專利名稱：雙扭曲防轉互補活塞環(huán)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種內燃機、空壓機等氣缸的活塞環(huán)。
傳統(tǒng)活塞環(huán)在工作時，氣體首先從燃燒室流進缸壁與活塞間的間隙內，經環(huán)的側隙進入環(huán)的背隙，積聚在整個環(huán)背部的氣體通過環(huán)的開口間隙進主下方的氣缸壁和活塞間隙，因而環(huán)開口間隙成為泄漏的主要通道。此外，在工作時，由于活塞環(huán)的上下振動，油氣還可經各處間隙形成的通路泄漏。對于一般的內燃機而言，經一道環(huán)后氣壓為原來的25％，經二道環(huán)后降成10％，經三道環(huán)后5％(參看鐵道出版社《活塞環(huán)》)。另外隨著缸套、活塞環(huán)的磨損，環(huán)開口間隙逐漸變大，漏氣量增大，馬力下降，直至不能使用。此外，各道環(huán)在安裝時開口是錯開的，以避免燃氣直接從上一道環(huán)開口噴入下一道環(huán)的開口而增加漏氣量，而且，在工作過程中各道環(huán)因震動和氣體的沖擊而逐漸在氣缸中旋轉，終致在使用一段時間后出現上、下兩道環(huán)開口對齊現象，開口對齊后無再法重新錯開，這時竄油、竄氣急劇增加，嚴重的不能使用。
本實用新型的目的是提供一種雙重密封，氣密性好，可防止主、副環(huán)相對轉動，提高刮油能力，延長使用壽命的雙扭曲防轉互補活塞環(huán)。
為達到上述目的，本活塞環(huán)由一片主環(huán)和一片副環(huán)組成，該活塞環(huán)主環(huán)一側設置成環(huán)形橢圓凸內臺肩；副環(huán)一側設置成環(huán)形橢圓內凹臺肩；所述主、副環(huán)的開口錯開180°，兩環(huán)的凹和凸臺肩相坎，構成一道活塞環(huán)。
上述結構的活塞環(huán)是有如下優(yōu)點1、良好的氣密性。在安裝時主環(huán)和副環(huán)開口錯開180°，因而從上一室竄下的燃氣不能從主環(huán)開口直接進入下一室，而是繞環(huán)與環(huán)槽的背隙經副環(huán)的開口進入下一室，避免了高壓氣體直接從環(huán)的開口進入下一室，起到了迷宮式密封的作用。在活塞高速往復運動過程中，爆炸、壓縮行程時間都非常短，絕大部份氣體走彎路之后還未來得及經副環(huán)開口流向下一室，上一室的氣壓已低于本室，氣體產生逆流，因而經迷宮式密封后漏氣量大大減少，有效提高氣缸的壓縮比，使燃燒更充分，馬力上升，節(jié)省燃油，減少廢氣中的有害物質，延長使用壽命。
2、雙重密封作用。對于傳統(tǒng)環(huán)而言，在工作時，由于氣體沖擊及機械振動，存在徑向振動，造成活塞環(huán)外圓局部位置與缸壁瞬間脫離而產生泄漏，高速內燃機尤為嚴重；而雙扭曲防轉動互補活塞環(huán)由主、副環(huán)組合而成，由于徑向振動的隨機性，主、副環(huán)同時在一點產生振動的幾率很小，因而即使其中一片產生了泄漏也無法竄過另一片，起到了良好的雙重密封作用。
3、防止主、副環(huán)相對轉動的作用。為了確保迷宮式密封，必須確保主、副環(huán)的開口不重疊，否則重疊后就會與傳統(tǒng)環(huán)一樣，無法起迷宮式密封。為此我們將主、副環(huán)的臺肩都設計為橢圓形，且這兩條橢圓曲線具有互補性，當兩環(huán)開口錯開180時，兩臺肩間的間隙(即臺肩間距離)為各點同樣，當兩環(huán)發(fā)生相對轉動時兩臺肩的間隙會變小，當轉過一定角度(一般為30-40)后間隙為零無法轉動，因此主、副環(huán)開口永遠無法重疊在一起，使得雙扭曲防轉動互補活塞環(huán)既有良好的密封性，又可延長使用壽命。
