專利名稱：支撐環(huán)、活塞組件以及壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種支撐環(huán)、一種包括該支撐環(huán)的活塞組件以及一種包括該活塞 組件的壓縮機(jī)。通過使用該支撐環(huán)，能夠延長壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)周期。
背景技術(shù)：
通常，壓縮機(jī)包括活塞組件和氣缸，活塞組件與氣缸配合形成壓縮室?；钊M件設(shè) 計的好壞與壓縮機(jī)的性能有很大關(guān)系。圖1是示出傳統(tǒng)的壓縮機(jī)的活塞組件的局部剖視 圖，圖2是沿著圖1的A-A'線截取的截面圖。如圖1和圖2所示，傳統(tǒng)的活塞組件主要包 括圓環(huán)形活塞被帽1、活塞桿2、圓柱形活塞體3、活塞環(huán)4以及支撐環(huán)5。在活塞體3的中 心形成有內(nèi)孔，活塞桿2穿過該內(nèi)孔并通過活塞被帽1與活塞體3固定地連接。在活塞體3 上還形成有環(huán)形槽，活塞環(huán)4安裝在環(huán)形槽內(nèi)，以密封活塞體3與氣缸之間的間隙，優(yōu)選地， 活塞組件可包括多個活塞環(huán)4 (在圖1中示出了兩個活塞環(huán)4)。支撐環(huán)5以預(yù)定的寬度均 勻地形成在活塞體3的外圓周表面上，用于減小氣缸與活塞體3之間的摩擦。在壓縮機(jī)運(yùn)行過程中，通過活塞桿2和活塞被帽1將來自驅(qū)動裝置(未示出)的驅(qū) 動力傳遞給活塞體3，使得活塞體3在氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動，從而對壓縮室內(nèi)的氣體進(jìn)行壓縮。目前，支撐環(huán)主要有巴氏合金支撐環(huán)、聚四氟乙烯支撐環(huán)以及聚醚醚酮支撐環(huán)等。 聚四氟乙烯支撐環(huán)和聚醚醚酮支撐環(huán)單獨形成，然后，結(jié)合到活塞體3上。巴氏合金支撐環(huán) 通過澆鑄與活塞體3 —體地形成。由于巴氏合金支撐環(huán)價格低廉、制造容易、維修方便、耐 高溫、摩擦系數(shù)小、磨合能力好、抗壓強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度高，所以被廣泛應(yīng)用。巴氏合金支撐環(huán) 的主要化學(xué)成分為錫基或鉛基合金，支撐環(huán)的磨損情況直接影響壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)周期。目前，巴氏合金支撐環(huán)在使用過程中主要存在兩個問題一是支撐環(huán)的磨損余量 小，運(yùn)轉(zhuǎn)周期短。具體地講，壓縮機(jī)為增大排氣量，支撐環(huán)的磨損余量往往預(yù)留較小，導(dǎo)致壓 縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)周期短，例如，活塞體與氣缸發(fā)生碰磨，將造成嚴(yán)重設(shè)備事故，無法保證壓縮機(jī) 用戶的連續(xù)生產(chǎn)。二是支撐環(huán)的合金層的加工余量均勻，未被磨損部位的合金層在延長運(yùn) 轉(zhuǎn)周期方面未被充分利用。具體地講，支撐環(huán)由于重力的作用，往往只磨損120°角度范圍 內(nèi)的巴氏合金層，其余合金層幾乎未被磨損，在延長運(yùn)轉(zhuǎn)周期方面未能得到充分利用。上述原因?qū)е聣嚎s機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)周期短，檢修頻繁，開機(jī)、停機(jī)次數(shù)增多，增加了檢修人 員的勞動強(qiáng)度和電能消耗，使得壓縮機(jī)不能安全、可靠并連續(xù)地供氣。

