[实用新型]活塞环开口间隙密封装置

说明书

本实用新型涉及一种活塞环的密封装置。

活塞环开口间隙是活塞环漏气的主要因素。众所周知，由活塞环上下侧面开口间隙和活塞（头部）与气缸的配合间隙相互构成的四边形通道面积，即为所谓的自由漏气通道，并由自由漏气通道进行直接漏气和节流漏气。活塞（头部）与气缸的配合间隙一旦确定后，活塞环环端开口间隙就成为决定自由通道面积的关键，此时，无论环端开口形状如何改变，开口位置向何处转移，只要环端上下侧面间隙相同，自由漏气通道面积就相同，对于这点，由吉林大学杨连生主编的《内燃机设计》一书（由中国农业机械出版社出版，1981年）的P325－326作了详细的论述。中国专利申请89210639.5公开了一种由内环、梯形开口环和环形封口垫组成的复合式活塞环，中国专利申请89214243.X又公开了一种由重叠活塞环加接头挡片构成的密封结构，这两项技术均未涉及如何减小自由漏气能道面积的问题，只是解决了直接漏气，而环背漏气通道（节流漏气）仍未改变。中国专利申请89213640.5公开的技术，是采用挡片及托片参予密封，虽然挡片遮挡了环端上、下漏气通道口，但挡片两端的间隙仍是漏气通道，而且随磨损，间隙增大，该项技术实际上等于将自由漏气通道口作一分为二的转移，环背漏气的面积未变，对防止节流漏气不起作用，难以提高环背压力，密封作用不大，此外，挡片、托片在高温高压下会发生形变失去效用。

针对上述情况，本实用新型的目的是提供一种结构简单的、能有效防止由于活塞环开口间隙存在所产生的直流漏气和节流漏气，从而大为提高活塞环密封性能的活塞环开口间隙密封装置。

本实用新型活塞环开口间隙密封装置，具有遮挡活塞环环端上、下漏气通道口的圆柱形密封唇，和对密封唇起托承作用的弹性支持体，所述密封唇上具有能与气缸壁相贴配的弧形工作面，在密封唇与缸壁贴合的工作面上开有可套卡活塞环开口两端部的环槽，活塞在位于活塞环槽圆柱面上开有可供柱形密封唇滑配的孔套。本实用新型安装使用后，圆柱形密封唇在支持体的弹性力和密封唇的背压力作用下，从孔套内伸出，密封唇环槽上、下唇边的弧形工作面与气缸壁贴紧，密封唇环槽的上、下唇对套卡于密封唇环槽内的活塞环环端上、下侧面间隙直接起遮挡作用，从而密封了自由漏气通道中的直接漏气途径，另外，密封唇在活塞环的轴向压力下，其圆柱面与孔套壁贴合紧密，堵住了由密封唇与孔套间进行的节流漏气。

在上述封唇环槽的中部设有定位凸块，活塞环开口两端开有可供定位凸块卡入的定位缺口。密封唇上的定位凸块卡入定位缺口内，能有效阻止活塞环回转运动，从而防止活塞环开口位移离开密封唇，失去密封作用。

上述密封唇环槽两侧的上、下唇能与活塞环槽的上、下岸匹配，密封唇的上、下唇在位于密封唇环槽的两端呈夹角状结构，使密封唇的上、下唇两端分别与活塞的活塞环槽的上、下岸过渡平缓，工作状态时，密封唇在活塞环的轴向压力下，密封唇的圆柱圆弧面与孔套壁结合紧密，密封唇两端与孔套的间隙相当小，且密封唇、活塞环、环槽岸三者的磨损同步，间隙不会增大，实际上通过一定的磨损，反而使密封性更好，钻进环与环槽空间的气体更不可能进行节流漏气。

在上述密封唇环槽两端侧还纵向开有通气槽，使密封唇在孔套中伸缩时受到的气体阻力小。

本实用新型的对密封唇起托承作用的弹性支持体为塔形压力弹簧，弹簧置于密封唇柱体底面。

本实用新型具有如下优点：

1、提高了活塞环的密封性能。本实用新型可完全密封活塞环开口间隙，有效克服由环开口间隙带来的直接漏气和节流漏气，提高了环背压力，弥补了活塞环与气缸的贴合力，整个活塞环的密封性能有很大改善。

2、活塞上只需装一道气环。活塞环道数可由每支活塞三道气环减少到一道气环。活塞环道数的减少，使活塞环的磨损功率大幅度降低，从而减少机械损失，提高发动机输出功率。

3、克服气环的泵油现象。活塞向下运动时，密封唇的上唇边密封了自由漏气通道的上口通道，刮入环背的润滑油不能由此吸入；活塞反向运动时，环背内的滑润油在本身惯性力和上面的气压力作用下，又向下被推出环背，防止了润滑油的吸泵爬升现象。

4、活塞头部不会因气环道数减少而温度升高。由于密封唇的密封作用，爆发行程的高温高压气体不能穿越第一气环的密封区域对下面的环带、裙部加热，这种高温高压气体也不能较多地挤入先期由较低温度的气体所占据的环与环槽空间（这空间的气体还始终受到周围部件的散热冷却），可见本密封装置能减小活塞的受热面积和吸热量；活塞环道数的减少能降低摩擦热；本装置能增大环背压力，使环与气缸工作表面贴合紧密，有利于活塞的传导散热。