專利名稱：一種車用高速空壓機(jī)活塞防竄油封氣結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空壓機(jī)，具體涉及車用活塞往復(fù)式空壓機(jī)，特別是往復(fù)式空壓機(jī)的活塞防竄油封氣結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
商用載重車和大型客車一般都采用活塞往復(fù)式空壓機(jī)作為其制動(dòng)氣源，空壓機(jī)竄油的問(wèn)題由來(lái)已久。車用活塞往復(fù)式空壓機(jī)采用活塞環(huán)作為氣環(huán)密封，在結(jié)構(gòu)上與發(fā)動(dòng)機(jī)類似，但發(fā)動(dòng)機(jī)有稍許竄油是許可的，在空壓機(jī)上出現(xiàn)則有其危險(xiǎn)性?，F(xiàn)階段的應(yīng)對(duì)辦法， 主要都從鑄鐵活塞環(huán)與氣缸的配合精度、活塞環(huán)端隙和側(cè)隙的控制方面著手，不能根本解決問(wèn)題。隨著商用載重車和大型客車載重能力的不斷提高，對(duì)車用空壓機(jī)的要求異常嚴(yán)格， 空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速最高已達(dá)3000r/min以上,空壓機(jī)的活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度要求最高已達(dá)10m/s, 空壓機(jī)竄油問(wèn)題更加突出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種車用高速空壓機(jī)活塞防竄油封氣結(jié)構(gòu)，該防竄油封氣結(jié)構(gòu)的封氣、封油性能好。本發(fā)明為解決上述提出的問(wèn)題所采用解決方案為一種車用高速空壓機(jī)活塞防竄油封氣結(jié)構(gòu)，它包括設(shè)置在氣缸內(nèi)部的活塞，活塞的外圓柱面上設(shè)有活塞環(huán)，活塞環(huán)與氣缸密封接觸；所述活塞環(huán)為兩道，其中一道活塞環(huán)為開(kāi)口金屬活塞環(huán)，另一道為自潤(rùn)滑材料活塞環(huán)。上述方案中，所述自潤(rùn)滑材料活塞環(huán)設(shè)置在開(kāi)口金屬活塞環(huán)的活塞頂部一側(cè)。上述方案中，所述自潤(rùn)滑材料活塞環(huán)的氣缸接觸面上開(kāi)有“V”形槽。上述方案中，自潤(rùn)滑材料活塞環(huán)的氣缸接觸面的開(kāi)口金屬活塞環(huán)一側(cè)的邊緣倒角。上述方案中，所述活塞的外圓柱面上開(kāi)有兩道槽，兩道活塞環(huán)分別嵌在兩道槽內(nèi)。上述方案中，所述自潤(rùn)滑材料活塞環(huán)所在的槽內(nèi)還設(shè)有一個(gè)開(kāi)口支撐環(huán)；所述自潤(rùn)滑材料活塞環(huán)是截面為“L”形的整體環(huán)，自潤(rùn)滑材料活塞環(huán)靠活塞頂部一側(cè)支承在開(kāi)口支撐環(huán)上，另一側(cè)與開(kāi)口支撐環(huán)一起卡在槽內(nèi)。 上述方案中，所述自潤(rùn)滑材料為填充聚四氟乙烯。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明防竄油封氣結(jié)構(gòu)采用兩道環(huán)結(jié)構(gòu)，一道活塞環(huán)采用具有自潤(rùn)滑材料作為密封元件完成空壓機(jī)活塞的氣封和油封，解決空壓機(jī)的封油和封氣問(wèn)題; 另一道活塞環(huán)采用開(kāi)口金屬活塞環(huán)作為傳熱元件將活塞的熱量傳給氣缸，解決了自潤(rùn)滑材料的導(dǎo)熱性能差，活塞上的熱量不能及時(shí)傳給氣缸而影響空壓機(jī)的工作性能的問(wèn)題，同時(shí)， 開(kāi)口金屬活塞環(huán)也可起到一定的刮油作用，更一步減少竄油現(xiàn)象的發(fā)生，具有很好的封氣、 封油性能。


