CN202125367U - 一种活塞组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种活塞组件，包括活塞本体、活塞环和导向环，所述活塞本体的外周具有至少一个活塞环槽以及至少一个导向环槽，所述活塞环卡设于所述活塞环槽内，所述导向环卡设于所述导向环槽内；所述活塞本体的外周上还设置有迷宫密封结构；相对于现有技术，本实用新型的活塞组件在活塞的外周上同时设置了活塞环密封结构和迷宫密封结构，在保障密封效果的前提下较少了活塞环道的数量，降低了活塞密封处的摩擦功耗，减轻了活塞组件的重量，提高了运行可靠性。

Description

一种活塞组件

技术领域

本实用新型涉及一种活塞组件，尤其涉及一种安装在发动机或压缩机上的活塞组件。 

背景技术

活塞是发动机或往复式压缩机的关键零部件，而密封技术又是活塞的关键技术之一，其性能直接影响机器的经济性和可靠性。传统的活塞通常采用活塞环密封、阻塞密封或者迷宫密封等密封结构，一个活塞上仅单独使用一种密封结构。但是仅使用一种密封结构常有些无法克服的缺陷，如迷宫密封的密封间隙难以控制、所需密封面长，活塞笨重；阻塞密封摩擦损耗大、密封材料易磨损；活塞环密封需要多道活塞环，各活塞环之间的受力不均匀。这些缺点造成了传统的活塞密封形式存在可靠性和经济性之间的矛盾。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种活塞组件，通过在活塞上设置若干处迷宫密封结构与活塞环密封结构组合形式，在保障密封效果的前提下减少活塞环道的数量，降低活塞密封处的摩擦功耗，其具有密封效果好，结构紧凑、可靠性高的优点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种活塞组件，包括活塞本体、活塞环和导向环，所述活塞本体的外周具有至少一个活塞环槽以及至少一个导向环槽，所述活塞环卡设于所述活塞环槽内，所述导向环卡设于所述导向环槽内；其特征在于：所述活塞本体的外周上还设置有迷宫密封结构。

上述的活塞组件，所述迷宫密封结构包括至少一个环形小室。

上述的活塞组件，在所述活塞本体上设置有至少两个活塞环，且所述活塞环设置在所述迷宫密封结构的两侧。

上述的活塞组件，所述活塞环的个数为偶数且对称分布于所述迷宫密封结构两侧。

上述的活塞组件，所述活塞环的外径和所述导向环的外径均大于所述迷宫密封结构的外径。

上述的活塞组件，所述迷宫密封结构的外径大于所述活塞本体外周的外径。

上述的活塞组件，所述迷宫密封结构的外径与所述活塞本体外周的外径之差大于所述环形小室的深度。

上述的活塞组件，其设置有两个活塞环、两个导向环和一个迷宫密封结构，所述两个活塞环位于所述迷宫密封结构的两侧，两个所述导向环分别位于所述活塞环背离所述迷宫密封结构的两侧。

相对于现有技术，本实用新型的活塞组件在活塞的外周上同时设置了活塞环密封结构和迷宫密封结构，在保障密封效果的前提下减少了活塞环道的数量，降低了活塞密封处的摩擦功耗，提高了活塞的可靠性。

附图说明

通过下面结合附图对其示例性实施例进行的描述，本实用新型上述特征和优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1是活塞组件一个实施例的轴向剖面图；

图2是图1所示实施例的标注有活塞及其密封环直径的轴向剖面图；

图3是图1中迷宫密封结构A处的局部放大图。

附图符号说明：

1-活塞本体， 2-导向环， 3-活塞环槽， 4-活塞环， 5-环形小室，

L-环形小室的深度， D1-活塞本体外周的外径， D2-导向环外径，

D3-迷宫密封结构外径， D4-活塞环外径。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

请参考图1，图1为本实用新型活塞组件的一个具体实施例的轴向剖面图。活塞组件包括：活塞本体1，活塞环 4和导向环2。在本实施例中，活塞本体1为圆柱体，该活塞本体1包括上下两个底面，即第一底面和第二底面，还包括作为圆柱体表面的外周。在外周上，设置有多个活塞环槽3和多个导向环槽，与现有的活塞类似，导向环槽靠近活塞本体1的两个底面，即活塞环槽3与底面之间设置有导向环槽。活塞环4卡设在活塞环槽内，导向环卡设在导向环槽内。活塞本体1的外周上还设置有迷宫密封结构。

