CN107269514A - 一种汽车液压助力转向器活塞环 - Google Patents
一种汽车液压助力转向器活塞环 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107269514A CN107269514A CN201710458631.1A CN201710458631A CN107269514A CN 107269514 A CN107269514 A CN 107269514A CN 201710458631 A CN201710458631 A CN 201710458631A CN 107269514 A CN107269514 A CN 107269514A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- piston ring
- steering gear
- hydraulic power
- power steering
- automobile hydraulic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims abstract description 24
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims abstract description 24
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims abstract description 16
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims abstract description 6
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 claims description 12
- -1 Polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 4
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012208 gear oil Substances 0.000 description 1
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
- F04B53/02—Packing the free space between cylinders and pistons
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
- B62D5/062—Details, component parts
- B62D5/063—Pump driven by vehicle engine
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
- B62D5/10—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by type of power unit
- B62D5/12—Piston and cylinder
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
本发明公开了一种汽车液压助力转向器活塞环，包括如下质量百分比的成分：聚四氟乙烯60～70％、碳纤维15～20％、石墨10～15％和润滑剂1～5％。根据注塑工艺流程，本发明的活塞环是将上述各成分依次配料、混料、填充、保压、冷却和脱模的工艺步骤制作而成。采用本发明的活塞环，使得汽车液压助力转向器耐高压、低摩擦、寿命长，能够有效避免油缸内壁磨损过快，转向器内泄漏增多导致转向沉重的故障。
Description
技术领域
本发明属于汽车齿轮齿条式转向器技术领域，具体涉及一种汽车液压助力转向器活塞环。
背景技术
液压助力转向系统是汽车常用配置，它是通过发动机驱动转向油泵，转向油泵吸入转向油后排出高压油至动力转向器油缸内，通过活塞驱动齿条提供助力，齿条通过拉杆将助力传递给车轮，从而实现车辆的转向助力。
活塞环作为液压助力转向器油缸内的一大重要件，其与油缸内壁之间为过盈配合，活塞环与活塞之间有一O形圈，在液压助力转向器油腔内充满转向油后，转向油会进入油缸与活塞之间的缝隙，会挤压O形圈和活塞环，会使活塞环膨胀，紧紧的贴在油缸内壁上。其主要作用是：(1)将油缸左右两腔隔开，保证较小的内泄漏量，以保证转向器的助力；(2)将油缸内壁上多余的转向油刮下，同时保证油缸内壁形成较薄的一层油膜，以保证油缸与活塞环之间的润滑。
传统的液压助力转向器使用聚四氟乙烯和玻璃纤维混合的材料作为活塞环，这种材料使用在碳钢材料油缸的液压助力转向器上是没有问题的，具有较好的、耐磨损等方面的优点。但由于铝合金铸造的油缸硬度较低，若使用此种活塞环，则会造成油缸内壁磨损较快，导致液压助力转向器内泄露增加，进而就会造成液压助力转向系统的助力下降，导致转向沉重。为了减少转向沉重的故障现象，就需要减小油缸内壁的磨损，改善活塞环与油缸内壁的摩擦成为解决该问题的唯一途径，这就需要有一种能适应铝合金油缸的，、耐高压、低摩擦、寿命长的活塞环。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种汽车液压助力转向器活塞环，目的是避免与铝合金油缸配合使用出现油缸内壁磨损较快的现象。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种汽车液压助力转向器活塞环，包括如下质量百分比的成分：
