专利名称：一种密闭式活塞气环及其配合装配方法
技术领域：
本发明涉及一种燃烧发动机的活塞气环密封装置及配合装配方法，具体地说，涉及内燃机一种密封式活塞环气环及配合装配方法。
背景技术：
目前，使用较多的传统内燃机活塞气环为每道环槽内只安装一个具有弹性的活塞环单气环，多道气环的开口相互错位安装，在压缩燃气的工作中，活塞环开口处始终存在活塞环轴向漏气的通道和径向漏气的通道，而且随着发动机工作时间的持续，其漏气通道会逐渐增大，到一定极限后活塞环便不能使用；活塞环的漏气通道主要集中在环端口处的轴向漏气通道和径向漏气通道。
围绕减少活塞环端口处主要的轴向漏气和径向漏气的问题，现有技术主要是通过将环端开口处的结构设置成搭接结构形式来实现的，环端口处的绕串气的通道就是搭接结构之间的缝隙，它不随环的磨损而增大，如采用上下搭接结构——说明书附图1、图2所示，这种环端开口处采用上下搭接方式，上下搭接由上部分10和下部分20是两个规则的几何体，这两个规则几何体的搭接面是一个与活塞环立面相交且与活塞环体轴线成90°的平行于活塞环端面的平面，这种结构的活塞环在装配在活塞上后，虽然无活塞环轴向漏气的通道但是有直通式径向漏气通道，在活塞往复运动中，不论在压缩气体过程中，还是在活塞回退过程中，都存在大量高压气体顺着直通式径向漏气通道漏掉；另外，同样的道理，也有的采用上下插接结构——说明书附图3、图4所示，这种环端开口处采用上下插接结构，上下搭接由上部分10和下部分20以及中部分30是三个规则的几何体，这三个规则几何体的搭接面同样也是一个与活塞环立面相交且与活塞环轴线成90°的平行于活塞环端面的平面，同样也是无活塞环轴向漏气的通道但是依旧有直通式径向漏气通道，还是存在大量的漏气现象；还有的，采用左右搭接结构——说明书附图5、图6所示，这种环端开口处采用左右搭接方式，左右搭接由左部分40和右部分50二个规则的几何体组成，这二个规则几何体的搭接面是一个与活塞环立面相交且与活塞环轴线成0°的垂直于活塞环端面的平面，虽然无活塞环径向漏气的通道但是有直通式轴向漏气通道，也还是存在大量的漏气现象。以上这些环端开口处的搭接结构形式虽然都能减少漏气通道，但都存在大量的漏气通道，不能全面的减少单环式气环的环端开口处的轴向、径向漏气通道。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种密封式活塞环及配合装配方法，主要目的是全面的减少单环式气环的环端开口处的轴向、径向漏气通道，配合起来使用更具体、方便的解决活塞气环轴向漏气和径向漏气的问题。
为了配合起来使用更具体、方便的解决轴向漏气和径向漏气的问题，本发明，一种密闭式活塞气环，环端开口处有上下紧密搭接结构，上下搭接结构的上部分和下部分是两个规则的几何体，这两个规则几何体的搭接面是一个与活塞环立面相交且与活塞环轴线成锐角的斜平面。
进一步，限定搭接结构的上、下部分具体形状为，从环端口断立面看开口处的平行于活塞环轴线截面，所述搭接结构的上部分是直角梯形，其梯形的短底边在活塞环的内立面上，长底边在活塞环的外立面上；搭接结构下部分是直角梯形，其梯形的短底边在活塞环的外立面上，长底边在活塞环的内立面上。
进一步，限定搭接结构的上、下部分具体形状为，从环端口断立面看开口处的平行于活塞环轴线截面，所述搭接结构的上部分是直角梯形，梯形的短底边在活塞环的外立面上；搭接结构下部分是直角三角形，直角三角形的较长直角边是环的下平面线。
进一步，限定搭接结构的上、下部分具体形状为，从环端口断立面看开口处的平行于活塞环轴线截面，所述搭接结构的上部分是直角三角形，直角三角形的较长直角边是环的上平面线；搭接结构下部分是直角梯形，梯形的短底边在活塞环的外立面上。
进一步，限定搭接结构的上、下部分具体形状为，从环端口断立面看开口处的平行于活塞环轴线截面，所述搭接结构的上部分是直角梯形，梯形的短底边在活塞环的外立面上，搭接结构下部分是直角梯形，梯形的短底边在活塞环的内立面上。
