CN118998124A - 一种防泄漏的可调式增压缸 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防泄漏的可调式增压缸，是针对其中的活塞结构进行优化改进，具体体现由上活塞板、下活塞柱和连接导杆组合形成的活塞组件，整体活塞组件与常规活塞结构存在明显区别的在于：受介质压力作用下，活塞组件存在二次滑动过程，二次滑动过程主要用于促进协动橡胶套的形变过程，但是协动橡胶套的形变过程也会受下压仓内介质压力变化，可以理解为协动橡胶套受到双重压力，这一过程中以侧环中的受压顶环来改变橡胶密封过程中的摩擦阻力，先通过双重压力来辅助协动橡胶套的形变过程，而其中两个受压配合板仅受下压仓介质的压力影响，再次干涉协动橡胶套的形变，有所不同的是对受压顶环和协动橡胶套进行“加固”。

Description

一种防泄漏的可调式增压缸

技术领域

本发明涉及增压缸技术领域，具体涉及一种防泄漏的可调式增压缸。

背景技术

增压缸的原理是利用帕斯卡能源守恒定律，通过改变受压截面的面积比例来实现压力的提升，以气动和液动两种方式为主，其本质是：以活塞板这类结构作为承受压力的关键结构，可以参照公开号为CN104895854A中的相关内容。

其内部的密封效果是影响到使用效果的关键因素，其中的密封效果还与介质(液体或气体)的压力存在直接关联，并且还需要配合活塞板的直线运动，对此针对活塞板这类结构，常规采用橡胶密封圈这类密封结构，对此需要解释的是：需要配合使用要求(软到位、预压、增压等)而改变介质压力，在介质压力改变且波动较大这一情况下，橡胶密封圈这类密封结构难以实现同步满足使用要求，具体表现为：随介质压力增加，导致密封圈与缸内壁之间的摩擦阻力增加不利于活塞板的直线移动，甚至会增加橡胶密封圈这类结构的磨损程度导致内泄漏。

对此本申请提出了一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防泄漏的可调式增压缸，针对增压缸中的密封结构，常规采用的橡胶密封圈这类结构并不能完全满足压力波动这一状态，并且配合增压缸的动作过程而加剧常规密封圈结构的磨损而出现内泄漏的相关问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种防泄漏的可调式增压缸，包括缸体和压力传感器，所述缸体内部设置有活塞组件，且缸体内部通过活塞组件分隔成沿从上到下设置的上压仓和下压仓；

所述活塞组件包括上活塞板、下活塞柱和连接导杆，所述上活塞板的表面积大于下活塞柱的表面积，且上活塞板、下活塞柱在上压仓、下压仓的内壁位置上沿竖直方向为滑动连接，所述连接导杆上端与上活塞板之间固定连接，且连接导杆下端与下活塞柱之间为滑动连接；

所述上活塞板和下活塞柱之间设置有协动橡胶套，所述上压仓对应协动橡胶套的中段位置上安装有侧环，所述侧环靠近协动橡胶套的位置上安装有受压顶环。

进一步设置为：所述下活塞柱对应下压仓的外部位置上设置有第一弹簧。

进一步设置为：所述协动橡胶套的内部呈中空状，且协动橡胶套内部通过下活塞柱与下压仓内部之间连通，所述协动橡胶套的中段位置设置有对应侧环的受压部。

进一步设置为：所述协动橡胶套上下两端的直径相等，且协动橡胶套直径沿从上到中段位置、从下到中段位置的方向减小。

进一步设置为：所述侧环内部呈中空状，所述缸体上分别安装有对应上压仓、下压仓和侧环的第一接口、第二接口和第三接口，所述压力传感器的探头位置分别延伸至上压仓、下压仓中。

进一步设置为：所述连接导杆对应在协动橡胶套内部的外部位置上沿上下方向对称滑动安装有受压配合板，且连接导杆对应在两个受压配合板中间位置的外壁位置上设置有第二弹簧，所述第二弹簧分别安装在两个受压配合板上。

