CN212775014U - 一种液压破碎锤中缸体密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种液压破碎锤中缸体密封结构，所述中缸体内孔密封结构依次包括防尘密封圈沟槽11、第一道密封圈沟槽12，第二道密封圈沟槽13，第一道回油槽14，第三道密封圈沟槽15，还包括在沟槽15与前腔之间设置高压油沟槽Ⅰ19，所述高压油沟槽Ⅰ19通过油路Ⅰ20与前腔连通；也可以在不设第三道密封圈沟槽15的情况下，在第二道密封圈沟槽13和第一道回油槽14之间增设高压油沟槽Ⅱ17、第四道密封圈沟槽18，高压油沟槽Ⅱ17通过油路Ⅱ21与前腔连通，同时在第一道密封圈沟槽12和第二道密封圈沟槽13之间增设第二道回油槽16通低压回油。本实用新型使中缸体密封结构的密封件与被密封面配合更加紧密，加强对活塞的支撑作用，同时能有效提高密封件的使用寿命。

Description

一种液压破碎锤中缸体密封结构

技术领域

本实用新型涉及液压破碎锤领域，尤其涉及液压破碎锤中缸部件。

背景技术

液压破碎锤是一种将液压能转换为机械冲击能的破碎机具,在高压油的驱动下，通过自身阀控系统与缸体活塞系统的相互反馈控制，自动完成活塞在缸体中的高频往复运动，将液体的液压能转化为活塞的冲击能打击钎杆，输出能量从而达到破碎岩石的目的。

中缸部件是液压破碎锤上的关键零部件之一，其主要由中缸体1、活塞2、活塞环3、密封件4和换向阀5组成。目前市场上常见的中缸部件的中缸体，其内孔结构从左到右前三道槽为密封件沟槽，第四道槽为回油槽，工作中回油槽始终通回油，为常低压；右边紧邻回油槽的圆柱段内孔为与活塞杆配合的间隙密封段，配合间隙为0.07-0.08mm，右边紧邻该圆柱段内孔与活塞杆形成油缸的前、后腔，工作中前腔始终为高压，最右端的大孔安装活塞环。在破碎锤工作时，前腔中的高压油通过圆柱段内孔与活塞杆配合的间隙密封段泄漏出的油液通过回油槽与活塞杆形成回油腔流回油箱，这样，前三道槽中的密封件始终承受的是低压油的作用。由于前三道槽中的密封件始终承受的是低压油，活塞在水平工作时，活塞的重量只能由密封件的原始压缩量来承担支撑作用，特别是对于大规格的活塞来说，由于其自身较重，密封件的原始压缩量难以承担支撑作用，造成活塞在缸体中偏心运动，同时由于间隙密封段的配合间隙只有 0.07-0.08mm，活塞表面与缸体内孔表面接触，进而拉伤活塞和缸体内表面，形成破碎锤漏油、打击无力的现象，同时也使破碎锤产品失去功能，进而报废。

我公司实用新型专利《一种新型液压破碎锤中缸体》(专利号： CN205956110U)的中缸体(见图1)，其内孔结构包括自活塞头配合方向从左到右为防尘密封圈沟槽11、第一道密封圈沟槽12，第二道密封圈沟槽13，第一道回油槽14，工作中始终通回油，为常低压，第三道密封圈沟槽15。在破碎锤工作时，前腔中的高压油通过圆柱段内孔与活塞杆配合的间隙密封段泄漏出的油液也是高压油，并始终作用在第三道密封圈沟槽15的密封件上；因此，活塞在上述实用新型结构的中缸体中水平运动时，由于第三道密封圈沟槽15中的密封件始终承受的是高压油，活塞的重量不仅由所述密封件的原始压缩量来承担支撑作用，同时第三道密封圈沟槽15中的密封件由于受到高压油的作用，密封件受到轴向压缩和径向压缩，使密封件与被密封面配合更加紧密，对活塞起到了很大的支撑作用，而且压力越高支撑作用越好；此外，由于增加了第三道密封圈沟槽15的密封件，间隙密封段的配合间隙加大到了0.23-0.25mm，也不会降低前腔压力，对破碎工作没有任何影响。本实用新型技术方案的实施大大减小了活塞在缸体中的偏心运动，避免了活塞表面与缸体内孔表面接触机会，进而避免了活塞和缸体内表面的拉伤，也就避免了破碎锤漏油、打击无力等现象的出现，特别是对于大规格的活塞来说，由于其自身较重，效果更加明显。

