一种圆形双作用气缸的活塞环密封结构.pdf

本发明公开一种安装方便，密封可靠的圆形双作用气缸的活塞环密封结构，所述O形活塞密封环（2）为组合结构，包括第一、第二和第三O形活塞密封环（21），（22）和（23），所述第一和第二O形活塞密封环的径向的截面面积相等、内径相等且弹性变形形成一定压力地、上下重叠地与活塞（1）的环形安装槽（10）线性接触地安装于环形安装槽（10）的底部，第三O形活塞密封环与第一和第二O形活塞密封环（21）并列且弹性变形形成一定压力地相互线性接触地装配于环形安装槽的口部附近，第三O形活塞密封环的一部分从环形安装槽的口部向外突出且与缸体（3）的内壁弹性变形形成一定压力地线性接触。

1.  一种圆形双作用气缸的活塞环密封结构，包括活塞（1）、O形活塞密封环（2）和缸体（3），所述活塞（1）可转动且轴向上下运动地装配于缸体（3）之中，所述活塞（1）外周上设有环形安装槽（10），O形活塞密封环（2）装配于所述环形安装槽（10）中，其特征在于：所述O形活塞密封环（2）为组合结构，包括第一O形活塞密封环（21）、第二O形活塞密封环（22）和第三O形活塞密封环（23），所述第一O形活塞密封环（21）和第二O形活塞密封环（22）的径向的截面面积相等、内径相等且弹性变形形成一定压力地、上下重叠地与活塞（1）的环形安装槽（10）线性接触地安装于环形安装槽（10）的底部，所述第三O形活塞密封环（23）与第一O形活塞密封环（21）和第二O形活塞密封环（22）并列且弹性变形形成一定压力地相互线性接触地装配于环形安装槽（10）的口部附近，第三O形活塞密封环（23）的一部分从环形安装槽（10）的口部向外突出且与缸体（3）的内壁弹性变形形成一定压力地线性接触。

2.  根据权利要求1所述的圆形双作用气缸的活塞环密封结构，其特征在于：所述第一O形活塞密封环（21）、第二O形活塞密封环（22）和第三O形活塞密封环（23）的径向截面均为圆形或椭圆形。

3.  根据权利要求1所述的圆形双作用气缸的活塞环密封结构，其特征在于：所述第一O形活塞密封环（21）、第二O形活塞密封环（22）和第三O形活塞密封环（23）由非金属材料制成。

4.  根据权利要求1至3中任一项所述的圆形双作用气缸的活塞环密封结构，其特征在于：所述第一O形活塞密封环（21）、第二O形活塞密封环（22）和第三O形活塞密封环（23）由丁腈橡胶或者乙丙橡胶或者氟橡胶或者硅橡胶制成。

5.  根据权利要求1或2所述的圆形双作用气缸的活塞环密封结构，其特征在于：所述第一O形活塞密封环（21）、第二O形活塞密封环（22）和第三O形活塞密封环（23）由空心金属材料制成。

6.  根据权利要求5所述的圆形双作用气缸的活塞环密封结构，其特征在于：所述第一O形活塞密封环（21）、第二O形活塞密封环（22）和第三O形活塞密封环（23）由不锈钢或者低碳钢制成。

