专利名称：无极组合环的制作方法
无极环是在现有的活塞式往复运动的金属环改进的，无极环是在内燃机、气体压缩机，液体压缩机等工作时起密封润滑作用的。由于现有环在使用时环口间隙和侧间隙的增大，密封效果逐渐下降，无极环基本克服了环在使用过程中环口间隙和侧间隙增大。无极环可以增加环的使用功能和使用寿命，提高机械工率，延长机械使用时间，降低费用，减少机械材料和能源的消耗。
一、两组合无极环A环是现有环厚度的1/5，B环是厚环是现有的4/5，在B环的一侧面加工一个保持侧间隙的斜面，斜面是B环的外圆边薄，内圆边厚。斜面角度是3°左右，B环的斜面是为了保持环侧间隙，所以就叫侧斜面。它和下面H活塞槽斜面相对应。AB环组合在一个活塞槽内，两环口成180°，可以克服环口间隙和侧间隙，因A环环口的横截面积较大。(也可以在A、B无极环内加一个内环来克服环口间隙和侧间隙)也不十分理想。
二、两组合无极环C环是从环口向中间加工一个斜面，环口最薄到环中间最厚，中间厚是现有环的1/5，C环斜面是为了减少环口间隙斜面，以下就叫环口斜面。D环的一侧加工环口斜面，另一侧加工侧斜面。CD环组合在一个活塞槽内，环口成180°，两环外圆边厚度和现有环相等。CD无极基本能克服环口间隙和侧间隙。
三、三组合无极环E环的一侧加工环口斜面，最厚部分是现有环的1/5，环口薄到极限。F环一侧加工成环口斜面，这两个斜面是对应的。EF环厚度是现有环厚度地4/5。G环一侧加工侧斜面，厚度是现有环的1/5。EFG环组合在一个活塞槽内。EF环口成180°，G环环口和EF环口成90°。三环外圆边的厚度和现有环相等。(如图一所示)四、螺旋组合环M环是加工制造成类似螺旋形状的环，环口薄到极限，环口重叠两周以上，在磨损弹开时应能保持上下原有的平面，M环所产生的侧间隙，由有侧间隙斜面的环来克服(或用弹簧环来克服)。
五、油环油环，可以将油环的一侧加工侧斜面，也可用无极组合环的方式。
六、斜面槽活塞活塞H它是在现有活塞的一侧加工斜面，斜面是和侧斜面环相对应的，也就是说活塞外小内大。斜面角度是3°左右。
七、油气三组合无极环油气环中环是油环，除此以外和三组合环相同。上环是A环(C环)，下环是G环，中环在现有油环的基础上，上下边可薄些，因有上下两薄环相接，效果也能好，油槽可窄些(195为例上下两环可以0.3-0.5毫米，中环厚4-4.4毫米，油槽宽2毫米，中环(油环)两边厚1-1.2毫米仅供参考)。虽然活塞槽加宽，因有油槽，环没有对气缸增多大的磨损面，油气环可以将润滑油带到气缸的上部，在往复运动时，环、气缸都能得到良好的润滑效果(只有头道组合环，上薄环润滑较差)，也直接起了密封作用。使用油气环可以进一步提高机械性能，还可进一步延长机械的使用寿命。如果用卸油孔，可以环槽的下面。
八、无极环槽(R)无极环槽，也称活塞耐磨密封槽(如图三)。不计槽所用材料的轻重，所以要用远远超过现有铝合金活塞的耐高温和耐磨性的金属，槽中有隔片，它不但要耐高温、耐磨性还要有良好的弹性，无极环槽是个圆，为了安装可制两个半圆，并用螺丝等固定在活塞槽内，槽及和槽对应的活塞两侧，要有侧间隙斜面(因槽有耐磨性，用直槽平环效果也好于现有环槽)，因槽是薄片可利用其弹性在压力下装入活塞槽，还可增加R槽的牢固性，R槽是用隔片分为一宽一窄两槽，薄环一侧有侧斜面利用隔片的弹性装入窄活塞槽内(如图四)，中环和隔片接处面加工相对应的斜面，隔片外圆极薄，往复运动时，隔片上下的弹性和环的扭曲，可以使中环和窄槽内的环处侧面相接，因而不失去无极环的密封效果。因隔片的内圆和其槽是密封的，所以高压气体和润滑油不能在环的内圆通过，也就是说因隔片隔断环内圆和活塞槽之间的通道，特别是内燃机不能产生漏气。环完全不能有泵机油现象。(如图二所示)如果用卸油孔，可在环槽的下面。
