CN202158131U - 双油封支撑环三体结构气弹簧 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种双油封支撑环三体结构气弹簧，旨在提供一种密封严密，行程力值衰减小，使用寿命长，能够消除漏油、漏气等现象的双油封支撑环三体结构气弹簧。它在缸筒动密封端的密封室内设有，分别设置在活塞(4)始端的Y型油封(7)和紧贴导向件(10)内侧端面上的Y型油封(9)，在位于两个Y型油封(7，9)之间还设有轴向支撑该两个Y型油封的刚性支撑环(8)，该支撑环的另一环面直接嵌入一个Y型油封的V形槽内。本实用新型克服了弹簧安装和受力产生的初始绕度导致活塞杆产生弯曲，而被活塞杆挤压成椭圆形使气体外泄的弊端。气弹簧合格率从原来结构的93％可提高到98％。

Description

双油封支撑环三体结构气弹簧

技术领域

本实用新型涉及一种目前广泛用于机械制造，汽摩，运输设备，工具箱等箱盒制造，医疗，健身，厨房橱柜等技术领域的压缩气弹簧(以下简称气弹簧)，更具体地说，本实用新型涉及一种在汽车、纺织机械、印刷设备、家具、办公设备、工程机械等行业应用最广泛自由型气弹簧。 

技术背景

气弹簧是一种将高压气体密封于缸筒内，通过活塞产生弹性功能，工作时不需要外界动力，举力恒定具有寿命长，易调控，无须保养，可以起支撑、缓冲、制动、高度调节及角度调节等功能的工业配件。现有技术中的气弹簧主要由缸筒、活塞杆、活塞、油封、密封导向件、油气混合物和接头等组成的。它是在密闭的缸筒内充入惰性气体或者油气混合物、使腔体内的压力高于大气压的几倍或者几一倍，利用活塞杆的横截面积小于活塞的横截面积，产生压力差来实现活塞杆的运动。缸筒内有部分油液起液力阻尼作用，向节流阀沟通有杆腔和无杆腔。自由状态活塞杆始终伸出，呈伸展状态。气弹簧有着很显著的优点：速度相对缓慢、动态力变化不大(一般在1∶1.4以内)。自由型气弹簧凭借其轻便、工作平稳、操作方便、价格优惠等特点，在汽车、工程机械、印刷机械、纺织设备/航空、医疗器械、家具、机械制造等领域等行业等到了广发的应用。自由型气弹簧是只有最短、最长两个位置，主要起支撑作用支撑杆器件.气动支撑杆以高压惰性气体为动力，在整个工作行程中支撑力是恒定的，并具有缓冲机构。通常，评判一个气弹簧的质量优劣首先要考虑其密封性，如果密封性不好会在使用过程中出现漏油、漏气等现象、影响力值的精确度、尤其是缸筒外径为22毫米、公称力大于500N的气弹簧、比如650N的气弹簧，压力误差不超过2N， 由于漏气、气弹簧的力值可能和实际需要的750N相差比较大；气弹簧的使用寿命以其可以完全伸缩的次数计算、气弹簧在行程中的力值变化，理想状态下的气弹黄应该在整个行程中力值保持不变。但由于设计和加工、安装等因素，使得气弹簧在行程中的力值不可避免地出现变化。而其变化的幅度是衡量一支气弹簧质量好环的重要标准，变化的幅度越小，说明气弹簧质量越好，反之则越差，但由于漏油、漏气、使得气弹簧在行程中的力值不可避免地出现变化。气弹簧的公称力衰减量大、导致力值不断下降、不能达到使用寿命，密封性是衡量一支气弹簧质量好环的重要标准，变化的幅度越小，说明气弹簧质量越好，反之则越差。气弹簧的缸筒两端都要密封、缸筒左端是静密封、一般能保证，缸筒右端是动密封、密封较困难、漏气、漏油时常发生、、泄漏是影响气弹簧的使用寿命的关键、其过程就是气弹簧受力变形密封状态变差最终导致漏气漏油的过程、目前市场上的气弹簧采用的是一个Y型油封的结构、一个Y型油封只有一层密封的作用、气弹簧腔体内的压力越高，油封被高压气体挤压的变形导致漏气漏油就越严重、公称力大的气弹簧的泄漏占有比例大、气弹簧在安装、使用时不当气弹簧受力而产生的初始绕度、由于受安装位置、使用条件等因素的影响、气弹簧受力而产生的初始绕度不可消除、气弹簧受力而产生的初始绕度会使气弹簧杆产生弯曲变形，造成油封被活塞杆挤压成椭圆形使油封的唇口变形、降低密封性能随之而来的就是气体外泄、也会产生异响，导致漏气漏油和异响在气弹簧安装使用后才能明显地显露出来。气弹簧安装使用较短的一段时间后气体泄漏、气弹簧气弹簧的公称力衰减幅度较大、为此采用了许多措施、但是效果都不明显。据统计，公称力大于500N、工作行程大于160毫米的气弹簧漏气漏油的比例较大。 