聚四氟乙烯60～70％、碳纤维15～20％、石墨10～15％和润滑剂1～5％。
所述润滑剂为二硫化钼。
所述二硫化钼的粒度为300目。
所述聚四氟乙烯的抗拉强度20～35Mpa。
所述聚四氟乙烯的晶粒度≥220目，纯度为99％。
所述碳纤维的晶粒度为200～400目，长径比在5：1～10：1之间。采用的碳纤维颗粒为长圆柱状的颗粒。
所述碳纤维采用纯度为99％的PAN基碳纤维。
所述石墨的粒度为250～320目。
采用上述各成分的粒度选择，便于之后注塑工艺的进行，使得制得的活塞环有效避免油缸内壁磨损过快。
所述活塞环是将各成分通过注塑工艺制得。注塑工艺流程，以上述四种材料通过以下步骤即可完成制造：
配料——混料——填充——保压——冷却——脱模
以碳纤维、石墨、二硫化钼等几种成分的制作而成的活塞环，硬度较聚四氟乙烯加玻璃纤维的活塞环有明显的降低，约62HD，而原聚四氟乙烯活塞环的硬度约为70HD。活塞环在油缸内壁往复运动时，由于油缸内壁加工会存在一定的形位公差，其受到油缸给予的压力是有波动的，硬度降低的活塞环，能在受到油缸内壁的挤压过后能很好的收缩，避免在遇到凸起时“硬碰硬”的直接刮擦油缸。
活塞环原料成分内同时也加入了起润滑作用的二硫化钼，通过二硫化钼的润滑作用，减小了活塞环表面的摩擦系数，可有效降低液压助力转向器的摩擦力(即活塞环与油缸之间的摩擦)。
本发明的有益效果：本发明提供的汽车液压助力转向器活塞环，通过对活塞环的组成成分选择及调节活塞环的成分配比，降低活塞环硬度及摩擦系数的技术方案，使得液压助力转向器铝合金油缸与活塞环之间的摩擦有明显的改善，铝合金油缸内壁的磨损也会有较明显的降低，液压助力转向器在长时间的使用之后，其内泄露不会明显增加，助力特性没有明显变化，液压助力转向系统将会更加稳定、持久耐用，车辆的行驶品质也会得到进一步的提升。总之，采用本发明的活塞环，使得汽车液压助力转向器耐高压、低摩擦、寿命长，能够有效避免油缸内壁磨损过快，转向器内泄漏增多导致转向沉重的故障。
具体实施方式
下面通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
本发明具体涉及一种汽车液压助力转向器活塞环，包括如下质量百分比的成分：聚四氟乙烯60～70％、碳纤维15～20％、石墨10～15％和润滑剂1～5％。
聚四氟乙烯材料晶粒度在220目以上，纯度99％，抗拉强度20～35Mpa，碳纤维选用晶粒度200～400目，长径比在5：1～10：1之间，纯度为99％的PAN基碳纤维；石墨粒度250～320目，二硫化钼粒度为300目，纯度99％。
具体的优选实施例如下：
实施例1
使用以下材料成分，制造汽车液压助力转向器活塞环：
| 含量名称 | 成分占比(重量百分比) |
| 聚四氟乙烯 | 65％ |
| 碳纤维 | 18％ |
| 石墨 | 14％ |
| 二硫化钼 | 3％ |
上表中所述的聚四氟乙烯材料晶粒度在220目以上，纯度99％，抗拉强度30～35Mpa，碳纤维选用晶粒度300目，长径比为8:1左右，纯度为99％的PAN基碳纤维；石墨粒度为320目，二硫化钼粒度为300目，纯度99％。
将以上各成分材料按照配料——混料——填充——保压——冷却——脱模等注塑工艺步骤制成活塞环。
将该活塞环装配在某车型的液压助力转向器上开展相应实验，检测其摩擦力为120N，而原活塞环的摩擦力为150N左右。
将该液压助力转向器搭载在系统台架上进行10万次的磨损实验，负载为7000N，形成压力约10Mpa，实验后液压助力转向器的内泄露增加量为0.1L/min，而原活塞环实验后液压助力转向器的内泄露增加量为0.5L/min。
实施例2
使用以下材料成分，制造汽车液压助力转向器活塞环：
上表中所述的聚四氟乙烯材料晶粒度在220目以上，纯度99％，抗拉强度20～25Mpa，碳纤维选用晶粒度200目，长径比为5：1，纯度为99％的PAN基碳纤维；石墨粒度250目，二硫化钼粒度为300目，纯度99％。
将以上材料按照配料——混料——填充——保压——冷却——脱模等注塑工艺步骤制成活塞环。
将该活塞环装配在某车型的液压助力转向器上开展相应实验，检测其摩擦力为115N，而原活塞环的摩擦力为150N左右。将该液压助力转向器搭载在系统台架上进行10万次的磨损实验，负载为7000N，形成压力约10Mpa，实验后液压助力转向器的内泄露增加量为0.07L/min，而原活塞环实验后液压助力转向器的内泄露增加量为0.5L/min。
实施例3
使用以下材料成分，制造汽车液压助力转向器活塞环：
| 含量名称 | 成分占比(重量百分比) |
| 聚四氟乙烯 | 69％ |
| 碳纤维 | 20％ |
| 石墨 | 10％ |
| 二硫化钼 | 1％ |
上表中所述的聚四氟乙烯材料晶粒度在220目以上，纯度99％，抗拉强度25～30Mpa，碳纤维选用晶粒度400目，长径比为10：1，纯度为99％的PAN基碳纤维；石墨粒度300目，二硫化钼粒度为300目，纯度99％。
将以上材料按照配料——混料——填充——保压——冷却——脱模等注塑工艺步骤制成活塞环。
将该活塞环装配在某车型的液压助力转向器上开展相应实验，检测其摩擦力为125N，而原活塞环的摩擦力为150N左右。将该液压助力转向器搭载在系统台架上进行10万次的磨损实验，负载为7000N，形成压力约10Mpa，实验后液压助力转向器的内泄露增加量为0.15L/min，而原活塞环实验后液压助力转向器的内泄露增加量为0.5L/min。
以上对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种汽车液压助力转向器活塞环，其特征在于，包括如下质量百分比的成分：
