[实用新型]利用轴向织构动压间隙密封的导向套式液压缸

说明书

本实用新型公开了一种利用轴向织构动压间隙密封的导向套式液压缸，包括缸体、活塞、活塞杆、导向套和缸盖；导向套的内孔表面上设有沿其周向方向贯通设置的内凹沟槽，内凹沟槽是前后对称结构、包括环形油槽和V形锥面，环形油槽位于内凹沟槽前后方向的中部，V形锥面相对于环形油槽前后对称设置、包括自内向外依次设置的前锥面和后锥面，前锥面和后锥面共同组成V形结构，前锥面和后锥面的顶端分别与导向套的内孔表面相接、底端分别与环形油槽的槽帮顶端相接，且前锥面的顶端不与导向套的内侧端面贯通、后锥面的顶端不与导向套的外侧端面贯通。本实用新型可以在保证导向套与活塞杆之间的液体润滑的前提下有效减小泄漏量。

技术领域

本实用新型涉及一种液压缸，具体是一种利用轴向织构动压间隙密封的导向套式液压缸，属于液压油缸技术领域。

背景技术

液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动(或摆动运动)的液压执行元件，在各种机械的液压系统中得到广泛应用。

液压缸通常包括缸筒、活塞、活塞杆、导向套、缸盖和密封装置，导向套起支撑和保证活塞杆和缸筒同轴度的作用，在活塞杆伸出过程中，导向套可以使液压缸活塞与缸筒内表面保持面接触状态，液压缸的行程越长、导向套则越长，导向套也可以为缸口的密封装置油封提供安装位置。

导向套与活塞缸之间的密封采用间隙密封方式，使其处于完全流体润滑状态，这种密封方式具有摩擦力小、动态响应高、低速稳定性好等优点。

传统液压缸的导向套与活塞杆之间的密封通常采用设置在导向套内孔周向方向上的密封圈安装槽和配合安装在密封圈安装槽内的橡胶材质密封圈实现，但这种传统形式的密封结构在低速时易产生爬行现象，在高速时又会造成密封圈使用寿命的缩短。

因此目前在液压缸的高端产品中，导向套与活塞杆之间的密封方式多采用恒间隙密封的方式，如美国专利US4406463公开了一种液压缸环状间隙密封，采用浮动环密封机理，使环形间隙密封件克服径向摩擦力自动对中，基本保证了间隙量恒定，工作原理是在较小的间隙里，流体由层流状态转为紊流状态并形成阻力屏障，阻止高压流体损失。虽然这种密封方式具有摩擦力小、动态响应高、低速稳定性好等优点，但是这种密封由于受制于活塞加工精度以及进出口压差的变化，均压槽使间隙密封流场的泄漏量随压力的增大而增加，造成动压油膜的压力损失。

为解决动压油膜压力损失问题，现有技术中出现具有压力自动补偿功能的液压缸，如中国专利ZL201420174484.7公开了一种动静压间隙密封导向套液压缸，在导向套内孔面上均匀地设有三个工字型动静压油槽，工字型槽的中部竖槽沿轴向布置，与轴向油槽两端相通的对称的横槽沿周向布置，每个动静压油槽的中间位置处沿径向方向开有进油孔，动静压油槽的一侧开有环形泄油槽，泄油槽的底部沿径向方向开有泄油孔，在动静压油槽之间对称地设有两条静压支承槽，三个动静压槽分别与活塞杆的圆柱面构成三个动静压油腔，油压通过节流阀调整，工作原理是供给压力油后，使动静压油腔形成间隙与压力自动补偿，使活塞杆在导向套内始终保持压力油膜支承。这种技术方案需要单独设计油路，结构复杂，尤其是为了保证密封性能，所要进行的相应调试是十分困难的。

现有技术中还出现变间隙密封式液压缸，如中国专利ZL201510387774.9公开了一种导向系统变间隙密封式液压缸，技术方案主要是导向套的外形为大圆柱体和小圆柱体构成的整体，导向套的内壁均匀地开有2～3条均压槽，导向套上装有的O型密封件的外圆上开有小弧形缺口。工作原理是导向套的大圆柱体的环形面、导向套的小圆柱面、压盖的内端面和缸体的内圆柱面构成一静压油腔，液压油从O型密封件的外圆上的小弧形缺口进入，导向套的小圆柱体在压力油的作用下向内收缩，活塞杆与导向套的小圆柱体间隙变小，从而减小了液压油通过间隙往外的泄漏。但这种技术方案存在的问题是静压油腔近乎于密封，进出油路只是O型密封件的外圆上的小弧形缺口，当压力增大时或减小时，油腔的油液不能按照所需要的压力及时补充或排出，需要的密封间隙很难得到及时变化，对实际使用非常不利。

发明内容