CN215805908U - 一种活塞缸密封结构、制动缸及制动夹钳单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种活塞缸密封结构、制动缸及制动夹钳单元，其中，活塞缸密封结构装配于活塞缸的缸体与活塞之间，包括活塞套、第一密封圈和第二密封圈；活塞套固定安装于缸体内并罩设于活塞外，活塞套与活塞之间形成气室，活塞套周向侧壁开设有与气室相连通的通风孔；第一密封圈密封于活塞的外缘与活塞套的周向内壁之间；第二密封圈密封于活塞套的周向外壁与缸体的周向内壁之间，以在活塞套和缸体之间隔离出用于连通通风孔和缸体周向侧壁开设的充排风口的密封气流通道。本实用新型提供的活塞缸密封结构，对活塞用于压缩气体的作用面的面积无影响，活塞的输出力值转换稳定性好，且其密封性能好、疲劳寿命长。

Description

一种活塞缸密封结构、制动缸及制动夹钳单元

技术领域

本实用新型属于密封技术领域，尤其涉及一种活塞缸密封结构、制动缸及制动夹钳单元。

背景技术

活塞缸广泛应用于各技术领域中，活塞缸密封结构直接影响活塞缸的密封性及其输出稳定性。

例如，在轨道交通机车车辆制动领域，制动缸就是一种气动活塞缸，其用于将空气压力转化成活塞推力，是制动作用的关键执行部件，合理、可靠的制动缸密封结构直接影响着制动缸的气密性、内部结构及空间体积。专利CN202082317U公开的轨道交通车辆制动系统的紧凑型盘形制动夹钳中，其设置在腔体内设置模板式夹钳单元皮碗，该单元皮碗直接连接活塞，单元皮碗的两端牢固固定在缸盖压板与止推环之间，形成了类似隔膜板式的制动缸密封结构。然而，采用这种隔膜板式的制动缸密封结构，在活塞往复运动时，用于压缩气体的作用面的面积随活塞的往复运动而变化，输出力值转换稳定性相对较差，其密封性能也相对较差，疲劳寿命偏低。

实用新型内容

针对现有活塞缸密封结构存在影响输出力值转换稳定性的问题，本实用新型提供了一种活塞缸密封结构、制动缸及制动夹钳单元，该活塞缸密封结构对活塞用于压缩气体的作用面的面积无影响，活塞的输出力值转换稳定性好。

本实用新型提供一种活塞缸密封结构，装配于活塞缸的缸体与活塞之间，包括：

活塞套，固定安装于缸体内并罩设于活塞外，活塞套与活塞之间形成气室，活塞套周向侧壁开设有与气室相连通的通风孔；

第一密封圈，密封于活塞的外缘与活塞套的周向内壁之间；

第二密封圈，密封于活塞套的周向外壁与缸体的周向内壁之间，以在活塞套和缸体之间隔离出用于连通通风孔和缸体周向侧壁开设的充排风口的密封气流通道。

本技术方案中，通过活塞套、第一密封圈和第二密封圈配合构成的密封结构，对活塞用于压缩气体的作用面的面积无影响，活塞的输出力值转换稳定性好，且其密封性能好、疲劳寿命长。

在其中一些实施例中，第一密封圈包括具有弹性的密封环体，密封环体的外侧部具有密封唇，以使第一密封圈与活塞套之间形成唇口自密封，有利于提高密封性能。

在其中一些实施例中，第一密封圈还包括位于密封环体的内侧部的刚性骨架，刚性骨架具有与活塞外缘相匹配的形状。本技术方案中，通过设置的刚性骨架，可将密封环体牢固的压装与活塞外缘上，有利于提高密封性能。

在其中一些实施例中，刚性骨架为金属材质，密封环体为橡胶材质并硫化于刚性骨架上。本技术方案中采用由金属骨架与橡胶体构成的第一密封圈，疲劳寿命长、密封性能好。

在其中一些实施例中，第一密封圈的截面为U形或Y形。

在其中一些实施例中，活塞套的周向外壁开设有用于安装第二密封圈的密封圈安装槽。

在其中一些实施例中，活塞套的周向外壁设有装配凸缘，以装配于缸体周向内壁开设的活塞套安装槽中。本技术方案中，通过设置的装配凸缘，能够将活塞套牢固安装于缸体内，避免活塞往复运动时活塞套相对缸体移动，有利于保障密封性能。

在其中一些实施例中，活塞套开设有供活塞的配合件穿过的装配孔，装配孔内安装有用于密封装配孔与配合件之间缝隙的第三密封圈。本技术方案中，通过设置的第三密封圈，实现了对活塞的配合件与活塞套的装配孔之间的密封。