发明内容

本实用新型的目的是针对上述气弹簧密封部分现有技术存在的不足之处，提供一种双层密封、密封严密，行程力值衰减小，使用寿命长，能够消除漏油、漏气、异响等现象的双油封支撑环三体结构气弹簧。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种双油封支撑环三体结构气弹簧，包括，缸筒2、活塞杆11、活塞4和密封导向件10，其特征在于：在所述缸筒动密封端的密封室内设有，分别设置在活塞4始端的Y型油封7和紧贴导向件10内侧端面上的Y型油封9，在位于两个Y型油封7，9之间还设有轴向支撑该两个Y型油封的刚性支撑环，该支撑环的另一环面直接嵌入一个Y型油封的V形槽内。 

本实用新型相比于现有技术具有如下有益效果。 

本实用新型在缸筒动密封端的密封室内采用两个Y型油封双层密封和在两个Y型油封之间设置一个钢质支撑环的三位一体的组合结构，从原一个Y型油封一层密封变成两个油封双层密封、不仅提高了气弹簧严密的密封性能、消除了漏油、漏气等现象，同时也减少了气弹簧行程力值进一步衰减的的力值变化，延长了气弹簧的使用寿命，气弹簧合格率从原来结构的93％提高到98％。其中采用在两个Y型油封之间的支撑环的刚性隔离，避免了油封受高压气体挤压油封相互挤压变形，由于支撑环的另一环面直接嵌入了一个Y型油封的V形槽内、使得内外唇边张开，始终紧贴著气弹簧缸筒的内壁和活塞杆，使Y型油封不会有因气弹簧安装和受力产生的初始绕度导致活塞杆产生弯曲，而被活塞杆挤压成椭圆形使气体外泄的弊端。 

附图说明

图1是本实用新型双油封支撑环三体结构气弹簧的纵向剖面示意图。 

图2是图1中I部放大示意图。 

图中：1管端接头，2缸筒，3油气混合物，4活塞，5O型密封圈，6垫圈，7Y型油封，8支撑环，9Y型油封，10导向件，11活塞杆，12杆端接头，13密封室，14下陷内环，15运动腔。 