进一步设置为：所述受压配合板的横截面均呈弯曲拱形状，其中位于上侧位置的所述受压配合板的弯曲方向向下，其中位于下侧位置的所述受压配合板的弯曲方向向上。

进一步设置为：位于下侧位置的所述受压配合板的设置位置低于侧环，位于上侧位置的所述受压配合板的设置位置高于侧环。

进一步设置为：所述受压配合板的最大半径与侧环的环径之和大于上压仓的内半径。

本发明具备下述有益效果：

1、整体结构是以常规增压缸为基础，并不会完全改变其内部的基本结构，主要是针对其中的活塞结构进行优化改进，具体体现由上活塞板、下活塞柱和连接导杆组合形成的活塞组件，本发明中的活塞组件与常规活塞结构存在明显区别的在于：受介质压力作用下，活塞组件存在二次滑动过程，二次滑动过程主要作用在协动橡胶套上，其目的是用于促进协动橡胶套的形变过程而配合受压顶环，但是又进一步改变连接导杆和下活塞柱的结构设计，使协动橡胶套的形变过程也会下压仓中压力变化的影响，从而可以理解为协动橡胶套受到双重压力，这一过程中以侧环中的受压顶环来改变橡胶密封过程中的摩擦阻力，在保证基础密封效果的同时，也可以避免摩擦过大而影响到活塞结构的运行过程；

2、针对上述内容需要再次说明的是：基于连接导杆针对协动橡胶套内部的位置上增设两个呈对称设置的受压配合板，受压配合板仅仅受到来自下压仓中压力变化的影响，并且受压配合板在下压仓中压力环境的作用下会进行上浮这一运动，但是上浮过程也会直接影响到协动橡胶套和受压顶环的形变过程，具体表现为：通过受压配合板再次干涉协动橡胶套的形变，有所不同的是对受压顶环和协动橡胶套进行“加固”。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提出的一种防泄漏的可调式增压缸的结构示意图；

图2为本发明提出的一种防泄漏的可调式增压缸中缸体的剖切图；

图3为本发明提出的一种防泄漏的可调式增压缸中图1的剖视图；

图4为本发明提出的一种防泄漏的可调式增压缸中活塞组件的剖切图；

图5为本发明提出的一种防泄漏的可调式增压缸中活塞组件的拆分图；

图6为本发明提出的一种防泄漏的可调式增压缸中侧环的剖切图；

图7为本发明提出的一种防泄漏的可调式增压缸中协动橡胶套的剖切图；

图8为本发明提出的一种防泄漏的可调式增压缸中图3中A部分的结构示意图。

图中：1、缸体；101、上压仓；102、下压仓；2、压力传感器；3、上活塞板；4、协动橡胶套；401、受压部；5、侧环；6、第一弹簧；7、下活塞柱；8、连接导杆；9、第二弹簧；10、受压配合板；11、受压顶环。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：针对增压缸中的密封结构，常规采用的橡胶密封圈这类结构并不能完全满足压力波动这一状态，并且配合增压缸的动作过程而加剧常规密封圈结构的磨损而出现内泄漏的相关问题，对此本申请提出了一种解决方案：

参照图1～8，本实施例中的一种防泄漏的可调式增压缸，包括缸体1和压力传感器2，缸体1内部设置有活塞组件，且缸体1内部通过活塞组件分隔成沿从上到下设置的上压仓101和下压仓102；

活塞组件包括上活塞板3、下活塞柱7和连接导杆8，上活塞板3的表面积大于下活塞柱7的表面积，且上活塞板3、下活塞柱7在上压仓101、下压仓102的内壁位置上沿竖直方向为滑动连接，所述连接导杆8上端与上活塞板3之间固定连接，且连接导杆8下端与下活塞柱7之间为滑动连接；

