CN101031743B - 密封衬套，液压装置和单向阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了密封衬套(26)，和安装有所述密封衬套的液压装置以及单向阀。该密封衬套(26)由塑料制成，并在端面(30)上具有优选的圆锥形突起部(38)，该圆锥形突起部可与支承肩部产生密封接触。

Description

密封衬套，液压装置和单向阀

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的序言部分的密封衬套，和安装有这种密封衬套的液压装置，以及涉及一种单向阀。

背景技术

在本申请人的RD 20 395/12.95和RD 21 523/10.95中的数据表中，公开有单向阀，其中金属锁定元件通过弹簧偏压于阀座。所述弹簧在其后部支承在密封衬套上，该密封衬套插入容纳单向阀的盘或是壳体的液压流体流动通道中。在所知的方案中，所述密封衬套均由金属制成，并带有密封环，通过该密封环可防止沿密封衬套外圆周的泄漏。

由于这种密封衬套必须由金属加工，并且密封环作为单独的构成部件安装于外圆周，故这种密封衬套在制造上较为昂贵。

发明内容

本发明主要目的是提供一种密封衬套，和安装有这种密封衬套的液压装置以及单向阀，同已有方案相比，其降低了制造密封衬套的费用，同时密封效果也很好。

关于密封衬套可通过权利要求1的特征、关于单向阀可通过权利要求12的特征、关于液压装置可通过权利要求14的特征，来实现本发明的目的。

根据本发明，密封衬套例如通过注射模塑法由塑料制成，以便有可能利用适当选择的材料进行非常简单且精确的制造。在密封衬套的后端面上，形成有突起部，该突起部能够与容纳密封衬套的液压流体流动通道的肩部相接触。亦即，根据本发明，密封装置结合在密封衬套中，使得不必安装诸如O形环的单独的构成部件，从而减少装配工作。

在优选实施例中，突起部形成在密封衬套的内圆周的区域中，并在前表面上朝着外圆周变浅。尤其优选当突起部为截头圆锥形时，所述圆锥截头体朝着内圆周上升。

已证明当圆锥角在8°至10°的范围内时，密封效果最佳。

在特定的优选实施例中，突起部在径向方向上大约延伸超过密封衬套的环形前表面的三分之一。

为了进一步改善密封，在外圆周和突起部之间的区域的前表面上，可设置另外的圆周密封肋，该圆周密封肋的高度或轴向延伸量对应于突起部的高度或轴向延伸量。

在根据本发明的方案中，优选地利用整体的密封唇在密封衬套的外圆周的区域上进行密封，其中该密封唇由设置在密封衬套的前端面上的凹入形成。所述凹入朝着后端面变深。

为了进一步改善密封以及补偿收缩，可在密封衬套的外圆周上以距所述凹入一轴向距离地设置至少一个另外的环形凹槽。

当内圆周壁圆锥形地形成在前端面的区域上时，优化地使密封衬套在轴向方向和径向方向上压至液压流体流动通道的接触表面，使得压力以确定的方式作用在轴向方向和径向方向上。

按其原理，根据本发明的密封衬套可用在任何液压装置中，其中液压流体流动通道形成在盘或壳体中，该密封衬套插入该液压流体流动通道中。

密封衬套沿相对盘的圆周边缘上的突起部支承，或者支承在肩部上，使得圆周边缘邻近突起部的区域。附加的密封环可支承在突起部和密封肋之间的区域中。相对盘可设置有用于支承密封环的孔。

在这种液压装置中，优选当插入密封衬套时，其尺寸在轴向方向和径向方向上过盈。

密封衬套可特别有利地插入单向阀中，在单向阀中锁定元件通过弹簧偏压于阀座，其中所述弹簧支承在密封衬套的前端面上。当锁定元件同样由塑料制成时，优选在这种情况下，一方面使单向阀的移动质量最小，另一方面降低当锁定圆锥撞击密封衬套时发生的磨损。

本发明的其它优点通过进一步的从属权利要求的主题来实现。

附图说明

以下通过附图来详细描述本发明的优选实施例，其中：

图1示出了设计成包括单向阀的液压装置的局部剖视图；

图2是图1的液压装置的密封衬套的剖视图；

图3示出了密封衬套的局部细节X；

图4示出了密封衬套的局部细节Y；和

图5示出了密封衬套的另一实施例。

具体实施方式

图1示出了液压装置的剖视图，例如运动控制块1设计成大型板结构并包括盘2，该盘2分配有相对盘4。在盘2中插入单向阀6，该单向阀6在所示的锁定位置阻塞进口A和形成在相对盘4中的出口通道8之间的液压流体流动通道，同时该单向阀6在打开位置控制所述连接以打开所述连接。

单向阀6包括锁定元件10，该锁定元件10通过锥体12偏压于适当地形成的阀座14。锁定元件10为空心活塞，其中内孔16通过环形室20中的倾斜通道18开口，该环形室20由锁定元件10的外周上的多个凹窝形成，倾斜孔18中的每一个分别开口至一个凹窝。这种锁定元件10的基本结构在后公开的专利申请DE 103 16 230中描述。

