[实用新型]一种微织构活塞环

说明书

本实用新型公开了一种微织构活塞环及加工方法，涉及活塞环‑缸套系统领域；微织构活塞环包括活塞环主体和复合微织构；所述活塞环主体的外周表面上设置有所述复合微织构；所述复合微织构包括正弦形沟槽微织构和圆形凹坑微织构；所述正弦形沟槽微织构沿着活塞环主体的整个外周表面分布，所述圆形凹坑微织构沿着正弦形沟槽微织构的波峰和波谷位置同样设置在活塞环主体的外周表面上；活塞环表面的复合微织构能够储存油液，提供“二次润滑”，同时，能够储存磨屑磨粒，有效避免磨屑对活塞环和缸套表面造成二次损伤，在活塞环表面加工微织构可以提高活塞环的使用寿命，减小活塞环的磨损，从而提高油缸的综合性能和使用效率，降低油液泄露的风险。

技术领域

本实用新型具体涉及一种微织构活塞环，属于活塞环-缸套系统技术领域。

背景技术

活塞环在油缸工作时承担着密封、导热、控油和支撑作用，是油缸的重要组成部分。在活塞工作过程中，活塞环所面临的环境十分恶劣，一方面，活塞环和缸套之间剧烈摩擦，产生的磨屑容易在缸套内壁面和活塞环表面产生一条条划痕，造成活塞环和缸套的磨损，另一方面，活塞环受到高压冲击和腐蚀，面临着复杂多变的润滑状态，极易损伤和折断，从而造成泄漏，使得机台不能正常工作。在高频高压工况下，活塞环的磨损和泄漏是油缸失效的主要原因。由于工作环境严苛，润滑油膜难以形成，活塞环-缸套配副常处于边界润滑状态，局部甚至处于干摩擦状态，磨损严重，因此，改善活塞环-缸套摩擦之间的润滑性能、降低其摩擦损失对于提高油缸的综合性能和使用寿命具有重要的意义，设计开发低摩擦、低磨损、良好密封性能的活塞环是未来发展的必然趋势。

表面织构因其能够降低摩擦磨损，改善运动表面的润滑性能而受到摩擦学领域的广泛关注。大量研究表明，微织构能够改变材料的表面形貌特征，在润滑情况下，微织构能够改善摩擦表面的润滑状态和摩擦性能，这是因为微织构可以储存油液，当两接触表面摩擦时，储存在微织构中的油可以为两接触面供油进行润滑；还可以作为储屑槽，容纳摩擦过程中产生磨屑，有效避免磨屑对活塞环和缸套表面造成二次损伤。

公开号为CN103894732A的中国专利公开了一种活塞环激光微织构方法，具体公开了运用同点单脉冲间隔多次的激光微加工工艺，在活塞环工作面进行激光微织构处理，提供了一种在空气环境中直接加工活塞环的方法，无污染且无噪声。但是上述方法中无法适应于具有特殊形状的复合型微织构活塞环的加工。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的活塞环-缸套这对摩擦副间磨损问题，本实用新型提供一种微织构活塞环及加工方法，在活塞环表面加工出沟槽和凹坑复合型微织构，来改善活塞环-缸套摩擦副之间的润滑状态，改善两接触面之间的摩擦特性。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型提供一种微织构活塞环，包括活塞环主体和设置在活塞环主体外周表面上的复合微织构；所述复合微织构包括正弦形沟槽微织构和圆形凹坑微织构；所述正弦形沟槽微织构沿着活塞环主体的整个外周表面分布，所述圆形凹坑微织构沿着正弦形沟槽微织构的波峰和波谷位置同样设置在活塞环主体的外周表面上；所述复合微织构在活塞环主体外周表面上的面积占有率为 15％～20％。

进一步的，所述正弦形沟槽微织构为标准的正弦曲线。

进一步的，所述正弦形沟槽微织构的深度为20μm。

进一步的，所述圆形凹坑微织构的深度为20μm。

进一步的，所述活塞环主体材料采用改性的聚四氟乙烯与铜粉的混合热压复合型材料。

相较于现有技术，本实用新型的有益效果在于：