一種高溫工況下的液壓缸活塞密封裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種高溫工況下的液壓缸活塞密封裝置，尤其涉及一種通過在活塞凹槽內嵌入恒范鋼片，防止活塞膨脹卡缸；通過在彈性圈上并排安裝氟橡膠材料的密封圈A和密封圈B，實現高溫密封；通過鋁合金活塞來及時散熱，屬于液壓缸活塞耐高溫密封的技術研發領域。
【背景技術】
[0002]液壓缸利用活塞的直線往復運動將液壓能轉變為機械能。但在高溫工況下，部分液壓缸易出現活塞熱膨脹變形、卡缸的現象，甚至出現活塞密封失效而引起內泄漏，從而降低液壓缸的使用性能。
[0003]因此，針對現有部分液壓缸活塞在高溫工況下易出現膨脹變形、卡缸及密封失效等問題，應從液壓缸活塞的結構及密封裝置上進行綜合考慮，設計出一種耐高溫的活塞密封裝置。
【發明內容】
[0004]本實用新型針對現有部分液壓缸活塞在高溫工況下易出現膨脹變形、卡缸及密封失效等問題，提供了一種可有效解決上述問題的一種高溫工況下的液壓缸活塞密封裝置。
[0005]本實用新型的一種高溫工況下的液壓缸活塞密封裝置采用以下技術方案:
[0006]一種高溫工況下的液壓缸活塞密封裝置，包括活塞、恒范鋼片、密封圈A、密封圈B、彈性圈和活塞桿，活塞桿頭端設有軸肩和外螺紋，且由內到外依次安裝有彈性擋圈、活塞、彈性墊圈和鎖緊螺母，恒范鋼片、彈性圈、密封圈A和密封圈B依次安裝在活塞凹槽內；所述活塞采用鋁合金，活塞外側面開有3個凹槽；所述恒范鋼片截面為“U”形且嵌入活塞凹槽內；所述彈性圈采用橡膠材料，其截面為矩形且安裝在恒范鋼片上；所述密封圈A和密封圈B采用氟橡膠材料，其截面為矩形且并排安裝在彈性圈上。
[0007]本實用新型將活塞采用鋁合金，通過鋁合金導熱性好的優點，使得高溫工作下的活塞能及時散熱。
[0008]本實用新型在活塞凹槽內嵌入恒范鋼片，通過這種設計抑制活塞膨脹、防止卡缸，即利用低膨脹系數的恒范鋼片來牽制膨脹系數大的活塞的變形量。如在高溫工況下，雖然鋁合金的活塞具有較好的熱傳導性，能使活塞及時散熱，但持續的高溫可能會使活塞凹槽兩側的活塞外凸起A、或活塞內凸起A、或活塞內凸起B、或活塞外凸起B局部膨脹，引起活塞卡缸，降低液壓缸的使用性能，而凹槽內嵌入的恒范鋼片起到雙金屬效應，恒范鋼片膨脹系數低，僅為鋁合金的1/10，在鋁合金膨脹變形時，變形很小的恒范鋼片可阻礙鋁合金活塞的變形，從而起到抑制活塞膨脹、防止出現卡缸現象。
[0009]本實用新型在活塞密封處采用氟橡膠材料的密封圈A和密封圈B，通過氟橡膠材料的密封圈實現液壓缸在高溫工況下的密封，這是由于氟橡膠的耐高溫性優于硅橡膠，其使用溫度可達250°C ;而并排的雙密封設計，可利用密封圈A和密封圈B間的摩擦，將密封圈A或密封圈B的彈性能以摩擦熱能的形式消耗，消除密封圈A或密封圈B因彈性變形而降低密封效果；此外，在密封圈A和密封圈B下安裝普通橡膠材料的彈性圈，起到通過彈性圈的彈性變形及摩擦生熱來消除密封圈A或密封圈B的變形。
[0010]本實用新型的有益效果是:通過在活塞凹槽內嵌入恒范鋼片，防止活塞膨脹卡缸；通過在彈性圈上并排安裝氟橡膠材料的密封圈A和密封圈B，實現高溫密封；通過鋁合金活塞來及時散熱。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的整體結構示意圖。
[0012]圖2是本實用新型活塞密封處的局部放大示意圖。
[0013]其中:1、鎖緊螺母，2、缸筒，3、彈性墊圈，4、密封圈A，5、密封圈B，6、彈性圈，7、恒范鋼片，8、活塞，9、彈性擋圈，10、活塞桿，11、活塞外凸起A，12、活塞內凸起A，13、活塞內凸起B，14、活塞外凸起B。
