專利名稱：一種密閉式活塞氣環(huán)及其配合裝配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃燒發(fā)動機的活塞氣環(huán)密封裝置及配合裝配方法，具體地說，涉及內(nèi)燃機一種密封式活塞環(huán)氣環(huán)及配合裝配方法。
背景技術(shù)：
目前，使用較多的傳統(tǒng)內(nèi)燃機活塞氣環(huán)為每道環(huán)槽內(nèi)只安裝一個具有彈性的活塞環(huán)單氣環(huán)，多道氣環(huán)的開口相互錯位安裝，在壓縮燃?xì)獾墓ぷ髦?，活塞環(huán)開口處始終存在活塞環(huán)軸向漏氣的通道和徑向漏氣的通道，而且隨著發(fā)動機工作時間的持續(xù)，其漏氣通道會逐漸增大，到一定極限后活塞環(huán)便不能使用；活塞環(huán)的漏氣通道主要集中在環(huán)端口處的軸向漏氣通道和徑向漏氣通道。
圍繞減少活塞環(huán)端口處主要的軸向漏氣和徑向漏氣的問題，現(xiàn)有技術(shù)主要是通過將環(huán)端開口處的結(jié)構(gòu)設(shè)置成搭接結(jié)構(gòu)形式來實現(xiàn)的，環(huán)端口處的繞串氣的通道就是搭接結(jié)構(gòu)之間的縫隙，它不隨環(huán)的磨損而增大，如采用上下搭接結(jié)構(gòu)——說明書附圖1、圖2所示，這種環(huán)端開口處采用上下搭接方式，上下搭接由上部分10和下部分20是兩個規(guī)則的幾何體，這兩個規(guī)則幾何體的搭接面是一個與活塞環(huán)立面相交且與活塞環(huán)體軸線成90°的平行于活塞環(huán)端面的平面，這種結(jié)構(gòu)的活塞環(huán)在裝配在活塞上后，雖然無活塞環(huán)軸向漏氣的通道但是有直通式徑向漏氣通道，在活塞往復(fù)運動中，不論在壓縮氣體過程中，還是在活塞回退過程中，都存在大量高壓氣體順著直通式徑向漏氣通道漏掉；另外，同樣的道理，也有的采用上下插接結(jié)構(gòu)——說明書附圖3、圖4所示，這種環(huán)端開口處采用上下插接結(jié)構(gòu)，上下搭接由上部分10和下部分20以及中部分30是三個規(guī)則的幾何體，這三個規(guī)則幾何體的搭接面同樣也是一個與活塞環(huán)立面相交且與活塞環(huán)軸線成90°的平行于活塞環(huán)端面的平面，同樣也是無活塞環(huán)軸向漏氣的通道但是依舊有直通式徑向漏氣通道，還是存在大量的漏氣現(xiàn)象；還有的，采用左右搭接結(jié)構(gòu)——說明書附圖5、圖6所示，這種環(huán)端開口處采用左右搭接方式，左右搭接由左部分40和右部分50二個規(guī)則的幾何體組成，這二個規(guī)則幾何體的搭接面是一個與活塞環(huán)立面相交且與活塞環(huán)軸線成0°的垂直于活塞環(huán)端面的平面，雖然無活塞環(huán)徑向漏氣的通道但是有直通式軸向漏氣通道，也還是存在大量的漏氣現(xiàn)象。以上這些環(huán)端開口處的搭接結(jié)構(gòu)形式雖然都能減少漏氣通道，但都存在大量的漏氣通道，不能全面的減少單環(huán)式氣環(huán)的環(huán)端開口處的軸向、徑向漏氣通道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種密封式活塞環(huán)及配合裝配方法，主要目的是全面的減少單環(huán)式氣環(huán)的環(huán)端開口處的軸向、徑向漏氣通道，配合起來使用更具體、方便的解決活塞氣環(huán)軸向漏氣和徑向漏氣的問題。
