一种方体油缸及用于该方形油缸中的密封圈和密封结构制造技术

本发明专利技术提供一种方体油缸及用于该方形油缸中的密封圈和密封结构。所述方体油缸置包括截面呈方形的缸体、活塞、活塞杆以及设置在活塞与缸体之间的密封结构，所述密封结构包括设置在活塞上下部的第一密封囊圈和第二密封囊圈，设置在缸体口的第三密封囊圈，并在活塞外壁以及缸体开口对应开设有环形密封沟槽，密封囊圈分别嵌入对应的环形密封沟槽内，并与沟槽的内壁接触，每个密封沟槽内槽面与油缸缸体连通，并在加压注入液压油时，向密封沟槽的内槽面注入液压油给予对应的密封囊圈施压，使其将活塞与缸体进行密封。本发明专利技术密封方式可靠，解决了密封件接触压力不均匀易受损和方体油缸的密封问题，能够使方形油缸可以在特定场合可替代圆柱体油缸使用。

A cuboid cylinder and the sealing ring and sealing structure used in the cuboid cylinder

【技术实现步骤摘要】
一种方体油缸及用于该方形油缸中的密封圈和密封结构
本专利技术属于液压
，涉及液压油缸，具体是一种方体油缸及用于该方形油缸中的密封圈和密封结构。
技术介绍
液压油缸是将封闭在油缸中液态介质的液压能转换为机械能，从而向受压物体施加荷载，应用广泛。随着国民经济的发展和工程建设的需要，在特定场合需要大出力的油缸和方体活塞，但目前液压油缸均为圆柱体，活塞杆也多为圆形，将活塞杆转换成方体势必增大油缸尺寸，或加垫钢板，但会产生摩擦损失和物体受力不均匀。方体油缸和方体活塞可提高额定出力，避免出力的损失，使物体受力均匀。密封方式、密封材料直接影响油缸性能的优劣。普通圆柱体油缸的缸体与活塞之间一般采用自密封性密封，分挤压密封和唇形密封，密封件为圆环状。挤压密封是通过密封件的预压缩力和缸体内液压油压力的压紧力使密封件与缸体内侧壁之间产生随缸体内液压油压力增加而增高的接触压力，使密封圈在密封面上磨合，以封闭活塞与油缸侧壁之间的泄露通道而达到密封；自封型唇形密封是利用封闭圈自身变形所产生的反力进行初始密封，在液态工作介质作用下，撑开密封圈唇缘，使之与被密封面紧密贴合，其接触压力也随工作压力的增加而增高，以达到自封作用。挤压密密封件有O形密封圈、方形密封圈和X形密封圈等，唇形密封有V形密封圈、U形密封圈、Y形密圈等。通过对密封件预压缩力和密封圈自身变形产生的反力进行初始密封，多会产生接触压力不均匀和密封件变形不均匀，耐久性变差。因方体油缸、方体活塞之间存在转角，方体油缸和方体活塞之间直接采用挤压密封或自封型唇形密封进行密封，因转角的存在，密封圈初始密封压力不能使密封圈与密封面有效紧密贴合，且摩擦较大，磨损严重，耐久性降低，容易产生液压油泄露。
技术实现思路
本专利技术根据现有技术的不足，提供一种可以解决方体油缸的封闭问题的方体油缸及用于该方形油缸中的密封圈和密封结构，通过其特殊的密封圈和密封结构解决方体油缸的密封问题，使方体油缸可以在特定场合可替代现有圆柱体油缸，不用通过圆柱活塞端加方形钢板板转换荷载应力，减小摩擦损失，使物体受力均匀，油缸额定出力增大。