CN201218254Y - 大型挖掘机的液压缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及大型液压挖掘机的液压缸，包括缸体、导向套、活塞及活塞杆，在导向套的内圆柱面上设置有由复合金属支撑套、缓冲环、密封环组合及双唇防尘圈组成的活塞杆的密封装置，在活塞的外圆柱面上设置有由防污环、耐磨环及组合密封环组成的活塞的密封装置。液压缸的密封装置满足了挖掘机液压缸密封系统使用寿命长、启动压力低、承受较大冲击压力和偏载的工况要求，能够满足大吨位(大于或等于80吨级)的液压挖掘机的液压缸正常工作的密封要求。

Description

大型挖掘机的液压缸

技术领域

本实用新型涉及大型液压挖掘机的液压缸。

背景技术

大型挖掘机的液压缸是挖掘机关键执行部件之一，通过液压缸往复运动，完成作业装置的升降、物料挖掘及卸货功能。大型液压挖掘机的液压系统工作压力大(31.5MPa以上)，冲击压力高(瞬时达到70～80MPa)，侧向载荷大，运动频繁，工作温度高，工况恶劣。故液压缸的密封装置性能的优劣，将直接关系到液压缸工作效果的好坏。

专利号为96239068.2的实用新型专利公开了一种举升缸活塞。它是在活塞体的环形凹槽中增设了聚四氟乙烯密封挡圈，还设置了内O形补偿密封圈及固定内O形补偿密封圈的固定圈，固定圈上置有与内O形补偿密封圈油孔通道相连通的纵向通长的圆孔。该活塞与缸体之间的密封性能好，不易泄漏，提高了举升缸的举升力，可提高使用寿命三倍以上，广泛使用于进口或国产的汽车吊车、铲车、挖掘机的举升缸中。但该专利适用于小型挖掘机及中等载货的工程机械产品。其缸体与活塞之间直接接触，对于侧向载荷大，运动频繁的大型挖掘机不适用，很容易拉伤缸体内表面，污染系统油液而无法正常工作。

李俊宁(厦门工程机械股份公司技术中心)发表的文章——挖掘机油缸密封选型设计。根据挖掘机的使用工况，对挖掘机油缸密封的选型作了分析，并通过实际装机使用试验，验证了所选用的密封结构能满足挖掘机的油缸使用要求。文中提到，耐磨环对活塞起支承、导向作用，防止其刮伤或偏心，并提高密封件的耐用度。耐磨环通常采用夹布增强夹层酚醛树脂，有极好的承压能力和耐磨性，酚醛夹布导向带承压能力是聚四氟乙烯青铜导向带的10倍，达到300MPa。由于挖掘机油缸在使用过程中存在较大的冲击载荷，甚至较大的侧向载荷，所以要有承载能力强的金属支撑环，此金属支撑环是在冷轧钢板基体上烧结球形青铜粉末，再铺制聚四氟乙烯与铝的混和物。这种材料具有摩擦因数低、耐磨性好及可不加油润滑。该文能系统的对挖掘机油缸密封选型具有指导作用，但对活塞密封采用文中介绍的同轴密封抗挤出能力稍差，对配合间隙要求高；采用SPGW密封抗挤出能力强，安装尺寸又偏大；采用OK圈抗挤出能力强，但表面滑动速度受限，因此存在使用局限性(润滑与密封-2006(1)-170-171)。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种大型挖掘机的液压缸，使其密封装置能够满足大吨位(大于或等于80吨级)的液压挖掘机的液压缸正常工作的密封要求。

本实用新型所述大型挖掘机的液压缸包括缸体、固定在缸体一端的导向套、与导向套滑动配合的活塞杆，以及固定在活塞杆一端，并与缸体滑动配合的活塞，在导向套的内圆柱面上设置有活塞杆的密封装置，在活塞的外圆柱面上设置有活塞的密封装置。活塞杆的密封装置由复合金属支撑套、缓冲环、密封环组合及双唇防尘圈组成，双唇防尘圈位于导向套端面，密封环组合由U型密封圈和位于其侧的单面挡环组成，其位于双唇防尘圈与缓冲环之间，密封环组合和缓冲环位于双唇防尘圈与复合金属支撑套之间；活塞的密封装置由防污环、耐磨环及组合密封环组成，组合密封环由异形格来圈和位于异形格来圈内的O型圈组成，其位于两耐磨环之间，两耐磨环和组合密封环位于两防污环之间。

对于该液压缸的静密封装置，是在与缸体内圆柱面接触的导向套的外圆柱面上设置有由O型圈与单面挡环组成的静密封环，单面挡环位于O型圈侧；在与活塞内圆柱面接触的活塞杆的外圆柱面上设置有由O型圈与双面挡环组成的静密封环，双面挡环位于O型圈两侧。