具体实施方式

参阅图1、图2。在所述附图给出的一种双油封支撑环三体结构气弹簧实施例中，具有一个将高压气体油气混合物3密封于缸筒2运动腔15内，通过活塞4 产生弹性功能的活塞杆11。气弹簧一般两头都有连接件，而连接件的型式、规格很多，一般采用螺纹连接方式，或者是图中所示的管端接头1和杆端接头12。可以在缸筒2内作往复运动的活塞4的柱体面上制有环形凹槽，凹槽上装有O型密封圈5，端面上装有垫圈6。与活塞杆11相连的活塞4通过端口部位的密封导向件10和两个油封7、9，支撑环8密封在缸筒2的缸体内。所述气弹簧密封件油封，又叫Y型油封，主要由钢质垫圈骨架和橡胶密封体组成。在Y型油封7、9的端面上制有密封气体和液压油作用的环形V型槽，V型槽上制有起静密封作用的外缘唇口和起往复密封作用的内唇口。在所述缸筒2的动密封端制有将缸筒2分为运动腔15和密封室13的下陷内环14。下陷内环14确定活塞4和活塞杆11沿轴向运动的工作行程。密封室13位于活塞4的始端与两个Y型油封7、9和支撑环8组件的末端之间。在下陷内环14形成的密封室13空间内、支撑环8和油封9之间空隙部位仍然充有油气混合物3。Y型油封7设置在活塞4始端，Y型油封9紧贴导向件10内侧端面，支撑该两个Y型油封的刚性支撑环位于两个Y型油封7，9之间，该支撑环的另一环面直接嵌入于一个Y型油封的V形槽内。两个Y型油封7、9和支撑环8构成双油封支撑环三体密封结构。支撑环8可以是金属制成，也可以是具有一定刚度、强度的非金属制成，比如玻璃纤维增强尼龙支撑环。支撑环8的一较大端面支撑油封7，使油封7不被高压气体油气混合物挤压变形、起到第一层密封的作用。为了使工作压力同时加到油封的内外唇边上、使唇边张开，在支撑环8的圆柱的中间位置圆周截面上呈90度均匀分布相互垂直的四个通孔。这样就可以在支撑环8和Y型油封9之间的空间，始终充满油气混合物。支撑环8的另一面环面直接嵌入了一个Y型油封9的V形槽内、使得其内外唇边张开、始终紧贴著气弹簧缸筒的内壁和活塞杆保持Y型油封9的严密密封状态、这样Y型油封9就不会有因气弹簧安装和受力而产生的初始绕度导致活塞杆产生弯曲被活塞杆挤压成椭圆形使气体外泄造成漏气漏油弊端、气弹簧始终保持良好密封性能。 

Claims (8)

1.一种双油封支撑环三体结构气弹簧，包括，缸筒(2)、活塞杆(11)、活塞(4)和密封导向件(10)，其特征在于：在所述缸筒动密封端的密封室内设有，分别设置在活塞(4)始端的Y型油封(7)和紧贴导向件(10)内侧端面上的Y型油封(9)，在位于两个Y型油封(7，9)之间还设有轴向支撑该两个Y型油封的刚性支撑环(8)，该支撑环的另一环面直接嵌入一个Y型油封的V形槽内。

2.如权利要求1所述的双油封支撑环三体结构气弹簧，其特征在于，所述活塞(4)的柱体面上制有环形凹槽，凹槽上装有O型密封圈(5)，端面上装有垫圈(6)。

3.如权利要求1所述的双油封支撑环三体结构气弹簧，其特征在于，与活塞杆(11)相连的活塞(4)通过端口部位的密封导向件(10)和两个油封(7、9)，支撑环(8)密封在缸筒(2)的缸体内。

4.如权利要求1所述的双油封支撑环三体结构气弹簧，其特征在于，所述Y型油封，主要由钢质垫圈骨架和橡胶密封体组成。

5.如权利要求1所述的双油封支撑环三体结构气弹簧，其特征在于，在Y型油封(7、9)的端面上制有密封气体和液压油的环形V型槽，V型槽上制有起静密封作用的外缘唇口和起往复密封作用的内唇口。

6.如权利要求1所述的双油封支撑环三体结构气弹簧，其特征在于，在所述缸筒(2)的动密封端制有将缸筒(2)分为运动腔(15)和密封室(13)的下陷内环(14)。

7.如权利要求1所述的双油封支撑环三体结构气弹簧，其特征在于，所述密 封室(13)位于活塞(4)的始端与两个Y型油封(7、9)和支撑环(8)组件的末端之间。

8.如权利要求1所述的双油封支撑环三体结构气弹簧，其特征在于，在支撑环(8)的圆柱的中间位置圆周截面上呈90度均匀分布相互垂直的四个通孔。 

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