上活塞板3和下活塞柱7之间设置有协动橡胶套4，上压仓101对应协动橡胶套4的中段位置上安装有侧环5，侧环5靠近协动橡胶套4的位置上安装有受压顶环11，下活塞柱7对应下压仓102的外部位置上设置有第一弹簧6。

基本原理：参照图3进行解释，通过向上压仓101中注入介质，受上活塞板3和下活塞柱7的横截面面积差异，那么下压仓102中的介质以高压状态流出，此部分为本发明的基本内容，常规增压缸中以活塞结构为主，但是在本实施例中是以上活塞板3、下活塞柱7和连接导杆8组合形成活塞组件，在整体活塞组件承受上压仓101的压力时会逐渐向下滑动，其本质在于：

首先是上活塞板3优先向下滑动，在理论上下活塞柱7也会同步向下滑动，但是因为其中的连接导杆8与下活塞柱7之间仅仅为滑动连接，所以二者之间并无力传导过程，但是参照图5，连接导杆8与下活塞柱7滑动部分的本质是由多组空条组成，从而下压仓102中的也会通过空条反流并填充在协动橡胶套4中，在这一过程是以下压仓102中的介质作为“力传导结构”，从而下活塞柱7可以进行小幅度滑动过程，对此可以理解为：本实施例中的活塞组件与常规活塞结构最大的区别在于存在二次滑动过程，本质上是上活塞板3下滑行程大于或等于下活塞柱7的下滑行程，从而以此方式进行介质压力增强。

实施例二：本实施例针对实施例一中的协动橡胶套的使用过程进行补充说明：

协动橡胶套4的内部呈中空状，且协动橡胶套4内部通过下活塞柱7与下压仓102内部之间连通，协动橡胶套4的中段位置设置有对应侧环4的受压部401，协动橡胶套4上下两端的直径相等，且协动橡胶套4直径沿从上到中段位置、从下到中段位置的方向减小，侧环5内部呈中空状，缸体1上分别安装有对应上压仓101、下压仓102和侧环5的第一接口、第二接口和第三接口，压力传感器2的探头位置分别延伸至上压仓101、下压仓102中。

方案说明：结合到实施例一中的技术内容进行说明，当上活塞板3优先向下移动，但是下活塞柱7下移幅度较小甚至不移动，那么在这一过程中势必导致协动橡胶套4出现被挤压这一过程，对此结合到图3中的A部分，可以理解为协动橡胶套4的中端部分被收缩变形，但是因为协动橡胶套4内部始终填满来自下压仓102中的介质，所以协动橡胶套4也会产生由内向外的压力，从而下压仓102中压力环境的作用下也会主动干涉到协动橡胶套4的收缩变形这一过程，关于本发明中活塞组件的运行过程如下所示：

S1：初始状态下，来自下压仓102中的压力环境维持着协动橡胶套4向外扩展的趋势，从而协动橡胶套4配合受压顶环11实现中端位置的密封效果，并参照图5进行说明：其中的上活塞板3和下活塞柱7外部位置也会增设橡胶圈这类结构，用于维持初步密封，但是整体结构的密封部分集中在受压顶环11与协动橡胶套4的部分；

S2：再次结合到图3进行说明：上活塞板3下移，但侧环5及受压顶环11的位置并未发生变化，从而是在协动橡胶套4“正常”发生收缩变形这一过程中，侧环5慢慢远离受压部401，在这一动作状态下，是强制改变了协动橡胶套4的收缩变形过程，从而可以理解为：受压顶环11与协动橡胶套4的接触程度越来越大，从而可以理解为密封性能更佳，随着二者会发生摩擦过程，但是需要说明的是协动橡胶套4属于软结构，受到受压顶环11的挤压以及下压仓102内部介质压力的双重作用下，会发生自由形变，但是二者始终保持接触，甚至可以理解为：假使上活塞板3上的橡胶圈所产生的密封性能有所降低，但是依旧是通过受压顶环11和协动橡胶套4维持密封性能；