一种圆形双作用气缸的活塞环密封结构
技术领域
本发明涉及圆形双作用气缸，具体涉及一种圆形双作用气缸的活塞环密封结构。
背景技术
参见图1，现有市场上常见的一种圆形双作用气缸的活塞环密封结构，包括活塞1、径向截面呈矩形的单体结构的O形活塞密封环2和缸体3；所述活塞1可转动且轴向上下运动地装配于缸体3之中，所述活塞1外周上设有环形安装槽10，O形活塞密封环2套装于所述环形安装槽10中，其外周一部分伸出于环形安装槽10并与缸体3的内壁弹性接触，所述O形活塞密封环2的径向截面为矩形。这种圆形双作用气缸的活塞环密封结构存在以下问题：
1、圆形双作用气缸在使用一段时间后，其缸体3内壁被磨损而扩大，导致径向截面呈矩形的单体结构的单体结构的O形活塞密封环2的外周与缸体3内壁之间的间隙增大，密封失效，致使活塞1的两端窜气，导致活塞1不能推动气缸活塞杆做功而使气缸失去作用。
2、径向截面呈矩形的单体结构的O形活塞密封环2的内外径相差大，安装比较困难。
3、径向截面呈矩形的单体结构的O形活塞密封环2，其与缸体3的内壁之间为面的弹性接触，因而相互之间摩擦阻力较大，容易使气缸运行过程中产生颤抖，并加速O形活塞密封环2的磨损，降低使用寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种安装方便、密封可靠、摩擦阻力较小的圆形双作用气缸的活塞环密封结构。
为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案；
一种圆形双作用气缸的活塞环密封结构，包括活塞、O形活塞密封环和缸体，所述活塞可转动且轴向上下运动地装配于缸体之中，所述活塞外周上设有环形安装槽，O形活塞密封环装配于所述环形安装槽中，其特征在于：所述O形活塞密封环为组合结构，包括第一O形活塞密封环、第二O形活塞密封环和第三O形活塞密封环，所述第一O形活塞密封环和第二O形活塞密封环的径向的截面面积相等、内径相等且弹性变形形成一定压力地、上下重叠地与活塞的环形安装槽线性接触地安装于环形安装槽的底部，所述第三O形活塞密封环与第一O形活塞密封环和第二O形活塞密封环并列且弹性变形形成一定压力地相互线性接触地装配于环形安装槽的口部附近，第三O形活塞密封环的一部分从环形安装槽的口部向外突出且与缸体的内壁弹性变形形成一定压力地线性接触。
优选地，所述第一O形活塞密封环、第二O形活塞密封环和第三O形活塞密封环的径向截面均为圆形或椭圆形。
优选地，所述第一O形活塞密封环、第二O形活塞密封环和第三O形活塞密封环由非金属材料制成。
优选地，所述第一O形活塞密封环、第二O形活塞密封环和第三O形活塞密封环由丁腈橡胶或者乙丙橡胶或者氟橡胶或者硅橡胶制成。
优选地，所述第一O形活塞密封环、第二O形活塞密封环和第三O形活塞密封环由空心金属材料制成。
优选地，所述第一O形活塞密封环、第二O形活塞密封环和第三O形活塞密封环由不锈钢或者低碳钢制成。
与现有技术相比，本发明包含如下有益效果；
本发明所述的O形活塞密封环为组合结构，包括第一O形活塞密封环、第二O形活塞密封环和第三O形活塞密封环，每个O形活塞密封环与现有技术的圆形双作用气缸的活塞环密封结构的径向截面呈矩形的单体结构的O形活塞密封环相比，内外径相差小。因此，安装方便。同时，第一O形活塞密封环与第二O形活塞密封环和第三O形活塞密封环变形形成一定压力后，分别形成了间隙，对活塞工作过程起到了缓冲作用和密封作用。此外，第三O形活塞密封环的一部分从环形安装槽的口部向外突出且与缸体的内壁弹性变形形成一定压力地线性接触，与现有技术的圆形双作用气缸的活塞环密封结构的径向截面呈矩形的单体结构的O形活塞密封环与缸体的内壁之间为面的弹性接触相比，与缸体内壁的接触面积比较小。因而，摩擦阻力小，不容易磨损，寿命得到提高，并能够防止气缸运行过程中产生颤抖。再有，第一O形活塞密封环、第二O形活塞密封环和第三O形活塞密封环为相互之间弹性线接触，因而相互作用的补偿量大。因此，加入润滑油脂后，密封效果更好。
附图说明
图1是现有技术的圆形双作用气缸的活塞环密封结构的示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明的工作原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明；
