CN2740843Y - 预应力偶合式无渗露活塞、活塞环组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于内燃机领域的预应力偶合式无渗漏活塞、活塞环组件。本装置采用了“三环一槽”预应力、偶合式结构的配置方案，在活塞上设有台阶形环槽，在台阶形环槽内组装一组活塞环，该组活塞环从上至下依序为波浪形轴向预应力环、主环和副环；波浪形轴向预应力环为带一开口的波浪形环状体，主环为带一开口的台阶形环状体，副环带一开口的环状体；主环与副环形成偶合结构，三个环开口错开一定角度布置。本装置解决了活塞环开口渗漏、因磨损而增大渗漏、活塞环在环槽内窜动的问题。实现了活塞组长寿命全过程的无渗漏运行，提高了内燃机效率，节省了燃油，使缸套、活塞和活塞环寿命延长三倍以上，并消除了“气环泵油作用”。
Description
技术领域
本实用新型属于内燃机、空气压缩机领域，涉及以气缸活塞、活塞环为要素以气体为媒介来完成不同功能的装置。
背景技术
现有技术主要是采用一槽一环错角布置形成迷宫式结构，利用逐级减压原理来实现封闭，或两环重叠设置，环开口有意识错开，如中国专利局公开的文件(公开号2314109、公开日1999年4月14日)中所描述的配置方式，需要指出的是一槽一环的缺点显而易见，而两环一槽也有其缺点，主要在于高压气体作用下，上环开口气流虽被下环的环体所阻挡，但又与侧隙泄来的高压气流汇合绕至环背从下环口泄出，因此这种结构方式的效果只是量的变化，而不是质的变化。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种预应力偶合式无渗漏活塞、活塞环组件。所解决的问题是：在现有技术条件下，活塞环开口渗漏和因磨损而增大的开口渗漏，活塞环在环槽内窜动。
本实用新型的技术方案是：在活塞上设有台阶形环槽，在台阶形环槽内组装一组活塞环，该组活塞环从上至下依序为波浪形轴向预应力环、主环和副环；所述波浪形轴向预应力环为带一开口的波浪形环状体，所述主环为带一开口的台阶形环状体，所述副环带一开口的环状体；所述主环与副环形成偶合结构，所述三个环开口错开一定角度布置。
本实用新型采用了“三环一槽”预应力、偶合式结构的配置方案，实现了活塞组长寿命全过程的无渗漏运行，提高了内燃机效率，节省了燃油，使缸套、活塞、活塞环寿命延长三倍以上，并同时消除了“气环泵油作用”。
附图说明
图1是由预应力环、主环、副环组合的活塞环组件的主视图；
图2是图1所示活塞环组件放置在活塞中的局部剖视图；
图3是专用夹具的俯视图；
图4是专用套的结构图，其中(a)是主视图，(b)是俯视图。
具体实施方式
本实用新型采用了“三环一槽”结构配置方式。
参阅图1、图2，本实用新型的结构是：在活塞5上设有两道台阶形环槽1，在台阶形环槽1内各组装一组活塞环，该组活塞环从上至下依序为波浪形轴向预应力环2、主环3和副环4。为了便于说明主环3开口无渗漏结构原理，图2选在主环3开口处剖开，因此图中主环3呈现的面为开口端面，并非剖面。
波浪形轴向预应力环2为带一开口的波浪形环状体，具有产生轴向弹性的特性。波浪的峰谷平行于活塞5轴线，布置在台阶形环槽1顶部区域。该环功能为：利用轴向弹性给予主环3和副环4一个预应力，并使主环3和副环4与环槽底面7紧密贴合，形成密封环带，封闭径向气流通道，同时限制主环3、副环4在环槽内窜动。
主环3为带一开口的台阶形环状体，具有产生径向弹性的特性。开口端面呈台阶形，该台阶特别设计并要求粗糙度0.2，以利于与副环4的轴向端面、内圆面吻合形成偶合结构。主环3布置在台阶形环槽1的大区域。该环功能为：利用径向弹性与气缸8紧密接触，封闭除本身环开口外的轴向气流通道。
副环4为带一开口的环状体，具有产生径向弹性的特性。开口端面呈矩形，该环的轴向端面和内圆面要求粗糙度为0.2，以利于与主环3台阶吻合形成偶合结构，参与吻合形成偶合结构的面为直角偶合面6。副环4开口错开一定角度，布置在主环3的台阶区域内。该环功能为：与主环3组成偶合结构，使主环3和副环4的开口相互遮挡，以实现相互封闭，并利用径向弹性与气缸8紧密接触，加强主环3的功能。
主环3开口无渗漏因为主环3与副环4相吻合的面为直角偶合面6，副环4与环槽底面7有良好的密封环带，因副环4与气缸8又紧密接触，无论是轴向或径向的气流均被副环4环体阻挡切断，实现无渗漏运行。副环4的开口因受主环3的环体遮挡，因此副环4的开口也无渗漏。
因该实用新型设计的波浪形轴向预应力环2具有产生轴向弹性的特性，在组装时其峰谷势必占据主环3的区域，无法实现主环3组装到位。现解决如下：活塞顶向下，置入波浪形轴向预应力环2，加水至槽满。用内径与环槽相匹配的专用夹具(如图3所示)压缩到位，并予于定位，放置于零下二十度温度中冰冻。取出后除去专用夹具，依序置入主环3、副环4，并用专用套(如图4所示)限位固定，以防弹出，然后用高温烘干组装于缸套内。
Claims (1)
1、一种预应力偶合式无渗漏活塞、活塞环组件，其特征在于：在活塞上设有台阶形环槽，在台阶形环槽内组装一组活塞环，该组活塞环从上至下依序为波浪形轴向预应力环、主环和副环；所述波浪形轴向预应力环为带一开口的波浪形环状体，所述主环为带一开口的台阶形环状体，所述副环带一开口的环状体；所述主环与副环形成偶合结构，所述三个环开口错开一定角度布置。
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| CN107476895A (zh) * | 2017-09-01 | 2017-12-15 | 张细辉 | 偶件组合活塞环与活塞总成 |
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