CN104819286A - 密封圈及液压拉伸器密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种密封圈及液压拉伸器密封结构，解决现有密封圈密封效果不好的问题。密封圈，密封圈任意横截面均为相等尺寸的梯形状，梯形包括长底边、短底边、内侧腰、外侧腰，长底边上设有凹向短底边方向的密封圈凹槽，密封圈横截面的内侧腰、外侧腰分别与密封间隙贴合，增强密封性能。液压拉伸器密封结构，包括缸体和插入所述缸体内的活塞，活塞顶部设置环状的活塞凹槽，活塞凹槽内设置本发明密封圈，并且密封圈的内侧腰、外侧腰均与缸体相接触。液压拉伸器密封结构同时实现活塞内外两侧的密封，无需在活塞内外侧设置密封沟槽，也不需挡圈，加工制作更简洁、安装使用更方便；在70～80MPa的超高压力下使用密封良好，并能够适应更高的压力。

Description

密封圈及液压拉伸器密封结构

技术领域

本发明涉及一种密封圈，以及一种包括该密封圈的液压拉伸器密封结构。

背景技术

液压拉伸器包括缸体和活塞，缸体和活塞之间具有密封结构，现有的密封结构是在活塞内外分别设置密封沟槽，密封沟槽内设置O型密封圈，密封沟槽内的O型密封圈两侧还设置挡圈，如图1所示。

上述O型密封圈加挡圈密封结构具有以下不足：液压在70～80MPa时，液压拉伸器的缸体产生较大的变形，导致密封间隙的加大，由于O型密封圈压缩量小，不能补偿密增大的密封间隙，从而导致泄漏。另一方面，受液压拉伸器结构尺寸限制，O型密封圈的截面直径不能太大，截面直径越大，活塞上相应的密封沟槽越宽越深，会影响活塞的强度；相反地，O型密封圈的截面直径太小，O型密封圈容易被液压挤入密封间隙，从而导致O型密封圈的失效。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种密封圈，解决现有密封圈密封效果不好的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：密封圈，密封圈任意横截面均为相等尺寸的梯形状，所述梯形包括长底边、短底边、内侧腰、外侧腰，所述长底边上设有凹向短底边方向的密封圈凹槽。

进一步的是：所述密封圈的材质为丁腈橡胶。

进一步的是：所述密封圈的任意横截面为等腰梯形状。

进一步的是：所述内侧腰、外侧腰与短底边的锐角夹角均为77°。

进一步的是：所述密封圈的任意横截面上，所述密封圈凹槽在长底边所在方向上的最大宽度与长底边的长度相等。

进一步的是：所述密封圈的任意横截面上，所述密封圈凹槽靠近内侧腰和外侧腰均具有直线段，并且靠近外侧腰的直线段与短底边的锐角夹角大于靠近内侧腰的直线段与短底边的锐角夹角。

进一步的是：所述密封圈的任意横截面上，所述密封圈凹槽靠近内侧腰直线段和密封圈凹槽靠近外侧腰直线段之间通过圆弧平滑过渡。

进一步的是：所述密封圈的任意横截面上，所述密封圈凹槽的深度为密封圈任意横截面梯形的高度的一半。

本发明还提供一种液压拉伸器密封结构，解决现有液压拉伸器密封结构在液压增大时密封效果不好的问题。

本发明解决上述第二个技术问题采用的技术方案：液压拉伸器密封结构，包括缸体和插入所述缸体内的活塞，所述活塞顶部设置环状的活塞凹槽，活塞凹槽内设置上述任意一种密封圈，并且所述密封圈的内侧腰、外侧腰均与缸体相接触。

进一步的是，所述活塞凹槽在任意横截面均为尺寸相等的梯形状，并且活塞凹槽的深度小于所述密封圈的任一横截面梯形的高度。

本发明所述密封圈的横截面的内侧腰、外侧腰可以很好地与需要密封的间隙贴合，增强密封性能。带有该密封圈的液压拉伸器密封结构具有以下优点：

第一、本发明密封圈相较于普通O型密封圈的横截面尺寸更大，压缩量大，能够补偿因高压变形而产生的密封间隙，并且能够避免密封件被挤入密封间隙，避免出现密封失效问题，提高了密封能力。

第二、普通的O型密封圈只能密封一个面，本发明密封圈可同时密封活塞与缸体接触的两个面，减少了密封圈的使用数量，而且无需挡圈，安装更加便捷。

第三、无需在活塞内外侧面上开设密封沟槽，避免损伤活塞并对活塞的强度造成影响，可提高活塞的使用寿命。

第四，液压压力作用于密封圈的密封圈凹槽上，竖向的分力将密封圈压贴于活塞顶部，水平向外、向内的分力分别将密封圈的外侧腰、内侧腰贴合于缸体和活塞之间的间隙处，液压压力越大，密封圈受到的压力越大，贴合得越紧，所以本发明的液压拉伸器密封结构在70～80MPa的超高压力下使用密封良好，并且能够适应更高的压力要求。

附图说明

图1是现有的液压拉伸器密封结构示意图；

图2是本发明液压拉伸器密封结构示意图；

图3是本发明密封圈的截面示意图。

图中零部件、部位及编号：活塞1、缸体2、O型密封圈3、挡圈4、密封圈5、长底边51、短底边52、内侧腰53、外侧腰54，密封圈凹槽55。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图3所示为本发明密封圈的横截面示意图，密封圈5总体呈环状，也可根据需要设置成椭圆、矩形等其他形状。密封圈5的材质为橡胶，优选采用丁腈橡胶。密封圈5的任意横截面的形状和尺寸均为相同的梯形，所述梯形即截面梯形，包括长底边51、短底边52、内侧腰53、外侧腰54，截面梯形优选采用等腰梯形，长底边51上设有凹向短底边52方向的密封圈凹槽55。

