专利名称：复合环活塞的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种汽车发动机应用的复合环活塞，适用于柴油或汽油发动机，而且还适用于空气压缩机。
目前，国内外汽车发动机广泛采用曲柄连杆机构中的往复式活塞，工作时活塞体头部受热比裙部高，常做成单锥体形状，头部直径比裙部小。头部的活塞环槽中，每槽多是装一个活塞环，尤其是气环槽仅装一片气环，这种结构的活塞在汽缸内作高速运动时，由于工作环境限制，要承受高温高压，加之润滑条件差，气缸与活塞中活塞环的接触面极易磨损，使活塞环开口间隙不断变大，活塞在气缸内的往复运动会出现摆动现象，甚至发出敲击声，配合件间产生漏气，发动机的动力性能、经济性能变坏，限制了发动机的使用寿命。气缸与活塞环的磨损，综合反映为配合时活塞环开口间隙变大，因此，活塞环开口间隙的大小，是决定发动机性能的重要因素。现有活塞结构，尤其是气环的单槽单环结构，无法弥补开口间隙变大所造成的影响，气缸臂和活塞环的磨损难以避免，以致气密性降低，压缩力下降，发动机油耗升高，功率不足，冒黑烟，噪声增大。
本实用新型的目的就在于针对上述现有活塞结构的缺陷，而提供一种双锥体配有组合式气环与油环结构的复合环活塞，从而提高发动机的动力性能和经济性能。
复合环活塞包括活塞和活塞环。活塞为双锥体，活塞销孔以上头部为一锥体，活塞销孔以下裙部锥度比头部锥度为小，可分别选择50∶1和500∶1的锥度。活塞头部分布有多道环槽，分气环槽和油环槽，气环槽在上，一般为二道或其以上，环槽之间环壁上均布有数十个毛细润滑油孔；油环槽在下，一般为一道或以上，每槽下方各有一积油槽，积油槽内均布有数个回油孔。活塞裙部锥体有数道相互有一定间距的圆弧润滑积油槽。油槽和油孔可改善活塞与缸臂的润滑条件。
活塞环包括组合式气环和组合式油环，组合式气环由两片开口弹性气环和一径向回曲衬簧组成，安装于活塞环槽时，两片气环的开口位置呈一定角度布置；槽底内衬径向回曲衬簧，可选择板式弹簧，其宽度应保证和环槽上下端面配合时能滑动，开口处应留有间隙。两气环之间及其与环槽端面之间均保持有间隙。组合式油环由两片刮油环组成，其开口位置亦呈一定角度布置。气环和刮油环开口位置的角度以180°对称布置为最佳。气环和刮油环可采用长方形断面环或扭曲环、梯形环等。
该结构的活塞优点是1.气密性好。组合式气环为单槽双环加径向回曲衬簧结构，双环开口成一定角度布置，可避免活塞在气缸内产生上下气环开口对接短路，径向回曲径衬簧的弹力始终使环紧贴贴臂，气密性大大提高，克服了活塞环开口间隙对气密性的影响。
2.延长使用寿命。活塞往复运动时，气缸臂和活塞环的磨损由于径向回曲衬簧的作用，可消除气缸臂与活塞环之间的径向间隙，活塞环开口增大，但开口的角度布置，仍可保持其气密性不变，从而延长了活塞使用寿命。再者，活塞裙部锥度小，可改善其导向性能，提高了活塞使用命寿。
3.克服活塞摆动，减小噪音。主要是径向回曲衬簧的作用，使活塞环与气缸臂之间的间隙得以消除，从而克服了活塞环磨损产生间隙时出现的活塞摆动现象，也避免了由此而产生的噪音。
4.节约润滑油。油环采用双环开口对称布置，可减小开口处机油漏刮现象，提高刮油性能，节约机油。
采用该活塞，可降低油耗，减小污染，提高发动机的动力性能，经济、社会效益显著，适宜于推广应用。
附图的图面说明如下
图1为复合环活塞的正视图图2为复合环活塞的俯视图本实用新型下面将结合附图实施例作进一步评述。复合环活塞包括活塞(1)和活塞环(2)、(6)。活塞(1)为双锥体，活塞销孔以上头部锥体锥度为50∶1，上方有二道气环槽，环槽之间环壁上均布有20个0.5毫米毛细润滑油孔(5)，下方有二道油环槽，每槽下方均设有积油槽(8)，积油槽(8)内均布有16个回油孔(9)；活塞销孔以下裙部锥体锥度取500∶1，裙体加工有6道R1.2的油槽。