為了配合起來使用更具體、方便的解決軸向漏氣和徑向漏氣的問題，本發(fā)明，一種密閉式活塞氣環(huán)，環(huán)端開口處有上下緊密搭接結(jié)構(gòu)，上下搭接結(jié)構(gòu)的上部分和下部分是兩個規(guī)則的幾何體，這兩個規(guī)則幾何體的搭接面是一個與活塞環(huán)立面相交且與活塞環(huán)軸線成銳角的斜平面。
進一步，限定搭接結(jié)構(gòu)的上、下部分具體形狀為，從環(huán)端口斷立面看開口處的平行于活塞環(huán)軸線截面，所述搭接結(jié)構(gòu)的上部分是直角梯形，其梯形的短底邊在活塞環(huán)的內(nèi)立面上，長底邊在活塞環(huán)的外立面上；搭接結(jié)構(gòu)下部分是直角梯形，其梯形的短底邊在活塞環(huán)的外立面上，長底邊在活塞環(huán)的內(nèi)立面上。
進一步，限定搭接結(jié)構(gòu)的上、下部分具體形狀為，從環(huán)端口斷立面看開口處的平行于活塞環(huán)軸線截面，所述搭接結(jié)構(gòu)的上部分是直角梯形，梯形的短底邊在活塞環(huán)的外立面上；搭接結(jié)構(gòu)下部分是直角三角形，直角三角形的較長直角邊是環(huán)的下平面線。
進一步，限定搭接結(jié)構(gòu)的上、下部分具體形狀為，從環(huán)端口斷立面看開口處的平行于活塞環(huán)軸線截面，所述搭接結(jié)構(gòu)的上部分是直角三角形，直角三角形的較長直角邊是環(huán)的上平面線；搭接結(jié)構(gòu)下部分是直角梯形，梯形的短底邊在活塞環(huán)的外立面上。
進一步，限定搭接結(jié)構(gòu)的上、下部分具體形狀為，從環(huán)端口斷立面看開口處的平行于活塞環(huán)軸線截面，所述搭接結(jié)構(gòu)的上部分是直角梯形，梯形的短底邊在活塞環(huán)的外立面上，搭接結(jié)構(gòu)下部分是直角梯形，梯形的短底邊在活塞環(huán)的內(nèi)立面上。
進一步，限定搭接結(jié)構(gòu)的上、下部分具體形狀為，從環(huán)端口斷立面看開口處的平行于活塞環(huán)軸線截面，所述搭接結(jié)構(gòu)的上部分是直角三角形，直角三角形的短直角邊是環(huán)的外立面線，長直角邊是環(huán)的上表面線；搭接結(jié)構(gòu)的下部分是直角三角形，直角三角形的短直角邊是環(huán)的內(nèi)立面線，長直角邊是環(huán)的下表面線。
進一步，限定搭接結(jié)構(gòu)的上、下部分具體形狀為，從環(huán)端口斷立面看開口處的平行于活塞環(huán)軸線截面，所述搭接結(jié)構(gòu)的上部分是直角三角形，直角三角形的短直角邊是環(huán)的內(nèi)立面線，長直角邊是環(huán)的上表面線；搭接結(jié)構(gòu)下部分是直角三角形，直角三角形的短直角邊是環(huán)的外立面線，長直角邊是環(huán)的下表面線。
進一步，限定搭接結(jié)構(gòu)的上、下部分具體形狀為，所述上下搭接結(jié)構(gòu)的上部分和下部分搭接面的水平長度根據(jù)環(huán)徑的大小為2.5～4.5mm。通過試驗證明，上、下部分搭接面長度不能太長，造成搭接面應(yīng)力差，易折損，也不能太短，造成搭接面搭接太少，無法密封。
進一步，限定密閉式活塞氣環(huán)的配合裝配方法，一種密閉式活塞氣環(huán)的配合裝配方法，是將至少兩片密閉式活塞氣環(huán)裝配在同一個活塞的至少兩道活塞氣環(huán)槽中，每道活塞氣環(huán)槽裝配一片密閉式活塞氣環(huán)，這兩片密閉式活塞氣環(huán)中至少有一片活塞環(huán)的搭接結(jié)構(gòu)的下部分是直角三角形，將搭接結(jié)構(gòu)的下部分是直角三角形的一片活塞氣環(huán)裝配在活塞最頂部的活塞氣環(huán)槽中。
