多级套简液压缸密封结构的研究与改进.pdf

Hv d r a u l i c s P n e u ma t i c s S e Ms ／ No ． O 6 ． 2 0 1 3 多级套筒液压缸密封结构的研究与改进 尹秀丽 ， 曹常贞 ， 周梦瑜 ， 于 慧 1 ． 烟台职业学 院， 山东 烟台 2 6 4 0 0 0 ； 2 ． 烟台未来 自动装备有 限责任公司， 山东 烟台 2 6 4 0 0 2 摘 要 该文对双作用多级套 筒液 压缸 的活塞密封结构通过试验进行了研究 ， 分析了原有密封结构存在的问题 和相关 的原因。 在原有 的 密封结构 的基础上进行了优化设计 ， 提 出了一种新的密封结构方案 ， 将发动机的活塞环和带有橡胶 弹性体支撑 的改进的 P r F E密封环有 机结合 ， 并给出了对照试 验结果 ， 为双作用多级套筒液压缸 的活塞密封结构的设计提供 了很好的借 鉴。 关键词 双作用多级套筒液压缸 ； 活塞密封结构 ； 活塞环 ； 密封环 中图分类号 T H1 3 7； T B 4 2 文献标 识码 A 文章 编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 3 0 6 0 0 5 5 ～ 0 2 ke s e a r c h I mp r o v e me n t o n t h e S e a l S t r u c t u r e o f Te l e s c o p i c Cy l i n d e r Y ／ N Xi u - l i ， C AO C h a n g - z h e n 2 , Z HOU Me n g - y u ， YU Hu i 1 ． Y a n t a i Vo c a t i o n a l C o l l e g e ， Y a n t a i 2 6 4 0 0 0 ， C h i n a ； 2 ． Y a n t a i F u t u r e A u t o m a t i c E q u i p m e n t s C o ． ，L t d ． ，Y a n t a i 2 640 0 2 ， C h i n a Ab s t r a c t Th i s t h e s i s ma k e s a r e s e a r c h o n t h e s e a l s t r u c t u r e o f d o u b l e a c t i o n t e l e s c o p i c c y l i n d e r a n d a n a l y s e s t h e p r o b l e m o f t h e o rig i n a l s e a l s t r u c t u r e ． We p u t f o r w a r d a n e w s c h e me b a s e d o n t h e o r i g i n al s e a l s t r u c t u r e wh i c h c o mb i n e s t h e p i s t o n s e a l a n d c h a n g e d PI TF E s u p p o r t i n g r i n g p e r f e c t l y ．We a l s o o b t a i n e d t h e t e s t r e s u l t wh i c h c a n g u i d e t h e d e s i g n f o r s e a l s t r u c t u r e u s e d o n t h e t e l e s c o p i c c y l i n d e r s ． Ke y wo r d s d o u b l e - a c t i o n t e l e s c o p i c c y l i n d e r ； p i s t o n s e a l s t r u c t u r e； p i s t o n r i n g； s e a l ri n g O 引言 多级套筒液压缸适用 于行程大而安装距或总长要 求小的场合 ．从而在给定 的安装空 间内实现比单级液 压缸更长 的行程 ．甚至可 以达到与单级液压缸相 同的 安装尺寸空间 ． 行程为单 级缸 的几倍 ， 在安装空间紧张 的情况下得到广泛的应用 多级套筒液压缸按液压油 的作用方式可分为单作用和双作用两种 ．伸缩级数可 达 2 7级不等 。单作用缸其活塞和套筒 的伸出靠压力 油提供动力能源 ．活塞和套筒的缩 回靠机构的 自重或 弹簧力 ． 如 自卸式卡车的顶升油缸 ． 但对于既没有重力 又没有外部机械作用力 的应用场合 ，活塞和套筒不能 自行缩 回． 因此必须采用 双作用多级套筒缸 。 如环卫行 业使用的压缩式垃圾车 的推铲油缸等 然而由于双作 用 多级伸缩 油缸结构 的特殊 性和设计 人员 的经验 不 足 ．对双作用多级伸缩油缸活塞 的密封方案选择不尽 合理 ． 在使用过程中出现短期失效。 1 双作用多级套筒缸结构介绍 双作用多级套筒液压缸结构 如图 1 所示 ． 本 收稿 日期 2 0 1 3 0 4 1 1 作者简介 尹秀 g 1 9 6 8 一 ， 女 ， 辽宁丹东人 ， 副教授 ， 硕士 ， 主要从事液压气 动 、 机械设计等方面的教学与研究工作。 实例 以三级为例 ． 它包括外缸筒 1 ． 外缸筒 1内设缸筒 I 2 ， 缸筒 I 2内设缸筒 Ⅱ3 ， 缸筒 Ⅱ3内设有活塞杆 4 ． 外缸筒 1的右端连接前盖 I 5 ．缸筒 I 2的右端连接前 盖 1 I 6 ， 缸筒 Ⅱ3的右端连接前盖 Ⅲ7 ． 活塞杆 4上设有 密封件 I 8 ． 缸筒 Ⅱ3上设有密封件 I I 9 ． 缸筒 I 2上设 有密封件Ⅲ1 0 ， 外缸筒 l 及缸筒 I 2之 间形成空腔 1 4 、 空腔 1 9 ，缸筒 I 2和缸筒 Ⅱ3之 间形成空腔 1 5 、空腔 2 7 ， 缸筒 Ⅱ3和活塞杆 4之 间形成 空腔 1 6 、 活塞杆4 内形成空腔 1 7 ， 缸筒 I 2上设有过油孔 、 泄压孔 、 起动 孔 。 过油孔和泄压孔均分别与空腔 1 4 、 空腔 1 5连通 。 起 动孔分别与空腔 1 9连通 ． 缸筒 Ⅱ3上的结构与缸筒 I 2 的结构类似设有过油孔 、 泄压孔 、 起动孔 ． 活塞杆 4上 设有过油孔 ． 活塞杆 4的右端设有接杆 2 2 ． 接杆 2 2上 设有外伸油 口2 0 、 回缩油 口 2 1 ， 外伸油 口 2 0与油管 1 8 相通 。 油管 1 8与空腔 l 9相通 ． 回缩油 口 2 l 与空腔 1 7 相通 1 3 图 1 双作用 多级套筒液压缸结构 55