專利名稱：一種二組合式氣環(huán)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種新型活塞環(huán)，具體說是一種二組合式氣環(huán)。
背景技術：
活塞環(huán)是一個具有開口的彈性體，在工作過程中一直處于高速運動狀態(tài)，屬發(fā) 動機心臟部位的關鍵零件，活塞環(huán)所起的主要作用是密封高壓燃氣和刮除多余的機 油?；钊h(huán)有三個竄漏通道外圓工作面與缸套之間的間隙、上下側(cè)面與活塞環(huán)槽 之間的間隙、活塞環(huán)自身的開口間隙。其中70%以上的下竄氣和上竄油都是通過活 塞環(huán)的外圓造成的，因此活塞環(huán)的外圓工作面也稱作第一密封面，如何提高第一密 封面的密封效果顯得猶為重要。
理論上活塞環(huán)閉合在氣缸內(nèi)后外圓呈圓形，但受磨損、高溫、振動等的影響氣 缸實際上并非正圓形，對這環(huán)與氣缸的貼合造成不利影響，環(huán)的外圓工作面與氣缸 之間有可能存在間隙。為了保證環(huán)與缸套之間的無縫貼合，對活塞環(huán)的順應性提出 了很高的要求，要求環(huán)能夠順應缸套的變形并始終與缸套貼合?；钊h(huán)順應缸套變
形能力的強弱用順應性系數(shù)K來描述，由于K值與徑向厚度的3次方成反比，因此 可通過減小環(huán)的徑向厚度來實現(xiàn)，但為了保證足夠的彈力，徑向厚度減小的幅度有 限，因此順應性提高的幅度很有限，實際K《0.035。國外也有采用一種名為FO環(huán) 的，意即形狀優(yōu)化的環(huán)(FormOptimized),在開口兩側(cè)的徑向厚度適當減小，其目 的也是為了提高環(huán)在工作時與氣缸變形的順應性，這需要經(jīng)過嚴密的計算，其核心 技術仍被國外公司所掌握。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種經(jīng)濟實用的活塞環(huán)設 計，提高氣環(huán)的的順應性，從而大大降低漏氣量和fl油耗。
技術方案為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用了如下的技術方案
一種二組合式氣環(huán)，它包括氣環(huán)體，在所述的氣環(huán)體內(nèi)表面沿圓周設有螺旋撐簧， 在螺旋撐簧內(nèi)設有閂銷。
其中，在氣環(huán)體內(nèi)圓周面設有與螺旋撐簧適配的撐簧槽。
其中，所述的氣環(huán)體采用合金鑄鐵、球墨鑄鐵或鋼制成。其中，所述氣環(huán)體的環(huán)高大于等于1. 5mm。
其中，所述的螺旋撐簧由耐熱鋼絲、不銹鋼絲或碳素彈簧鋼絲制成。
其中，所述的螺旋撐簧的節(jié)距中徑比為0.5 1.1。
其中，所述的螺旋撐簧的外徑小于氣環(huán)體的環(huán)高。
其中，所述的氣環(huán)體為矩形氣環(huán)、楔形氣環(huán)、梯形氣環(huán)或外切臺氣環(huán)。
有益效果采用二組合式螺旋撐簧柔性氣環(huán)，順應性系數(shù)提高到0.07 0.10，順
應性是原來的2 3倍，環(huán)的外圓工作面與缸套貼合效果極佳，第一密封面的作用得以
充分體現(xiàn)，使得其漏氣量降低30%以上，機油消耗降低20%以上。


圖1為本發(fā)明的第一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本發(fā)明的第二種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為本發(fā)明的第三種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為本發(fā)明的第四種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的二組合式氣環(huán)包括一片氣環(huán)體1、 一根螺旋撐簧2和閂銷3。所述的氣環(huán) 體l采用合金鑄鐵、球墨鑄鐵或鋼制成，以核算強度合適為準。考慮到螺旋撐簧2的制 造工藝，所述氣環(huán)體1的環(huán)高大于等于1. 5mm。所述的氣環(huán)體1為矩形氣環(huán)、楔形氣環(huán)、 梯形氣環(huán)或外切臺氣環(huán)，如圖l、 2、 3和4所示。
在氣環(huán)體l的內(nèi)圓周面設有與螺旋撐簧2適配的撐簧槽，螺旋撐簧2安裝在氣環(huán)體 1內(nèi)表面沿圓周的撐簧槽內(nèi)。螺旋撐簧2由耐熱鋼絲、不銹鋼絲或碳素彈簧鋼絲制成； 所述的螺旋撐簧2的節(jié)距中徑比為0.5 1.1,節(jié)距較小，以保證螺旋撐簧2與氣環(huán)體1 的磨損較小，滿足長時間的壽命。
