CN102966530A - 分体式活塞密封体、分体式活塞、活塞缸和混凝土泵送设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分体式活塞密封体，包括环形主体，该环形主体在一端沿周向形成有密封唇，在另一端沿周向形成有环形凸缘，该环形凸缘与密封唇之间形成有第一环形凹槽，环形凸缘上形成有沿周向分布的多个第一通槽，每个第一通槽沿环形主体的轴向延伸并与第一环形凹槽相通，并且多个第一通槽的宽度之和为环形主体的外周长的1/5~1/2。此外，本发明还公开了使用该分体式活塞密封体的分体式活塞、包括该分体式活塞的活塞缸以及包括该活塞缸的混凝土泵送设备。本发明通过在环形凸缘上形成第一通槽，使得润滑油或润滑脂通过第一通槽流向密封唇，以对密封唇进行润滑，进而提高分体式活塞密封体的耐磨性能。

Description

分体式活塞密封体、分体式活塞、活塞缸和混凝土泵送设备

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体地，涉及一种分体式活塞密封体、分体式活塞、活塞缸和混凝土泵送设备。

背景技术

混凝土泵、泵车、车载泵等混凝土泵送设备内装有混凝土缸，在混凝土缸内装有混凝土活塞，混凝土活塞的一端通过其连接法兰与油缸的连接法兰连接，另一端端面直接与混凝土接触，使得整个活塞在主泵送油缸活塞杆的带动下做往复运动，从而实现对混凝土的吸排动作，完成混凝土的泵送作业。

现有的混凝土活塞缸中通常包含整体式活塞和分体式活塞。其中，整体式活塞通过前唇口到后唇口之间的空隙存储润滑油或润滑脂，以满足充分润滑。但是整体式活塞所需的润滑油或润滑脂的量大，而且由于缺少专用的导向环，容易出现偏磨的现象。

而分体式活塞中又包含不带油槽活塞或带油槽活塞，对于不带润滑油槽活塞，其充分润滑时所需的润滑油或润滑脂的量大，且润滑油或润滑脂容易流失。对于带润滑油槽活塞，其充分润滑所需的润滑油或润滑脂约为不带槽活塞的三分之二，但是由于润滑油或润滑脂在不同油槽间的流动受限，喷射在活塞中部和后部的润滑油或润滑脂很难流到最需要润滑的前唇口部位，使得活塞因前唇口部位得不到有效润滑而降低了耐磨性能，进而导致活塞的使用寿命降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种分体式活塞密封体，该分体式活塞密封体具有较高的耐磨性能。

为了实现上述目的，本发明提供一种分体式活塞密封体，该活塞密封体包括环形主体，该环形主体在一端沿周向形成有密封唇，其中，所述环形主体在另一端沿周向形成有环形凸缘，该环形凸缘与所述密封唇之间形成有第一环形凹槽，所述环形凸缘上形成有沿周向分布的多个第一通槽，每个所述第一通槽沿所述环形主体的轴向延伸并与所述第一环形凹槽相通，并且多个所述第一通槽的宽度之和为所述环形主体的外周长的1/5~1/2。

优选地，所述环形主体上形成有至少一个中间凸缘，该至少一个中间凸缘位于所述密封唇和所述环形凸缘之间，并且所述至少一个中间凸缘上形成有沿周向分布的多个第二通槽，每个所述第二通槽沿所述环形主体的轴向延伸并与所述至少一个中间凸缘两端的第一环形凹槽相通。

优选地，多个所述第二通槽的宽度之和为所述环形主体的外周长的1/5~1/2。

优选地，所述第一通槽和所述第二通槽的宽度相同，并且所述第一通槽与所述第二通槽沿周向对齐。

优选地，沿周向分布的所述第一通槽和所述第二通槽分别为8~16个。

优选地，所述导向环的厚度小于所述分体式活塞密封体的厚度。

本发明的另一目的是提供一种分体式活塞，该分体式活塞具有较高的使用寿命。

为了实现上述另一目的，本发明提供一种分体式活塞，该分体式活塞包括依次固定在一起的活塞杆连接件、活塞体和压盖，在所述活塞体上设置有导向环，该导向环夹设在所述活塞杆连接件和所述活塞体的凸缘之间，并且在所述压盖上设置有活塞密封体，该活塞密封体夹设在所述活塞体的前端面与所述压盖的凸缘之间，其中，所述活塞密封体为根据以上所述的分体式活塞密封体。

