CN1211682A - 强制性密封油环 - Google Patents

Abstract

本发明涉及活塞环,是一种活塞环中的一道强制性密封油环。该油环能消除环口和环轴向跳动引起的泄漏和窜油,环外圆面与缸套接触面积小,可减少摩擦力,能节省燃油和润滑油,延长活塞环的使用寿命。其特征是,由基环和刮片环组合成一个凸条面,基环斜面下设有增力环,共同组合成一道强制性密封无口油环。

Description

强制性密封油环

本发明涉及活塞环，是一种活塞环中的一道强制性密封油环。

目前，往复式活塞密封装置使用的活塞环中的油环，可分为以下几种：一种是外圆具有一个凸条面(即阶梯状)油环；第二种是开槽油环，即两个凸条面油环；第三种是钢片组合油环，即由两个刮片环和一个衬簧组成。以上三种油环的共同缺点是，在工作中因环外圆面与缸套接触面的磨损，环口就张大，环在环槽中有轴向跳动，因而产生漏气和窜油，致使活塞环的使用寿命缩短。

本发明的目的是提供一种强制性密封油环，以解决现有油环环口张大和环的轴向跳动而产生的漏气和窜油，延长油环的使用寿命。

本发明的目的是这样实现的：是在现有油环的基础上进行了改进设计，具体方案如下：

该油环是有一个断面上外圆阶梯状凸条面的开口圆环的基环(即外阶梯正扭曲环)，基环内圆设有弹簧胀圈，在基环断面上外侧设有槽，基环上呈圆周槽，槽内设有刮片环，刮片环上侧面与基环上侧面呈一平面，刮片环外圆面与基环凸条(凸肩)外圆面相同，刮片环和基环环口相互错开，在上外圆组合成一个凸条面无口油环。

该油环是有一个断面上外圆阶梯状凸条面的开口圆环的基环(即外阶梯正扭曲环)，基环断面下侧面呈阶梯状，其向下凸台的下内侧呈一斜面(即基环下侧面的向下凸台下内侧呈一圆锥面)，在基环断面上外侧设有槽，基环上呈圆周槽，槽内设有刮片环，刮片环上侧面与基环上侧面呈一平面，刮片环外圆面与基环凸条(凸肩)外圆面相同，刮片环和基环环口相互错开，在斜面下设有增力环，在上外圆组合成一个凸条面强制性密封无口油环。

该油环是有一个断面上外圆阶梯状凸条面的开口圆环的基环(即外阶梯正扭曲环)，基环断面下侧面呈斜面，在基环断面上外侧设有槽，基环上呈圆周槽，槽内设有刮片环，刮片环上侧面与基环上侧面呈一平面，刮片环外圆面与基环凸条(凸肩)外圆面相同，刮片环和基环环口相互错开，在斜面下设有增力环，在上外圆组合成一个凸条面强制性密封无口油环。

上述斜面与水平面夹角α为45°-85°。

该油环是有一个开槽油环的基环，基环内圆设有弹簧胀圈，在基环断面上外侧设有槽，基环上呈圆周槽，槽内设有刮片环，刮片环上侧面与基环上侧面呈一平面，刮片环外圆面与基环凸条(凸肩)外圆面相同，刮片环和基环环口相互错开，组合成一个开槽无口油环。

该油环是有一个断面上外圆阶梯状凸条面的开口圆环的基环(即外阶梯正扭曲环)，基环内圆设有弹簧胀圈，在基环环口处凸条下侧面设有一段刮片环，在基环环口位置下侧面上设有径向槽，一段刮片环其内圆设有插齿，插齿与径向槽相吻合。

该油环是有一个断面上外圆阶梯状凸条面的开口圆环的基环(即外阶梯正扭曲环)，基环内圆设有弹簧胀圈，在基环断面上外侧设有槽，基环上呈圆周槽，槽内设有刮片环，刮片环上侧面与基环上侧面呈一平面，刮片环外圆面与基环凸条(凸肩)外圆面相同，刮片环和基环环口相互错开，在基环下侧面设有轴向衬簧，共同组成上外圆一个凸条面强制性密封无口油环。

该油环是有一个开槽油环的基环，基环内圆设有弹簧胀圈，在基环断面上外侧设有槽，基环上呈圆周槽，槽内设有刮片环，刮片环上侧面与基环上侧面呈一平面，刮片环外圆面与基环凸条(凸肩)外圆面相同，刮片环和基环环口相互错开，在基环下侧面设有轴向衬簧，共同组成一个强制性密封开槽无口油环。

