[实用新型]高寿命的活塞环密封系统

说明书

本实用新型属于压缩机领域，具体公开了高寿命的活塞环密封系统，包括安装在活塞上的活塞环，还包括支撑环，所述支撑环同轴固定在活塞环上，且支撑环的外径小于活塞环的外径；所述活塞环和支撑环上均设有切口，活塞环的切口与支撑环的切口错开设置；所述活塞环的侧壁上设有周向槽，且活塞环朝向高压的一侧设有平衡孔，所述平衡孔与周向槽相连通；所述周向槽内固定设有磁块，所述支撑环的导热系数大于活塞环的导热系数。相对于传统的活塞环，本方案通过独特的结构，在保证活塞环的强度的同时，从减少摩擦力、减少碎屑和避免局部高温几个方向同时进行改进，有效地减缓了活塞环的磨损，大幅度地增加活塞环的使用寿命。

技术领域

本实用新型属于压缩机领域，具体公开了高寿命的活塞环密封系统。

背景技术

往复压缩机工作过程中需保证气缸工作腔密闭以改变容积提高气体压力。活塞环即是封闭活塞与气缸之间间隙的动态密封结构。

工作中，活塞环在环前（高压侧）压力 QUOTE 和环后（低压侧）压力 QUOTE的压力差作用下，被推向压力较低 QUOTE 的一侧，密封了气体沿环槽端面的泄漏。作用在活塞环内圆上的压力，约为环前的压力 QUOTE ，此压力大于作用在活塞环外圆上的平均压力，于是形成压差，将环压向气缸镜面，阻止了气体沿气缸壁面的泄漏。

随着曲轴旋转，活塞在气缸内做往复运动，活塞环外圆工作面与气缸镜面间不断摩擦，该摩擦是影响活塞环使用寿命的核心因素。摩擦会导致气缸镜面和活塞环的磨损，摩擦热还会使工作温度升高，而温度升高又会显著地降低活塞环的耐磨性，从而加快活塞环的磨损。

现有的活塞环密封系统通常是采用更优质的材料和更好的润滑油，但是仅仅从材料上进行调整显然存在瓶颈，也无法满足中小企业生产成本的要求。因此急需高寿命的活塞环密封系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供高寿命的活塞环密封系统，以增加活塞环的使用寿命。

为了达到上述目的，本方案提供高寿命的活塞环密封系统，包括安装在活塞上的活塞环，还包括支撑环，所述支撑环同轴固定在活塞环上，且支撑环的外径小于活塞环的外径；所述活塞环和支撑环上均设有切口，活塞环的切口与支撑环的切口错开设置；所述活塞环的侧壁上设有周向槽，且活塞环朝向高压的一侧设有平衡孔，所述平衡孔与周向槽相连通；所述周向槽内固定设有磁块，所述支撑环的导热系数大于活塞环的导热系数。

本实用新型的原理和有益效果在于：

除了背景技术中指出的公知的导致活塞环的使用寿命的原因外，经过长期的实践测试发现，活塞环的磨损往往是发生在中后期，其核心原因为：①润滑油中含有细小的铁屑杂质，这些杂质则会加大活塞环与气缸的摩擦，导致活塞环快速磨损；②活塞环开始被磨损后，被磨损掉的碎屑则一直残留在活塞环和气缸之间，这又加重了活塞环的磨损，也是为什么一旦发生磨损后，活塞环后期会被加速的磨损的原因。

本方案中周向槽的设置，一方面是可以设置磁块，通过磁块来吸住润滑油中的碎屑；另一方面其配合平衡孔，使得一部分高压的气体进入到周向槽中，用于平衡高压对活塞环的推力，进而减少活塞环和气缸之间的摩擦力；再一方面，周向槽的设置，可以使得高压气体的力均分到活塞环的凹槽中，减少了活塞环局部被磨损的几率。

由于周向槽的设置，活塞环与气缸的摩擦面积减少，但强度在一定程度被降低。而支撑环的设置则有效的加强了活塞环的强度。另外，由于支撑环的导热系数大于活塞环，通常是采用高导热系数的材料制成，则可快速地将活塞环的热量导出，避免其局部高温。

相对于传统的活塞环，本方案通过独特的结构，在保证活塞环的强度的同时，从减少摩擦力、减少碎屑和避免局部高温几个方向同时进行改进，有效地减缓了活塞环的磨损，大幅度地增加活塞环的使用寿命。