优选地，所述导向环包括导向环主体，该导向环主体在两端沿周向形成有导向环凸缘，使得在两个导向环凸缘之间形成有第二环形凹槽，在所述导向环的靠近所述分体式活塞密封体的所述导向环凸缘上形成有第三通槽，该第三通槽沿所述导向环的轴向延伸并与所述第二环形凹槽相通。

优选地，沿周向分布的多个所述第三通槽的宽度之和为所述导向环主体的外周长的1/4~1/3。

优选地，所述第三通槽的宽度小于所述第一通槽的宽度，并且所述第三通槽与所述第一通槽的一部分沿周向对齐。

优选地，所述导向环的靠近所述活塞杆连接件的所述导向环凸缘上形成有飞边，该飞边的直径大于所述导向环凸缘的直径。

优选地，所述导向环的厚度小于所述分体式活塞密封体的厚度。

本发明的又一目的是提供一种活塞缸，该活塞缸具有较高的使用寿命。

为了实现上述又一目的，本发明提供一种活塞缸，该活塞缸包括缸体和位于该缸体内可移动的活塞，其中，所述活塞为以上所述的分体式活塞，并且在所述缸体上设置有润滑油口，该润滑油口位于所述分体式活塞的行程范围内的缸体上。

本发明的再一目的是提供一种混凝土泵送设备，该混凝土泵送设备具有较高的使用寿命。

为了实现上述再一目的，本发明提供一种混凝土泵送设备，其中，该混凝土泵送设备包括上述的活塞缸，该活塞缸的所述分体式活塞与所述混凝土泵送设备中主泵送油缸的活塞杆连接。

本发明的分体式活塞密封体通过在环形凸缘上形成第一通槽，使得润滑油或润滑脂通过该第一通槽流向密封唇，以对密封唇进行润滑，进而提高分体式活塞密封体的耐磨性能。相应地，使用该分体式活塞密封体的分体式活塞、包括该分体式活塞的活塞缸以及包括该活塞缸的混凝土泵送设备都将具有较高的使用寿命。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的活塞缸的剖面结构示意图；

图2是本发明的分体式活塞密封体的侧视图；

图3是图2中沿A-A线的截面图；

图4是本发明的分体式活塞密封体的主视示意图；

图5A是本发明的导向环的主视示意图；图5B是图5A中局部结构的放大示意图。

附图标记说明

1缸体             2分体式活塞

11润滑油口        21分体式活塞密封体

22导向环          23活塞杆连接件

24活塞体          25压盖

211环形主体       212密封唇

213环形凸缘       214第一环形凹槽

215第一通槽       216中间凸缘

217第二通槽       221导向环主体

222导向环凸缘     223第二环形凹槽

224第三通槽       225飞边

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明中使用的术语“第一”、“第二”等用于区分部件，但不构成对部件的限制。

参见图1至图4，本发明涉及一种分体式活塞密封体，该分体式活塞密封体设置在分体式活塞上，用于实现对分体式活塞与活塞缸的缸体之间的密封，并且该分体式活塞密封体通过与设置在分体式活塞上的导向环相配合，以将润滑油或润滑脂保持在导向环和分体式活塞密封体之间，实现对分体式活塞密封体的密封唇的润滑。

如图2至图4所示，在一种实施方式中，分体式活塞密封体21包括环形主体211，该环形主体211在一端沿周向形成有密封唇212，并且在另一端沿周向形成有环形凸缘213，这样，使得在环形凸缘213与密封唇212之间形成第一环形凹槽214，从而可以保持润滑油或润滑脂的一部分。众所周知，密封唇212的直径比活塞缸的缸体1直径大，用以进行密封，从而阻挡物料；而环形凸缘213可以起到支撑活塞的作用，并且环形凸缘213的直径比活塞缸的缸体1直径稍小，以便于润滑油或润滑脂在分体式活塞密封体21与导向环22之间流动。但是，由于环形凸缘213的阻挡，使得润滑油或润滑脂不能很好地流动到密封唇212上，从而降低了密封唇212的使用寿命。

为此，由图2和图4可明显看出，在环形凸缘213上形成有沿周向分布的多个第一通槽215，每个第一通槽215沿环形主体211的轴向延伸并与第一环形凹槽214相通，这样，介于导向环和分体式活塞密封体之间的润滑油或润滑脂便可以很容易地通过该第一通槽215流入到第一环形凹槽214中，进而对密封唇212进行充分地润滑，从而提高密封唇212的耐磨性能。

