一種低溫密封活塞的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種低溫密封活塞，包括密封桿、活塞頭和缸體，活塞頭與缸體的接觸面上設(shè)有密封結(jié)構(gòu)，隔絕左右腔室，所述活塞頭與缸體之間設(shè)有支撐環(huán)，所述活塞頭中心設(shè)有與密封桿形狀相適配的盲孔，所述密封桿的前端設(shè)有卡環(huán)，所述盲孔上設(shè)有與該卡環(huán)結(jié)構(gòu)相適配的肩階，所述活塞頭相對(duì)于密封桿的一側(cè)還設(shè)有壓板，該壓板上有與密封桿形狀相適配的通孔，該壓板通過(guò)螺栓與活塞頭固定連接。采用這種結(jié)構(gòu)的低溫密封活塞結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制造方便，適用于低溫及超低溫工況，且可以根據(jù)活塞頭規(guī)格自行設(shè)計(jì)加工。
【專利說(shuō)明】一種低溫密封活塞
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及軸承密封【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種低溫密封活塞。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的活塞頭密封結(jié)構(gòu)多為通孔式活塞頭，用“O”型圈來(lái)隔離缸體的前后腔，由于普通“O”型圈的抗低溫性能差，易老化、硬化，不能用于低溫工況，而特殊低溫密封材質(zhì)價(jià)格高，且由于其本身的材料特性，密封性能一般，特殊的密封圈結(jié)構(gòu)復(fù)雜，模具及相關(guān)費(fèi)用高，由于規(guī)格的多樣性，不易系列化，且此種結(jié)構(gòu)的弊端是無(wú)法解決因內(nèi)孔“O”型圈損傷而造成的缸體內(nèi)泄問(wèn)題的發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制造方便的適用于低溫及超低溫工況下的活塞頭密封結(jié)構(gòu)，且可以根據(jù)活塞頭規(guī)格自行設(shè)計(jì)加工。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型低溫S封活塞，包括S封桿、活塞頭和缸體，活塞頭與缸體的接觸面上設(shè)有密封結(jié)構(gòu)，隔絕左右腔室，所述活塞頭與缸體之間設(shè)有支撐環(huán)，所述活塞頭中心設(shè)有與密封桿形狀相適配的盲孔，所述密封桿的前端設(shè)有卡環(huán)，所述盲孔上設(shè)有與該卡環(huán)結(jié)構(gòu)相適配的肩階，所述活塞頭相對(duì)于密封桿的一側(cè)還設(shè)有壓板，該壓板上有與密封桿形狀相適配的通孔，該壓板通過(guò)螺栓與活塞頭固定連接。
[0005]采用上述技術(shù)方案，相比于傳統(tǒng)的通孔式活塞頭連接，不僅提高了材料利用率，縮短了密封桿的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，而且縮小密封面面積，加強(qiáng)了密封性能，更適于低溫及超低溫的工況作業(yè)。
[0006]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述活塞頭相對(duì)于壓板的一側(cè)直徑略小，與壓板及缸體配位形成容腔，所述密封結(jié)構(gòu)設(shè)置在該容腔中，該密封結(jié)構(gòu)包括密封環(huán)，該密封環(huán)的兩個(gè)端面設(shè)有V型槽，使截面呈與缸體及活塞頭的接觸面向中間收斂的楔形結(jié)構(gòu)；設(shè)置在密封環(huán)兩側(cè)的密封壓環(huán)，該密封壓環(huán)與所述密封環(huán)的接觸面呈與密封環(huán)形狀相適配的楔形結(jié)構(gòu)；以及抵靠在密封壓環(huán)與壓板之間的彈性件，該彈性件提供的力使密封壓環(huán)向遠(yuǎn)離壓板的方向運(yùn)動(dòng)。
[0007]密封環(huán)采用耐低溫、低摩擦系數(shù)的材料，例如聚四氟乙烯等，與密封壓環(huán)配對(duì)使用，并提供初試密封。低溫狀態(tài)下，由于密封環(huán)的冷縮，設(shè)置在密封壓環(huán)一側(cè)的彈性件或作用在在密封壓環(huán)上的介質(zhì)壓力使密封環(huán)向上下兩向作用，使密封環(huán)始終貼合缸體及活塞頭而保持密封狀態(tài)。