圆锥形阀座14采用阀孔22的径向肩部的形式，在阀孔22中引导锁定元件10轴向移动。所述阀孔22一方面打开至进口A，以及在另一方面，打开至相对盘4的出口通道8。阀孔22经过支承肩部24朝出口通道8延伸。密封衬套26插入所延伸的区域中，该密封衬套26利用其外圆周与阀孔22的圆周壁紧密相邻，并利用其在图1中底部的前端面28支承在支承肩部24上，以及利用其后端面30(在图1中的顶部)支承在相对盘4上。在所示的实施例中，密封衬套26的外径和轴向长度形成为分别略大于阀孔22的轴向延伸部分的直径以及相对盘4的接触表面和支承肩部24之间的轴向距离，使得密封衬套26以压配合的方式插入。

在所示的实施例中，密封衬套26用作阀保持器，其中使锁定元件10偏压于阀座14的弹簧32支承在密封衬套孔36的径向肩部34上。

通过根据图2-4的视图描述了密封衬套26的进一步的细节。图2示出用于根据图2的实施例中的密封衬套26的放大剖视图。根据图2和细节X，截头圆锥形突起部38形成在后端面30上，其中密封衬套孔36开口至截头圆锥形突起部38。尤其从细节X(图3)可以看出，在端面30上，突起部38在离密封衬套26的外周围40的一定距离处变浅，在所示的实施例中，圆锥角θ总计为大约8°。因此，突起部38在径向方向上延伸大约环形前表面的三分之一，其中该环形前表面由外圆周40和密封衬套孔36确定。密封衬套26通过突起部38邻近相对盘4，选择出口通道8的直径和突起部38的尺寸，使得突起部38稍微陷入出口通道8，因此，出口通道8的开口的圆周边缘(图3中的虚线)位于圆锥表面上。通过这种设计，确保通过密封衬套26在前侧形成可靠的密封。

为了改善密封，在所示的实施例中，圆周密封肋42形成在离突起部38的浅部和外圆周40的一定距离处，该圆周密封肋的高度h等于突起部的高度。密封肋42的前端角α在所示的实施例中大约为60°。在安装状态时，圆周密封肋同样地邻近相对盘4的所面向的大表面，并通过这种方式形成附加的密封。

根据图4所示的取自图2的细节Y，圆周凹入44形成在前端面28的区域中的密封衬套26的外圆周40上，该圆周凹入44从限定前端面28的圆周边缘开始，逐渐地往后方，即远离前端面28处变深。

根据图2，通过径向肩部34径向延伸的密封衬套孔36的前部(在图2的底部)通过内部凹入46开口，该内部凹入46的圆周壁通过圆锥部分48开口至前端面28。通过往后方变深的凹入44和圆锥部分48，密封衬套26的外壳的前部成锥形，使得形成有密封唇50，该密封唇50通过圆周区域52紧密地邻近阀孔22的内圆周壁(图4)。圆锥部分48的圆锥角β在所示的实施例中大约为15°。作用于密封衬套26的内部的压力对应于所述圆锥角被分为轴向分力和径向分力，通过以上分力，密封唇50在径向方向上向外受压，密封衬套26在轴向方向上额外地压至相对盘4。亦即，在所示的实施例中，密封衬套26可有意地设计成在密封唇50的区域处具有一定的弹性，以便提高密封效果。

在密封衬套的图2所示的实施例中，环形槽54形成在距凹入44的一定轴向距离处。所述环形槽54有助于以下情形，即在衬套收缩时，该衬套邻近阀孔22的内圆周壁的区域处的尺寸稳定性仅受到轻微的影响。此外，还能改善外圆周的密封性。

图5示出密封衬套26的又一实施例，该密封衬套26可用于根据图1的液压装置中。与上述实施例基本相同地选择截头圆锥形突起部28、密封肋42、凹入44和圆锥部分48的结构，以便省略其各自的说明。图5所示的实施例在如下方面与上述的实施例基本不同，即在外圆周处形成圆形部分截面的两个环形槽54，56，以代替单个具有较大区域的环形槽54，使得在外圆周上形成额外的密封点。

另一个不同处是，圆周凹入60形成在通过径向肩部34径向地逐层后退的密封衬套孔36的后部，该圆周凹入60首先在深度上较快地增加，在到达顶点后朝突起部28逐渐地增加。该凹入60的作用基本等于凹入44的作用，在突起部28的区域上有意地产生材料的削弱，通过该削弱将弹性给予突起部28与相对盘4之间的接触区域，通过该弹性可确保密封衬套26在轴向方向上紧密地偏压于相对盘4。如前述实施例中所述，所述偏压是由密封衬套26在轴向和径向上的过盈尺寸所引起的。

