CN104929899A - 配用全无余隙往复式压缩机的活塞环 - Google Patents

Abstract

一种配用全无余隙往复式压缩机的活塞环，该活塞环(1)的断面呈内梯式L型的结构形式，并且，它无端隙，采用耐油耐温的软性高分子聚合物材料制成，而且，该活塞环(1)是定位在活塞(2)顶部与该顶部齐平的位置上的，使得活塞环(1)、活塞(2)与气缸(3)之间在活塞(2)顶部的平面方向上不存在任何形成余隙空间的可能；所述的活塞环是通过利用工具的协助将在强力下让软性活塞环(1)向心方向较厚的一端如安装自行车外胎那样地从活塞(2)顶部下压并让其逐步完全嵌入活塞(2)的环形凹槽(4)中。它最适合于配用在工作压缩比偏低一些的全无余隙往复式压缩机上使用，当然这个压缩比偏低的数量级也会是现有常规压缩机极限工作压缩比的倍数。

Description

配用全无余隙往复式压缩机的活塞环

技术领域 

本发明涉及活塞往复式压缩机的技术，尤其涉及了一种配用全无余隙往复式压缩机的活塞环技术。 

背景技术

目前问世的压缩机品种中的大多数都是常规的由曲轴驱动的活塞式压缩机，它具有：制造简单，使用寿命长，对材质要求不高等其它品种压缩机无法与之相比的综合特点，这是它问世以来经久不衰的主要原因。 

活塞往复式压缩机与其他压缩机一样，由于在结构上受到无法解决的“余隙”问题的困扰，因此它的排气效率或/和压缩比始终难以提高。——例如：当压缩比接近于“10”时，其排气量将会减小到失去其工作意义的程度。 

现有活塞往复式压缩机中的“余隙”包括：活塞外顶部与气缸内顶部之间以及由于吸气与排气二者机构必须存在的“余隙”，以及由于活塞环的存在而造成的余隙。 

专利CN1680717A揭示了一种无活塞环的“无余隙”活塞往复式压缩机的结构形式。 

此外，JP8-9985B2公开了一种无油活塞往复式压缩机，该压缩机采用了包括诸如聚四氟乙烯(PTFE)或聚四氟乙烯树脂的聚合物制成的活塞环，然而，在其结构上，该活塞环的端隙存在任然是不可避免的，即C型活塞环的端部间隙任然是不可避免的。 

发明内容

本发明之目的： 

本发明之目的：就是为在理论排气量达到100％的程度，而实际排气量在任何工况条件下都非常接近于100％的金属活塞环“全无余隙”压缩机机型的一种在结构与材料上的改进。——达到其理论排气量与实际排气量都能够达到100％的程度。 

为了实现上述发明目的，拟采用以下的技术： 

本发明在活塞往复运行的现有技术机型活塞环的结构基础上， 

让该活塞环的断面呈内梯式L型的结构形式，并且，它无端隙，采用耐油耐温的软性高分子聚合物材料制成，而且，该活塞环是定位在活塞顶部与该顶部齐平的位置上的，使得活塞环、活塞与气缸之间在活塞顶部的平面方向上不存在任何形成余隙空间的可能。 

——所述的活塞环是通过利用工具的协助将在强力下让软性活塞环向心方向较厚的一端如安装自行车外胎那样地从活塞顶部下压并让其逐步完全嵌入活塞的环形凹槽中。 

本发明的特点： 

由于本发明采用了其断面为内梯型且无端隙的作为非金属且可形变的耐油耐温软性高分子聚合物材料制成的活塞环结构，这就为让活塞环可以方便地安装定位(套进)在活塞上的专用环形槽上以及实现消除由于活塞环的存在而造成的 “余隙”现象而创造了条件；这就进而为世界上历史最悠久且“性价比”最高的活塞往复式机型又能够以最完美的高效结构形式问世又创造了条件。 

附图说明

图为以活塞环断面示意的定位在“无余隙”往复式压缩机活塞环顶部并与该顶部齐平位置上的活塞环配用状态。 

1：活塞；2：套进并定位在活塞上部环形凹槽的活塞环；3：气缸；4：活塞上部用于定位内梯式L型断面活塞环的内凸嵌入部分的常规环形凹槽。 

具体实施方式

对照附图，不难理解本发明活塞环2的整体结构以及它与活塞1的定位配用位置和两者相对位置的状态，活塞环2内梯式L型断面的内凸高度与整个高度之比根据综合需要设定，一般可在1∶2左右。显然，本发明之关键在于： 

就是要让活塞环2内梯式L型的顶部与活塞2的顶部齐平，并以此避免活塞环2顶部外露的部分至活塞1顶部的距离，与气缸3之间形成“余隙”空间的可能。 

套进并定位在活塞1上部环形凹槽4的与该活塞1顶部齐平的活塞环2是本发明的核心特点，为了能够实现这个特点，主要就是在活塞环2的取材上面： 

显然，应该取用偏软的高分子聚合物材料来制取活塞环2，这样，就可以解决如安装自行车外胎那样地从活塞1顶部下压并让其逐步完全嵌入活塞1的环形凹槽4中的全过程，最后形成如附图示意的活塞环2在活塞1上配用的状态。 

关于本发明高压缩比机型的高压温升问题： 

高压缩比或特高压缩比机型必然会面临对于压缩机来说的高温升问题，这可以采用一般的风冷方式来解决，也可以采用如汽车发动机(通过汽油高温爆炸来驱动活塞的运行)那样的水冷方式来解决(属于现有技术范畴)。——本发明可以设计出无限大的工作压缩比机型，然而，大多数工程上的使用情况所需要的压缩比是有限的，甚至是很有限的，例如：将大多数需要的几级压缩的工程变为采用本发明的单机压缩时，需要解决的高温升问题就会简单得多，尤其是将最常用的两级压缩变为本发明的单机压缩时，采用无油润滑的“全无余隙”机型也是完全可行的。 

显然： 

“有余隙”活塞往复式压缩机，其性价比已经很高了，若实现了“全无余隙”结构，其性价比就能更大幅度地攀升，就会让新机型非但能够成为传统型活塞往复式压缩机的换代产品，还很有可能成为其他工程领域中使用的各种类型压缩机的换代产品。 

Claims (2)

1.一种配用全无余隙往复式压缩机的活塞环，该活塞环(1)的断面呈内梯式L型的结构形式，并且，它无端隙，采用耐油耐温的软性高分子聚合物材料制成，而且，该活塞环(1)是定位在活塞(2)顶部与该顶部齐平的位置上的，使得活塞环(1)、活塞(2)与气缸(3)之间在活塞(2)顶部的平面方向上不存在任何形成余隙空间的可能。

2.根据权利要求1所述的配用全无余隙往复式压缩机的活塞环，所述的活塞环是通过利用工具的协助将在强力下让软性活塞环(1)向心方向较厚的一端如安装自行车外胎那样地从活塞(2)顶部下压并让其逐步完全嵌入活塞(2)的环形凹槽(4)中。