[0008]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述密封環(huán)與活塞頭及缸體接觸表面設(shè)有環(huán)形溝槽。
[0009]楔形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的密封環(huán)，較大程度的將彈性件與介質(zhì)的壓力轉(zhuǎn)換成了向上下兩向的作用力，通過(guò)改變楔形角度的大小，實(shí)現(xiàn)了較好的密封效果，將密封環(huán)與活塞頭及缸體接觸表面開(kāi)設(shè)一道環(huán)形溝槽,使受力面積減少,增加接觸應(yīng)力,密封效果更佳。
[0010]作為上述技術(shù)方案的另一種改進(jìn)，所述密封壓環(huán)與活塞頭相接觸的一側(cè)的沿軸向向兩側(cè)凸出形成凸環(huán)，該凸環(huán)與活塞頭限位配合形成環(huán)形槽，該環(huán)形槽通過(guò)活塞頭與缸體之間的縫隙與腔室連通。介質(zhì)由腔室經(jīng)活塞頭與缸體之間的縫隙進(jìn)入環(huán)形槽，介質(zhì)壓力作用在密封壓環(huán)的端面，并經(jīng)密封環(huán)轉(zhuǎn)換為上下兩向的作用力，實(shí)現(xiàn)了自激密封的效果。
[0011]作為上述技術(shù)方案的另一種改進(jìn)，所述壓板與密封壓環(huán)的凸環(huán)的對(duì)應(yīng)部位設(shè)有限位環(huán)。
[0012]在介質(zhì)進(jìn)入右腔室狀態(tài)下，介質(zhì)進(jìn)入環(huán)形槽中，介質(zhì)壓力作用在密封壓環(huán)上不斷將密封壓環(huán)與密封環(huán)向左推移，彈性件受到密封壓環(huán)的作用力過(guò)大容易造成彈性件無(wú)法復(fù)原，在壓板相對(duì)于密封壓環(huán)的一側(cè)設(shè)置限位環(huán)，可以避免密封壓環(huán)過(guò)度擠壓彈性件，保證彈性件不會(huì)被過(guò)度擠壓而型變。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例剖視圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例低溫密封結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例第一種工作狀態(tài)示意圖；
[0016]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例第二種工作狀態(tài)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]圖1為本實(shí)用新型具體實(shí)施例低溫密封活塞的剖視圖，包括密封桿3、活塞頭2和缸體1，活塞頭2與缸體I的接觸面上設(shè)有密封結(jié)構(gòu)，隔絕左右腔室，活塞頭2與缸體I之間設(shè)有支撐環(huán)11，活塞頭2中心設(shè)有與密封桿3形狀相適配的盲孔，密封桿3的前端設(shè)有卡環(huán)31，盲孔上設(shè)有與卡環(huán)31結(jié)構(gòu)相適配的肩階，活塞頭2相對(duì)于密封桿3的一側(cè)還設(shè)有壓板4，壓板4與缸體的接觸面上設(shè)有支撐環(huán)11，壓板4上有與密封桿3形狀相適配的通孔，該壓板4通過(guò)螺栓與活塞頭2固定連接。盲孔式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)避免了傳統(tǒng)通孔式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)無(wú)法解決因內(nèi)孔“O”型圈損傷而造成的缸體I內(nèi)泄問(wèn)題。
[0018]從圖2可知，活塞頭2相對(duì)于壓板4的一側(cè)直徑略小，與壓板4及缸體I配位形成容腔，密封結(jié)構(gòu)設(shè)置在該容腔中，該密封結(jié)構(gòu)包括密封環(huán)21，該密封環(huán)21的兩個(gè)端面設(shè)有V型槽，使截面呈與缸體I及活塞頭2的接觸面向中間收斂的楔形結(jié)構(gòu)；設(shè)置在密封環(huán)21兩側(cè)的密封壓環(huán)22，該密封壓環(huán)22與密封環(huán)21的接觸面呈與密封環(huán)21形狀相適配的楔形結(jié)構(gòu)；以及抵靠在密封壓環(huán)22與壓板4之間的彈性件23，該彈性件23提供的力使密封壓環(huán)22向遠(yuǎn)離壓板4的方向運(yùn)動(dòng)。
