專利名稱：活塞環(huán)斜插封口密封氣環(huán)組合的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞氣環(huán)密封裝置，具體地說，涉及一種燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞環(huán)斜插封口密封氣環(huán)組合。
背景技術(shù)：
目前，內(nèi)燃機(jī)活塞的裙部上通常開有三道活塞環(huán)槽，用于安裝密封缸體中高壓燃?xì)獾幕钊h(huán)，每道環(huán)槽中安裝一個(gè)活塞環(huán)。一般從活塞頂部往下分別是一道氣環(huán)、二道氣環(huán)、組合油環(huán)，一道氣環(huán)和二道氣環(huán)組合安裝起來形成迷宮式漏氣通道用于密封活塞缸內(nèi)的高壓燃?xì)??；钊h(huán)密封氣環(huán)是有開口的彈力環(huán)，漏氣通道主要是環(huán)端開口處的軸向漏氣和徑向漏氣通道；至于環(huán)外圓端面和氣缸壁間的縫隙漏氣靠活塞環(huán)的彈力使環(huán)外圓端面和缸壁貼合緊密度的大小來決定，是任何形式的活塞環(huán)密封氣環(huán)都不能完全避免的。
圍繞減少主要漏氣——活塞環(huán)密封氣環(huán)端開口處的軸向漏氣和徑向漏氣的問題，在這100多年來人們絞盡了腦汁想盡辦法都沒有太大的改變。目前的改進(jìn)技術(shù)，大都集中在環(huán)體的材質(zhì)和表面處理上使它熱變形小及耐磨性能好方面，對(duì)氣環(huán)端開口處的主要的軸向漏氣和徑向漏氣的問題是靠改變氣環(huán)端開口處的搭接形式或者在氣環(huán)端開口處安裝封口片的方式及組合起密封，經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)，改變環(huán)端開口處的搭接形式由于受加工條件的限制造成重疊搭接長(zhǎng)度不夠或者制造難度大很難產(chǎn)業(yè)化推廣，所以目前主要采用在氣環(huán)端開口處切槽、安裝封口片的方式來密封氣環(huán)漏氣通道問題。
在安裝有封口片的活塞環(huán)氣環(huán)結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)有技術(shù)中，如專利ZL94230842.5所公開的技術(shù)，采用的是直封口片與活塞環(huán)氣環(huán)組合的形式來密封活塞環(huán)結(jié)構(gòu)上在遮擋垂直漏氣上好于傳統(tǒng)環(huán)，但側(cè)向漏氣通道加長(zhǎng)了，比傳統(tǒng)環(huán)效果要差；ZL03233795.7也是采用的是直封口片與活塞環(huán)氣環(huán)組合的形式來密封活塞環(huán)，在遮擋側(cè)向漏氣方面比傳統(tǒng)還好，但在遮擋垂直漏氣通道方面不比傳統(tǒng)好；從專利ZL200630010801.2，公開的圖片中可以看出，活塞環(huán)采用的是斜插封口片，但由于環(huán)端開口的斜插封口片是采取的外高內(nèi)低的漏斗狀結(jié)構(gòu)，在壓縮過程中，高壓混合燃?xì)鈺?huì)順著斜置的封口片加速?gòu)穆┒房谶M(jìn)入，況且其斜插封口片在環(huán)內(nèi)圓立面沒有插到環(huán)的底面，從漏斗口進(jìn)入的高壓氣體會(huì)從封口片下面漏掉進(jìn)入下一個(gè)同樣的循環(huán)之中，不能擋住燃燒爆炸后活塞回退時(shí)燃燒的高溫氣體向下串入，導(dǎo)致潤(rùn)滑油過早污染和失效，還是不能徹底有效的解決軸向和徑向的密封問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種既具有良好的密封性能，又能擋住燃燒爆炸后活塞回退時(shí)燃燒的高溫氣體向下串入曲軸箱，避免潤(rùn)滑油過早污染和失效的新型斜插封口活塞密封氣環(huán)組合。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明活塞環(huán)斜插封口密封氣環(huán)組合包括彈性的帶有開口的兩道氣環(huán)環(huán)體、兩個(gè)斜插連接的封口片，每道氣環(huán)端開口處兩側(cè)有斜向切槽，這兩個(gè)封口片分別與每道氣環(huán)端開口處其中一端的切槽緊密連接，其凸出的斜向封口片能順利的插入另一端的切槽內(nèi)，其中，活塞環(huán)密封氣環(huán)的環(huán)端開口處，從開口側(cè)立面看，兩道環(huán)同側(cè)的對(duì)應(yīng)切槽是通槽，呈“八”字形，斜插封口片從環(huán)體表面通插到環(huán)底面的外圓邊線。
