申请/专利权人：罗伯特·博世有限公司

申请日：2018-12-12

公开（公告）日：2023-05-30

公开（公告）号：CN110005657B

主分类号：F15B15/20

分类号：F15B15/20;F16J1/00;F16J15/56

优先权：["20171213 DE 102017222552.1"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.05.30#授权;2021.01.01#实质审查的生效;2019.07.12#公开

摘要：公开了一种具有缸壳体的液压缸，在所述缸壳体中滑动地引导一种带有活塞杆的活塞。所述活塞杆从缸壳体通过壳体开口被引导出来。在壳体开口中设置了密封元件，所述密封元件围绕着活塞杆。所述密封元件在该密封元件的外表面的侧面上具有至少一个压力槽，所述压力槽流体地与在密封元件和活塞杆之间的区域相连接，其中所述区域沿着纵向方向看设置在该压力槽的高度上。备选地或者附加地，所述活塞可以具有活塞密封件，所述活塞密封件围绕所述活塞。所述活塞密封件可以在该活塞密封件的内表面处具有压力槽，所述压力槽那么沿着纵向方向看在压力槽的高度上流体地与在活塞密封件和缸壳体之间的区域相连接。

主权项：1.具有缸壳体6和活塞杆2的液压缸，所述活塞杆从所述缸壳体6通过壳体开口4被引导，其中在该壳体开口中在活塞杆2和缸壳体6之间设置了环形的密封元件10，所述密封元件围绕着所述活塞杆2，和或其中所述活塞杆2从在缸壳体中被引导的活塞30远离地延伸，所述活塞被环形的活塞密封件40所围绕，其特征在于，设置了至少一个压力槽12，14，16，18，所述至少一个压力槽被密封元件10的外表面所限定，并且所述至少一个压力槽通过流体路径与被所述密封元件的内表面所限定的压力区域相连接，其中所述压力区域从压力槽12，14，16，18开始看去位于所述压力槽的径向的内部，和或设置至少一个压力槽42，44，46，48，所述至少一个压力槽被活塞密封件40的内表面所限定，并且所述至少一个压力槽通过流体通道22与被活塞密封件40的外表面所限定的区域52相连接，其中区域52从压力槽42，44，46，48出发来看位于所述压力槽的径向的外部，其中所述压力槽12，14，16，18；42，44，46，48；56沿着密封元件10的和或活塞密封件40的纵向方向看被两个密封环20；50所限定。

