CN85106464A - 一种梭动活塞汽缸 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种梭动活塞汽缸，其作轴向运动的活塞带有动力传递元件。该元件通过汽缸筒体壁上的纵向开槽伸出，一个挠性密封带环状地通过动力传递元件，在活塞和汽缸端部之间部分对开槽形成密封。密封带为单条形式，并具有密封唇，当有内压力作用时，它产生密封效果。另外密封带具有胎边，可以锁入筒体的纵向开槽，并使密封带保持定位，起到防止灰尘进入汽缸的作用。更可取的是，挠性带由钢带加强，钢带部分地嵌入密封带，或通过热贴补方法将其连接到密封带的内表面。

Description

本发明涉及一种汽缸，该汽缸具有梭动活塞，即轴向运动的无杆活塞;还具有一个从所述活塞穿过汽缸筒体壁上的一个纵向开槽而伸出的动力传递元件;它还具有一个被引导穿过该动力传递元件的，密封纵向开槽的一个挠性密封带。

德国专利第2，162，572号公布了一种具有这种梭动活塞的汽缸。汽缸具有一用可磁化的钢作成的密封带，一排磁铁沿汽缸分布，以使密封带保持在纵向开槽的壁上而不在汽缸内腔下垂，然而，使用磁铁使已有结构变得复杂，並且性能的确不够令人满意，因为纵向开槽没有被有效地与外界隔绝，所以它不可能防止灰尘进入腔内。

徽国专利3，124，878公布了一种梭动活塞汽缸，它采用一条内密封带和一条外密封带，它们均用塑性材料制成，内带上作有带楔面的纵向肋，外带上作有带楔面的纵向槽，它们的楔面形成配合，随着活塞在汽缸里边的运动，在活塞一侧，肋条连续地从槽内脱出，而在另一侧，它又回复到槽中，肋的楔面和槽的楔面形成松弛的互锁状态，密封带的这一结构事实上可以实现一种外密封作用（即可防止向外洩漏），並且可以防止内密封带在汽缸内腔下垂，然而只有使用两条密封带才可实现上述功能，而且它们必须接连不断地相互啮合，脱开。由于密封带是由塑性合成材料构成的，其强度和整体稳定性相对降低。

本发明的总目的是克服上述这些缺点。

具体地，本发明的一个目的是设计一种梭动（无杆）活塞汽缸，特别是其中使用的密封带，它易于安装，可以有效地使纵向开槽从外部和内部密封，或说它既可防止外部灰尘一类污物进入汽缸内腔，又可防止流体从汽缸内腔逸出外界。

同时还有一个目的是，即使当汽缸内无压力时，这一设计仍能保证密封带有效地置位于纵向开槽中。

为达到这些目的，在密封带的外表面上构成有纵向胎边，它分开地保持在纵向开槽的楔沿上。

所述胎边即可以搭在纵向开槽外侧面的楔沿上，也可以嵌入位于纵向开槽侧面的纵向沟槽中。本发明另外一种可行的形式是，纵向开槽的横截面外侧展宽，胎边采取向外分开的翼形，並且紧贴在纵向开槽的侧面上。

最好的形式是，密封带的密封唇具有梯形横截面，其外侧宽度较窄，並且胎边直接和密封唇连接在一起。

密封带由塑性合成材料构成，特别是由起码部分嵌入其中的钢带所加强，该钢带通常采用热贴补方法连接到密封带的内表面。

动力传递元件最好在其前后（汽缸轴向）带有扩张销，以便将密封带的纵向沿斜向分开，动力传递元件还带有倾斜驱动面或凸轮面，以便在密封带进入纵向开槽之前将其纵向沿压向一块。

最好，汽缸体的纵向开槽的每一侧带有一个导槽，动力传递元件与之配合并在其中被导向。

下面结合图示对本发明的实施例加以说明。

图1为梭动活塞汽缸的纵剖面图。

图2示出当通过动力传递元件时，密封带被弯曲的情况。

图3为可观察到密封带的、动力传递元件的一个平面视图。

图4为沿图3中线Ⅳ-Ⅳ剖视图。

图5为沿图3中线Ⅴ-Ⅴ剖视图。

图6为沿图3中线Ⅵ-Ⅵ剖视图。

图7为沿图3中线Ⅶ-Ⅶ剖视图。

图8-11示出其它几种可行的密封带截面形式。

图12为一个将汽缸固定连接在支座上的机构的截面图。

图13示出动力传递元件的导轨。

图1中的梭动活塞压力传动装置（10）具有一个内腔式汽缸筒体（12），活塞（14）在其中被引导作轴向运动。活塞（14）由两个活塞头（16）构成，它们由桥杆（18）连在一起。