聚四氟乙烯60～70％、碳纤维15～20％、石墨10～15％和润滑剂1～5％。
2.根据权要求1所述汽车液压助力转向器活塞环，其特征在于，所述润滑剂为二硫化钼。
3.根据权要求2所述汽车液压助力转向器活塞环，其特征在于，所述二硫化钼的粒度为300目。
4.根据权要求1所述汽车液压助力转向器活塞环，其特征在于，所述聚四氟乙烯的抗拉强度20～35Mpa。
5.根据权要求1所述汽车液压助力转向器活塞环，其特征在于，所述聚四氟乙烯的晶粒度≥220目，纯度为99％。
6.根据权要求1所述汽车液压助力转向器活塞环，其特征在于，所述碳纤维的晶粒度为200～400目，长径比在5：1～10：1之间。
7.根据权要求1所述汽车液压助力转向器活塞环，其特征在于，所述碳纤维采用纯度为99％的PAN基碳纤维。
8.根据权要求1所述汽车液压助力转向器活塞环，其特征在于，所述石墨的粒度为250～320目。
9.根据权利要求1至8任一项所述汽车液压助力转向器活塞环，其特征在于，所述活塞环是将各成分通过注塑工艺制得。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710458631.1A CN107269514A (zh) | 2017-06-16 | 2017-06-16 | 一种汽车液压助力转向器活塞环 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710458631.1A CN107269514A (zh) | 2017-06-16 | 2017-06-16 | 一种汽车液压助力转向器活塞环 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107269514A true CN107269514A (zh) | 2017-10-20 |
Family
ID=60066437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710458631.1A Pending CN107269514A (zh) | 2017-06-16 | 2017-06-16 | 一种汽车液压助力转向器活塞环 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107269514A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11441682B2 (en) * | 2019-04-26 | 2022-09-13 | Kobe Steel, Ltd. | Piston ring, reciprocating compressor, method for selecting piston ring and method for evaluating life of piston ring |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000081146A (ja) * | 1998-09-07 | 2000-03-21 | Nok Corp | 密封装置 |
| CN1379850A (zh) * | 1999-10-21 | 2002-11-13 | 大金工业株式会社 | 密封圈 |
| CN1439042A (zh) * | 2000-05-25 | 2003-08-27 | 大金工业株式会社 | 密封环 |
| CN1844671A (zh) * | 2005-04-08 | 2006-10-11 | 沈阳气体压缩机股份有限公司 | 耐高温高压无油润滑密封环 |
| CN102748468A (zh) * | 2012-07-16 | 2012-10-24 | 江苏新氟隆塑胶有限公司 | 一种活塞环 |
| CN104650511A (zh) * | 2014-06-21 | 2015-05-27 | 柳州凯通机械有限公司 | 碳纤维活塞环 |
-
2017
- 2017-06-16 CN CN201710458631.1A patent/CN107269514A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000081146A (ja) * | 1998-09-07 | 2000-03-21 | Nok Corp | 密封装置 |
| CN1379850A (zh) * | 1999-10-21 | 2002-11-13 | 大金工业株式会社 | 密封圈 |
| CN1439042A (zh) * | 2000-05-25 | 2003-08-27 | 大金工业株式会社 | 密封环 |
| CN1844671A (zh) * | 2005-04-08 | 2006-10-11 | 沈阳气体压缩机股份有限公司 | 耐高温高压无油润滑密封环 |
| CN102748468A (zh) * | 2012-07-16 | 2012-10-24 | 江苏新氟隆塑胶有限公司 | 一种活塞环 |
