CN112648304A - 密封装置及液压活塞装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于液压活塞装置的密封装置及液压活塞装置。该液压活塞装置包括液压活塞腔和与液压活塞腔连通的轴向延伸的外部腔，该密封装置安装在外部腔中，该密封装置包括在外部腔中沿轴向分布的至少两个密封件，每个密封件沿轴向定位在外部腔中并将轴向两侧分隔开，从而在相邻的两个密封件之间形成密封腔，每个密封件具有通气孔，每个密封件轴向两侧的空间仅通过通气孔连通。本发明的密封装置及液压活塞装置能够在防止液压流体渗漏的同时允许气体通过。

Description

密封装置及液压活塞装置

技术领域

本发明涉及密封技术领域。具体地，本发明涉及一种用于液压活塞装置的密封装置及包含这种密封装置的液压活塞装置。

背景技术

在某些应用场景下，需要防止空间中的液体渗漏，同时还需要允许空间中的气体自由进出。例如，在车辆中安装的离合器分离系统中，通常具有液压活塞装置，其中液压流体能够随着活塞在主缸的腔体中轴向运动。由于主缸的腔体空间中往往同时存在液压流体和空气，当活塞在主缸腔体中运动时，通常希望主缸腔体中的空气能够通过端壁上的排气口排出，而同时将液压流体保留在主缸腔体中。这种离合器分离系统的结构例如见于CN108571541 A和CN 108730367 A中。

为了在活塞压缩时能够排净主缸腔体中的空气，同时尽可能减少液压流体的渗漏，需要合理地设计排气口的尺寸。如果排气口尺寸过大，则容易导致液压流体渗漏；而如果排气口尺寸过小，则容易造成气体难以排净。通常需要大量的实验来确定合适的排气口尺寸，并且这种尺寸受到腔体尺寸、液压流体性质和工作环境等多种因素的影响，适用范围非常有限。因此，仅通过调整排气口的尺寸来达到理想应用效果的方法不仅成本高昂，而且实用性很低。

发明内容

因此，本发明需要解决的技术问题是，提供一种能够在防止液压流体渗漏的同时允许气体排出的密封装置及液压活塞装置。

上述技术问题通过根据本发明的一种用于液压活塞装置的密封装置而得到解决。该液压活塞装置包括液压活塞腔和与液压活塞腔连通的轴向延伸的外部腔，该密封装置安装在外部腔中，其中，该密封装置包括在外部腔中沿轴向分布的至少两个密封件，每个密封件沿轴向定位在外部腔中并将轴向两侧分隔开，从而在相邻的两个密封件之间形成密封腔，每个密封件都具有通气孔，每个密封件轴向两侧的空间仅通过该通气孔连通。每个密封件对液压流体均具有一定的止挡密封效果，并且当液压活塞腔中的液压流体通过密封件上的通气孔渗漏时，将会流入相邻的两个密封件之间形成的密封腔中，由于通气孔的尺寸可以比密封件的整体尺寸及外部腔的径向尺寸小得多，因此进入密封腔中的少量液压流体不会轻易再通过相邻的下一个密封件上的通气孔。通过如此沿轴向布置多个密封件，可以形成一个或多个这样的密封腔，从而形成迷宫流道，起到防止液压流体渗漏的效果；同时，由于气体的强流动性和可膨胀性，从液压活塞腔中排出的气体可以轻易地通过每个密封件上的通气孔，最终排入外部环境中。通气孔的尺寸优选远小于外部腔的半径尺寸，使得气体可以通过通气孔排出而液体不容易通过通气孔大量排出。迷宫流道的效应可以通过增加密封件的数量来增强，从而可以实现通过调整密封件的数量来调整密封效果的作用，因此这种密封装置具有广泛而灵活的适应性，大大降低了生产和应用成本。

根据本发明的一个优选实施例，每个密封件可以具有沿径向平面延伸的分隔部，通气孔形成在分隔部上。分隔部可以通过简单的结构将其轴向两侧的外部腔空间隔开，从而形成两个仅能通过通气孔连通的空间，进而形成迷宫流道。