實用新型內(nèi)容將在接下來的描述中部分闡述本實用新型總體構(gòu)思另外的方面和/或優(yōu)點，還有 一部分通過描述將是清楚的，或者可以經(jīng)過本實用新型總體構(gòu)思的實施而得知。本實用新型提供一種支撐環(huán)、一種包括該支撐環(huán)的活塞組件以及一種包括該活塞 組件的壓縮機(jī)，通過使用該支撐環(huán)能夠延長壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)周期。根據(jù)本實用新型，提供一種支撐環(huán)，所述支撐環(huán)的內(nèi)圓環(huán)與外圓環(huán)不同軸。根據(jù)本實用新型，所述支撐環(huán) 的最大厚度與最小厚度之比為1. 1 1. 5。[0011]根據(jù)本實用新型，提供一種活塞組件，該活塞組件包括活塞被帽；活塞體，在活 塞體的中心形成有內(nèi)孔；活塞桿，穿過所述內(nèi)孔通過活塞被帽固定地連接到活塞體上；支 撐環(huán)，按照預(yù)定寬度形成在活塞體的外圓周表面上，所述支撐環(huán)的內(nèi)圓環(huán)與外圓環(huán)不同軸。根據(jù)本實用新型，所述支撐環(huán)的最大厚度與最小厚度之比為1. 1 1. 5。根據(jù)本實用新型，在活塞體上還形成有環(huán)形槽，在環(huán)形槽內(nèi)安裝有活塞環(huán)。根據(jù)本實用新型，提供一種壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)包括按照圓筒形形成的氣缸以及沿 著氣缸的軸向在氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動的活塞組件，所述活塞組件包括活塞被帽；活塞體，在活 塞體的中心形成有內(nèi)孔；活塞桿，穿過所述內(nèi)孔通過活塞被帽固定地連接到活塞體上；支 撐環(huán)，按照預(yù)定寬度形成在活塞體的外圓周表面上，其特征在于所述支撐環(huán)的內(nèi)圓環(huán)與外 圓環(huán)不同軸，所述支撐環(huán)的內(nèi)圓環(huán)與外圓環(huán)不同軸。根據(jù)本實用新型，所述支撐環(huán)的最大厚度與最小厚度之比為1. 1 1. 5。根據(jù)本實用新型，在活塞體上還形成有環(huán)形槽，在環(huán)形槽內(nèi)安裝有活塞環(huán)。本實用新型的有益效果是通過合理分配活塞體上的巴氏合金支撐環(huán)的厚度來增 大巴氏合金支撐環(huán)的磨損余量，從而在不改變活塞組件的外形裝配尺寸并且不影響活塞組 件的安全性能的情況下，延長壓縮機(jī)的運(yùn)行周期，減少壓縮機(jī)檢修次數(shù)，減輕檢修人員的勞 動強(qiáng)度，減少壓縮機(jī)開機(jī)、停機(jī)次數(shù)，減少電能消耗，更好地促進(jìn)壓縮機(jī)的安全可靠并且連 續(xù)的運(yùn)行。

通過
以下結(jié)合附圖對實施例進(jìn)行的描述，本實用新型的這些和/或其他方面和優(yōu) 點將會變得清楚和更易于理解，其中圖1是示出傳統(tǒng)的壓縮機(jī)的活塞組件的局部剖視圖；圖2是沿著圖1的A-A'線截取的截面圖；圖3是示出根據(jù)本實用新型的壓縮機(jī)的活塞組件的局部剖視圖；圖4是沿著圖3的B-B'線截取的截面圖；圖5是示出根據(jù)本實用新型的壓縮機(jī)的支撐環(huán)的主視圖；圖6是沿著圖5的C-C'線截取的截面圖；圖7是用于機(jī)加工根據(jù)本實用新型的壓縮機(jī)的活塞組件的支撐環(huán)的芯軸的結(jié)構(gòu) 圖。圖中標(biāo)記為活塞被帽1 ；活塞桿2 ；活塞體3 ；活塞環(huán)4 ；支撐環(huán)5 ；支撐環(huán)5'；機(jī) 床夾盤6 ；芯軸7 ；機(jī)床頂尖8。
具體實施方式