圖I為本發(fā)明防竄油封氣結(jié)構(gòu)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為自潤(rùn)滑材料活塞環(huán)的橫截面圖。圖中1_氣缸，2-自潤(rùn)滑材料活塞環(huán)，201-第一內(nèi)環(huán)密封唇口，202-第二內(nèi)環(huán)密封唇口，203-第三內(nèi)環(huán)密封唇口，204-外環(huán)內(nèi)密封端面，205-外環(huán)外密封端面，3-開(kāi)口支撐環(huán)，4-活塞,5-開(kāi)口金屬活塞環(huán)。
具體實(shí)施例方式如圖I所示的本發(fā)明實(shí)施例，它包括設(shè)置在氣缸I內(nèi)部的活塞4，活塞4的外圓柱面上設(shè)有活塞環(huán)，活塞環(huán)與氣缸I密封接觸；所述活塞環(huán)為兩道，其中一道活塞環(huán)為開(kāi)口金屬活塞環(huán)5，另一道為自潤(rùn)滑材料活塞環(huán)2。自潤(rùn)滑材料活塞環(huán)2設(shè)置在活塞頂端一側(cè)。所述活塞4的外圓柱面上開(kāi)有兩道槽，兩道活塞環(huán)分別嵌在兩道槽內(nèi)。所述自潤(rùn)滑材料為填充四氟乙烯(PTFE)。如圖2所示，所述自潤(rùn)滑材料活塞環(huán)2所在的槽內(nèi)還設(shè)有一個(gè)開(kāi)口支撐環(huán)3 ;所述自潤(rùn)滑材料活塞環(huán)2是截面為“L”形的整體環(huán)，自潤(rùn)滑材料活塞環(huán)2靠活塞頂部一側(cè)支承在開(kāi)口支撐環(huán)3上，另一側(cè)與開(kāi)口支撐環(huán)3 —起卡在槽內(nèi)。所述自潤(rùn)滑材料活塞環(huán)的氣缸接觸面上開(kāi)有“V”形槽，自潤(rùn)滑材料活塞環(huán)的氣缸接觸面靠開(kāi)口金屬活塞環(huán)一側(cè)的邊緣倒角，使得自潤(rùn)滑材料活塞環(huán)2在與氣缸密封面接觸的表面上形成三個(gè)唇口，第一內(nèi)環(huán)密封唇口 201在活塞的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中起封氣作用，第二內(nèi)環(huán)密封唇口 202起封油作用，有效地?fù)踝≌掣皆跉飧酌芊獗砻娴氖Ｓ嘤湍ぃ谌齼?nèi)環(huán)密封唇口 203起布油作用，使填充聚四氟乙烯整體內(nèi)環(huán)與氣缸密封面間保持一定的殘余油膜。 開(kāi)口支撐環(huán)3起彈性支撐施力作用，確保所述三個(gè)唇口均勻地緊帖在滑動(dòng)表面上。自潤(rùn)滑材料活塞環(huán)外環(huán)內(nèi)密封端面204與支撐環(huán)3端面接觸，外環(huán)外密封端面205與槽端面接觸， 兩者均起靜密封作用，防止油和氣通過(guò)槽沿活塞運(yùn)動(dòng)方向上的竄動(dòng)。根據(jù)車用空壓機(jī)的工作性能要求，本發(fā)明實(shí)施例選用錫青銅粉、石墨、碳纖維、玻璃纖維、二硫化鑰作為填充聚四氟乙烯的填充材料。上述開(kāi)口金屬活塞環(huán)和開(kāi)口支撐環(huán)的材料均為鑄鐵。 本發(fā)明實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)空壓機(jī)活塞的密封采用兩道環(huán)結(jié)構(gòu)。在第一道環(huán)上，采用具有自潤(rùn)滑性的填充聚四氟乙烯(PTFE)材料整體密封環(huán)和開(kāi)口支撐環(huán)的組合作為密封元件完成空壓機(jī)活塞的氣封和油封，解決空壓機(jī)的封油和封氣問(wèn)題；在第二道環(huán)上配置開(kāi)口金屬活塞環(huán)作為傳熱元件將活塞的熱量傳給氣缸。填充聚四氟乙烯具有優(yōu)良的耐磨性能，它與橡膠彈性體的組合密封作為一種有效、緊湊且長(zhǎng)壽命的密封形式已廣泛用于往復(fù)運(yùn)動(dòng)的油缸中。但對(duì)于車用高速空壓機(jī)來(lái)說(shuō)， 由于其活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度高，工作溫度高，橡膠彈性體的耐久性存在一些問(wèn)題。