根据本发明的进一步优选的实施例，每个密封件还可以具有环绕分隔部沿轴向延伸的安装部，每个密封件通过安装部形状配合地安装在外部腔中。由于外部腔通常为圆柱形空间，因此分隔部通常为圆盘形结构，而安装部通常为从分隔部开始向轴向一侧延伸的环形结构。进一步优选地，每个密封件还可以具有环形的弹性密封圈，弹性密封圈安装在安装部与外部腔的内壁之间，从而确保密封件轴向两侧的空间仅能够通过通气孔连通。另外优选地，每个密封件可以通过安装部沿轴向抵接相邻的密封件，从而借助安装部来实现轴向间隔定位。

根据本发明的另一优选实施例，通气孔可以偏心地设置在分隔部上。此时，相邻的密封件上的通气孔可以在轴向上不对齐，从而进一步增强迷宫密封的效果。例如，通气孔可以位于分隔部的靠近周缘处。在通气孔偏心布置的情况下，相邻的两个密封件的通气孔之间的相对位置关系还可以优选地基于所需的节流效果来调整。如此可以在不改变密封件的结构和尺寸设计的情况下方便地调整节流效果，从而更好地适应不同条件下的密封要求，使得密封装置在排放气体和密封液体之间达到最佳的平衡。

上述技术问题还通过根据本发明的一种液压活塞装置而得到解决。该液压活塞装置包括液压活塞腔和与液压活塞腔连通的轴向延伸的外部腔，其中，该液压活塞装置还包括安装在外部腔中的具有上述特征的密封装置。该液压活塞装置例如为车辆的离合器分离系统的一部分。

附图说明

以下结合附图进一步描述本发明。图中以相同的附图标记来代表功能相同的元件。其中：

图1是根据本发明的实施例的液压活塞装置的壳体的示意图；和

图2是根据本发明的实施例的密封装置安装在图1的壳体中的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图描述根据本发明的密封装置及液压活塞装置的具体实施方式。下面的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，本发明不限于所描述的优选实施例，本发明的保护范围由权利要求书限定。

根据本发明的实施例，提供了一种用于液压活塞装置的密封装置及包含这种密封装置的液压活塞装置。这种液压活塞装置例如可以是车辆的离合器分离系统的一部分。图1中示出了根据本发明的实施例的液压活塞装置的壳体3，壳体3具有圆柱形的液压活塞腔4，用于安装活塞(未示出)。液压活塞腔4中可以存储液压流体，用于对活塞产生液体压力作用。壳体3还具有圆柱形的外部腔6，外部腔6的尺寸远小于液压活塞腔4。外部腔6的轴向一端向外部环境开放，另一端通过壳体壁面上的排气口5与液压活塞腔4连通。

图2示出了图1中圆圈区域的局部放大图，并且其中在外部腔6中安装有根据本发明的实施例的密封装置。如图2所示，该密封装置包括两个结构相同的密封件1，这两个密封件1在外部腔6中沿轴向分布。每个密封件1包括分隔部11和安装部12。分隔部11是沿径向延伸的圆盘形结构，分隔部11上形成有轴向贯穿的通气孔13。通气孔13的尺寸远小于分隔部11及外部腔6的径向尺寸。安装部12是环绕分隔部11沿轴向延伸的环形结构，其通过形状配合的方式将密封件1定位安装在外部腔6中。每个密封件1还可以包括环形的弹性密封圈14，弹性密封圈14安装在安装部12与外部腔6的内壁之间，从而确保安装部12与外部腔6之间的密封接触。每个安装部12可以从相应的分隔部11向轴向同一侧延伸，并抵接相邻的密封件1，从而将相邻的密封件1沿轴向相对定位，并且将分隔部11沿轴向间隔地相对定位。

每个密封件1将其轴向两侧分隔成两个相对独立的空间，这两个空间仅能够通过密封件1的通气孔13连通。在相邻的两个密封件1之间形成一个密封腔2，从液压活塞腔4中通过排气口5渗漏出来的液压流体首先需要通过通气口13，然后再进入密封腔2。由于通气口13的尺寸远小于密封腔2的径向尺寸，因此进入密封腔2中的液压流体会在密封腔2中驻留，而不易于再次通过轴向相邻的下一个密封件1上的通气孔13。因此，对于液体而言，这种结构的密封装置具有迷宫流道的效应，可以有效防止液压活塞腔4中的液压流体渗漏到外部环境中。同时，由于气体更高的流动性及可膨胀性，液压活塞腔4中的气体可以轻易地通过各个密封件1上的通气孔13排出到外部环境中。通过调整所布置的密封件1的数量(例如两个、三个或更多)，可以增强迷宫流道的效应，进而调整密封装置整体的密封效果。因此这种密封装置具有广泛而灵活的适应性，大大降低了生产和应用成本。