进一步的，本实用新型还提供了一种制动缸，包括缸体和活塞，其缸体和活塞之间装配有上述活塞缸密封结构。该制动缸的输出力值转换稳定性好，密封性能好，疲劳寿命长；同时，其结构紧凑，有利于在转向架有限的安装空间内安装，产品适用性好；此外，该制动缸仅通过改变活塞套内径及与其配合的活塞和第一密封圈的尺寸，即可形成多种缸径系列，以满足不同制动需求，同时可减少缸体规格数量，降低了缸体的加工难度。

除此，本实用新型还提供了一种制动夹钳单元，包括上述制动缸。

基于上述技术方案，本实用新型提供的活塞缸密封结构，对活塞用于压缩气体的作用面的面积无影响，活塞的输出力值转换稳定性好，密封性能好，疲劳寿命长。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型一个实施例提供的制动缸的结构示意图；

图2为图1中第一密封圈的立体图；

图3为图2中第一密封圈的全剖主视图；

图4为图1中活塞套的结构示意图；

图5为本实用新型另一个实施例提供的带停放制动作用的制动缸的结构示意图；

图6为图5中活塞套的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的制动夹钳单元的结构示意图。

图中：

1、缸体；11、充排风口；12、活塞套安装槽；2、活塞；3、活塞套；31、通风孔；32、装配凸缘；33、密封圈安装槽；34、装配孔；4、第一密封圈；41、密封环体；411、密封唇；42、刚性骨架；5、第二密封圈；6、气室；7、推杆；8、第三密封圈。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如附图1-图4所示，在本实用新型活塞缸密封结构的一个示意性实施例中，该活塞缸密封结构，装配于活塞缸的缸体1与活塞2之间，包括活塞套3、第一密封圈4和第二密封圈5。其中，活塞套3固定安装于缸体1内并罩设于活塞2外，活塞套3与活塞2之间形成气室6，活塞套3周向侧壁开设有与气室6相连通的通风孔31；第一密封圈4密封于活塞2的外缘与活塞套3的周向内壁之间；第二密封圈5密封于活塞套3的周向外壁与缸体1的周向内壁之间，以在活塞套3和缸体1之间隔离出用于连通通风孔31和缸体1周向侧壁开设的充排风口11的密封气流通道。需要说明的是，本实施例中，第二密封圈5为两个，两个第二密封圈5沿活塞套3的轴向排列，通风孔31和缸体1周向侧壁开设的充排风口11均位于两个第二密封圈5之间。

上述活塞缸密封结构中，通过在活塞2外罩设活塞套3以形成气室6，活塞套3与活塞2之间通过第一密封圈4密封，同时，在活塞套3与缸体1之间设置两个第二密封圈5，通过两个第二密封圈5在活塞套3与缸体1之间隔离出连通活塞套3的通风孔31和缸体1的充排风口11的密封气流通道，实现对活塞缸的缸体1与活塞2之间的密封。该活塞缸密封结构对活塞2用于压缩气体的作用面的面积无影响，活塞2的输出力值转换稳定性好，且其密封性能好、疲劳寿命长。

上述活塞缸密封结构中，第一密封圈4的结构如图2和图3所示，第一密封圈4包括具有弹性的密封环体41，密封环体41的外侧部具有密封唇411，以使第一密封圈4与活塞套3之间形成唇口自密封，有利于提高密封性能。进一步的，如图1和图3所示，第一密封圈4还包括位于密封环体41的内侧部的刚性骨架42，刚性骨架42具有与活塞2外缘相匹配的形状；通过设置的刚性骨架42，可将密封环体41牢固的压装与活塞2外缘上，有利于提高密封性能。优选的，刚性骨架42为金属材质，密封环体41为橡胶材质并硫化于刚性骨架42上；这种由金属骨架与橡胶体构成的第一密封圈4，疲劳寿命长、密封性能好。本实施例中，第一密封圈4的截面为U形，可以理解的是，本领域技术人员也可以采用截面为Y形或其他形状的唇口自密封密封圈作为第一密封圈4。

针对第二密封圈5，需要说明的是，第二密封圈5与缸体1和活塞套3之间为静密封形式，因而，采用常规O形橡胶密封圈即可保证密封性能。

针对活塞套3，需要说明的是，如图1和图4所示，活塞套3的周向外壁开设有用于安装第二密封圈5的密封圈安装槽33，以便于安装第二密封圈5。进一步的，如图1和图4所示，活塞套3的周向外壁设有装配凸缘32，以装配于缸体1周向内壁开设的活塞套安装槽12中；通过设置的装配凸缘32，能够将活塞套3牢固安装于缸体1内，避免活塞2往复运动时活塞套3相对缸体1移动，有利于保障密封性能。

