專利名稱：一種天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)用活塞環(huán)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種活塞環(huán)組，具體說是一種天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)用活塞環(huán)組。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有中重型氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，如天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞環(huán)組直接沿用了傳統(tǒng)的柴油機(jī)或汽油機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)用活塞環(huán)組形式，即第一道為鍍硬鉻氣環(huán)、第二道為磷化氣環(huán)、第三道為二組合式螺旋撐簧油環(huán)組成；但是天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)使用這種活塞環(huán)組存在以下缺點(diǎn)
(1) 表面鍍硬鉻氣環(huán)很難適應(yīng)氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的排溫高、潤滑效果差環(huán)境，易發(fā)生熔著磨損、拉缸等失效現(xiàn)象；
(2) 二組合式螺旋撐簧油環(huán)加工工藝長，成品率較低低、設(shè)備投資大；
(3) 二組合式螺旋撐簧油環(huán)柔性較差，缸套順應(yīng)變形能力差，很難適應(yīng)低機(jī)油耗要求。
基于以上原因分析，有必要對第一道氣環(huán)，以及油環(huán)材料與結(jié)構(gòu)作出調(diào)整，以適應(yīng)中重型新能源氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)需要。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種適應(yīng)于天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)用的活塞環(huán)組，進(jìn)一步提這種新能源氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，徹底解決現(xiàn)有氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)易發(fā)生活塞組件早期磨損、拉缸等故障。
技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案一種天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)用活塞環(huán)組，它包括兩道氣環(huán)和一道油環(huán)；所述的第一道氣環(huán)為雙梯結(jié)構(gòu)環(huán)，第二道氣環(huán)為反扭結(jié)構(gòu)環(huán)，第三道的油環(huán)為三片柔性鋼帶組合油環(huán)。本發(fā)明中，所述的第一道氣環(huán)為表面經(jīng)過鑲嵌噴鉬處理的雙梯結(jié)構(gòu)環(huán)。本發(fā)明中，所述的第二道氣環(huán)為表面經(jīng)過氮化處理的反扭結(jié)構(gòu)環(huán)。本發(fā)明中，所述的油環(huán)為表面經(jīng)過氧化處理的三片柔性鋼帶組合油環(huán)；所述的三片柔性鋼帶組合油環(huán)的徑向厚度為3. 7±0. 15。
有益效果1、第一道的雙梯結(jié)構(gòu)氣環(huán)表面進(jìn)行鑲嵌噴鉬環(huán)處理，鉬層抗熔著磨損能力強(qiáng)，雙梯結(jié)構(gòu)防卡死、積碳能力強(qiáng)，即能大大提高使用壽命；其一次性使用壽命由原來的2000小時(shí)提高到4000小時(shí)以上；大大提高了使用的時(shí)間，降低了成本。2、第二道氣環(huán)采用反扭結(jié)構(gòu)，刮油能力極強(qiáng)，顯著降低機(jī)油耗和摩擦功摩擦功降低25%，燃?xì)庀男视稍瓉?50克/千瓦.時(shí)減小到200克/千瓦.時(shí)；機(jī)油耗與燃?xì)庀谋扔稍瓉?.5%減小到0.3%。 3、油環(huán)由三片柔性鋼帶組合油環(huán)組成，三片柔性鋼帶組合油環(huán)的
3徑向厚度為3.7土0.15，柔性強(qiáng)，降低環(huán)與缸壁比壓25%;重量輕，減輕重量50%;順應(yīng)缸套變形能力強(qiáng)，增加順應(yīng)性40%;回油能力強(qiáng)，增加回油通道80%;提高刮油能力，提高刮油能力40%;有效降低機(jī)油耗，降低燃?xì)庀穆?0%?？梢詽M足國3、國4、國5排放GB17691-2005氣體點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)對活塞環(huán)組的要求。


圖l-a為第一道氣環(huán)的截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖l-b為第二道氣環(huán)的截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖l-c為油環(huán)的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做更進(jìn)一步的解釋。
