本發(fā)明涉及一種壓縮機的零部件。具體涉及一種減少空壓機排油量的結構及方法。

背景技術：

目前，國內外用于汽車的空氣壓縮機(以下簡稱空壓機)的老大難問題就是空壓機使用一段時間后，即汽車約行使3～5萬公里后，空壓機曲軸箱內通過活塞竄入氣缸工作腔的潤滑油的隨氣排油量(簡稱竄油量)顯著增加。根據(jù)空氣壓縮機工作原理，活塞和活塞環(huán)在氣缸中的往復摩擦運動，需要一定量的潤滑油穿過活塞和活塞環(huán)分布在氣缸壁面上實施潤滑作用，但這些油液會隨著壓縮氣體排出，既造成潤滑油的浪費和環(huán)境的污染，還容易引起空壓機排氣閥等零件積炭、導致空壓機零部件的損壞。空壓機和汽車的制造商希望在滿足氣缸潤滑的條件下，將竄油量降到最少限度。解決各種汽車空壓機的竄油問題成了國內外汽車空壓機產品發(fā)展的重大技術障礙。目前，國外汽車空壓機新制產品的竄油量一般在0.04～0.02g/m³，國內汽車空壓機新制產品的竄油量一般在0.08～0.02g/m³，0.08g/m³為合格品，0.02g/m³為優(yōu)等品。

如中國專利文獻刊載的公開號CN1013340211A，發(fā)明名稱“汽車空壓機缸體”，該件發(fā)明涉及一種汽車空壓機鋁缸體。其特征是：鋁缸體內孔表面設有成份為Ni和粒度為40～60nm的SiC復合納米材料層。因而具有空壓機不竄氣不竄油，耐磨、耐蝕、抗高溫氧化性能好，壽命長的優(yōu)點。對此件在案的專利，本申請不加之評述。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是向本領域提供一種減少空壓機排油量的結構及方法，使其竄油量降到最少限度，提高空壓機零部件的使用壽命。本發(fā)明的目的是通過如下技術方案實現(xiàn)。

一種減少空壓機排油量的結構，它是通過多年的技術研究和工程實踐，摸索出了一套減少汽車空壓機竄油量的方案，即通過對空壓機氣缸、活塞環(huán)和活塞等零部件結構進行改進，將有效減少竄油量。

傳統(tǒng)的汽車用空壓機在氣缸上端部，缸壁較薄，很容易變形，空壓機工作時，缸體與活塞和活塞環(huán)在一些部位產生較大間隙，從而引起竄油。改進后氣缸結構如圖1～3所示，本發(fā)明為了改變這一缺陷，將氣缸上端部處壁厚增大，使缸體不易變形。這種結構有效的減少氣缸的竄油。對氣缸結構的改進還包括：上部螺紋孔加長；螺紋孔口加沉孔。缸體材料從一般的灰鑄鐵改為硼合金鑄鐵，提高缸孔的耐磨性。

一種減少空壓機排油量的結構，該結構包括空壓機氣缸、活塞環(huán)和活塞的改進，其要點在于：

氣缸上端部的高度為18～25mm，壁厚為20～30mm，氣缸壁最薄處為6～8mm；氣缸上部的螺紋孔深度16～30mm；沉孔的深度5～25mm；

活塞環(huán)的錐面，錐面(5)的傾斜度H/B為0.012～0.017。

一種減少空壓機排油量的方法，該方法包括空壓機氣缸、活塞環(huán)和活塞的改進以及活塞環(huán)、活塞裝入缸體的工藝流程的裝配步驟；其要點是所述的活塞的裙部構成裙部橢圓，活塞設有裙部槽、泄油孔，獲得良好的刮油效果。避免活塞與氣缸在整個圓周上產生不均勻的間隙，實現(xiàn)均勻的小間隙；活塞裙部槽，增加裙部的彈性；有效減少竄油量?；钊h(huán)在缸體中第一道氣環(huán)和油環(huán)的在缸體中的閉口隙控制在0.08～0.15mm；活塞與缸體的配缸間隙為0.02～0.06mm；活塞裙部橢圓半徑，橢圓的高度H＝35～36.5mm，橢圓度為0.4；H＝5mm，橢圓度為0.25；活塞裙部橢圓高度與橢圓度呈光滑連線加工成型。

所述的活塞裙部橢圓高度與橢圓度是按高度H35～5mm與變橢圓在0.25～0.40±0.01設定，且活塞裙部是錐度：高度為H35mm錐度小頭(活塞裙部上端)直徑90mm—0.16，高度為H5mm活塞大頭(活塞裙部下端)直徑90mm—0.06，見圖5、6(a)、6(b)。

缸體、活塞、活塞環(huán)在加工中有一定公差。為使活塞與缸體的配缸間隙在0.02～0.06mm之間，活塞與缸體采用分組裝配；即分兩組，一是活塞中間公差以上與缸體中間公差以上裝配；二是活塞中間公差以下與缸中間公差以下裝配，使配缸間隙在中間公差控制在0.04mm左右。