所述密封圈凹槽55在横截面上可为U形凹槽、V形凹槽，密封圈凹槽55在横截面上的两侧边对称或者不对称设置。所述密封圈5的任意横截面上，密封圈凹槽55在长底边51所在方向上的最大宽度与长底边51的长度相等，也就是密封圈凹槽55的内侧边、外侧边分别与内侧腰53、外侧腰54相交，并且交点为长底边51的端点。所述密封圈5的任意横截面上，所述密封圈凹槽55靠近内侧腰53和外侧腰54均具有直线段，并且靠近外侧腰54的直线段与短底边52的锐角夹角大于靠近内侧腰53的直线段与短底边52的锐角夹角。

如图3右所示，密封圈凹槽55包括内侧边直线段AB、外侧边直线段CD，BC之间为圆弧平滑过渡段，同时直线段AD为长底边。直线AB与长底边AD的锐角夹角小于直线CD与长底边AD的锐角夹角。圆弧段BC分别与直线AB、直线CD相切于B、C两点。密封圈凹槽55的深度为横截面梯形的高度的一半。

密封圈5呈环状，密封圈5的内径为75.5mm，外径为123.5mm，截面梯形的高度为19.5mm，截面梯形的内侧腰53、外侧腰54与短底边52的锐角夹角均为77°。

密封圈5横截面的内侧腰53、外侧腰54可以很好地与密封件贴合，相较于普通的O型密封圈密封性能更好。

本发明还提供一种液压拉伸器密封结构，如图2所示，液压拉伸器密封结构包括缸体2和插入所述缸体2内的活塞1，所述活塞1顶部设置环状的活塞凹槽，在活塞1的横截面上，活塞凹槽呈梯形状，活塞凹槽内设置上述任意一种密封圈5，活塞凹槽的深度(即活塞凹槽截面梯形高度)小于所述密封圈5的横截面梯形的高度。当密封圈5安装至活塞凹槽内，密封圈5的内侧腰53、外侧腰54均自然地与缸体2相接触，保证密封效果。

密封圈5相较于普通O型密封圈5的横截面尺寸更大，可补偿高压变形而产生的密封间隙，而且不会被挤入密封间隙，避免出现密封失效；密封圈5同时实现活塞内外两侧的密封，而且无需在活塞内外侧设置密封沟槽，也不需要挡圈，加工制作更简洁、安装使用更方便、使用周期有提高；此外，密封圈的上述特定结构特征，可保证在液压压力作用于密封圈5的密封圈凹槽55上，竖向的分力将密封圈5压贴于活塞1顶部，水平向左、向右的分力分别将密封圈5的内侧腰53、外侧腰54贴合于缸体2和活塞1之间的间隙处，保证密封效果，液压压力越大，密封圈5受到的压力越大，贴合得越紧，所以本发明的液压拉伸器密封结构在70～80MPa的超高压力下使用密封良好，并且能够适应更高的压力。

Claims (10)

1.密封圈，其特征在于：密封圈(5)任意横截面均为相等尺寸的梯形状，所述梯形包括长底边(51)、短底边(52)、内侧腰(53)、外侧腰(54)，所述长底边(51)上设有凹向短底边(52)方向的密封圈凹槽(55)。

2.如权利要求1所述的密封圈，其特征在于：所述密封圈(5)的材质为丁腈橡胶。

3.如权利要求1所述的密封圈，其特征在于：所述密封圈(5)的任意横截面为等腰梯形状。

4.如权利要求1所述的密封圈，其特征在于：所述内侧腰(53)、外侧腰(54)与短底边(52)的锐角夹角均为77°。

5.如权利要求1所述的密封圈，其特征在于：所述密封圈(5)的任意横截面上，所述密封圈凹槽(55)在长底边(51)所在方向上的最大宽度与长底边(51)的长度相等。

6.如权利要求1所述的密封圈，其特征在于：所述密封圈(5)的任意横截面上，所述密封圈凹槽(55)靠近内侧腰(53)和外侧腰(54)均具有直线段，并且靠近外侧腰(54)的直线段与短底边(52)的锐角夹角大于靠近内侧腰(53)的直线段与短底边(52)的锐角夹角。

7.如权利要求6所述的密封圈，其特征在于：所述密封圈(5)的任意横截面上，所述密封圈凹槽(55)靠近内侧腰(53)直线段和密封圈凹槽(55)靠近外侧腰(54)直线段之间通过圆弧平滑过渡。

8.如权利要求1所述的密封圈，其特征在于：所述密封圈(5)的任意横截面上，所述密封圈凹槽(55)的深度为密封圈(5)任意横截面梯形的高度的一半。

9.液压拉伸器密封结构，包括缸体(2)和插入所述缸体(2)内的活塞(1)，其特征在于：所述活塞(1)顶部设置环状的活塞凹槽，活塞凹槽内设置上述权利要求1至8任一权利要求所述的密封圈，并且所述密封圈(5)的内侧腰(53)、外侧腰(54)均与缸体(2)相接触。

10.如权利要求9所述的液压拉伸器密封结构，其特征在于：所述活塞凹槽在任意横截面均为尺寸相等的梯形状，并且活塞凹槽的深度小于所述密封圈(5)的任意横截面梯形的高度。