[发明专利]组合式密封活塞环

说明书

本发明属于汽、柴油机的设计与制造技术领域，特别是其中活塞环的设计与制造技术领域。

目前，国内外汽、柴油机活塞均采用多环槽(3～4个)式，每个环槽中装一个活塞环。活塞环的环口为平面相对结构，装配时直接相对。这种活塞环的缺点是，长时间运行会随着活塞与汽缸壁磨损的加重，活塞环口间隙不断加大，致使汽缸内空气压缩比不断减小。

本发明的目的是，提供一种组合式密封活塞环。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

将现有活塞环的直接相对平面式环口改成搭接式环口；改每个环槽内的单环为叠加组合式双环(一道压缩环)，两环的环口要成90°～180°角，不得重合。活塞环槽的高度亦作相应改变。每个活塞只需1～2道组合式密封活塞环即可。

下面结合附图对本发明的结构形状及装配关系做具体说明。

图1为组合式密封活塞环中处于装配状态单环俯视图

图2为装配状态单环主视图

图3为组合式密封活塞环装配示意图

图4为本发明密封原理图

图5为油环槽下平面示意图

图6为组合式密封活塞环最大磨损极限示意图

1-单环2-搭接式环口3-活塞4-组合密封活塞环5-油环槽6-内横向间隙7-外横向间隙8-纵向间隙9-环槽下平面10-最大磨损极限

本发明所述活塞环为组合式密封活塞环。组合密封活塞环4由上、下两个单环1叠加组合而成。上、下两单环的区别在于：上环无刮油锐角，下环有刮油锐角、其部位与现有单活塞环的刮油锐角相同。单环1的环口为搭接式环口2，上下两个单环1的搭接式环口2要成90°～180°角，绝对不得重合。

本发明的材质、制造方法与现有技术相同；使用方法是，上、下单环叠加组装于活塞的环槽中。

本发明的密封原理：

活塞环搭接式环口可有以下三种间隙；外横向间隙7，纵向间隙8和内横向间隙6(见图4)。

下面再来讨论一下当汽缸壁与气环受到到磨损后，这三种间隙的变化情况：当气环磨损而涨大时，内、外两横向间隙6、7随之增大，而纵向间隙8则保持不变(确切地说是变化极小)。在纵向间隙8保持不变的情况下，就唯有外横向间隙7是主要的泄气间隙，而在该组合结构中外横向间隙7是可以得到封闭的。

封闭外横向间隙7的情况是，当活塞向上运动时，由上环(见图3)的底面和油环槽5的下平面9(见图5)对下环的外横向间隙7，产生一种夹持性的封闭作用。此时的压缩气流只能从纵向间隙8通过，而纵向间隙8是不随着气环的涨大而增大的，这就是该结构中的特殊之处。

以上所述该结构中有两种密封性质；一种是气环的外横向间隙7，可以得到封闭。另一种是纵向间隙8不随着气环的磨损而增大。

以上这两种性质就是该结构中的密封原理。

在该密封结构中气环具有最大磨损极限(见图6)，当气环受到磨损时，环口两端的搭接部分也随之减小，当减小的长度等于零时，就是该结构的最大磨损极限10(如图6所示)，在最大磨损极限之内该结构具有较好的密封性，如果超过了最大极限该结构也就没有意义了。

本发明的优点是，在一个活塞上设计一道或两道组合式气环，在一般的情况下只设计一道就可以了(见图3)，而普通气环每缸需要3～4道环，本发明能减轻对缸壁的磨损又能达到良好的密封作用。