CN113819177A - 一种空气弹簧的密封结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空气弹簧的密封结构，包括上端盖、其他连接件和其他组件，所述上端盖上开设有第一安装孔，所述第一安装孔的上方设置有密封套，所述密封套上开设有第二安装孔，所述第二安装孔的下方设置有密封板，所述密封板上设置有第三安装孔；其他连接件依次穿过第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔后再与其他组件连接，其他连接件与密封板紧贴，其他组件与密封套紧贴，在其他连接件、密封板、密封套和其他组件之间形成端面密封；本发明中采用的端面密封相比于径向密封，没有设置密封圈，可以避免密封圈的损伤，提高其密封性能，其结构简单，安装方便。

Description

一种空气弹簧的密封结构
技术领域
本发明涉及空气弹簧密封的技术领域，具体涉及一种空气弹簧的密封结构。
背景技术
空气弹簧也叫气囊，是汽车悬架关键零部件之一，空气弹簧是以空气作为弹性介质，即在一个密闭的容器内装入压缩空气(气压为0.5～1Mpa)，利用气体的压缩弹性实现弹簧的作用。空气弹簧随着载荷的增加，容器内压缩空气压力升高，其刚度也随之增加；载荷减少，刚度也随空气压力的降低而下降。因而这种弹簧具有较好的变刚度特性；如何可靠的密封，保证空气弹簧正常工作，就显得极其关键；目前的空气弹簧上下均是采用径向密封的方式进行密封，即在上端盖和活塞座内均设置密封槽，并在密封槽内嵌入密封圈来实现密封，但在装配和后续使用过程中可能会造成O型密封圈损伤出现的漏气，并最终导致空气弹簧失效的问题。
发明内容
本发明的目的在于：针对目前空气弹簧上下均是采用径向密封的方式进行密封的，但在装配和后续使用过程中可能会造成O型密封圈损伤出现的漏气，并最终导致空气弹簧失效的问题，提供了一种空气弹簧的密封结构，解决了上述问题。
本发明的技术方案如下：
一种空气弹簧的密封结构，包括上端盖、其他连接件和其他组件，所述上端盖上开设有第一安装孔，所述第一安装孔的上方设置有密封套，所述密封套上开设有第二安装孔，所述第二安装孔的下方设置有密封板，所述密封板上设置有第三安装孔；其他连接件依次穿过第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔后再与其他组件连接，其他连接件与密封板紧贴，其他组件与密封套紧贴，在其他连接件、密封板、密封套和其他组件之间形成端面密封；端面密封相比于径向密封，没有设置密封圈，可以避免密封圈的损伤，提高其密封性能。
进一步地，所述上端盖上设置有安装槽，所述第一安装孔开设在安装槽内，所述密封套设置在安装槽内；在使用时，空气弹簧会进行伸缩，会使得密封套产生一定的形变，而将密封套设置在安装槽，可以有效限制密封套形变方向，避免密封套偏离轴芯，造成空气弹簧的不稳定。
进一步地，所述密封套呈圆台状，所述密封套的下端贴紧安装槽，起到充分密封的作用；将密封套设置呈圆台状，一方面增加其形变性能，另一方面因为密封套的侧边呈向轴心倾斜状，在密封套发生形变时，也可以有效限制其形变方向，避免密封套偏离轴芯，造成空气弹簧的不稳定。
进一步地，所述安装槽、密封套和密封板通过硫化方式形成一体；所述上端盖和密封板均采用冷轧钢板冲压成型，所述第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔的轴心均在同一直线上。
进一步地，还包括囊皮和活塞座，所述囊皮的一侧与上端盖连接，囊皮的另一侧与活塞座连接，使上端盖、囊皮和活塞座连接为一体；所述活塞座内开设有密封槽，所述密封槽内嵌入有密封圈，其他连接件穿过活塞座并对密封圈进行挤压，形成径向密封；在活塞座处直接采用径向密封的方式，因为在空气弹簧的日常运动和装配过程中，活塞座处的密封点并不会发生较大的位移，因此不会造成密封圈的损坏。
进一步地，所述囊皮与上端盖之间通过上卡箍固定，囊皮与活塞座之间通过下卡扣固定；所述上卡箍和下卡扣均可直接采用现有的设备，且还可以为了进一步提高其密封性能，可以在上端盖和活塞座的接触点处设置尖状突起。