参见图2，本发明的圆形双作用气缸的活塞环密封结构，包括活塞1、O形活塞密封环2和缸体3，所述活塞1可转动且轴向上下运动地装配于缸体3之中，所述活塞1外周上设有环形安装槽10，O形活塞密封环2装配于所述环形安装槽10中。从图2可见，本发明所述O形活塞密封环2为组合结构，包括第一O形活塞密封环21、第二O形活塞密封环22和第三O形活塞密封环23，所述第一O形活塞密封环21和第二O形活塞密封环22的径向的截面面积相等、内径相等且弹性变形形成一定压力地、上下重叠地与活塞1的环形安装槽10线性接触地安装于环形安装槽10的底部，所述第三O形活塞密封环23与第一O形活塞密封环21和第二O形活塞密封环22并列且弹性变形形成一定压力地相互线性接触地装配于环形安装槽10的口部附近，第三O形活塞密封环23的一部分从环形安装槽10的口部向外突出且与缸体3的内壁弹性变形形成一定压力地线性接触。这样一来，每个O形活塞密封环与现有技术的圆形双作用气缸的活塞环密封结构的径向截面呈矩形的单体结构的O形活塞密封环2相比，内外径相差小。因此，安装方便。同时，第一O形活塞密封环21与第二O形活塞密封环22和第三O形活塞密封环23变形形成一定压力后，分别形成了间隙，对活塞1工作过程起到了缓冲作用和密封作用。此外，第三O形活塞密封环23的一部分从环形安装槽10的口部向外突出且与缸体3的内壁弹性变形形成一定压力地线性接触，与现有技术的圆形双作用气缸的活塞环密封结构的径向截面呈矩形的单体结构的O形活塞密封环2与缸体3的内壁之间为面的弹性接触相比，与缸体3内壁的接触面积比较小。因而，摩擦阻力小，不容易磨损，寿命得到提高，并能够防止气缸运行过程中产生颤抖。再有，第一O形活塞密封环21、第二O形活塞密封环22和第三O形活塞密封环23为相互之间弹性线接触，因而相互作用的补偿量大。因此，加入润滑油脂后，密封效果更好。
从图2可见，本发明所述第一O形活塞密封环21、第二O形活塞密封环22和第三O形活塞密封环23的径向截面均为圆形，当然，第一O形活塞密封环21、第二O形活塞密封环22和第三O形活塞密封环23的径向截面也可以均为椭圆形。这使得每个O形活塞密封环之间的接触面积较小，当它们的截面受到压缩变形时，在介质（气体）压力作用下，第三O形活塞密封环23移到环形安装槽10的一边，第一O形活塞密封环21的外周对第三O形活塞密封环23形成补偿。同样，在转换气缸进气口介质（气体）压力作用下，第三O形活塞密封环23移到环形安装槽10的另一边，第二O形活塞密封环22的外周对第三O形活塞密封环23形成补偿，这样，第三O形活塞密封环23就封闭活塞1与缸体3之间的间隙，达到密封的目的。
所述第一O形活塞密封环21、第二O形活塞密封环22和第三O形活塞密封环23由非金属材料制成。即只要第一O形活塞密封环21、第二O形活塞密封环22和第三O形活塞密封环23由受到一定压力其径向截面变形范围为15%-30%的非金属材料制成，它们就能够较好地变形并较好地起到密封作用。
所述第一O形活塞密封环21、第二O形活塞密封环22和第三O形活塞密封环23由丁腈橡胶制成。这使得它们更具有较好的弹性变形能力，能够较好地起到密封作用。所述第一O形活塞密封环21、第二O形活塞密封环22和第三O形活塞密封环23还可以由乙丙橡胶或者氟橡胶或者硅橡胶制成。这同样使得它们更具有较好的弹性变形能力，能够较好地起到密封作用。
所述第一O形活塞密封环21、第二O形活塞密封环22和第三O形活塞密封环23由空心金属材料制成。即只要第一O形活塞密封环21、第二O形活塞密封环22和第三O形活塞密封环23由受到一定压力其径向截面变形范围为15%-30%的空心金属材料制成，它们就能够较好地变形并较好地起到密封作用。
所述第一O形活塞密封环21、第二O形活塞密封环22和第三O形活塞密封环23由不锈钢制成。这使得它们更具有较好的弹性变形能力，能够较好地起到密封作用。第一O形活塞密封环21、第二O形活塞密封环22和第三O形活塞密封环23也可以由低碳钢制成。这同样使得它们更具有较好的弹性变形能力，能够较好地起到密封作用。
本发明的工作原理如下；
参见图3，本发明工作时，第一O形活塞密封环21和第二O形活塞密封环22与第三O形活塞密封环23相互作用，并对第三O形活塞密封环23进行补偿及密封，使第三O形活塞密封环23的外周与缸体3内壁接触，并将第三O形活塞密封环23预压缩一定量，进而使活塞1与第一O形活塞密封环21和第二O形活塞密封环22接触并形成预压，第一O形活塞密封环21、第二O形活塞密封环22和第三O形活塞密封环23形成初始密封结构。这样，活塞1、缸体3和第一O形活塞密封环21、第二O形活塞密封环22和第三O形活塞密封环23之间形成密封的腔室，当气缸的进排气口通气时，气压使第一O形活塞密封环21、第二O形活塞密封环22和第三O形活塞密封环23变形而密封。进入第一O形活塞密封环21、第二O形活塞密封环22和第三O形活塞密封环23之间与缸体3形成密封的腔室的气体压力就推动活塞1运动，并带动活塞杆4运动，转换气缸进气口介质（气体）压力作用下从而使气缸来回做功，如此反复转换气缸进气口介质（气体）压力进行工作。