但在破碎锤工作时，当活塞向左作冲程运动过程中，由于被破碎物已碎而停止破碎锤工作时或者换向阀卡滞不能及时换向时，运动中的活塞由于惯性及后部氮气室的氮气压力的推动仍会继续向左运动，当活塞中部大径前端进入缓冲腔时，由于第三道密封圈沟槽15的密封作用，使缓冲腔成为了一个封闭腔，致使该腔中油压急剧升高，从而使第三道密封圈沟槽15中的密封件磨损较快甚至损坏，缩短了该密封件的使用寿命，严重时甚至油封碎裂造成活塞和缸体前部拉伤，进而导致破碎锤漏油现象。同时，随着工程机械行业的不断发展，挖掘机的吨位越来越大，与之相配套的液压破碎锤规格也越来越大，活塞作为液压破碎锤重要零部件之一，其尺寸和自重均相应增加，这种情况下单靠增设的第三道密封圈沟槽15中密封件的支撑力已不能满足大型活塞重量所需支撑力的要求，因此，需要对中缸体前部密封结构进一步优化，在原有专利基础上加强对大型活塞的支撑力并延缓密封件使用寿命。

实用新型内容

为了有效解决中缸体前部密封结构对活塞尤其是大型活塞支撑力不足、容易造成密封件损坏或拉缸、漏油等问题，本实用新型在现有技术基础上提供了以下二个改进方案：

技术方案一：

结合附图1、图2，本实用新型一种液压破碎锤中缸体密封结构，是在我公司专利《一种新型液压破碎锤中缸体》(专利号：CN205956110U)技术方案的基础上对中缸体前部密封结构的进一步优化；本实用新型中缸体内孔密封结构包括自活塞头配合方向从左到右依次为防尘密封圈沟槽11、第一道密封圈沟槽 12，第二道密封圈沟槽13，第一道回油槽14，第三道密封圈沟槽15，还包括在第三道密封圈沟槽15和前腔之间的任意位置设置高压油沟槽Ⅰ19，常高压沟槽高压油沟槽Ⅰ19通过油路Ⅰ20与前腔连通。

本实用新型所述中缸体密封结构高压油沟槽Ⅰ19可设置在活塞杆第三道密封圈沟槽15与前腔的任意位置，并通过增设油路20与前腔连通，工作中前腔始终为高压；在活塞作冲程运动过程中，当活塞中部大径前端进入缓冲腔时，由于在活塞杆第三道密封圈沟槽15右侧设置了高压油沟槽Ⅰ19，使缓冲腔中的油液与进油油路相通，从而不会使缓冲腔中的油压急剧升高，避免了活塞杆第三道密封圈沟槽15中的密封件因承受极高的压力而磨损较快甚至损坏，进而保证了第三道密封圈沟槽15中的密封件由于始终受到高压油的作用而产生轴向压缩和径向压缩，使所述密封件与被密封面配合更加紧密，对活塞前部起到了很大的支撑作用，大大减小了活塞在缸体中的偏心运动，避免了活塞表面与缸体内孔表面接触机会，进而避免了活塞和缸体内表面拉伤，也就避免了破碎锤漏油、打击无力的现象的出现；该技术方案能够解决第三道密封圈沟槽15中活塞杆密封圈磨损较快甚至损坏的问题，尤其适合用于中小型破碎锤。

结合附图4，本实用新型技术方案一进一步技术方案是：在活塞杆第三道密封圈沟槽15与前腔之间的任意位置设置高压油沟槽Ⅰ19，在第二道密封圈沟槽 13和第一道回油槽14之间增设高压油沟槽Ⅱ17和第四道密封圈沟槽18，所述第四道密封圈沟槽18中的活塞杆密封圈18-1在工作中处于反装的状态，因为活塞杆密封圈18-1选择的是单向封油的单作用密封件，反装才能封住高压油沟槽Ⅱ17中的高压油，进而保证第二道密封圈沟槽13内的U形密封圈和活塞杆第四道密封圈沟槽18中的密封件，由于始终受到高压油的作用而产生轴向压缩和径向压缩，使所述密封件与被密封面配合更加紧密，对活塞前部起到支撑作用；同时在所述第一道密封圈沟槽12和右侧相邻的第二道密封圈沟槽13之间增设第二道回油槽16，所述第二道回油槽16工作中始终通低压回油；高压油沟槽Ⅰ 19通过油路Ⅰ20与前腔连通，高压油沟槽Ⅱ17通过油路21与前腔连通，工作中前腔始终为高压，使高压油沟槽Ⅱ17和高压油沟槽Ⅰ19工作中始终为高压。

