CN101551017A - 用于液压元件的一种新型迷宫密封结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液压元件(包括液压破碎锤、液压阀、柱塞泵和柱塞马达)迷宫密封结构。它包括缸体(包括液压破碎锤的中缸体或液压阀阀体或柱塞泵和柱塞马达的缸体)和活塞(包括液压破碎锤的活塞或液压阀阀芯或柱塞泵和柱塞马达的柱塞)，在缸体要求密封的内孔圆柱面上开有若干个环形槽，活塞要求密封的外圆柱面上也开有若干个环形槽，缸体内孔圆柱面上环形槽与活塞外圆柱面上环形槽都形成若干个迷宫槽容积室，活塞与缸体配合形成微小间隙。本发明的迷宫密封结构能够使液压元件利用迷宫密封原理进行迷宫密封，通过节流与膨胀多次重复，使高压侧泄漏的液体压力逐步降至低压侧，并以涡流运动贮存于各迷宫槽内，停止向低压侧泄漏，因而起到了可靠的密封作用。本发明可靠性高、经济性好及安全性好，使用寿命长，不需经常更换，大大节约了使用成本。可广泛应用于工程机械、起重运输、矿山机械、建筑机械、农业机械、冶金机械、锻压机械、机械制造、轻工机械、汽车工业等。
Description
技术领域
本发明涉及一种机电产品的密封技术，尤其是涉及一种液压元件迷宫密封结构。
背景技术
包括液压泵、液压油缸、液压马达和液压破碎锤等在内的液压元件是广泛应用于各行各业的通用元件或工具。为了有效防止液压油内泄，传统的液压元件的缸体(包括液压破碎锤的中缸体或液压阀阀体或叶片泵转子槽或柱塞泵和柱塞马达的缸体)和活塞(包括液压破碎锤的活塞或液压阀阀芯或叶片泵的叶片或柱塞泵和柱塞马达的柱塞)的往复运动的密封采用迷宫密封。迷宫密封也称非接触式密封，它没有专门的密封元件，靠缸体内孔圆柱面上环形槽与活塞外圆柱面上环形槽形成若干个迷宫槽容积室各一个迷宫油道，活塞与缸体配合形成微小间隙，利用迷宫密封原理进行密封。通过节流与膨胀多次重复，使高压侧泄漏的液体压力逐步降至低压侧，并以涡流运动贮存于各迷宫槽内，停止向低压侧泄漏，因而起到了可靠的密封作用。迷宫密封零件(如柱塞或活塞)的配合表面常开设几条环形槽，不仅可以消除液压卡紧，而且可提高柱塞与孔的同心度，使密封迷宫均匀，减少泄漏，提高密封性。
目前常使用的迷宫密封只在活塞或缸体单边开沟槽，沟槽有三角形和矩形两种(见图1和图2)，主要用于阀芯与阀套、柱塞(或活塞)与缸体内圆柱面(包括液压破碎锤的活塞与中缸体)、叶片与转子槽、液压泵配流盘的平面迷宫密封等。
这种迷宫密封的主要缺点是：(1)环形槽只分别在活塞或缸体单边开沟槽，致使迷宫密封零件(如缸体和活塞)之间配合极小，很难加工与检测。(2)迷宫密封零件如缸体和活塞之间磨损大，使用寿命短。(3)液压油抗污染性能差，容易损坏缸体或活塞。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的迷宫密封部件配合小，加工难度和加工成本高、缸体和活塞磨损大，使用寿命短等的技术问题。提供一种加工难度和成本低、迷宫密封零件使用寿命长的新型迷宫密封结构。
本发明同时还解决现有技术所存在的液压油抗污染性能差、缸体或活塞易损坏等的技术问题。
本发明的原理是：本发明的新型迷宫密封结构是将迷宫密封原理用于液压元件起到密封作用的。通过节流与膨胀多次重复，使高压侧泄漏的液体压力逐步降至低压侧，并以涡流运动贮存于各钩槽内，停止向低压侧泄漏，因而起到了可靠的密封作用。同时在缸体壁和活塞外圆柱面上开三角形或矩形钩槽，液体流经各个环形缝隙时产生节流作用，从高压侧流向低压侧，在通过每个节流点时，节流点对液体起到一个射流作用，液体在此将压力能转化为动能，而当液体进入钩槽中后，由于容积室的突然扩大，液体速度急速下降，几乎为零，其一部分动能转化为热能，另一部分转化为涡流能，经过连续均布(轴向)的节流点和钩槽旋涡室的重复作用。活塞和缸体上都开钩槽，使外节流点和钩槽旋涡室数目增加，能够使泄漏量达到最小，保证气密性要求。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明包括缸体和活塞，所述缸体内孔圆柱面上和活塞外圆柱面上均开有若干个环形钩槽。