采用本發(fā)明這樣的技術(shù)方案的密封式活塞環(huán)及配合裝配方法，由于活塞環(huán)端面垂直于活塞環(huán)軸線，環(huán)端開口處有上下緊密搭接結(jié)構(gòu)，在活塞運動過程時，高壓氣體沒有了最主要的活塞環(huán)軸向的漏氣通道，從而減少活塞環(huán)軸向的漏氣；又由于從環(huán)端口斷立面看開口處，上下搭接結(jié)構(gòu)的上部分和下部分是兩個規(guī)則的幾何體，這兩個規(guī)則幾何體的搭接面是一個與活塞環(huán)立面相交且與活塞環(huán)軸線成0°～90°的斜平面，在活塞運動過程時，高壓氣體沒有活塞環(huán)徑向的直通式漏氣通道，從而減少活塞環(huán)徑向的漏氣；再加上采用本發(fā)明的配合安裝方式，造成活塞無論在壓縮過程中，還是在回退過程中，都沒有活塞環(huán)軸向和徑向的直通式漏氣通道，能更好的對氣體進行密封。同時最大限度地利用了原來傳統(tǒng)活塞環(huán)的制造工藝資源，保證活塞環(huán)功能的穩(wěn)定性，比雙片活塞環(huán)的制造成本低，而且適用范圍極其廣泛，制作的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，最終起到節(jié)省油耗、增加動力、提高壓縮比、減少噪音、減少積碳和環(huán)境污染的功能。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明圖1是活塞環(huán)環(huán)端開口處上下搭接結(jié)構(gòu)立體示意圖；圖2是圖1對應(yīng)的搭接結(jié)構(gòu)搭接后狀態(tài)下，從活塞環(huán)外圓立面看的主視圖；圖3是活塞環(huán)環(huán)端開口處上下插接結(jié)構(gòu)立體示意圖；圖4是圖3對應(yīng)的搭接結(jié)構(gòu)搭接后狀態(tài)下，從活塞環(huán)外圓立面看的主視圖；圖5是活塞環(huán)環(huán)端開口處左右搭接結(jié)構(gòu)立體示意圖；圖6是圖5對應(yīng)的搭接結(jié)構(gòu)搭接后狀態(tài)下，從活塞環(huán)外圓立面看的主視圖；圖7是本發(fā)明實施例1的立體示意圖；圖8是圖7對應(yīng)的搭接結(jié)構(gòu)搭接后狀態(tài)下，從活塞環(huán)外圓立面看的主視圖；圖9是圖8對應(yīng)的搭接結(jié)構(gòu)搭接狀態(tài)下的俯視圖；圖10是圖9A-A向視圖；圖11是本發(fā)明實施例2的立體示意圖；圖12是圖11對應(yīng)的搭接結(jié)構(gòu)搭接后狀態(tài)下，從活塞環(huán)外圓立面看的主視圖；圖13是圖12對應(yīng)的搭接結(jié)構(gòu)搭接狀態(tài)下的俯視圖；圖14是圖13B-B向視圖；圖15是本發(fā)明實施例3，從環(huán)端口斷立面看開口處的平行于活塞環(huán)軸線截面示意圖；圖16是本發(fā)明實施例4，從環(huán)端口斷立面看開口處的平行于活塞環(huán)軸線截面示意圖；圖17是本發(fā)明實施例5，從環(huán)端口斷立面看開口處的平行于活塞環(huán)軸線截面示意圖；圖18是本發(fā)明實施例6，從環(huán)端口斷立面看開口處的平行于活塞環(huán)軸線截面示意圖。
圖19是按照本發(fā)明實施方式配合安裝密閉式活塞環(huán)時，在活塞壓縮過程中的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖20是按照本發(fā)明實施方式配合安裝密閉式活塞環(huán)時，在活塞回退過程中的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明一種密閉式活塞環(huán)的實施例1所采用的技術(shù)方案如下如圖7至圖10所示活塞環(huán)1是裝在同一個活