活塞環的製作方法

2023-10-21 03:53:47 1

專利名稱：活塞環的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種活塞環，尤其是涉及一種用於內燃發動機中的氣缸活塞上使用的活 塞環。
背景技術：
通常，用於內燃機的氣缸活塞上的活塞環一般分為活塞氣環和活塞油環。活塞氣環和活 塞油環安裝在內燃發動機的氣缸中的活塞上，在活塞外表面上設置有多個環槽，安裝活塞氣 環的環槽為氣環槽，安裝活塞油環的環槽為油環槽。活塞氣環是安裝在氣缸活塞上的氣環槽 中的密封件，通過活塞氣環與氣缸套接觸而使氣缸保持密封；活塞油環一般設在氣缸軸向的 活塞氣環後面，用於給氣缸套與活塞氣環之間提供潤滑油，同時將多餘的潤滑油刮掉，以免 潤滑油進入燃燒室參與燃燒。當活塞在氣缸中作往復運動時，活塞環即活塞氣環和活塞油環 隨活塞一起在汽缸中運動，從而在使用一段時間之後，活塞環與氣缸套之間產生滑動摩擦而 造成磨損。由於活塞環因結構原因必須有一個開口，從而在開口處無法保持良好的密封，磨 損越嚴重，活塞環的彈性外張使其開口就越大。為了解決活塞環開口處的密封問題，目前通 常是採用包括主環和副環的兩片活塞環相互疊置安裝在同一環槽中，主環和副環的開口相互 錯開一定角度的方式進行開口處密封，疊置後的主環和副環活塞環的開口通常錯開90。，即 使這樣，仍然會在發動機工作時間久了以後，當活塞環外圓周磨損的加大導致其開口的加大 而使氣缸內壓力下降，故而發動機的輸出動力下降、油耗上升；活塞油環的磨損導致開口的 加大使其密封性能下降，潤滑機油串入燃燒室參加燃燒，嚴重的影響發動機的工作壽命，還 增加了廢氣中有害氣體的排放量。因此，改善活塞環的密封，是有效提高發動機壽命、減少 油耗、保持發動機的輸出動力的有效手段。

實用新型內容
為了克服現有內燃發動機中活塞環開口的存在導致其密封性能受到影響的不足，本實用 新型所要解決的技術問題是提供一種可彌補其開口對密封性能的影響的活塞環。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是該活塞環包括帶開口的主環和副環， 主環和副環的外徑和內徑相同且相互疊置，主環和副環各自的開口沿圓周方向相互錯開一角 度，開口在外徑上的開口長度小於內徑上的開口長度，主環上設置有與副環的開口形狀匹配 的凸臺，副環上設置有與主環上的開口形狀匹配的凸臺，開口的側面分別與各自匹配的凸臺之間形成光滑接觸配合。
作為對上述技術方案的進一步改進，副環及主環上凸臺的高度與對應的主環及副環的開
口處的厚度相等，從而利用凸臺完全將開口填充。
作為優選的技術方案，開口的側面與各自匹配的凸臺的接觸面均為平面。 作為對上述技術方案的進一步改進，主環及副環的開口與其各自的凸臺之間沿圓周方向
的夾角為180。。
作為對上述技術方案的進一步改進，主環和副環的形狀和大小相同。
本實用新型的有益效果是由於採用了將開口設置為外小內大的形狀，同時在開口處設 置凸臺與其光滑接觸配合的技術方案，使得當活塞環磨損後彈性外張使其開口變大時，與開 口匹配的凸臺同樣通過彈性外張自然彌補開口的變化，從而使開口處達到良好的密封，其密 封性能更好、更穩定，因而具有較好的耐磨性，使用壽命延長。良好的密封效果還有效的防 止了機油串入燃燒室參與燃燒，減少了廢氣中有害物質的生成，並可延長發動機的工作壽命 。活塞在氣缸內運行平穩，減少了噪音，發動機的輸出動力損失小，油耗也相應降低，可用 於替代現有的活塞氣環和活塞油環。