作为优选，所述的环形钩槽的形状是矩形。
作为优选，所述的环形钩槽的形状是三角形。
作为优选，所述的缸体内孔圆柱面上的环形钩槽的形状是矩形，所述活塞外圆柱面上的环形钩槽的形状是三角形。
作为优选，所述的缸体内孔圆柱面上的环形钩槽的形状是三角形，所述活塞外圆柱面上的环形钩槽的形状是矩形。
作为优选，所述的缸体内孔圆柱面上的环形钩槽的形状是矩形，所述活塞外圆柱面上的环形钩槽的形状是耳廓形。
作为优选，所述的缸体内孔圆柱面上的环形钩槽的形状是三角形，所述活塞外圆柱面上的环形钩槽的形状是耳廓形。
因此，本发明具有结构合理，构思新颖等特点，尤其是在缸体和活塞上均开有若干个环形沟槽，使外节流点和钩槽旋涡室数目增加，能够使泄漏量达到最小，保证气密性要求，使液压元件的密封性更好。在同样大小泄漏量的情况下，缸体和活塞之间间隙可以增大，一般间隙可以在原基础上可以增加20％，这样，不仅非常有利于加工，可大大降低加工成本，增加缸体和活塞的使用寿命，可节约成本三分之一，同时由于间隙的扩大，使得液压油抗污染性能增强，缸体或活塞不易损坏。
附图说明
附图1是现有技术结构示意图，图中：1-缸体，2-活塞；
附图2是现有技术结构示意图，图中：1-缸体，2-活塞；
附图3是缸体和活塞同时开矩形沟槽的迷宫密封结构示意图，其中图中：1-缸体，2-活塞；
附图4是缸体和活塞同时开三角形沟槽的迷宫密封结构示意图，图中：1-缸体，2-活塞，P-高压油压力，P0-低压油压力；
附图5是缸体开矩形钩槽、活塞开三角形钩槽的迷宫密封结构示意图，图中：1-缸体，2-活塞；
附图6是缸体开三角形钩槽，活塞开矩形钩槽的迷宫密封结构流动示意图，图中：1-缸体，2-活塞；
附图7是缸体开矩形钩槽，活塞开耳廓形钩槽的迷宫密封结构示意图，图中：1-缸体，2-活塞，P-高压腔压力，P0-低压腔压力；
附图8是缸体开三角形钩槽，活塞开耳廓形钩槽的迷宫密封结构示意图，图中：1-缸体，2-活塞，P-高压腔压力，P0-低压腔压力。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：
本发明包括缸体和活塞，所述缸体(包括液压破碎锤的中缸体或液压阀阀体或柱塞泵和柱塞马达的缸体)内孔圆柱面上和活塞(包括液压破碎锤的活塞或液压阀阀芯或叶片泵的叶片或柱塞泵和柱塞马达的柱塞)外圆柱面上都开有若干个环形钩槽，钩槽形状是矩形(参见附图3)。由于缸体和活塞均开若干个环形沟槽，使外节流点和钩槽旋涡室数目增加，能够使泄漏量达到最小，保证气密性要求，使液压元件的密封性更好。在同样大小泄漏量的情况下，缸体和活塞之间间隙可以增大，一般间隙可以在原基础上可以增加20％，这样，不仅非常有利于加工，同时可大大降低加工成本，增加缸体和活塞的使用寿命，可节约成本三分之一。
实施例2：
本发明包括缸体和活塞，所述缸体(包括液压破碎锤的中缸体或液压阀阀体或柱塞泵和柱塞马达的缸体)内孔圆柱面上和活塞(包括液压破碎锤的活塞或液压阀阀芯或叶片泵的叶片或柱塞泵和柱塞马达的柱塞)外圆柱面上都开有若干个环形钩槽，钩槽形状是三角形(参见附图4)。由于缸体和活塞均开若干个环形沟槽，使外节流点和钩槽旋涡室数目增加，能够使泄漏量达到最小，保证气密性要求，使液压元件的密封性更好。在同样大小泄漏量的情况下，缸体和活塞之间间隙可以增大，一般间隙可以在原基础上可以增加20％，这样，不仅非常有利于加工，同时可大大降低加工成本，增加缸体和活塞的使用寿命，可节约成本三分之一。
实施例3：
本发明包括缸体和活塞，所述缸体(包括液压破碎锤的中缸体或液压阀阀体或柱塞泵和柱塞马达的缸体)内孔圆柱面上开有若干个矩形环形钩槽，而活塞(包括液压破碎锤的活塞或液压阀阀芯或叶片泵的叶片或柱塞泵和柱塞马达的柱塞)外圆柱面上开有若干个三角形环形钩槽(参见附图5)。由于缸体和活塞均开若干个环形沟槽，使外节流点和钩槽旋涡室数目增加，能够使泄漏量达到最小，保证气密性要求，使液压元件的密封性更好。在同样大小泄漏量的情况下，缸体和活塞之间间隙可以增大，一般间隙可以在原基础上可以增加20％，这样，不仅非常有利于加工，同时可大大降低加工成本，增加缸体和活塞的使用寿命，可节约成本三分之一。