汽缸筒体（12）在其两端分别被端板（20）封堵，並且在每一端板（20）上都有用于引进和导出压力流体的连接机构。

筒体（12）有一个纵向开槽（24）沿着筒体延伸，开槽（24）由一挠性密封带（26）密封，而密封带（26）分别由压紧板（28）连到端板（20）上。

一个动力传递元件（32）由例如螺旋连接固定到活塞（14）的桥杆（18）上，这一元件（32）通过纵向开槽（24）两侧的缺口伸出，所以它可连到由汽缸传动装置（10）驱动的设备上，关于这一设备图中没有示出。

正如从图1和尺寸放大了的图2上所看到的，密封带（26）被引导穿过动力传递元件（32）。并且正如由图中可进一步看到的，在两活塞头（16）之间的部分，密封带脱出纵向开槽（24），然而，在端板（20）与活塞头（16）之间的部分，密封带保持在纵向开槽（24）之中，並且，当活塞往复运动时，该密封带被活塞头，更确切地说是被活塞头的密封件所压紧。这点下面还将加以说明。

从图2中可以看到，一个尺寸放大了的动力传递元件（32），密封带（26）穿过该动力传递元件。

图2中仅示出往复活塞头（16）的密封件（30），並且由图2可以清楚地看到，密封带（26）从汽缸端部到活塞密封件（30）之间，在纵向开槽（24）之中延伸;而在活塞密封件（30）之间，密封件（26）在动力传递元件（32）的踵部（46）和活塞（14）的桥杆（18）之间被引导控制，即，它位于纵向开槽（24）之间。

动力传递元件（32）装有一个导板（34），该导板或者与动力传递元件整体式作在一起，或是被固定到传递元件上，这一导板（34）在图3中以平面视图表示之，图中还以平面图形式示出密封带（26）的一部分。

图4示出沿图3中线Ⅳ-Ⅳ的密封带（26）的截面，在这一位置上，密封带仍然完全保持在汽缸筒体（12）的纵向开槽（24）之中。

由图4中可以看到，密封带（26）包括一在其有限意义上的密封唇（42），该密封唇具有一个梯形横截面。所以它从筒体（12）的内表面向外的方向延展时，其截面逐渐变窄。这一梯形密封唇安装在所述筒体（12）中的一个相应的梯形槽（78）之中，该槽（78）是纵向开槽（24）的一部分，在密封唇（42）外部有两个纵向肋或梗（44），图4示出的工作状态中这些肋连着纵向胎边（40），该胎边（40）在筒体（12）上沿园周方向与其外表面相交叠。密封带（26）由可挠曲的塑性材料作成，肋（44）被最好地构成为显著地向外伸展变宽的形式，所以在所述肋（44）之间将有一基本的收敛内空间（48）。

胎边（40）通过它本身的形式或通过肋（44）的形式，以及通过密封带（26）材料的天然弹性，而保持其位置，在该位置上，纵向开槽内侧由密封唇（42）密封，而其外侧则由胎边（40）密封。

通过胎边（40）及汽缸（10）的压力腔（82）中的压力流体的压紧作用，密封唇（42）保持在筒体（12）的槽（78）中的位置上。

然而，当压力腔（82）没充压力时，密封带（26）仍可牢靠地保持在筒体（12）的纵向开槽中，並由此而防止它下垂进入汽缸的内腔。

密封唇（42）的内端面可以具有一种截面形状（在此未示出）以适应筒体（12）的内表面的截面形状。而正如由图4中所看到的，现在的情形是，其内端面最好是作成平坦的，当园形活塞头（16）通过它时，该密封唇稍有变形，並因此而较多地压入槽（78）中。