为了解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案如下：所述一种方体油缸，包括截面呈方形的缸体、设置在缸体内的方形缸腔、截面呈方形的活塞和活塞杆，所述活塞置于方形缸腔内，并将方形缸腔分隔成下油缸腔和上油缸腔，在下油缸腔的下部设有加压油嘴，上油缸腔的上部设有退压油嘴；在活塞与方形缸腔内壁之间设有第一密封囊圈和第二密封囊圈，并在活塞外壁对应第一密封囊圈和第二密封囊圈的位置分别开设有第一环形密封沟槽和第二环形密封沟槽，所述第一密封囊圈和第二密封囊圈分别嵌入第一环形密封沟槽和第二环形密封沟槽内；在活塞杆的外壁与缸体开口之间设有第三密封囊圈，并在缸体开口面对应开设有第三环形密封沟槽，所述第三密封囊圈嵌入第三环形密封沟槽内；所述第一密封囊圈、第二密封囊圈、第三密封囊圈均为充满液体或气体的环形中空囊体结构，每个密封囊圈的外壁紧贴对应的密封沟槽内壁，并将对应的密封沟槽槽口密封，所述第一环形密封沟槽、第二环形密封沟槽和第三环形密封沟槽的内槽均与方形缸腔连通，并通过方形缸腔向三个密封沟槽的内槽面注入液压油分别对三个密封囊圈加压使其紧贴缸体内壁进而形成密封。本专利技术较优的技术方案：所述油缸、方形缸腔、活塞和活塞杆的截面均为四角成圆弧的方形，且所有的圆弧角的弧度均相同；所述第一密封囊圈、第二密封囊圈第三密封囊圈、第一环形密封沟槽、第二环形密封沟槽和第三环形密封沟槽的形状均为倒圆角的方形环体，其倒圆角的半径均相等；所述第一密封囊圈和第二密封囊圈在通过液压油加压后其内表面分别与第一环形密封沟槽和第二环形密封沟槽的槽壁紧密接触，外表面均与方形缸腔的内壁紧密接触；所述第三密封囊圈在通过液压油加压后，其内表面与活塞杆的外壁紧密接触，外表面与第三环形密封沟槽的槽壁紧密接触。本专利技术较优的技术方案：在第一密封囊圈和第二密封囊圈的上、下表面均设置有第一密封挡圈，在第三密封囊圈的上方设有第二密封挡圈，在方形缸体的缸口设有防尘圈；所述第一密封挡圈、第二密封挡圈和防尘圈为形状与环形密封囊圈形状相同的圆角方形，并在对应第一密封挡圈、第二密封挡圈和防尘圈的位置均设有挡圈卡槽，第一密封挡圈、第二密封挡圈和防尘圈嵌入对应的挡圈卡槽内，且上表面或下表面与对应的密封囊圈贴紧；所述缸体缸口位于第三密封囊圈上方的部位设有凸块。本专利技术较优的技术方案：所述第一环形密封沟槽设在活塞上部靠近上油缸腔的位置，并通过第一通油孔与上油缸腔连通；所述第二环形密封沟槽设在活塞下部靠近下油缸腔的位置，并通过第二通油孔与下油缸腔连通，所述第一通油孔和第二通油孔均开设在活塞上；所述第三环形密封沟槽设在缸体开口处的下部，直接通过活塞杆与缸体之间的间隙连通；第一、第二密封囊圈的分别通过第一、第二通油孔注入液压油加压后对活塞与缸体进行密封，第三密封囊圈通过连通第三环形密封沟槽与上油缸腔的间隙注入液压油加压后对缸体的开口处进行密封。本专利技术较优的技术方案：所述第一密封囊圈、第二密封囊圈和第三密封囊圈均采用耐腐蚀性、高弹性、柔性的橡胶或合成树脂一体式形成的环形囊状结构，且三个密封囊圈的抗拉强度等于或大于油缸额定油压的1.2倍。本专利技术较优的技术方案：所述第一密封挡圈分别设置在第一环形密封沟槽和第二环形密封沟槽的槽口处，并在第一环形密封沟槽和第二环形密封沟槽的槽口上、下分别开设有挡圈卡槽，其第一密封挡圈其中一端对应嵌入挡圈卡槽内，另一端面与缸体的内壁触接；所述第二密封挡圈对应设置在活塞杆上，并在活塞杆移动到缸口位置时，其第二密封挡圈与第三密封囊圈密封接触；所述防尘圈设置在凸块上，其端面与活塞杆的外壁触接。