全文数据：液压缸技术领域本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的液压缸。背景技术由现有技术已知液压缸或者水力缸（Hydrozylinder），所述液压缸或者水力缸具有缸套，该缸套具有头部和底部。在所述缸套中滑动地引导活塞，所述活塞将第一压力室与第二压力室分开。至少一个活塞杆从活塞开始延伸，所述活塞杆贯穿所述头部，并且向外伸出。由DE102013212224已知液压缸，在该液压缸中在头部的区域中设置了缝隙套，所述缝隙套围绕着活塞杆。所述缝隙套与活塞杆一起形成了缝隙密封件。所述缝隙套在此在该缝隙套的外表面处局部地利用压力介质由被相邻的压力室径向地向内被加载。所述缝隙套的内表面同样被压力介质加载，其中作用在所述内表面上的压力沿着纵向方向看并且沿着从内向外的方向看线性地减少。所述缝隙套不利地涉及精确的并且费用高地制造的金属件。所述金属件相对于压力变形是极其敏感的。备选于缝隙套可以考虑的是，设置一种弹性体密封件，但是其中活塞杆不利地在该弹性体密封件上摩擦。此外，所述弹性体密封件具有比较高的磨损。发明内容与之相对地，本发明以下述任务为基础：完成一种液压缸，所述液压缸是费用有利的并且具有比较小的摩擦或者没有摩擦，并且具有比较小的磨损或者没有磨损。该任务根据权利要求1的特征得到解决。本发明的有利的改进方案是从属权利要求的主题。根据本发明设置了一种具有缸壳体的缸、特别是一种液压缸。活塞杆在此从缸壳体通过壳体开口被引导。在所述活塞杆和缸壳体之间优选地设置了在壳体开口中的环形的密封元件。所述密封元件可以包围所述活塞杆。附加地可以设置的是，所述活塞杆从在缸壳体中被引导的活塞远离地延伸，所述活塞可以被一种环形的活塞密封件所包围，所述活塞密封件例如设置在活塞上。有利地设置了至少一个压力槽（Drucktasche）。所述压力槽可以此外被围绕着活塞杆的密封元件的外表面所限定。压力槽可以通过流体路径与一种被密封元件的内表面所限定的密封区域相连接。此外，所述压力槽例如可以被密封。从所述压力槽出发来看，所述密封区域位于所述压力槽的径向的内部。所述密封区域和所述压力槽可以因此例如沿着径向方向看相继地成排地布置。所述密封区域优选地被密封元件和活塞杆所限定。备选地或者附加地可以设置，构造一种压力槽，所述压力槽被围绕着活塞的活塞密封件的内表面所限定。所述压力槽那么可以进一步地通过流体路径与被活塞密封件的外表面所限定的密封区域相连接。所述密封区域那么优选地从压力槽出发来看布置在压力槽的径向的外部，其中所述压力槽和密封区域沿着径向方向看可以成排地布置。所述密封区域优选地由所述密封元件并且由所述缸壳体来限定。该解决方案具有的优点是，所述密封元件和或活塞密封件在它们的压力槽的区域中基本上压力平衡。根据压力槽的构造以及压力槽的数量，也可以例如实行活塞密封件和或密封元件的基本上完全的压力卸载。如果在密封元件和活塞杆之间或者在活塞密封件和缸壳体之间设置了缝隙密封件，那么所述缝隙密封件可以通过所述至少一个压力槽的或者所述至少一个各个压力槽的相应的构造方案来构造。通过所述压力槽可以因此有利地例如以确定的泄露性来构造小的缝隙，其中不必要的是，精确地并且费用高地制造所述密封元件和或活塞密封件。实际上，在内直径上的密封元件和或在外直径上的活塞密封件可以比较不准确地、例如由有利的塑料制成，而没有由此不利地影响所述缝隙密封。所述缝隙密封可以正如上面已经解释过的那样，刚好由于所述至少一个压力槽确定地被调整。以下所描述的压力槽可以涉及用于密封套的和或用于活塞密封件的压力槽。如果解释了一个压力槽，那么该解释也适用于多个或者所有的压力槽。所述压力槽优选地沿着液压缸的两个纵向方向上看是密封的。因此可以将所述压力槽确定地沿着纵向方向进行限制。所述密封优选地通过附加的密封元件来实现。用于密封元件的压力槽那么设置在密封元件的外表面、缸壳体的内表面或者缸壳体的头部的内表面以及附加的密封元件之间。在本发明的另外的构造方案中，所述压力槽或者各个压力槽可以环形地构造，并且围绕着所述密封元件和或所述活塞密封件。