專利名稱：帶有封口互鎖裝置的組合氣環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種帶有封口互鎖裝置的組合氣環(huán)，它運用于各種往復(fù)活塞式發(fā)動機和空氣壓縮機。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的氣環(huán)通常為單件氣環(huán)，氣環(huán)切口處存在直通式漏氣通道。所以，現(xiàn)有氣環(huán)對氣缸的密封都是依據(jù)節(jié)流式工作原理，2道以上的氣環(huán)沿軸向依次裝設(shè)在活塞上的各道環(huán)槽中，且各氣環(huán)的切口沿周向相互錯開以構(gòu)成“迷宮式”封氣結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)存在環(huán)間竄氣和由環(huán)間竄氣造成的一系列弊病，無法根除上下活塞環(huán)對口時出現(xiàn)的短路漏氣現(xiàn)象，活塞環(huán)對活塞的扶正作用也因上下環(huán)轉(zhuǎn)動，切口相互靠近而變差。“迷宮式”封氣結(jié)構(gòu)至少需要在活塞上布設(shè)兩道氣環(huán)，這種傳統(tǒng)的活塞環(huán)——活塞總成再也不能通過減少氣環(huán)數(shù)量來減少活塞組的往復(fù)慣性質(zhì)量，所以“節(jié)流式”工作原理應(yīng)用至今，在一定程度上限制了發(fā)動機性能的進(jìn)一步提高。另一方面，由于結(jié)構(gòu)位置關(guān)系，迷宮式封氣結(jié)構(gòu)的各個組成環(huán)的負(fù)荷差異較大，很難通過充分發(fā)揮各個組成環(huán)的工作性能來提高發(fā)動機的整機性能。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種組合氣環(huán)，這種組合氣環(huán)及其活塞能夠防止直通式漏氣，以達(dá)到增強封氣和控制機油油耗的技術(shù)效果。在實現(xiàn)良好密封效果的基礎(chǔ)上，則可以進(jìn)一步減少氣環(huán)數(shù)量，減輕活塞的往復(fù)慣性質(zhì)量，從而推出結(jié)構(gòu)更加緊湊，重量更輕的新一代發(fā)動機。
根據(jù)本實用新型的目的，本技術(shù)方案提供了一種用于往復(fù)式活塞環(huán)——活塞總成的帶有封口、互鎖裝置的組合氣環(huán)。
帶有封口互鎖裝置的組合氣環(huán)，包括具有彈性的上組成環(huán)、下組成環(huán)、零至一個上鋼片環(huán)，所述組合氣環(huán)在與活塞、缸體的裝配狀態(tài)下，組裝在同一個活塞環(huán)槽中，上組成環(huán)、下組成環(huán)之間設(shè)有封口裝置和互鎖裝置；所述封口裝置是由下組成環(huán)切口兩端的靠近環(huán)內(nèi)圓的切槽和置于切槽內(nèi)的封口片配對組成；所述互鎖裝置由上組成環(huán)向下設(shè)置的凸起與下組成環(huán)的軸向切槽配合組成，所述凸起設(shè)于軸向切槽內(nèi)。
所述封口片是連接在上組成環(huán)上向下設(shè)置的凸起。
與上述技術(shù)方案等同的改進(jìn)技術(shù)是帶有封口互鎖裝置的組合氣環(huán)，包括具有彈性的上組成環(huán)、下組成環(huán)、零至一個上鋼片環(huán)，所述組合氣環(huán)在與活塞、缸體的裝配狀態(tài)下，組裝在同一個活塞環(huán)槽中，上組成環(huán)、下組成環(huán)之間設(shè)有封口裝置和互鎖裝置；所述封口裝置是由下組成環(huán)切口兩端的靠近環(huán)內(nèi)圓的切槽和置于切槽內(nèi)的封口片配對組成；所述互鎖裝置由下組成環(huán)向上設(shè)置的凸起與上組成環(huán)的軸向切槽配合組成，所述凸起設(shè)于軸向切槽內(nèi)。所述封口片與下組成環(huán)切口處的較長的一個弧形槽做成一體。