本专利技术提供的一种用于方体油缸中的密封圈，其特征在于：所述密封圈是采用抗拉强度等于或大于油缸额定油压的1.2倍的橡胶材料或合成树脂材料制成的方形环状中空囊体结构，其囊圈的外环及内环角部均设置成等弧度的弧形角，密封囊圈内部的气体或液体在密封圈成型过程中直接加注或在密封圈成型后通过密封圈上的注油嘴或充气口加入。本专利技术提供个一种用于方体油缸中的密封结构，其特征在于：所述密封结构包括活塞上部密封件、活塞下部密封件和缸口密封件，所述活塞上部密封件设置在活塞上部靠近上油缸腔的位置，活塞下部密封件设置在活塞下部靠近下油缸腔的位置，缸口密封件设置在缸口下部靠近上油缸腔的位置；所述活塞上部密封件和活塞下部密封件均由环形密封囊圈和对应开设在活塞体外周的环形沟槽组成，缸口密封件是由环形密封囊圈和对应开设在缸口内表面的环形沟槽组成，每个密封囊圈均是采用抗拉强度等于或大于油缸额定油压的1.2倍的橡胶材料或合成树脂材料制成的内腔充满气体或液体的环状中空囊体结构，且每个环形密封囊圈密封嵌入环形沟槽内；所述活塞上部密封件和缸口密封件中的环形沟槽内槽面通过通油孔或通油通道通向上油缸腔，活塞下部密封件中的环形沟槽内槽面通过通油孔通向下油缸腔，并在密封件安装之后分别通过上、下油缸腔向三个环形沟槽内注入液压油对密封囊圈加压进行密封。本专利技术较优的技术方案：所述活塞上部密封件、活塞下部密封件和缸口密封件中的环形密封囊圈和环形沟槽均为四角成圆弧的方形，且所有圆弧角的弧度均相同。本专利技术较优的技术方案：所述活塞上部密封件和活塞下部密封本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方体油缸，其特征在于：该方体油缸包括截面呈方形的缸体(1)、设置在缸体(1)内的方形缸腔(2)、截面呈方形的活塞(3)和活塞杆(4)，所述活塞(3)置于方形缸腔(2)内，并将方形缸腔(2)分隔成下油缸腔(2‑1)和上油缸腔(2‑2)，在下油缸腔(2‑1)的下部设有加压油嘴(9)，上油缸腔(2‑2)的上部设有退压油嘴(10)；在活塞(3)与方形缸腔(2)内壁之间设有第一密封囊圈(6)和第二密封囊圈(7)，并在活塞(3)外壁对应第一密封囊圈(6)和第二密封囊圈(7)的位置分别开设有第一环形密封沟槽(6‑1)和第二环形密封沟槽(7‑1)，所述第一密封囊圈(6)和第二密封囊圈(7)分别嵌入第一环形密封沟槽(6‑1)和第二环形密封沟槽(7‑1)内；在活塞杆(4)的外壁与缸体(1)开口之间设有第三密封囊圈(8)，并在缸体(1)开口面对应开设有第三环形密封沟槽(8‑1)，所述第三密封囊圈(8)嵌入第三环形密封沟槽(8‑1)内；所述第一密封囊圈(6)、第二密封囊圈(7)、第三密封囊圈(8)均为充满液体或气体的环形中空囊体结构，每个密封囊圈(8)的外壁紧贴对应的密封沟槽内壁，并将对应的密封沟槽槽口密封，所述第一环形密封沟槽(6‑1)、第二环形密封沟槽(7‑1)和第三环形密封沟槽(8‑1)的内槽均与方形缸腔(2)连通，并通过方形缸腔(2)向三个密封沟槽的内槽面注入液压油分别对三个密封囊圈加压使其紧贴缸体(1)内壁进而形成密封。...