沿着密封套的和或活塞密封件的纵向方向来看，所述压力槽能够被以密封环的形式的两个密封元件所限定。在密封元件时，密封环可以在外周处围绕所述密封元件。在活塞密封件时可以设置，所述密封环设置在所述活塞密封件的径向的内部。在本发明的另外的构造方案中可以设置，所述压力槽在密封元件时通过一种构造在密封元件中的流体通道与压力区域相连接，这在设备技术上是极其简单的。备选地或者附加地可以设置，在活塞密封件时所述压力槽通过构造在活塞密封件中的流体通道与压力区域相连接。此外设备技术上简单地可以考虑的是，将所述流体通道构造成径向孔或者径向通道，所述流体通道能够简单地制造。此外可以考虑的是，对于压力槽设置多个流体通道或者流体路径，以便在压力槽中的压力和在压力区域中的压力之间设置了极其快速的压力平衡。所述多个流体路径优选地设置在部分圆（Teilkreis）上，也就是说在周向方向上均匀地分布并且可能相同地构造，这导致了密封元件的和或活塞密封件的在压力槽上的均匀的压力加载。所述流体路径例如构造成孔星（Bohrungsstern）。在本发明的一种优选的构造方案中，可以在密封元件时设置多个压力槽。备选地或者附加地可以在活塞密封件时设置多个压力槽。由此可以在压力槽中构造不同的压力水平，以便例如更加精确地调整一个或者所述密封缝隙。优选地，多个压力槽沿着纵向方向上看成排地布置。这有利地导致了，例如能够在密封元件和活塞杆之间的压力区域中在压力槽上大致形成线性的压力下降。同样的情况适用于在活塞密封件和缸壳体之间的压力区域。因此可以通过一个或者多个与压力区域相对置的压力腔来平衡在密封缝隙中的沿着纵向方向从内向外看的线性的或者不恒定的压力变化曲线。例如可以使得密封元件的和或活塞密封件的、由于在密封缝隙中的线性的压力变化曲线而来的扩张通过在压力槽或者腔中的分级的压力变化曲线来得以平衡，所述压力槽或者腔抵抗所述扩张。可以考虑的是，在两个压力槽之间设置一种特别是共同的、尤其是以密封环的形式的密封元件，这在设备技术上是极其简单的。优选的方式地，所述密封元件对于所述密封环或者对于各个密封环具有一种特别是从外表面中掏制的环形凹部，以此可以在设备技术上简单地确定地固定所述密封环。备选地或者附加地可以设置的是，所述活塞密封件对于所述密封环或者对于各个密封环具有一种特别是从内表面中掏制的环形凹部。具有所述密封环的密封元件和或具有所述密封环的活塞密封件那么可以形成一种单元，所述单元能够简单地安装。优选的方式地，在缸壳体中的密封元件被装入到径向地向内敞开的环形槽中。可以考虑的是，在液压缸的缸头或者引导套中设置所述环形槽。所述密封元件那么可以径向地向内地从敞开的环形槽伸出。备选地或者附加地可以设置的是，在活塞中的活塞密封件被装入到一种径向地向外敞开的环形槽中，并且径向地向外地从所述环形槽伸出。通过所述环形槽将所述密封元件和或活塞密封件确定地固定在液压缸中或者固定在活塞中。所述密封元件和或所述活塞密封件例如涉及一种缝隙套。所述密封元件和或所述活塞密封件优选地特别地例如构造成空心圆柱体。附图说明本发明的优选的实施例以下借助于示意性的附图进一步地进行阐释。附图示出了：图1在纵剖图中的根据一种实施例的液压缸的在该液压缸的出口开口的区域中的局部图；图2在纵剖图中的根据另一实施例的液压缸的在该液压缸的活塞的区域中的局部图；和图3在纵剖图中的密封元件的一部分。附图标记列表：1液压缸；2活塞杆；4出口开口；6缸壳体；8环形槽；10；54缝隙套；12，14，16，18；42，44，46，48；56压力槽；20，50密封环；22流体通道；24；52压力区域；26压力下降；28端部部段；30活塞；31缸套；32，34压力室；36外表面；38环形槽；40活塞密封件；58缝隙。具体实施方式根据图1示出了一种液压缸1，所述液压缸示意性地以虚线示出。该液压缸具有活塞杆2，该活塞杆通过出口开口4从缸壳体6伸出。环形槽8在围绕着所述活塞杆2的表面中被掏制到所述缸壳体中。在所述环形槽中放入了以缝隙套10的形式的密封元件。该缝隙套是环形的，并且围绕着所述活塞杆2。