该油环是有一个断面上外圆阶梯状凸条面的开口圆环的基环(即外阶梯正扭曲环)，基环内圆设有弹簧胀圈，在基环环口处凸条下侧面设有一段刮片环，在基环环口位置下侧面上设有径向槽，一段刮片环内圆设有插齿，插齿与径向槽相吻合，在基环下侧面设有轴向衬簧，组成一道强制性密封无口油环。

上述的刮片环当为一片时，刮片环内圆上设有凸键，与其相配基环环口处配设有与凸键相吻合的键槽。

该油环是有一个刮片环基环和一个弹性衬簧，基环前并列接触设有一片刮片环，两环口错开180°角，在基环、刮片环内圆和在基环后，设有轴向和径向力弹性衬簧，组成一道强制性密封无口油环。

该发明与现有技术相比，具有以下优点：①一个凸条(凸肩)圆环面与缸壁接触，使油环与缸壁接触面积减少，减少了摩擦力；②相接触环口相互错开成无口环，可消除环口泄漏；③增加了轴向衬簧或增力环，使油环与活塞环槽前侧面紧密接触，不但可消除轴向跳动，而且具有密封气体的功能，减少了环跳动对环槽的磨损；④可节省燃油和润滑油，并能提高油环使用的可靠性和耐久性。

下面结合附图作进一步说明。

图1是一个凸条面强制性密封无口油环结构示意图(断面)；

图2是阶梯台斜面强制性密封无口油环结构示意图(断面)；

图3是斜面强制性密封无口油环结构示意图(断面)；

图4是开槽无口油环结构示意图(断面)；

图5是带一段刮片环一个凸条面无口油环结构示意图(断面)；

图6是带轴向和径向力弹性衬簧强制性密封无口油环结构示意图；

图7是带轴向衬簧的一个凸条面强制性密封无口油环结构示意图(断面)；

图8是带轴向衬簧强制性密封开槽无口油环结构示意图(断面)；

图9是带轴向衬簧一段刮片环一个凸条面无口油环结构示意图(断面)；

图10是带垫片环一个凸条面强制性密封无口油环结构示意图(断面)；

图11是带垫片环强制性密封开槽无口油环结构示意图(断面)；

图12是带垫片环一段刮片环一个凸条面无口油环结构示意图(断面)；

图13是带垫片环阶梯台斜面强制性密封无口油环结构示意图(断面)；

图14是带垫片环斜面强制性密封无口油环结构示意图(断面)；

图15是带垫片环轴向和径向力弹性衬簧强制性密封无口油环结构示意图；

图16是设有凸键的刮片环零件图；

图17是设有键槽的一个凸条面基环零件图；

图18是轴向衬簧零件图；

图19是图18的A-A剖面展开图；

图20是一段刮片环零件图；

图21是组合的增力环[6]结构示意图。

图1-21中，弹簧胀圈[3]与现有相同(螺旋衬簧等)。刮片环[1]断面呈长方形并为开口圆环与现有相同。增力环[6]为螺旋衬簧(即螺旋弹簧弯曲成圆环胀圈)，V形弹簧胀圈，即径向衬环将断面制成V形，或者增力环[6]为一个，倒半梯形面环[18](倒半梯形面环是以断面为矩形的开口圆环[装入缸套内状态]的矩形环为基环，在其上侧面制成圆锥面，其断面的上侧面呈一斜面[19]，斜面与水平面夹角为45°-85°，斜面[19]角a与斜面[5]角a应相同，并相接触装配)，其内圆设有径向衬环[20](径向衬环可为螺旋衬簧)，组合成一个增力环[6]。一段刮片环[10]断面呈阶梯状，其阶梯外圆段为凸条，其阶梯内圆段为插齿[17]。轴向和径向力弹性衬簧[12]，采用弹簧钢片切口制成断面呈U形开口圆胀圈。垫片环[14]为开口圆环，其断面呈长方形。轴向衬簧[13]为弹簧钢片制成波式开口圆环(即轴向衬环)。基环[2]、基环[4]、基环[7]和基环[9]采用断面上外圆一个凸条面(一个凸肩，即阶梯形)开口圆环(装入缸套内状态)为基环，即外阶梯正扭曲环为基环。基环[7]断面下侧面呈一斜面[5]，即其下侧面呈一圆锥面，基环[4]断面下侧面呈阶梯状，其向下凸台的下内侧呈一斜面[5](即基环下侧面的向下凸台下内侧呈一圆锥面)，斜面[5]与水平面夹角α为45°-85°。基环[4]、基环[7]上内侧可倒角。基环[8]采用开槽油环。基环[11]断面采用长方形并为开口圆环，即刮片环。在基环[2]、基环[4]、基环[7]和基环[8]这几个基环断面上外侧各自设有槽，基环上呈圆周槽，各槽内设有1-2片刮片环[1]，刮片环下侧面和内圆面与槽的下侧面和底圆面相接触。从断面上看，刮片环上侧面和外圆面与其相配的基环上侧面和凸条(凸肩)外圆面呈一平面(制造时可有公差)，刮片环与相配的基环在上外圆径向组合成一个凸条面。刮片环开口和与其相配的基环开口，环口相互错开为120°-180°角。当刮片环为一片与相配的基环组合时，刮片环内圆设有凸键[15]，基环的环口处配设键槽[16]，凸键与键槽相配装，以确保刮片环与基环的环口位置相对固定。在基环[9]环口位置的下侧面上设有径向槽，一段刮片环[10]外圆段凸条(凸肩)的前侧面与基环凸条的下侧面相接触，基环下外侧槽底圆面与一段刮片环阶梯内圆面相接触，一段刮片环凸条外圆面与基环凸条外圆面为一圆面，一段刮片环内圆插齿[17]，插入基环径向槽内。