基于上述活塞缸密封结构，如图1所示，本实用新型还提供一种制动缸，包括缸体1和活塞2，其缸体1和活塞2之间装配有上述活塞缸密封结构。该制动缸的输出力值转换稳定性好，密封性能好，疲劳寿命长；同时，其结构紧凑，有利于在转向架有限的安装空间内安装，产品适用性好；此外，该制动缸仅通过改变活塞套3内径及与其配合的活塞2和第一密封圈4的尺寸，即可形成多种缸径系列，以满足不同制动需求，同时可减少缸体1规格数量，降低了缸体1的加工难度。

基于上述制动缸，本实用新型还提供一种制动夹钳单元，其包括上述制动缸。

在实现一些功能时，活塞缸的活塞2需要与其他配合件进行配合。例如：在带停放制动作用的制动缸中，制动缸的活塞2需要与停放缸的推杆7进行配合。

针对上述带有配合件的活塞缸的密封，如图5和图6所示，在本实用新型活塞缸密封结构的另一个示意性实施例中，活塞套3开设有供活塞2的配合件穿过的装配孔34，装配孔34内安装有用于密封装配孔34与配合件之间缝隙的第三密封圈8。通过设置的第三密封圈8，实现了对活塞2的配合件与活塞套3的装配孔34之间的密封。需要说明的是，第三密封圈8可以采用O形密封圈或双唇密封圈等。

基于上述活塞缸密封结构，如图5所示，本实用新型还提供一种带停放制动作用的制动缸，包括缸体1、活塞2，以及与活塞2配合的推杆7，缸体1、活塞2和推杆7之间装配有上述活塞缸密封结构。

基于上述带停放制动作用的制动缸，如图7所示，本实用新型还提供一种制动夹钳单元，其包括上述带停放制动作用的制动缸。

通过对本实用新型提供的活塞缸密封结构、制动缸及制动夹钳单元的多个实施例的说明，可以看到本实用新型提供的活塞缸密封结构、制动缸及制动夹钳单元实施例至少具有以下一种或多种优点：

1、该活塞缸密封结构对活塞2用于压缩气体的作用面的面积无影响，活塞2的输出力值转换稳定性好，且其密封性能好、疲劳寿命长；

2、该制动缸的输出力值转换稳定性好，密封性能好，疲劳寿命长；同时，其结构紧凑，有利于在转向架有限的安装空间内安装，产品适用性好；此外，该制动缸仅通过改变活塞套3内径及与其配合的活塞2和第一密封圈4的尺寸，即可形成多种缸径系列，以满足不同制动需求，同时可减少缸体1规格数量，降低了缸体1的加工难度。

最后应当说明的是：本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种活塞缸密封结构，装配于活塞缸的缸体与活塞之间，其特征在于，包括：

活塞套，固定安装于所述缸体内并罩设于所述活塞外，所述活塞套与所述活塞之间形成气室，所述活塞套周向侧壁开设有与所述气室相连通的通风孔；

第一密封圈，密封于所述活塞的外缘与所述活塞套的周向内壁之间；

第二密封圈，密封于所述活塞套的周向外壁与所述缸体的周向内壁之间，以在所述活塞套和缸体之间隔离出用于连通所述通风孔和所述缸体周向侧壁开设的充排风口的密封气流通道。

2.根据权利要求1所述的活塞缸密封结构，其特征在于，所述第一密封圈包括具有弹性的密封环体，所述密封环体的外侧部具有密封唇。

3.根据权利要求2所述的活塞缸密封结构，其特征在于，所述第一密封圈还包括位于所述密封环体的内侧部的刚性骨架，所述刚性骨架具有与所述活塞外缘相匹配的形状。

4.根据权利要求3所述的活塞缸密封结构，其特征在于，所述刚性骨架为金属材质，所述密封环体为橡胶材质并硫化于所述刚性骨架上。

5.根据权利要求4所述的活塞缸密封结构，其特征在于，所述第一密封圈的截面为U形或Y形。

6.根据权利要求1所述的活塞缸密封结构，其特征在于，所述活塞套的周向外壁开设有用于安装所述第二密封圈的密封圈安装槽。

7.根据权利要求1所述的活塞缸密封结构，其特征在于，所述活塞套的周向外壁设有装配凸缘，以装配于所述缸体周向内壁开设的活塞套安装槽中。

8.根据权利要求1-7任一项所述的活塞缸密封结构，其特征在于，所述活塞套开设有供所述活塞的配合件穿过的装配孔，所述装配孔内安装有用于密封所述装配孔与所述配合件之间缝隙的第三密封圈。

9.制动缸，包括缸体和活塞，其特征在于，所述缸体和活塞之间装配有如权利要求1-8任一项所述的活塞缸密封结构。

10.制动夹钳单元，其特征在于，包括如权利要求9所述的制动缸。

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