現(xiàn)在對本實用新型實施例進(jìn)行詳細(xì)的描述，其示例表示在附圖中，其中，相同的標(biāo) 號始終表示相同部件。下面通過參照附圖對實施例進(jìn)行描述以解釋本實用新型。圖3是示出根據(jù)本實用新型的壓縮機(jī)的活塞組件的局部剖視圖，圖4是沿著圖3 的B-B'線截取的截面圖。如圖3和圖4所示，根據(jù)本實用新型的活塞組件主要包括活塞被 帽1、活塞桿2、圓柱形活塞體3、活塞環(huán)4以及巴氏合金支撐環(huán)5'。在活塞體3的中心形 成有內(nèi)孔，活塞桿2穿過該內(nèi)孔并通過活塞被帽1與活塞體3固定地連接。在活塞體3上還形成有環(huán)形槽，活塞環(huán)4安裝在環(huán)形槽內(nèi)，以密封活塞體3與氣缸之間的間隙，優(yōu)選地，活 塞組件可包括多個活塞環(huán)4(在圖3中示出了兩個活塞環(huán)4)。巴氏合金支撐環(huán)5'以預(yù)定 的寬度不同的厚度形成在活塞體3的外圓周表面上，用于減小氣缸與活塞體3之間的摩擦。根據(jù)本實用新型的活塞組件，在不改變活塞組件的外形的情況下，能夠延長壓縮 機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)周期。圖5是示出根據(jù)本實用新型的壓縮機(jī)的巴氏合金支撐環(huán)5'的主視圖，圖6 是沿著圖5的C-C'線截取的截面圖。如圖5和圖6所示，巴氏合金支撐環(huán)5'磨損量最大 處的厚度為A，磨損量最小處的厚度為B，且A和B之和的平均值與傳統(tǒng)的巴氏合金支撐環(huán) 5的厚度C相等，S卩，(A+B)/2 = C。在本實施例中，A > Β,Α/Β = 1. 1 1. 5，如果Α/Β的值 太小，則影響磨損余量。如果Α/Β的值太大，則影響壓縮機(jī)的傳動性能，導(dǎo)致振動增大。下面將參照圖5和圖6描述巴氏合金支撐環(huán)5'的幾何形狀。如圖5和圖6所示， 巴氏合金支撐環(huán)5'的內(nèi)徑為R(即，活塞體3的外徑)，圓心為0，巴氏合金支撐環(huán)5'的外 徑為R+(A+B)/2，圓心為0'。圓心0與圓心0'之間的距離為(A-B)/2。下面將描述巴氏合金支撐環(huán)5'的加工方法。在活塞體3上形成巴氏合金層(巴氏合金支撐環(huán)5 ‘)的澆鑄工藝與現(xiàn)有技術(shù)一 樣，實現(xiàn)本實用新型的關(guān)鍵是調(diào)整巴氏合金層的厚度，目前，可以通過兩種方法對巴氏合金 層的厚度進(jìn)行調(diào)整。一種方法是手動調(diào)整巴氏合金層的厚度。首先，在活塞體3上手動澆鑄巴氏合金， 使磨損面的巴氏合金層的厚度大于非磨損面的巴氏合金層的厚度。然后，利用刮刀手動刮 削澆鑄的巴氏合金層，在保持巴氏合金層平滑、無氣孔、同軸度良好的同時，使巴氏合金層 磨損量最大處的厚度A與磨損量最小處的厚度B之和的平均值與原尺寸相等(即，(A+B)/2 =C)，根據(jù)本實用新型，A > B，A/B = 1. 1 1.5，從而完成對巴氏合金層的調(diào)整。在裝配 根據(jù)本實用新型的活塞組件時，將巴氏合金層厚度最大處裝配在活塞磨損量最大的方向。另一種方法是通過機(jī)床來調(diào)整巴氏合金層的厚度。圖7是用于機(jī)加工根據(jù)本實用 新型的壓縮機(jī)的活塞組件的巴氏合金支撐環(huán)5'的芯軸的結(jié)構(gòu)圖。首先，在活塞體3上手動澆鑄巴氏合金，使磨損面的巴氏合金層的厚度大于非磨 損面的巴氏合金層的厚度。接著，根據(jù)要調(diào)整的巴氏合金層的厚度及活塞體3的中心的內(nèi) 孔(連接活塞桿2的內(nèi)孔)加工芯軸7，使芯軸7的機(jī)床加工頂尖工藝孔偏離中心孔尺寸 為(A-B)/2 (即，巴氏合金支撐環(huán)5'的圓心0與圓心0'之間的距離)。將芯軸7裝入活塞 體3的內(nèi)孔，上機(jī)床進(jìn)行加工，機(jī)床頂尖8與芯軸7的加工工藝孔聯(lián)接，對活塞體3進(jìn)行垂 直度和同軸度找正后加工，即可實現(xiàn)巴氏合金層的偏心加工。在機(jī)加工的過程中，使得巴氏 合金層磨損量最大處的厚度A與磨損量最小處的厚度B之和的平均值與原尺寸相等(即， (A+B)/2 = C)，在本實用新型中，A>B，A/B= 1. 1 1. 5。從而完成對巴氏合金層的調(diào)整。 在裝配根據(jù)本實用新型的活塞組件時，將巴氏合金層厚度最大處裝配在活塞磨損量最大的 方向。