其中，如图2所示，第一通槽215具有一定的宽度，该宽度是指介于第一通槽215两侧的侧壁之间的直线长度L。可以理解，第一通槽215的宽度较小时，不利于润滑油或润滑脂的流动。因此，优选地，本发明中可以增加第一通槽215的宽度，使得多个第一通槽215的宽度之和为环形主体211的外周长的1/5~1/2，以增加润滑油或润滑脂的流动性，进一步提高密封唇212的耐磨性能。

在优选的实施方式中，环形主体211上形成有中间凸缘216，该中间凸缘216位于密封唇212和环形凸缘213之间，因而将第一环形凹槽214分成位于中间凸缘216两端的两部分。当润滑油或润滑脂的量相对较小时，中间凸缘216对少量的润滑油或润滑脂可以起到有效分配的作用。可以理解，中间凸缘216的直径比活塞缸的缸体1直径小，但是同样由于中间凸缘216会对沿环形主体211轴向移动的润滑油或润滑脂产生一定的阻挡。为了解决这一问题，可以在中间凸缘216上形成沿周向分布的多个第二通槽217，每个第二通槽217沿环形主体211的轴向延伸并与位于中间凸缘216两端的第一环形凹槽214相通，使位于中间凸缘216两端的第一环形凹槽214内的润滑油或润滑脂可以自由流动，尤其是，位于远离密封唇212的第一环形凹槽214内的润滑油或润滑脂可以更容易地流向靠近密封唇212的第一环形凹槽214内，以对密封唇212进行充分润滑。

在分体式活塞密封体21的厚度相对较大的情况下，可以在环形主体211上形成多个中间凸缘216，并且在每个中间凸缘216上形成第二通槽217。换言之，环形主体211上优选地可以形成至少一个中间凸缘216，以对润滑油或润滑脂进行合理地分配，实现对密封唇212的充分润滑。

同样，为增加润滑油或润滑脂的流动性，可以加大第二通槽217的宽度设置。其中，第二通槽217的宽度与第一通槽215具有相同的定义，即为第二通槽217两侧的侧壁之间的直线长度。通过将多个第二通槽217的宽度之和设置为环形主体211的外周长的1/5~1/2，以利于润滑油或润滑脂流向密封唇212。

在一种实施方式中，位于环形凸缘213上的第一通槽215和位于中间凸缘216上的第二通槽217可以错开布置，用以保持润滑油或润滑脂。事实上，在环形凸缘213和中间凸缘216已经能够很好地起到保持润滑油或润滑脂作用的情况下，优选地，将第一通槽215和第二通槽217设置为具有相同的宽度，并且使这些相同宽度的第一通槽215与第二通槽217沿周向对齐，以有利于润滑油或润滑脂的自由移动。

此外，在实际的使用中，分体式活塞密封体21可以具有不同的直径，以适用不同型号的分体式活塞，在不同尺寸的分体式活塞密封体21中，沿周向分布的第一通槽215和第二通槽217分别优选为8~16个。此外，第一通槽215和第二通槽217沿周向均匀分布，可以使润滑油或润滑脂沿周向均匀地流向分体式活塞密封体21的密封唇212上，从而确保密封唇212在周向上得以均匀润滑。

基于以上所述的分体式活塞密封体21，本发明可以涉及一种分体式活塞。参见图1，本发明的分体式活塞2包括依次固定在一起的活塞杆连接件23、活塞体24、压盖25以及在活塞体24上设置的导向环22和在压盖25上设置的活塞密封体。其中，塞杆连接件23用于与混凝土泵送设备中主泵送油缸的活塞杆连接，活塞体24用于支撑整个分体式活塞2，压盖25用于与物料直接接触，并且塞杆连接件23、活塞体24和压盖25可以通过图中所示的螺栓同时固定在一起，但不限于这种固定方式。另外，活塞杆连接件23可以是能够连接主泵送油缸的活塞杆的多种连接件，例如在本发明中，使用法兰进行连接。关于法兰的结构、与主泵送油缸的活塞杆的连接方式等均是本领域技术人员所公知，因而不再赘述。

