CN107012273B - 泥炮活塞 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种泥炮组件，尤其涉及一种泥炮活塞；其包括泥缸和设置在泥缸内的油缸；油缸的首端固定有与泥缸内壁匹配的活塞底座，活塞底座朝向注泥口的端面依次设有膨胀系统底座和活塞首顶板；膨胀系统底座背向活塞底座的端面的最外端设有凹陷而形成的安装环槽。由于实施上述技术方案，本申请通过活塞底座支撑整个油缸与泥缸的位置关系；当活塞在油缸推动下进行打泥过程时，承压环向柔性膨胀环提供径向推力并能使柔性膨胀环沿径向扩张，使密封圈与泥缸内壁紧紧相抵形成密封，密封牢靠；当油缸撤回时，承压环不承受压力，柔性膨胀环恢复形状，密封圈与泥缸内壁松弛，故密封圈不会和泥缸内壁发生硬性的摩擦，有效提高活塞的寿命。
Description
技术领域
本申请涉及一种泥炮组件，尤其涉及一种泥炮活塞。
背景技术
高炉液压泥炮是冶金行业必备的炉前设备，其中的打泥机构包括泥缸，在泥缸上开设有注泥口，在泥缸内设有在油缸作用下往复运动的活塞组件（泥塞）；工作时，炮泥从注泥口进入泥缸，活塞组件往复运动即可将炮泥推出泥缸。目前活塞组件在往复运动过程中，密封圈与泥缸内壁不断摩擦过程中发生磨损，当密封圈有所磨损后，活塞与泥缸内壁之间就会形成间隙，这样当活塞推动油缸组件进行打泥时，炮泥会在反作用压力下从间隙倒回泥缸，从而发生倒泥、漏泥、窜泥现象，降低工作效率，也埋下了安全隐患。
现有的泥炮活塞的缺陷是没有从根本上找到密封圈的磨损原因，只是从材质等方面解决耐磨性问题，但实际上泥炮活塞的密封圈寿命短的真正原因是：在油缸回撤时油缸的整体的重量就直接落在密封圈上，此时的密封圈不仅起密封功能，更有支撑回撤的功能，造成密封圈和泥缸缸体的加速磨损。
发明内容
本申请的目的在于提出一种耐磨损，密封性好，安全可靠，长久耐用的泥炮活塞。
本申请是这样实现的：泥炮活塞，其包括泥缸和设置在泥缸内的油缸；油缸的首端固定有与泥缸内壁匹配的活塞底座，活塞底座朝向注泥口的端面依次设有膨胀系统底座和活塞首顶板；膨胀系统底座背向活塞底座的端面的最外端设有凹陷而形成的安装环槽，安装环槽里由内至外依次装有柔性膨胀环、能向柔性膨胀环提供径向推力并能使柔性膨胀环发生径向变形的承压环；柔性膨胀环的外圈端面上固定有能随着柔性膨胀环变形而与泥缸内壁形成密封的密封圈，承压环通过外侧活塞首顶板的压覆安装在安装环槽内；活塞底座的外圈端面的首端固定安装有回拉支撑铜环，柔性膨胀环外径不大于回拉支撑铜环外径，柔性膨胀环的外圈端面上固定有不受压时外径小于回拉支撑铜环外径的密封圈。
进一步的，柔性膨胀环设有倾斜的用于接受承压环径向向外推力的承压面，承压环上设有与承压面对应匹配的施压面。
进一步的，活塞首顶板压覆在承压环上，活塞首顶板外径大于承压环内径，活塞首顶板外径小于施压面的最大直径。
进一步的，密封圈与承压环间安装有退位环。
进一步的，柔性膨胀环的外圈端面上固定有不受压时外径小于回拉支撑铜环外径、受压时能随着柔性膨胀环变形而外径超过回拉支撑铜环外径并与泥缸内壁形成密封的密封圈。
进一步的，油缸底座外圈端面的末端固定安装有回拉管壁清洁环。
进一步的，活塞首顶板的首端为中部高四周低的圆锥台。
由于实施上述技术方案，本申请通过活塞底座支撑整个油缸与泥缸的位置关系；当活塞在油缸推动下进行打泥过程时，炮泥在活塞推挤作用下，炮泥的压力冲击承压环，承压环向柔性膨胀环提供径向推力并能使柔性膨胀环沿径向扩张，从而使柔性膨胀环外圈上的密封圈与泥缸内壁紧紧相抵形成密封，密封牢靠；当油缸撤回时，承压环不承受压力，柔性膨胀环恢复形状，密封圈与泥缸内壁松弛，油缸后撤时，由回拉支撑铜环支撑，在整个撤回过程中密封圈内是柔性膨胀环，在没有压力下不能支撑密封圈，故密封圈不会和泥缸内壁发生硬性的摩擦，有效提高活塞的寿命，至少调高一倍以上，经久耐用。