进一步地，所述其他连接件是阻尼器，所述其他组件是上吊环组件；所述阻尼器包括主体、活塞杆和螺纹连接段，所述主体上设置有第一安装段，所述活塞杆上设置有第二安装段；所述主体上的第一安装段与活塞座连接，所述密封圈与主体之间紧密贴合，起到密封的作用；螺纹连接段依次穿过密封板和密封套，并与上方的上吊环组件连接；第二安装段的上表面与密封板的下表面紧贴，上吊环组件的下表面与密封套的上表面紧贴，在上吊环组件、密封套和密封板上形成了端面密封。
进一步地，所述上吊环组件的下端设置有锥形凸台，所述锥形凸台的高度大于密封圈上表面到密封板的高度；所述锥形凸台的角度为65°±2°；在安装时，锥形凸台会进一步地穿过密封套，进入到第二安装孔内，并将第二安装孔的侧边挤压成倾斜状，增强其密封性。
与现有的技术相比本发明的有益效果是：
1、一种空气弹簧的密封结构，包括上端盖、其他连接件和其他组件，所述上端盖上开设有第一安装孔，所述第一安装孔的上方设置有密封套，所述密封套上开设有第二安装孔，所述第二安装孔的下方设置有密封板，所述密封板上设置有第三安装孔；其他连接件依次穿过第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔后再与其他组件连接，其他连接件与密封板紧贴，其他组件与密封套紧贴，在其他连接件、密封板、密封套和其他组件之间形成端面密封；端面密封相比于径向密封，没有设置密封圈，可以避免密封圈的损伤，提高其密封性能。
2、一种空气弹簧的密封结构，在上端盖上设置有安装槽，所述第一安装孔开设在安装槽内，所述密封套设置在安装槽内；在使用时，空气弹簧会进行伸缩，会使得密封套产生一定的形变，而将密封套设置在安装槽，可以有效限制密封套形变方向，避免密封套偏离轴芯，造成空气弹簧的不稳定。
3、一种空气弹簧的密封结构，将密封套设置成圆台状，所述密封套的下端贴紧安装槽，起到充分密封的作用；将密封套设置呈圆台状，一方面增加其形变性能，另一方面因为密封套的侧边呈向轴心倾斜状，在密封套发生形变时，也可以有效限制其形变方向，避免密封套偏离轴芯，造成空气弹簧的不稳定。
4、一种空气弹簧的密封结构，在上吊环组件的下端设置有锥形凸台，所述锥形凸台的高度大于密封圈上表面到密封板的高度；所述锥形凸台的角度为65°±2°；在安装时，锥形凸台会进一步地穿过密封套，进入到第二安装孔内，并将第二安装孔的侧边挤压成倾斜状，增强其密封性。
附图说明
图1为一种空气弹簧的密封结构的结构示意图；
图2为一种空气弹簧的密封结构中上端盖处的结构示意图；
图3为一种空气弹簧的密封结构中阻尼器的结构示意图；
图4为一种空气弹簧的密封结构中上吊环组件的结构示意图；
图5为一种空气弹簧的密封结构应用在减振器总成的结构示意图；
图6为图5中A处的放大示意图；
图7为图5中B处的放大示意图；
图8为现有空气弹簧的结构示意图；
图9为图8中上端盖处的结构示意图。
附图标记：11-上端盖，12-密封套，13-密封板，14-囊皮，15-活塞座，16-阻尼器，17-上吊环组件，18-缓冲块，111-第一安装孔，112-安装槽，121-第二安装孔，131-第三安装孔，141-上卡箍，142-下卡扣，151-密封槽，152-密封圈，161-主体，162-活塞杆，163-螺纹连接段，164-第一安装段，165-第二安装段，171-锥形凸台。
具体实施方式
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
下面结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例一
请参阅图1-3，一种空气弹簧的密封结构，包括上端盖11、囊皮14和活塞座15，所述囊皮14采用混合橡胶材料制成；囊皮14的一侧与上端盖11连接，囊皮14的另一侧与活塞座15连接，使上端盖11、囊皮14和活塞座15连接为一体，且连接处保证充分密封，优选地，所述囊皮14与上端盖11之间通过上卡箍141固定，囊皮14与活塞座15之间通过下卡扣142固定。
活塞座15处的密封采用径向密封的方式，其具体如下：活塞座15内开设有密封槽151，所述密封槽151内嵌入有密封圈152，优选地，所述密封圈152采用O形密封圈152，在使用时，因为密封圈152的内径小于活塞座15的内径，而活塞座15的内径是与穿过活塞座15的其他连接件的直径保持一致的，因此当其他连接件与活塞座15进行装配时，其他连接件穿过活塞座15时，会对密封圈152进行挤压，使之变形，形变后的密封圈152对其他连接件产生一个向心力，使密封圈152与其他连接件之间紧密贴合，起到密封的作用，形成径向密封，即实现了活塞座15处的密封；优选地，为了保证密封效果，所述密封圈152具有弹性的，密封圈152可以采用橡胶材料制成。
上端盖11上开设有供其他连接件穿过的第一安装孔111，所述第一安装孔111的内径大于或等于其他连接件的直径即可，保证其他连接件能正常运动即可；所述第一安装孔111的上方设置密封套12，优选地，所述密封套12采用橡胶制成；所述密封套12上开设有第二安装孔121，所述第二安装孔121的下方设置有密封板13，所述密封板13上设置有第三安装孔131。
原理如下：其他连接件依次穿过第一安装孔111、第二安装孔121和第三安装孔131，然后与外部的其他组件连接，优选地，其他连接件与其他组件采用螺纹的方式进行连接，螺纹连接相比于其他连接方式更加稳定；其他连接件的上方会被密封板13挡住，随着其他组件的旋转，其他组件逐渐贴近第二安装孔121，随着进一步贴近，其他组件的下表面组件对密封套12进行挤压，在其他连接件、密封板13、密封套12和其他组件之间形成端面密封，即实现了上端盖11处的密封；上端盖11处的密封方式相较于径向密封其密封性能更高，更加稳定。
实施例二
实施例二是对实施例一的进一步说明，相同的部件这里不再赘述，请参阅图1-3，上端盖11上设置有安装槽112，优选地，所述上端盖11和密封板13均采用冷轧钢板材料制成，并直接采用冲压成型，即所述安装槽112也是冲压而成的，冲压成型相比于原先的铸钢件重量更轻；所述第一安装孔111开设在安装槽112内，所述密封套12设置在安装槽112内。
在使用时，空气弹簧会进行伸缩，会使得密封套12产生一定的形变，而将密封套12设置在安装槽112，可以有效限制密封套12形变方向，避免密封套12偏离轴芯，造成空气弹簧的不稳定。
实施例三
实施例三是对实施例二的进一步说明，相同的部件这里不再赘述，请参阅图1-3，密封套12呈圆台状，所述密封套12的下端贴紧安装槽112，其连接点进行密封；优选地，所述安装槽112、密封套12和密封板13通过硫化方式形成一体，起到充分密封的作用；将密封套12设置呈圆台状，一方面增加其形变性能，另一方面因为密封套12的侧边呈向轴心倾斜状，在密封套12发生形变时，也可以有效限制其形变方向，避免密封套12偏离轴芯，造成空气弹簧的不稳定。
这里需要说明的是，第一安装孔111、第二安装孔121和第三安装孔131的轴心均在同一直线上。
实施例四
实施例四是本发明应用在汽车减振器总成上的实例。
减振器总成由空气弹簧、上吊环组件17、缓冲块18和阻尼器16组成，所述缓冲块18安装在阻尼器16上；所述阻尼器16的结构与现有结构保持一致，具体包括主体161、活塞杆162和螺纹连接段163，所述主体161上设置有第一安装段164，所述活塞杆162上设置有第二安装段165；在安装时，将阻尼器16从下往上穿过空气弹簧，使主体161上的第一安装段164与活塞座15连接，具体连接方式可以是螺纹连接，密封圈152与主体161之间紧密贴合，起到密封的作用，即实现了活塞座15处的密封。
螺纹连接段163依次穿过密封板13和密封套12，并与上方的上吊环组件17连接；第二安装段165的上表面与密封板13的下表面紧贴，螺纹连接段163旋入上吊环组件17中，进而上吊环组件17的下表面与密封套12的上表面紧贴，则在上吊环组件17、密封套12和密封板13上形成了端面密封，即实现了上端盖11处的密封；至此整个减振器总成已装配完成，空气弹簧部分也具有非常好的密封性能。
为了进一步提高空气弹簧的密封性能，还可以在上吊环组件17上进行小的改进，具体改进如下：在上吊环组件17的下端设置一锥形凸台171，优选地，所述锥形凸台171的角度为65°±2°，在设计时，应保证锥形凸台171的高度大于密封圈152上表面到密封板13的高度；在安装时，锥形凸台171会进一步地穿过密封套12，进入到第二安装孔121内，并将第二安装孔121的侧边挤压成倾斜状，增强其密封性。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种空气弹簧的密封结构，包括上端盖(11)、其他连接件和其他组件，其特征在于，所述上端盖(11)上开设有第一安装孔(111)，所述第一安装孔(111)的上方设置有密封套(12)，所述密封套(12)上开设有第二安装孔(121)，所述第二安装孔(121)的下方设置有密封板(13)，所述密封板(13)上设置有第三安装孔(131)；其他连接件依次穿过第一安装孔(111)、第二安装孔(121)和第三安装孔(131)后再与其他组件连接，其他连接件与密封板(13)紧贴，其他组件与密封套(12)紧贴，在其他连接件、密封板(13)、密封套(12)和其他组件之间形成端面密封。
2.根据权利要求1所述的一种空气弹簧的密封结构，其特征在于，所述上端盖(11)上设置有安装槽(112)，所述第一安装孔(111)开设在安装槽(112)内，所述密封套(12)设置在安装槽(112)内。
3.根据权利要求2所述的一种空气弹簧的密封结构，其特征在于，所述密封套(12)呈圆台状，所述密封套(12)的下端贴紧安装槽(112)，起到充分密封的作用。
4.根据权利要求3所述的一种空气弹簧的密封结构，其特征在于，所述安装槽(112)、密封套(12)和密封板(13)通过硫化方式形成一体；所述上端盖(11)和密封板(13)均采用冷轧钢板冲压成型。
5.根据权利要求4所述的一种空气弹簧的密封结构，其特征在于，所述第一安装孔(111)、第二安装孔(121)和第三安装孔(131)的轴心均在同一直线上。
6.根据权利要求5所述的一种空气弹簧的密封结构，其特征在于，还包括囊皮(14)和活塞座(15)，所述囊皮(14)的一侧与上端盖(11)连接，囊皮(14)的另一侧与活塞座(15)连接，使上端盖(11)、囊皮(14)和活塞座(15)连接为一体；所述活塞座(15)内开设有密封槽(151)，所述密封槽(151)内嵌入有密封圈(152)，其他连接件穿过活塞座(15)并对密封圈(152)进行挤压，形成径向密封。
7.根据权利要求6所述的一种空气弹簧的密封结构，其特征在于，所述囊皮(14)与上端盖(11)之间通过上卡箍(141)固定，囊皮(14)与活塞座(15)之间通过下卡扣(142)固定。
8.根据权利要求7所述的一种空气弹簧的密封结构，其特征在于，所述其他连接件是阻尼器(16)，所述其他组件是上吊环组件(17)。
9.根据权利要求8所述的一种空气弹簧的密封结构，其特征在于，所述阻尼器(16)包括主体(161)、活塞杆(162)和螺纹连接段(163)，所述主体(161)上设置有第一安装段(164)，所述活塞杆(162)上设置有第二安装段(165)；所述主体(161)上的第一安装段(164)与活塞座(15)连接，所述密封圈(152)与主体(161)之间紧密贴合，起到密封的作用；螺纹连接段(163)依次穿过密封板(13)和密封套(12)，并与上方的上吊环组件(17)连接；第二安装段(165)的上表面与密封板(13)的下表面紧贴，上吊环组件(17)的下表面与密封套(12)的上表面紧贴，在上吊环组件(17)、密封套(12)和密封板(13)上形成了端面密封。
10.根据权利要求9所述的一种空气弹簧的密封结构，其特征在于，所述上吊环组件(17)的下端设置有锥形凸台(171)，所述锥形凸台(171)的高度大于密封圈(152)上表面到密封板(13)的高度。
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