一种耐冲击磨损活塞环及其制造工艺的制作方法

本发明涉及一种耐冲击磨损活塞环及其制造工艺。

背景技术：

在长行程往复运动工作场合，由于活塞组件往复运动行程长，因此单独一个缸套已经不能满足需求，需要将多个缸套安装联接起来，这样一来在两个缸套相接的部位就会形成一个凹槽(见附图5)，这使得活塞环在与缸套间相互运动时活塞环倒角会与凹槽产生撞击，应力非常大，轻则活塞环倒角严重磨损，重则活塞环材料崩裂，甚至活塞环本体断裂，给活塞组件的往复运动和使用寿命带来了很大的危害。

技术实现要素：

本发明的第一个目的是提供一种耐冲击磨损活塞环。

实现本发明第一个目的的技术方案是：一种耐冲击磨损活塞环，包括弹性环体；所述弹性环体的外侧设有环向布置的安装槽，安装槽在弹性环体环向上设有开口；所述安装槽内嵌设有多个滚珠，滚珠滚动设置在安装槽内；所述弹性环体向安装槽内的滚珠提供均匀的径向力；所述滚珠的外侧与缸套接触；所述安装槽的一端延伸至弹性环体开口处的一侧端面上形成第一槽口，安装槽内靠第一槽口的一侧设有第一定位挡销；所述安装槽的另一端延伸至至弹性环体开口处的另一侧端面上形成第二槽口，安装槽内靠第二槽口的一侧设有第二定位挡销；所述安装槽的开口宽度小于滚珠的直径；所述安装槽为开口端齐平的圆形沟槽；所述弹性环体由高强度不锈钢或弹簧钢制作而成；所述的滚珠由高强度铸铁制作而成。

本发明的第二个目的是提供一种耐冲击磨损活塞环的制造工艺，包括以下步骤：

步骤一：根据弹性环体大小，将钢材粗加工成合适矩形长条；

步骤二：采用线切割或深孔加工等方式将安装滚珠用的安装槽加工而出；

步骤三：将步骤二中所述的半成品绕制成圆，并在气氛保护炉中进行热定型；

步骤四：精加工弹性环体；

步骤五：上机油，安装滚珠到弹性环体中，并用定位挡销铆死。

所述步骤二中要求安装槽内表面粗糙度Ra3.2。

所述步骤四中弹簧环体表面进行淬火、氮化、电镀中的任意一种表面强化处理。

所述步骤五中的滚珠表面进行淬火、氮化、电镀中的任意一种表面强化处理。

采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：(1)本发明的耐冲击磨损活塞环由于是滚珠与缸套接触，因此具有很强的障碍(凹槽或凸起)通过性，通过调整滚珠的大小，能够通过深度0-3mm，宽度0-5mm的凹槽或与之相当的凸起障碍，能够适应各种复杂匹配工况。

(2)本发明的耐冲击磨损活塞环通过结构上新颖的设计-滚珠安装在弹性环体的外侧，与缸套内孔匹配的不是活塞环外侧表面，而是滚珠，能够使活塞环与缸套间的滑动摩擦变为滚动摩擦，机械损失得到降低。

(3)本发明能够与普通活塞环配合使用，第一道环使用本发明所涉及的耐冲击磨损活塞环，其它环使用普通活塞环，这样既能提升环组的具有很强的障碍(凹槽或凸起)通过性，又能具备良好的密封性能，具有更广泛的应用前景。

(4)本发明提供的高速撑环制造工艺，能够很好解决滚珠安装孔的成型问题，具有借鉴意义。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中的E-E剖视图。

图3为图2中的分解示意图。

图4为耐冲击磨损活塞环在缸套中的工况示意图。

图5为图4中的F局部示意图。

附图中的标号为：

弹性环体1、安装槽1-1、开口1-2、第一槽口1-3、第二槽口1-4、滚珠2、第一定位挡销3、第二定位挡销4。

具体实施方式

(实施例1)

见图1至图5所述，本实施例的耐冲击磨损活塞环结构示意图，包括弹性环体1。弹性环体1的外侧设有环向布置的安装槽1-1，安装槽1-1在弹性环体1环向上设有开口1-2。安装槽1-1内嵌设有多个滚珠2，滚珠2滚动设置在安装槽1-1内。弹性环体1向安装槽1-1内的滚珠2提供均匀的径向力。滚珠2的外侧与缸套接触。安装槽1-1的一端延伸至弹性环体1开口处的一侧端面上形成第一槽口1-3，安装槽1-1内靠第一槽口1-3的一侧设有第一定位挡销3。安装槽1-1的另一端延伸至至弹性环体1开口处的另一侧端面上形成第二槽口1-4，安装槽1-1内靠第二槽口1-4的一侧设有第二定位挡销4。安装槽1-1的开口1-2宽度小于滚珠2的直径。安装槽1-1为开口端齐平的圆形沟槽。弹性环体1由高强度不锈钢或弹簧钢制作而成。滚珠由高强度铸铁制作而成。

弹性环体1外圆直径400mm，内圆直径360mm；滚珠2直径10mm；安装槽1-1直径10.6mm；滚珠2凸出弹性环体1外圆面约2mm；第一定位挡销3和第二定位挡销4直径6mm，与之匹配的缸套内凹槽深度1mm，宽度2mm。

耐冲击磨损活塞环的制造工艺，包括以下步骤：

步骤一：根据弹性环体1大小，将钢材粗加工成合适矩形长条；

步骤二：采用线切割或深孔加工等方式将安装滚珠2用的安装槽1-1加工而出，要求安装槽1-1内表面粗糙度Ra3.2；

步骤三：将步骤二中所述的半成品绕制成圆，并在气氛保护炉中进行热定型；

步骤四：精加工弹性环体1，弹簧环体1表面进行淬火、氮化、电镀中的任意一种表面强化处理；

步骤五：滚珠2表面进行淬火、氮化、电镀中的任意一种表面强化处理，上机油，安装滚珠2到弹性环体1中，并用定位挡销3铆死。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。