进一步，限定搭接结构的上、下部分具体形状为，从环端口断立面看开口处的平行于活塞环轴线截面，所述搭接结构的上部分是直角三角形，直角三角形的短直角边是环的外立面线，长直角边是环的上表面线；搭接结构的下部分是直角三角形，直角三角形的短直角边是环的内立面线，长直角边是环的下表面线。
进一步，限定搭接结构的上、下部分具体形状为，从环端口断立面看开口处的平行于活塞环轴线截面，所述搭接结构的上部分是直角三角形，直角三角形的短直角边是环的内立面线，长直角边是环的上表面线；搭接结构下部分是直角三角形，直角三角形的短直角边是环的外立面线，长直角边是环的下表面线。
进一步，限定搭接结构的上、下部分具体形状为，所述上下搭接结构的上部分和下部分搭接面的水平长度根据环径的大小为2.5～4.5mm。通过试验证明，上、下部分搭接面长度不能太长，造成搭接面应力差，易折损，也不能太短，造成搭接面搭接太少，无法密封。
进一步，限定密闭式活塞气环的配合装配方法，一种密闭式活塞气环的配合装配方法，是将至少两片密闭式活塞气环装配在同一个活塞的至少两道活塞气环槽中，每道活塞气环槽装配一片密闭式活塞气环，这两片密闭式活塞气环中至少有一片活塞环的搭接结构的下部分是直角三角形，将搭接结构的下部分是直角三角形的一片活塞气环装配在活塞最顶部的活塞气环槽中。
采用本发明这样的技术方案的密封式活塞环及配合装配方法，由于活塞环端面垂直于活塞环轴线，环端开口处有上下紧密搭接结构，在活塞运动过程时，高压气体没有了最主要的活塞环轴向的漏气通道，从而减少活塞环轴向的漏气；又由于从环端口断立面看开口处，上下搭接结构的上部分和下部分是两个规则的几何体，这两个规则几何体的搭接面是一个与活塞环立面相交且与活塞环轴线成0°～90°的斜平面，在活塞运动过程时，高压气体没有活塞环径向的直通式漏气通道，从而减少活塞环径向的漏气；再加上采用本发明的配合安装方式，造成活塞无论在压缩过程中，还是在回退过程中，都没有活塞环轴向和径向的直通式漏气通道，能更好的对气体进行密封。同时最大限度地利用了原来传统活塞环的制造工艺资源，保证活塞环功能的稳定性，比双片活塞环的制造成本低，而且适用范围极其广泛，制作的产品质量稳定，最终起到节省油耗、增加动力、提高压缩比、减少噪音、减少积碳和环境污染的功能。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明图1是活塞环环端开口处上下搭接结构立体示意图；图2是图1对应的搭接结构搭接后状态下，从活塞环外圆立面看的主视图；图3是活塞环环端开口处上下插接结构立体示意图；图4是图3对应的搭接结构搭接后状态下，从活塞环外圆立面看的主视图；图5是活塞环环端开口处左右搭接结构立体示意图；图6是图5对应的搭接结构搭接后状态下，从活塞环外圆立面看的主视图；图7是本发明实施例1的立体示意图；图8是图7对应的搭接结构搭接后状态下，从活塞环外圆立面看的主视图；图9是图8对应的搭接结构搭接状态下的俯视图；图10是图9A-A向视图；图11是本发明实施例2的立体示意图；图12是图11对应的搭接结构搭接后状态下，从活塞环外圆立面看的主视图；图13是图12对应的搭接结构搭接状态下的俯视图；图14是图13B-B向视图；图15是本发明实施例3，从环端口断立面看开口处的平行于活塞环轴线截面示意图；图16是本发明实施例4，从环端口断立面看开口处的平行于活塞环轴线截面示意图；图17是本发明实施例5，从环端口断立面看开口处的平行于活塞环轴线截面示意图；图18是本发明实施例6，从环端口断立面看开口处的平行于活塞环轴线截面示意图。
图19是按照本发明实施方式配合安装密闭式活塞环时，在活塞压缩过程中的结构示意图。
图20是按照本发明实施方式配合安装密闭式活塞环时，在活塞回退过程中的结构示意图。