本實(shí)施例采用填充聚四氟乙烯的自潤(rùn)滑材料活塞環(huán)直接參與氣缸密封面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，開(kāi)口支撐環(huán)作為彈性元件使自潤(rùn)滑材料活塞環(huán)與氣缸密封面緊密接觸。本實(shí)施例在活塞的第二道環(huán)上配置有開(kāi)口金屬活塞環(huán)作為傳熱元件與氣缸密封面接觸，解決了填充聚四氟乙烯的導(dǎo)熱性能差所造成的活塞上熱量不能及時(shí)傳給氣缸而影響空壓機(jī)的工作性能的問(wèn)題，開(kāi)口金屬活塞環(huán)同時(shí)也可起到一定的刮油作用，更一步減少竄油現(xiàn)象的發(fā)生。
權(quán)利要求
1.一種車用高速空壓機(jī)活塞防竄油封氣結(jié)構(gòu)，它包括設(shè)置在氣缸內(nèi)部的活塞，活塞的外圓柱面上設(shè)有活塞環(huán)，活塞環(huán)與氣缸密封接觸；其特征在于所述活塞環(huán)為兩道，其中一道活塞環(huán)為開(kāi)口金屬活塞環(huán)，另一道為自潤(rùn)滑材料活塞環(huán)。
2.如權(quán)利要求I所述的防竄油封氣結(jié)構(gòu)，其特征在于所述自潤(rùn)滑材料活塞環(huán)設(shè)置在開(kāi)口金屬活塞環(huán)的活塞頂部一側(cè)。
3.如權(quán)利要求2所述的防竄油封氣結(jié)構(gòu)，其特征在于所述自潤(rùn)滑材料活塞環(huán)的氣缸接觸面上開(kāi)有“V”形槽。
4.如權(quán)利要求2或3所述的防竄油封氣結(jié)構(gòu)，其特征在于自潤(rùn)滑材料活塞環(huán)的氣缸接觸面的開(kāi)口金屬活塞環(huán)一側(cè)的邊緣倒角。
5.如權(quán)利要求I所述的防竄油封氣結(jié)構(gòu)，其特征在于所述活塞的外圓柱面上開(kāi)有兩道槽，兩道活塞環(huán)分別嵌在兩道槽內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的防竄油封氣結(jié)構(gòu)，其特征在于所述自潤(rùn)滑材料活塞環(huán)所在的槽內(nèi)還設(shè)有一個(gè)開(kāi)口支撐環(huán)；所述自潤(rùn)滑材料活塞環(huán)是截面為“L”形的整體環(huán)，自潤(rùn)滑材料活塞環(huán)靠活塞頂部一側(cè)支承在開(kāi)口支撐環(huán)上，另一側(cè)與開(kāi)口支撐環(huán)一起卡在槽內(nèi)。
7.如權(quán)利要求I所述的防竄油封氣結(jié)構(gòu)，其特征在于所述自潤(rùn)滑材料為填充聚四氟乙烯。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種車用高速空壓機(jī)活塞防竄油封氣結(jié)構(gòu)，它包括設(shè)置在氣缸內(nèi)部的活塞，活塞的外圓柱面上設(shè)有活塞環(huán)，活塞環(huán)與氣缸密封接觸；所述活塞環(huán)為兩道，其中一道活塞環(huán)為開(kāi)口金屬活塞環(huán)，另一道為自潤(rùn)滑材料活塞環(huán)。本發(fā)明防竄油封氣結(jié)構(gòu)采用兩道環(huán)結(jié)構(gòu)，一道活塞環(huán)采用具有自潤(rùn)滑材料作為密封元件完成空壓機(jī)活塞的氣封和油封，解決空壓機(jī)的封油和封氣問(wèn)題；另一道活塞環(huán)采用開(kāi)口金屬活塞環(huán)作為傳熱元件將活塞的熱量傳給氣缸，同時(shí)，開(kāi)口金屬活塞環(huán)也可起到一定的刮油作用，更一步減少竄油現(xiàn)象的發(fā)生，具有很好的封氣、封油性能。
文檔編號(hào)F04B39/04GK102588252SQ20121003819
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月20日
發(fā)明者匡瓏, 沈鑫, 沈順成, 談劍 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)