活塞环分组合式气环(2)与组合式油环(6)，组合式气环(2)由两片长方形断面开口弹性气环(3)和一径向回曲板式衬簧(4)组成，安装在活塞(1)气环槽内，两片气环(3)的开口位置呈180°对称布置，槽底内衬的径向回曲板簧(4)其弹性可使气环(3)紧贴气缸臂；组合式油环(6)是两片长方形断面的刮油环(7)，安装于油环槽内，刮油环(7)的开口位置亦呈180°布置。两气环(3)或两刮油环(7)之间及其与环槽之间保持适当间隙，可防止受热胀死。
组合气环(3)和刮油环(7)均选用65锰钢淬硬RC55-62表面镀铬的钢带制作，回曲衬簧(4)选用厚0.2毫米的65锰钢材料制作。
权利要求1.一种复合环活塞，包括活塞(1)和活塞环(2)(6)，其特征在于a、活塞(1)为双锥体，活塞销孔以上头部为一锥体，分布有多道环槽，上方是二道或其以上的气环槽，下方有一道或以上的油环槽，活塞销孔以下裙部锥度比头部锥度小；b、活塞环包括组合式气环(2)和组合式油环(6)，组合式气环(2)由两片开口弹性气环(3)和一径向高弹性衬环簧(4)组成，安装于活塞(1)环槽时，两体气环(3)的开口位置呈一定角度布置，槽底内衬向高弹性衬环(4)，两气环(3)之间及其与槽端面之间均保持有间隙；组合式油环(6)由两片刮油环(3)组成，刮油环的开口位置亦呈一定角度布置；c、组合式气环(2)的环槽之间环壁上均布有数十个毛细润滑油孔(5)；d、组合式油环(6)的每槽下方均设有一积油槽(8)，积油槽内均布数个油孔(9)。
2.根据权利要求1所述的复合环活塞，其特征在于活塞(1)头部的锥度可选择为50∶1，裙部的锥部可选择为500∶1。
3.根据权利要求1所述的复合环活塞，其特征在于活塞环中的组合式气环(2)的两片开口弹性气环(3)，以及组合式油环(6)的两片刮油环(7)，可采用长方形断面环或扭曲环、梯形环等。
4.根据权利要求1所述的复合环活塞，其特征在于组合式气环(2)的两片气环(3)，以及组合式油环(6)的两片刮油环(7)，其开口位置呈180°对称布置。
5.根据权利要求1所述的复合环活塞，其特征在于组合式气环(2)的径向高弹性衬环(4)为V型槽式专用衬环，衬环和环槽上下端面为滑动配合。
6.根据权利要求1所述的复合环活塞，其特征在于组合式气环(2)环槽之间环壁上均布有200.5毫米的毛细润滑油孔(5)。
7.根据权利要求1所述的复合环活塞，其特征在于组合式油环(6)每槽下方的积油槽(8)内均布有16个回油孔(9)。
8.根据权利要求1所述的复合环活塞，其特征在于组合式气环(2)的回曲衬簧(4)选用厚0.2毫米的65锰钢材材料制作。
9.根据权利要求1所述的复合环活塞，其特征在于活塞(1)裙部加工有6道R1.2的油槽。
专利摘要本实用新型涉及各种用活塞作往复运动的内燃机、压缩机的复合环活塞。该活塞包括活塞(1)和活塞环(2)、(6),活塞(1)为双锥体,头部锥体分布有多道气环槽和油环槽;裙部锥体锥度小,易于导向。活塞环采用组合式气环(2)和组合式油环(6)组成,组合式气环(2)为单槽双环加高弹性衬环结构。采用该活塞,可提高气缸密封性能,延长使用寿命,克服活塞磨损后的摆动,减小噪音,改善活塞与缸臂的润滑条件,降低油耗,减少污染,提高发动机的动力性能,经济、社会效益显著,适宜于推广应用。
文档编号F16J9/00GK2301541SQ9722044
公开日1998年12月23日 申请日期1997年7月8日 优先权日1997年7月8日
发明者邓兆武 申请人:邓兆武