【具體實施方式】
[0014]實施例:
[0015]如圖1所示，本實用新型的一種高溫工況下的液壓缸活塞密封裝置，包括活塞8、恒范鋼片7、密封圈A 4、密封圈B 5、彈性圈6和活塞桿10，活塞桿10頭端設有軸肩和外螺紋，且由內到外依次安裝有彈性擋圈9、活塞8、彈性墊圈3和鎖緊螺母1，恒范鋼片7、彈性圈6、密封圈A 4和密封圈B 5依次安裝在活塞8凹槽內。
[0016]活塞8采用鋁合金，通過鋁合金導熱性好的優點，使得高溫工作下的活塞8能及時散熱。活塞8外側面開有3個凹槽。
[0017]結合圖2所示，恒范鋼片7截面為“U”形且嵌入活塞8凹槽內。工作時，這種設計可抑制活塞9膨脹、防止卡缸，即利用低膨脹系數的恒范鋼片7來牽制膨脹系數大的活塞8的變形量。如在高溫工況下，雖然鋁合金的活塞8具有較好的熱傳導性，能使活塞8及時散熱，但持續的高溫可能會使活塞8凹槽兩側的活塞外凸起A 11、或活塞內凸起A 12、或活塞內凸起B 13、或活塞外凸起B 14局部膨脹，引起活塞8卡缸，降低液壓缸的使用性能，而凹槽內嵌入的恒范鋼片7起到雙金屬效應，恒范鋼片7膨脹系數低，僅為鋁合金的1/10，在鋁合金膨脹變形時，變形很小的恒范鋼片7可阻礙鋁合金活塞8的變形，從而起到抑制活塞8膨脹、防止出現卡缸現象。
[0018]彈性圈6采用橡膠材料，其截面為矩形且安裝在恒范鋼片7上；密封圈A 4和密封圈B 5采用氟橡膠材料，其截面為矩形且并排安裝在彈性圈6上。在活塞8密封處采用氟橡膠材料的密封圈A 4和密封圈B 5，工作時，通過氟橡膠材料的密封圈實現液壓缸在高溫工況下的密封，這是由于氟橡膠的耐高溫性優于硅橡膠，其使用溫度可達250°C ;而并排的雙密封設計，可利用密封圈A 4和密封圈B 5間的摩擦，將密封圈A 4或密封圈B 5的彈性能以摩擦熱能的形式消耗，消除密封圈A 4或密封圈B 5因彈性變形而降低密封效果；此夕卜，在密封圈A 4和密封圈B 5下安裝普通橡膠材料的彈性圈6，起到通過彈性圈6的彈性變形及摩擦生熱來消除密封圈A 4或密封圈B 5的變形。
【主權項】
1.一種高溫工況下的液壓缸活塞密封裝置，包括活塞、恒范鋼片、密封圈A、密封圈B、彈性圈和活塞桿，活塞桿頭端設有軸肩和外螺紋，且由內到外依次安裝有彈性擋圈、活塞、彈性墊圈和鎖緊螺母，恒范鋼片、彈性圈、密封圈A和密封圈B依次安裝在活塞凹槽內；其特征在于:所述活塞采用鋁合金，活塞外側面開有3個凹槽；所述恒范鋼片截面為“U”形且嵌入活塞凹槽內；所述彈性圈采用橡膠材料，其截面為矩形且安裝在恒范鋼片上；所述密封圈A和密封圈B采用氟橡膠材料，其截面為矩形且并排安裝在彈性圈上。
【專利摘要】本實用新型提供了一種高溫工況下的液壓缸活塞密封裝置，主要包括活塞、恒范鋼片、密封圈A、密封圈B、彈性圈和活塞桿，恒范鋼片、彈性圈、密封圈A和密封圈B依次安裝在活塞凹槽內。其特點是活塞凹槽內的恒范鋼片抑制其膨脹，氟橡膠材料的密封圈實現耐高溫密封。本實用新型通過在活塞凹槽內嵌入恒范鋼片，防止活塞膨脹卡缸；通過在彈性圈上并排安裝氟橡膠材料的密封圈A和密封圈B，實現高溫密封；通過鋁合金活塞來及時散熱。
【IPC分類】F16J15/18, F15B15/20
【公開號】CN205064441
【申請號】CN201520730770
【發明人】安延濤, 趙東, 楊可森, 楊玉娥, 劉魯寧
【申請人】濟南大學
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年9月21日