对于大型破碎锤，由于活塞自重较大，仅靠增设高压油沟槽Ⅰ19不能满足支撑大型活塞的受力需求，为此在第二道密封圈沟槽13和第一道回油槽14之间增设高压油沟槽Ⅱ17和第四道密封圈沟槽18；该结构工作原理是：在活塞作冲程运动过程中，当活塞中部大径前端进入缓冲腔时，由于在活塞杆第三道密封圈沟槽15右侧设置了高压油沟槽Ⅰ19，使缓冲腔中的油液与进油油路相通，从而不会使缓冲腔中的油压急剧升高，避免了活塞杆第三道密封圈沟槽15中的密封件因承受极高的压力而磨损较快甚至损坏，进而保证了活塞杆第三道密封圈沟槽15中的密封件由于始终受到高压油的作用而产生轴向压缩和径向压缩，使所述密封件与被密封面配合更加紧密，对活塞前部起到了很大的支撑作用；同时，由于高压油沟槽Ⅱ17与前腔连接常通高压油，使第二道密封圈沟槽13和第四道密封圈沟槽18中的密封件在高压油的作用下，受到轴向压缩和径向压缩力，从而使密封件与被密封面配合更加紧密，进一步加强了对活塞的支撑作用，从而与活塞杆第三道密封圈沟槽15中的密封件共同对活塞前部起支撑作用，显著提高了大型活塞因自身较重而需要更大的支撑力的要求。

技术方案二：

结合附图6，本实用新型一种液压破碎锤中缸体密封结构，其内孔结构包括自活塞头配合方向从左到右依次为防尘密封圈沟槽11、第一道密封圈沟槽12，第二道密封圈沟槽13，第一道回油槽14，还包括在第二道密封圈沟槽13和第一道回油槽14之间增设高压油沟槽Ⅱ17、第四道密封圈沟槽18，所述第四道密封圈沟槽18中的活塞杆密封圈18-1在工作中处于反装的状态，所述高压油沟槽Ⅱ17通过油路Ⅱ21与前腔连通，工作中前腔始终为高压，至使高压油沟槽Ⅱ17 工作中始终通高压油，同时在所述第一道密封圈沟槽12和右侧相邻的第二道密封圈沟槽13之间增设第二道回油槽16，所述第二道回油槽16工作中始终通低压回油。

采用上述技术方案，活塞在运动过程中，由于高压油沟槽Ⅱ17通高压油，使第二道密封圈沟槽13和第四道密封圈沟槽18中的密封件由于在高压油的作用下，密封件受到轴向压缩和径向压缩力，使密封件与被密封面配合更加紧密，对活塞起到了很大的支撑作用。技术方案二适用于各种规格的破碎锤中缸体，尤其适用于中小型破碎锤。

因加强了中缸体前部密封结构对活塞尤其是大型活塞的支撑力，因此中缸体与活塞杆前段的配合间隙段10可适当加大至0.11-0.30mm。

本实用新型提供了一种改进后的液压破碎锤中缸体密封结构，它不仅在本公司原有专利(专利号：CN205956110U)基础上消除了活塞杆第三道密封圈沟槽15的密封件易损坏的问题，同时进一步有效增强了对活塞尤其是大型活塞的支撑作用，从根本上解决了活塞和中缸体前部拉伤易，进而导致破碎锤漏油的技术问题。

附图说明

图1为本公司专利《一种新型液压破碎锤中缸体》(专利号：CN205956110U) 的中缸部件示意图；

图2为本实用新型技术方案一示意图；

图3为本实用新型技术方案一实施例示意图；

图4为本实用新型技术方案一进一步技术方案示意图；

图5为本实用新型技术方案一进一步技术方案实施例示意图；

图6为本实用新型技术方案二示意图；

图7为本实用新型技术方案二实施例示意图

附图符号说明：中缸体1、活塞2、活塞环3、密封件4、换向阀5、中缸体与活塞杆前段的配合间隙段10、防尘密封圈沟槽11、第一道密封圈沟槽12、第二道密封圈沟槽13、第一道回油槽14、第三道密封圈沟槽15、第二道回油槽 16、高压油沟槽Ⅱ17、第四道密封圈沟槽18、活塞杆密封圈18-1、高压油沟槽Ⅰ19、油路Ⅰ20、油路Ⅱ21。

具体实施方式

下面结合附图3、5、7对本实用新型技术方案做进一步详细说明：

技术方案一实施例：

结合附图3，本实施例中，缸体内孔密封结构包括自活塞头配合方向从左到右依次为防尘密封圈沟槽11、第一道U形密封圈沟槽12，第二道U形密封圈沟槽13，第一道回油槽14，第三道U形密封圈沟槽15，第三道U形密封圈沟槽 15与前腔之间的任意位置设置高压油沟槽Ⅰ19，为便于加工，自中缸体外表面打通增设与前腔相通的径向油路孔a，与高压油沟槽Ⅰ19相通的径向油路孔b，以及与油路孔a、油路孔b相通的轴向油路孔d，工作中前腔始终为高压，使高压油沟槽Ⅰ19工作中始终为高压。