所述的螺旋撐簧2的外徑小于氣環(huán)體1的環(huán)高。氣環(huán)體1的組合面壓取值范圍 0.14 0. 25MPa之間，因此氣環(huán)體1與螺旋撐簧2的彈力均需進行準確計算。 實施例1:
以4102Q多缸柴油機為例，其第二道氣環(huán)采用本發(fā)明的二組合式氣環(huán)，其氣環(huán)體l 為合金鑄鐵制成的外切臺氣環(huán)，環(huán)高2.5mm;螺旋撐簧2由碳素彈簧鋼絲制成，節(jié)距中 徑比為0. 6。使用本發(fā)明的二組合式氣環(huán)后，漏氣量由原來的39L/min下降到22L/min， 下降幅度達43%，機油燃油消耗比由原來的0.33%下降到0.19%，下降幅度達42%。外圓 磨損情況正常，無拉缸、卡死、斷環(huán)、過度磨損現(xiàn)象發(fā)生。
實施例2:以ZS1100單缸柴油機為例，其第一道氣環(huán)采用本發(fā)明的二組合式氣環(huán)，其氣環(huán)體l 為合金鑄鐵制成的矩形桶面氣環(huán)，環(huán)高2.5mm;螺旋撐簧2由耐熱鋼絲制成，節(jié)距中^g 比為l.O。使用本發(fā)明的二組合式氣環(huán)后，漏氣量由原來的28L/min下降到18L/ min, 下降幅度達36%,機油燃油消耗比由原來的0.88%下降到0.52%，下降幅度達41%。外圓 磨損情況正常，無拉缸、卡死、斷環(huán)、過度磨損現(xiàn)象發(fā)生。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員 來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也 應視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1、一種二組合式氣環(huán)，其特征在于它包括氣環(huán)體(1)，在所述的氣環(huán)體(1)內(nèi)表面沿圓周設有螺旋撐簧(2)，在螺旋撐簧(2)內(nèi)設有閂銷(3)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所屬的一種二組合式氣環(huán)，其特征在于在氣環(huán)體(1)內(nèi)圓周 面設有與螺旋撐簧(2)適配的撐簧槽。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所屬的一種二組合式氣環(huán)，其特征在于所述的氣環(huán)體(1)采 用合金鑄鐵、球墨鑄鐵或鋼制成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所屬的一種二組合式氣環(huán)，其特征在于所述氣環(huán)體(1)的環(huán) 高大于等于1. 5mm。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所屬的一種二組合式氣環(huán)，其特征在于所述的螺旋撐簧(2) 由耐熱鋼絲、不銹鋼絲或碳素彈簧鋼絲制成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所屬的一種二組合式氣環(huán)，其特征在于所述的螺旋撐簧(2) 的節(jié)距中徑比為0.5 1.1。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所屬的一種二組合式氣環(huán)，其特征在于所述的螺旋撐簧(2)的外徑小于氣環(huán)體的環(huán)高。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所屬的一種二組合式氣環(huán)，其特征在于所述的氣環(huán)體(1)為矩形氣環(huán)、楔形氣環(huán)、梯形氣環(huán)或外切臺氣環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種二組合式氣環(huán)，它包括氣環(huán)體，在所述的氣環(huán)體內(nèi)表面沿圓周設有螺旋撐簧，在螺旋撐簧內(nèi)設有閂銷。本發(fā)明采用二組合式螺旋撐簧柔性氣環(huán)，順應性系數(shù)提高到0.07～0.10，順應性是原來的2～3倍，環(huán)的外圓工作面與缸套貼合效果極佳，第一密封面的作用得以充分體現(xiàn)，使得其漏氣量降低30％以上，機油消耗降低20％以上。
文檔編號F16J9/00GK101649903SQ20091018121
公開日2010年2月17日 申請日期2009年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月20日
發(fā)明者吳立來, 喻曉妹, 宋建華, 張長春 申請人:南京飛燕活塞環(huán)股份有限公司