[发明专利]单向压力激活的活塞密封件

说明书

技术领域

本发明涉及一种单向压力激活的活塞密封件和在未被压力激活时提供低阻力以及在被压力激活时提供低泄漏的方法。

背景技术

工业上在使用o型圈和聚四氟乙烯（PTFE）环（有时用品牌名称而称作特氟龙（TEFLON™））的活塞密封件上有许多变体。例如，在美国专利号7,815,195、美国专利号6,502,826、美国专利号6,129,358、美国专利号5,140,904、美国专利号5,082,295、美国专利号4,291,890、美国专利号4,109,921以及美国专利号3,592,164中披露了不同类型和构型的活塞密封件。虽然这些活塞密封件可认为是适于它们的预期目的，但这些构型都没有提供具有低致动阻力的压力激活的低泄漏密封件。

如在图6中清楚看到，先前已知的螺线管致动液压流体阀门30包括相对于彼此可移动的第一阀门构件30a和第二阀门构件30b。这些阀门构件中的一个阀门构件30a包括形成于其中的一个凹槽30c。一个标准o型圈32位于凹槽30c中并且对一个PTFE环34加偏压而与另一个阀门构件30b密封接合。这个密封系统使用o型圈32来将一个基于PTFE的密封环34加载抵靠到活塞孔36的由第二阀门构件30b限定的内径（ID）上。

发明内容

虽然先前已知的系统产生了良好密封，但与所希望的相比所产生的阻力还是较高。要求一种仅需要在一个方向上密封并在致动过程中释放该密封件来使致动阻力的量最小或消除的解决方案。所希望的是提供一种在一个方向上被密封时带有低泄漏的螺线管致动液压流体阀。所希望的是提供一种在相反方向上带有低致动阻力的螺线管致动液压流体阀。所希望的是提供一种响应于流体压力带有低泄漏密封而在没有流体压力的情况下带有低致动阻力的螺线管致动液压流体阀。

为了保持储能器的压力和容积，液压螺线管阀门具有非常苛求的泄漏要求。除此之外，该液压螺线管阀门必须能够以需要低致动阻力的非常低的电流消耗来充加（stroke）和卸载该储能器。一个单向压力激活的活塞密封件可以实现液压螺线管阀门的这种低泄漏和低致动阻力的双重目标，这是通过响应于流体压力密封该阀门并且通过响应于初始螺线管致动器的运动来释放该密封件从而提供低致动阻力实现的。所希望的是提供一种高流量、双向、开/关液压螺线管阀门，以便关闭和保持一个加压的液压储能器而带有低泄漏，然后当需要时以低致动阻力来释放和卸载这个储能器。

一个单向压力激活的活塞密封件可以包括轴向地相对于彼此可移动的两个构件，在这两个构件中的一者中形成有一个密封压盖或凹槽。当处于无激励状态时，一个o型圈可以位于该凹槽中而与这两个构件中的另一者无接触关系。一个激发器环可以位于该凹槽中以用于相对于该o型圈在轴向上往复运动，在此，这个激发器环响应于与该o型圈相反的一个表面上的流体压力而在轴向上朝该o型圈移动并且压缩该o型圈，从而致使该o型圈在径向上向外扩展与这两个构件中的另一者密封接触。

一种用于在轴向上相对于彼此可移动的两个构件之间进行密封且在一个方向上带有低泄漏、而在一个相反方向上提供低阻力的方法，该方法可以包括：在这两个构件中的一者中提供一个密封压盖或凹槽；在该凹槽中将一个o型圈定位成当处于无激励状态时与这两个构件中的另一者无接触关系；并且使一个激发器环在该凹槽中在第一位置与第二位置之间相对于该o型圈轴向地移动，在此，该激发器环响应于与该o型圈相反的一个表面上的流体压力而在轴向上朝该o型圈移动并且压缩该o型圈，由此致使该o型圈轴向压缩并且使该o型圈径向扩展从而与这两个构件中的另一者密封接触。

一种用于以低泄漏保持储能器的压力和容积并且用于在螺线管致动阀门释放行程中提供低致动阻力以便以低的电流消耗来卸载该储能器的流体容量的螺线管致动阀门，该螺线管致动阀门可以包括：在轴向上相对于彼此可移动的两个阀门构件，在这两个构件的一者中形成的一个密封压盖或凹槽，当处于无激励状态时位于该凹槽中而与这两个构件中的另一者无接触关系的一个o型圈，以及位于该凹槽中用于在轴向上相对于该o型圈往复移动的一个激发器环，在此，该激发器环响应于与该o型圈相反的一个表面上的流体压力而轴向地朝该o型圈移动并且压缩该o型圈，从而致使该o型圈在径向上向外扩展而与这两个构件中的另一者密封接触。

对于本领域普通技术人员而言在结合以下附图来阅读用于实践本发明所考虑的最佳模式的说明时，本发明的其他应用将变得清楚。

附图说明

在此的说明参照了附图，其中在这几个视图中相似的参考数字指代相似的部分，并且在附图中：