在所示的实施例中，朝突起部28上升的凹入60的更长侧面的迎角大约为12°，凹入44的各自的迎角略小，大约为2°。

上述密封衬套26都在注射模塑工艺中由塑料制成，其由诸如PEEK或POM的较耐磨的塑料组成。

如果额外的密封环布置在后端面30处的突起部38和密封肋42之间的区域中，就可改善密封衬套26的前侧密封，其中该额外的密封环在前侧邻近相对盘40。密封环可支承在相对盘4的端面上的孔上。在本说明书中，可使用具有贯通的出口通道8的相对盘4，该出口通道8的横截面在相对盘的端面处开口(图1)。在端面的另一侧，相对盘4包括用于容纳密封环的孔。根据应用目的，或者如图1中的情况来安装相对盘4，或者指向朝向盘2的孔来安装相对盘4。在后一种情况中，可额外采用与盘2紧密邻近的密封环。

当然，尤其对于圆锥角，只要轴向方向和/或径向方向上的密封作用没有降低，可使用其他的尺寸代替上述构造。容纳密封衬套26的液压流体流动通道也可采取壳体孔(没有盘)的形式。

本发明公开了密封衬套，和安装至所述密封衬套的液压装置以及单向阀。该密封衬套由塑料制成，并在端面上具有优选的圆锥形突起部，该圆锥形突起部可与支承肩部产生密封接触。

附图标记

1运动控制块

2盘

4相对盘

6单向阀

8出口通道

10锁定元件

12锥体

14阀座

16内孔

18倾斜孔

20环形室

22阀孔

24支承肩部

26密封衬套

28前端面

30后端面

32弹簧

34径向肩部

36密封衬套孔

38突起部

40外圆周

42密封肋

44凹入

46内部凹入

48圆锥部分

50密封唇

52密封圆周边缘

54环形槽

56环形槽

58内圆周槽

60凹入

Claims (18)

1.一种密封衬套，其插入液压流体流动通道，在该密封衬套的外圆周设置有密封装置，所述密封衬套(26)由塑料制成，沿轴向方向突出的突起部(38)形成在后端面(30)上，该突起部能够与所述液压流体流动通道(22)的肩部产生密封接触，其特征在于，所述突起部(38)形成在所述密封衬套的内圆周(36)的区域内，且所述突起部(38)在所述后端面(30)上的在所述内圆周(36)和所述外圆周(40)之间的区域上变薄。

2.如权利要求1所述的密封衬套，其中，所述突起部(38)在径向方向上延伸大约超过所述外圆周(40)和所述内圆周(36)的直径差的三分之一。

3.如权利要求1或2所述的密封衬套，其中，所述突起部(38)为截头圆锥形并朝着内圆周(36)的方向上升。

4.如权利要求3所述的密封衬套，其中，所述截头圆锥形突起部(38)与所述后端面(30)形成在8°至10°的范围内的圆锥角。

5.如权利要求1或2所述的密封衬套，其中，圆周密封肋(42)形成在所述后端面(30)上的所述突起部(38)和所述外圆周(40)之间的区域中。

6.如权利要求5所述的密封衬套，其中，在轴向方向上，所述密封肋(42)具有与所述突起部(38)相同的高度(h)。

7.如权利要求1或2所述的密封衬套，包括形成在前端面(28)区域中的所述密封衬套(26)的所述外圆周(40)处的密封唇(50)，该密封唇(50)通过凹入(44)在所述外圆周朝着所述后端面(30)的方向上变深而形成。

8.如权利要求7所述的密封衬套，其中，在所述外圆周(40)处，至少一个环形槽(54，56)形成在距所述凹入(44)一轴向距离处。

9.如权利要求1或2所述的密封衬套，其中，内圆周壁(48)朝着前端面(28)延伸，使得压力沿轴向方向和径向方向作用于该区域。

10.如权利要求5所述的密封衬套，其中，朝着所述密封肋(42)变浅的圆周凹入(60)形成在所述后端面(30)附近的内圆周壁处。

11.一种单向阀，包括锁定元件(10)，该锁定元件(10)通过弹簧(32)偏压于阀座(14)，该弹簧(32)支承在如权利要求1-10中任一项所述的密封衬套(26)上。

12.如权利要求11所述的单向阀，其中，所述锁定元件(10)同样由塑料制成。

13.如权利要求11或12所述的单向阀，包括液压流体流动通道(22，8)，如权利要求1-10中任一项所述的密封衬套(26)以径向和轴向尺寸过盈的方式地插入该液压流体流动通道(22，8)中。

14.一种液压装置，包括插入有如权利要求1-10中的任一项所述的密封衬套(26)的液压流体流动通道。

15.如权利要求14所述的装置，包括盘(2)和相对盘(4)，其中，所述密封衬套(26)在轴向方向上沿其突起部(38)支承在所述相对盘(4)上，所述液压流体流动通道(8)在所述相对盘(4)的区域中具有大于密封衬套孔(36)的直径。

16.如权利要求14或15所述的装置，包括如权利要求6所述的密封轴套(26)，其中，密封环支承在所述突起部(38)和所述密封肋(32)之间的所述密封衬套(26)的所述后端面(30)上。

17.如权利要求14或15所述的装置，包括如权利要求11或12所述的单向阀。

18.如权利要求14或15所述的装置，包括液压流体流动通道(22，8)，如权利要求1-10中任一项所述的密封衬套(26)以径向和轴向尺寸过盈的方式地插入该液压流体流动通道(22，8)中。

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