预应力偶合式无渗露活塞、活塞环组件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于内燃机领域的预应力偶合式无渗漏活塞、活塞环组件。本装置采用了“三环一槽”预应力、偶合式结构的配置方案，在活塞上设有台阶形环槽，在台阶形环槽内组装一组活塞环，该组活塞环从上至下依序为波浪形轴向预应力环、主环和副环；波浪形轴向预应力环为带一开口的波浪形环状体，主环为带一开口的台阶形环状体，副环带一开口的环状体；主环与副环形成偶合结构，三个环开口错开一定角度布置。本装置解决了活塞环开口渗漏、因磨损而增大渗漏、活塞环在环槽内窜动的问题。实现了活塞组长寿命全过程的无渗漏运行，提高了内燃机效率，节省了燃油，使缸套、活塞和活塞环寿命延长三倍以上，并消除了“气环泵油作用”。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于内燃机、空气压缩机领域，涉及以气缸活塞、活塞环为要素以气体为媒介来完成不同功能的装置。
技术介绍
现有技术主要是采用一槽一环错角布置形成迷宫式结构，利用逐级减压原理来实现封闭，或两环重叠设置，环开口有意识错开，如中国专利局公开的文件(公开号2314109公开日1999年4月14日)中所描述的配置方式，需要指出的是一槽一环的缺点显而易见，而两环一槽也有其缺点，主要在于高压气体作用下，上环开口气流虽被下环的环体所阻挡，但又与侧隙泄来的高压气流汇合绕至环背从下环口泄出，因此这种结构方式的效果只是量的变化，而不是质的变化。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种预应力偶合式无渗漏活塞、活塞环组件。所解决的问题是在现有技术条件下，活塞环开口渗漏和因磨损而增大的开口渗漏，活塞环在环槽内窜动。本技术的技术方案是在活塞上设有台阶形环槽，在台阶形环槽内组装一组活塞环，该组活塞环从上至下依序为波浪形轴向预应力环、主环和副环；所述波浪形轴向预应力环为带一开口的波浪形环状体，所述主环为带一开口的台阶形环状体，所述副环带一开口的环状体；所述主环与副环形成偶合结构，所述三个环开口错开一定角度布置。本技术采用了“三环一槽”预应力、偶合式结构的配置方案，实现了活塞组长寿命全过程的无渗漏运行，提高了内燃机效率，节省了燃油，使缸套、活塞、活塞环寿命延长三倍以上，并同时消除了“气环泵油作用”。附图说明图1是由预应力环、主环、副环组合的活塞环组件的主视图；图2是图1所示活塞环组件放置在活塞中的局部剖视图；图3是专用夹具的俯视图；图4是专用套的结构图，其中(a)是主视图，(b)是俯视图。具体实施方式本技术采用了“三环一槽”结构配置方式。参阅图1、图2，本技术的结构是在活塞5上设有两道台阶形环槽1，在台阶形环槽1内各组装一组活塞环，该组活塞环从上至下依序为波浪形轴向预应力环2、主环3和副环4。为了便于说明主环3开口无渗漏结构原理，图2选在主环3开口处剖开，因此图中主环3呈现的面为开口端面，并非剖面。波浪形轴向预应力环2为带一开口的波浪形环状体，具有产生轴向弹性的特性。波浪的峰谷平行于活塞5轴线，布置在台阶形环槽1顶部区域。该环功能为利用轴向弹性给予主环3和副环4一个预应力，并使主环3和副环4与环槽底面7紧密贴合，形成密封环带，封闭径向气流通道，同时限制主环3、副环4在环槽内窜动。主环3为带一开口的台阶形环状体，具有产生径向弹性的特性。开口端面呈台阶形，该台阶特别设计并要求粗糙度0.2，以利于与副环4的轴向端面、内圆面吻合形成偶合结构。主环3布置在台阶形环槽1的大区域。该环功能为利用径向弹性与气缸8紧密接触，封闭除本身环开口外的轴向气流通道。副环4为带一开口的环状体，具有产生径向弹性的特性。开口端面呈矩形，该环的轴向端面和内圆面要求粗糙度为0.2，以利于与主环3台阶吻合形成偶合结构，参与吻合形成偶合结构的面为直角偶合面6。副环4开口错开一定角度，布置在主环3的台阶区域内。该环功能为与主环3组成偶合结构，使主环3和副环4的开口相互遮挡，以实现相互封闭，并利用径向弹性与气缸8紧密接触，加强主环3的功能。主环3开口无渗漏因为主环3与副环4相吻合的面为直角偶合面6，副环4与环槽底面7有良好的密封环带，因副环4与气缸8又紧密接触，无论是轴向或径向的气流均被副环4环体阻挡切断，实现无渗漏运行。副环4的开口因受主环3的环体遮挡，因此副环4的开口也无渗漏。因该技术设计的波浪形轴向预应力环2具有产生轴向弹性的特性，在组装时其峰谷势必占据主环3的区域，无法实现主环3组装到位。现解决如下活塞顶向下，置入波浪形轴向预应力环2，加水至槽满。用内径与环槽相匹配的专用夹具(如图3所示)压缩到位，并予于定位，放置于零下二十度温度中冰冻。取出后除去专用夹具，依序置入主环3、副环4，并用专用套(如图4所示)限位固定，以防弹出，然后用高温烘干组装于缸套内。权利要求1.一种预应力偶合式无渗漏活塞、活塞环组件，其特征在于在活塞上设有台阶形环槽，在台阶形环槽内组装一组活塞环，该组活塞环从上至下依序为波浪形轴向预应力环、主环和副环；所述波浪形轴向预应力环为带一开口的波浪形环状体，所述主环为带一开口的台阶形环状体，所述副环带一开口的环状体；所述主环与副环形成偶合结构，所述三个环开口错开一定角度布置。专利摘要本技术公开了一种用于内燃机领域的预应力偶合式无渗漏活塞、活塞环组件。本装置采用了“三环一槽”预应力、偶合式结构的配置方案，在活塞上设有台阶形环槽，在台阶形环槽内组装一组活塞环，该组活塞环从上至下依序为波浪形轴向预应力环、主环和副环；波浪形轴向预应力环为带一开口的波浪形环状体，主环为带一开口的台阶形环状体，副环带一开口的环状体；主环与副环形成偶合结构，三个环开口错开一定角度布置。本装置解决了活塞环开口渗漏、因磨损而增大渗漏、活塞环在环槽内窜动的问题。实现了活塞组长寿命全过程的无渗漏运行，提高了内燃机效率，节省了燃油，使缸套、活塞和活塞环寿命延长三倍以上，并消除了“气环泵油作用”。文档编号F16J9/00GK2740843SQ200420006619公开日2005年11月16日 申请日期2004年3月9日 优先权日2004年3月9日专利技术者逯振斌 申请人:逯振斌本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预应力偶合式无渗漏活塞、活塞环组件，其特征在于：在活塞上设有台阶形环槽，在台阶形环槽内组装一组活塞环，该组活塞环从上至下依序为波浪形轴向预应力环、主环和副环；所述波浪形轴向预应力环为带一开口的波浪形环状体，所述主环为带一开口的台阶形环状体，所述副环带一开口的环状体；所述主环与副环形成偶合结构，所述三个环开口错开一定角度布置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：逯振斌，
申请(专利权)人：逯振斌，
类型：实用新型
国别省市：13[中国|河北]