CN112128382A - 一种升降桅杆的轴向密封结构 - Google Patents

一种升降桅杆的轴向密封结构 Download PDF

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Abstract

本发明属于桅杆技术领域,特指一种升降桅杆的轴向密封结构。包括联接套,以及套接在联接套内,且可相对联接套做上下升降运动的缸体,所述联接套的内周形成有环槽,环槽内设置有密封圈,密封圈的外周端面与所述环槽的内壁相抵,内周端面抱紧在所述缸体的外周面上,所述密封圈包括第一主体段和第二密封段,所述第一主体段嵌合在环槽内,所述第二密封段包括外密封段和内密封段,所述外密封段自第一主体段向上延伸形成,且朝外侧倾斜,并抵靠在所述环槽的内壁上,所述内密封段自第一主体段向上延伸,且朝内侧倾斜,并抵靠在缸体的外壁上,所述外密封段和内密封段之间形成有环沟,且所述外密封段和内密封段相互隔开。该结构具有良好的密封性能。

Description

一种升降桅杆的轴向密封结构
技术领域
本发明属于桅杆技术领域,特指一种升降桅杆的轴向密封结构。
背景技术
升降桅杆是一种通过大小管材互相嵌套,可以由压缩空气、电力、人力等提供动力将载体提升或下降的产品。通过动力源不同可分为:气动升降杆、电动升降杆、手动升降杆。其广泛应用于消防、安防、气象、通讯、军事等各行业。
为了保证升降桅杆在上下升降过程中,其能实现平稳的上下运动,一般外缸体与内缸体之间的间距较小,在例如一些极端天气情况下或者北方寒冷区域工作的过程中,会存在雨水从缸体与联接套之间的间隙中渗入,特别是在温度较低的情况下,渗入的水冻结成冰,在狭窄的间距内,其会将内缸体和外缸体同时向外撑开,易导致升降桅杆缸体的变形损坏;另一方面,冻结的冰块将外缸体和内缸体连接在一起,如果升降桅杆在气压不停的加压下,迫使缸体底部的活塞往上挤压,会使得升降桅杆内外直径变形,造成密封件不能与缸体内径密封,从而导致升降桅杆不能升降,无法正常工作。
ZL 201521139889.8公开了一种多重密封的防转型气动升降桅杆,其在联接套与缸体连接的部位设置有防尘圈,但是从上述专利的说明书中了解到,该防尘圈嵌合在联接套的环形槽内,呈上下端面接触,其上的限位槽与缸体的导向凸筋相接触,即该防尘圈并不直接与外缸体或内缸体之间形成轴向密封,水分仍旧可能从外缸体与内缸体的缝隙之间进入,从而引发升降桅杆的损坏或无法正常工作。
发明内容
本发明针对上述问题,提供了一种升降桅杆的轴向密封结构,通过对联接套和轴向密封圈的结构进行改进,使得升降桅杆具备良好的轴向密封性能,水无法从缸体与联接套的间隙中进入,确保升降桅杆的使用寿命及正常工作。
本发明的目的是这样实现的:
一种升降桅杆的轴向密封结构,包括联接套,以及套接在联接套内,且可相对联接套做上下升降运动的缸体,所述联接套的内周形成有环槽,环槽内设置有密封圈,密封圈的外周端面与所述环槽的内壁相抵,内周端面抱紧在所述缸体的外周面上,所述密封圈包括第一主体段和第二密封段,所述第一主体段嵌合在环槽内,所述第二密封段包括外密封段和内密封段,所述外密封段自第一主体段向上延伸形成,且朝外侧倾斜,并抵靠在所述环槽的内壁上,所述内密封段自第一主体段向上延伸,且朝内侧倾斜,并抵靠在缸体的外壁上,所述外密封段和内密封段之间形成有环沟,且所述外密封段和内密封段相互隔开。
进一步的,所述环沟位于第二密封段。
进一步的,所述内密封段的上端面呈向上倾斜状。
进一步的,所述内密封段分为上内密封段和下内密封段,所述上内密封段的外端面呈竖直状,且与所述环槽的外侧端面相抵。
进一步的,所述内密封段的高度高于所述外密封段的高度。
进一步的,所述外密封段的上端面外侧形成有倾斜的倒角面。
进一步的,所述联接套的内壁形成有导向槽,所述缸体的外壁上形成有与所述导向槽对应的导向凸筋,所述密封圈上形成有限位槽,限位槽一端嵌合在所述联接套的导向槽内,另一端包覆住所述缸体外壁上的导向凸筋。
进一步的,所述限位槽包括成形于第一主体段的下限位槽,以及成形于第二密封段的上限位槽,上限位槽的宽度自下而上逐渐收缩。
进一步的,所述上限位槽的端面朝向内侧倾斜。
进一步的,所述内密封段朝向内侧倾斜的角度为4-20°。
本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是:
1.通过在联接套和缸体之间设置一个与两者相互抵压的密封圈,进而形成轴向密封,使得雨水或者其他水分无法从联接套和缸体之间的间隙中进入,避免了升降桅杆无法正常工作的情形发生,能够适应多样化的使用环境。
2.密封圈的密封段有两部分组成,分为第一主体段和第二密封段,其中第二密封段通过内密封段将缸体牢牢抱住,而外密封段则与联接套形成紧密连接,且内密封段与外密封段之间通过设置环沟,使得内密封段和外密封段具有较好的形变可能性,避免内密封段将缸体抱得太死,使得摩擦力过大影响缸体的正常上下升降。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为升降桅杆的结构示意图。
图2为升降桅杆内部结构的剖面图。
图3为图2中A处局部放大图。
图4为密封圈的结构示意图。
图5为密封圈的剖面示意图。
图6为联接套、缸体和密封圈三者之间的连接关系示意图。
图7为联接套的剖面图。
图8为联接套的结构示意图。
1-联接套,11-环槽,12-导向槽,2-缸体,21-导向凸筋,3-密封圈,31-第一主体段,32-第二密封段,321-外密封段,3211-倒角面,322-内密封段,3221-下内密封段,3222-上内密封段,323-环沟,34-限位槽,341-下限位槽,342-上限位槽。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
如图1所示,升降桅杆的联接套1外侧还套有防雨罩,避免联接套1与缸体2接触的部位直接与雨水接触。
如图2所示,升降桅杆由多个联接套1和缸体2组成,每个缸体2与联接套1连接的部位均设置有相应的轴向密封结构,此处以A处举例说明。
如图3所示,该轴向密封结构由联接套1、缸体2和密封圈3三部分组成,缸体2套接在联接套1的内部,密封圈3设置缸体2和联接套1之间,在联接套1上开设有环槽11,密封圈3嵌合在该环槽11内部,密封圈3的外周端面抵在环槽11的内壁上,与联接套1之间形成密封,密封圈3的内周端面则抵在缸体2的端面上,与缸体2之间形成密封。
由于传统密封圈多为O型圈形式,O型圈在被其他端面挤压时,通过挤压产生的形变尽可能的与施加压力的端面形成贴合,但是对于升降桅杆而言,缸体2与联接套1在工作过程中是相对运动的,因此缸体2会不断磨损O型圈的表面,因此O型圈所带来的密封性能有限,并不能很好保持缸体2与联接套1之间间隙的密封性。
在本发明中,所采用的密封圈3由两部分组成,第一主体段31为密封圈3的主体部分,呈圆环状,并且其两侧侧面平直,第二密封段32则分为了两个部分,内密封段322和外密封段321,其中外密封段321由第一主体段31向上延伸形成,并朝外侧倾斜,其抵在环槽11的内壁上,但由于外密封段321的直径要大于第一主体段31的直径,能够与联接套的内壁形成紧密贴合的密封防线,确保水分不会从环槽11与密封圈3的间隙中进入到缸体2内部。
而第二密封段32的内密封段322则由第一主体段31向上延伸形成,并朝内侧倾斜,其抵在缸体的外壁上,能够形成一道紧密贴合的密封防线,并且由于内密封段322抱紧在缸体2上,使得水分亦很难从密封圈3与缸体2的间隙中进入到缸体2内部。
通过第二密封段32的内密封段322和外密封段321与缸体2和联接套1之间形成紧密的密封效果。
并且,由于第二密封段32所带来的密封效果,为避免第二密封段32将缸体2抱得过紧,导致摩擦力过大,进而影响到缸体2相对联接套1的正常上下升降,在外密封段321和内密封段322之间设有一道环沟323,使得内密封段322和外密封段321有空间发生相应的形变。
进一步的,如图3所示,环沟323位于第二密封段32,即内密封段322和外密封段321之间,而第一主体段31则呈现为一个整体,该结构设计主要是为了让密封圈3借由第一主体段31保持结构强度,同时使得第二密封段的内密封段和外密封段具有较好的弹性,进而利用第二密封段32和环沟323之间的配合确保密封效果,以及不影响到缸体2的上下升降运动。
进一步的,如图3-5所示,其中内密封段322的上端面呈向上倾斜状,即朝缸体2的方向往上倾斜,由于缸体2在伸出过程中,其表面会附着部分水分,特别是在空气湿润以及寒冷的区域工作时,缸体2表面会附着水分或冰霜,当缸体2在回缩过程中,部分的水分会随着缸体2的表面进入到升降桅杆内部,通过将内密封段322的上端面设置成倾斜状,形成类似于雨刮器的效果,倾斜的端面能够更好刮除缸体2表面的水分和冰霜。
