專利名稱：氣缸復(fù)合密封組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及氣缸內(nèi)活塞和活塞環(huán)，是一種取代四沖程內(nèi)燃機(jī)，壓縮機(jī)活塞和活塞環(huán)的復(fù)合密封組件。
目前，內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)活塞上均裝有氣環(huán)和油環(huán)，用來(lái)密封燃燒室內(nèi)的高溫高壓氣不竄入機(jī)體內(nèi)，機(jī)體內(nèi)機(jī)油不竄入燃燒室，這種結(jié)構(gòu)效果不理想，存在以下缺點(diǎn)一是環(huán)口泄漏，二是各種熱變形導(dǎo)至泄漏和竄氣；三是活塞環(huán)的縱向跳動(dòng)，造成泵吸現(xiàn)象，高溫高壓氣泄漏和竄氣直接破壞著缸壁上的潤(rùn)滑油膜，會(huì)加速缸壁和活塞環(huán)的磨損，機(jī)油泄漏不僅浪費(fèi)機(jī)油自身，而且會(huì)使活塞環(huán)膠結(jié)失效，從而造成更大泄漏。為了克服上述泄漏，大都設(shè)置2-3道氣環(huán)，一道油環(huán)或者油環(huán)增設(shè)內(nèi)撐簧，人為地加大了活塞環(huán)對(duì)缸壁的磨擦力，使壽命縮短，增加了能耗，但泄漏仍燃存在，并不能解決隨著磨損泄漏和竄油越來(lái)越嚴(yán)重的問(wèn)題。
本實(shí)用新型的目的是提供一種氣缸復(fù)合密封組件，以解決環(huán)口泄漏，消除各種熱變形和泵吸現(xiàn)象，減小磨擦力，提高熱能轉(zhuǎn)化率，從而提高四沖程內(nèi)燃機(jī)和壓縮機(jī)的機(jī)械性能，降低能耗，延長(zhǎng)使用壽命。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的該組件是由載體和密封體構(gòu)成，載體軸線上設(shè)有臺(tái)階孔，上端孔小，內(nèi)間隙配合有倒凸字形受力體，受力體下部設(shè)有彈簧，靠彈簧卡片固定在載體內(nèi)，受力體與載體之間形成一個(gè)有伸縮性的密封體的裝置槽，載體上端面上設(shè)有圓錐形環(huán)面，密封體由主環(huán)體和付環(huán)片構(gòu)成，主環(huán)體下側(cè)面的圓錐形環(huán)與載體圓錐形環(huán)面相吻合。
密封體主環(huán)體和付環(huán)片環(huán)口相互錯(cuò)開(kāi)。
載體上端面上的圓錐形環(huán)面，其斷面斜度與水平夾角為3-45°角。
主環(huán)體下側(cè)面呈圓錐形環(huán)，其斷面斜度與水平夾角和載體相吻合，其徑向設(shè)有回油孔。
該實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1)該組件可取代活塞和活塞環(huán)，能有效地封堵機(jī)體內(nèi)機(jī)油竄入燃燒室的通道，機(jī)油用量少，每馬力小時(shí)只需0.6-1.0克，可減少90％以上；2)能有效地封堵高溫高壓氣從環(huán)口竄入機(jī)體內(nèi)，潤(rùn)滑性能好，機(jī)械效率高，節(jié)省燃油，壽命與現(xiàn)有技術(shù)相比可提高2-3倍；3)密封體與缸壁接觸厚度較四環(huán)制可減薄七倍，而且沒(méi)有加大內(nèi)撐力，與缸壁的磨擦力可減少85％；4)節(jié)省原材料，密封體的用料較活塞環(huán)可減少50％，受力體和載體用料較活塞可減少30％；5)便于加工，安裝使用方便。
以下結(jié)合附圖作進(jìn)一步說(shuō)明


圖1氣缸復(fù)合密封組件結(jié)構(gòu)示意圖；圖2密封體斷面圖(放大)。