弹簧胀圈[3]和基环[2](基环上可制径向泄油孔)与刮片环[1]相配合，组合成一个凸条面无口油环。弹簧胀圈[3]和基环[8]与刮片环[1]相配合，组合成一个开槽无口油环。基环[9](基环上可制泄油孔)与一段刮片环[10]相配合，组合成一个凸条面的无口油环。增力环[6]与基环[4]下侧阶梯斜面[5]相接触，并与刮片环[1]相配合组合成一个凸条面强制性密封无口油环。增力环[6]与基环[7]下侧面所设的斜面[5]相接触，并与刮片环[1]相配合组合成一个凸条面强制性密封无口油环。为了防止增力环[6]磨损环槽，在上述的增力环下侧面设有垫片环[14]。基环[11]前侧面与刮片环[1]后侧面相接触，基环[11]内圆面和外圆面与刮片环内圆面和外圆面相同，两环口错开为180°角，在基环[11]、刮片环内圆和在基环后，设有轴向和径向力弹性衬簧[12]，组成一道强制性密封无口油环。衬簧[12]由于扭曲作用，使刮片环前侧面与环槽前侧面强制性接触密封。为了防止衬簧[12]磨损环槽，在衬簧[12]后设有垫片环[14]。

为了使油环前侧面与环槽前侧面能持久强制性接触密封，防止其跳动，在基环[2]下侧面设有轴向衬簧[13]，并与刮片环[1]和弹簧胀圈[3]相配合，共同组成上外圆一个凸条面强制性密封无口油环。在基环[8]下侧面设有轴向衬簧[13]，并与刮片环[1]和弹簧胀圈[3]相配合，共同组成一个强制性密封开槽无口油环。在基环[9]下侧面设有轴向衬簧[13]并与一段刮片环[10]和弹簧胀圈[3]相配合，共同组成一个凸条面强制性密封无口油环。为了防止轴向衬簧[13]对环槽的磨损，在上述的轴向衬簧下侧面设有垫片环[14]。

轴向衬簧[13]在工作中，上侧面受有基环作用的向下压缩力，其下侧面受有环槽后侧面或垫片环作用的向上压缩力，轴向衬簧受轴向力压缩而变形，其被压缩变形的弹力，使在上的基环和刮片环与环槽接触面紧密接触密封，轴向衬簧还具有泄油的功能。

Claims (15)

1、一种强制性密封油环，是有一个外阶梯正扭曲环的基环[2]，基环[2]内圆设有弹簧胀圈[3]，其特征在于：在基环[2]断面上外侧设有槽，基环[2]上呈圆周槽，槽内设有刮片环[1]，刮片环[1]上侧面与基环[2]上侧面呈一平面，刮片环[1]外圆面与基环[2]凸条外圆面相同，刮片环[1]和基环[2]环口相互错开，在上外圆组合成一个凸条面无口油环。

2、一种强制性密封油环，是有一个外阶梯正扭曲环的基环[4]，其特征在于：基环[4]断面下侧面呈阶梯状，其向下凸台的下内侧呈一斜面[5]，在基环[4]断面上外侧设有槽，基环[4]上呈圆周槽，槽内设有刮片环[1]，刮片环[1]上侧面与基环[4]上侧面呈一平面，刮片环[1]外圆面与基环[4]凸条外圆面相同，刮片环[1]和基环[4]环口相互错开，在斜面[5]下设有增力环[6]，在上外圆组合成一个凸条面强制性密封无口油环。

