一种气体增压装置的活塞密封结构制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种气体增压装置的活塞密封结构，涉及活塞密封技术领域，包括活塞、活塞缸体、唇形密封圈、上挡圈、下挡圈和中挡圈；活塞滑动装配在活塞缸体内，唇形密封圈、上挡圈、下挡圈和中挡圈均位于活塞和活塞缸体之间；唇形密封圈顶部设置有两道密封唇，两道密封唇分别与活塞外壁和活塞缸体内壁接触密封两者；上挡圈、下挡圈和中挡圈位于唇形密封圈下方；上挡圈和下挡圈的背部均与活塞外壁相抵，上挡圈和下挡圈的正面设置有锥形口；中挡圈呈锥形结构且嵌入锥形口内，中挡圈的背部与活塞缸体内壁相抵。活塞密封结构利用唇形密封圈的两道密封唇密封活塞和活塞缸体，利用上挡圈、下挡圈和中挡圈自紧消除间隙。下挡圈和中挡圈自紧消除间隙。下挡圈和中挡圈自紧消除间隙。

【技术实现步骤摘要】
一种气体增压装置的活塞密封结构


[0001]本技术涉及活塞密封
，更具体地说涉及一种气体增压装置的活塞密封结构。

技术介绍

[0002]在某些工业应用领域中，常需要利用增压供气系统为设备提供高压力的气体。例如，利用增压供气系统为加热器设备可靠提供最高工作压力约为100MPa的常温高压气体。
[0003]增压供气系统主要由气体增压装置、低压气源、被压缩气源、阀门和管路等组成，气体增压装置是增压供气系统的核心部件，主要包括低压缸与增压缸两个部分，增压缸承受极高压力（如上述的100MPa），其内部活塞的高压密封结构尤其重要，若密封不牢固，增压缸内部的高压气体极易进入活塞另一侧造成密封失效，影响气体增压装置的运行。
[0004]现有技术的高压密封结构，有两种主要结构形式，一种为特瑞堡密封极高压力下的密封结构，该结构后两个挡圈不能紧密贴紧密封面，容易产生间隙，前端唇形密封圈极易压入挡圈间隙中，形成卡死现象。唇形密封圈弹性唇口与后端连接厚度较薄容易变形。另一种为车恒德密封结构，主要结构为O型圈加滑环组合密封，此结构O型圈容易变形挤出，滑环材料为PTFE，密封不容易做到分子级。
[0005]另外，斯特密封也是一种常见的高压密封结构。斯特密封为O型橡胶密封圈和聚四氟乙烯密封环组成，O型橡胶密封为密封力来源，在压力为0时通过O型橡胶密封自身预变形的弹力作用于聚四氟乙烯密封环形成密封力。当承压时，气体压力作用于O型橡胶密封并压缩，让聚四氟乙烯密封产生更高密封作用力。压力越高，密封越可靠，同时聚四氟乙烯具有一定的自润滑功能。
[0006]现有技术中，关于超高压密封材料选择和结构相关文献较少，现有能查询到的文献中，樊星等人采用 ABAQUS 软件建立温等静压成形成套设备的 Y 形密封结构 (橡胶圈和金属环) 二维轴对称模型，分析了压力0、50、100、150、200 MPa时接触应力变化，并在温等静压成形成套设备中开展了密封试验，该密封结构可实现300℃和200MPa下密封，油液无泄漏，保压10 min后未发生泄漏。赵敏敏等人采用有限元分析软件ANSYS，建立了20T挖掘机铲斗油缸活塞杆用Y形密封圈的二维轴对称模型，油压34.3MPa时接触面接触压力。王刚等人分析了液压支架采用Y 形密封圈在0
‑
31.5MPa情况下的变形和最大接触应力情况。杜家熙等人采用有限元分析液压缸活塞杆用Y形密封在动、静密封状态下的密封特性，压力范围为0
‑
30MPa。
[0007]综上所述，结合现有技术中的高压密封结构，亟需一种新的活塞密封结构
[0008]以用于气体增压装置。

技术实现思路

[0009]为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本技术的目的是提供一种气体增压装置的活塞密封结构，本技术在综合特瑞堡极高压力密封结构和车恒德密封结构优点，
以及现有高压Y形密封结构的基础上，提供了一种新型的活塞密封结构。
[0010]为了实现以上目的，本技术采用的技术方案：
[0011]一种气体增压装置的活塞密封结构，包括活塞、活塞缸体、唇形密封圈、上挡圈、下挡圈和中挡圈；
[0012]所述活塞滑动装配在所述活塞缸体内，所述唇形密封圈、上挡圈、下挡圈和中挡圈均位于所述活塞和活塞缸体之间；
[0013]所述唇形密封圈顶部设置有两道密封唇，所述两道密封唇分别与所述活塞外壁和活塞缸体内壁接触密封两者；
[0014]所述上挡圈、下挡圈和中挡圈均位于所述唇形密封圈下方；所述上挡圈和下挡圈的背部均与所述活塞外壁相抵，上挡圈和下挡圈的正面设置有锥形口；所述中挡圈呈锥形结构且嵌入所述锥形口内，中挡圈的背部与活塞缸体内壁相抵。
[0015]优选的，所述活塞侧壁上设置有固定槽，所述唇形密封圈安装在所述固定槽上部，所述上挡圈、下挡圈和中挡圈安装在所述固定槽下部。
[0016]优选的，所述唇形密封圈的上方设置有压板，所述压板通过安装件可拆卸安装在所述固定槽旁。
[0017]优选的，所述唇形密封圈的密封间隙中加入有润滑脂。
[0018]优选的，所述上挡圈和下挡圈为上下对称结构，其相互靠拢端均设置有锥形腔体，两个锥形腔体形成所述锥形口。
[0019]优选的，所述中挡圈的截面呈三角形。
[0020]优选的，所述唇形密封圈为全氟醚橡胶。
[0021]优选的，所述上挡圈、下挡圈和中挡圈均为聚四氟乙烯+铜材质。
[0022]优选的，所述活塞缸体的材料为316LIV堆焊蒙乃尔K500。
[0023]本技术的有益效果：
[0024]本技术提供的活塞密封结构，其有双重密封效果，其一是利用唇形密封圈的两道密封唇密封活塞和活塞缸体，其二是利用上挡圈、下挡圈和中挡圈自紧消除间隙，密封活塞和活塞缸体，防止高压介质从间隙中经过。
[0025]本技术提供的活塞密封结构，唇形密封圈设计有两道密封唇，密封间隙中加入润滑脂，保持额外的润滑，减少干摩擦和磨损，延长密封件的使用寿命，同时唇形密封圈背面采用自紧型间隙消除密封结构设计。其基于气压作用于唇形密封圈的力推动上下挡圈和中挡圈，由于上下挡圈和中挡圈结合面为锥形结构，在力的作用下上下挡圈和中挡圈会分别产生向内和向外的作用力，消除了间隙并起到一定的密封作用。
附图说明
[0026]图1为本技术活塞密封结构的示意图；
[0027]图2为本技术活塞密封结构在气体增压装置上的示意图；
[0028]附图标记：
[0029]1、活塞；2、活塞缸体；3、唇形密封圈；4、上挡圈；5、下挡圈；6、中挡圈；7、压板；8、安装件。
具体实施方式
[0030]以下将结合实施例和附图对本技术的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本技术的目的、特征和效果。
[0031]实施例1
[0032]一种气体增压装置的活塞密封结构，如图1和2所示，包括活塞1、活塞缸体2、唇形密封圈3、上挡圈4、下挡圈5和中挡圈6；
[0033]活塞1滑动装配在活塞缸体2内，唇形密封圈3、上挡圈4、下挡圈5和中挡圈6均位于活塞1和活塞缸体2之间；
[0034]唇形密封圈3顶部设置有两道密封唇，两道密封唇分别与活塞1外壁和活塞缸体2内壁接触密封两者；
[0035]上挡圈4、下挡圈5和中挡圈6均位于唇形密封圈3下方；上挡圈4和下挡圈5的背部均与活塞1外壁相抵，上挡圈4和下挡圈5的正面设置有锥形口；中挡圈6呈锥形结构且嵌入锥形口内，中挡圈6的背部与活塞缸体2内壁相抵。
[0036]本实施例中，唇形密封圈3为活塞1和活塞缸体2之间的第一道密封结构，利用唇形密封圈3的两道密封唇密封活塞1和活塞缸体2。上挡圈4、下挡圈5和中挡圈6为活塞1和活塞缸体2之间的第二道密封结构，利用其自紧消除间隙，密封活塞1和活塞缸体2，防止高压介质从间隙中经过。
[0037]实施例2<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体增压装置的活塞密封结构，其特征在于，包括活塞（1）、活塞缸体（2）、唇形密封圈（3）、上挡圈（4）、下挡圈（5）和中挡圈（6）；所述活塞（1）滑动装配在所述活塞缸体（2）内，所述唇形密封圈（3）、上挡圈（4）、下挡圈（5）和中挡圈（6）均位于所述活塞（1）和活塞缸体（2）之间；所述唇形密封圈（3）顶部设置有两道密封唇，所述两道密封唇分别与所述活塞（1）外壁和活塞缸体（2）内壁接触密封两者；所述上挡圈（4）、下挡圈（5）和中挡圈（6）均位于所述唇形密封圈（3）下方；所述上挡圈（4）和下挡圈（5）的背部均与所述活塞（1）外壁相抵，上挡圈（4）和下挡圈（5）的正面设置有锥形口；所述中挡圈（6）呈锥形结构且嵌入所述锥形口内，中挡圈（6）的背部与活塞缸体（2）内壁相抵。2.如权利要求1所述的活塞密封结构，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭伟，文豪，陈伟，曾嵘，陈郑坤，龚文跃，孙梁，吕文杰，唐雨欣，黄小利，高埰，
申请(专利权)人：四川长仪油气集输设备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：