[实用新型]气缸复合密封组件

说明书

本实用新型涉及气缸内活塞和活塞环，是一种取代四冲程内燃机，压缩机活塞和活塞环的复合密封组件。

目前，内燃机气缸内活塞上均装有气环和油环，用来密封燃烧室内的高温高压气不窜入机体内，机体内机油不窜入燃烧室，这种结构效果不理想，存在以下缺点：一是环口泄漏，二是各种热变形导至泄漏和窜气；三是活塞环的纵向跳动，造成泵吸现象，高温高压气泄漏和窜气直接破坏着缸壁上的润滑油膜，会加速缸壁和活塞环的磨损，机油泄漏不仅浪费机油自身，而且会使活塞环胶结失效，从而造成更大泄漏。为了克服上述泄漏，大都设置2-3道气环，一道油环或者油环增设内撑簧，人为地加大了活塞环对缸壁的磨擦力，使寿命缩短，增加了能耗，但泄漏仍燃存在，并不能解决随着磨损泄漏和窜油越来越严重的问题。

本实用新型的目的是提供一种气缸复合密封组件，以解决环口泄漏，消除各种热变形和泵吸现象，减小磨擦力，提高热能转化率，从而提高四冲程内燃机和压缩机的机械性能，降低能耗，延长使用寿命。

本实用新型的目的是这样实现的：该组件是由载体和密封体构成，载体轴线上设有台阶孔，上端孔小，内间隙配合有倒凸字形受力体，受力体下部设有弹簧，靠弹簧卡片固定在载体内，受力体与载体之间形成一个有伸缩性的密封体的装置槽，载体上端面上设有圆锥形环面，密封体由主环体和付环片构成，主环体下侧面的圆锥形环与载体圆锥形环面相吻合。

密封体主环体和付环片环口相互错开。

载体上端面上的圆锥形环面，其断面斜度与水平夹角为3-45°角。

主环体下侧面呈圆锥形环，其断面斜度与水平夹角和载体相吻合，其径向设有回油孔。

该实用新型与现有技术相比具有以下优点：1)该组件可取代活塞和活塞环，能有效地封堵机体内机油窜入燃烧室的通道，机油用量少，每马力小时只需0.6-1.0克，可减少90％以上；2)能有效地封堵高温高压气从环口窜入机体内，润滑性能好，机械效率高，节省燃油，寿命与现有技术相比可提高2-3倍；3)密封体与缸壁接触厚度较四环制可减薄七倍，而且没有加大内撑力，与缸壁的磨擦力可减少85％；4)节省原材料，密封体的用料较活塞环可减少50％，受力体和载体用料较活塞可减少30％；5)便于加工，安装使用方便。

下面结合附图作进一步说明：

图1气缸复合密封组件结构示意图；

图2密封体断面图(放大)。

图1--2中：受力体(1)、载体(2)采用合金铝材料铸成，载体(2)轴线上设有台阶孔，上端孔小，内间隙配合有倒凸字形受力体(1)，上端面上设有圆锥形环面(5)，其断面斜度与水平夹角为3-45°角，载体下部与连杆(7)连接关系与现有技术相同，受力体(1)下部设有弹簧(3)，弹簧(3)是指撑簧、拉簧、单根簧或多根簧，图中为单根撑簧，其靠弹簧卡片(4)固定在载体内，使受力体(1)与载体(2)之间形成一个有伸缩性的密封体(6)的装置槽，密封体是由主环体(9)和付环片(8)组成，主环体(9)下侧面呈圆锥形环面，其截面斜度与水平夹角与载体相吻合，载体上或者密封体和载体上设有连通机油孔(10)，卡片(4)、付环片(8)外购。

工作原理：气缸复合密封组件装配好后，装进发动机气缸内，有2个力作用于密封体(6)，一是密封体本身自张力；二是弹簧作用力使受力体向载体方向侪压密封体，密封体后缘斜面正好与载体前缘斜面相吻合，载体前缘斜面的反作用力有一部分力把密封体推向缸壁方向，这两个力共同作用使密封体的外圆贴紧气缸壁，形成一个密封面；弹簧的作用使受力体向后挤压，受力体的后缘就与密封体的前缘紧紧贴合在一起，形成另一个密封面，当压缩、爆发冲程时气缸内压力越来越大，沿缸壁作用于密封体的外圆面的压力也越来越大，这个力使密封体向其圆心收缩，受力体同时承受压力，向后挤压密封体，密封体下侧斜面从载体前斜面上获得一个反作用力，这个反作用力的一部分力等于或大于沿缸壁作用于密封体外圆面的压力，这就保证了密封体的外圆紧贴缸壁，密封体本身是由铸铁主环体和付环片组成，其开口相互错开180°角，这就避免了环口泄漏，这样一道密封体起到了上封气、下封机油的双重作用。