具体实施例方式
本发明一种密闭式活塞环的实施例1所采用的技术方案如下如图7至图10所示活塞环1是装在同一个活塞环槽中的环端具有开口的弹性单片活塞气环，其环端面11、12垂直于活塞环体轴线，环端开口处有上下紧密搭接结构，从环端口断立面看开口处，上下搭接结构的上部分10和下部分20是两个直角梯形，上部分10的梯形的短边在活塞环的内立面13上，长边在活塞环的外立面14上；下部分20的梯形的短边在活塞环的外立面14上，长边在活塞环的外立面13上；这两个直角梯形的搭接面是一个斜平面。
本发明一种密闭式活塞环的实施例2所采用的技术方案如下如图11至图14所示活塞环1是装在同一个活塞环槽中的环端具有开口的弹性单片活塞气环，其环端面11、12垂直于活塞环轴线，环端开口处有上下紧密搭接结构，从环端口断立面看开口处的平行于活塞环轴线截面，所述搭接结构的上部分10是直角梯形，梯形的短边在活塞环的外立面14上；搭接结构下部分20是直角三角形，直角三角形的斜边与活塞立面的交点在活塞环内立面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个斜平面。
同样的道理，本发明一种密闭式活塞环的实施例3所采用的技术方案如图15所示，从环端口断立面看开口处的平行于活塞环轴线截面，所述搭接结构的上部分10是直角三角形，直角三角形的斜边与活塞立面的交点在活塞环内立面13上；搭接结构下部分20是直角梯形，梯形的短边在活塞环的外立面14上。
本发明一种密闭式活塞环的实施例4所采用的技术方案如图16所示，从环端口断立面看开口处的平行于活塞环轴线截面，所述搭接结构的上部分10是直角梯形，梯形的短边在活塞环的外立面上14，搭接结构下部分20是直角梯形，梯形的短边在活塞环的内立面13上。
本发明一种密闭式活塞环的实施例5所采用的技术方案如图17所示，从环端口断立面看开口处的平行于活塞环轴线截面，所述搭接结构的上部分10是直角三角形，直角三角形的斜边与活塞立面的交点在活塞环内立面13上；搭接结构下部分20是直角三角形，直角三角形的斜边与活塞立面的交点在活塞环外立面14上。
本发明一种密闭式活塞环的实施例6所采用的技术方案如图18所示，从环端口断立面看开口处的平行于活塞环轴线截面，所述搭接结构的上部分10是直角三角形，直角三角形的斜边与活塞立面的交点在活塞环外立面14上；搭接结构下部分20是直角三角形，直角三角形的斜边与活塞立面的交点在活塞环内立面13上。
利用本发明技术方案提供的密闭式活塞环，按照本发明实施方式配合安装密闭式活塞环，是将至少两片密闭式活塞气环装配在同一个活塞的至少两道活塞气环槽中，每道活塞气环槽装配一片密闭式活塞气环，这两片密闭式活塞气环中至少有一片活塞环的搭接结构的下部分从环端口断立面看开口处的平行于活塞环轴线截面看是直角三角形，将从环端口断立面看开口处的平行于活塞环轴线截面看是搭接结构的下部分是直角三角形的一片活塞气环装配在活塞最顶部的活塞气环槽中，如图19所示，活塞在压缩过程中，上活塞环槽21中的活塞环下部分20紧压住上活塞环槽21的底边，下活塞环槽22中的活塞环下部分20紧压住上活塞环槽22的底边，这时无论是活塞环轴向还是在活塞环径向上都不存在漏气通道，也就能更好的对气体进行密封，气体流动方向如图19箭头所示；
按照本发明实施方式配合安装密闭式活塞环，是将至少两片密闭式活塞气环装配在同一个活塞的至少两道活塞气环槽中，每道活塞气环槽装配一片密闭式活塞气环，这两片密闭式活塞气环中至少有一片活塞环的搭接结构的下部分从环端口断立面看开口处的平行于活塞环轴线截面看是直角三角形，将从环端口断立面看开口处的平行于活塞环轴线截面看是搭接结构的下部分是直角三角形的一片活塞气环装配在活塞最顶部的活塞气环槽中，如图20所示，活塞在回退过程中，上活塞环槽21中的活塞环上部分10紧压住上活塞环槽21的上边，下活塞环槽22中的活塞环上部分10紧压住上活塞环槽22的上边，这时无论是活塞环轴向还是在活塞环径向上都不存在漏气通道，也就能更好的对气体进行密封，气体流动方向如图20箭头所示。
