一种高压往复密封结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高压往复密封结构，包括密封环、X型密封圈和O型密封圈；密封环为左右对称结构，其与油缸配合面接触的一侧带有中间沟槽，另一侧带有密封底，密封底的左右两侧开设有密封沟槽；X型密封圈安装在中间沟槽内，O型密封圈安装在密封沟槽内；密封环位于中间沟槽的两侧带有密封唇，密封唇与油缸配合面以平台结构接触，形成多道迷宫密封结构；随着活塞向左或向右运动，相应一侧的密封唇起主要密封作用，从而实现双向密封。本实用新型专利技术通过左右对称密封环与X型密封圈和O型密封圈的配合设计，有效切断高压油液和气体的流动，实现零泄漏，保证密封结构在满足高压、极限高低温环境下，具有可靠的密封性能和较低的摩擦力，疲劳寿命高。

A high pressure reciprocating seal structure

【技术实现步骤摘要】
一种高压往复密封结构
本技术涉及密封件领域，特别是涉及一种高压往复密封结构。
技术介绍
随着对机械结构轻量化、小型化、低能耗的需求不断提高，液压系统向高压、高精度方向发展。液压密封性元件的密封和摩擦性能成为决定系统性能的关键，尤其对高精度伺服油缸、航空航天等液压系统，要求在高压高速下，密封具有高可靠性，连续长时间工作不发生泄漏，而且要求摩擦力小，提高系统效率，降低能耗。然而目前使用的液压密封系统通常只能进行35MPa低压下单向密封，如斯特封、U型密封、Y型密封等，如果双向密封需要组合使用，结构复杂，尺寸大，而且在运动过程中容易发生倾斜及变性，导致摩擦力较大，对于压力高于35MPa的液压系统，目前传统的密封组合结构普遍摩擦力较大，工作过程发热严重，很容易发生疲劳失效导致泄漏，甚至酿成严重事故。我国国土辽阔，南北气候温度差异较大，不同季节极限低温和高温环境下，进行可靠密封，是提高我国液压系统性能和工作效率的关键。随着我国智能汽车产业飞速发展，自动驾驶成为未来的发展趋势，自动驾驶中最关键的核心技术是线控制动系统，无论是高速行驶还是城市工况，随时都需要制动系统介入，而制动是关系行车安全的关键系统，必需具有高可靠性和高速响应特性，其底层硬件是液压制动油缸，随着制动系统向小型化、低功率、高压方向发展，制动油缸高压密封成为关键部件，而目前我国车企主要依赖进口，在可靠性、加压保压性能方面与国外产品具有较大差距。另外，我国汽车产业快速发展，人们对汽车的乘坐舒适性要求不断提高，汽车悬架隔振越来越引起人们的重视。悬架是汽车行驶过程中隔离路面激励的关键部件，传统的被动悬架阻尼和刚度设计完成后都不能调节，整车平顺性和操纵稳定性不可兼顾，油气悬架具有优良减振性能、高能量密度、非线性刚度阻尼特性等成为目前先进的汽车悬架系统，使汽车在平滑路面、越野路面、空载、满载等不同工况下整车平顺性、操稳性、行驶安全性得到有效改善，尤其对于重型车辆、军用车辆等具有明显优势，油气悬架中浮动活塞用于密封隔离悬架油缸内高压油液和高压气体，浮动活塞密封是油气悬架的最核心部件，决定悬架性能、寿命及可靠性。本专利提出的密封结构可以用于80MPa以内的浮动活塞两侧液压及气体密封，在满足高速、高压、极限高低温环境下密封可靠，摩擦力较低，疲劳寿命高，结构形式适用于活塞密封及杆密封。
技术实现思路
本技术主要解决的技术问题是提供一种高压往复密封结构，能够解决浮动活塞两侧液压及气体密封在高速、高压和极限高低温环境下密封的可靠性问题。为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种高压往复密封结构，包括：密封环、X型密封圈和O型密封圈；其中，所述密封环为左右对称结构，其与油缸配合面接触的一侧中部带有中间沟槽，其另一侧与所述中间沟槽相对的位置带有密封底，所述密封底的左右两侧对称式开设有密封沟槽；所述X型密封圈安装在所述中间沟槽内，所述O型密封圈对称式安装在所述密封沟槽内；所述密封环位于所述中间沟槽的两侧带有对称分布的密封唇，所述密封唇与所述油缸配合面以平台结构接触，形成多道迷宫密封结构；随着活塞向左或向右运动，相应一侧的所述密封唇起主要密封作用，从而实现双向密封。在本技术一个较佳实施例中，所述X型密封圈朝向所述油缸配合面的一边及朝向所述中间沟槽的另一边均带有圆弧形凹槽；所述X型密封圈与左右两侧的中间沟槽相对的两个边均为平面结构。在本技术一个较佳实施例中，所述密封底的宽度大于所述中间沟槽的宽度；所述密封沟槽的顶部到所述密封底的下边缘中间的距离为所述O型密封圈直径的2/3～1倍。在本技术一个较佳实施例中，所述密封底的底部两侧向所述密封沟槽方向延伸。在本技术一个较佳实施例中，所述密封底的延伸边及所述密封沟槽的外侧边均为倒圆角结构。在本技术一个较佳实施例中，所述密封环为聚四氟乙烯；所述X型密封圈和O型密封圈为氟橡胶、氢化丁腈橡胶或聚氨酯，其邵氏硬度为70-90。在本技术一个较佳实施例中，沿运动方向为前部，所述密封唇与所述油缸配合面之间形成唇前角和唇后角，其中，所述唇前角大于所述唇后角。在本技术一个较佳实施例中，所述唇前脚为30～80°，所述唇后角为5～30°。在本技术一个较佳实施例中，所述平台结构的长度为1～10mm。在本技术一个较佳实施例中，所述密封环的左右两侧与活塞之间为非接触式配合。本技术的有益效果是：本技术一种高压往复密封结构，通过左右对称密封环与X型密封圈和O型密封圈的配合设计，能够满足左右双向密封的功能，可有效切断高压油液和气体的流动，实现零泄漏；通过密封底和O型密封圈的设计，为密封环提供足够的回弹力和可靠的密封性能，保证密封结构在满足高压、极限高低温环境下，具有可靠的密封性能和较低的摩擦力，疲劳寿命高。附图说明图1是本技术一种高压往复密封结构一较佳实施例1的立体结构示意图；图2是本技术一种高压往复密封结构一较佳实施例2的立体结构示意图；图3本技术一种高压往复密封结构一较佳实施例3的立体结构示意图；图4是实施例1的高压往复密封结构的变形及应力云图；图5是实施例1的高压往复密封结构的应变云图；附图中各部件的标记如下：1.密封环，2.X型密封圈，3.O型密封圈，4.油缸配合面，5.中间沟槽，6.密封底，7.密封沟槽，8.密封唇。具体实施方式下面结合附图对本技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。请参阅图1-5，本技术实施例包括：实施例1本技术揭示了一种高压往复密封结构，包括：密封环1，所述密封环1为添加相关添加剂的聚四氟乙烯复合材料，具有超低的摩擦系数。所述密封环1为左右对称结构，其与油缸配合面4接触的一侧中部带有中间沟槽5，其另一侧与所述中间沟槽5相对的位置带有密封底6，所述密封底6的左右两侧对称式开设有密封沟槽7；所述X型密封圈2安装在所述中间沟槽5内，所述O型密封圈3对称式安装在所述密封沟槽7内；所述密封环1位于所述中间沟槽5的两侧带有对称分布的密封唇8，所述密封唇8与所述油缸配合面4以1～10mm长度的平台结构接触，形成多道迷宫密封结构；随着活塞向左或向右运动，相应一侧的所述密封唇起主要密封作用，从而实现双向密封。具体地，所述密封底6的延伸边及所述密封沟槽7的外侧边均为倒圆角结构。通过倒圆角的结构设计，可以避免其在运动过程中与O型密封圈3接触产生应力集中，刮伤O型密封圈3。X型密封圈2，所述X型密封圈2朝向所述油缸配合面4的一边及朝向所述中间沟槽5的另一边均带有圆弧形凹槽，所述X型密封圈2与左右两侧的中间沟槽5相对的两个边均为平面结构。具体地，圆弧形凹槽的结构设计可以减少接触面积和滑动摩擦，在外侧密封油压较高时，运动过程中外侧油压对X型密封圈外侧形成挤压，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压往复密封结构，其特征在于，包括：密封环、X型密封圈和O型密封圈；其中，所述密封环为左右对称结构，其与油缸配合面接触的一侧中部带有中间沟槽，其另一侧与所述中间沟槽相对的位置带有密封底，所述密封底的左右两侧对称式开设有密封沟槽；所述X型密封圈安装在所述中间沟槽内，所述O型密封圈对称式安装在所述密封沟槽内；所述密封环位于所述中间沟槽的两侧带有对称分布的密封唇，所述密封唇与所述油缸配合面以平台结构接触，形成多道迷宫密封结构；随着活塞向左或向右运动，相应一侧的所述密封唇起主要密封作用，从而实现双向密封。/n

