[实用新型]低背压组合活塞环

说明书

技术领域

本发明属于活塞式发动机零配件领域，尤其是涉及一种通过降低活塞环背压来降低摩擦损失的组合活塞环。

背景技术

目前公知的技术知道，活塞式发动机机械损失中一半左右为活塞及活塞环造成，其中重要原因之一为，活塞环的上表面和内表面受高压气体压力作用（活塞环内表面受力一般称为活塞环背压，使活塞环紧密压在气缸套表面和活塞槽下表面上，一方面增加了密封效果，另一方面使活塞环与气缸套表面之间的压力超过了润滑油的承受能力，使活塞环与气缸套表面的摩擦损失急剧升高。

低背压L型活塞环外表面的中上部设压力平衡面，压力平衡面与气缸套之间留间隙，允许高压气体进入，平衡部份活塞环内表面的压力，同时在活塞环外部的下表面设向下凸起的台阶，不影响活塞环的密封高度和传热速度，为了调节活塞环的扭曲力，可在活塞环外部的上表面设向上凸起台阶，根据是否在活塞环上表面设台阶，活塞环的形状分为近似L型或T型，为了减少加工面数量，推荐活塞环形状为L型。

低背压L型活塞环的活塞环外部的下表面设向下凸起的台阶，此台阶的下面无支撑，容易造成活塞环不稳定，改进的精密配合型低背压L型活塞环表，通过精密加工，使活塞环向上的台阶高度与配合的活塞环槽下切台阶高度相同的方法解决稳定性的问题，但加工难度加大，由于活塞在运动过程中会摆动，L型活塞环向下凸起的台阶与塞环槽下切台阶接触面积较小，可能存在部份区过度磨损的问题；低背压L型活塞环并没有真实降低活塞环内部间隙的压力，对活塞环漏气量没好作用。

申请号为2013208125519的低背压组合活塞环提出了将活塞环分为内环和外环结构，内环从上至下又分为上内环、弹簧环、下内环；各环的开口错开一定角度；上内环外表面与外环内表面上部份密封，下内环外表面与外环内表面下部份密封；上内环和下内环在弹簧的作用下，分别贴在活塞环槽的上、下表面；这样气缸内的气体只能通过外环开口的中部进入活塞环内部间隙中，直接降低了活塞环内部间隙的气体压力，在降低摩擦力的同时，可降低漏气量。申请号为2013208125519中的弹簧环仅提供了一种实施例，即波纹弹簧，此弹簧为现有油环弹簧结构，技术成熟，经实验，该波纹弹簧结构弹簧劲度系数高，要实现适当的弱弹簧力难度很大；实施例中弹簧安装方式对弹簧限制不足，弹簧可能不稳定；实施例中提供的内环有两种形式，平面型和L型，平面型不利于减小两环之间的间隙，L型内环容易出现强烈的扭曲，实施例提出了上内环上表面在加工时外沿上倾，外表面（2b）在加工时上沿内倾的扭曲补偿方法，但由于L型内环的扭曲量不是均匀的，实施例中的补偿方法不能很好地补偿。

发明内容　

解决的技术问题：本发明为了在解决申请号为2013208125519的低背压组合活塞环的弹簧　结构优化和内环结构优化，使加工更容易，性能更稳定。

发明的具体方案为：保留原方案的基本结构：将活塞环分为内环和外环结构，内环从上至下又分为上内环、弹簧环、下内环；各环的开口错开一定角度；上内环外表面与外环内表面上部份密封，下内环外表面与外环内表面下部份密封；上内环和下内环在弹簧的作用下，分别贴在活塞环槽的上、下表面；内环的外表面与外环的内表面密封接触，气缸内的气体只能通过外环开口的中部进入活塞环内部间隙中，直接降低了活塞环内部间隙的气体压力，在降低摩擦力的同时，可降低漏气量。

新增上、下内环的结构为槽形结构，上、下内环的槽相对安装，组成环形的弹簧安装空间，调整槽形结构内环的外沿凸起宽度来调整内环的扭曲量。

可选的的内环为圆弧槽内环，适应螺旋弹簧和变径螺旋弹簧。

可选的的内环为平底槽内环，适应链式弹簧、折叠弹簧、齿式碟形弹簧、波纹碟形弹簧。

新增了6类弹簧结构，供不同偏好的实施者选择：普通螺旋弹簧，制造直径略大于内环圆弧形安装空间的高度的连续螺旋弹簧，螺旋弹簧直径根据所需的弹力确定，螺旋弹簧长度与内环圆弧形安装空间中部周长相同。螺旋弹簧不能定形，可在弹簧内部安装用于定型的圆截面定型环，扁截面定型环。

变径螺旋弹簧，螺旋弹簧主体直径为小于内环圆弧形安装高度的小直径弹簧段，均匀分布了大直径的弹簧弧段，大直径弹簧弧段的直径大于内环圆弧形安装高度，大直径的弹簧弧段的长度小于半个周长，组成类似多个扭转弹簧组合的弹簧。变径螺旋弹簧不能定形，可在弹簧内部安装用于定型的圆截面定型环，扁截面定型环。