4、刮油特點。機油上升的通道有兩條一是沿氣缸和環(huán)的滑動面；二是通過環(huán)與環(huán)槽的間隙，迂回環(huán)的背面。對于雙扭曲防轉動互補活塞環(huán)而言，主副環(huán)均為非對稱截面環(huán)，在氣缸中呈扭曲狀態(tài)，主副環(huán)在環(huán)槽內傾斜，其上、下端面接觸環(huán)槽，阻止了機油迂回環(huán)的背面上升，因此能夠減少機油的消耗；另外主、副環(huán)分別起到兩次刮油作用，可最大限度減少機油消耗。
綜合所述，雙扭曲防轉動互補活塞具有氣密性能好，使用壽命長等特點，相對而言，無疑是發(fā)動機史上的一場革命。首先，良好的密封可使燃燒室的壓縮比提高，使燃燒更充分，爆炸力更強，燃燒同樣多的燃油，馬力上升，即意味著節(jié)省了燃油，而且由于燃燒更充分，排放出的廢氣中有害氣體大量減少，有利于環(huán)境保護；另外由于活塞缸套磨損后，馬力仍保持平穩(wěn)，一方面使用壽命大大延長，另一方面起到了節(jié)省燃油的效果，因為傳統(tǒng)環(huán)隨著開口間隙的變大馬力下降越來越明顯，在舊機中尤為嚴重，采用雙扭曲防轉動互補活塞環(huán)后，一般可節(jié)省8～10％；機油耗下降30～50％。
總的來說，采用雙扭曲防轉動互補活塞環(huán)后，從宏觀上講有以下優(yōu)點①馬力上升；②節(jié)省燃油機油；③爬坡能力強；④起動容易；⑤減少環(huán)境污染；⑥防止竄氣竄機油現象；⑦延長使用壽命。
以下結合附圖，對本實用新型進行一步說明。


圖1為本實用新型主環(huán)主視圖。
圖2為
圖1剖視圖。
圖3為本實用新型副環(huán)主視圖。
圖4為圖3剖視圖。
圖5、圖6為主、副環(huán)構成的活塞環(huán)主視圖和俯視圖。
從
圖1和圖2中可知，主環(huán)1的上側是環(huán)形橢圓內凸臺肩2；該臺肩2的厚度從開口處沿兩邊到與開口相對的180度處，逐漸由薄增厚，形成一個環(huán)形橢圓內凸臺肩，環(huán)的內圓不變。
從圖3和圖4中可知，副環(huán)3的上側是環(huán)形橢圓內凹臺肩4；該臺肩4寬度從開口處沿兩邊到與開口處相對的180度處，逐漸由寬減窄，形成一個環(huán)形橢圓內凹臺肩，環(huán)的內圓也不變。
在圖5和圖6中，主、副環(huán)的開口錯開180度，主環(huán)的凸臺肩2與副環(huán)的凹臺肩4相坎，構成一道活塞環(huán)。
權利要求1.一種雙扭曲防轉互補活塞環(huán)，其特征是由一片主環(huán)和一片副環(huán)組成，該活塞環(huán)主環(huán)一側設置成環(huán)形橢圓內凸臺肩；副環(huán)一側設置成環(huán)形橢圓內凹臺肩；所述的主、副環(huán)的開口錯開180度，兩環(huán)的凸和凹臺肩相坎，構成一道活塞環(huán)。
專利摘要本實用新型公開了一種雙扭曲防轉互補活塞環(huán),由一片主環(huán)和一片副環(huán)組成,主環(huán)一側為環(huán)形橢圓內凸臺肩,副環(huán)一側為環(huán)形橢圓內臺肩;主副環(huán)的開口錯開180度,兩環(huán)的凹和凸臺肩相坎,構成一道活塞環(huán)。有雙重密封,氣密性好,可防止主副環(huán)相對轉動,提高刮油能力,節(jié)省燃油機油,使用壽命長等優(yōu)點,適用于內燃機、空壓機等采用活塞環(huán)的機器和裝置。
文檔編號F16J9/16GK2388362SQ9924501
公開日2000年7月19日 申請日期1999年9月22日 優(yōu)先權日1999年9月22日
發(fā)明者梁桓炎, 鄒廣南 申請人:廣西中環(huán)機械有限責任公司