如圖l-a、 l-b和l-c所示，本發(fā)明的活塞環(huán)組由兩道氣環(huán)和一道油環(huán)組成。三道環(huán)組設(shè)計(jì)時(shí)綜合考慮燃?xì)鈮毫Α囟?、活塞組件線速度、潤滑油特性，功能上相互組合，保證了密封高溫高壓燃?xì)夂妥畹蜐櫥湍ず穸取?br> 第一道氣環(huán)1采用雙梯結(jié)構(gòu)、表面鑲嵌噴鉬處理鉬層的細(xì)密空隙儲(chǔ)存潤滑油，
預(yù)防高溫環(huán)境下發(fā)生熔著磨損和拉缸現(xiàn)象。氣環(huán)表面處理的選用必須保證持久的耐磨性、抗拉缸性，所以表面處理層要求有良好的自潤滑能力，抗熔著磨損和拉缸能力，基于這種前提選擇鑲嵌噴鉬處理技術(shù)。
第二道氣環(huán)2采用反扭結(jié)構(gòu)、氮化表面處理運(yùn)動(dòng)過程產(chǎn)生扭曲，使環(huán)外側(cè)下錐面緊密與缸壁貼合，密封燃燒氣體并刮除缸壁多余的潤滑油。
油環(huán)3由傳統(tǒng)的二組合式螺旋撐簧油環(huán)改為三片柔性鋼帶組合油環(huán)結(jié)構(gòu)，充分提高了油環(huán)3的柔性、順應(yīng)性、回油性；油環(huán)3的刮片環(huán)采用SWRH72A(NHC-54)，鍍硬鉻；波形襯簧材料采用SUS304，著色處理。三組合油環(huán)刮片環(huán)加工工藝路線成型鋼帶正圓繞制一整筒外圓鍍鉻一筒切斷成單片一珩磨外圓一表面磷化；鋼質(zhì)波形撐簧加工工藝路線波形成形—凸起部、耳部成形一耳角度成形一凸起部二次成形—繞圓成形一熱處理一切斷開口 一磨修口 一成品。與現(xiàn)有的二組合式螺旋撐簧加工工藝相比，工藝的工序縮短，從而提高了加工的效率。
以NQ175N天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)為例，其缸徑為108mm，活塞環(huán)第一道氣環(huán)雙梯鑲嵌噴鉬環(huán)；第二道氣環(huán)反扭錐平環(huán)；油環(huán)三片柔性鋼帶組合油環(huán)，徑向厚度由原來的4. 17mm調(diào)整為3.7土0.15。提高了整機(jī)耐久壽命，增強(qiáng)抗熔著磨損能力、抗拉缸能力；顯著降低機(jī)油耗；提高加工效率、降低原材料成本；滿足國3、國4、國5排放GB17691-2005氣體點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)對活塞環(huán)組的排放要求。
權(quán)利要求
1、一種天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)用活塞環(huán)組，其特征在于它包括兩道氣環(huán)和一道油環(huán)；所述的第一道氣環(huán)(1)為雙梯結(jié)構(gòu)環(huán)，第二道氣環(huán)(2)為反扭結(jié)構(gòu)環(huán)，第三道的油環(huán)(3)為三片柔性鋼帶組合油環(huán)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)用活塞環(huán)組，其特征在于所述的第一道氣環(huán)(1)為表面經(jīng)過鑲嵌噴鉬處理的雙梯結(jié)構(gòu)環(huán)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)用活塞環(huán)組，其特征在于所述的第二道氣環(huán)(2)為表面經(jīng)過氮化處理的反扭結(jié)構(gòu)環(huán)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)用活塞環(huán)組，其特征在于所述的油環(huán)(3)為表面經(jīng)過氧化處理的三片柔性鋼帶組合油環(huán)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)用活塞環(huán)組，其特征在于所述的三片柔性鋼帶組合油環(huán)的徑向厚度為3. 7±0.15。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)用活塞環(huán)組，它包括兩道氣環(huán)和一道油環(huán)；所述的第一道氣環(huán)為雙梯結(jié)構(gòu)環(huán)，第二道氣環(huán)為反扭結(jié)構(gòu)環(huán)，第三道的油環(huán)為三片柔性鋼帶組合油環(huán)。第一道的雙梯結(jié)構(gòu)氣環(huán)表面進(jìn)行鑲嵌噴鉬環(huán)處理，鉬層抗熔著磨損能力強(qiáng)，雙梯結(jié)構(gòu)防卡死、積炭能力強(qiáng)，即能大大提高使用壽命；第二道氣環(huán)采用反扭結(jié)構(gòu)，刮油能力極強(qiáng)，顯著降低機(jī)油耗和摩擦功；油環(huán)由三片柔性鋼帶組合油環(huán)組成，三片柔性鋼帶組合油環(huán)的徑向厚度為3.7±0.15，柔性強(qiáng)、重量輕、順應(yīng)缸套變形能力強(qiáng)、回油能力強(qiáng)、提高刮油能力、有效降低機(jī)油耗。
文檔編號F02F5/00GK101649792SQ20091018121
公開日2010年2月17日 申請日期2009年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月20日
發(fā)明者史玉平, 吳立來, 張長春, 濤 趙 申請人:南京飛燕活塞環(huán)股份有限公司