随着加工新技术的出现和不断提高，很多原本看似复杂的结构也变的切实可行。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种密闭式活塞气环，环端开口处设有上下紧密搭接结构，其特征在于从环端口断立面看开口处，上下搭接结构的上部分和下部分是两个规则的几何体，这两个规则几何体的搭接面是一个与活塞环立面相交且与活塞环轴线成锐角的斜平面。
2.根据权利要求1所述的密闭式活塞气环，其特征在于从环端口断立面看开口处的平行于活塞环轴线截面，所述搭接结构的上部分是直角梯形，其梯形的短底边在活塞环的内立面上，长底边在活塞环的外立面上；搭接结构下部分是直角梯形，其梯形的短底边在活塞环的外立面上，长底边在活塞环的内立面上。
3.根据权利要求1所述的密闭式活塞环，其特征在于从环端口断立面看开口处的平行于活塞环轴线截面，所述搭接结构的上部分是直角梯形，梯形的短底边在活塞环的外立面上；搭接结构下部分是直角三角形，直角三角形的较长直角边是环的下平面线。
4.根据权利要求1所述的密闭式活塞气环，其特征在于，从环端口断立面看开口处的平行于活塞环轴线截面，所述搭接结构的上部分是直角三角形，直角三角形的较长直角边是环的上平面线；搭接结构下部分是直角梯形，梯形的短底边在活塞环的外立面上。
5.根据权利要求1所述的密闭式活塞气环，其特征在于，从环端口断立面看开口处的平行于活塞环轴线截面，所述搭接结构的上部分是直角梯形，梯形的短底边在活塞环的外立面上，搭接结构下部分是直角梯形，梯形的短底边在活塞环的内立面上。
6.根据权利要求1所述的密闭式活塞气环，其特征在于，从环端口断立面看开口处的平行于活塞环轴线截面，所述搭接结构的上部分是直角三角形，直角三角形的短直角边是环的外立面线，长直角边是环的上表面线；搭接结构的下部分是直角三角形，直角三角形的短直角边是环的内立面线，长直角边是环的下表面线。
7.根据权利要求1所述的密闭式活塞气环，其特征在于，从环端口断立面看开口处的平行于活塞环轴线截面，所述搭接结构的上部分是直角三角形，直角三角形的短直角边是环的内立面线，长直角边是环的上表面线；搭接结构下部分是直角三角形，直角三角形的短直角边是环的外立面线，长直角边是环的下表面线。
8.根据权利要求1所述的密闭式活塞气环，其特征在于，所述上下搭接结构的上部分和下部分搭接面的水平长度根据环径的大小为2.5～4.5mm。
9.一种密闭式活塞气环的配合装配方法，是将至少两片密闭式活塞气环装配在同一个活塞的至少两道活塞气环槽中，每道活塞气环槽装配一片密闭式活塞气环，这两片密闭式活塞气环中至少有一片活塞环的搭接结构的下部分从环端口断立面看开口处的平行于活塞环轴线截面看是直角三角形，其特征在于，将搭接结构的下部分从环端口断立面看开口处的平行于活塞环轴线截面是直角三角形的一片活塞气环装配在活塞最顶部的活塞气环槽中。
全文摘要
本发明公开了一种密闭式活塞气环及配合安装方式，环端开口处有上下紧密搭接结构，上下搭接结构的上部分和下部分是两个规则的几何体，这两个规则几何体的搭接面是一个与活塞环立面相交且与活塞环轴线成锐角的斜平面，本发明密闭式活塞气环配合安装方法是将搭接结构的下部分从环端口断立面看开口处的平行于活塞环轴线截面是直角三角形的一片活塞气环装配在活塞最顶部的活塞气环槽中；采用本发明的密封式活塞环及配合装配方法，能更好的对气体进行密封，最终起到节省油耗、增加动力，环保的功能。
文档编号F02F11/00GK101037976SQ200710078398
公开日2007年9月19日 申请日期2007年4月17日 优先权日2007年4月17日
发明者何俊明 申请人:何俊明