專(zhuān)利名稱(chēng)：迷宮式氣缸密封結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸密封技術(shù)領(lǐng)域，其主要應(yīng)用于高強(qiáng)化發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸密封領(lǐng)域， 具體為迷宮式氣缸密封結(jié)構(gòu)。背景技術(shù)：
傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)由氣缸蓋2 (包括氣缸蓋底板3及以上部分)、氣缸套5、活塞6及氣缸墊4 構(gòu)成燃油燃燒空間，氣缸蓋2通過(guò)缸蓋螺栓1固定在機(jī)體上，中間靠氣缸墊4密封，見(jiàn)圖1和 圖2，為了避免氣缸蓋2與氣缸套4裝配后相互干涉，氣缸蓋2與氣缸套4之間必須留有較 大的環(huán)形間隙a，燃料燃燒產(chǎn)生的高壓燃?xì)馔ㄟ^(guò)該間隙a直接作用于氣缸墊4上，氣缸墊4 處于高溫、高壓和腐蝕的工作環(huán)境之內(nèi)，因此要求氣缸墊具有良好的彈性、足夠的強(qiáng)度和良 好的耐熱耐腐蝕性能，一般的氣缸墊采用金屬石棉襯墊或者是全金屬墊片，金屬石棉襯墊 有較好的彈性，但是強(qiáng)度較低，僅適用于強(qiáng)化程度較低的發(fā)動(dòng)機(jī)，全金屬墊片雖有很好的強(qiáng) 度以及耐熱耐沖擊性能，但是補(bǔ)償能力較差，彈性不足，密封性能差。此外，氣缸蓋是一種薄 壁中空鑄件零件，其剛度、強(qiáng)度相對(duì)較弱，特別對(duì)于大缸徑發(fā)動(dòng)機(jī)，由于缸蓋螺栓跨度與缸 蓋底板厚度的比值大，相應(yīng)剛性更差，無(wú)法形成足夠的壓緊力，易造成漏氣和沖墊現(xiàn)象；另 夕卜，對(duì)于氣缸蓋剛性不足的發(fā)動(dòng)機(jī)，由于循環(huán)的燃燒爆壓沖擊，氣缸蓋底板會(huì)有微量的上下 軸向振動(dòng)，從而引起氣缸蓋對(duì)氣缸墊壓緊力的波動(dòng)，更易造成漏氣、沖墊現(xiàn)象。為了適應(yīng)日 益嚴(yán)格的排放法規(guī)的要求，增壓中冷技術(shù)已普通采用，發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)化程度越來(lái)越高，相應(yīng)燃燒 爆發(fā)壓力也越來(lái)越高，現(xiàn)在柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒爆發(fā)壓力已經(jīng)達(dá)到16Mpa以上并有進(jìn)一步 提高的趨勢(shì)，為了達(dá)到密封要求，對(duì)氣缸墊、氣缸蓋、機(jī)體的設(shè)計(jì)要求也逐漸提高，制造成本 也逐漸增大。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了迷宮式氣缸密封結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封性能好，可靠性 高，其能有效減小燃燒爆壓對(duì)氣缸墊、氣缸蓋底板的沖擊，降低對(duì)氣缸墊、氣缸蓋底板的設(shè) 計(jì)要求，延長(zhǎng)其使用壽命，降低制造成本。其技術(shù)方案是這樣的，其包括氣缸蓋底板、氣缸套，在所述氣缸蓋底板與氣缸套之間安裝有氣缸墊，所述氣缸蓋底板與氣缸套之間留有環(huán)形間隙，其特征在于在所述氣缸墊 前部、所述氣缸蓋底板上開(kāi)有一個(gè)環(huán)形凹槽，所述氣缸套頂部為一環(huán)形凸起結(jié)構(gòu)，所述氣缸 套頂部環(huán)形凸起結(jié)構(gòu)與所述氣缸蓋底板的環(huán)形凹槽配合安裝。其進(jìn)一步特征在于所述氣缸蓋頂部環(huán)形凸起結(jié)構(gòu)與所述氣缸蓋底板的環(huán)形凹槽 之間留有間隙。與傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸密封結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明的有益效果在于其在氣缸蓋底板上開(kāi) 有環(huán)形凹槽、在氣缸套上設(shè)置有環(huán)形凸起結(jié)構(gòu)，且兩者之間留有間隙，兩者配合形成迷宮結(jié) 構(gòu)擋在氣缸墊前部，避免了高壓燃?xì)庵苯幼饔糜跉飧讐|，高壓燃?xì)馔ㄟ^(guò)迷宮結(jié)構(gòu)節(jié)流、膨 脹，有效達(dá)到減小壓力、降低溫度的作用，減小了對(duì)氣缸墊的沖擊，可以相應(yīng)降低對(duì)氣缸墊 的強(qiáng)度要求，采用強(qiáng)度小但彈性好、補(bǔ)償能力強(qiáng)的氣缸墊材料，從而在提高密封性能的同時(shí) 又能滿足強(qiáng)度要求；對(duì)于氣缸蓋剛性不足的發(fā)動(dòng)機(jī)采用迷宮密封結(jié)構(gòu)，由于循環(huán)的燃燒爆壓沖擊，當(dāng)氣缸蓋底板出現(xiàn)微量的上下軸向振動(dòng)，由于迷宮結(jié)構(gòu)對(duì)高壓燃?xì)膺M(jìn)行兩次節(jié)流 后壓力和溫度減小，其對(duì)密封墊的沖擊大大減小，亦能有效減少漏氣和沖墊現(xiàn)象；此外，高 壓燃?xì)夤?jié)流后對(duì)氣缸墊的沖擊減小，可以相應(yīng)降低對(duì)氣缸墊、機(jī)體和氣缸蓋的設(shè)計(jì)要求，從 而降低柴油機(jī)的制造成本。