通气孔13优选在分隔部11上偏心地布置。例如，如图2所示，通气孔13可以形成在分隔部11的靠近周缘处。在这种情况下，可以通过改变相邻两个密封件1上的通气孔13的相对位置关系来获得不同的节流效果。例如，在图2所示的通气孔对齐位置，迷宫流道的效应较弱，液体密封效果较弱，排气效果更好。当通气孔之间不对齐时，随着偏移的增大，迷宫流道的效应增强，液体密封效果更好，排气效果降低。根据这种原理，可以通过调整各个密封件上的通气孔的相对位置关系来获得不同的节流效果，因此可以在不改变密封件的尺寸和结构的情况下适应各种不同的应用条件，从而大大提高密封装置的应用范围。

虽然在上述说明中示例性地描述了可能的实施例，但是应当理解到，仍然通过所有已知的和此外技术人员容易想到的技术特征和实施方式的组合存在大量实施例的变化。此外还应该理解到，示例性的实施方式仅仅作为一个例子，这种实施例绝不以任何形式限制本发明的保护范围、应用和构造。通过前述说明更多地是向技术人员提供一种用于转化至少一个示例性实施方式的技术指导，其中，只要不脱离权利要求书的保护范围，便可以进行各种改变，尤其是关于所述部件的功能和结构方面的改变。

附图标记表

1 密封件

11 分隔部

12 安装部

13 通气孔

14 弹性密封圈

2 密封腔

3 壳体

4 液压活塞腔

5 排气口

6 外部腔

Claims (9)

1.一种用于液压活塞装置的密封装置，所述液压活塞装置包括液压活塞腔(4)和与所述液压活塞腔(4)连通的轴向延伸的外部腔(6)，所述密封装置用于安装在所述外部腔(6)中，

其特征在于，

所述密封装置包括在所述外部腔(6)中沿轴向分布的至少两个密封件(1)，每个所述密封件(1)沿轴向定位在所述外部腔(6)中并将轴向两侧分隔开，从而在相邻的两个所述密封件(1)之间形成密封腔(2)，每个所述密封件(1)具有通气孔(13)，每个所述密封件(1)轴向两侧的空间仅通过所述通气孔(13)连通。

2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，每个所述密封件(1)具有沿径向平面延伸的分隔部(11)，所述通气孔(13)形成在所述分隔部(11)上。

3.根据权利要求2所述的密封装置，其特征在于，每个所述密封件(1)还具有环绕所述分隔部(11)沿轴向延伸的安装部(12)，每个所述密封件(1)通过所述安装部(12)形状配合地安装在所述外部腔(6)中。

4.根据权利要求3所述的密封装置，其特征在于，每个所述密封件(1)还具有环形的弹性密封圈(14)，所述弹性密封圈(14)安装在所述安装部(12)与所述外部腔(6)的内壁之间。

5.根据权利要求3所述的密封装置，其特征在于，每个所述密封件(1)通过所述安装部(12)沿轴向抵接相邻的所述密封件(1)。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的密封装置，其特征在于，所述通气孔(13)偏心地设置在所述分隔部(11)上。

7.根据权利要求6所述的密封装置，其特征在于，相邻的两个所述密封件(1)的所述通气孔(13)之间的相对位置关系基于所需节流效果来调整。

8.根据权利要求6所述的密封装置，其特征在于，所述通气孔(13)位于所述分隔部(11)的靠近周缘处。

9.一种液压活塞装置，包括液压活塞腔(4)和与所述液压活塞腔(4)连通的轴向延伸的外部腔(6)，其特征在于，所述液压活塞装置还包括安装在所述外部腔(6)中的根据权利要求1至8中任一项所述的密封装置。

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