圖1是本技術(shù)方案的基本結(jié)構(gòu)形式。本實用新型的組合氣環(huán)20由上組成環(huán)1、下組成環(huán)2、零至數(shù)個上鋼片環(huán)6、封口裝置和互鎖裝置組成。在與活塞5、缸套7的裝配狀態(tài)下，封口裝置設(shè)在下組成環(huán)2靠近內(nèi)圓的切口201處，以借助封口片3從徑向?qū)⑾陆M成環(huán)2的切口201封堵住。同時，互鎖裝置借助凸起4將上、下組成環(huán)的環(huán)口鎖定在不同方位，以借助各自的環(huán)體將上下組成環(huán)的環(huán)口相互從軸向封口堵住。封口、互鎖裝置既可以做成一體，同時起從徑向封堵下組成環(huán)2的切口201和將上組成環(huán)切口101，下組成環(huán)切口201相互鎖定在不同方位的雙重作用，又可以分開獨立設(shè)置，各自只起各自的封口、互鎖作用。起封口作用的封口片3既可以設(shè)置在上組成環(huán)1除上下組成環(huán)口容易相互導(dǎo)通漏氣的位置外的環(huán)周的其它方位，也可以設(shè)置在下組成環(huán)2處于合口狀態(tài)時能搭接在切口201的兩端處，而與封口片3配對構(gòu)成封口裝置的切槽202、203則必須設(shè)置在下組成環(huán)2的切口201兩端，并與切口201聯(lián)通。封口片3的周向長度是切口201合口工作間隙的數(shù)倍至數(shù)十倍，其軸向高度H1等于或小于下組成環(huán)2的軸向高度。起互鎖作用的凸起4除上下組成環(huán)環(huán)口容易相互導(dǎo)通漏氣的位置外，既可以設(shè)置在上組成環(huán)1環(huán)周的任一其它方位，也可以設(shè)置在下組成環(huán)2環(huán)周的任一其它方位，而與凸起4配對構(gòu)成互鎖裝置的切槽102、103或202、203則相應(yīng)設(shè)置在與之配對的另一個組成環(huán)上。凸起4的軸向高度H2等于或小于相對應(yīng)的配對環(huán)的軸向高度。本技術(shù)方案提供的活塞上都裝有本技術(shù)方案所提供的帶有封口互鎖裝置的組合氣環(huán)20。
由于本實用新型的組合氣環(huán)的各個組成環(huán)的數(shù)量不同，組成環(huán)的斷面形狀也不盡相同。所以，本實用新型的組合氣環(huán)有多種組合形式。但是，不論其組合形式如何，本實用新型的組合氣環(huán)在與活塞3、缸套7的裝配狀態(tài)下，利用封口裝置從徑向封堵下組成環(huán)環(huán)口201，利用互鎖裝置將上、下組成環(huán)的環(huán)口鎖定在不同的方位，是本實用新型的組合氣環(huán)的基本特征。在此組合狀態(tài)下，氣缸內(nèi)的高壓氣體8既不能通過任一組成環(huán)的環(huán)口直接向下泄漏，也不可能繞過組合環(huán)的環(huán)背，經(jīng)過下組成環(huán)2的環(huán)口201、活塞環(huán)岸501和氣缸壁701共同形成的通道9發(fā)生泄漏(參見圖3)。這種結(jié)構(gòu)形式表明本實用新型的帶有封口互鎖裝置的組合氣環(huán)20，對氣缸的密封原理發(fā)生了變化，已不是傳統(tǒng)的節(jié)流式工作原理，而是依據(jù)的全密封工作原理。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明，其中
圖1是本實用新型的組合氣環(huán)的基本結(jié)構(gòu)形式；圖2是一局部軸向剖面視圖，表明本實用新型的組合氣環(huán)的一優(yōu)選實施例；圖3是沿圖2的A-A線所取的剖面視圖，表明封口、互鎖裝置的位置，上組成環(huán)切口101和下組環(huán)切口201的相對位置和鎖定情況；圖4是一平面視圖，表明圖2的上組成環(huán)1與起封口、互鎖作用的凸起3或4做成一體的一種結(jié)構(gòu)；圖5是圖4的左視圖，表明凸起3或4的軸向高度；圖6是一平面視圖，表明圖2的下組成環(huán)2的與封口片3配對的切槽的一種結(jié)構(gòu)；圖7是一平面視圖，表明圖2的下組成環(huán)2的與封口片3配對的切槽的一種結(jié)構(gòu)；圖8是一局部軸向剖面視圖，表明本實用新型的組合氣環(huán)的第二個優(yōu)選實施例；圖9是沿圖8B-B線所取的剖面視圖，表明封口、互鎖裝置的位置，上組成環(huán)切口101和下組成環(huán)切口201的相對位置和鎖定情況；