塞環(huán)槽中的環(huán)端具有開口的彈性單片活塞氣環(huán)，其環(huán)端面11、12垂直于活塞環(huán)體軸線，環(huán)端開口處有上下緊密搭接結(jié)構(gòu)，從環(huán)端口斷立面看開口處，上下搭接結(jié)構(gòu)的上部分10和下部分20是兩個直角梯形，上部分10的梯形的短邊在活塞環(huán)的內(nèi)立面13上，長邊在活塞環(huán)的外立面14上；下部分20的梯形的短邊在活塞環(huán)的外立面14上，長邊在活塞環(huán)的外立面13上；這兩個直角梯形的搭接面是一個斜平面。
本發(fā)明一種密閉式活塞環(huán)的實施例2所采用的技術(shù)方案如下如圖11至圖14所示活塞環(huán)1是裝在同一個活塞環(huán)槽中的環(huán)端具有開口的彈性單片活塞氣環(huán)，其環(huán)端面11、12垂直于活塞環(huán)軸線，環(huán)端開口處有上下緊密搭接結(jié)構(gòu)，從環(huán)端口斷立面看開口處的平行于活塞環(huán)軸線截面，所述搭接結(jié)構(gòu)的上部分10是直角梯形，梯形的短邊在活塞環(huán)的外立面14上；搭接結(jié)構(gòu)下部分20是直角三角形，直角三角形的斜邊與活塞立面的交點在活塞環(huán)內(nèi)立面13上，上部分10直角梯形和下部分20直角三角形的搭接面是一個斜平面。
同樣的道理，本發(fā)明一種密閉式活塞環(huán)的實施例3所采用的技術(shù)方案如圖15所示，從環(huán)端口斷立面看開口處的平行于活塞環(huán)軸線截面，所述搭接結(jié)構(gòu)的上部分10是直角三角形，直角三角形的斜邊與活塞立面的交點在活塞環(huán)內(nèi)立面13上；搭接結(jié)構(gòu)下部分20是直角梯形，梯形的短邊在活塞環(huán)的外立面14上。
本發(fā)明一種密閉式活塞環(huán)的實施例4所采用的技術(shù)方案如圖16所示，從環(huán)端口斷立面看開口處的平行于活塞環(huán)軸線截面，所述搭接結(jié)構(gòu)的上部分10是直角梯形，梯形的短邊在活塞環(huán)的外立面上14，搭接結(jié)構(gòu)下部分20是直角梯形，梯形的短邊在活塞環(huán)的內(nèi)立面13上。
本發(fā)明一種密閉式活塞環(huán)的實施例5所采用的技術(shù)方案如圖17所示，從環(huán)端口斷立面看開口處的平行于活塞環(huán)軸線截面，所述搭接結(jié)構(gòu)的上部分10是直角三角形，直角三角形的斜邊與活塞立面的交點在活塞環(huán)內(nèi)立面13上；搭接結(jié)構(gòu)下部分20是直角三角形，直角三角形的斜邊與活塞立面的交點在活塞環(huán)外立面14上。
本發(fā)明一種密閉式活塞環(huán)的實施例6所采用的技術(shù)方案如圖18所示，從環(huán)端口斷立面看開口處的平行于活塞環(huán)軸線截面，所述搭接結(jié)構(gòu)的上部分10是直角三角形，直角三角形的斜邊與活塞立面的交點在活塞環(huán)外立面14上；搭接結(jié)構(gòu)下部分20是直角三角形，直角三角形的斜邊與活塞立面的交點在活塞環(huán)內(nèi)立面13上。
