CN208950721U - 一种气环 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及活塞密封技术领域，公开一种气环，该气环包括本体、凸台和凹槽。本体的横截面设置为梯形；凸台连接于本体的一端；凹槽连接于本体的另一端，凸台卡接于凹槽内将本体围成环状，梯形的第一斜边和第二斜边分别位于本体的上下两侧，梯形的下底边位于本体的外侧，第一斜边和第二斜边与下底边的夹角分别为第一角度和第二角度。本实用新型利用气环工作时的周向膨胀，使得凸台和凹槽轴向紧贴实现自密，达到零开口间隙的效果；避免了在工作中出现上下搭口张开的现象以及气环开口端内弯造成的背隙扩张现象；气环和环槽接触面积更大，有利于活塞在环槽局部的散热；密封性能的提高使得活塞环组的气环数量减少为一道，简化了整体结构。
Description
技术领域
本实用新型涉及活塞密封技术领域，尤其涉及一种气环。
背景技术
活塞环是指嵌入活塞环槽内部的金属环，其同时属于运动件和受热件，是柴油机的关键零部件之一。在船用柴油机中，活塞环分为油环和气环两种。油环主要用来刮除气缸壁上润滑油并形成一层均匀的油膜，减小活塞和活塞环与气缸壁的摩擦阻力，防止过多的滑油窜入气缸内燃烧；气环的主要作用则是保证活塞与气缸之间的密封，防止缸内燃烧产生的高温高压燃气泄漏。因而在布置上，采用气环在上、油环在下的顺序，且气环具有更高的密封要求。气环质量不佳造成的燃气泄漏会产生十分严重的后果，其不仅会降低发动机的功率和热效率，使耗油率增加；同时窜出的燃气也会冲击破坏油环刮出的油膜，使滑油老化变质，并加剧活塞环与气缸之间的摩擦损耗，减少其使用寿命等。
为满足安装需要和工作中的膨胀需求，普通气环普遍采用直口、斜口和搭口，但均存在开口间隙窜气，即使是搭口形式也难免在工作中出现上下搭口张开，使燃气泄漏。同时，即便气环与缸壁初始贴合良好，工作中气环外圈更易摩擦生热使得其开口附近容易内弯，产生背隙造成窜气。这些窜气现象会降低发动机功率和热效率，增大油耗，并破坏油膜加剧摩擦损耗等。正是由于这些原因，传统气环通常需要两道甚至更多，并错开开口位置来提高其整体密封性能。
实用新型内容
基于以上问题，本实用新型的目的在于提供一种气环，能够避免在工作中出现上下搭口张开的现象以及气环开口端内弯造成的背隙扩张现象，气环数量减少为一道，简化活塞环组的整体结构。
为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种气环，包括：
本体，该本体的横截面设置为梯形；
凸台，该凸台连接于本体的一端；
凹槽，该凹槽连接于本体的另一端，凸台卡接于凹槽内将本体围成环状，梯形的第一斜边和第二斜边分别位于本体的上下两侧，梯形的下底边位于本体的外侧，第一斜边和第二斜边与下底边的夹角分别为第一角度和第二角度。
作为本实用新型的气环的优选方案，凸台端部的宽度比凹槽底部的宽度宽0.1-0.2mm。
作为本实用新型的气环的优选方案，凸台和凹槽的上下两侧面分别向内倾斜第三角度。
作为本实用新型的气环的优选方案，第三角度为2°-3°。
作为本实用新型的气环的优选方案，凸台的端部与凹槽的底部之间的周向距离为第一距离。
作为本实用新型的气环的优选方案，第一距离为4-6mm。
作为本实用新型的气环的优选方案，梯形为等腰梯形。
作为本实用新型的气环的优选方案，第一角度为70°-80°。
作为本实用新型的气环的优选方案，第二角度为70°-80°。
作为本实用新型的气环的优选方案，本体的上下两侧面与内侧面的连接处分别设置有倒斜角，本体的上下两侧面与外侧面的连接处分别设置有倒圆角。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型通过凸台卡入凹槽内的插入式结构，利用气环工作时的周向膨胀，使得凸台和凹槽轴向紧贴实现自密，达到零开口间隙的效果；同时，也避免了像搭口形式的开口一样，在工作中出现上下搭口张开的现象。通过设置本体的横截面为梯形，梯形的上底边设置于本体的内侧，使活塞在运行中对气环能施加一个向外的径向分力，避免了气环开口端的内弯造成的背隙扩张现象，同时气环和环槽接触面积更大，有利于活塞在环槽局部的散热。气环密封性能的提高，使气缸压缩比提高，燃料燃烧更完全，提高发动机功率和热效率的同时降低其油耗，使得活塞上可将气环数量减少为一道，简化了活塞环组的整体结构。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型具体实施方式提供的气环的局部示意图；
图2是图1中本体的横截面示意图；
图3是本实用新型具体实施方式提供的气环的侧面示意图。
图中：
1-本体；11-第一斜边；12-第二斜边；2-凸台；3-凹槽。
具体实施方式