圖10是表明圖8的封口片3結(jié)構(gòu)的示意圖；
圖11是一平面視圖，表明圖8的下組成環(huán)2與封口片3，凸起4做成一體的一種結(jié)構(gòu)；
圖12是一平面視圖，表明圖8的上組成環(huán)1的與凸起配對的切槽的一種結(jié)構(gòu)。
具體實施方式
實施例1如圖2、3、4、5、6、7所示，本實用新型的組合氣環(huán)20及其活塞，由上下組成環(huán)1、2，封口互鎖裝置以及活塞5組成。封口互鎖裝置是一裝置在上組成環(huán)1上的凸起3或4以及與之配對的設(shè)置在下組成環(huán)2并靠近內(nèi)圓204的切槽204的切槽202和203。凸起與上組成環(huán)的切口101成180°，其周向長度是下組成環(huán)切口201合口工作間隙的數(shù)倍至數(shù)十倍，其軸向高度H2等于或小于組成環(huán)2的軸向高度。與凸起3或4配對的切槽202、203設(shè)置在下組成環(huán)2的切口201兩側(cè)，有圖6和圖7等多種結(jié)構(gòu)形式。本實用新型的組合氣環(huán)20在與活塞5、缸套7的裝配狀態(tài)下，凸起3或4與切槽202和203配對，起既從徑向封堵下組成環(huán)2的切口201的作用，又起限制上下組成環(huán)1和2相對轉(zhuǎn)動的鎖定作用。
本優(yōu)選實施例比其它組合氣環(huán)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，封口互鎖裝置實用可靠，能將上下組成環(huán)鎖定在最佳的相對工作環(huán)位，氣密性好。
實施例2如圖8、9、10、11、12所示，本實用新型的組合氣環(huán)20及其活塞，由上下組成環(huán)1和2、封口裝置、互鎖裝置以及活塞5組成。封口裝置由封口片3和與之配對的在下組成環(huán)的切口201兩端的沿周向延伸的弧形切槽202和203組成。封口片3的軸向高度H1等于或小于下組成環(huán)2的軸向高度。封口片3與比203長的弧形切槽202連成一體。互鎖裝置由凸起4和與之配對的上組成環(huán)1的切口101兩端的切槽102和103組成。凸起4裝設(shè)在與下組成環(huán)切口201成180°并朝向上組成環(huán)1的靠近內(nèi)圓204的端面上。凸起4的軸向高度H2等于或小于上組成環(huán)1的軸向高度。上組成環(huán)的切槽102和103也有類似于圖6和圖7等多種結(jié)構(gòu)形式。本實用新型的組合氣環(huán)20在與活塞5、缸套7的裝配狀態(tài)下，封口片3插入切槽203中，從徑向?qū)⑾陆M成環(huán)2的切口201封堵??；凸起4與上組成環(huán)1的切口102和103配對組成互鎖裝置，將上下組成環(huán)的切口101和201鎖定在不同方位，以利用各自的環(huán)體從軸向?qū)⑶锌?01和201封堵住。
作為本優(yōu)選實施例的改型，與凸起4配對的上組成環(huán)切口101兩端的切槽102和103也可以合成一“凹坑”或“切槽”，并設(shè)置在上組成環(huán)1的其它方位。同樣，凸起4也可設(shè)置在下組成環(huán)2的環(huán)周的其它方位。這樣，就有可能按需要將切口101和201鎖定在環(huán)周任一設(shè)定方位。
本優(yōu)選實施例的封口互鎖裝置分開設(shè)置，可以滿足特定的設(shè)計要求。
作為上述優(yōu)選實施例的改型，例如仍采用組合結(jié)構(gòu)，只是取消封口裝置或互鎖裝置，可以用于要求不高的機型。又例如封口、互鎖裝置可以有不同的配對形式、配對位置等?？傊瑯I(yè)內(nèi)人士應(yīng)當(dāng)理解，上述實施例是例示性的而非限制性的，在不背離所附權(quán)利要求限定的本實用新型精神和范圍的情況下可以對本實用新型作出各種改進(jìn)。