如图5所示,内密封段322分为下内密封段3221和上内密封段3222两段,其中上内密封段3222的外周端面呈竖直状,使得上内密封段3222的壁厚要大于下内密封段3221的壁厚,确保上内密封段3222的结构强度,使其起到确实有效的密封作用。另外,上内密封段3222的表面呈竖直状,其除了与缸体2的表面形成密封以外,其外侧端面还抵靠在环槽11的台阶外壁上,进一步形成一道密封防线,避免水分进入到环沟323当中,参考图3或图6中所示。
进一步的,内密封段322的高度要高于外密封段321的高度,才能确保内密封段322能与环槽11的台阶外壁较好贴合。
如图5所示,外密封段321的上端面外侧形成有倾斜的倒角面3211,由于外密封段321呈朝外倾斜的特点,当其嵌合在环槽11内时,外密封段321会被挤压,当外密封段321被环槽11的内壁挤压时,其原本保持水平的平面发生弹性偏转,不再保持水平状态,相对的,原本保持倾斜状态的倒角面3211在被挤压过后,则呈现水平状态,能与环槽11内壁的90度折角处紧密贴合,以形成更加良好的密封效果。
如图6-8所示,为了确保缸体2在上下升降时,不会发生偏转,在缸体2的外周面上形成有导向凸筋21,相对的,联接套1的内壁上形成有导向槽12,通过导向凸筋21和导向槽12的相互配合,以确保缸体2在上下升降的过程中,不发生偏转,由于密封圈3位于缸体2与联接套1之间,相应的,在缸体2上也开设有限位槽34,限位槽34一端嵌合在所述联接套1的导向槽12内,另一端包覆在缸体2的导向凸筋21上。
进一步的,由于内密封段322呈现朝内倾斜的状态,限位槽34也被分为了两个部分,下限位槽341和上限位槽342,其中处于第二密封段32的上限位槽342的槽宽自下而上逐渐收缩,这样子其能更加紧密的抱紧导向凸筋212,形成良好的密封效果。
并且,上限位槽342的端面朝向内侧倾斜,其同样能起到将导向凸筋342抱紧的效果。
进一步的,所述内密封段322朝向内侧倾斜的角度为4-20°。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种升降桅杆的轴向密封结构,包括联接套,以及套接在联接套内,且可相对联接套做上下升降运动的缸体,其特征在于,所述联接套的内周形成有环槽,环槽内设置有密封圈,密封圈的外周端面与所述环槽的内壁相抵,内周端面抱紧在所述缸体的外周面上,所述密封圈包括第一主体段和第二密封段,所述第一主体段嵌合在环槽内,所述第二密封段包括外密封段和内密封段,所述外密封段自第一主体段向上延伸形成,且朝外侧倾斜,并抵靠在所述环槽的内壁上,所述内密封段自第一主体段向上延伸,且朝内侧倾斜,并抵靠在缸体的外壁上,所述外密封段和内密封段之间形成有环沟,且所述外密封段和内密封段相互隔开。
2.根据权利要求1所述的升降桅杆的轴向密封结构,其特征在于,所述环沟位于第二密封段。
3.根据权利要求1所述的升降桅杆的轴向密封结构,其特征在于,所述内密封段的上端面呈向上倾斜状。
4.根据权利要求1或3所述的升降桅杆的轴向密封结构,其特征在于,所述内密封段分为上内密封段和下内密封段,所述上内密封段的外端面呈竖直状,且与所述环槽的外侧端面相抵。
5.根据权利要求4所述的升降桅杆的轴向密封结构,其特征在于,所述内密封段的高度高于所述外密封段的高度。
6.根据权利要求1所述的升降桅杆的轴向密封结构,其特征在于,所述外密封段的上端面外侧形成有倾斜的倒角面。
7.根据权利要求1所述的升降桅杆的轴向密封结构,其特征在于,所述联接套的内壁形成有导向槽,所述缸体的外壁上形成有与所述导向槽对应的导向凸筋,所述密封圈上形成有限位槽,限位槽一端嵌合在所述联接套的导向槽内,另一端包覆住所述缸体外壁上的导向凸筋。
8.根据权利要求7所述的升降桅杆的轴向密封结构,其特征在于,所述限位槽包括成形于第一主体段的下限位槽,以及成形于第二密封段的上限位槽,上限位槽的宽度自下而上逐渐收缩。
9.根据权利要求8所述的升降桅杆的轴向密封结构,其特征在于,所述上限位槽的端面朝向内侧倾斜。
10.根据权利要求1所述的升降桅杆的轴向密封结构,其特征在于,所述内密封段朝向内侧倾斜的角度为4-20°。
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