所述缝隙套10以该缝隙套的外表面4限定了压力槽12、14、16和18。所述压力槽那么分别构造在环形槽8的槽底和缝隙套10的外壁表面之间。压力槽12到18通过密封环20互相分离，为了简单起见，所述密封环中的仅仅一个密封环设有附图标记。各个侧面的压力槽12和18那么向着侧面通过密封环20被限定。密封环20围绕着所述缝隙套10，并且分别放入到所述缝隙套10的外部的环形槽中。此外，从各个压力槽12到18分别有流体通道22径向地向内地延伸，为了简单起见，所述流体通道中仅仅一个流体通道设有附图标记。通过各个流体通道22，各个的压力槽12到18那么与压力区域24的在活塞杆2和缝隙套10之间的部段流体地相连接。如果现在存在在压力区域24中从外（p_2）向内（p_1）的线性的通过箭头26所标记出来的压力下降，那么所述压力槽12到18分别具有相互不同的压力，其中压力槽12具有最高的压力，并且在接着的压力槽14到18中的压力与各自的沿着活塞杆2的从缸壳体6的内部向外部看的纵向方向上在前面的槽相比分别变得更小。因此，沿着纵向方向上看通过多个压力槽12到18产生了大致线性的压力变化曲线。所述沿着纵向方向上看最内部的密封环20将所述缝隙套10的一在端部侧的外表面部段与压力槽12隔开了。该外表面部段流体地与设置在所述压力区域24之前的入口区域相连接，并且因此具有相比于相邻的压力槽12更高的压力。所述限定了压力槽18的、最后的密封环20将所述缝隙套10的一外表面部段与压力槽18隔开。该外表面部段那么流体地与区域24的出口区域相连接，并且因此加载了最小的压力。根据图2示出了活塞30，所述活塞在液压缸1的缸套32中（见图1）被引导。所述活塞将第一压力室32与第二压力室34分开。环形槽38掏制到活塞30的外表面36中。环形的活塞密封件40装入到该环形槽中，该活塞密封件围绕着活塞30。所述活塞密封件40可以构造成缝隙套。所述活塞密封件40利用该活塞密封件的内表面限定了多个压力槽42到48，所述多个压力槽沿着活塞30的纵向方向成排地布置，并且围绕着活塞30。压力槽42到48互相分别通过密封环50限定，其中为了简单起见在图2中仅仅一个密封环设有附图标记。所述密封环50可以在此分别被装入到活塞密封件40的各个内部的环形槽中。从各个压力槽42到48分别有流体通道22沿着径向方向延伸，其中为了简单起见仅仅一个流体通道设有附图标记。流体通道22与在活塞密封件40的外表面和缸套32之间的压力区域52的部段相连接。在压力室34中根据在图2中的运行状态存在着比在压力室32中更高的压力（p_1）。因此在压力区域52中从压力室34出发沿着活塞30的纵向方向向着压力室32看去出现了一种线性地下降的压力。压力槽42到48因此相应于在图1中的实施例形成了一种大致线性的压力变化曲线。此外，活塞密封件40在压力室34的侧面上具有一内表面部段，所述内表面部段被边缘侧的密封环50所限定，并且流体地与压力室34相连接。所述活塞密封件40在该活塞密封件的设置在压力室32的侧面上的端部部段处具有一内表面部段，所述内表面部段被外部的密封环50所限定，并且流体地与压力室32相连接。在图3中示出了缝隙套54的另一实施方式。该实施方式与图1不同地仅仅具有一个压力槽56。该压力槽沿着纵向方向上看构造在两个密封环20之间。在图3中右侧的密封环20此外通过缝隙58在其从压力槽56远离指向的侧面上能够加载最高的压力。公开了一种具有缸壳体的液压缸，具有活塞杆的活塞在所述缸壳体中滑动地被引导。所述活塞杆通过壳体开口从缸壳体被引导出来。在壳体开口中设置了密封元件，所述密封元件围绕着所述活塞杆。所述密封元件在该密封元件的外表面的侧面上具有至少一个压力槽，所述压力槽流体地与在密封元件和活塞杆之间的区域相连接，其中所述区域沿着纵向方向看设置在压力槽的高度上。备选地或者附加地，所述活塞可以具有活塞密封件，所述活塞密封件围绕着活塞。所述活塞密封件可以在该活塞密封件的内表面上具有压力槽，所述压力槽那么流体地沿着纵向方向看在压力槽的高度上与在活塞密封件和缸壳体之间的区域相连接。