圖1為傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸密封結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1中I結(jié)構(gòu)局部放大示意圖； 圖3為本發(fā)明氣缸密封結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為圖3中II結(jié)構(gòu)局部放大示意圖。具體實(shí)施例方式
見(jiàn)圖3和圖4，本發(fā)明包括氣缸蓋底板3、氣缸套5，在氣缸蓋底板3與氣缸套5之間安 裝有氣缸墊4，氣缸蓋底板3與氣缸套5之間留有環(huán)形間隙a，在氣缸墊4前部，氣缸蓋底板 3上開(kāi)有一個(gè)環(huán)形凹槽7，氣缸套5頂部為一環(huán)形凸起結(jié)構(gòu)8，氣缸套5頂部環(huán)形凸起結(jié)構(gòu)8 與氣缸蓋底板3的環(huán)形凹槽7配合安裝。氣缸套5頂部環(huán)形凸起結(jié)構(gòu)8與氣缸蓋底板3的 環(huán)形凹槽7之間留有間隙，形成了軸向環(huán)形通道e、環(huán)形空腔b、軸向環(huán)形通道c以及環(huán)形間 隙d。發(fā)動(dòng)機(jī)在活塞上止點(diǎn)附近噴油燃燒，產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)馔ㄟ^(guò)氣缸蓋底板3與氣缸套 5之間較大的環(huán)形間隙a后，經(jīng)小的軸向環(huán)形通道e進(jìn)行第一次節(jié)流，經(jīng)節(jié)流減壓后的燃?xì)?到達(dá)較大的環(huán)形空腔b后體積變大膨脹，壓力進(jìn)一步減小同時(shí)溫度也相應(yīng)降低，膨脹后的 燃?xì)庠俅瓮ㄟ^(guò)較小的軸向環(huán)形間隙c后達(dá)到大的環(huán)形間隙d，經(jīng)歷又一次節(jié)流和膨脹的燃 氣被氣缸墊4密封。高壓燃?xì)饨?jīng)過(guò)迷宮兩次節(jié)流膨脹后，壓力衰減、溫度降低，當(dāng)氣缸壓力 變小時(shí)，間隙中的燃?xì)饣亓鞯綒飧字?，壓力減小，為下一次循環(huán)工作提供條件。
權(quán)利要求
迷宮式氣缸密封結(jié)構(gòu)，其包括氣缸蓋底板、氣缸套，在所述氣缸蓋底板與氣缸套之間安裝有氣缸墊，所述氣缸蓋底板與氣缸套之間留有環(huán)形間隙，其特征在于在所述氣缸墊前部、所述氣缸蓋底板上開(kāi)有一個(gè)環(huán)形凹槽，所述氣缸套頂部為一環(huán)形凸起結(jié)構(gòu)，所述氣缸套頂部環(huán)形凸起結(jié)構(gòu)與所述氣缸蓋底板的環(huán)形凹槽配合安裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的迷宮式氣缸密封結(jié)構(gòu)，其特征在于所述氣缸蓋頂部環(huán)形凸 起結(jié)構(gòu)與所述氣缸蓋底板的環(huán)形凹槽之間留有間隙。
全文摘要
本發(fā)明提供了迷宮式氣缸密封結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封性能好，可靠性高，其能有效減小燃燒爆壓對(duì)氣缸墊、氣缸蓋底板的沖擊，降低對(duì)氣缸墊、氣缸蓋底板的設(shè)計(jì)要求，延長(zhǎng)其使用壽命，降低制造成本。其包括氣缸蓋底板、氣缸套，在所述氣缸蓋底板與氣缸套之間安裝有氣缸墊，所述氣缸蓋底板與氣缸套之間留有環(huán)形間隙，其特征在于在所述氣缸墊前部、所述氣缸蓋底板上開(kāi)有一個(gè)環(huán)形凹槽，所述氣缸套頂部為一環(huán)形凸起結(jié)構(gòu)，所述氣缸套頂部環(huán)形凸起結(jié)構(gòu)與所述氣缸蓋底板的環(huán)形凹槽配合安裝。
文檔編號(hào)F16J15/02GK101839189SQ20101021616
公開(kāi)日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月2日
發(fā)明者朱雁群 申請(qǐng)人:無(wú)錫動(dòng)力工程股份有限公司