[0019]楔形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的密封環(huán)21，較大程度的將彈性件23與介質(zhì)的壓力轉(zhuǎn)換成了向上下兩向的作用力，可以通過(guò)調(diào)整楔形角度的大小，實(shí)現(xiàn)了較好的密封效果，將密封環(huán)21與活塞頭2及缸體I接觸表面開(kāi)設(shè)一道環(huán)形溝槽211，可以減少受壓面積，增加接觸應(yīng)力，使密封效果更佳。
[0020]密封壓環(huán)22與活塞頭2相接觸的一側(cè)的沿軸向向兩側(cè)凸出形成凸環(huán)221，該凸環(huán)221與活塞頭2限位配合形成環(huán)形槽222，該環(huán)形槽222通過(guò)活塞頭2與缸體I之間的縫隙與腔室連通。介質(zhì)由腔室經(jīng)活塞頭2與缸體I之間的縫隙進(jìn)入環(huán)形槽222，介質(zhì)壓力作用在密封壓環(huán)22的端面，并經(jīng)密封環(huán)21轉(zhuǎn)換為上下兩向的作用力，實(shí)現(xiàn)了自激密封的效果。
[0021]從圖3和圖4可知，當(dāng)介質(zhì)進(jìn)入左腔狀態(tài)時(shí)，彈性件23或介質(zhì)壓力作用在密封壓環(huán)22的端面上，并經(jīng)密封環(huán)21的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為上下兩向的作用力，實(shí)現(xiàn)密封。當(dāng)介質(zhì)進(jìn)入右腔狀態(tài)時(shí)，介質(zhì)壓力作用在密封壓環(huán)22的端面上，不斷將密封壓環(huán)22與密封環(huán)21向左推移，彈性件23受到密封壓環(huán)22的作用力過(guò)大容易造成彈性件23無(wú)法復(fù)原，在壓板4與密封壓環(huán)22的凸環(huán)的對(duì)應(yīng)部位設(shè)有限位環(huán)42，可以避免密封壓環(huán)22過(guò)度擠壓彈性件23，保證彈性件23不會(huì)被過(guò)度擠壓而型變。
【權(quán)利要求】
1.一種低溫密封活塞，包括密封桿、活塞頭和缸體，活塞頭與缸體的接觸面上設(shè)有密封結(jié)構(gòu)，隔絕左右腔室，所述活塞頭與缸體之間設(shè)有支撐環(huán)，其特征在于:所述活塞頭中心設(shè)有與密封桿形狀相適配的盲孔，所述密封桿的前端設(shè)有卡環(huán)，所述盲孔上設(shè)有與該卡環(huán)結(jié)構(gòu)相適配的肩階，所述活塞頭相對(duì)于密封桿的一側(cè)還設(shè)有壓板，該壓板上有與密封桿形狀相適配的通孔，該壓板通過(guò)螺栓與活塞頭固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫密封活塞，其特征在于:所述活塞頭相對(duì)于壓板的一側(cè)直徑略小，與壓板及缸體配位形成容腔，所述密封結(jié)構(gòu)設(shè)置在該容腔中，該密封結(jié)構(gòu)包括密封環(huán)，該密封環(huán)的兩個(gè)端面設(shè)有V型槽，使截面呈與缸體及活塞頭的接觸面向中間收斂的楔形結(jié)構(gòu)；設(shè)置在密封環(huán)兩側(cè)的密封壓環(huán)，該密封壓環(huán)與所述密封環(huán)的接觸面呈與密封環(huán)形狀相適配的楔形結(jié)構(gòu)；以及抵靠在密封壓環(huán)與壓板之間的彈性件，該彈性件提供的力使密封壓環(huán)向遠(yuǎn)離壓板的方向運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低溫密封活塞，其特征在于:所述密封環(huán)與活塞頭及缸體接觸表面設(shè)有環(huán)形溝槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低溫密封活塞，其特征在于:所述密封壓環(huán)與活塞頭相接觸的一側(cè)的沿軸向向兩側(cè)凸出形成凸環(huán)，該凸環(huán)與活塞頭限位配合形成環(huán)形槽，該環(huán)形槽通過(guò)活塞頭與缸體之間的縫隙與腔室連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低溫密封活塞，其特征在于:所述壓板與密封壓環(huán)的凸環(huán)的對(duì)應(yīng)部位設(shè)有限位環(huán)。
【文檔編號(hào)】F16J1/12GK203641479SQ201320866007
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】陳聰, 陳楊 申請(qǐng)人:浙江博恩自控閥門有限公司