权利要求：1.具有缸壳体（6）和活塞杆（2）的液压缸，所述活塞杆从所述缸壳体（6）通过壳体开口（4）被引导，其中在该壳体开口中在活塞杆（2）和缸壳体（6）之间设置了环形的密封元件（10），所述密封元件围绕着所述活塞杆（2），和或其中所述活塞杆（2）从在缸壳体中被引导的活塞（30）远离地延伸，所述活塞被环形的活塞密封件（40）所围绕，其特征在于，设置了至少一个压力槽（12，14，16，18），所述至少一个压力槽被密封元件（10）的外表面所限定，并且所述至少一个压力槽通过流体路径与被所述密封元件的内表面所限定的压力区域相连接，其中所述压力区域从压力槽（12，14，16，18）开始看去位于所述压力槽的径向的内部，和或设置至少一个压力槽（42，44，46，48），所述至少一个压力槽被活塞密封件（40）的内表面所限定，并且所述至少一个压力槽通过流体路径（22）与被活塞密封件（40）的外表面所限定的区域（52）相连接，其中区域（52）从压力槽（42，44，46，48）出发来看位于所述压力槽的径向的外部。2.根据权利要求1所述的液压缸，其中所述压力槽（12，14，16，18；42，44，46，48；56）沿着活塞杆（2）的两个纵向方向看被密封。3.根据权利要求1或2所述的液压缸，其中所述压力槽（12，14，16，18；42，44，46，48；56）环形地构造，并且围绕着所述密封套（10）和或所述活塞密封件（40）。4.根据前述权利要求中任一项所述的液压缸，其中所述压力槽（12，14，16，18；42，44，46，48；56）沿着密封套（10）的和或活塞密封件（40）的纵向方向看被两个密封环（20；50）所限定。5.根据前述权利要求中任一项所述的液压缸，其中所述压力槽（12，14，16，18）在密封元件（10）的情况下通过一种构造在密封元件（10）中的流体通道（22）与压力区域（24）相连接，和或其中所述压力槽（42，44，46，48）在活塞密封件（40）的情况下通过一种构造在活塞密封件（40）中的流体通道（22）与压力区域（52）相连接。6.根据前述权利要求中任一项所述的液压缸，其中在密封元件（10）的情况下设置了多个压力槽（12，14，16，18），和或其中在活塞密封件（40）的情况下设置了多个压力槽（42，44，46，48），所述多个压力槽分别通过压力路径（22）与被配置的压力区域（24；52）相连接。7.根据权利要求6所述的液压缸，其中多个压力槽（12，14，16，18；42，44，46，48）成排地布置。8.根据权利要求6或7所述的液压缸，其中分别在两个压力槽（12，14，16，18；42，44，46，48）之间设置密封环（20；50）。9.根据权利要求8所述的液压缸，其中所述密封元件（10）对于所述密封环或者对于各个密封环（20）具有环形凹部，和或其中所述活塞密封件（40）对于所述密封环或者对于各个密封环（50）具有环形凹部。10.根据前述权利要求中任一项所述的液压缸，其中在缸壳体（6）中的密封元件（10）被装入到径向地向内敞开的环形槽（8）中，并且从该环形槽径向地向内伸出，和或其中在活塞（30）中的活塞密封件（40）被装入到径向地向外敞开的环形槽（38）中，并且从该环形槽径向地向外伸出。11.根据前述权利要求中任一项所述的液压缸，其中所述密封元件和或所述活塞密封件构造成缝隙套。

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