实施例4：
本发明包括缸体和活塞，所述缸体(包括液压破碎锤的中缸体或液压阀阀体或柱塞泵和柱塞马达的缸体)内孔圆柱面上开有若干个三角形环形钩槽，而活塞(包括液压破碎锤的活塞或液压阀阀芯或叶片泵的叶片或柱塞泵和柱塞马达的柱塞)外圆柱面上开有若干个矩形环形钩槽(参见附图6)。由于缸体和活塞均开若干个环形沟槽，使外节流点和钩槽旋涡室数目增加，能够使泄漏量达到最小，保证气密性要求，使液压元件的密封性更好。在同样大小泄漏量的情况下，缸体和活塞之间间隙可以增大，一般间隙可以在原基础上可以增加20％，这样，不仅非常有利于加工，同时可大大降低加工成本，增加缸体和活塞的使用寿命，可节约成本三分之一。
实施例5：
本发明包括缸体和活塞，所述缸体(包括液压破碎锤的中缸体或液压阀阀体或柱塞泵和柱塞马达的缸体)内孔圆柱面上开有若干个矩形环形钩槽，而活塞(包括液压破碎锤的活塞或液压阀阀芯或叶片泵的叶片或柱塞泵和柱塞马达的柱塞)外圆柱面上开有若干个耳廓形环形钩槽(参见附图7)。由于缸体和活塞均开若干个环形沟槽，使外节流点和钩槽旋涡室数目增加，能够使泄漏量达到最小，保证气密性要求，使液压元件的密封性更好。在同样大小泄漏量的情况下，缸体和活塞之间间隙可以增大，一般间隙可以在原基础上可以增加20％，这样，不仅非常有利于加工，同时可大大降低加工成本，增加缸体和活塞的使用寿命，可节约成本三分之一。
实施例6：
本发明包括缸体和活塞，所述缸体(包括液压破碎锤的中缸体或液压阀阀体或柱塞泵和柱塞马达的缸体)内孔圆柱面上开有若干个三角形环形钩槽，而活塞(包括液压破碎锤的活塞或液压阀阀芯或叶片泵的叶片或柱塞泵和柱塞马达的柱塞)外圆柱面上开有若干个耳廓形环形钩槽(参见附图8)。由于缸体和活塞均开若干个环形沟槽，使外节流点和钩槽旋涡室数目增加，能够使泄漏量达到最小，保证气密性要求，使液压元件的密封性更好。在同样大小泄漏量的情况下，缸体和活塞之间间隙可以增大，一般间隙可以在原基础上可以增加20％，这样，不仅非常有利于加工，同时可大大降低加工成本，增加缸体和活塞的使用寿命，可节约成本三分之一。
当然，本发明的使用范围并不仅仅局限于上述实施例，如钩槽的形状并不局限于三角形、矩形、耳廓形，也可以是圆形、菱形等其他的形状；缸体和活塞上的钩槽形状也可以使用不同的组合，如：缸体上的钩槽为圆形而活塞上的钩槽形状为耳廓形、缸体上的钩槽为三角形而活塞上的钩槽形状为圆形等等；这样的变化均落在本发明的保护范围之内。同时，凡是使用在工程机械、起重运输、矿山机械、建筑机械、农业机械、冶金机械、锻压机械、机械制造、轻工机械、汽车等上面的液压元件，均可使用本发明。
Claims (7)
1.一种用于液压元件的新型迷宫密封结构，包括缸体和活塞，其特征在于：所述缸体内孔圆柱面上和活塞外圆柱面上均开有若干个环形钩槽。
2.根据权利要求1所述的用于液压元件的新型迷宫密封结构，其特征在于：所述的环形钩槽的形状是矩形。
3.根据权利要求1所述的用于液压元件的新型迷宫密封结构，其特征在于：所述的环形钩槽的形状是三角形。
4.根据权利要求1所述的用于液压元件的新型迷宫密封结构，其特征在于：所述的缸体内孔圆柱面上的环形钩槽的形状是矩形，所述活塞外圆柱面上的环形钩槽的形状是三角形。
5.根据权利要求1所述的用于液压元件的新型迷宫密封结构，其特征在于：所述的缸体内孔圆柱面上的环形钩槽的形状是三角形，所述活塞外圆柱面上的环形钩槽的形状是矩形。
6.根据权利要求1所述的用于液压元件的新型迷宫密封结构，其特征在于：所述的缸体内孔圆柱面上的环形钩槽的形状是矩形，所述活塞外圆柱面上的环形钩槽的形状是耳廓形。
7.根据权利要求1所述的用于液压元件的新型迷宫密封结构，其特征在于：所述的缸体内孔圆柱面上的环形钩槽的形状是三角形，所述活塞外圆柱面上的环形钩槽的形状是耳廓形。
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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