【技术特征摘要】
1.一种方体油缸，其特征在于：该方体油缸包括截面呈方形的缸体(1)、设置在缸体(1)内的方形缸腔(2)、截面呈方形的活塞(3)和活塞杆(4)，所述活塞(3)置于方形缸腔(2)内，并将方形缸腔(2)分隔成下油缸腔(2-1)和上油缸腔(2-2)，在下油缸腔(2-1)的下部设有加压油嘴(9)，上油缸腔(2-2)的上部设有退压油嘴(10)；在活塞(3)与方形缸腔(2)内壁之间设有第一密封囊圈(6)和第二密封囊圈(7)，并在活塞(3)外壁对应第一密封囊圈(6)和第二密封囊圈(7)的位置分别开设有第一环形密封沟槽(6-1)和第二环形密封沟槽(7-1)，所述第一密封囊圈(6)和第二密封囊圈(7)分别嵌入第一环形密封沟槽(6-1)和第二环形密封沟槽(7-1)内；在活塞杆(4)的外壁与缸体(1)开口之间设有第三密封囊圈(8)，并在缸体(1)开口面对应开设有第三环形密封沟槽(8-1)，所述第三密封囊圈(8)嵌入第三环形密封沟槽(8-1)内；所述第一密封囊圈(6)、第二密封囊圈(7)、第三密封囊圈(8)均为充满液体或气体的环形中空囊体结构，每个密封囊圈(8)的外壁紧贴对应的密封沟槽内壁，并将对应的密封沟槽槽口密封，所述第一环形密封沟槽(6-1)、第二环形密封沟槽(7-1)和第三环形密封沟槽(8-1)的内槽均与方形缸腔(2)连通，并通过方形缸腔(2)向三个密封沟槽的内槽面注入液压油分别对三个密封囊圈加压使其紧贴缸体(1)内壁进而形成密封。2.根据权利要求1所述的一种方体油缸，其特征在于：所述油缸(1)、方形缸腔(2)、活塞(3)和活塞杆(4)的截面均为四角成圆弧的方形，且所有的圆弧角的弧度均相同；所述第一密封囊圈(6)、第二密封囊圈(7)第三密封囊圈(8)、第一环形密封沟槽(6-1)、第二环形密封沟槽(7-1)和第三环形密封沟槽(8-1)的形状均为倒圆角的方形环体，其倒圆角的半径均相等；所述第一密封囊圈(6)和第二密封囊圈(7)在通过液压油加压后其内表面分别与第一环形密封沟槽(6-1)和第二环形密封沟槽(7-1)的槽壁紧密接触，外表面均与方形缸腔(2)的内壁紧密接触；所述第三密封囊圈(8)在通过液压油加压后，其内表面与活塞杆(4)的外壁紧密接触，外表面与第三环形密封沟槽(8-1)的槽壁紧密接触。3.根据权利要求1或2所述的一种方体油缸，其特征在于：在第一密封囊圈(6)和第二密封囊圈(7)的上、下表面均设置有第一密封挡圈(12)，在第三密封囊圈(8)的上方设有第二密封挡圈(13)，在方形缸体(2)的缸口设有防尘圈(5)；所述第一密封挡圈(12)、第二密封挡圈(13)和防尘圈(5)为形状与环形密封囊圈形状相同的圆角方形，并在对应第一密封挡圈(12)、第二密封挡圈(13)和防尘圈(5)的位置均设有挡圈卡槽(11)，第一密封挡圈(12)、第二密封挡圈(13)和防尘圈(5)嵌入对应的挡圈卡槽(11)内，且上表面或下表面与对应的密封囊圈贴紧；所述缸体(1)缸口位于第三密封囊圈(8)上方的部位设有凸块(1-1)。4.根据权利要求1或2所述的一种方体油缸，其特征在于：所述第一环形密封沟槽(6-1)设在活塞(3)上部靠近上油缸腔(2-2)的位置，并通过第一通油孔(6-2)与上油缸腔(2-2)连通；所述第二环形密封沟槽(7-1)设在活塞(3)下部靠近下油缸腔(2-1)的位置，并通过第二通油孔(7-2)与下油缸腔(2-1)连通，所述第一通油孔(6-2)和第二通油孔(7-2)均开设在活塞(3)上；所述第三环...

【专利技术属性】
技术研发人员：邬爱清，余美万，樊启祥，范雷，柯志泉，张宜虎，刘元坤，钟作武，韩晓玉，邬昆，胡伟，陈冲，向前，
申请(专利权)人：长江水利委员会长江科学院，
类型：发明
国别省市：湖北,42