圖1--2中受力體(1)、載體(2)采用合金鋁材料鑄成，載體(2)軸線上設(shè)有臺(tái)階孔，上端孔小，內(nèi)間隙配合有倒凸字形受力體(1)，上端面上設(shè)有圓錐形環(huán)面(5)，其斷面斜度與水平夾角為3-45°角，載體下部與連桿(7)連接關(guān)系與現(xiàn)有技術(shù)相同，受力體(1)下部設(shè)有彈簧(3)，彈簧(3)是指撐簧、拉簧、單根簧或多根簧，圖中為單根撐簧，其靠彈簧卡片(4)固定在載體內(nèi)，使受力體(1)與載體(2)之間形成一個(gè)有伸縮性的密封體(6)的裝置槽，密封體是由主環(huán)體(9)和付環(huán)片(8)組成，主環(huán)體(9)下側(cè)面呈圓錐形環(huán)面，其截面斜度與水平夾角與載體相吻合，載體上或者密封體和載體上設(shè)有連通機(jī)油孔(10)，卡片(4)、付環(huán)片(8)外購(gòu)。
工作原理氣缸復(fù)合密封組件裝配好后，裝進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)，有2個(gè)力作用于密封體(6)，一是密封體本身自張力；二是彈簧作用力使受力體向載體方向儕壓密封體，密封體后緣斜面正好與載體前緣斜面相吻合，載體前緣斜面的反作用力有一部分力把密封體推向缸壁方向，這兩個(gè)力共同作用使密封體的外圓貼緊氣缸壁，形成一個(gè)密封面；彈簧的作用使受力體向后擠壓，受力體的后緣就與密封體的前緣緊緊貼合在一起，形成另一個(gè)密封面，當(dāng)壓縮、爆發(fā)沖程時(shí)氣缸內(nèi)壓力越來(lái)越大，沿缸壁作用于密封體的外圓面的壓力也越來(lái)越大，這個(gè)力使密封體向其圓心收縮，受力體同時(shí)承受壓力，向后擠壓密封體，密封體下側(cè)斜面從載體前斜面上獲得一個(gè)反作用力，這個(gè)反作用力的一部分力等于或大于沿缸壁作用于密封體外圓面的壓力，這就保證了密封體的外圓緊貼缸壁，密封體本身是由鑄鐵主環(huán)體和付環(huán)片組成，其開(kāi)口相互錯(cuò)開(kāi)180°角，這就避免了環(huán)口泄漏，這樣一道密封體起到了上封氣、下封機(jī)油的雙重作用。
權(quán)利要求1.一種氣缸復(fù)合密封組件是由載體(2)、密封體(6)構(gòu)成，其特征在于載體(2)軸線上設(shè)有臺(tái)階孔，上端孔小，內(nèi)間隙配合有倒凸字形受力體(1)，受力體下部設(shè)有彈簧(3)，靠彈簧卡片(4)固定在載體內(nèi)，受力體(1)與載體(2)之間形成一個(gè)有伸縮性的密封體(6)的裝置槽，載體上端面上有圓錐形環(huán)面(5)，密封體由主環(huán)體(9)和付環(huán)片(8)構(gòu)成，主環(huán)體(9)下側(cè)面上的圓錐形環(huán)與載體相吻合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣缸復(fù)合密封組件，其特征在于圓錐形環(huán)面(5)斷面斜度與水平夾角為3-45°角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣缸復(fù)合密封組件，其特征在于密封體(6)是由主環(huán)體(9)和付環(huán)片(8)組成，主環(huán)體(9)和付環(huán)片(8)環(huán)口相互錯(cuò)開(kāi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣缸復(fù)合密封組件，其特征在于主環(huán)體(9)下側(cè)面呈圓錐形環(huán)，其斷面斜度與水平夾角和載體相吻合，其徑向設(shè)有回油孔(10)。
專利摘要本實(shí)用新型屬于氣缸復(fù)合密封組件,其特點(diǎn)是:載體軸線上設(shè)有臺(tái)階孔,上端孔小間隙配合有倒凸字形受力體,受力體下部設(shè)有彈簧,靠卡片固定在載體內(nèi),受力體與截體之間形成一個(gè)有伸縮性的密封體的裝置槽,載體上端面上設(shè)有圓錐形環(huán)面,密封體下側(cè)面呈圓錐形環(huán),其與載體相吻合,該組件可取代活塞和活塞環(huán),一道密封體上能封堵高溫高壓氣,下能封堵飛濺而上的機(jī)油,缸壁摩擦力小,機(jī)械效率高,可節(jié)省能源,可提高缸套壽命。
文檔編號(hào)F02F5/00GK2330799SQ98212500
公開(kāi)日1999年7月28日 申請(qǐng)日期1998年4月7日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月7日
發(fā)明者王壯 申請(qǐng)人:王壯