【技术特征摘要】
1.一种高压往复密封结构，其特征在于，包括：密封环、X型密封圈和O型密封圈；其中，所述密封环为左右对称结构，其与油缸配合面接触的一侧中部带有中间沟槽，其另一侧与所述中间沟槽相对的位置带有密封底，所述密封底的左右两侧对称式开设有密封沟槽；所述X型密封圈安装在所述中间沟槽内，所述O型密封圈对称式安装在所述密封沟槽内；所述密封环位于所述中间沟槽的两侧带有对称分布的密封唇，所述密封唇与所述油缸配合面以平台结构接触，形成多道迷宫密封结构；随着活塞向左或向右运动，相应一侧的所述密封唇起主要密封作用，从而实现双向密封。


2.根据权利要求1所述的高压往复密封结构，其特征在于，所述X型密封圈朝向所述油缸配合面的一边及朝向所述中间沟槽的另一边均带有圆弧形凹槽；所述X型密封圈与左右两侧的中间沟槽相对的两个边均为平面结构。


3.根据权利要求1所述的高压往复密封结构，其特征在于，所述密封底的宽度大于所述中间沟槽的宽度；所述密封沟槽的顶部到所述密封底的下边缘中间的距离为所述O型密封圈直径的2/3～1倍。


4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张守元，吕振华，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：北京;11