一种新型嵌装式防窜油活塞结构制造技术

本发明专利技术公开了一种嵌装式防窜油活塞结构，包括设置于缸套内的活塞，活塞外壁与缸套内壁之间具有间隙腔，活塞外壁设有气环槽和油环槽，气环槽内装设有气环，油环槽内装设有油环，气环活动设置于气环槽内，气环与气环槽侧壁之间形成有背隙腔，气环与气环槽上壁和/或气环槽下壁之间形成有将背隙腔与间隙腔导通的间隙通道，活塞本体上还设有装配孔，该装配孔内装有由粉末冶金材料制成的放嵌件，放嵌件内部形成疏导通道。本发明专利技术利用空压机或内燃机加压过程产生的压差并通过疏导通道清除活塞背隙腔内的窜油，使空压机或内燃机的使用寿命更长，运行更稳定，对于加工制造而言，精度要求较低，可降低成本，有利于生产加工制造。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于空压机或内燃机
，具体涉及一种用于空压机或内燃机的新型嵌装式防窜油活塞结构。
技术介绍
用于空压机或内燃机的活塞，活塞外壁从上至下设有三道密封环槽(可参见专利CN202108699U和专利CN104329239A)，分别为第一环槽、第二环槽和第三环槽，其中第一环槽和第二环槽内分别装设有与缸套内壁气密封配合的第一气环和第二气环，第三环槽内装设有与缸套内壁油密封配合的第三油环，第一气环和第二气环用于活塞上部空气腔体与活塞下部油气腔体之间的气密封，同时防止活塞下部腔体的油液或油雾进入到活塞上部腔体内(窜油问题)，第三油环刮除缸套内壁上大部分油液，剩少量油液附着于缸套内壁用于与活塞之间摩擦润滑，进一步的，为便于装配和抗长期磨损，第一气环、第二气环和第三油环均设计成有搭口(间隙)的弹性开环结构(参见专利CN10178339A)，鉴于上述活塞结构，活塞在缸套内上下往复运动过程中，活塞下部腔体的油液或油雾不可避免地从第一气环、第二气环和第三油环的搭口处或第一气环、第二气环和第三油环与缸套内壁之间的间隙处窜入到活塞上部腔体，即现有空压机及内燃机普遍存在的窜油问题。为解决上述问题，现有技术提出了若干解决方案。例如专利CN102588252A和专利CN101334021A从材料方面改进，以使密封环或缸套内壁更耐磨，来保持活塞与缸套之间更持久的密封性能；又例如专利CN104329239A、专利CN103790803A、CN10178339A以及专利CN202108700U从气环和/或油环的结构方面改进以使密封环与缸套内壁之间的密封效果更好以防止窜油，这些方案简单来说是均采用“堵”的方式以解决问题，然而实际使用效果并不理想，在前期短时间内可能达到较好的效果，但经过一段时间运行后气环和油环发生磨损后问题依旧，另外从生产制造来说，其加工精度要求更高，成本也随之增加；而且采用“堵”的方式，即使能有效改善窜油问题，但另一方面也会减少缸套内壁的布油量，从而增大活塞与缸套内壁之间摩擦损耗，不利于空压机或内燃机正常使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于空压机或内燃机的新型嵌装式防窜油活塞结构，本专利技术采用与现有技术完全相反的“疏”的方式以解决窜油的技术问题，其中活塞气环槽内加工装配孔，在装配孔内嵌装由粉末冶金材料制成的多孔隙制品的放嵌件，便于加工制造。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种嵌装式防窜油活塞结构，包括设置于缸套内的活塞，活塞外壁与缸套内壁之间具有间隙腔，活塞外壁从上至下设有气环槽和油环槽，气环槽内装设有与缸套内壁密封配合的气环，油环槽内装设有与缸套内壁密封配合的油环，气环活动设置于气环槽内，气环与气环槽侧壁之间形成有背隙腔，气环与气环槽上壁和/或气环槽下壁之间形成有将背隙腔与间隙腔导通的间隙通道，活塞本体上还设有将背隙腔与缸套内的活塞下部腔体连通的装配孔，该装配孔内嵌装有与装配孔相匹配的放嵌件，该放嵌件为粉末冶金材料制成的多孔隙制品，放嵌件内部的若干微细孔隙形成将放嵌件两端导通的疏导通道。其中，所述放嵌件为铜锡基粉末冶金材料制成。铜锡基粉末冶金材料制成的多孔隙制品，其内部孔隙大小为0.01-0.1mm，孔隙分布均匀，有利于形成两端连通的疏导通道，并在压差作用下将活塞窜油经过该疏导通道排出。而且该放嵌件无需借助专用设备进行精细化加工，有效解决了活塞和放嵌件的微细通孔加工难题，有利于加工制作。进一步的，所述放嵌件的两端设有吸油海绵，以便于吸收储存活塞窜油。其中，所述气环槽为两个，分别为第一气环槽和第二气环槽，第一气环槽设置于第二气环槽上方，第一气环槽和第二气环槽内分别装设有第一气环和第二气环，所述通孔设置于第一气环槽和/或第二气环槽内。优选的，装配孔为多个，每个装配孔内均嵌装有放嵌件，该多个装配孔沿气环槽的圆周均匀分布。进一步的，所述气环和所述油环均为设置有搭口的弹性开环结构。