CN102384065B - 能降低活塞与气缸之间余隙的半v型活塞环及其加工方法 - Google Patents

能降低活塞与气缸之间余隙的半v型活塞环及其加工方法 Download PDF

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Abstract

一种能够降低活塞与气缸之间余隙的半V型活塞环结构形式及其关键部位的配用加工方法，其特征在于：A.上述活塞环(1)呈半V型断面(4)的形状，该半V型断面(4)的张口是向着圆心的，让活塞(2)以嵌入该张口的方式相互接触的，并且，该半V型断面(4)与活塞(2)的坡度接触位置是在活塞(2)的上部，而且，与该坡度与平面形成的角度呈锐角，整个活塞环(1)的一个环状端部平面正好与活塞(2)顶部平面齐平；B.上述半V型断面(4)与活塞(2)的环形坡度接触为滑动配合，该半V型断面(4)另一个环状端部的平面与活塞(2)的环槽(3)平面接触的间隙应该大于该半V型断面(4)与活塞(2)坡度接触的间隙。——它适合于任何需要减小活塞(2)与汽缸(5)之间余隙容积的任何活塞往复式现有的机型。

Description

能降低活塞与气缸之间余隙的半V型活塞环及其加工方法
技术领域.
本发明涉及活塞往复式压缩机的结构技术，尤其是涉及了活塞环的结构及其加工方法。
背景技术
目前的活塞往复式压缩机中的活塞与汽缸之间，是依靠具有向外圆周方向的弹性环形活塞环作为中间过渡部件来制约活塞两端高低压之间漏气的用途而设置的，然而，全然没有考虑到如何尽量减小：离开活塞顶部最近活塞环至活塞顶部之间存在着活塞与汽缸之间的余隙容积问题，即俗称的余隙问题。——从宏观角度来说，该余隙越小，对于提高压缩机的排气效率或/和压缩比是有利的。
发明内容
本发明之目的：提出一种大幅度减小或消除上述余隙的设计方案及其加工方法。
为了实现上述发明目的，拟采用以下的技术：
有：定位在活塞圆周外围环槽上的活塞环，其特征在于：
A.上述活塞环呈半V型断面的形状，该半V型断面的张口是向着圆心的，让活塞以嵌入该张口的方式相互接触的，并且，该半V型断面与活塞的坡度接触位置是在活塞的上部，而且，与该坡度与平面形成的角度呈锐角，整个活塞环的一个环状端部平面正好与活塞顶部平面齐平；
B.上述半V型断面与活塞的环形坡度接触为滑动配合，该半V型断面另一个环状端部的平面与活塞的环槽平面接触的间隙应该大于该半V型断面与活塞坡度接触的间隙，使得活塞在压缩气体的过程当中，驱动活塞环增加向着汽缸圆周方向上的水平挤压分力。
本发明关键部位的配用加工方法如下：将呈半V型断面的活塞环套进活塞的环槽上，然后将该活塞的上顶部与该活塞环的上顶部一起进行平面研磨。
本发明与现有技术比较的特点：
由于本发明采用的活塞环具有半V型断面的形状，使得它与活塞的坡度接触面与水平面形成的角度为锐角，并且，活塞呈嵌入活塞环的配合形式存；这就为：活塞与活塞环两者共同在压缩气体的过程当中，迫使活塞环与活塞在其坡度接触面之间的间隙为“零”，同时，让活塞环与活塞两者形成的平面与其他水平面(例如：水平面)之间的间隙也为“零”均创造了条件。——本发明应用于现有技术的普通活塞式压缩机时，同样会由于上述的两个“均为‘零’”而为其排气量或压缩比增加创造条件。
附图说明
图示意了其断面为V型形状的活塞环及其定位在活塞上的位置。
1：活塞环；2：活塞；3：环槽；4：半V型断面；5：汽缸。
具体实施方式
在现有常规的曲轴驱动型活塞往复式压缩机的活塞2与汽缸5之间，设置的活塞环1一般至少有二个，均为矩形断面，其中有一个活塞环1离开活塞2顶部较近，然而，这个“较近”距离不可忽视，该距离与活塞2和汽缸5二者之间的间隙横断面积之积，就形成了上述活塞2与汽缸5之间的余隙体积(俗称的余隙)。
利用本发明的呈半V型断面4形状的关键在于：活塞2与活塞环1通过二者的坡度接触，即形成一定坡度的挤压方式接触，并且，再通过活塞环1与活塞2顶部一起进行最后的平面研磨的机加工方式，就很容易实现在该二者密封的前提下又能够确保该二者的顶部位于同一个平面内。
如果需要由该活塞环1与活塞2二者通过并列构成的平面与另一个平面充分接触时，就会很容易确保：该二个充分接触的平面之间能够形成一个没有任何几何空间的无余隙接触状态。
如果上述的活塞环1与活塞2二者不需要与其他另一个平面接触(符合常规机型的要求)，就会很容易实现：减小上述活塞环1与活塞2二者并列平面与另一个平面之间的余隙。——从宏观的角度来说，通过减小活塞往复式压缩机的整体余隙，对于增加活塞的排气量或/和压缩比总是有利的。
此外，本发明中上述活塞环1与活塞2斜面接触的坡度方向是向着汽缸5的圆周方向的，而活塞2的顶部外缘环槽3与活塞环1之间总是会存在一定的哪怕是极其微小的公差配合，机加工时只要有意识地充分把握住这一点，就能够使得活塞2在压缩气体的过程当中，通过被压缩气体的压力，驱动活塞环1又增加了一个向着汽缸5圆周方向上的水平挤压分力，而该水平挤压分力是随着被压缩气体的压力升高而提高的，这于制止活塞2两端的高压与低压之间的漏气是极其有利的。——然而，在活塞2的吸气行程中不会驱使塞环1产生上述向着汽缸5圆周方向上的水平挤压分力，显然，这于减小活塞环1与汽缸5二个摩擦部件之间的磨损与整机的功耗是有利的。
总之：
基于上述的结构原理及其为其服务的机加工(共同研磨)方式，至少可以为减少整机的余隙创造条件。——至于活塞2与汽缸5之间设置的其他活塞环1，对于减小余隙容积的意义就不大了，可以仍然采用现有技术的常规断面形状，例如：其断面形状是矩形的。

Claims (2)

1.一种能降低活塞与气缸之间余隙的半V型活塞环，有：定位在活塞(2)圆周外围环槽(3)上的活塞环(1)，
其特征在于：
A.上述活塞环(1)呈半V型断面(4)的形状，该半V型断面(4)的张口是向着圆心的，让活塞(2)以嵌入该张口的方式相互接触的，并且，该半V型断面(4)与活塞(2)的坡度接触位置是在活塞(2)的上部，而且，与该坡度与平面形成的角度呈锐角，整个活塞环(1)的一个环状端部平面正好与活塞(2)顶部平面齐平；
B.上述半V型断面(4)与活塞(2)的环形坡度接触为滑动配合，该半V型断面(4)另一个环状端部的平面与活塞(2)的环槽(3)平面接触的间隙应该大于该半V型断面(4)与活塞(2)坡度接触的间隙，使得活塞(2)在压缩气体的过程当中，驱动活塞环(1)增加向着气缸(5)圆周方向上的水平挤压分力。
2.根据权利要求1所述的能降低活塞与气缸之间余隙的半V型活塞环关键部位的配用加工方法，
其特征在于：
将呈半V型断面(4)的活塞环(1)套进活塞(2)的环槽(3)上，然后将该活塞(2)的上顶部与该活塞环(1)的上顶部一起进行平面研磨。
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