使用本實用新型的巴氏合金支撐環(huán)，通過合理分配活塞體上的巴氏合金層的厚度 來增大巴氏合金支撐環(huán)的磨損余量，從而在不改變活塞組件的外形裝配尺寸和不影響活塞 組件的安全性能的情況下，使得壓縮機(jī)的運(yùn)行周期延長，減少壓縮機(jī)檢修次數(shù)，減輕檢修人 員的勞動強(qiáng)度，減少壓縮機(jī)開機(jī)、停機(jī)次數(shù)，減少電能消耗，更好地促進(jìn)壓縮機(jī)的安全可靠 并且連續(xù)的運(yùn)行。[0037] 雖然已表示和描述了本實用新型的一些實施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在 不脫離由權(quán)利要求及其等同物限定其范圍的本實用新型的原理和精神的情況下，可以對這 些實施例進(jìn)行修改。
權(quán)利要求一種支撐環(huán)，其特征在于所述支撐環(huán)的內(nèi)圓環(huán)與外圓環(huán)不同軸。
2.如權(quán)利要求1所述的支撐環(huán)，其特征在于所述支撐環(huán)的最大厚度與最小厚度之比為 1. 1 1. 5。
3.一種活塞組件，該活塞組件包括活塞被帽；活塞體，在活塞體的中心形成有內(nèi)孔； 活塞桿，穿過所述內(nèi)孔通過活塞被帽固定地連接到活塞體上；支撐環(huán)，按照預(yù)定寬度形成在 活塞體的外圓周表面上，其特征在于所述支撐環(huán)的內(nèi)圓環(huán)與外圓環(huán)不同軸。
4.如權(quán)利要求3所述的活塞組件，其特征在于所述支撐環(huán)的最大厚度與最小厚度之比 為 1. 1 1. 5。
5.如權(quán)利要求3或者4所述的活塞組件，其特征在于在活塞體上還形成有環(huán)形槽，在環(huán) 形槽內(nèi)安裝有活塞環(huán)。
6.一種壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)包括按照圓筒形形成的氣缸以及沿著氣缸的軸向在氣缸內(nèi)往 復(fù)運(yùn)動的活塞組件，所述活塞組件包括活塞被帽；活塞體，在活塞體的中心形成有內(nèi)孔； 活塞桿，穿過所述內(nèi)孔通過活塞被帽固定地連接到活塞體上；支撐環(huán)，按照預(yù)定寬度形成在 活塞體的外圓周表面上，其特征在于所述支撐環(huán)的內(nèi)圓環(huán)與外圓環(huán)不同軸。
7.如權(quán)利要求6所述的壓縮機(jī)，其特征在于所述支撐環(huán)的最大厚度與最小厚度之比為 1. 1 1. 5。
8.如權(quán)利要求6或者7所述的壓縮機(jī)，其特征在于在活塞體上還形成有環(huán)形槽，在環(huán)形 槽內(nèi)安裝有活塞環(huán)。
專利摘要本實用新型提供一種支撐環(huán)、活塞組件以及壓縮機(jī)，所述支撐環(huán)的內(nèi)圓環(huán)與外圓環(huán)不同軸。所述支撐環(huán)的最大厚度與最小厚度之比為1.1～1.5。所述活塞組件包括活塞被帽；活塞體，在活塞體的中心形成有內(nèi)孔；活塞桿，穿過所述內(nèi)孔通過活塞被帽固定地連接到活塞體上；支撐環(huán)，按照預(yù)定寬度形成在活塞體的外圓周表面上，所述支撐環(huán)的內(nèi)圓環(huán)與外圓環(huán)不同軸。所述壓縮機(jī)包括按照圓筒形形成的氣缸以及沿著氣缸的軸向在氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動的活塞組件。根據(jù)本實用新型的活塞組件，通過合理分配活塞體上的巴氏合金支撐環(huán)的厚度來增大巴氏合金支撐環(huán)的磨損余量，從而在不改變活塞組件的外形裝配尺寸并且不影響活塞組件的安全性能的情況下，延長壓縮機(jī)的運(yùn)行周期。
文檔編號F04B39/00GK201627694SQ20092027870
公開日2010年11月10日 申請日期2009年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日
發(fā)明者李文杰, 蘇小斌, 虞明 申請人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司;攀鋼集團(tuán)鋼鐵釩鈦股份有限公司