一種刮油環(huán)的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及活塞環(huán)結(jié)構(gòu)技術(shù)領域，尤其涉及一種降低滑動摩擦并降低潤滑油消耗的刮油環(huán)。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機活塞環(huán)組件中，刮油環(huán)設置于缸套的內(nèi)側(cè)，主要承擔刮油的功能，其刮油效果主要取決于以下兩個方面:1)刮油環(huán)的環(huán)體順應缸套的缸孔變形的能力，即刮油環(huán)相對于缸套的貼合性能；2)刮油環(huán)外圓面與缸套內(nèi)壁之間的接觸壓力。因此，改善貼合性能、提高接觸壓力都可以提高刮油環(huán)的刮油能力。
[0003]如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中的刮油環(huán)包括徑向外部工作面1、兩個端面5及內(nèi)部周向面2;徑向外部工作面1在環(huán)本體4的中心軸線方向上間隔設置有兩個凸臺環(huán)，兩個凸臺環(huán)通過徑向外部工作面1的位于兩個凸臺環(huán)之間的槽底面11連接；其中，兩個凸臺環(huán)的頂部均沿環(huán)本體的中心軸線方向形成階梯面，且這兩個凸臺環(huán)的階梯面的外徑為沿同一方向減小或增大，也即，兩個凸臺環(huán)的階梯面的低點位于凸臺環(huán)的同一側(cè)，如均在凸臺環(huán)的上側(cè)或均在凸臺環(huán)的下側(cè)，而階梯面則為與缸套的內(nèi)壁直接接觸的接觸面。在使用時，環(huán)本體4的一處設有開口，并在內(nèi)部周向面2的內(nèi)側(cè)設有彈性元件，根據(jù)環(huán)本體4的凸臺環(huán)與缸套的內(nèi)壁之間的接觸壓力P = 2Ft(彈性元件通過環(huán)本體4在徑向方向?qū)Ω滋椎膬?nèi)壁的壓力)/(D(缸套的缸徑)Xh(刮油環(huán)外圓面與缸套內(nèi)壁之間的接觸高度)可知，因此，通過增大Ft或者減小h都可以提高接觸壓力P。
[0004]這種結(jié)構(gòu)的刮油環(huán)，在加工設計時存在以下缺陷:
[0005]由于凸臺環(huán)的階梯面的結(jié)構(gòu)一致，從而導致加工時需要預先選定加工方向，一般會在其中一個端面打小孔作為方向指示標識，然后進行加工，這就使得加工過程復雜，而且涉及到方向，容易出現(xiàn)加工方向與預期方向相反的現(xiàn)象，造成無用操作，浪費材料；同時，這種同向設置的臺階面，在使用時，也就需要對齊方向后進行對應使用，可能造成使用過程的困擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提出一種刮油環(huán)，不僅可以減小摩擦損失，保證刮油效果，而且加工與使用過程中均無需進行方向的識別定義，生產(chǎn)、使用方便，成本低。
[0007]為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0008]一種刮油環(huán)，包括環(huán)本體，所述環(huán)本體包括上下相對設置的兩個環(huán)形的端面、及連接兩個所述端面的呈環(huán)形的徑向外部工作面和內(nèi)部周向面，所述徑向外部工作面在所述環(huán)本體的中心軸線方向上間隔設置有至少一組凸臺環(huán)結(jié)構(gòu)，每組所述凸臺環(huán)結(jié)構(gòu)包括上下間隔設置的兩個凸臺環(huán)，每個所述凸臺環(huán)的頂面均沿所述環(huán)本體的中心軸線方向形成階梯面，且同一組所述凸臺環(huán)結(jié)構(gòu)中的兩個所述凸臺環(huán)的階梯面的外徑為沿靠近對方的方向減小。
[0009]進一步地，所述內(nèi)部周向面的內(nèi)周設置有環(huán)形的彈性元件。
