本發(fā)明涉及用于油氣彈簧浮動活塞,屬于液壓機械和車輛領域。
背景技術:
油氣彈簧是以惰性氣體(氮)作為彈性介質,以油液作為傳力介質,集彈性元件和阻尼元件于一體的減振裝置。它呈現出很好的非線性特性,加裝液壓電控系統以后還能實現車姿調節(jié)、懸掛剛性閉鎖等功能。油氣懸掛與其他懸掛系統相比能夠充分改善車輛的機動性、舒適性以及操縱穩(wěn)定性,尤其能滿足特種車輛、工程車輛和軍用車輛的指標要求,具有良好的發(fā)展前景。
高壓組合密封是油氣彈簧的重要組成部分,主要作用是將液壓油和氣體分離,防止油氣混合。由于工作壓力較高,氣體和油液分子體積相差較大,常常需要采用多道密封圈,這樣雖然提高了密封效果,但導致中間的密封圈和靠氣體側的密封圈的潤滑環(huán)境較差,容易引起密封圈的早期磨損,大大縮短了使用壽命,降低了油氣彈簧的可靠性。
技術實現要素:
本發(fā)明提供一種油氣彈簧浮動活塞,安裝在氣缸中,用于隔離液壓油和高壓氮氣,浮動活塞上布置有兩道密封,其中油封靠近高壓油一側,氣封靠近高壓氮氣一側,油封采用格萊圈,具有雙向密封能力的密封結構,為提高浮動活塞的工作穩(wěn)定性,增加導向帶用于浮動活塞運動過程中的支撐與導向。
其次,浮動活塞采用三道密封結構,其中油封靠近高壓油一側,采用格萊圈,具有雙向密封能力的密封結構,主氣封布置在三道密封的中間位置,采用AQ封的氣動密封型式,副氣封布置在高壓氮氣一側,采用具有單向密封能力的斯特封,密封方向朝高壓氮氣。
附圖說明
圖1為油氣彈簧工作原理圖
圖2為帶潤滑油自動補給裝置的浮動活塞在缸筒中的安裝布置圖
圖3為帶潤滑油自動補給裝置的浮動活塞裝配圖
圖4為帶潤滑油自動補給裝置的浮動活塞沿A-A截面的剖視圖
圖中,1-主活塞 2-油缸 3-高壓油 4-減振閥 5-常通孔 6-浮動活塞 7-氣缸 8-高壓氮氣 9-小活塞 10-油側密封圈 11-儲油腔 12-潤滑油道 13-自動潤滑浮動活塞 14-缸筒 15-高壓氣室 16-氣側密封圈 17-小活塞密封圈 18-卡簧 19-液壓油 20-潤滑油槽 21-油封 22-氣封 25-第一道油封 26-第二道油封
具體實施方式
下面結合附圖和實例對本發(fā)明作進一步的說明。
圖1為油氣彈簧工作原理圖,油缸2和氣缸7的內腔通過過油通道連通在一起,油缸2中安裝有減振閥4,以及主活塞1,主活塞1上布置有高壓組合油封,用于密封內腔的高壓油3,具體方案一:具有兩道密封的組合方式,其中采用斯特封作為第一道油封25布置在靠近液壓油一側,具有單向密封能力,且密封方向朝油側,靠近油氣彈簧環(huán)形腔一側的第二道油封26可采用格萊圈,具有雙向密封能力,也可采用具有單向密封能力的斯特封,密封方向朝油側,需要說明的是第二道油封26的壓縮率應大于第一道油封25,以便具有更好的刮油能力;具體方案二:具有三道密封的組合方式,其中采用斯特封作為第一道油封25布置在靠近液壓油一側,具有單向密封能力,密封方向朝油側,第三道油封布置在三道密封中間位置,也采用單向密封結構的斯特封,密封方向朝油側,與第一道密封25形成串聯式密封組合,具有更好的密封能力,第二道密封26則靠近油氣彈簧環(huán)形腔,同樣采用斯特封,密封方向朝環(huán)形腔側,起到反向密封作用,需要說明的是第三道油封的壓縮率應大于第一道油封25,以便具有更好的刮油能力。
