專利名稱：預(yù)應(yīng)力偶合式無滲露活塞、活塞環(huán)組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于內(nèi)燃機、空氣壓縮機領(lǐng)域，涉及以氣缸活塞、活塞環(huán)為要素以氣體為媒介來完成不同功能的裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)主要是采用一槽一環(huán)錯角布置形成迷宮式結(jié)構(gòu)，利用逐級減壓原理來實現(xiàn)封閉，或兩環(huán)重疊設(shè)置，環(huán)開口有意識錯開，如中國專利局公開的文件(公開號2314109
公開日1999年4月14日)中所描述的配置方式，需要指出的是一槽一環(huán)的缺點顯而易見，而兩環(huán)一槽也有其缺點，主要在于高壓氣體作用下，上環(huán)開口氣流雖被下環(huán)的環(huán)體所阻擋，但又與側(cè)隙泄來的高壓氣流匯合繞至環(huán)背從下環(huán)口泄出，因此這種結(jié)構(gòu)方式的效果只是量的變化，而不是質(zhì)的變化。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種預(yù)應(yīng)力偶合式無滲漏活塞、活塞環(huán)組件。所解決的問題是在現(xiàn)有技術(shù)條件下，活塞環(huán)開口滲漏和因磨損而增大的開口滲漏，活塞環(huán)在環(huán)槽內(nèi)竄動。
本實用新型的技術(shù)方案是在活塞上設(shè)有臺階形環(huán)槽，在臺階形環(huán)槽內(nèi)組裝一組活塞環(huán)，該組活塞環(huán)從上至下依序為波浪形軸向預(yù)應(yīng)力環(huán)、主環(huán)和副環(huán)；所述波浪形軸向預(yù)應(yīng)力環(huán)為帶一開口的波浪形環(huán)狀體，所述主環(huán)為帶一開口的臺階形環(huán)狀體，所述副環(huán)帶一開口的環(huán)狀體；所述主環(huán)與副環(huán)形成偶合結(jié)構(gòu)，所述三個環(huán)開口錯開一定角度布置。
本實用新型采用了“三環(huán)一槽”預(yù)應(yīng)力、偶合式結(jié)構(gòu)的配置方案，實現(xiàn)了活塞組長壽命全過程的無滲漏運行，提高了內(nèi)燃機效率，節(jié)省了燃油，使缸套、活塞、活塞環(huán)壽命延長三倍以上，并同時消除了“氣環(huán)泵油作用”。


圖1是由預(yù)應(yīng)力環(huán)、主環(huán)、副環(huán)組合的活塞環(huán)組件的主視圖；圖2是圖1所示活塞環(huán)組件放置在活塞中的局部剖視圖；圖3是專用夾具的俯視圖；圖4是專用套的結(jié)構(gòu)圖，其中(a)是主視圖，(b)是俯視圖。
具體實施方式
本實用新型采用了“三環(huán)一槽”結(jié)構(gòu)配置方式。
參閱圖1、圖2，本實用新型的結(jié)構(gòu)是在活塞5上設(shè)有兩道臺階形環(huán)槽1，在臺階形環(huán)槽1內(nèi)各組裝一組活塞環(huán)，該組活塞環(huán)從上至下依序為波浪形軸向預(yù)應(yīng)力環(huán)2、主環(huán)3和副環(huán)4。為了便于說明主環(huán)3開口無滲漏結(jié)構(gòu)原理，圖2選在主環(huán)3開口處剖開，因此圖中主環(huán)3呈現(xiàn)的面為開口端面，并非剖面。
波浪形軸向預(yù)應(yīng)力環(huán)2為帶一開口的波浪形環(huán)狀體，具有產(chǎn)生軸向彈性的特性。波浪的峰谷平行于活塞5軸線，布置在臺階形環(huán)槽1頂部區(qū)域。該環(huán)功能為利用軸向彈性給予主環(huán)3和副環(huán)4一個預(yù)應(yīng)力，并使主環(huán)3和副環(huán)4與環(huán)槽底面7緊密貼合，形成密封環(huán)帶，封閉徑向氣流通道，同時限制主環(huán)3、副環(huán)4在環(huán)槽內(nèi)竄動。
主環(huán)3為帶一開口的臺階形環(huán)狀體，具有產(chǎn)生徑向彈性的特性。開口端面呈臺階形，該臺階特別設(shè)計并要求粗糙度0.2，以利于與副環(huán)4的軸向端面、內(nèi)圓面吻合形成偶合結(jié)構(gòu)。主環(huán)3布置在臺階形環(huán)槽1的大區(qū)域。該環(huán)功能為利用徑向彈性與氣缸8緊密接觸，封閉除本身環(huán)開口外的軸向氣流通道。