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实施方式提供一种气环，该气环包括本体1、凸台2和凹槽3。
其中，本体1的横截面设置为梯形；凸台2连接于本体1的一端；凹槽3连接于本体1的另一端，凸台2卡接于凹槽3内将本体1围成环状。
如图2所示，梯形的第一斜边11和第二斜边12分别位于本体1的上下两侧，梯形的下底边位于本体1的外侧，第一斜边11和第二斜边12与下底边的夹角分别为第一角度和第二角度。
通过凸台2卡入凹槽3内的插入式结构，利用气环工作时的周向膨胀，使得凸台2和凹槽3轴向紧贴实现自密，达到零开口间隙的效果。同时，也避免了像搭口形式的开口一样，在工作中出现上下搭口张开的现象。
通过设置本体1的横截面为梯形，梯形的上底边设置于本体1的内侧，使活塞在运行中对气环能施加一个向外的径向分力，避免了气环开口端的内弯造成的背隙扩张现象，同时气环和环槽接触面积更大，有利于活塞在环槽局部的散热。
气环密封性能的提高，使气缸压缩比提高，燃料燃烧更完全，提高发动机功率和热效率的同时降低其油耗，使得活塞上可将气环数量减少为一道，简化了活塞环组的整体结构。
具体的，如图3所示，凸台2端部的宽度比凹槽3底部的宽度宽0.1-0.2mm，使得凸台2和凹槽3轴向紧贴实现自密。凸台2和凹槽3的上下两侧面分别向内倾斜第三角度，优选地，第三角度为2°-3°，更为优选地，第三角度为2°。通过设置第三角度，方便凸台2进出凹槽3。
凸台2的端部与凹槽3的底部之间的周向距离为第一距离，气环在未工作状态下，端部与凹槽3的底部之间需要保持一定的周向距离以满足其工作时的周向膨胀需要。优选地，第一距离为4-6mm，更为优选地，第一距离为5mm。
更为具体的，梯形为等腰梯形，易于批量生产，降低成本。第一角度为70°-80°，第二角度为70°-80°，优选地，第一角度和第二角度均为75°。
需要说明的是，理论上来说第一角度和第二角度越小，则径向力越大，越有利于防止气环的背隙扩张；但倾角过小也会导致活塞对气环压力整体减小、气环截面积变小、强度降低等问题，因而第一角度和第二角度的选择须适中。
本体1的上下两侧面与内侧面的连接处分别设置有倒斜角，本体1的上下两侧面与外侧面的连接处分别设置有倒圆角，避免碰撞，便于安装和拆卸。
需要说明的是，本实用新型在具体安装实施时，需按照如下步骤进行：
首先，安装前检查本实用新型提供的气环的弹性和漏光度，校准第一角度、第二角度、第三角度和第一距离；
然后，使用压缩钳等活塞环安装专用工具将气环开口撑开，将其嵌入环槽内，气环开口位置应与油环开口位置错开180°，且不能对着活塞销孔；
最后，在安装完气环和其余活塞环后，将其整体吊装入气缸内，吊装前应在气缸壁、活塞和活塞环表面涂抹润滑油，同时将气环适当闭合以保证吊装顺利。
本实用新型利用气环工作时的周向膨胀，使得凸台2和凹槽3轴向紧贴实现自密，达到零开口间隙的效果；避免了在工作中出现上下搭口张开的现象以及气环开口端内弯造成的背隙扩张现象；气环和环槽接触面积更大，有利于活塞在环槽局部的散热；密封性能的提高使得活塞环组的气环数量减少为一道，简化了整体结构。
注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种气环，其特征在于，包括：
本体(1)，所述本体(1)的横截面设置为梯形；
凸台(2)，连接于所述本体(1)的一端；
凹槽(3)，连接于所述本体(1)的另一端，所述凸台(2)卡接于所述凹槽(3)内将所述本体(1)围成环状，所述梯形的第一斜边(11)和第二斜边(12)分别位于所述本体(1)的上下两侧，所述梯形的下底边位于所述本体(1)的外侧，所述第一斜边(11)和所述第二斜边(12)与所述下底边的夹角分别为第一角度和第二角度。
2.根据权利要求1所述的气环，其特征在于，所述凸台(2)端部的宽度比所述凹槽(3)底部的宽度宽0.1-0.2mm。
3.根据权利要求1所述的气环，其特征在于，所述凸台(2)和所述凹槽(3)的上下两侧面分别向内倾斜第三角度。
4.根据权利要求3所述的气环，其特征在于，所述第三角度为2°-3°。
5.根据权利要求1所述的气环，其特征在于，所述凸台(2)的端部与所述凹槽(3)的底部之间的周向距离为第一距离。
6.根据权利要求5所述的气环，其特征在于，所述第一距离为4-6mm。
7.根据权利要求1所述的气环，其特征在于，所述梯形为等腰梯形。
8.根据权利要求1所述的气环，其特征在于，所述第一角度为70°-80°。
9.根据权利要求1所述的气环，其特征在于，所述第二角度为70°-80°。
10.根据权利要求1-9任一所述的气环，其特征在于，所述本体(1)的上下两侧面与内侧面的连接处分别设置有倒斜角，所述本体(1)的上下两侧面与外侧面的连接处分别设置有倒圆角。
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