[发明专利]用于液压冲击设备的密封装置及包括该密封装置的液压冲击设备

说明书

本发明涉及一种用于液压冲击设备的密封装置，及包括该密封装置的液压冲击设备。

通常，破碎式或钻式液压冲击设备配备有包括孔(alésage)的导向体，及可滑动安装在孔内并设置为由不可压缩流体交替驱动平移的冲击活塞。在液压旋转冲击设备(即钻式)的特例中，冲击活塞还可选地被驱动延其纵轴旋转。

为确保液压冲击设备的导向体与冲击活塞间的密封，并因此避免不可压缩流体的损耗，导向体包括环形腔，其与冲击活塞同轴并通向孔，密封装置安装在环形腔内。

已知的密封装置的第一种类型包括整体的密封垫片，该密封垫片呈现U形截面并因此包括第一内密封唇和外密封唇，第一内密封唇用于与冲击活塞的外表面配合以确保密封垫片与移动的冲击活塞间的动态密封，外密封唇用于与导向体的环形腔配合以确保密封垫片与导向体间的静态密封。

这种密封装置确保在低平移速度和冲击活塞的低冲击频率下令人满意的密封。

然而，在冲击活塞平移期间，这种密封装置与冲击活塞之间的接触引起不可忽视的摩擦，因此，冲击活塞的摩擦生热将破坏内密封唇。

此外，对于液压旋转冲击设备，冲击活塞的旋转(没有平移)不允许确保对内密封唇的适当润滑和冷却。这导致了内密封唇的快速损坏。

已知的包括密封装置的密封设备的第二种类型包括：

-内密封圈，其包括具有用于以密封方式与冲击活塞的外表面配合的环形内密封部，和

-环形外密封件，其不同于内密封圈并围绕内密封部安装，外密封件用于以密封的方式支撑在容纳密封装置的环形腔的底部。

这种密封装置确保在冲击活塞的高平移速度和冲击频率下令人满意的密封，及在冲击活塞上的低的摩擦，因此密封唇的摩擦生热低。

然而，在液压冲击设备的一些操作条件下，这种密封装置的密封唇可经受由控制冲击活塞位移的不可压缩流体的非常迅速的往复运动产生的强压力峰值，这可能导致破坏密封唇，因此泄漏不可压缩流体。

本发明的目的是克服该缺点。

因此，本发明的技术问题在于提供一种结构简单、经济且可靠的密封装置。

为此，本发明涉及一种用于液压冲击设备的密封装置，该液压冲击设备配备有包括孔的导向体，及可滑动地安装在孔内的冲击活塞，所述密封装置用于安装在环形腔内，所述环形腔设置在所述导向体上并通向所述孔，以实现所述导向体与所述冲击活塞之间的密封，所述密封装置至少包括：

-包含内密封部的一个内密封圈，所述内密封部呈环形并包括用于以密封方式与所述冲击活塞的外表面配合的密封唇，

-不同于所述内密封圈并围绕所述内密封部安装的一个外密封件，所述外密封件为环形并用于以密封方式支撑在环形腔的底部，

其特征在于，所述内密封圈包括：

-相对于所述内密封部轴向偏移的环形的保护部，所述保护部由至少一个收敛性保护面在内部界定，所述收敛性保护面为环形并朝向所述密封唇收敛，和

-通向所述内密封圈内部的环形槽，该环形槽设在所述密封唇与所述收敛性保护面之间，

并且所述保护部设置成在运行状态下与所述冲击活塞界定出环形流道。

收敛性保护面的结构允许其与冲击活塞的外表面形成适于逐渐降低流向密封唇的不可压缩流体的厚度和流速的渐进式环形喷嘴，因此减小由不可压缩流体的流动产生的压力峰值的幅度。

此外，密封唇与收敛性保护面间的环形槽的存在允许通过增大流体的通道面降低不可压缩流体的在密封唇上的进入速度，这允许进一步抑制到达密封唇的剩余压力峰值。

因此，内密封圈的结构允许显著降低上述压力峰值的幅度，因此避免破坏密封唇。因此，根据本发明的密封装置具有比现有技术的密封装置增强的可靠性。

此外，内密封圈上的收敛性保护面及环形槽的存在允许用相同的装置确保冲击活塞与其内安装有冲击活塞的导向体间的密封，同时确保对密封唇的保护。结果是减少冲击设备构成部分的数量及减少对冲击设备的导向体执行的机械操作的数量，这显著降低了后者的制造成本。

有利地，流道通向环形槽。

根据本发明的实施例，密封唇相对于保护部径向向内突出。

有利地，外密封件设置为在使用状态下向内密封部施加压力。

根据本发明的实施例，环形槽由密封唇和保护部界定。

优选地，收敛性保护面从内密封圈的端部延伸。

根据本发明的实施例，收敛性保护面呈现出10-40°之间的顶角。因此，由压力峰值造成的液压力的轴向分量在收敛性保护面上保持很低。