進(jìn)一步，限定所述“八”字形切槽的形狀，從開口側(cè)立面看，兩道環(huán)同側(cè)的對(duì)應(yīng)切槽是通槽為內(nèi)“八”字形切槽。
進(jìn)一步，限定所述“八”字形切槽的形狀，從開口側(cè)立面看，兩道環(huán)同側(cè)的對(duì)應(yīng)切槽是通槽為外“八”字形切槽。
進(jìn)一步，限定開口兩側(cè)的斜向切槽寬度，并限定封口片安裝的具體槽，使所述的每道氣環(huán)端開口兩側(cè)的斜向切槽寬度不同，斜插封口片連接在槽寬度小的槽內(nèi)。
進(jìn)一步，限定“八”字形切槽的起始具體位置和終止的具體位置，具體限定為從開口側(cè)立面看，所述“八”字形切槽的一端在環(huán)的其中一個(gè)表面上，另一端在環(huán)外立面與環(huán)另一個(gè)表面的交線上。
更進(jìn)一步限定限定“八”字形切槽的起始具體位置和終止的具體位置，從開口側(cè)立面看，所述“八”字形切槽的一端在環(huán)的其中一個(gè)表面上的環(huán)內(nèi)圓線向環(huán)外圓線方向、環(huán)寬度的1/2的范圍內(nèi)，另一端在環(huán)外立面與環(huán)另一個(gè)表面的交線上。
通過把第一道氣環(huán)和第二道氣環(huán)的環(huán)端開口處斜向切通槽和安裝封口片，且兩道環(huán)的同側(cè)切槽方向呈“八”字形方式組合安裝兩道氣環(huán)的結(jié)構(gòu)，在只增加少量的成本的條件下既可解決活塞環(huán)的軸向漏氣和徑向漏氣的大問題，又可擋住燃燒爆炸后活塞回退時(shí)燃燒的高溫氣體向下串入，降低了活塞的溫度，最終起到節(jié)省油耗、增加動(dòng)力、提高壓縮比、減少噪音、減少積碳和環(huán)境污染的功能。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明圖1是第一道氣環(huán)1和第二道氣環(huán)2切槽后的立體示意圖；圖2是第一道氣環(huán)1安裝封口片3后的平面示意圖；圖3是圖2中A1-A1旋轉(zhuǎn)放大圖；圖4是圖2中B1-B1旋轉(zhuǎn)放大圖；圖5是第二道氣環(huán)2安裝封口片4后的平面示意圖；圖6是圖5中A2-A2旋轉(zhuǎn)放大圖；圖7是圖5中B2-B2旋轉(zhuǎn)放大圖；圖8是兩道組合活塞環(huán)的對(duì)應(yīng)斜切槽及封口片為內(nèi)“八”字形截面狀態(tài)示意圖；圖9是兩道組合活塞環(huán)的對(duì)應(yīng)斜切槽及封口片為外“八”字形截面狀態(tài)示意圖；圖10是在壓縮過程中，兩道組合活塞環(huán)的對(duì)應(yīng)斜切槽及對(duì)應(yīng)封口片為內(nèi)“八”字形截面狀態(tài)示意圖；圖11是在燃燒爆炸后，活塞回退過程中，兩道組合活塞環(huán)的對(duì)應(yīng)斜切槽及對(duì)應(yīng)封口片為內(nèi)“八”字形截面狀態(tài)示意圖；圖12是在壓縮過程中，兩道組合活塞環(huán)的對(duì)應(yīng)斜切槽及對(duì)應(yīng)封口片為外“八”字形截面狀態(tài)示意圖；圖13是在燃燒爆炸后，活塞回退過程中，兩道組合活塞環(huán)的對(duì)應(yīng)斜切槽及對(duì)應(yīng)封口片為外“八”字形截面狀態(tài)示意圖；具體實(shí)施方式
本發(fā)明采用的優(yōu)化的技術(shù)方案首先如圖1所示，在原傳統(tǒng)環(huán)的第一道氣環(huán)1的環(huán)端開口兩側(cè)分別切出兩條寬度不同的通斜切槽11、12，從開口側(cè)立面看，通斜切槽11、12的方向是從環(huán)端開口內(nèi)圓的上表面向環(huán)外立面下角切，通斜切槽的一端在環(huán)上表面、從內(nèi)圓線向外圓線方向、環(huán)寬度的1/2的范圍以內(nèi)，另一端在環(huán)外立面與環(huán)下表面的交線上。在原傳統(tǒng)環(huán)的第二道氣環(huán)2環(huán)端開口兩側(cè)分別切出兩條寬度不同的通斜槽21、22，從開口側(cè)立面看，通斜切槽21、22的方向是從環(huán)端開口內(nèi)圓的下表面向環(huán)外立面上角切，通斜切槽的一端在環(huán)下表面、從內(nèi)圓線向外圓線方向、環(huán)寬度的1/2的范圍以內(nèi)，另一端在環(huán)外立面與環(huán)上表面的交線上。