3、一种强制性密封油环，是有一个外阶梯正扭曲环的基环[7]，其特征在于：基环[7]断面下侧面呈斜面[5]，在基环[7]断面上外侧设有槽，基环[7]上呈圆周槽，槽内设有刮片环[1]，刮片环[1]上侧面与基环[7]上侧面呈一平面，刮片环[1]外圆面与基环[7]凸条外圆面相同，刮片环[1]和基环[7]环口相互错开，在斜面[5]下设有增力环[6]，在上外圆组合成一个凸条面强制性密封无口油环。

4、根据权利要求2或3所述的油环，其特征在于斜面[5]与水平面夹角为45°-85°。

5、一种强制性密封油环，是有一个开槽油环的基环[8]，基环[8]内圆设有弹簧胀圈[3]，其特征在于：在基环[8]断面上外侧设有槽，基环[8]上呈圆周槽，槽内设有刮片环[1]，刮片环[1]上侧面与基环[8]上侧面呈一平面，刮片环[1]外圆面与基环[8]凸肩外圆面相同，刮片环[1]和基环[8]环口相互错开，组合成一个开槽无口油环。

6、一种强制性密封油环，是有一个外阶梯正扭曲环的基环[9]，基环[9]内圆设有弹簧胀圈[3]，其特征在于：在基环[9]环口处凸条下侧面设有一段刮片环[10]，在基环[9]环口位置下侧面上设有径向槽，一段刮片环[10]其内圆设有插齿[17]，插齿[17]与径向槽相吻合。

7、一种强制性密封油环，是有一个外阶梯正扭曲环的基环[2]，基环[2]内圆设有弹簧胀圈[3]，其特征在于：在基环[2]断面上外侧设有槽，基环[2]上呈圆周槽，槽内设有刮片环[1]，刮片环[1]上侧面与基环[2]上侧面呈一平面，刮片环[1]外圆面与基环[2]凸条外圆面相同，刮片环[1]和基环[2]环口相互错开，在基环[2]下侧面设有轴向衬簧[13]，共同组成上外圆一个凸条面强制性密封无口油环。

8、一种强制性密封油环，是有一个开槽油环的基环[8]，基环[8]内圆设有弹簧胀圈[3]，其特征在于：在基环[8]断面上外侧设有槽，基环[8]上呈圆周槽，槽内设有刮片环[1]，刮片环[1]上侧面与基环[8]上侧面呈一平面，刮片环[1]外圆面与基环[8]凸肩外圆面相同，刮片环[1]和基环[8]环口相互错开，在基环[1]下侧面设有轴向衬簧[13]，共同组成一个强制性密封开槽无口油环。

9、一种强制性密封油环，是有一个外阶梯正扭曲环的基环[9]，基环[9]内圆设有弹簧胀圈[3]，其特征在于：在基环[9]环口处凸条下侧面设有一段刮片环[10]，在基环[9]环口位置下侧面上设有径向槽，一段刮片环[10]内圆设有插齿[17]，插齿[17]与径向槽相吻合，在基环[9]下侧面设有轴向衬簧[13]，组成一道强制性密封无口油环。

10、根据权利要求1、2、3、5、7或8所述的油环，其特征在于：刮片环[1]设为1-2片，相互接触环的开口位置错开120°-180°角。

11、根据权利要求1、2、3、5、7、8或10所述的油环，其特征在于：刮片环[1]为一片时，刮片环[1]内圆上设有凸键[15]，与其相配基环环口处配设键槽[16]，凸键[15]与键槽[16]相配装。

12、一种强制性密封油环，是有一个基环[11]和一个弹性衬簧[12]，其特征在于：基环[11]前并列接触设有一片刮片环[1]，两环口错开180°角，在基环[11]、刮片环[1]内圆和在基环[11]后，设有轴向和径向力弹性衬簧[12]，组成一道强制性密封无口油环。

13、根据权利要求7、8或9所述的油环，其特征在于：在轴向衬簧[13]下侧面设有垫片环[14]。

14、根据权利要求12所述的油环，其特征在于：在轴向和径向力弹性衬簧[12]后面，设有垫片环[14]。

15、根据权利要求2或3所述的油环，其特征在于：增力环[6]下侧面设有垫片环[14]。

Images