对于活塞杆的密封装置，复合金属支撑套具有摩擦系数低、耐磨性好的特点，能承受液压缸较大的侧向载荷，保证活塞杆运动的正确导向及密封圈不承受偏载。缓冲环与密封环组合可以有效的提高密封的可靠性，通过缓冲环对高压油腔里的高压油进行缓冲减压、隔热降温，进一步减轻主密封(U型密封圈)的压力和温度，主密封件端部带一个抗挤压很强的挡环防止密封环被挤出，通过减压防挤出，能承受挖掘机油缸在使用过程中产生的冲击载荷。双唇防尘圈外唇边能防止粉尘进入密封系统，内唇边能把活塞杆上的油膜控制在防尘圈与密封环组合之间，使油膜既对密封起到润滑作用又不外泄。

对于活塞的密封装置，通过防污染环“吸收”油缸内油中杂质及再生污染物，保护密封件不受损坏。组合密封环的两侧布置的两只相对较宽的耐磨环，其支撑刚性好，承载能力高、耐磨性好，能够保证活塞运动的正确导向，提高密封件密封性能的可靠性。组合密封环的摩擦系数低，能够承受较大的冲击压力，其安装空间小、表面滑动速度快。

对于液压缸的静密封装置，O型圈侧的单面挡环和双面挡环，能够提高密封圈的使用寿命和可靠性，防止O形圈因系统压力高被挤入配合间隙而损坏。

本实用新型的密封装置的密封件的使用寿命可长达3000小时不漏油，满足了挖掘机液压缸密封系统使用寿命长、启动压力低、承受较大冲击压力和偏载的工况要求，其密封装置能够满足大吨位(大于或等于80吨级)的液压挖掘机的液压缸正常工作的密封要求。

附图说明

现结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型所述大型挖掘机的液压缸的主视剖面示意图；

图2为图1中M处的放大图；

图3为图1中N处的放大图。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，该大型挖掘机的液压缸包括缸体6、固定在缸体6一端的导向套5、与导向套5滑动配合的活塞杆1，以及固定在活塞杆1一端，并与缸体6滑动配合的活塞10，在导向套5的内圆柱面上设置有活塞杆1的密封装置，在活塞10的外圆柱面上设置有活塞10的密封装置。

活塞杆1的密封装置由复合金属支撑套21、缓冲环4、密封环组合3及双唇防尘圈2组成，双唇防尘圈2位于导向套5端面，密封环组合3由U型密封圈15和位于其侧的单面挡环16组成，其位于双唇防尘圈2与缓冲环4之间，密封环组合3和缓冲环4位于双唇防尘圈2与复合金属支撑套21之间。

活塞10的密封装置由防污环7、耐磨环8及组合密封环9组成，组合密封环9由异形格来圈18和位于异形格来圈18内的O型圈17组成，其位于两耐磨环8之间，两耐磨环8和组合密封环9位于两防污环7之间。

在与缸体6内圆柱面接触的导向套5的外圆柱面上设置有由O型圈14与单面挡环13组成的静密封环12，单面挡环13位于O型圈14侧。在与活塞10内圆柱面接触的活塞杆1的外圆柱面上设置有由O型圈19与双面挡环20组成的静密封环11，双面挡20环位于O型圈19两侧。单面挡13环及双面挡环20与O型圈14、19相接触的表面为与O型圈14、19表面相吻合的弧面。

Claims (2)

1、一种大型挖掘机的液压缸，包括缸体(6)、固定在缸体一端的导向套(5)、与导向套滑动配合的活塞杆(1)，以及固定在活塞杆一端，并与缸体滑动配合的活塞(10)，在导向套的内圆柱面上设置有活塞杆的密封装置，在活塞的外圆柱面上设置有活塞的密封装置，其特征在于：活塞杆的密封装置由复合金属支撑套(21)、缓冲环(4)、密封环组合(3)及双唇防尘圈(2)组成，双唇防尘圈位于导向套端面，密封环组合由U型密封圈(15)和位于其侧的单面挡环(16)组成，其位于双唇防尘圈与缓冲环之间，密封环组合和缓冲环位于双唇防尘圈与复合金属支撑套之间；活塞的密封装置由防污环(7)、耐磨环(8)及组合密封环(9)组成，组合密封环由异形格来圈(18)和位于异形格来圈内的O型圈(17)组成，其位于两耐磨环之间，两耐磨环和组合密封环位于两防污环之间。

2、根据权利要求所述的大型挖掘机的液压缸，其特征在于：在与缸体内圆柱面接触的导向套(5)的外圆柱面上设置有由O型圈(14)与单面挡环(13)组成的静密封环(12)，单面挡环位于O型圈侧；在与活塞内圆柱面接触的活塞杆(1)的外圆柱面上设置有由O型圈(19)与双面挡环(20)组成的静密封环(11)，双面挡环位于O型圈两侧。

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