本实施例的活塞杆直径为200mm，本实施例将中缸体1与活塞2杆前段的配合间隙10设定为0.18-0.20mm。

技术方案一进一步技术方案实施例：

结合附图5，在上述技术方案基础上，在第二道U形密封圈沟槽13和第一道回油槽14之间增设高压油沟槽Ⅱ17和第四道斯特封密封圈沟槽18，其中的斯特封(18-1)在工作中处于反装的状态，同时在U形密封圈沟槽12和右侧相邻的U形密封圈沟槽13之间增设第二道回油槽16，第二道回油槽16工作中始终通低压回油；为方便加工，自中缸体外表面打通增设与前腔相通的径向油路孔a，与高压油沟槽Ⅰ19相通的径向油路孔b，与高压油沟槽Ⅱ17相通的径向油路孔c，以及与油路孔a、油路孔b和油路孔c相通的轴向油路孔d，高压油沟槽Ⅱ17和高压油沟槽Ⅰ19通过径向油路孔a、油路孔b、油路孔c和轴向油路孔d与前腔贯通，工作中前腔始终为高压，使高压油沟槽Ⅱ17和高压油沟槽Ⅰ19工作中始终为高压。

技术方案二实施例：

结合附图7，本实施例中缸体内孔密封结构包括自活塞头配合方向从左到右依次为防尘密封圈沟槽11、第一道U形密封圈沟槽12，第二道U形密封圈沟槽 13，第一道回油槽14，还包括在第二道U形密封圈沟槽13和第一道回油槽14 之间增设高压油沟槽Ⅱ17、第四道斯特封密封圈沟槽18，其中的斯特封(18-1) 在工作中处于反装的状态，同时在所述第一道U形密封圈沟槽12和右侧相邻的第二道U形密封圈沟槽13之间增设第二道回油槽16，所述第二道回油槽16工作中始终通低压回油。

为便于加工，本技术方案实施例自中缸体外表面打通并增设与前腔相通的径向油路孔a，与高压油沟槽Ⅱ17相通的径向油路孔c，以及与油路孔a和油路孔c相通的轴向油路孔d，工作中前腔始终为高压，使高压油沟槽Ⅱ17工作中始终为高压。

Claims (4)

1.一种液压破碎锤中缸体密封结构，所述中缸体内孔密封结构包括自活塞头配合方向从左到右依次为防尘密封圈沟槽(11)、第一道密封圈沟槽(12)，第二道密封圈沟槽(13)，第一道回油槽(14)，第三道密封圈沟槽(15)，其特征是：在第三道密封圈沟槽(15)与前腔之间的任意位置设置高压油沟槽Ⅰ(19)，所述高压油沟槽Ⅰ(19)通过油路Ⅰ(20)与前腔连通。

2.根据权利要求1所述的一种液压破碎锤中缸体密封结构，其特征是：在第二道密封圈沟槽(13)和第一道回油槽(14)之间增设高压油沟槽Ⅱ(17)和第四道密封圈沟槽(18)，所述第四道密封圈沟槽(18)中的活塞杆密封圈(18-1)在工作中处于反装的状态，同时在所述第一道密封圈沟槽(12)和右侧相邻的第二道密封圈沟槽(13)之间增设第二道回油槽(16)，所述第二道回油槽(16)工作中始终通低压回油；同时高压油沟槽Ⅱ(17)通过油路Ⅱ(21)与前腔连通，工作中前腔始终为高压，使高压油沟槽Ⅱ(17)和高压油沟槽Ⅰ(19)工作中始终通高压油。

3.一种液压破碎锤中缸体密封结构，所述中缸体内孔密封结构包括自活塞头配合方向从左到右依次为防尘密封圈沟槽(11)、第一道密封圈沟槽(12)，第二道密封圈沟槽(13)，第一道回油槽(14)，其特征是：在第二道密封圈沟槽(13)和第一道回油槽(14)之间增设高压油沟槽Ⅱ(17)、第四道密封圈沟槽(18)，所述第四道密封圈沟槽(18)中的活塞杆密封圈(18-1)在工作中处于反装的状态；所述高压油沟槽Ⅱ(17)通过油路Ⅱ(21)与前腔连通，工作中前腔始终为高压，使高压油沟槽Ⅱ(17)工作中始终通高压油；同时在所述第一道密封圈沟槽(12)和右侧相邻的第二道密封圈沟槽(13)之间增设第二道回油槽(16)，所述第二道回油槽(16)工作中始终通低压回油。

4.根据权利要求1或3所述的一种液压破碎锤中缸体密封结构，其特征是：中缸体(1)与活塞(2)杆前段的配合间隙(10)设定为0.11-0.30mm。

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