一种煤矿液压支架纯水组合密封结构的制作方法

1.本实用新型涉及密封相关技术领域，尤其涉及一种煤矿液压支架纯水组合密封结构。


背景技术：

2.液压支架能可靠而有效地支撑和控制工作面的顶板，隔离采空区，防止矸石进入回采工作面和推进输送机。它与采煤机配套使用，实现采煤综合机械化，解决机械化采煤工作中顶板管理落后于采煤工作的矛盾，进一步改善和提高采煤和运输设备的效能，减轻煤矿工人的劳动强度，最大限度保障煤矿工人的生命安全。
3.液压支架是以液压为动力实现升降、前移等运动，进行顶板支护的设备。
4.液压支架是用来控制采煤工作面矿山压力的结构物。采面矿压以外载的形式作用在液压支架上。在液压支架和采面围岩相互作用的力学系统中，若液压支架的各支承件合力与顶板作用在液压支架上的外载合力正好同一直线，则该液压支架对此采面围岩十分适应。液压支架是综采设备的重要组成部分。它能可靠而有效地支撑和控制工作面的顶板，隔离采空区，防止矸石进入回采工作面和推进输送机。它与采煤杋配套使用，实现采煤综合机械化，解决机械化采煤工作中顶板管理落后于采煤工作的矛盾，进一步改善和提高采煤和运输设备的效能，减轻煤矿工人的劳动强度，最大限度保障煤矿工人的生命安全。
5.目前国内煤矿液压支架密封均采用有乳化液的组合密封，但是这种液压密封方法，会造成大量的环境污染。
6.有鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种煤矿液压支架纯水组合密封结构，使其更具有产业上的利用价值。