利用本發(fā)明技術(shù)方案提供的密閉式活塞環(huán)，按照本發(fā)明實施方式配合安裝密閉式活塞環(huán)，是將至少兩片密閉式活塞氣環(huán)裝配在同一個活塞的至少兩道活塞氣環(huán)槽中，每道活塞氣環(huán)槽裝配一片密閉式活塞氣環(huán)，這兩片密閉式活塞氣環(huán)中至少有一片活塞環(huán)的搭接結(jié)構(gòu)的下部分從環(huán)端口斷立面看開口處的平行于活塞環(huán)軸線截面看是直角三角形，將從環(huán)端口斷立面看開口處的平行于活塞環(huán)軸線截面看是搭接結(jié)構(gòu)的下部分是直角三角形的一片活塞氣環(huán)裝配在活塞最頂部的活塞氣環(huán)槽中，如圖19所示，活塞在壓縮過程中，上活塞環(huán)槽21中的活塞環(huán)下部分20緊壓住上活塞環(huán)槽21的底邊，下活塞環(huán)槽22中的活塞環(huán)下部分20緊壓住上活塞環(huán)槽22的底邊，這時無論是活塞環(huán)軸向還是在活塞環(huán)徑向上都不存在漏氣通道，也就能更好的對氣體進行密封，氣體流動方向如圖19箭頭所示；
按照本發(fā)明實施方式配合安裝密閉式活塞環(huán)，是將至少兩片密閉式活塞氣環(huán)裝配在同一個活塞的至少兩道活塞氣環(huán)槽中，每道活塞氣環(huán)槽裝配一片密閉式活塞氣環(huán)，這兩片密閉式活塞氣環(huán)中至少有一片活塞環(huán)的搭接結(jié)構(gòu)的下部分從環(huán)端口斷立面看開口處的平行于活塞環(huán)軸線截面看是直角三角形，將從環(huán)端口斷立面看開口處的平行于活塞環(huán)軸線截面看是搭接結(jié)構(gòu)的下部分是直角三角形的一片活塞氣環(huán)裝配在活塞最頂部的活塞氣環(huán)槽中，如圖20所示，活塞在回退過程中，上活塞環(huán)槽21中的活塞環(huán)上部分10緊壓住上活塞環(huán)槽21的上邊，下活塞環(huán)槽22中的活塞環(huán)上部分10緊壓住上活塞環(huán)槽22的上邊，這時無論是活塞環(huán)軸向還是在活塞環(huán)徑向上都不存在漏氣通道，也就能更好的對氣體進行密封，氣體流動方向如圖20箭頭所示。
隨著加工新技術(shù)的出現(xiàn)和不斷提高，很多原本看似復(fù)雜的結(jié)構(gòu)也變的切實可行。
最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種密閉式活塞氣環(huán)，環(huán)端開口處設(shè)有上下緊密搭接結(jié)構(gòu)，其特征在于從環(huán)端口斷立面看開口處，上下搭接結(jié)構(gòu)的上部分和下部分是兩個規(guī)則的幾何體，這兩個規(guī)則幾何體的搭接面是一個與活塞環(huán)立面相交且與活塞環(huán)軸線成銳角的斜平面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密閉式活塞氣環(huán)，其特征在于從環(huán)端口斷立面看開口處的平行于活塞環(huán)軸線截面，所述搭接結(jié)構(gòu)的上部分是直角梯形，其梯形的短底邊在活塞環(huán)的內(nèi)立面上，長底邊在活塞環(huán)的外立面上；搭接結(jié)構(gòu)下部分是直角梯形，其梯形的短底邊在活塞環(huán)的外立面上，長底邊在活塞環(huán)的內(nèi)立面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密閉式活塞環(huán)，其特征在于從環(huán)端口斷立面看開口處的平行于活塞環(huán)軸線截面，所述搭接結(jié)構(gòu)的上部分是直角梯形，梯形的短底邊在活塞環(huán)的外立面上；搭接結(jié)構(gòu)下部分是直角三角形，直角三角形的較長直角邊是環(huán)的下平面線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密閉式活塞氣環(huán)，其特征在于，從環(huán)端口斷立面看開口處的平行于活塞環(huán)軸線截面，所述搭接結(jié)構(gòu)的上部分是直角三角形，直角三角形的較長直角邊是環(huán)的上平面線；搭接結(jié)構(gòu)下部分是直角梯形，梯形的短底邊在