[发明专利]活塞密封装置

说明书

技术领域

本发明涉及压缩机领域，具体涉及用于无油润滑压缩机的活塞密封装置。

背景技术

随着工业的发展，在许多需要使用洁净的无油压缩空气的场合，无油润滑压缩机的应用越来越广泛。例如，在多种机械化和自动化生产过程中，广泛采用气动装置，这需要使用无油润滑压缩机产生洁净的压缩空气以作为气动装置的动力源；在食品、制药等领域的工业生产中，某些压缩介质也必须通过无油润滑压缩机来提供；在医疗器械领域，当使用呼吸机或麻醉机等器械对患者进行机械通气时，提供给患者的压缩气体必须是洁净无油的。

活塞密封装置是无油压缩机中的重要组成部分，目前普遍采用的活塞密封装置如图1所示，该装置采用填充聚四氟乙烯(PTEE)来制造活塞密封件，例如，活塞环3和支承环4(图1中所示)、填料密封圈、刮油环等，以替代有油压缩机中的金属密封件。由于PTEE材料具有弹性变形特性，因此利用它制造的密封件能够快速地与气缸1的内壁镜面以及活塞2的表面形成形状吻合，即，良好地与气缸1的内壁镜面以及活塞2的表面贴合，这显著地减小了压缩气体的泄漏，从而提高了生产效率。此外，PTEE材料还具有自润滑性能，它与金属之间的摩擦系数很小，这可以显著减小PTEE密封件与金属之间的磨损，从而提高密封件的使用寿命。如图1所示，除了活塞环3之外活塞2上还镶装有同样由PTEE材料制造的另外两个密封环(也称为支承环或导向环)4，该支承环4可以防止活塞2的金属表面与气缸1的内壁镜面直接接触，从而对气缸1的内壁镜面造成磨损甚至擦伤。支承环(导向环)4还对活塞2在气缸1内的运动具有导向作用，并且还可以支承活塞2以及部分驱动连杆装置5的重力，同时还承受有驱动连杆装置5产生的侧向力。

目前，采用了由PTEE制造的密封件的无油润滑压缩机与采用金属材料密封件的有油润滑压缩机的活塞密封装置的最大区别就是更换了制造密封件所用的材料。这虽然实现了无油润滑密封，但是由于活塞密封装置的导向结构没有改变，使得依然要依赖支承环4来支承活塞2以及部分活塞杆的重力，并承受由曲柄连杆产生的侧向力，这必然会增大支承环4的磨损，从而降低支承环4的使用寿命，进一步地，磨损还会影响活塞2与气缸1的同心度从而影响密封效果，并且磨损产生的微粒还会影响压缩空气的洁净度。

因此，需要提供一种改进结构的活塞密封装置，以克服上述现有技术中的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种活塞密封装置，它具有改进的导向结构，可以解决活塞运行过程中用于导向的支撑环和用于密封的密封环的磨损，以及解决活塞受力不均的问题，并实现活塞的无摩擦间隙密封。

针对上述问题，本发明提供了一种活塞密封装置，包括设置在容纳于气缸内部的活塞的外圆周上的圆环状密封环，特别地，该活塞密封装置还包括至少两个第一导向件，该至少两个第一导向件沿活塞的圆周均匀固定于活塞，并且每个第一导向件均沿活塞的轴线方向从活塞延伸出并穿过气缸的气缸端盖。

优选地，根据本发明的活塞密封装置，其中，活塞密封装置还包括至少两个第二导向件，该至少两个第二导向件在与至少两个第一导向件相应的位置处固定地安装于气缸端盖，其中，第二导向件以间隙配合的方式套接于相应的第一导向件。

优选地，根据本发明的活塞密封装置，其中，第一导向件为导向柱，第二导向件为套设在导向柱外的导向套。

优选地，根据本发明的活塞密封装置，其中，第一导向件为导向套，第二导向件为套设在导向套中的导向柱。

优选地，根据本发明的活塞密封装置，其中，活塞的外圆周上开设有环形槽，密封环固定在该环形槽中。

优选地，根据本发明的活塞密封装置，其中，密封环与气缸的内壁接触的面上形成有多个环形沟槽。

优选地，根据本发明的活塞密封装置，其中，环形沟槽的宽度为0.3-0.5mm，深度为0.5-1mm，各个环形槽之间的中心距为2-5mm。

优选地，根据本发明的活塞密封装置，其中，密封环由两种不同材料制成的部分构成，包括：第一部分，它与所述气缸的内部接触并由橡胶材料制成；第二部分，它与活塞上的环形槽的内壁接触并由聚四氟乙烯制成。

优选地，根据本发明的活塞密封装置，其中，密封环的第一部分与第二部分通过粘接而组成密封环。

本发明具有以下技术效果：