[发明专利]无气缝自密式活塞环

说明书

技术领域

本发明属于机械制造技术领域，特别是涉及一种无气缝自密式活塞环。

背景技术

应用在汽油内燃机、柴油内燃机以及活塞式空气压缩机中的活塞环是一种具有较大向外扩张变形的金属弹性环，其被装配到剖面与其相应的活塞上的环形槽内，往复运动的活塞环依靠气体的压力差在环外圆周面和气缸以及活塞环和环形槽的一个侧面之间形成密封，以防止燃烧室中的气体泄漏到曲轴箱中。由于活塞环为刚性密封件，在高速运行过程中其会因摩擦、受热等因素的影响而伸长，因此，为了防止出现所谓的“卡缸”故障，目前常用的活塞环都在其上形成一个开口，专业上称之为端隙或气缝，但是，装配后即使端隙的尺寸小到0.2mm，也会使燃烧室内的气体泄漏到曲轴箱中，这样不仅会导致内燃机或压缩机的动力下降，热效率降低，浪费燃油，而且还会使机油变质。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能够提高热效率和节省燃油的无气缝自密式活塞环。

为了达到上述目的，本发明提供的无气缝自密式活塞环是在其开口一端的外部圆周上形成一个外凸台，在开口的另一端内部圆周上形成一个内凸台，同时在内凸台的径向外侧向下凹陷形成一个阶台；其中外凸台的内侧面为第一垂直滑动密闭结合面，外凸台的外端下部凹陷形成有第一开口，第一开口上垂直于活塞环轴向的侧面为第一水平滑动密闭结合面；内凸台的内侧面为第二垂直滑动密闭结合面；阶台的周向外侧形成有第二开口，阶台上垂直于活塞环轴向的侧面为第二水平滑动密闭结合面。

所述的外凸台和内凸台在活塞环径向上的尺寸为活塞环厚度的一半。

所述的阶台和第一开口在活塞环轴向上的尺寸为活塞环轴向长度的一半。

所述的阶台在活塞环周向上的尺寸为内凸台长度的一半。

所述的第一开口在活塞环周向上的尺寸为外凸台长度的一半。

本发明提供的无气缝自密式活塞环是利用其上两个密闭结合面的配合来完全阻断住漏气的通道，同时利用内圆整端隙和外圆半端隙来储存活塞环受热时的伸长量，这样不仅能够提高内燃机等装置的热效率和动力，节省燃油，而且不会使机油变质。另外，本活塞环还具有结构设计简单合理，加工及安装容易等优点。

附图说明

图1为本发明提供的无气缝自密式活塞环处于工作状态时局部结构俯视图。

图2为本发明提供的无气缝自密式活塞环处于工作状态时结构正视图。

图3为从图1背面观察时无气缝自密式活塞环局部结构示意图。

图4为从图1中上方向下观察时无气缝自密式活塞环结构示意图。

图5为本发明提供的无气缝自密式活塞环处于敞开状态时结构俯视图。

图6为本发明提供的无气缝自密式活塞环处于敞开状态时结构正视图。

图7为从图5背面观察时无气缝自密式活塞环局部结构示意图。

图8为从图5中上方向下观察时无气缝自密式活塞环结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的无气缝自密式活塞环进行详细说明。

如图1-图8所示，本发明提供的无气缝自密式活塞环是在其开口一端的外部圆周上形成一个外凸台5，在开口的另一端内部圆周上形成一个内凸台6，同时在内凸台6的径向外侧向下凹陷形成一个阶台7；其中外凸台5的内侧面为第一垂直滑动密闭结合面1，外凸台5的外端下部凹陷形成有第一开口8，第一开口8上垂直于活塞环轴向的侧面为第一水平滑动密闭结合面9；内凸台6的内侧面为第二垂直滑动密闭结合面2；阶台7的周向外侧形成有第二开口10，阶台7上垂直于活塞环轴向的侧面为第二水平滑动密闭结合面11。

所述的外凸台5和内凸台6在活塞环径向上的尺寸为活塞环厚度的一半。

所述的阶台7和第一开口8在活塞环轴向上的尺寸为活塞环轴向长度的一半。

所述的阶台7在活塞环周向上的尺寸为内凸台6长度的一半。

所述的第一开口8在活塞环周向上的尺寸为外凸台5长度的一半。

当将本发明提供的无气缝自密式活塞环装配到活塞上的环形槽及气缸之间时，如图1-图4所示，外凸台5上的第一垂直滑动密闭结合面1与内凸台6上的第二垂直滑动密闭结合面2紧密贴合在一起，同时第一开口8上的第一水平滑动密闭结合面9与阶台7上的第二水平滑动密闭结合面11紧密贴合在一起，从而阻断了漏气的通路。另外，由于外凸台5在周向上的长度大于内凸台6在周向上的长度，因此内凸台6与活塞环上位于外凸台5内侧的部位之间留有内圆整端隙3，同时由于阶台7在周向上的长度小于第一开口8在周向上的长度，因此阶台7和第一开口8上平行于活塞环轴向上的侧壁之间留有外圆半端隙4，因此在工作过程中无气缝自密式活塞环受热伸长的余量可由内圆整端隙3和外圆半端隙4进行储存。此外，由于工作时内圆整端隙3可依靠活塞环的两个端面与活塞上环形槽侧面之间的严密结合而阻断住漏气的通路，外圆半端隙4可依靠活塞环的外圆周面、气缸壁和活塞上环形槽侧面之间的严密结合而阻断住漏气的通路，因此不会从内圆整端隙3和外圆半端隙4处出现漏气。