[0010]優(yōu)選的，所述徑向外部工作面設置有一組所述凸臺環(huán)結(jié)構(gòu)。
[0011]進一步優(yōu)選的，兩個所述凸臺環(huán)上下對稱設置。
[0012]進一步優(yōu)選的，所述凸臺環(huán)包括第一斜側(cè)面、第二斜側(cè)面、以及所述階梯面，所述階梯面連接所述第一斜側(cè)面與所述第二斜側(cè)面，所述第一斜側(cè)面與所述端面連接。
[0013]進一步優(yōu)選的，所述階梯面包括與缸套的內(nèi)側(cè)接觸的第一凸臺階梯面、外徑小于所述第一凸臺階梯面的第二凸臺階梯面、以及連接所述第一凸臺階梯面與所述第二凸臺階梯面的階梯過渡面，其中，所述第一凸臺階梯面與所述第一斜側(cè)面連接，所述第二凸臺階梯面與所述第二斜側(cè)面連接。
[0014]進一步優(yōu)選的，所述第二凸臺階梯面所在平面與所述第一凸臺階梯面所在平面的夾角為0°?10°，其中，所述第一凸臺階梯面所在平面與所述端面所在平面垂直。
[0015]進一步優(yōu)選的，所述第一凸臺階梯面的軸向?qū)挾葹?.05?0.15mm，所述第一凸臺階梯面、所述階梯過渡面及所述第二凸臺階梯面的軸向總寬度為0.15?0.45_，所述階梯過渡面的徑向最小距離為0.02?0.06mm。
[0016]進一步優(yōu)選的，所述第一凸臺階梯面、所述階梯過渡面及所述第二凸臺階梯面的外表面均設置耐磨涂層，所述耐磨涂層的厚度為0.03?0.10mm。
[0017]進一步優(yōu)選的，兩個所述凸臺環(huán)的第二斜側(cè)面通過所述徑向外部工作面的位于兩個所述凸臺環(huán)之間的槽底面連接，且所述槽底面沿周向開設有若干個徑向貫穿所述環(huán)本體的回油孔。
[0018]進一步優(yōu)選的，所述第一凸臺階梯面至所述槽底面沿所述環(huán)本體徑向的徑向距離大于所述第二凸臺階梯面至所述槽底面的徑向距離，其中，所述第一凸臺階梯面至所述槽底面的徑向距離為0.25?0.50mm。
[0019]進一步優(yōu)選的，環(huán)形的所述內(nèi)部周向面包括上下對稱設置的兩個曲面結(jié)構(gòu)，每個所述曲面結(jié)構(gòu)包括由外至內(nèi)依次連接的內(nèi)壁、圓弧面及斜側(cè)面，所述內(nèi)壁與所述端面連接，兩個所述曲面結(jié)構(gòu)通過所述斜側(cè)面之間的圓弧連接面連接，所述回油孔的一端面位于所述槽底面，所述回油孔的另一端面位于所述圓弧連接面，所述彈性元件緊貼所述圓弧面設置。
[0020]進一步優(yōu)選的，所述內(nèi)壁為垂直于所述端面的平面，兩個所述曲面結(jié)構(gòu)與所述圓弧連接面共同形成奶嘴形狀的結(jié)構(gòu)。
[0021]本發(fā)明的有益效果為:
[0022]本發(fā)明的刮油環(huán)，包括環(huán)本體，所述環(huán)本體包括上下相對設置的兩個環(huán)形的端面、及連接兩個所述端面的呈環(huán)形的徑向外部工作面和內(nèi)部周向面，所述徑向外部工作面在所述環(huán)本體的中心軸線方向上間隔設置有至少一組凸臺環(huán)結(jié)構(gòu)，每組所述凸臺環(huán)結(jié)構(gòu)包括上下間隔設置的兩個凸臺環(huán)，每個所述凸臺環(huán)的頂面均沿所述環(huán)本體的中心軸線方向形成階梯面，且同一組所述凸臺環(huán)結(jié)構(gòu)中的兩個所述凸臺環(huán)的階梯面的外徑為沿靠近對方的方向減?。煌ㄟ^將兩個凸臺環(huán)的階梯面的外徑沿著靠近對方的方向減小，因而兩個階梯面的高點處于兩個凸臺環(huán)的外側(cè)，而低點處于兩個凸臺環(huán)的內(nèi)側(cè)，因此，兩個凸臺環(huán)對稱設置，且階梯面也對稱設置，進而使得該刮油環(huán)在加工或者安裝時不需要進行方向的識別和確定，從而極大地降低了加工及安裝難度，降低成本，而且，由于沒有方向性要求，使用時不會出錯O
【附圖說明】