组合环应用在各种机械中，环各有不同。所以制造使用组合环时，要根据机械的不同来确定环的厚度、宽度、环口斜面、侧斜面和使用方法(内燃机薄环在上，压缩机薄环在下)。我在试验时195柴油机的薄环在0.5毫米厚没有折断，我根据195等柴油机现有环磨损计算侧斜面角度是3°左右(我测量的也不准)，仅供参考。
在机械运动中，由活塞式，以金属环作密封的机械，环在气缸往复运动，环都要定量磨损，特别是内燃机、气体、液体压缩机等，由于环在气缸中作高速往复运动，环磨损更快，从使用开始环口间隙和侧间隙逐渐增大，使机械功率逐渐下降高消耗、低工率，最后不得不更换，一般来说，更换环、气缸、活塞，有时为了减少费用，只更换环也可以使用。因此往复机械使用过程中，环是最先因磨损失去作用(如内燃机的使用说明书和机械保养与维修等也说是因环口和侧间隙过大而维修)。无极环不像现有环在一般使用磨损时增大环口和侧间隙，在同质同材的情况下，无极环远远的超过了现有环的使用密封效果。因此使用无极环可以由现在的四环减为两环(四冲程内燃机)，两环减为一环(两冲程气油机和气体液体压缩机等)，环可适当的加宽到缸径的6-7％，因一槽多环可以增加环的韧性，环可适当减薄，也可以减少气缸的磨损，因此使用无极环可使环、气缸、活塞提高两倍以上的使用时间和寿命，可以提高机械功率，延长机械使用时间，节约能源，减少材料的消耗。
无极环都好于现有环。有环口斜面的CDEF环，因环的圆周厚度不同，有偏磨的可能，如有限位还会影响其它效果。为了减少偏磨，薄环尽量薄以使用时不断为宜。没有环口斜面的无极环好于现有环，和现有环比只有优点，没有多大缺点，两组合环的薄环过薄，侧斜面环无法安装活塞槽内，所以薄环环口的横截面积较大，三组合环可以利用三环不同的厚度，当薄环环口达到极薄的情况下，也可以安装入槽内，可三组合环有偏磨的可能，润滑和现有环相同，所以我认为只有油气三组合环与无极环槽二者组合在一起效果最好，完全达到了密封效果。(如图所示)
权利要求
无极环是在现有的金属环改进的，它是由一个活塞槽内安装有两至三环。环口不重合，环的薄厚不同，又有环口斜面和侧斜在，因它的特殊结构，在同质同材的情况下，无极环和现有环比，无极环在一般使用磨损过程中基本达到了密封润滑效果。无极环(金属环)主要用于内燃机、气体、液体压缩机，如果无极环的密封效果好，也可以用于液压机械等。所以要求如下1、内燃机；
2.气体压缩机；
3.液体压缩机；
4.液压机械；
5.用金属环作密封的往复运动机械。
全文摘要
无极环主要用于内燃机、气体、液体压缩机等,现有环是单槽单环,并是平面环,无法克服在使用磨损产生的环口间隙和侧间隙。使机械的密封效果不好,如何解决密封问题,只有克服两个间隙,无极环是单槽多环,并有环口斜面和侧间斜面。因无极环的特殊结构,所以克服了环口间隙和侧间隙,起到了良好的密封润滑效果,无极环用于内燃机、气体、液体压缩机等,在同质同材的情况下,远远超过了现有环的效果。
文档编号F16J9/00GK1270287SQ0010171
公开日2000年10月18日 申请日期2000年1月14日 优先权日2000年1月14日
发明者张国慧 申请人:张国慧