再如圖2、圖3、圖4所示，將封口片3的一端裝入第一道氣環(huán)端開口寬度小的通槽11內(nèi)，進(jìn)行緊密連接，連接方式可采用焊接、鉆孔鉚接、壓接、粘接、榫接均可，使斜向封口片3凸出的部分能順利插入另一端切槽12；同樣，如圖5、圖6、圖7所示將封口片4的一端裝入第二道氣環(huán)2開口處寬度小的槽22內(nèi)，進(jìn)行緊密連接，使斜向封口片4凸出的部分能順利插入另一端切槽21，最后將這種斜插封口片的密封氣環(huán)組合安裝在相應(yīng)的活塞環(huán)槽內(nèi)，對(duì)高壓燃?xì)膺M(jìn)行密封。這種斜插封口片的密封氣環(huán)組合，安裝后，如圖8所示，從開口側(cè)立面看，兩道組合活塞環(huán)的對(duì)應(yīng)斜切槽為內(nèi)“八”字形，封口片3、4也對(duì)應(yīng)成內(nèi)“八”字形；也可以是如圖9所示，從開口側(cè)立面看，兩道組合活塞環(huán)的對(duì)應(yīng)斜切槽為外“八”字形，封口片3、4也對(duì)應(yīng)成外“八”字形。
在如圖10所示的活塞6相對(duì)缸套5在吸氣和壓縮沖程中，從開口側(cè)立面看，兩道活塞組合氣環(huán)1、2對(duì)應(yīng)的斜切通槽為內(nèi)“八”字形，封口片3、4也對(duì)應(yīng)成內(nèi)“八”字形的狀態(tài)時(shí)，活塞氣環(huán)1、2連同封口片3、4受到高壓混合氣的作用，緊貼活塞環(huán)槽的下邊緣端，由于兩道環(huán)的對(duì)應(yīng)切槽是斜切通槽，斜插封口片通插到環(huán)的底面，能全面擋住高壓混合氣向下漏氣；在如圖11所示的活塞6相對(duì)缸套5做功及排氣沖程中，從開口側(cè)立面看，兩道活塞組合氣環(huán)1、2對(duì)應(yīng)的斜切通槽為內(nèi)“八”字形，封口片3、4也對(duì)應(yīng)成內(nèi)“八”字形的狀態(tài)時(shí)，活塞氣環(huán)1、2連同封口片3、4緊貼活塞環(huán)槽的上邊緣端，由于兩道環(huán)的對(duì)應(yīng)切槽是斜切通槽，斜插封口片通插到環(huán)的底面，也能全面擋住高壓燃?xì)庀蛳侣猓煌瑯拥牡览?，在如圖12所示的活塞6相對(duì)缸套5在吸氣和壓縮沖程中，從開口側(cè)立面看，兩道活塞組合氣環(huán)1、2對(duì)應(yīng)的斜切通槽為外“八”字形，封口片3、4也對(duì)應(yīng)成外“八”字形的狀態(tài)時(shí)，活塞氣環(huán)1、2連同封口片3、4受到高壓混合氣的作用，緊貼活塞環(huán)槽的下邊緣端，由于兩道環(huán)的對(duì)應(yīng)切槽是斜切通槽，斜插封口片通插到環(huán)的底面，能全面擋住高壓混合氣向下漏氣；在如圖13所示的活塞6相對(duì)缸套5做功及排氣沖程中，從開口側(cè)立面看，兩道活塞組合氣環(huán)1、2對(duì)應(yīng)的斜切通槽為外“八”字形，封口片3、4也對(duì)應(yīng)成外“八”字形的狀態(tài)時(shí)，活塞氣環(huán)1、2連同封口片3、4緊貼活塞環(huán)槽的上邊緣端，由于兩道環(huán)的對(duì)應(yīng)切槽是斜切通槽，斜插封口片通插到環(huán)的底面，能擋住高壓燃?xì)庀蛳侣狻?br> 用這樣的斜插封口活塞密封氣環(huán)組合，不僅有良好的密封性能，還能擋住燃燒爆炸后活塞回退時(shí)燃燒的高溫氣體向下串入，避免潤(rùn)滑油過早污染和失效，能降低了活塞的溫度，最終起到節(jié)省油耗、增加動(dòng)力、提高壓縮比、減少噪音、減少積碳和環(huán)境污染的功能。
本發(fā)明特別適用環(huán)高不能分作兩片的活塞環(huán)以及對(duì)大部分截面為特異形的活塞環(huán)。在激光技術(shù)和功能不斷擴(kuò)大的今天，該加工方式可行，適應(yīng)范圍極其廣泛可應(yīng)用任何截面形式的活塞環(huán)，成本較低效果好，從而，能穩(wěn)定的保證活塞氣環(huán)的雙向密封性能及優(yōu)化制造工藝，便于大批量生產(chǎn)。