具体地，导向环22的设置方式为该导向环22夹设在活塞杆连接件23和活塞体24的凸缘之间，而活塞密封体的设置方式为该活塞密封体夹设在活塞体24的前端面与压盖25的凸缘之间，并且活塞密封体的密封唇位于压盖25的外周。其中，活塞体24的凸缘对导向环22和活塞密封体同时起到沿轴向的支撑及限定作用，同样压盖25的凸缘可以对活塞密封体起到沿轴向的支撑及限定作用。由于与现有技术不同，该分体式活塞2采用的活塞密封体为上述的分体式活塞密封体21，以实现密封作用，而上述分体式活塞密封体21又因其密封唇212可以得到充分润滑而具有较高使用寿命，因而采用该分体式活塞密封体21的分体式活塞2也相应具有较高的寿命。

需要说明的是，在本发明中，“前、后”是指分体式活塞2安装在活塞缸的缸体中后，朝向泵送物料的方向为“前”，反之，朝向吸收物料的方向为“后”，因而所述活塞体24的前端面（包括活塞体24的凸缘的前端面）在图1中为右端面。

如图1所示，本发明的分体式活塞2在活塞缸的缸体内工作时，密封唇212的有效润滑区域是图中b所示的区域，而最佳的润滑区域是图中a所示的区域。为了使润滑效果达到最佳，应当使b所示区域内的润滑油或润滑脂尽可能的流向a所示的区域内。

参见图1、图5A和图5B，本发明的导向环22包括导向环主体221，该导向环主体221在两端沿周向形成有导向环凸缘222，使得在两个导向环凸缘222之间形成有第二环形凹槽223。其中，导向环22的导向环凸缘222直径应当稍小于活塞缸的缸体直径，以便于润滑油或润滑脂从导向环22流向分体式活塞密封体21。

为使润滑油或润滑脂更好地流动，可以在导向环22的靠近分体式活塞密封体21的导向环凸缘222上形成有第三通槽224，该第三通槽224沿导向环22的轴向延伸并与第二环形凹槽223相通，使得当润滑油或润滑脂喷射至第二环形凹槽223中后可以通过第三通槽224流向分体式活塞密封体21。

进一步优选地，沿周向分布的多个第三通槽224的宽度之和为导向环主体221的外周长的1/4~1/3。通过使第三通槽224达到上述宽度范围，既可以便于润滑油或润滑脂快速地流向分体式活塞密封体21，又可以保证导向环凸缘222在径向上的支撑强度。

在与前述的分体式活塞密封体21相配合后，在上述第三通槽224的宽度选择范围内，优选使得第三通槽224的宽度小于第一通槽215的宽度，以保证导向环凸缘222在径向上的支撑强度，并且使得第三通槽224与第一通槽215的一部分沿周向对齐，以便于第二环形凹槽223中的润滑油或润滑脂快速地流向第一环形凹槽214中。

由图5A和图5B可以看出导向环22的靠近活塞杆连接件23的导向环凸缘222上形成有飞边225，该飞边225的直径大于导向环凸缘222的直径，更恰当地说，在分体式活塞安装到活塞缸的缸体中后，飞边225的直径稍大于缸体1的直径，以使飞边225可以起到密封和防尘的作用。

而且，还可以理解的是，分体式活塞密封体21因其密封作用而必须具有较高的耐磨性能，相对厚度较大的分体式活塞密封体21具有相对高的耐磨性能。但是对于由弹性材料制成的分体式活塞密封体21，厚度越大，弹性变形越多，越容易产生偏磨。为此，可以设计导向环22厚度小于分体式活塞密封体21，导向环22由刚性材料的活塞体24支撑，起到导向作用并防止了分体式活塞密封体21偏磨。

此外，本发明还涉及一种活塞缸，该活塞缸包括缸体1和位于该缸体1内可移动的活塞，其中，所述活塞为根据以上所述的分体式活塞2。如图1所示，在缸体1上设置有润滑油口11，该润滑油口11应当设置在分体式活塞2的行程范围内的缸体1上，以在分体式活塞2向前或向后移动时，将润滑油或润滑脂喷射在导向环22和分体式活塞密封体21之间。

另外，本发明还涉及一种混凝土泵送设备，该混凝土泵送设备包括上述的活塞缸，该活塞缸的分体式活塞2与混凝土泵送设备中主泵送油缸的活塞杆连接，以进行混凝土物料的吸料和泵送过程。如图1所示，当分体式活塞2朝向缸体1的内部移动时，活塞缸进行吸料过程，当分体式活塞2朝向缸体1的外部移动时，活塞缸进行泵送过程。无论是吸料过程还是泵送过程，缸体1上润滑油口11均向分体式活塞2喷射润滑油或润滑脂，以对分体式活塞2上分体式活塞密封体21的密封唇212进行润滑，从而有效地提高了活塞缸的使用寿命。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (13)