附图说明：本申请的具体结构由以下的附图和实施例给出：
图1是本申请最佳实施例的结构示意图；
图2是图1中I处的局部示意图。
图例：1.泥缸，2.油缸，3.活塞底座，4.膨胀系统底座，5.活塞首顶板，6.柔性膨胀环，7.承压环，8.密封圈，9.承压面，10.施压面，11.退位环，12.回拉支撑铜环，13.回拉管壁清洁环。
具体实施方式：
本申请不受下述实施例的限制，可根据本申请的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
如图1至2所示，泥炮活塞包括泥缸1和设置在泥缸1内的油缸2；油缸2的首端固定有与泥缸1内壁匹配的活塞底座3，活塞底座3朝向注泥口的端面依次设有膨胀系统底座4和活塞首顶板5；膨胀系统底座4背向活塞底座3的端面的最外端设有凹陷而形成的安装环槽，安装环槽里由内至外依次装有柔性膨胀环6、能向柔性膨胀环6提供径向推力并能使柔性膨胀环6发生径向变形的承压环7；柔性膨胀环6的外圈端面上固定有能随着柔性膨胀环6变形而与泥缸1内壁形成密封的密封圈8，承压环7通过外侧活塞首顶板5的压覆安装在安装环槽内；活塞底座3的外圈端面的首端固定安装有回拉支撑铜环12；柔性膨胀环6外径不大于回拉支撑铜环12外径，柔性膨胀环6的外圈端面上固定有不受压时外径小于回拉支撑铜环12外径的密封圈8。
活塞总成为活塞首顶板5、膨胀系统底座4、承压环7、柔性膨胀环6、密封圈8、退位环11、活塞底座3、回拉支撑铜环12的综合。活塞总成是通过活塞底座3固定油缸2前端并支撑在泥缸1内，以确保往复滑动的稳定性。在炮泥从注泥口进入泥缸1后，活塞底座3在油缸2推动下进行打泥过程中：活塞总成推动炮泥前行，炮泥的反作用力冲击承压环7，承压环7即可向柔性膨胀环6提供径向推力并能使柔性膨胀环6发生径向扩张，从而使柔性膨胀环6外圈上的密封圈8与泥缸1内壁紧紧相抵形成密封，密封牢靠；当油缸2撤回时，承压环7不承受压力，柔性膨胀环6恢复形状，密封圈8背部的推力没有了，使密封圈8的外径收缩，至此密封圈8就松弛下来，油缸2整个后撤过程中，油缸2的重量就由回拉支撑铜环12支撑。密封圈8内是柔性膨胀环6，在没有压力下不能支撑密封圈8，所以密封圈8就不会和泥缸1内壁发生硬性的摩擦，在每次的回拉过程中，油缸2整体的重量都会加载在回拉支撑铜环12上，密封圈8只有在打泥过程中和泥缸1发生摩擦，因密封圈8的材料较缸体的材料相对较软，只会有少许损耗，不会伤及泥缸1内壁，加上安装环槽留有足够的退位空间，弥补密封圈8的损耗，这样活塞总成的密封就能更长，保证不会倒泥；有效提高寿命，至少调高一倍以上，经久耐用。本申请密封性好，安全可靠，有效避免倒泥、漏泥、窜泥现象，提高工作效率，消除安全隐患。
如图1至2所示，柔性膨胀环6设有倾斜的用于接受承压环7径向向外推力的承压面9，承压环7上设有与承压面9对应匹配的施压面10。柔性膨胀环6因是柔性材料，可以随着压力的变化而改变外直径，增加柔性膨胀环6径向改变量，使密封圈8与泥缸1紧密相贴，提高密封性能；通过施压面10挤压承压面9，可令柔性膨胀环6有效发生径向扩张且其扩张变形过程更规律。
如图1至2所示，活塞首顶板8压覆在承压环7上，活塞首顶板5外径大于承压环7内径，活塞首顶板5外径小于施压面10的最大直径。这样炮泥的反作用力可直接作用于施压面10，从而令柔性膨胀环6发生径向扩张达到有效密封的目的。
如图1至2所示，密封圈8与承压环7间安装有退位环11。为达到耐磨、耐用的目的，本申请中的密封圈8是活动变化的，故其与承压环7间不可避免的会出现缝隙，在长时间使用过程中为了确保不会有炮泥从该缝隙进入、影响密封性能，密封圈8与承压环7间安装有软质的退位环11；退位环11一方面起到防尘作用另一方面可帮助密封圈8恢复原位。