正如也可以从图4中看到的，密封带（26）最好带有一个可挠曲的加强钢带（36），在图4还有图8、图9的实施例中，它可以通过例如热贴补方法嵌入密封带（26）中，然而，加强钢带（36）的一个条状表面位于密封带（26）外侧，该表面被保留下来而没被密封带（26）所复盖，关于这种结构的目的将在下面叙述。钢带（36）增强了密封带（26）的强度。

图5示出沿图3中线Ⅴ-Ⅴ剖切密封带的截面图，带（26）这时仍然保持在筒体（12）的开槽内，並且它的胎边搭在筒体外表面（80）上。密封带的外表面，即它的胎边，被导板（34）所遮盖，在位于动力传递元件（32）的这一侧，导板的朝着筒体外表面的下表面上，都有一轴向延伸的凹槽（50），沿着汽缸的一个相等距离，特别从图2看，在相应于活塞密封件（30）的位置处，在汽缸方向上，元件（32）的前面和后面有扩张销钉（38），该销钉（38）被固定在导板（34）上。销钉从导板（34）向下伸到凹槽（50）之中，进而正如可从图5看到的，伸到密封带（26）的肋（44）之间，从图3可见，凹槽（50）的侧壁（84）构成有驱动面或凸轮面（52），向内倾斜，故凹槽（50）的宽度被减少到不大于纵向开槽（24）的宽度。

驱动面（52）具有一个作用，即它可将密封带（26）的胎边（40）相互压向靠近，从而进入纵向开槽（24），並且密封带（26）可被向下导出纵向开槽（24），並穿过元件（32）。当密封带（26）在另一侧穿出传递元件（32）时，密封带的肋（44）在元件（32）另一轴向端部被扩张销钉（38）分开，故其胎边又搭在筒体（12）的外表面（80）上，由此密封带（26）又恢复到纵向开槽（24）之中。

图6是沿图3中线Ⅵ-Ⅵ剖切汽缸筒体（12）的截面图，在这一位置处，密封带的胎边（40）已经进入纵向槽（24）（正如已说明过的，在它们已被压到一块之后），並且密封带（26）由动力传递元件（32）的踵部（46）引导向下，元件（32）在密封带（26）的肋（44）之间占据一定位置，密封唇（42）逐步脱离槽（78）为形成良好的滑动性能，踵部（46）直接在钢带（36）上移动，正如我们已看到的，为此目的，钢带（36）形成有一个在其外表面上没有复盖人造树脂密封带（26）的细长条裸露部分。

图7为沿图3中线Ⅶ-Ⅶ剖切汽缸筒体（12）的截面图，这一截面通过动力传递元件（32）的中间面（径向上相对于汽缸而言），由此，通过密封带（26）的最低点。

在这一位置上，密封带完全从槽（78）中脱出，並且径向上处于活塞踵部（46）和桥杆（18）之间。例如，可以从图2中看到，在桥杆（18）和密封带之间有足够的空间，胎边（40）由轴向肩（56）将其保持在闭合位置，其宽度通常等于纵向开槽（24）的宽度，轴向肩（56）或是铸成，或是连接到动力传递元件（32）的腿（54）上的元件。腿（54）是拧到活塞（14）的桥杆（18）上的，所以动力得以从活塞，经桥（18）和腿（54）传递到动力传递元件（32）。

正如可从图7看到的，导轨（58）在导板（34）的两纵向侧面上构成，该导轨朝向筒体（12）的外表面（80），它可以直接与作成在筒体上的轴向槽（62）相配合，也可以通过导轨（60）与之配合，这样，一方面，动力传递元件在筒体（12）上被轴向引导，另一方面，筒体（12）由于导板（34）的引导而被系结，所以纵向开槽（24）不可能与外部相通。导轨（60）被置于导轨（58）的一适当的槽中（图中没详细示出），並且通过螺旋，他们被保持在一个位置上，但不定位，所以，他们可以调整。

图8到图11示出另外几种密封带的实施例。在图8示出的例子中，密封带（26）的胎边（40）与纵向槽（66）相配合，而纵向槽（66）系在纵向开槽（24）的侧壁（64）内构成。所以胎边（40）位于纵向开槽（24）之内，而不是复盖在筒体（12）的外表面（80）上。

