CN2190717Y - 全间隙自调式碟平叉口复合环 - Google Patents

Abstract

一种全间隙自调式碟平叉口复合环，本实用新型 的特征在于：所述的活塞环是由碟面叉口环(1)、平面 叉口胀环(2)和叉口平环(3)组成。其中，胀环(2)上 的内环槽两侧面外径边有两道凸肩，环槽中嵌夹着平 环(3)，两环外径与缸套接磨，对环的快磨合及耐磨寿 命起重要作用；碟环(1)径外2/3处为两面对分的碟 弹面，碟面与胀环外侧面贴合同嵌入活塞的环槽内， 对环侧隙的自控起重要作用，全部环端口采用纵垂向 交错的叉口联接方式，对环端隙的密封起决定作用。

Description

本发明涉及活塞式机械中的活塞环，具体地说是一种全间隙自调式碟平叉口复合环。

目前应用的现型活塞环，是由环端平口、环侧平面的铸造环或冲压环整件或分件构成。活塞环起三个作用：（1）密封气缸压力；（2）防止机油从曲轴箱进入燃烧室去；（3）控制活塞及活塞环的润滑。无论采用何种材料及工艺制造，一经投入使用，磨损就开始。通常若保养得法，多数活塞环在运行3～9万公里·小时之间，窜油、窜气及噪声明显增大。磨损主要出现在活塞环与缸套、环槽侧壁接磨面。以目前采用先进工艺技术制造的铌合金铸铁活塞环，经10万公里·小时运行测试，环径磨损量是缸壁磨损量的5～15倍，环径磨损值超过0.5毫米以上，端隙超过1.7毫米以上，由于槽与环侧的高速撞击，环侧隙磨损值超过0.1毫米以上。磨损将使配合间隙恶性扩大，使燃烧室气体泄漏量，从正常进气量的0.2～1％猛增到5％以上。窜油、窜气、机油高温变质，能耗增加，动力下降，运行不稳，敲击噪声、废气污染等一系列综合故障现象恶性循环。至此导致大量的人、财、物力、时间等消耗在修理、换件上。其根本原因是磨损产生的间隙，破坏了活塞环环侧、环端、环径各部位所具有的技术特性、结构特征的稳定性。

本发明的目的是针对上述背景技术中环侧、环端、环径部位存在耐磨性差、密封不良、使用期短、应用效益低等一系列综合蔽端，而提出的一种全间隙自调式碟平叉口复合环，从工艺结构上彻底解决上述蔽端，使其能自动调整活塞环各部位的磨损间隙，延长活塞式机械特别是活塞总成的使用期，提高综合特性效果及经济效益。

本发明是一种全间隙自调式碟平叉口复合环，其特殊之处是：所述的碟平叉口复合环是由碟面叉口环（1）、平面叉口胀环（2）和叉口平环（3）组成。其中，碟面叉口环采用的优质薄板冲压而成，环外径三分之二为相互交错的碟形弹面。平面叉口环可采用铸铁合金铸造加工成形，环外径中间有一道三分之二深的凹环槽，槽两侧面外径处各有一道凸肩。叉口平环可采用工程陶瓷或其它耐磨、减磨材料制作，此环由三片合成整环，其中一片环中段处上、下侧面稍高，与平面叉口胀环两外侧面相平，位于平面叉口胀环端叉口处。叉口平环被嵌夹入平面叉口胀环的凹槽内，平面叉口胀环的一侧面与活塞柱环槽上侧面贴合，另一侧面与碟面叉口环的一侧碟面贴合，碟面叉口环的另一侧碟面与活塞环槽下侧面贴合。

本发明的全部环端口部为纵垂交错的叉口联接。

综上所述，本发明主要是对活塞环侧面、端口、外径磨合面的结构进行了改进。各部件相互依托配合，同活塞一道组成一个可变的工作容积，随活塞一起作往复运动，完成对工质气体的吸、压、胀、排过程，传递功量。

本发明能对活塞环侧、环端、环径各部位的磨损间隙进行有效地自动调整，确保环的各部位处于最佳配合及高稳定运行状态。它装配简单易行，新装环从启用运行至使用终结，一次性无故障，不修换有效使用极限超过50万公里以上，是现型活塞环最高极限使用期的5倍以上。本发明所制作的品种可直接与原活塞配套装机运行。新装件不需走磨合期，就能达到已走磨合的效果。它不仅有利于提高使用效果、节省使用投资，而且还有利于提高功率性、低能耗、低噪声、废污染及热利用率。

以下结合附图具体描述本发明的结构。

图1是本发明的主视图。

图2是图1的AA剖视图。

图3是图2的Ⅰ局部放大剖视图。

图4是碟面叉口环（1）的平面主视图。

图5是图4的A－A局部放大剖视图。

图6是平面叉口胀环的平面主视图。

图7是图6的俯视图。

图8是叉口平环的平面主视图。

图9是图8的俯视图。

图10是图11的A－A剖视图。

图11是图10的俯视图。

参照图4至图5，碟面叉口胀环两侧面的外径三分之二冲切有相等交错的碟形弹面，它一面紧贴平面叉口环（2）的下侧平面，一面紧贴活塞柱环槽的下侧平面，利用碟形弹面能有效地控制环与环槽的侧面高速撞击，密封环侧并确保最佳间隙。

参照图6至7，平面叉口胀环的环槽两侧面外径边处各有一凸肩，其凸肩径边超前于叉口平环（3）外径，首先与缸套壁接磨。由于凸肩较细，很容易在很短的时间内会磨损掉，因此它很快就与缸套壁磨合，使环的径面得到快速密磨合效果。

参照图8至图9是叉口平环位于平面叉口环（2）端口联接处的环，图10至图11与图8或图9为一整体。叉口平环位于平面叉口胀环的环槽内，它紧接着平面叉口胀环外径边的凸肩，次后与缸套壁接磨，由于它径面宽大，材料耐磨损性强，故而它能防止凸肩的超限度磨损，有效地提高环径的使用寿命。

综合图4至图11，全套环的环端口采用的是叉口纵垂向相互交错联接方式。无论环径磨损多严重，只要不超过叉口密封面极限，它就可确保环端封口的密封性，防止窜油、窜气的现象发生。

Claims (3)

1、一种全间隙自调式碟平叉口复合环，本发明的特征在于：所述的全间隙自调式碟平叉口复合环由碟面叉口环(1)、平面叉口胀环(2)和叉口平环(3)组成，平面叉口胀环可采用铸铁合金材料铸造机加工制作成形，此环中层有一凹槽，槽两侧外径各有一圈凸肩；叉口平环可采用工程陶瓷材料热压成形或采用铸铁合金制成；碟面叉口环可采用高弹性钢薄板冲压成两侧凸起相互交错的碟弹面件；叉口平环被嵌夹入平面叉口胀环中层的凹环槽内，平面叉口胀环的一侧面与活塞柱环槽上侧面贴合，另一侧面与碟面叉口环的一侧碟面贴合，碟面叉口环的另一侧碟面与活塞柱环槽下侧面贴合。

2、按照权利要求1所述的全间隙自调式碟平叉口复合环，其特征在于：所述的碟面叉口环（1）、平面叉口胀环（2）的环槽两侧片外径边各有一圈凸肩，其凸肩外径边比叉口平环外径边超前首先与缸套壁接磨。

3、按照权利要求1或2所述的全间隙自调式碟平叉口复合环，其特征在于：所述的碟面叉口环（1）、平面叉口胀环（2）和叉口平环（3）的端口密封全部采用的是纵垂向相互交错的叉口联接方式。

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