技术实现要素：

7.为解决上述背景技术中提到的所述组合密封在纯水环境下的使用问题，以及环境污染的技术问题，本实用新型的目的是提供一种煤矿液压支架纯水组合密封结构。
8.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
9.一种煤矿液压支架纯水组合密封结构，包括前端盖、外壳、活塞杆和后端盖，外壳的前端连接设置有前端盖，外壳的后端连接设置有后端盖，外壳的内侧为液压缸，液压缸内设置有活塞杆，外壳和前端盖之间设置有第一静密封件，外壳和后端盖之间设置有第一静密封件，外壳内靠近前端盖的一侧设置有中间断层，中间断层的外侧和外壳之间设置有活塞主密封件，中间断层的内侧和活塞杆的前端之间设置有第二静密封件，后端盖和活塞杆的后端之间从前往后依次设置有导向密封件、活塞杆密封件和防尘密封件。
10.作为本实用新型的进一步改进，第一静密封件横截面第一侧的中间位置设置有静密封件尖端部，第一静密封件横截面第二侧的两端位置均设置有静密封件直线端部，外壳和前端盖之间的第一静密封件的静密封件尖端部朝向前端盖的一侧，外壳和后端盖之间的第一静密封件的静密封件尖端部朝向后端盖的一侧。
11.作为本实用新型的进一步改进，活塞主密封件包括密封体、活塞支撑环和活塞弹性体，密封体设置在活塞弹性体上，密封体和活塞弹性体的外侧设置有活塞支撑环，密封体横截面的顶部设置有密封体尖端部，活塞弹性体的左右两侧均设置有第一矩形缺口，活塞支撑环的横截面为倒l型结构，活塞支撑环通过第一矩形缺口与活塞弹性体相连接，活塞弹性体的底部两侧均开设有拱形缺口，密封体与外壳相接触，活塞弹性体与中间断层相接触。
12.作为本实用新型的进一步改进，第二静密封件包括静密封o型圈和静密封支撑环，静密封o型圈的两侧均设置有静密封支撑环，第二静密封件从前往后依次分布设置有静密封支撑环、静密封o型圈和静密封支撑环。
13.作为本实用新型的进一步改进，导向密封件的横截面为直线条状结构。
14.作为本实用新型的进一步改进，活塞杆密封件包括活塞杆o型圈、活塞杆弹性体和活塞杆支撑环，活塞杆弹性体的前端中部位置开设有沟槽，沟槽的顶部和底部均为唇口结构设置，沟槽内设置有活塞杆o型圈，活塞杆弹性体的后端底部开设有第二矩形缺口，活塞杆支撑环通过第二矩形缺口与活塞杆弹性体相连接，活塞杆弹性体的顶部前端设置有第一活塞杆密封件尖端部，活塞杆弹性体顶部靠近后端的位置设置有第二活塞杆密封件尖端部，活塞杆弹性体的顶部与外壳相接触，活塞杆弹性体和活塞杆支撑环的底部均与活塞杆相接触。
15.作为本实用新型的进一步改进，活塞杆密封件的活塞杆弹性体为润滑聚氨酯，活塞杆密封件的活塞杆支撑环为peek系列材料。
16.作为本实用新型的进一步改进，防尘密封件前端的横截面为矩形结构，矩形结构的后端设置有倾斜端，矩形结构的顶部与外壳相接触，矩形结构和倾斜端的底部均与活塞杆相接触。
17.借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：
18.本实用新型一种煤矿液压支架纯水组合密封结构，实现了组合密封在纯水环境下的使用，可以达到乳化液环境下的使用效果；
19.配合国家大型设备环保项目，减少水污染，极好的满足了客户的需求和国家环保要求。
20.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
22.图1是本实用新型一种煤矿液压支架纯水组合密封结构的结构示意图；
23.图2是图1中a处或者d处第一实施例的局部放大示意图；
24.图3是图1中b的局部放大示意图；
25.图4是图1中c的局部放大示意图；
26.图5是图1中e的局部放大示意图；
27.图6是图1中f的局部放大示意图；
28.图7是图1中g的第一实施例的局部放大示意图；
29.图8是图3的第二实施例；
30.图9是图3的第三实施例；
31.图10是图3的第四实施例；
32.图11是图1中g的第二实施例的局部放大示意图；
33.图12是图1中a处或者d处第二实施例的局部放大示意图；
34.图13是图1中a处或者d处第三实施例的局部放大示意图。
35.其中，图中各附图标记的含义如下。
36.1 前端盖
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2 外壳
37.3 活塞杆
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
4 后端盖
38.5 第一静密封件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
6 活塞主密封件
39.61 密封体
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
62 活塞支撑环
40.63 活塞弹性体
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
7 第二静密封件
41.71 静密封o型圈
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
72 静密封支撑环
42.8 导向密封件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
9 活塞杆密封件
43.91 活塞杆o型圈
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
92 活塞杆弹性体
44.93 活塞杆支撑环
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10 防尘密封件
45.11 中间断层
具体实施方式
46.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
47.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
48.实施例
49.如图1～图13所示，
50.一种煤矿液压支架纯水组合密封结构，包括前端盖1、外壳2、活塞杆3和后端盖4，外壳2的前端连接设置有前端盖1，外壳2的后端连接设置有后端盖4，外壳2的内侧为液压缸，液压缸内设置有活塞杆3，外壳2和前端盖1之间设置有第一静密封件5，外壳2和后端盖4之间设置有第一静密封件5，外壳2内靠近前端盖1的一侧设置有中间断层11，中间断层11的外侧和外壳2之间设置有活塞主密封件6，中间断层11的内侧和活塞杆3的前端之间设置有第二静密封件7，后端盖4和活塞杆3的后端之间从前往后依次设置有导向密封件8、活塞杆
密封件9和防尘密封件10。
51.图2是图1中a处或者d处第一实施例的局部放大示意图：