请参考图3，图3是图1中迷宫密封结构A处的局部放大图。迷宫密封结构处设置有多个环形小室，环形小室的深度为L。

再请参考图2，图2中标注了活塞组件中相关部件的尺寸。其中D1为活塞本体外周的外径，D2为导向环外径，D3为迷宫密封结构外径，D4为活塞环外径。活塞环外径D2大于迷宫密封结构外径D3。导向环外径D2也大于迷宫密封结构外径D3。迷宫密封结构外径D3大于活塞本体外周的外径D1。迷宫密封结构外径D3与活塞本体外周的外径D1之差大于环形小室的深度L。

一并参考图1和图2，活塞本体1上可以卡设多个活塞环4，这些活塞环4分布在迷宫密封结构的上下两侧，例如，可以在活塞本体1上卡设5个活塞环4，其中两个活塞环4位于图中迷宫密封结构和第一底面之间，另外3个活塞环位于图中迷宫密封结构和第二底面之间，在靠近底面的位置即活塞环槽背离迷宫密封结构的两侧 再设置导向环2以便进一步加强密封。作为本实用新型更佳的一种实施方式，活塞环槽的个数为偶数且对称分布于迷宫密封结构两侧，以使受力更加均匀。由于活塞环一般都是通过多道活塞环来组合密封的，且一般起主要密封效果的为第一道环和第二道环，其后的活塞环密封效果逐渐降低，而每增加一道活塞环就会增加一定的摩擦功耗，而其能够起到的密封效果却有限，故活塞环的数量不宜过多，超过6个以上活塞环的密封效果就不十分明显。

通过若干道活塞环和若干处迷宫密封结构交替组合设计，既可以改善密封效果，又可以降低摩擦耗功。例如一个活塞密封原本需要6道活塞环，可以设计成4道活塞环与1处迷宫密封结构的组合形式，且迷宫密封结构设置在4道活塞环的中部。这样组合后活塞环的受力更均匀，从而提高了活塞环的寿命，且活塞的摩擦损耗减小了近三分之一，而活塞的尺寸与仅用活塞环密封相比几乎没有增加。

导向环外径D2比活塞迷宫密封结构外径D3稍微大点，这样保证了迷宫密封处活塞与气缸表面之间的间隙足够小；迷宫密封结构外径D3与气缸内径的间隙小于环形小室的深度L，达到很好的密封效果，导向环和活塞环又能保证迷宫密封结构处活塞的运动面不会与气缸接触。

活塞的迷宫密封结构处的外径D2，活塞的迷宫密封结构以外的外径D1，其特点是： D2≥D1；通过这样的设计可以确保迷宫密封运动面间隙足够小，又能确保整个活塞的金属运动面不会与气缸面相接触。 

活塞环外径D2比迷宫密封结构外径D3大，从而进一步保证了运动过程迷宫密封结构处的活塞运动面不会与气缸面相碰。

本实用新型设计的活塞组件尤其适用于无油润滑活塞，本实用新型在中压、中等流量的无油润滑压缩机上得到了很好的验证。

需要注意的是，以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，在本实用新型的上述指导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本实用新型的保护范围内。 

Claims (8)

1.一种活塞组件，包括活塞本体、活塞环和导向环，所述活塞本体的外周设置有至少一个活塞环槽和至少一个导向环槽，所述活塞环卡设于所述活塞环槽内，所述导向环卡设于所述导向环槽内；其特征在于：所述活塞本体的外周上还设置有迷宫密封结构。

2.根据权利要求1所述的活塞组件，其特征在于：所述迷宫密封结构包括至少一个环形小室。

3.根据权利要求1所述的活塞组件，其特征在于：在所述活塞本体上设置有至少两个活塞环，且所述活塞环设置在所述迷宫密封结构的两侧。

4.根据权利要求3所述的活塞组件，其特征在于：所述活塞环的个数为偶数且对称分布于所述迷宫密封结构两侧。

5.根据权利要求3中所述的活塞组件，其特征在于：所述活塞环的外径和所述导向环的外径均大于所述迷宫密封结构的外径。

6.根据权利要求3中所述的活塞组件，其特征在于：所述迷宫密封结构的外径大于所述活塞本体外周的外径。

7.根据权利要求3中所述的活塞组件，其特征在于：所述迷宫密封结构的外径与所述活塞本体外周的外径之差大于所述环形小室的深度。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的活塞组件，其特征在于：其设置有两个活塞环、两个导向环和一个迷宫密封结构，所述两个活塞环位于所述迷宫密封结构的两侧，两个所述导向环分别位于所述活塞环背离所述迷宫密封结构的两侧。

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