本實用新型的組合氣環(huán)20，因有封口互鎖裝置，在與活塞5、缸套6的裝配狀態(tài)下，不存在自由泄漏通道，氣密性好，控制機油的性能佳，由環(huán)間竄氣造成的加熱活塞，破壞工作油膜等諸多不利因素一迸排除。所以，采用本實用新型的組合氣環(huán)，能夠全面改善和提高發(fā)動機的整機性能，能夠?qū)崿F(xiàn)一道氣環(huán)加一道油環(huán)的二環(huán)活塞結(jié)構(gòu)，從而為推出結(jié)構(gòu)更加緊湊、重量更輕、性能更好的新一代往復(fù)活塞式內(nèi)燃發(fā)動機奠定了基礎(chǔ)。
權(quán)利要求1.帶有封口互鎖裝置的組合氣環(huán)，包括具有彈性的上組成環(huán)(1)、下組成環(huán)(2)、零至一個上鋼片環(huán)(6)，所述組合氣環(huán)在與活塞(5)、缸體(7)的裝配狀態(tài)下，組裝在同一個活塞環(huán)槽中，其特征在于上組成環(huán)(1)、下組成環(huán)(2)之間設(shè)有封口裝置和互鎖裝置；所述封口裝置是由下組成環(huán)切口(201)兩端的靠近環(huán)內(nèi)圓(204)的切槽(202、203)和置于切槽內(nèi)的封口片(3)配對組成；所述互鎖裝置由上組成環(huán)(1)向下設(shè)置的凸起(4)與下組成環(huán)(2)的軸向切槽(202、203)配合組成，所述凸起(4)設(shè)于軸向切槽(202、203)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合氣環(huán)，其特征在于所述封口片(3)是連接在上組成環(huán)上向下設(shè)置的凸起(4)。
3.帶有封口互鎖裝置的組合氣環(huán)，包括具有彈性的上組成環(huán)(1)、下組成環(huán)(2)、零至一個上鋼片環(huán)(6)，所述組合氣環(huán)在與活塞(5)、缸體(7)的裝配狀態(tài)下，組裝在同一個活塞環(huán)槽中，其特征在于上組成環(huán)(1)、下組成環(huán)(2)之間設(shè)有封口裝置和互鎖裝置；所述封口裝置是由下組成環(huán)切口(201)兩端的靠近環(huán)內(nèi)圓(204)的切槽(202、203)和置于切槽內(nèi)的封口片(3)配對組成；所述互鎖裝置由下組成環(huán)(2)向上設(shè)置的凸起(4)與上組成環(huán)(1)的軸向切槽(102、103)配合組成，所述凸起(4)設(shè)于軸向切槽(102、103)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合氣環(huán)，其特征在于所述封口片(3)與下組成環(huán)切口(201)處的較長的一個弧形槽(202)做成一體。
專利摘要帶有封口互鎖裝置的組合氣環(huán)，包括具有彈性的上組成環(huán)、下組成環(huán)、零至一個上鋼片環(huán)，所述組合氣環(huán)在與活塞、缸體的裝配狀態(tài)下，組裝在同一個活塞環(huán)槽中，上組成環(huán)、下組成環(huán)之間設(shè)有封口裝置和互鎖裝置；所述封口裝置是由下組成環(huán)切口兩端的靠近環(huán)內(nèi)圓的切槽和置于切槽內(nèi)的封口片配對組成；所述互鎖裝置由上組成環(huán)向下設(shè)置的凸起與下組成環(huán)的軸向切槽配合組成，所述凸起設(shè)于軸向切槽內(nèi)。采用本實用新型的組合氣環(huán)，能夠全面改善和提高發(fā)動機的整機性能，能夠?qū)崿F(xiàn)一道氣環(huán)加一道油環(huán)的二環(huán)活塞結(jié)構(gòu)，從而為推出結(jié)構(gòu)更加緊湊、重量更輕、性能更好的新一代往復(fù)活塞式內(nèi)燃發(fā)動機奠定了基礎(chǔ)。
文檔編號F16J9/00GK2723699SQ0326342
公開日2005年9月7日 申請日期2003年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月28日
發(fā)明者唐為民 申請人:唐為民