同樣道理，不論現(xiàn)有傳統(tǒng)單片活塞環(huán)的截面是“矩形”、“梯形”、或“特異形”均可采用本原理制造。對(duì)有兩道以上氣環(huán)的活塞環(huán)，對(duì)中間氣環(huán)的封口片形式可采用豎向封口、側(cè)向封口或斜向封口等任何一種方式或不封口，但第一道和最后一道封口片的截面必須呈“八”字形。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.活塞環(huán)斜插封口密封氣環(huán)組合包括彈性的帶有開口的兩道氣環(huán)環(huán)體、兩個(gè)斜插連接的封口片，每道氣環(huán)端開口處兩側(cè)有斜向切槽，這兩個(gè)封口片分別與每道氣環(huán)端開口處其中一端的切槽緊密連接，其凸出的斜向封口片能插入另一端的切槽內(nèi)，其特征在于，活塞環(huán)密封氣環(huán)的環(huán)端開口處，從開口側(cè)立面看，兩道環(huán)同側(cè)的對(duì)應(yīng)切槽是通槽，呈“八”字形，斜插封口片從環(huán)體表面通插到環(huán)底面的外圓邊線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞環(huán)斜插封口密封氣環(huán)組合，其特征在于，所述“八”字形切槽為內(nèi)“八”字形切槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞環(huán)斜插封口密封氣環(huán)組合，其特征在于，所述“八”字形切槽為外“八”字形切槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞環(huán)斜插封口密封氣環(huán)組合，其特征在于，所述的每道氣環(huán)端開口兩側(cè)的斜向切槽寬度不同，斜插封口片連接在槽寬度小的槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞環(huán)斜插封口密封氣環(huán)組合，其特征在于，從開口側(cè)立面看，所述“八”字形切槽的一端在環(huán)的其中一個(gè)表面上，另一端在環(huán)外立面與環(huán)另一個(gè)表面的交線上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的活塞環(huán)斜插封口密封氣環(huán)組合，其特征在于，從開口側(cè)立面看，所述“八”字形切槽的一端在環(huán)的其中一個(gè)表面上的環(huán)內(nèi)圓線向環(huán)外圓線方向、環(huán)寬度的1/2的范圍內(nèi)，另一端在環(huán)外立面與環(huán)另一個(gè)表面的交線上。
全文摘要
本發(fā)明活塞環(huán)斜插封口密封氣環(huán)組合，包括彈性的帶有開口的兩道氣環(huán)環(huán)體、兩個(gè)斜插連接的封口片，每道氣環(huán)端開口處兩側(cè)有斜向切槽，這兩個(gè)封口片分別與每道氣環(huán)端開口處其中一端的切槽緊密連接，其凸出的斜向封口片能順利的插入另一端的切槽內(nèi)，在環(huán)端開口處，從開口側(cè)立面看，兩道環(huán)的對(duì)應(yīng)斜向切槽是通槽且呈“八”字形，斜插封口片從環(huán)體表面通插到環(huán)底面的外圓邊線，按照原來傳統(tǒng)環(huán)的方式安裝活塞環(huán)斜插封口密封氣環(huán)組合既可密封活塞環(huán)端開口處存在的軸向漏氣和徑向漏氣，同時(shí)還可擋住燃燒爆炸后活塞回退時(shí)燃燒的高溫氣體向下竄入，降低活塞的溫度，最終起到節(jié)省油耗、增加動(dòng)力、提高壓縮比、減少噪音、減少積碳和環(huán)境污染的功能。
文檔編號(hào)F16J9/14GK101029609SQ20071007833
公開日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2007年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月27日
發(fā)明者何俊明 申請(qǐng)人:何俊明