采用上述技术方案后，本专利技术和现有技术相比所具有的优点是：本专利技术所述的一种嵌装式防窜油活塞结构，活塞设置有与缸套内壁密封配合的气环和油环，其中油环用于缸套内壁布油以对活塞起到润滑作用，同时油环还用于去除缸套内壁附着的大部分油液，气环用于活塞与缸套内壁之间气密封，保证活塞上部腔体输出正常压力的压缩空气。由于气环活动设置于气环槽内，因而当活塞沿缸套下行时，活塞上部腔体吸气为负压状态，活塞下部腔体的气压大于活塞上部腔体的气压，而且气环与缸套内壁之间的摩擦力和惯性力迫使气环的上端面与气环槽上壁紧密贴合，此时背隙腔通过气环下部的间隙通道与间隙腔连通，通过油环窜入间隙腔内的油液经过该间隙通道进入背隙腔，背隙腔内的部分油液利用放嵌件的疏导通道进入到活塞下部的油腔；当活塞沿缸套上行时，活塞上部腔体密封为加压状态，活塞上部腔体的气压远大于活塞下部腔体的气压，而且气环与缸套内壁之间的摩擦力和惯性力迫使气环的下端面与气环槽下壁紧密贴合，此时背隙腔通过气环上部的间隙通道与活塞上部的气腔连通，背隙腔内留存的油液在压差作用力下经过放嵌件内部若干微细孔隙构成的疏导通道进入到活塞下部的油腔。本专利技术采用与现有技术完全相反的“疏”(疏导)的方式以解决窜油的技术问题，其利用空压机或内燃机加压过程产生的压差并通过疏导通道清除活塞背隙腔内的窜油，其略微降低压缩比，经过测试采用本专利技术的空压机压缩比仅比常规空压机低2％左右，但是本专利技术从根本上解决了空压机或内燃机的活塞窜油问题，使空压机或内燃机的使用寿命更长，运行更稳定。由于在活塞本体上不便通过常规钻孔机钻设微细通孔，采用本专利技术可以先通过粉末冶金烧结工艺制作内部具有微细孔的放嵌件，再将该放嵌件嵌装到活塞的装配孔内，这样便于加工制作。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明：图1为本专利技术的工作状态的剖视结构示意图；图2为图1中A处所示的活塞上行状态的结构示意图；图3为本专利技术的活塞下行状态的结构示意图；图4为本专利技术的另一结构的示意图。图中：1.缸套；2.活塞；3.间隙腔；4.气环槽；41.第一气环槽；42.第二气环槽；5.油环槽；6.气环；61.第一气环；62.第二气环；7.油环；8.回油孔；9.背隙腔；10.间隙通道；11.装配孔；12.放嵌件；13.吸油海绵。具体实施方式以下所述仅为本专利技术的较佳实施例，并不因此而限定本专利技术的保护范围。参见图1-图4，一种嵌装式防窜油活塞结构，包括设置于缸套1内的活塞2，活塞2外壁与缸套1内壁之间具有间隙腔3，活塞2外壁从上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型嵌装式防窜油活塞结构，包括设置于缸套(1)内的活塞(2)，活塞(2)外壁与缸套(1)内壁之间具有间隙腔(3)，活塞(2)外壁从上至下设有气环槽(4)和油环槽(5)，气环槽(4)内装设有与缸套(1)内壁密封配合的气环(6)，油环槽(5)内装设有与缸套(1)内壁密封配合的油环(7)，其特征在于：气环(6)活动设置于气环槽(4)内，气环(6)与气环槽(4)侧壁之间形成有背隙腔(9)，气环(6)与气环槽(4)上壁和/或气环槽(4)下壁之间形成有将背隙腔(9)与间隙腔(3)导通的间隙通道(10)，活塞(2)本体上还设有将背隙腔(9)与缸套(1)内的活塞(2)下部腔体连通的装配孔(11)，该装配孔(11)内嵌装有与装配孔(11)相匹配的放嵌件(12)，该放嵌件(12)为粉末冶金材料制成的多孔隙制品，放嵌件(12)内部的若干微细孔隙形成将放嵌件(12)两端导通的疏导通道。

【技术特征摘要】
1.一种新型嵌装式防窜油活塞结构，包括设置于缸套(1)内的活塞(2)，活塞(2)
外壁与缸套(1)内壁之间具有间隙腔(3)，活塞(2)外壁从上至下设有气环槽(4)和
油环槽(5)，气环槽(4)内装设有与缸套(1)内壁密封配合的气环(6)，油环槽(5)
内装设有与缸套(1)内壁密封配合的油环(7)，其特征在于：气环(6)活动设置于气
环槽(4)内，气环(6)与气环槽(4)侧壁之间形成有背隙腔(9)，气环(6)与气环
槽(4)上壁和/或气环槽(4)下壁之间形成有将背隙腔(9)与间隙腔(3)导通的间隙
通道(10)，活塞(2)本体上还设有将背隙腔(9)与缸套(1)内的活塞(2)下部腔体
连通的装配孔(11)，该装配孔(11)内嵌装有与装配孔(11)相匹配的放嵌件(12)，
该放嵌件(12)为粉末冶金材料制成的多孔隙制品，放嵌件(12)内部的若干微细孔隙形
成将放嵌件(12)两端导通的疏导通道。
2.根据权利要求1所述的新型嵌装式防窜油活塞结构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：许盛刚，
申请(专利权)人：奉化市鼎联汽车空压机厂，
类型：发明
国别省市：浙江;33