圖l是本實用新型的活塞環的主環和副環疊置配合狀態的示意圖。 圖2是本實用新型的活塞環的一種實施方式的主環和副環分離狀態的示意圖。 圖3是本實用新型的活塞環的另一種實施方式的主環和副環分離狀態的示意圖。 圖中標記為主環l、副環2、開口3、開口4、凸臺5、凸臺6。
具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
如圖1 圖3所示，本實用新型的活塞環，其結構既可用於活塞氣環，也可用於活塞油 環。該活塞環包括帶開口3、 4的主環1和副環2，主環1和副環2的外徑和內徑相同，主環l和 副環2同時使用並相互疊置安裝在同一環槽中。主環1和副環2可以為兩個以上，相鄰的環互 為主環1和副環2。在安裝使用時，疊置主環1和副環2各自的開口3、 4沿圓周方向相互錯開一 角度，從而使其開口3、 4相互錯開而不至於重疊在同一個位置。主環1和副環2的開口3、 4在 外徑上的開口長度小於內徑上的開口長度，也就是沿徑向外小裡大的形狀，主環l上設置有 與副環2的開口4形狀匹配的凸臺5，副環2上設置有與主環1上的開口3形狀匹配的凸臺6，因 此凸臺5、 6同樣也是外小裡大的形狀，從而使其開口3、 4的側面分別與各自匹配的凸臺6、 5 之間形成光滑接觸配合。主環1與凸臺5可以為一體結構，也可以通過焊接、鉚接、粘結等方式形成一體，只要形成牢固的一體結構即可，副環2與凸臺6同樣如此。凸臺5、 6既起到使開 口4、 3相互錯開而不至於重疊的定位作用，又通過與開口4、 3的側面的光滑接觸配合來達到 密封開口處的目的。
當活塞環使用一段時間被磨損後，主環1和副環2同時磨損並且磨損程度相同，此時主環 l和副環2依靠其自身的彈性向外張大來保持與氣缸套內壁的接觸，主環1和副環2的彈性外張 自然使其開口3、 4變大，而此時，由於主環1和副環2的彈性外張同時使其凸臺5、 6沿徑向外 移，使其自然彌補掉開口3、 4變大形成的間隙，從而開口3、 4的側面仍然分別與各自匹配的 凸臺6、 5之間形成光滑接觸配合，達到彌補其開口3、 4對氣缸活塞的密封性能的影響的目的
為了能夠最大程度的實現開口3、 4處的良好密封，副環2及主環1上的凸臺6、 5的高度最 好與對應的主環1及副環2的開口3、 4處的厚度相等，從而利用凸臺6、 5完全將開口3、 4填充
為了實現開口3、 4的側面分別與各自匹配的凸臺6、 5之間形成光滑接觸配合，開口3、 4 的側面與各自匹配的凸臺6、 5的接觸面可以為平面，如圖l、圖2所示，也可以為圓弧面如圖 3所示。但作為優選的方式，最好為平面。根據常規，開口3、 4的兩端側面的夾角一般取90 °左右較為合適，這樣也便於製作。
為了能夠最大程度的實現開口3、 4處的良好密封，主環1及副環2的開口3、 4與其各自的 凸臺5、 6之間沿圓周方向的夾角為最好為180。，也即是開口3、 4與其各自的凸臺5、 6處於 同一直徑線上，這樣使其主環1及副環2的開口3、 4之間相離最遠，對密封最為有利。
為了便於製作，增強產品的互換性和減少製作成本，主環1和副環2的形狀和大小最好相同。
實施例l:如圖1 圖2所示，本實用新型的活塞環包括帶開口3、 4的主環1和副環2，主 環1和副環2的形狀和大小完全相同。主環1和副環2同時使用並相互疊置安裝在同一環槽中。 在安裝使用時，疊置主環1和副環2各自的開口3、 4沿圓周方向相互錯開180。，主環l和副環 2的開口3、 4在外徑上的開口長度小於內徑上的開口長度，主環1上設置有與副環2的開口4形 狀匹配的凸臺5，副環2上設置有與主環1上的開口3形狀匹配的凸臺6，開口3、 4的側面分別 與各自匹配的凸臺6、 5之間形成光滑接觸配合。主環1與凸臺5為一體結構，副環2與凸臺6也 為一體結構。副環2及主環1上的凸臺6、 5的高度與對應的主環1及副環2的開口3、 4處的厚度 相等，開口3、 4的側面與各自匹配的凸臺6、 5的接觸面為平面，開口3、 4的兩端側面的夾角 為90° 。實施例2:如圖3所示，本實用新型的活塞環，其結構與實施例l基本相同，所不同的是 :開口3、 4的側面與各自匹配的凸臺6、 5的接觸面為圓弧面。
權利要求權利要求1活塞環，包括帶開口(3、4)的主環(1)和副環(2)，主環(1)和副環(2)的外徑和內徑相同且相互疊置，主環(1)和副環(2)各自的開口(3、4)沿圓周方向相互錯開一角度，其特徵是開口(3、4)在外徑上的開口長度小於內徑上的開口長度，主環(1)上設置有與副環(2)的開口(4)形狀匹配的凸臺(5)，副環(2)上設置有與主環(1)上的開口(3)形狀匹配的凸臺(6)，開口(3、4)的側面分別與各自匹配的凸臺(6、5)之間形成光滑接觸配合。
2.如權利要求l所述的活塞環，其特徵是副環(2)及主環(1)上 凸臺(6、 5)的高度與對應的主環(1)及副環(2)的開口 (3、 4)處的厚度相等。
3.如權利要求l所述的活塞環，其特徵是開口 (3、 4)的側面與各 自匹配的凸臺(6、 5)的接觸面均為平面。
4.如權利要求l所述的活塞環，其特徵是開口 (3、 4)的側面與各 自匹配的凸臺(6、 5)的接觸面均為圓弧面。
5.如權利要求l所述的活塞環，其特徵是主環(1)及副環(2)的 開口 (3、 4)與其各自的凸臺(5、 6)之間沿圓周方向的夾角為180。。
6.根據1 5中任意一項權利要求所述的活塞環，其特徵是主環( 1)和副環(2)的形狀和大小相同。
專利摘要本實用新型公開了一種用於內燃發動機中的氣缸活塞上使用的活塞環，可彌補其開口對密封性能的影響。該活塞環包括帶開口的主環和副環，主環和副環的外徑和內徑相同且相互疊置，主環和副環各自的開口沿圓周方向相互錯開一角度，開口在外徑上的開口長度小於內徑上的開口長度，主環上設置有與副環的開口形狀匹配的凸臺，副環上設置有與主環上的開口形狀匹配的凸臺，開口的側面分別與各自匹配的凸臺之間形成光滑接觸配合。該活塞環可使開口處達到良好的密封，其密封性能更好、更穩定，因而具有較好的耐磨性，使用壽命延長，還可延長發動機的工作壽命，發動機的輸出動力損失小，油耗也相應降低，可用於替代現有的活塞氣環和活塞油環。
文檔編號F16J9/14GK201314376SQ200820303770
公開日2009年9月23日 申請日期2008年12月26日 優先權日2008年12月26日
發明者新 樊 申請人:新 樊