副環(huán)4為帶一開口的環(huán)狀體，具有產(chǎn)生徑向彈性的特性。開口端面呈矩形，該環(huán)的軸向端面和內(nèi)圓面要求粗糙度為0.2，以利于與主環(huán)3臺階吻合形成偶合結(jié)構(gòu)，參與吻合形成偶合結(jié)構(gòu)的面為直角偶合面6。副環(huán)4開口錯開一定角度，布置在主環(huán)3的臺階區(qū)域內(nèi)。該環(huán)功能為與主環(huán)3組成偶合結(jié)構(gòu)，使主環(huán)3和副環(huán)4的開口相互遮擋，以實現(xiàn)相互封閉，并利用徑向彈性與氣缸8緊密接觸，加強主環(huán)3的功能。
主環(huán)3開口無滲漏因為主環(huán)3與副環(huán)4相吻合的面為直角偶合面6，副環(huán)4與環(huán)槽底面7有良好的密封環(huán)帶，因副環(huán)4與氣缸8又緊密接觸，無論是軸向或徑向的氣流均被副環(huán)4環(huán)體阻擋切斷，實現(xiàn)無滲漏運行。副環(huán)4的開口因受主環(huán)3的環(huán)體遮擋，因此副環(huán)4的開口也無滲漏。
因該實用新型設(shè)計的波浪形軸向預(yù)應(yīng)力環(huán)2具有產(chǎn)生軸向彈性的特性，在組裝時其峰谷勢必占據(jù)主環(huán)3的區(qū)域，無法實現(xiàn)主環(huán)3組裝到位?，F(xiàn)解決如下活塞頂向下，置入波浪形軸向預(yù)應(yīng)力環(huán)2，加水至槽滿。用內(nèi)徑與環(huán)槽相匹配的專用夾具(如圖3所示)壓縮到位，并予于定位，放置于零下二十度溫度中冰凍。取出后除去專用夾具，依序置入主環(huán)3、副環(huán)4，并用專用套(如圖4所示)限位固定，以防彈出，然后用高溫烘干組裝于缸套內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種預(yù)應(yīng)力偶合式無滲漏活塞、活塞環(huán)組件，其特征在于在活塞上設(shè)有臺階形環(huán)槽，在臺階形環(huán)槽內(nèi)組裝一組活塞環(huán)，該組活塞環(huán)從上至下依序為波浪形軸向預(yù)應(yīng)力環(huán)、主環(huán)和副環(huán)；所述波浪形軸向預(yù)應(yīng)力環(huán)為帶一開口的波浪形環(huán)狀體，所述主環(huán)為帶一開口的臺階形環(huán)狀體，所述副環(huán)帶一開口的環(huán)狀體；所述主環(huán)與副環(huán)形成偶合結(jié)構(gòu)，所述三個環(huán)開口錯開一定角度布置。
專利摘要本實用新型公開了一種用于內(nèi)燃機領(lǐng)域的預(yù)應(yīng)力偶合式無滲漏活塞、活塞環(huán)組件。本裝置采用了“三環(huán)一槽”預(yù)應(yīng)力、偶合式結(jié)構(gòu)的配置方案，在活塞上設(shè)有臺階形環(huán)槽，在臺階形環(huán)槽內(nèi)組裝一組活塞環(huán)，該組活塞環(huán)從上至下依序為波浪形軸向預(yù)應(yīng)力環(huán)、主環(huán)和副環(huán)；波浪形軸向預(yù)應(yīng)力環(huán)為帶一開口的波浪形環(huán)狀體，主環(huán)為帶一開口的臺階形環(huán)狀體，副環(huán)帶一開口的環(huán)狀體；主環(huán)與副環(huán)形成偶合結(jié)構(gòu)，三個環(huán)開口錯開一定角度布置。本裝置解決了活塞環(huán)開口滲漏、因磨損而增大滲漏、活塞環(huán)在環(huán)槽內(nèi)竄動的問題。實現(xiàn)了活塞組長壽命全過程的無滲漏運行，提高了內(nèi)燃機效率，節(jié)省了燃油，使缸套、活塞和活塞環(huán)壽命延長三倍以上，并消除了“氣環(huán)泵油作用”。
文檔編號F16J9/00GK2740843SQ200420006619
公開日2005年11月16日 申請日期2004年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月9日
發(fā)明者逯振斌 申請人:逯振斌