52.优选的，第一静密封件5横截面第一侧的中间位置设置有静密封件尖端部，第一静密封件5横截面第二侧的两端位置均设置有静密封件直线端部，外壳2和前端盖1之间的第一静密封件5的静密封件尖端部朝向前端盖1的一侧，外壳2和后端盖4之间的第一静密封件5的静密封件尖端部朝向后端盖4的一侧。
53.其中，h1的取值范围为0mm
‑
55mm；cs1取值范围：0
‑
25mm；φd1取值范围：0
‑
650mm。
54.图12是图1中a处或者d处第二实施例的局部放大示意图：
55.图13是图1中a处或者d处第三实施例的局部放大示意图。
56.优选的，活塞主密封件6包括密封体61、活塞支撑环62和活塞弹性体63，密封体61设置在活塞弹性体63上，密封体61和活塞弹性体63的外侧设置有活塞支撑环62，密封体61横截面的顶部设置有密封体尖端部，活塞弹性体63的左右两侧均设置有第一矩形缺口，活塞支撑环62的横截面为倒l型结构，活塞支撑环62通过第一矩形缺口与活塞弹性体63相连接，活塞弹性体63的底部两侧均开设有拱形缺口，密封体61与外壳2相接触，活塞弹性体63与中间断层11相接触。
57.其中，h2取值范围：0mm
‑
55mm；cs2取值范围：0
‑
25mm；φd2取值范围：0
‑
650mm。
58.其中，活塞主密封件6的第一实施例如图3所示。
59.活塞主密封件6的第二实施例如图8所示。其中，密封体61横截面的顶部设置有设置有密封体平端部，其余与图3中的第一实施例相同。
60.活塞主密封件6的第三实施例如图9所示。其中，活塞支撑环62的横截面为矩形结构，其余与图3中的第一实施例相同。
61.活塞主密封件6的第四实施例如图10所示。其中，活塞支撑环62的横截面为矩形结构，其余与图8中的第二实施例相同。
62.优选的，第二静密封件7包括静密封o型圈71和静密封支撑环72，静密封o型圈71的两侧均设置有静密封支撑环72，第二静密封件7从前往后依次分布设置有静密封支撑环72、静密封o型圈71和静密封支撑环72。
63.优选的，导向密封件8的横截面为直线条状结构。
64.其中，导向密封件8一般为导向环，导向环的主要作用是为液压缸的活塞和活塞杆提供精确的导向支撑，并可以吸收径向负载。同时，可以防止油缸内金属运动部件之间的接触。
65.优选的，活塞杆密封件9包括活塞杆o型圈91、活塞杆弹性体92和活塞杆支撑环93，活塞杆弹性体92的前端中部位置开设有沟槽，沟槽的顶部和底部均为唇口结构设置，沟槽内设置有活塞杆o型圈91，活塞杆弹性体92的后端底部开设有第二矩形缺口，活塞杆支撑环93通过第二矩形缺口与活塞杆弹性体92相连接，活塞杆弹性体92的顶部前端设置有第一活塞杆密封件尖端部，活塞杆弹性体92顶部靠近后端的位置设置有第二活塞杆密封件尖端部，活塞杆弹性体92的顶部与外壳2相接触，活塞杆弹性体92和活塞杆支撑环93的底部均与活塞杆3相接触。
66.其中，h3取值范围：0mm
‑
55mm；cs3取值范围：0
‑
25mm；φd3取值范围：0
‑
650mm。
67.优选的，活塞杆密封件9的活塞杆弹性体92为润滑聚氨酯，活塞杆密封件9的活塞
杆支撑环93为peek系列材料。
68.其中，peek系列材料，和传统pom相比，提高了抗压强度，有更好的导热性和更好的抗磨损能力。peek系列材料与传统pom相比，抗摩擦性强，抗蠕变性好。
69.其中，图7是图1中g的第一实施例的局部放大示意图：优选的，防尘密封件10前端的横截面为矩形结构，矩形结构的后端设置有倾斜端，矩形结构的顶部与外壳2相接触，矩形结构和倾斜端的底部均与活塞杆3相接触。
70.其中，h4取值范围：0mm
‑
55mm；cs4取值范围：0
‑
25mm；φd4取值范围：0
‑
650mm。
71.图11是图7的第二实施例的替换方案。
72.其中，h41取值范围：0mm
‑
55mm；h42取值范围：0mm
‑
55mm；φd41取值范围：0
‑
650mm；φd42取值范围：0
‑
650mm。
73.密封材料采用自润滑聚氨酯，自润滑聚氨酯通过添加固体润滑剂，降低摩擦系数，增加耐磨性，该材料具有高拉伸强度，非常高的耐磨性，低压缩永久变形。
74.挡圈采用peek系列材料，该材料具有自润滑，高抗弯曲，高模量，高耐磨等优秀的物性。
75.本实用新型一种煤矿液压支架纯水组合密封结构，一共有7个密封件(其中，两个第一静密封件5)，主要由液压缸里面的三个密封件起到密封作用，分别是活塞主密封件6，第一静密封件5和活塞杆密封件9三种，详细介绍如下：
76.活塞主密封件6如图3所示：
77.其主要特点如下：
78.1、优秀的静态和动态密封，双向作用；
79.2、过盈量设计保持在密封截面；
80.3、独特的支撑环设计，可以承受1500bar的高压；
81.4、需要导向环配合。
82.密封体61的密封效果出色，特别对于特别要求保压效果的工况下。其中，密封体61常见为四氟乙烯结构设计。
83.活塞支撑环62，控制最大挤出间隙，高压下保证稳定可靠性能，聚甲醛结构设计，适合水基介质。
84.活塞弹性体63，拱形结构，利用形变和橡胶材料、聚氨酯材料的弹性模量区别来达到好的弹性补偿。
85.第一静密封件5如图5所示：
86.其主要特点如下：
87.1、适合o形圈及o形圈加档圈的沟槽设计，密封产品宽深比的窄沟槽设计；
88.2、过盈量设计保持在密封截面；
89.3、抗高、中、低压性能，抗挤出性能非常出色；
90.4、安装方便，对表面粗糙度要求低；
91.5、起到双向密封作用。
92.其中，第一静密封件5的静密封件尖端部和静密封件直线端部的结构设计，端部应力集中，起密封效果，在多种压力范围内都具有卓越的密封效果。
93.活塞杆密封件9如图6所示：
94.其主要特点如下：
95.1、双唇口设计密封密封更好；
96.2、过盈量设计保持在密封截面；
97.3、活塞杆o型圈91起预紧作用，沟槽嵌入更加稳定；
98.4、活塞杆支撑环93设计可以承载更高压力，允许更大的挤出间隙。
99.其中，
100.第一活塞杆密封件尖端部，端部主密封应力集中，活塞杆弹性体92提供弹力，在低压下的使用效果好。
101.第二活塞杆密封件尖端部，端部副密封应力集中，依靠密封体自身过盈量起到辅助密封作用。
102.活塞杆弹性体92，为端部主密封提供持续弹性，保证密封效果，活塞杆o型圈91硬度控制在70度作用。
103.活塞杆支撑环93，控制最大挤出间隙，能承受更高的压力。
104.本实用新型一种煤矿液压支架纯水组合密封结构，实现了组合密封在纯水环境下的使用，可以达到乳化液环境下的使用效果；
105.配合国家大型设备环保项目，减少水污染，极好的满足了客户的需求和国家环保要求。
106.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。