S3：而结合到下活塞柱7来说，下活塞柱7需要进行移动，从而可以理解为：随着上压仓101中持续注入介质，导致上活塞板3上所承受的压力持续增加，从而协动橡胶套4以及下压仓102中的介质无法被“压缩”，那么充满在协动橡胶套4内部的介质就可以作为上活塞板3与下活塞柱7之间的“连接结构”了，从而下活塞柱7保持下移，使其中的第一弹簧6被压缩，那么在排出下压仓102中的介质后，利用第一弹簧6的回弹性能使下活塞柱7复位，并再次通过下压仓102中介质压力带动上活塞板3复位，从而使协动橡胶套4恢复原形。

实施例三：结合到实施例二再次对受压配合板进行说明：

连接导杆8对应在协动橡胶套4内部的外部位置上沿上下方向对称滑动安装有受压配合板10，且连接导杆8对应在两个受压配合板10中间位置的外壁位置上设置有第二弹簧9，第二弹簧9分别安装在两个受压配合板10上，受压配合板10的横截面均呈弯曲拱形状，其中位于上侧位置的受压配合板10的弯曲方向向下，其中位于下侧位置的受压配合板10的弯曲方向向上，位于下侧位置的受压配合板10的设置位置低于侧环5，位于上侧位置的受压配合板10的设置位置高于侧环5，受压配合板10的最大半径与侧环5的环径之和大于上压仓101的内半径。

方案说明：结合到实施例二以及附图4，在协动橡胶套4与受压顶环11之间发生自由形变这一过程中，因为协动橡胶套4收缩变形方向不定，故而导致其内部以受压顶环11作为分界线的上下两侧区域中的压力存在差异，在这一状态下，可能导致协动橡胶套4“并不配合”受压顶环11保持接触而起到密封这一效果，对此针对连接导杆8相对于协动橡胶套4内部的位置上增设两个受压配合板10，并再次结合到图3和图7，因为协动橡胶套4内部填充来自下压仓102的介质，所以下侧位置的受压配合板10相对于受压顶环11上移，本质上上侧位置的受压配合板10也会在介质压力作用下上移，但是受其结构外形的影响，其上浮程度远小于下侧位置的受压配合板10，并且在上活塞板3持续承受压力时，上侧位置的受压配合板10呈现向下移动的趋势，导致二者之间的第二弹簧9被压缩，此部分暂时不做说明；

需要说明的是：当下侧位置的受压配合板10持续上移时，又因为其半径的限制问题，两个受压配合板10移动过程中均不会超过侧环5的位置，那么针对实施例二中的S2内容进行解释：其中受压顶环11与协动橡胶套4上端位置越来越紧凑，而下侧位置的受压配合板10持续上移，从而可以理解为：协动橡胶套4外部受到受压顶环11的挤压，而其内部也会受到受压配合板10的挤压，并且二者沿从下到上的方向进行加固，刚好完全抵住协动橡胶套4，这一目的是用来对协动橡胶套4的密封部位进行加固，又因为协动橡胶块4的密封部位是“活动式”的，所以受压配合板11需要持续且同步的进行加固，避免密封部位滑脱；

而关于上侧位置的受压配合板10需要说明的是：这一目的在于实施例二中的S3内部，当整体活塞组件向上复位时，也需要对上述的密封部位进行加固，因为下侧位置的受压配合板10具体依赖于介质所产生的浮力，而上侧位置的受压配合板10也可以利用到下压仓102中介质流出时的负压力或自身的重力，与下侧位置的受压配合板10不同的是：上侧位置的受压配合板10和受压顶环11沿从上到下的方向进行加固，而关于侧环5需要说明的是：其本质属于空心环，可以通过注入/排出液体或气体进行膨胀，主要是进一步改变受压顶环11的承受程度，可以通过对侧环5内部进行加压/降压进一步改变受压顶环5与协动橡胶块4之间的“接触力度”。