氣缸7中安裝有浮動活塞6,用于隔離液壓油3和高壓氮氣8,浮動活塞上通常布置有兩道密封,其中油封21靠近高壓油一側,氣封22靠近高壓氮氣8一側,油封21采用格萊圈,具有雙向密封能力的密封結構,為提高浮動活塞6的工作穩(wěn)定性,一般會增加導向帶用于浮動活塞6運動過程中的支撐與導向。
浮動活塞6也可采用三道密封結構,其中油封21仍舊靠近高壓油一側,采用格萊圈,具有雙向密封能力的密封結構,主氣封布置在三道密封的中間位置,采用AQ封等典型氣動密封型式,副氣封則布置在高壓氮氣8一側,采用具有單向密封能力的斯特封,密封方向朝高壓氮氣8,主要目的是減少活塞運動過程中高壓氣體對主氣封的壓迫和損傷,延長氣密性時間。
如圖2所示,自動潤滑浮動活塞13套裝在缸筒14中,其作用是將上方的液壓油19和下方的高壓氣室15分離開,防止油氣混合。在自動潤滑浮動活塞13和缸筒14之間采用了兩道徑向密封圈,分別是油側密封圈10和氣側密封圈16。在傳統的浮動活塞中,只有極少的液壓油19能穿過密封圈10,很難在靠近氣側的缸筒14的內壁產生良好的潤滑油膜,因此,氣側密封圈16的潤滑環(huán)境較差,極易磨損。
針對這種情況,如圖2、圖4所示,設計小活塞9套裝在自動潤滑浮動活塞13的中心減重凹槽中,由小活塞9和自動潤滑浮動活塞13所圍成的儲油腔11,其中充滿潤滑油,在小活塞9的徑向布置有密封圈17,與減重孔內壁配合形成徑向密封,防止液壓油19和儲油腔11中的潤滑油混合。減重孔的上端裝有卡簧18,用于限制小活塞9相對浮動活塞13的軸向運動,防止在高速運動時小活塞9從自動潤滑浮動活塞13中脫落。
如圖3、圖4所示,自動潤滑浮動活塞13的側面有沿徑向的潤滑油道12和周向的潤滑油槽20,潤滑油道12用于將儲油腔11中的潤滑油引導到潤滑油槽20及自動潤滑浮動活塞13和缸筒14的徑向縫隙中,潤滑油槽20不僅可以存儲部分潤滑油,還可使?jié)櫥脱馗踊钊?的周向流動,以便在缸筒內表面形成均勻的潤滑油膜。當自動潤滑浮動活塞13承受來自液壓油19和高壓氣室15的壓力時,小活塞9相對于浮動活塞13向下運動,儲油腔11的容積變小,使?jié)櫥突驖櫥樞蚪洕櫥偷?2、潤滑油槽20流到自動潤滑浮動活塞13和缸筒14之間的徑向縫隙中,在缸筒14的內壁產生穩(wěn)定的潤滑油膜,極大地改善了氣側密封圈16的潤滑環(huán)境。
附圖中示出的自動潤滑浮動活塞13上只采用了兩道密封圈10和16,但是本領域技術人員可以容易地理解,本發(fā)明所涉及的帶潤滑油的自動補給裝置同樣能以上述方式安裝在其它多道密封圈的浮動活塞上,并且可以在任意密封潤滑的薄弱點增加潤滑油道和潤滑油槽,將潤滑油引道到需要的位置。
附圖中示出的儲油腔11中充滿的是潤滑油,但是本領域技術人員可以容易地理解,本發(fā)明所涉及的帶潤滑油自動補給裝置的浮動活塞儲油腔11中也可以充滿潤滑脂。
附圖中示出的自動潤滑浮動活塞13的減重孔朝向液壓油19,但是本領域技術人員可以容易地理解,本發(fā)明所涉及的帶潤滑油自動補給裝置的浮動活塞的減重孔也可以朝向高壓氮氣。
需要說明的是,本領域技術人員可以容易地理解,本發(fā)明可以在不脫離由所附權利要求限定的精神和范圍的情況下,進行各種不同形式的更改和改變。