图9示出的实施例中，没有胎边而在该位置上有肋（44），呈向外分开的翼形，从图9中可以看到，紧贴在纵向开槽（24）的侧壁（64）上，该侧壁也向外分开。这种情况下，该翼形肋可在其端部与汽缸筒体（12）的外表面（80）取平，也可以比它短。

在上述两个实施例中，钢带具有一个无复盖部分（86），该部分没有复盖着密封带的塑性材料，所以当带子穿过动力传递元件时，踵部（46）在该部分上滑动，这点上文已作了说明。

图10示出的实施例中，胎边（40）也锁入纵向槽（66）中，该槽形成在纵向开槽（24）的侧壁（64）上，密封唇（42）的横截面大致上也呈梯形，靠外一侧较窄，这时它直接与胎边（40）合并成一体，即它们不带翼。

然而，与其它实施例不同，其钢带没有嵌入密封带，而主要是通过热贴补的方法，将其连到它的内表面上。钢带（36）的宽度在园周方向比密封唇（42）稍大，所以其纵向楔边（88）向外凸出，並且钢带位于汽缸筒体（12）的一个适当匹配的槽内，以致它和筒体（12）的内壁表面相平齐，需要承受内压力的密封作用主要靠钢带（36）（以及密封唇42）完成。而防止污物从外界侵入的密封作用和使密封带保持在开槽（24）中的锁入作用主要是靠嵌在槽（66）中的胎边（40）完成的。

图11示出的实施例中，钢带（36）的宽度小于密封唇（42）这时钢带被热贴补到密封带（26）下表面的里边，钢带的上侧及它的两个纵向侧被密封唇（42）复盖，而钢带（36）的下侧没有复盖。

图10、11的实施例中，每个活塞的密封仅仅依靠钢带（36）（而不是密封带的其它部分），仅仅是钢带起主要作用。

图12示出汽缸筒体（12）的半个部分截面，以及将其连至一稳固的支座（74）的方式。

在汽缸筒体（12）的两个侧面上有两个纵向连接槽（72），其中有合适的螺纹销（76）用于将其安装到支座（74）上，作为一个例子，该支座可以是一个槽钢，这样汽缸筒体（12）在三个侧面上被支撑，这时可给汽缸一个特别稳定的安装固定。

梭动活塞传动装置的工作情况已为人们所熟知。

本文所述实施例中，使用一个整体式密封带，它可以起到密封具有向外方向压力的汽缸内腔（82）的作用，並且密封带被设计得可以插入汽缸筒体的纵向开槽中，而且纵向开槽是密封的，所以它不会被外界灰尘等污染。

当活塞往复运动时，並且由于动力传递元件结合有导板（34），在图3至图7中，通过驱动面（52）将密封带压入纵向开槽，之后，当带穿过动力传递元件之后，它又分别被扩张销（38）所分开。

当密封带从纵向开槽露出时，活塞（16），或更准确地说是活塞密封件（30），又将其压回到槽中，同时由于胎边的作用又使密封带和纵向开槽的侧面相互锁住。

图8至图11的工作例中，不需要驱动面，图中可以看到密封带的胎边已在纵向开槽（24）之中，如果愿意，图8、图9的实施例可以应用扩张销。而相反地，图10、图11的实施例则没必要应用扩张销。

仅仅在图13中画出动力传递元件（32），其中装有导轨（160），而导轨被安放並支撑在动力传递元件（32）的纵向延伸的插口（168）中。

正如可从图13中看到的，导轨（160）配合在纵向槽（162）中，而槽（162）构成在纵向开槽（24）两侧的汽缸筒体（12）上。

每一导轨（160）在其与槽（162）的配合面一侧有一滑动面（164），这一滑动面（164）朝着纵向开槽（24）並且分别与槽（162）相应的滑动面（166）相配合。

滑动面（164）和（166）互相保持经常的接触。每一导轨（160）被一个或多个压紧弹簧（170）作用，以将其压向槽（162）。即导轨（160）被压紧弹簧（170）压入纵向槽（162）中，所述弹簧（170）装在插口（168）内。