综上所示：针对其中的活塞结构进行优化改进，具体体现由上活塞板、下活塞柱和连接导杆组合形成的活塞组件，整体活塞组件与常规活塞结构存在明显区别的在于：受介质压力作用下，活塞组件存在二次滑动过程，二次滑动过程主要用于促进协动橡胶套的形变过程，但是协动橡胶套的形变过程也会受下压仓内介质压力变化，从而可以理解为协动橡胶套受到双重压力，这一过程中以侧环中的受压顶环来改变橡胶密封过程中的摩擦阻力，首先通过双重压力来辅助协动橡胶套的形变过程，而其中两个受压配合板仅受下压仓介质的压力影响，再次干涉协动橡胶套的形变，有所不同的是对受压顶环和协动橡胶套进行“加固”。

以上内容仅仅是对本发明结构所做的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可做很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种防泄漏的可调式增压缸，包括缸体(1)和压力传感器(2)，其特征在于，所述缸体(1)内部设置有活塞组件，且缸体(1)内部通过活塞组件分隔成沿从上到下设置的上压仓(101)和下压仓(102)；

所述活塞组件包括上活塞板(3)、下活塞柱(7)和连接导杆(8)，所述上活塞板(3)的表面积大于下活塞柱(7)的表面积，且上活塞板(3)、下活塞柱(7)在上压仓(101)、下压仓(102)的内壁位置上沿竖直方向为滑动连接，所述连接导杆(8)上端与上活塞板(3)之间固定连接，且连接导杆(8)下端与下活塞柱(7)之间为滑动连接；

所述上活塞板(3)和下活塞柱(7)之间设置有协动橡胶套(4)，所述上压仓(101)对应协动橡胶套(4)的中段位置上安装有侧环(5)，所述侧环(5)靠近协动橡胶套(4)的位置上安装有受压顶环(11)。

2.根据权利要求1所述的一种防泄漏的可调式增压缸，其特征在于，所述下活塞柱(7)对应下压仓(102)的外部位置上设置有第一弹簧(6)。

3.根据权利要求1所述的一种防泄漏的可调式增压缸，其特征在于，所述协动橡胶套(4)的内部呈中空状，且协动橡胶套(4)内部通过下活塞柱(7)与下压仓(102)内部之间连通，所述协动橡胶套(4)的中段位置设置有对应侧环(4)的受压部(401)。

4.根据权利要求3所述的一种防泄漏的可调式增压缸，其特征在于，所述协动橡胶套(4)上下两端的直径相等，且协动橡胶套(4)直径沿从上到中段位置、从下到中段位置的方向减小。

5.根据权利要求1所述的一种防泄漏的可调式增压缸，其特征在于，所述侧环(5)内部呈中空状，所述缸体(1)上分别安装有对应上压仓(101)、下压仓(102)和侧环(5)的第一接口、第二接口和第三接口，所述压力传感器(2)的探头位置分别延伸至上压仓(101)、下压仓(102)中。

6.根据权利要求1所述的一种防泄漏的可调式增压缸，其特征在于，所述连接导杆(8)对应在协动橡胶套(4)内部的外部位置上沿上下方向对称滑动安装有受压配合板(10)，且连接导杆(8)对应在两个受压配合板(10)中间位置的外壁位置上设置有第二弹簧(9)，所述第二弹簧(9)分别安装在两个受压配合板(10)上。

7.根据权利要求6所述的一种防泄漏的可调式增压缸，其特征在于，所述受压配合板(10)的横截面均呈弯曲拱形状，其中位于上侧位置的所述受压配合板(10)的弯曲方向向下，其中位于下侧位置的所述受压配合板(10)的弯曲方向向上。

8.根据权利要求6所述的一种防泄漏的可调式增压缸，其特征在于，位于下侧位置的所述受压配合板(10)的设置位置低于侧环(5)，位于上侧位置的所述受压配合板(10)的设置位置高于侧环(5)。

9.根据权利要求6所述的一种防泄漏的可调式增压缸，其特征在于，所述受压配合板(10)的最大半径与侧环(5)的环径之和大于上压仓(101)的内半径。