如图1至2所示，活塞底座3的外圈端面的首端固定安装有回拉支撑铜环12；柔性膨胀环6外径不大于回拉支撑铜环12外径，柔性膨胀环6的外圈端面上固定有不受压时外径小于回拉支撑铜环12外径、受压时能随着柔性膨胀环6变形而外径超过回拉支撑铜环12外径并与泥缸1内壁形成密封的密封圈8。因为支撑耐磨部分与泥缸1内壁的尺寸配合要求相对较高，如果直接用活塞底座3与泥缸1内壁配合，成本过高，在活塞底座3的外圈安装回拉支撑铜环12能有效降低加工、制作成本；回拉支撑铜环12可制作的较宽，选择材料是耐磨且不易伤缸体的铜为主，这样摩擦次数增多，缸体磨损量较小，增加摩擦面积，增加使用寿命。在承压环7承压时，密封圈8的外径会大于回拉支撑铜环12的外径，起到密封作用；在承压环7不承压时，密封圈8的外径会小于回拉支撑铜环12的外径，这时油缸2的整体的重量就落在回拉支撑铜环12上，解放密封圈8，增加使用寿命。
如图1至2所示，活塞底座3外圈端面的末端固定安装有回拉管壁清洁环13。这样油缸2后撤过程中，回拉管壁清洁环13可清理泥缸1内壁上的杂物并保持泥缸1内壁光滑整洁，也为延长支撑铜环的寿命打下很好的基础，为下一打泥进程做好准备工作，提高工作效率、使活塞总成长寿命有了保证。
如图1至2所示，活塞首顶板5的首端为中部高四周低的圆锥台。这样炮泥的反作用力可叠加后直接作用于承压环7上。
以上技术特征构成了本申请的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要技术特征，来满足不同情况的需要。
Claims (10)
1.一种泥炮活塞，其特征在于：包括泥缸和设置在泥缸内的油缸；油缸的首端固定有与泥缸内壁匹配的活塞底座，活塞底座朝向注泥口的端面依次设有膨胀系统底座和活塞首顶板；膨胀系统底座背向活塞底座的端面的最外端设有凹陷而形成的安装环槽，安装环槽里由内至外依次装有柔性膨胀环、能向柔性膨胀环提供径向推力并能使柔性膨胀环发生径向变形的承压环；柔性膨胀环的外圈端面上固定有能随着柔性膨胀环变形而与泥缸内壁形成密封的密封圈，承压环通过外侧活塞首顶板的压覆安装在安装环槽内；活塞底座的外圈端面的首端固定安装有回拉支撑铜环，柔性膨胀环外径不大于回拉支撑铜环外径，柔性膨胀环的外圈端面上固定有不受压时外径小于回拉支撑铜环外径的密封圈。
2.根据权利要求1所述的泥炮活塞，其特征在于：柔性膨胀环设有倾斜的用于接受承压环径向向外推力的承压面，承压环上设有与承压面对应匹配的施压面。
3.根据权利要求2所述的泥炮活塞，其特征在于：活塞首顶板压覆在承压环上，活塞首顶板外径大于承压环内径，活塞首顶板外径小于施压面的最大直径。.
4.根据权利要求1或2或3所述的泥炮活塞，其特征在于：密封圈与承压环间安装有退位环。
5.根据权利要求1或2或3所述的泥炮活塞，其特征在于：柔性膨胀环的外圈端面上固定有不受压时外径小于回拉支撑铜环外径、受压时能随着柔性膨胀环变形而外径超过回拉支撑铜环外径并与泥缸内壁形成密封的密封圈。
6.根据权利要求4所述的泥炮活塞，其特征在于：柔性膨胀环的外圈端面上固定有不受压时外径小于回拉支撑铜环外径、受压时能随着柔性膨胀环变形而外径超过回拉支撑铜环外径并与泥缸内壁形成密封的密封圈。
7.根据权利要求1或2或3或6所述的泥炮活塞，其特征在于：油缸底座外圈端面的末端固定安装有回拉管壁清洁环。
8.根据权利要求5所述的泥炮活塞，其特征在于：油缸底座外圈端面的末端固定安装有回拉管壁清洁环。
9.根据权利要求1或2或3或6或8所述的泥炮活塞，其特征在于：活塞首顶板的首端为中部高四周低的圆锥台。
10.根据权利要求7所述的泥炮活塞，其特征在于：活塞首顶板的首端为中部高四周低的圆锥台。
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