[实用新型]一种密封间隙可变的液压缸活塞密封装置

说明书

本实用新型公开一种密封间隙可变的液压缸活塞密封装置，属于液压缸技术领域。该装置采用分体式活塞，活塞组成包括位于活塞两端的第一挡圈(102，202)、第二挡圈(9)，以及位于活塞轴向中间位置并沿活塞杆(10)外缘向缸筒(11)内壁的径向方向依次排布的内活塞体(103，203)、薄壁套筒(104，204)和外活塞体(5)。液压缸单向工作行程中，当油液压力升高时，油液经油道(16)进入薄壁套筒内部空腔(6)，使薄壁套筒(104，204)的薄壁部分产生径向弹性变形，带动外活塞体(5)外圆表面也随之产生整体径向外扩，减小活塞与缸筒(11)内壁之间的密封间隙，降低泄漏量，解决压力增大而导致的泄漏量增加问题，适于油液压力大及对密封性能要求高的场合。

技术领域

本实用新型属于液压缸技术领域，具体涉及一种密封间隙可变的液压缸活塞密封装置。

背景技术

液压缸是液压传动系统中重要的动力传递元件，其密封性能的好坏直接影响液压缸的工作性能、效率和寿命，甚至整机的正常工作。其中，液压缸活塞与缸筒内壁之间的密封，是液压缸中的关键密封，它直接决定了液压缸内泄漏这种典型故障是否会发生。液压缸活塞与缸筒之间的常见密封装置与结构，主要包括密封圈密封、间隙密封和活塞环密封等形式。

其中，间隙密封作为一种非接触式的密封结构而日益受到关注。间隙密封包括密封间隙不变和可变这两种情况。对于密封间隙固定不变的间隙密封，它不能完全消除泄漏，尤其在油压较高的场合。而且，泄漏量会随着油液压力的升高而增大，使容积效率降低，难以满足实际应用的需求。密封间隙可变的情况，可在一定程度上缓解泄漏量受油液压力升高而变大的问题。《机械工程学报》2015年第51卷第24期“低摩擦高频响变间隙密封液压缸研究”一文中，给出了一种间隙可变的间隙密封结构，即在液压缸活塞的左右两端各加工一层微薄的可变形唇边，该活塞唇边能在工作压力增大时随之产生弹性变形，使缸筒内壁与活塞唇边之间的密封间隙减小，从而减小泄漏量，以补偿因压力增大导致的泄漏量增加问题。这种活塞唇边的变形是活塞局部区域的变形，而且这类液压缸所受载荷不能超过变形唇边的弹性变形临界值，否则活塞唇边会产生塑性变形，影响间隙改变与泄漏量调整能力。

迄今为止，现有的液压缸间隙密封装置与结构中，能够在压力变化时自动调节密封间隙的尚不多见。因此，有必要进一步研究其他切实可行的密封间隙改变方法及结构，从而消除或减少因压力增大而导致的泄漏量增加问题，提高液压缸间隙密封效果。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术的不足而提供一种不同于现有技术的密封间隙调节技术方案，它能根据压力变化而自适应地调节密封间隙，消除或减少因压力增大而导致的泄漏量增加问题，使容积效率提高，获得优良密封效果。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：

所述密封间隙可变的液压缸活塞密封装置，用于液压缸活塞与缸筒内壁之间的间隙密封，活塞采用分体式组合结构，由第一挡圈、第二挡圈、内活塞体、外活塞体、以及薄壁套筒组成，并通过锁紧螺母轴向固定于活塞杆位于缸筒内的一端；第一挡圈和第二挡圈分别位于活塞的两端；在活塞轴向中间位置并沿着活塞杆外圆周向缸筒内壁的径向方向，依次安装有内活塞体、薄壁套筒和外活塞体。其中，内活塞体通过其内孔套装在活塞杆的相应轴径上，内活塞体外圆周安装有薄壁套筒，薄壁套筒薄壁部分的外圆柱面与外活塞体中较大内径的内孔表面相配合接触；内活塞体在一端通过螺纹连接与第二挡圈固定相连，在另一端通过连接螺钉与第一挡圈固定相连；外活塞体外圆表面与缸筒内壁之间设有微小径向环形间隙，形成间隙密封；外活塞体外圆表面还开有若干个彼此平行的环形均压槽；内活塞体在与外活塞体中较小内径的内孔表面相接触的外圆表面上开设有第一环形槽，所述第一环形槽中安装有第一密封圈；内活塞体内孔与活塞杆之间安装有第二密封圈；第一挡圈沿圆周方向均布有三个相同形状和尺寸的圆弧形通孔，这三个圆弧形通孔贯穿第一挡圈后继续进入内活塞体中分别形成三个圆弧形凹槽孔；所述三个圆弧形通孔与三个圆弧形凹槽孔截面形状相同，它们的内部空腔正对、前后贯穿连通形成一条连续的油道，该油道连通第一挡圈一侧的无杆腔和薄壁套筒内部空腔。