接部插設在所述的活塞桿連接孔內從而將活塞與活塞桿連接到一起；所述的第一壓敏閥門設置在所述活塞桿的連接部上。
5.根據(jù)權利要求2所述的安全性好的活塞缸密封結構，其特征在于所述活塞上設有容置所述第一壓敏閥門的活塞閥孔；所述的第一壓敏閥門包括與所述活塞閥孔的內壁密封連接的第一閥座、第二閥座和第一閥芯、第二閥芯以及彈簧；第一閥座和第二閥座上分別設有將所述有桿腔和無桿腔與所述泄壓孔相連通的第一閥孔和第二閥孔，其中所述的第一閥芯和第二閥芯分別擋設住第一閥孔和第二閥孔，所述彈簧設置在第一閥芯和第二閥芯之間。
6.根據(jù)權利要求4所述的安全性好的活塞缸密封結構，其特征在于所述活塞桿的連接部上設有容置所述第一壓敏閥門的閥孔；所述的第一壓敏閥門包括與所述閥孔內壁密封連接的第一閥座、第二閥座和第一閥芯、第二閥芯以及彈簧；第一閥座和第二閥座上分別設有將所述有桿腔和無桿腔與所述泄壓孔相連通的第一閥孔和第二閥孔，其中所述的第一閥芯和第二閥芯分別擋設住第一閥孔和第二閥孔，所述彈簧設置在第一閥芯和第二閥芯之間。
7.根據(jù)權利要求1至6任一權利要求所述的安全性好的活塞缸密封結構，其特征在于所述活塞的周壁上位于所述周向凹槽的兩側分別設有第一周向凹槽和第二周向凹槽，所述的第一周向凹槽和第二周向凹槽內分別設有活塞密封圈。
8.根據(jù)權利要求7所述的安全性好的活塞缸密封結構，其特征在于所述活塞桿與所述活塞桿穿孔的內壁之間具有細小的間隙，活塞桿穿孔的內壁上設有第一環(huán)向凹槽和第二環(huán)向凹槽，所述的第一環(huán)向凹槽和第二環(huán)向凹槽內分別設有密封所述活塞桿與所述活塞桿穿孔的活塞桿密封圈；所述第一端蓋的內壁上設有端蓋凹槽，第一端蓋的內部設有連通所述端蓋凹槽與所述間隙的泄壓通道，并且該泄壓通道的出口位于第一環(huán)向凹槽和第二環(huán)向凹槽之間；所述的端蓋凹槽內設有連通所述有桿腔與端蓋凹槽的第二壓敏閥門。
9.根據(jù)權利要求8所述的安全性好的活塞缸密封結構，其特征在于所述的第二壓敏閥門包括設置在所述端蓋凹槽內的第三閥座、第三閥芯和第三彈簧；其中所述的第三閥座上設有連通所述有桿腔和端蓋凹槽的第三閥孔，所述的第三閥芯能移動地擋設住該第三閥孔，所述第三彈簧的兩端分別抵觸在第三閥芯和端蓋凹槽的底面之間，所述第三閥芯位于所述彈簧和所述第三閥座之間。
10.根據(jù)權利要求8所述的安全性好的缸體密封結構，其特征在于所述的活塞桿密封圈和/或活塞密封圈的側壁上設有內凹弧面和外凹弧面，并且內凹弧面和外凹弧面以活塞密封圈的中垂線為中心對稱布置；或者所述活塞桿密封圈和/或活塞密封圈的側壁上設有 “V”形槽。
全文摘要
本發(fā)明設計到一種安全性好的活塞缸密封結構，包括缸體、活塞、第一端蓋、第二端蓋、活塞桿、活塞密封圈其特征在于所述活塞與所述缸體的內壁之間具有細小的間隙，所述活塞的周壁上設有周向凹槽，周向凹槽內設有對所述間隙進行限位且能潤滑摩擦的摩擦塊，所述活塞內沿活塞的直徑方向設有貫通的且與所述周向凹槽相連通的活塞泄壓孔；活塞的軸向上設有連通所述有桿腔和所述泄壓孔并控制流向為由有桿腔向活塞泄壓孔單向流動且同時連通所述無桿腔和所述活塞泄壓孔且控制流向為由無桿腔向活塞泄壓孔單向流動的第一壓敏閥門。與現(xiàn)有技術相比較，本發(fā)明的活塞缸結構更適合壓力波動大的工況。
文檔編號F16J15/16GK102168760SQ201110094069
公開日2011年8月31日 申請日期2011年4月12日 優(yōu)先權日2011年4月12日
發(fā)明者皇甫岳偉 申請人:皇甫岳偉