由于导轨（160）的后侧（172）被插口（168）的相应内表面所支撑，因此也即被动力传递元件（32）所支撑，所以导轨（160）的滑动面（164）总是被压紧弹簧（170）压向槽（162）的滑动面（166），而这是为了使动力传递元件（32）在汽缸筒体上无间隙地传导运动。

当滑动面（164）及（166）磨损后，弹簧（170）进一步地将导轨（160）压入到槽（162）中，所以滑动面（164）仍然和滑动面（166）保持良好的接触。

由于导轨（160）的滑动面（164）总是保持和槽（162）的滑动面（166）相啮合，筒体（12）与导轨（160）总是紧靠在一起，並且由于动力传递元件（32）的作用，基本上就可以防止汽缸筒体（12）张开一个至少是明显地带有角度的喇叭口。

还可以看到，图中有一例如用毡一类材料作成的镶嵌条或密封条（174），位于动力传递元件（32）的两侧，以便封堵槽口及导轨不使其被尘土等污染，而且它们还可被这一机构不断地擦净。

Claims (16)

1、一种梭动活塞汽缸装置。其特征在于，它由如下部分组成：一个汽缸，一个可在汽缸中作轴向运动的活塞，所述汽缸筒体壁上开有纵向槽，一个动力传递元件通过该开槽伸入汽缸，並与活塞相连，一个挠性密封带对活塞和汽缸端部之间的纵向开槽形成密封；该密封带从一侧环状地穿过动力传递元件，从而伸到汽缸内侧；所述密封带外侧具有纵向延伸的胎边，该胎边分开保持在纵向开槽的楔沿上。

2、如权利要求1规定的汽缸装置，其特征在于，所述胎边伸出纵向开槽的楔沿到达汽缸筒体外侧。

3、如权利要求1规定的汽缸装置，其特征在于，所述胎边嵌入在位于纵向开槽侧面的纵向凹槽中。

4、如权利要求1规定的汽缸装置，其特征在于，所述纵向槽的截面在其靠外一侧被展宽，並且上述胎边呈向外分开的翼状，该翼紧贴在纵向开槽的侧壁上。

5、如权利要求1所规定的汽缸装置，其特征在于，密封带有一个截面为梯形的密封唇，其外侧宽度收敛变窄。

6、如权利要求5规定的汽缸，其特征在于，所述的胎边直接连在梯形密封唇上。

7、如权利要求1规定的汽缸装置，其特征在于，密封带由塑性合成树脂构成，並有一钢带加强之。

8、如权利要求7规定的汽缸装置，其特征在于，所述钢带部分地嵌入密封带。

9、如权利要求7规定的汽缸装置，其特征在于，通过热贴补方法将钢带连接到密封带的内表面。

10、如权利要求1规定的汽缸装置，其特征在于，一个扩张销位于朝向汽缸端部的、动力传递元件的每一端部，扩张销的作用是向外展宽密封带。

11、如权利要求1所规定的汽缸装置，其特征在于，动力传递元件面向汽缸端部的每一侧具有一个倾斜驱动面或凸轮面，以便在密封带进入纵向开槽之前将其垫压靠在一起。

12、如权利要求1规定的汽缸装置，其特征在于，纵向开槽每一侧的汽缸筒体上具有纵向延伸的凹槽，该凹槽通过导轨、导杆等，引导动力传递元件运动。

13、如权利要求8规定的汽缸装置，其特征在于，密封带具有一条作为其一部分的钢带，该钢带在朝汽缸外侧一面上具有裸表面，动力传递元件和所述裸表面接触並在其上运动。

14、如权利要求9规定的汽缸装置，其特征在于，密封带形成为一个密封唇，钢带比密封带的密封唇要宽。

15、如权利要求1规定的汽缸装置，其特征在于，在纵向开槽两侧的汽缸筒体上有纵向凹槽，动力传递元件具有自准直导轨在凹槽中配合，该导轨一侧上有倾斜面对位于纵向开槽两侧的凹槽的滑动面施以作用力，以便产生一补偿力，防止纵向开槽向外张开。

16、如权利要求15规定的汽缸装置，其特征在于，它包括有压缩弹簧;所述导轨支撑在动力传递元件的凹槽中，並被弹簧的不变弹性力压向位于纵向开槽两侧的凹槽。

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