[0023]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的刮油環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2為本發(fā)明的刮油環(huán)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3為圖2中的刮油環(huán)沿A-A向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖中:1-徑向外部工作面；2_內(nèi)部周向面；3_內(nèi)壁；4_環(huán)本體；5-端面；6-第一斜側(cè)面；7_第一凸臺階梯面；8_階梯過渡面；9_第二凸臺階梯面；10_第二斜側(cè)面；11_槽底面；12_圓弧面；13-斜側(cè)面；14_圓弧連接面；15_回油孔；16-彈性元件；17-耐磨涂層；Rg-圓弧面的圓弧半徑；Ri_圓弧連接面的圓弧半徑；F1-彈性元件與圓弧面的接觸面。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0028]如圖2、圖3所示，一種刮油環(huán)，包括環(huán)本體4，環(huán)本體4包括上下相對設置的兩個環(huán)形的端面5、及連接兩個端面5的呈環(huán)形的徑向外部工作面1和內(nèi)部周向面2，徑向外部工作面1在環(huán)本體4的中心軸線方向上間隔設置有至少一組凸臺環(huán)結(jié)構(gòu)，每組凸臺環(huán)結(jié)構(gòu)包括上下間隔設置的兩個凸臺環(huán)，每個凸臺環(huán)的頂面均沿環(huán)本體4的中心軸線方向形成階梯面，且同一組凸臺環(huán)結(jié)構(gòu)中的兩個凸臺環(huán)的階梯面的外徑為沿靠近對方的方向減小。該刮油環(huán)通過將兩個凸臺環(huán)的階梯面的外徑沿著靠近對方的方向減小，因而這兩個階梯面的高點處于這兩個凸臺環(huán)的外側(cè)，而低點處于兩個凸臺環(huán)的內(nèi)側(cè)，因此，兩個凸臺環(huán)對稱設置，且階梯面也對稱設置，進而使得該刮油環(huán)在加工或者安裝時不需要進行方向的識別和確定，從而極大地降低了加工及安裝難度，降低成本，同時，由于沒有方向性要求，使用時不會出錯；而且通過設置凸臺環(huán)，并在凸臺環(huán)的頂部設置階梯狀結(jié)構(gòu)，從而可以有效減小刮油環(huán)與缸套的接觸面積，減小摩擦損失，保證刮油效果。
[0029]需要說明的是，階梯面的外徑是指，階梯面在環(huán)本體4的中心軸線方向上的點至環(huán)本體4的中心軸線的垂直距離。
[0030]進一步地，內(nèi)部周向面2的內(nèi)周設置有環(huán)形的彈性元件16。利用彈性元件16向環(huán)本體4提供徑向方向的彈力，使得環(huán)本體4的徑向外部工作面1能夠較好地與缸套的內(nèi)壁有效接觸。
[0031]進一步優(yōu)選的，環(huán)形的內(nèi)部周向面2包括上下對稱設置的兩個曲面結(jié)構(gòu)，每個曲面結(jié)構(gòu)包括由外至內(nèi)依次連接的內(nèi)壁3、圓弧面12及斜側(cè)面13，內(nèi)壁3與端面5連接，兩個曲面結(jié)構(gòu)通過斜側(cè)面13之間的圓弧連接面14連接，彈性元件16緊貼圓弧面12設置。更進一步優(yōu)選的，內(nèi)壁3為垂直于端面5的平面，兩個曲面結(jié)構(gòu)與圓弧連接面14共同形成奶嘴形狀的結(jié)構(gòu)。其中，Rg為圓弧面的圓弧半徑，Ri為圓弧連接面的圓弧半徑，F(xiàn)1為彈性元件16與圓弧面12的接觸面，此時，彈性元件16的外周面上在軸線方向上有兩個部位分別與每個曲面結(jié)構(gòu)的圓弧面12接觸，也即有兩個圓弧面12與彈性元件16接觸，因而相比傳統(tǒng)的刮油環(huán)而言，其增加了一個接觸部位，從而使得彈性原件16及環(huán)本體4的圓弧面12的磨損速度均減小，彈力衰減速度降低，也提高了刮油環(huán)的使用壽命。
[0032]其中，徑向外部