1.一种分体式活塞密封体，该分体式活塞密封体（21）包括环形主体（211），该环形主体（211）在一端沿周向形成有密封唇（212），其特征在于，所述环形主体（211）在另一端沿周向形成有环形凸缘（213），该环形凸缘（213）与所述密封唇（212）之间形成有第一环形凹槽（214），所述环形凸缘（213）上形成有沿周向分布的多个第一通槽（215），每个所述第一通槽（215）沿所述环形主体（211）的轴向延伸并与所述第一环形凹槽（214）相通，并且多个所述第一通槽（215）的宽度之和为所述环形主体（211）的外周长的1/5~1/2。

2.根据权利要求1所述的分体式活塞密封体，其特征在于，所述环形主体（211）上形成有至少一个中间凸缘（216），该至少一个中间凸缘（216）位于所述密封唇（212）和所述环形凸缘（213）之间，并且所述至少一个中间凸缘（216）上形成有沿周向分布的多个第二通槽（217），每个所述第二通槽（217）沿所述环形主体（211）的轴向延伸并与所述至少一个中间凸缘（216）两端的第一环形凹槽（214）相通。

3.根据权利要求2所述的分体式活塞密封体，其特征在于，多个所述第二通槽（217）的宽度之和为所述环形主体（211）的外周长的1/5~1/2。

4.根据权利要求3所述的分体式活塞密封体，其特征在于，每个所述第一通槽（215）和每个所述第二通槽（217）的宽度相同，并且所述第一通槽（215）与所述第二通槽（217）沿周向对齐。

5.根据权利要求3或4所述的分体式活塞密封体，其特征在于，沿周向分布的所述第一通槽（215）和所述第二通槽（217）分别为8~16个。

6.一种分体式活塞，该分体式活塞（2）包括依次固定在一起的活塞杆连接件（23）、活塞体（24）和压盖（25），在所述活塞体（24）上设置有导向环（22），该导向环（22）夹设在所述活塞杆连接件（23）和所述活塞体（24）的凸缘之间，并且在所述压盖（25）上设置有活塞密封体，该活塞密封体夹设在所述活塞体（24）的前端面与所述压盖（25）的凸缘之间，其特征在于，所述活塞密封体为根据权利要求1至5中任意一项所述的分体式活塞密封体（21）。

7.根据权利要求6所述的分体式活塞，其特征在于，所述导向环（22）包括导向环主体（221），该导向环主体（221）在两端沿周向形成有导向环凸缘（222），使得在两个导向环凸缘（222）之间形成有第二环形凹槽（223），在所述导向环（22）的靠近所述分体式活塞密封体（21）的所述导向环凸缘（222）上形成有第三通槽（224），该第三通槽（224）沿所述导向环（22）的轴向延伸并与所述第二环形凹槽（223）相通。

8.根据权利要求7所述的分体式活塞，其特征在于，沿周向分布的多个所述第三通槽（224）的宽度之和为所述导向环主体（221）的外周长的1/4~1/3。

9.根据权利要求7所述的分体式活塞，其特征在于，所述第三通槽（224）的宽度小于所述第一通槽（215）的宽度，并且所述第三通槽（224）与所述第一通槽（215）的一部分沿周向对齐。

10.根据权利要求7所述的分体式活塞，其特征在于，所述导向环（22）的靠近所述活塞杆连接件（23）的所述导向环凸缘（222）上形成有飞边（225），该飞边（225）的直径大于所述导向环凸缘（222）的直径。

11.根据权利要求6至10中任意一项所述的分体式活塞，其特征在于，所述导向环（22）的厚度小于所述分体式活塞密封体（21）的厚度。

12.一种活塞缸，该活塞缸包括缸体（1）和位于该缸体（1）内可移动的活塞，其特征在于，所述活塞为根据权利要求6至11中任意一项所述的分体式活塞（2），在所述缸体（1）上设置有润滑油口（11），该润滑油口（11）位于所述分体式活塞（2）的行程范围内的缸体（1）上。

13.一种混凝土泵送设备，其特征在于，该混凝土泵送设备包括根据权利要求12所述的活塞缸，该活塞缸的所述分体式活塞（2）与所述混凝土泵送设备中主泵送油缸的活塞杆连接。

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