為使第一道氣環(huán)和油環(huán)在缸體中的閉口隙控制在0.08～0.15mm之間，活塞環(huán)與缸體也采用分組裝配；也分兩組，使之上述活塞環(huán)在缸體中的閉口隙控制在中間公差0.11～0.12mm之間。配套間隙減小，活塞在缸體中擺動減小，使活塞環(huán)在活塞糟中平面移動減小，減小了環(huán)與環(huán)糟的磨損，也減小了環(huán)糟中擠出的油。減小活塞環(huán)在缸體中的閉口隙，減小了竄油通道，減小竄油。延長空壓機使用壽命。圖8(a)和圖8(b)的示意圖是活塞和活塞環(huán)裝入缸體的夾具；圖9所示的是另一種活塞和活塞環(huán)組合件裝入缸體的夾具，由一定高度h，內錐形錐度為1：20，大頭D1與小頭D2的圓臺組成。圖7所示的活塞環(huán)、活塞裝入缸體的工藝流程方框圖，其裝配步驟：取油環(huán)內的襯環(huán)放入活塞的油環(huán)槽中，將氣環(huán)、油環(huán)放入活塞環(huán)夾具中，打開夾具開關，將活塞環(huán)撐開，放入活塞，關閉夾具開關，活塞復原。將活塞銷裝入活塞中，用活塞環(huán)專用鉗將孔用彈性擋圈裝入活塞銷孔中。將活塞、活塞環(huán)組合件由活塞環(huán)專用鉗或夾具裝入缸體中。

為提高缸體的加工精度，缸體的加工設備選用國外較為先進的珩磨機。

通過對空壓機氣缸、活塞和活塞環(huán)零部件結構的改進，成本較低，有效降低竄油量。減少了汽車空壓機隨氣排油量，達到了節(jié)能減排，延長了空壓機使用壽命的效果。適用于柴油類汽車空氣壓縮機的配套。

附圖說明

本發(fā)明可以通過附圖給出的非限定性實施例進一步說明；

圖1是本發(fā)明的缸體結構示意圖。

圖2是圖1的俯視示意圖。

圖3是圖1的B-B剖視旋轉示意圖。

圖4是本發(fā)明的錐面活塞環(huán)局部剖視示意圖。

圖5是本發(fā)明的活塞裙部橢圓半徑示意圖，活塞裙部長軸與活塞銷孔中心線垂直。

圖6(a)、圖6(b)是本發(fā)明的活塞結構示意圖。

圖7是活塞環(huán)、活塞裝入缸體的工藝流程方框圖。

圖8(a)是活塞環(huán)專用鉗立面主視圖，圖8(b)是圖8(a)的左視圖。

圖9是活塞環(huán)夾具結構示意圖。

以上附圖序號及名稱：1、氣缸上端部；2、氣缸壁最薄處；3、螺紋孔；4、沉孔；5、活塞環(huán)錐面；6、裙部橢圓；7、裙部槽；8、泄油孔。

具體實施方式

以下結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。改進后的氣缸結構如圖1所示，與原有氣缸結構相比，改進后的氣缸上端部1壁厚增大，氣缸上端部高度為18～25mm，壁厚為20～30mm。氣缸壁最薄處2增大6～8mm，改進后的氣缸不易變形，有效減少氣缸的竄油。改進后的氣缸的上部螺紋孔3加深16～30mm；沉孔4加深5～25mm；有效減小裝配后氣缸上端面的變形。缸體材料為硼合金鑄鐵，提高缸孔的耐磨性。為提高缸體的加工精度，生產方式采用國外進口的珩磨機，其網紋要求、缸體的粗糙度、形位公差都能達到設計要求。通過上述改進，空壓機缸體裝配后冷熱變形非常小，只有0.005mm，缸體孔變形比傳統(tǒng)的缸體變化減少4倍以上，缸體材料耐磨性能提高。

活塞環(huán)的改進如圖2所示，將活塞環(huán)錐面5的傾斜度H/B為0.012～0.017。獲得更好的刮油效果?；钊h(huán)，其第一道環(huán)采用斜角度較小、與鼻形環(huán)相同的合金鑄鐵錐面環(huán)，表面鍍鉻，刮油效果相當于鼻形環(huán)而耐磨性能大為提高。為減小環(huán)閉口處的縫隙和延長使用壽命，第一環(huán)和油環(huán)的閉口隙控制在0.08～0.15mm，比通常設計減少一半。而第二道環(huán)仍維持較大的閉口隙，改善第一道環(huán)的工作狀態(tài)，提高整個環(huán)組的封氣、封油能力和壽命。改進后活塞裙部形成裙部橢圓6和活塞的裙部槽7，這樣使活塞的裙部具有一定的彈性?；钊系男褂涂滓嘟浉倪M，由原來的通孔改為泄油孔8，使得潤滑油更好潤滑活塞銷。經過上述結構改進后，在保證不拉缸的情況下，活塞與缸體的配缸間隙為0.02～0.06mm；比國內現(xiàn)設計減少一半以上，有效地減少了竄油量。

上述實施例僅示例性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發(fā)明的權利要求所涵蓋。