| CN104650511A (zh) * | 2014-06-21 | 2015-05-27 | 柳州凯通机械有限公司 | 碳纤维活塞环 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 吴清: "注塑成型过程", 《中国托盘手册 第2版》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11441682B2 (en) * | 2019-04-26 | 2022-09-13 | Kobe Steel, Ltd. | Piston ring, reciprocating compressor, method for selecting piston ring and method for evaluating life of piston ring |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102009049323B4 (de) | Verbrennungsmotor mit einem Kurbelgehäuse sowie Verfahren zur Herstellung eines Kurbelgehäuses | |
| DE4438550C2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer in ein Kurbelgehäuse einer Hubkolbenmaschine eingegossenen Zylinderlaufbüchse aus einer übereutektischen Aluminium-Silizium-Legierung | |
| CN103331318B (zh) | 基于水润滑拉拔的多道次金属拉拔装置 | |
| CN106349687B (zh) | 一种轻质耐磨金属/尼龙复合降噪齿轮及其制备方法 | |
| CN102272470A (zh) | 轴承 | |
| DE112011103828T5 (de) | Kolbenring | |
| DE102015104103A1 (de) | Gleitelement und gleitende Maschine | |
| CN107269514A (zh) | 一种汽车液压助力转向器活塞环 | |
| Feng Su et al. | Friction and counterface wear influenced by surface profiles of plasma electrolytic oxidation coatings on an aluminum A356 alloy | |
| EP2214850A1 (de) | Motorblock mit eingegossenen zylinderlaufbuchsen mehrerer materiallagen und verfahren zur herstellung der zylinderlaufbuchsen | |
| CN102913555A (zh) | 粉末冶金复合含油轴承及其制造方法 | |
| DE102010047279A1 (de) | Kolbenschaftbeschichtung aus einer reibungsarmen Einlaufschicht und einer verschließarmen Grundschicht | |
| DE112021001958T5 (de) | Zylindervorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Kolbenstange | |
| EP2627466A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines kolbenrings mit eingelagerten partikeln | |
| CN102935512B (zh) | 一种船用铜铅合金轴瓦材料及其制备方法 | |
| DE102014201473A1 (de) | Kolbenstange für kolbenkompressoren und kolbenkompressor | |
| DE102005022469A1 (de) | Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkurbelgehäuse | |
| AT519398B1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Taumelscheibe | |
| CN104498779B (zh) | 一种表面光亮圆滑的感光鼓用铝基管及其制造方法 | |
| DE102018122899A1 (de) | Aluminium-Zylinderblockanordnungen und Verfahren zur Herstellung derselben | |
| DE102010016067B4 (de) | Kraftstoffeinspritzpumpe | |
| DE102006010190A1 (de) | Thermisch gespritzte Aluminium/Stahl-Zylinderlaufbuchse | |
| CN107586993A (zh) | 抗烧结耐气蚀铜合金及其加工方法 | |
| DE102012214833A1 (de) | Kolbenführungsbuchse für eine Axialkolbenmaschine und Axialkolbenmaschine mit einer Kolbenführungsbuchse | |
| DE102017119437A1 (de) | Stahllegierungen und zylinderlaufbuchsen aus selbigen |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171020 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |