[发明专利]密封活塞装置及使用该密封活塞装置的蓄能器

说明书

技术领域

    本发明涉及一种密封活塞装置及使用该密封活塞装置的蓄能器。

背景技术

在超高压、特高压断路器中，多选用液压操动机构，液压操动机构的操动方式为常高压保持、瞬时动作，这就需要一个储能元件来长时间储存操动所需的能量，储能形式有二种，一种是采用压缩弹簧储能，另一种是采用压缩气体储能，压缩弹簧储能的方式存在着弹簧长期被压缩产生蠕变的可能，压缩气体储能的方式存在着气体泄漏的可能。对大操作功的液压操动机构目前多采用压缩气体储能的方式。

液压系统常用的压缩气体储能的蓄能器根据液压油与气体隔离的方式不同，有气囊隔离式和活塞隔离式二种，为保证断路器的操作要求，液压操动机构中的蓄能器常需预先充有一定压力的高压气体，以提高其工作效率，所以需采用活塞隔离式蓄能器。

如授权公告号为CN100376807C的中国发明专利说明书中公开了一种活塞式蓄能器，其包括沿上下方向延伸的缸体，缸体上下两端分别装配有上、下端盖，两两端盖分别通过径向密封的方式实现其与缸体的密封装配，在缸体中沿上下方向往复移动密封装配有活塞，活塞将缸体内腔分隔为位于上方的气腔和位于下方的油缸，在上端盖上设有与气腔连通以用于向气腔中充入高压气体的充气阀，在下端盖上设有与油腔连通以向油腔中注入液压油的进油孔。使用时，将高压气体注入气腔，然后向油腔中注入液压油，随着油腔中油压升高，推动活塞向上端盖一方移动，气体受压气压变大，直至达到新的平衡，实现蓄能。在液压操动机构工作时，液压油向外排出推动机械装置做功，高压气体膨胀，推动活塞移动，保持液压系统的工作压力。

在上述活塞式蓄能器中，主要通过设置于活塞和缸体之间的密封圈实现对活塞的径向密封，密封圈的选择就显得特别重要，密封圈的硬度不能太高，否则，虽然在活塞移动时受到的摩擦力较小，否则硬度过高的话会导致密封圈磨损后的补偿性能较差，而如果选用硬度交底的密封圈的话，虽然其补偿性较好，但其摩擦力较大，会影响活塞的响应速度，径向密封圈选择较为困难，导致现有的活塞式蓄能器对缸体的加工及密封件的性能要求较高，设计制造成本较高。

发明内容

本发明提供一种密封活塞装置，以解决现有技术中存在的活塞上的径向密封圈选择较为困难的技术问题；同时，本发明还提供一种使用上述密封活塞装置的蓄能器。

本发明所提供的密封活塞装置的技术方案是：密封活塞装置，包括轴向沿前后方向延伸的活塞，活塞的外周面上同轴套装有径向密封圈，所述的活塞上于所述径向密封圈后方设有与所述径向密封圈止推限位配合的止推面，密封活塞装置还包括布置在所述径向密封圈前方的沿前后方向延伸的压簧，压簧前端顶压在固定弹簧座上，固定弹簧座在前后方向与所述活塞定位装配，压簧后端顶压装配在沿前后方向导向移动的活动弹簧座上，活动弹簧座的后端具有在压簧的作用下向后顶推所述径向密封圈以与所述止推面配合定位夹紧所述径向密封圈的顶推面。

所述的活塞的前侧面上凸设有沿前后方向向前延伸的导向连接柱，所述活动弹簧座导向移动套装在所述导向连接柱上，所述固定弹簧座套装在所述导向连接柱上，固定弹簧座和导向连接柱之间设有实现所述固定弹簧座和活塞在前后方向上定位装配的卡圈。

所述的活动弹簧座的外周面的径向尺寸小于所述径向密封圈的径向尺寸，在活动弹簧座前部的外周面呈由后向前径向尺寸逐渐变小的锥形结构。

所述的径向密封圈包括沿前后方向依次叠加套装在所述活塞上的多个密封垫圈。

本发明所提供的使用上述密封活塞装置的蓄能器的技术方案是：蓄能器，包括沿前后方向延伸的缸体，缸体中设有密封活塞结构，密封活塞结构包括沿前后方向移动装配在缸体中的将缸体内腔分隔为油腔和气腔的活塞，活塞的外周面上同轴套装有与缸体移动密封配合的径向密封圈，所述的活塞上于所述径向密封圈后方设有与所述径向密封圈止推限位配合的止推面，密封活塞装置还包括布置在所述径向密封圈前方的沿前后方向延伸的压簧，压簧前端顶压在固定弹簧座上，固定弹簧座在前后方向与所述活塞定位装配，压簧后端顶压装配在沿前后方向导向移动的活动弹簧座上，活动弹簧座的后端具有在压簧的作用下向后顶推所述径向密封圈以与所述止推面配合定位夹紧所述径向密封圈的顶推面。

所述的活塞的前侧面上凸设有沿前后方向向前延伸的导向连接柱，所述活动弹簧座导向移动套装在所述导向连接柱上，所述固定弹簧座套装在所述导向连接柱上，固定弹簧座和导向连接柱之间设有实现所述固定弹簧座和活塞在前后方向上定位装配的卡圈。