[发明专利]采用无端隙半V型非金属活塞环的安装方法及其使用该活塞环的全无余隙型的压缩机结构

说明书

技术领域

本发明涉及活塞往复式压缩机的技术，尤其涉及了采用半V型无端隙非金属活塞环的安装方法以及采用该活塞环的活塞往复式压缩机的全无余隙结构的技术。

背景技术

目前问世的压缩机品种中的大多数都是常规的由曲轴驱动的活塞式压缩机，它具有：制造简单，使用寿命长，对材质要求不高等其它品种压缩机无法与之相比的综合特点，这是它问世以来经久不衰的主要原因。

活塞往复式压缩机与其他压缩机一样，由于在结构上受到无法解决的“余隙”问题的困扰，因此它的排气效率或/和压缩比始终难以提高。——例如：当压缩比接近于“10”时，其排气量将会减小到失去其工作意义的程度。

现有活塞往复式压缩机中的“余隙”包括：活塞外顶部与汽缸内顶部之间以及由于吸气与排气二者机构必须存在的“余隙”，以及由于活塞环的存在而造成的余隙。

专利CN1680717A揭示了一种无活塞环的“无余隙”活塞往复式压缩机的结构形式。

此外，JP8-9985B2公开了一种无油活塞往复式压缩机，该压缩机采用了包括诸如聚四氟乙烯(PTFE)或聚四氟乙烯树脂的聚合物制成的活塞环，然而，在其结构上，该活塞环的端隙存在任然是不可避免的，即C型活塞环的端部间隙任然是不可避免的。

此外，JP8-9985B2公开了一种无油活塞往复式压缩机，该压缩机采用了包括诸如聚四氟乙烯(PTFE)或聚四氟乙烯树脂的聚合物材料制成的活塞环，然而，在其结构上，该活塞环的端隙存在仍然是不可避免的，即C型活塞环的端部间隙仍然是不可避免的。

发明内容

本发明之目的：

就是提出一种活塞排气量能够达到100％的采用了其截面为半V型的无端隙非金属活塞环的“全无余隙”活塞往复式压缩机机型的结构形式。

为了实现上述发明目的，拟采用以下的技术：

本发明无端隙半V型非金属活塞环与活塞环之间关键的安装方法：

利用工具的协助将在强力下让可形变的由高分子聚合物材料制成的活塞环向心方向断面非半V形的一端(活塞的环形凹槽中将嵌入活塞环形凹槽中的一端)，就如在钢圈上安装自行车外胎那样地从活塞顶部下压并让其逐步完全嵌入活塞的环形凹槽中。

本发明在活塞往复运行的现有技术机型结构的基础上，其结构与材料上再满足以下a、b与c的三个机构设置条件：

a.活塞的顶部外侧配用控制吸气孔开启与关闭的锥形吸气阀块；

b.至少在与活塞的外侧与顶部齐平位置上设置了其断面为半V型无端隙非金属活塞环，并且；该活塞环是采用作为非金属且可形变的耐油耐温软性高分予聚合物材料制成的；

c.活塞在向前压缩排气行程中，最后能够顶开排气阀片冲出汽缸，活塞在后退行程中，当活塞欲完全退回到汽缸内，即将与被汽缸阻挡在外的排气阀片分离的时刻，将会形成活塞、排气阀片、锥形吸气阀块、其断面为半V型无端隙非金属活塞环与汽缸五者之间形成没有几何空间的“全无余隙”瞬间接触状态；

所述的半V型无端隙非金属活塞环在与活塞外顶部齐平位置上的半V型断面形状的夹角为锐角，而且是向着活塞圆心的，形成它与活塞之间呈倾斜的接触面，该断面呈锐角的半V型无端隙非金属活塞环受到气体压力下将会更紧密地贴合在与该活塞外顶部齐平位置上的上述倾斜的接触面上，并产生向着汽缸内圆周方向的挤压分力，实现能够产生该挤压分力的前提条件是：

该半V型无端隙非金属活塞环的非V型一端平面，与设置在活塞上用于定位该活塞环的环形凹槽中的环形平面，两者之间存在间隙，在活塞往复运行时该两者不会接触，并在活塞进行压气冲程时，能够确保呈锐角断面的该活塞环与活塞顶部的倾斜坡面相互于吻合的状态接触。

——所述的排气阀片是通过弹簧一类的弹性装置定位在汽缸的顶部。

——本发明的结构在高压缩比工况下的温升控制方法：采用如内燃发动机那样的水冷方式予以解决。

本发明的特点：

一、由于本发明采用其断面为半V型无端隙的作为非金属且可形变的耐油耐温软性高分子聚合物材料制成的活塞环结构，这就为让：

活塞环可以方便地安装(如自行车外胎那样地套进自行车钢圈那样地)在活塞上的专用环形槽上实施简单定位创造了条件；

该半V型无端隙的活塞环在压缩气体时利用与活塞之间的倾斜接触所产生向着汽缸内圆周的分力对汽缸内壁的挤压，限制了活塞高、低压两端的的气体漏气量，即为增加活塞环与汽缸之间的密封性，为提高该活塞往复式机型的“全无余隙”结构的工作压缩比创造了条件。