活塞環(huán)的外立面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密閉式活塞氣環(huán)，其特征在于，從環(huán)端口斷立面看開口處的平行于活塞環(huán)軸線截面，所述搭接結(jié)構(gòu)的上部分是直角梯形，梯形的短底邊在活塞環(huán)的外立面上，搭接結(jié)構(gòu)下部分是直角梯形，梯形的短底邊在活塞環(huán)的內(nèi)立面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密閉式活塞氣環(huán)，其特征在于，從環(huán)端口斷立面看開口處的平行于活塞環(huán)軸線截面，所述搭接結(jié)構(gòu)的上部分是直角三角形，直角三角形的短直角邊是環(huán)的外立面線，長直角邊是環(huán)的上表面線；搭接結(jié)構(gòu)的下部分是直角三角形，直角三角形的短直角邊是環(huán)的內(nèi)立面線，長直角邊是環(huán)的下表面線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密閉式活塞氣環(huán)，其特征在于，從環(huán)端口斷立面看開口處的平行于活塞環(huán)軸線截面，所述搭接結(jié)構(gòu)的上部分是直角三角形，直角三角形的短直角邊是環(huán)的內(nèi)立面線，長直角邊是環(huán)的上表面線；搭接結(jié)構(gòu)下部分是直角三角形，直角三角形的短直角邊是環(huán)的外立面線，長直角邊是環(huán)的下表面線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密閉式活塞氣環(huán)，其特征在于，所述上下搭接結(jié)構(gòu)的上部分和下部分搭接面的水平長度根據(jù)環(huán)徑的大小為2.5～4.5mm。
9.一種密閉式活塞氣環(huán)的配合裝配方法，是將至少兩片密閉式活塞氣環(huán)裝配在同一個活塞的至少兩道活塞氣環(huán)槽中，每道活塞氣環(huán)槽裝配一片密閉式活塞氣環(huán)，這兩片密閉式活塞氣環(huán)中至少有一片活塞環(huán)的搭接結(jié)構(gòu)的下部分從環(huán)端口斷立面看開口處的平行于活塞環(huán)軸線截面看是直角三角形，其特征在于，將搭接結(jié)構(gòu)的下部分從環(huán)端口斷立面看開口處的平行于活塞環(huán)軸線截面是直角三角形的一片活塞氣環(huán)裝配在活塞最頂部的活塞氣環(huán)槽中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種密閉式活塞氣環(huán)及配合安裝方式，環(huán)端開口處有上下緊密搭接結(jié)構(gòu)，上下搭接結(jié)構(gòu)的上部分和下部分是兩個規(guī)則的幾何體，這兩個規(guī)則幾何體的搭接面是一個與活塞環(huán)立面相交且與活塞環(huán)軸線成銳角的斜平面，本發(fā)明密閉式活塞氣環(huán)配合安裝方法是將搭接結(jié)構(gòu)的下部分從環(huán)端口斷立面看開口處的平行于活塞環(huán)軸線截面是直角三角形的一片活塞氣環(huán)裝配在活塞最頂部的活塞氣環(huán)槽中；采用本發(fā)明的密封式活塞環(huán)及配合裝配方法，能更好的對氣體進行密封，最終起到節(jié)省油耗、增加動力，環(huán)保的功能。
文檔編號F02F11/00GK101037976SQ200710078398
公開日2007年9月19日 申請日期2007年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月17日
發(fā)明者何俊明 申請人:何俊明