专利名称：汽缸活塞动密封结构及工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽缸与活塞之间的动密封结构，特别是压缩气体或蒸汽的汽缸与活塞之间活塞环形成动密封的结构和密封的工艺。
背景技术：
已有的汽缸与活塞的密封是通过活塞环密封的，有汽缸、在汽缸内的活塞、与活塞连接的活塞杆、活塞周面环槽设置的活塞环构成，活塞环与汽缸内壁相对接触密封。所采用的介质有压缩空气和蒸汽。象蒸-空气锤在高温介质下所采用的活塞环大多采用钢质活塞环，钢质活塞环除密封差这一缺点外，另一缺点是对汽缸磨损严重，造成气缸的腰鼓型结构，气缸的寿命大大缩短，近几年来，聚四氟乙烯活塞环得到了应用，但在蒸汽等高温介质中，又有容易软化的缺点，在这种情况下，提出了一种新型的活塞结构，解决了这一问题。该结构如使用在空气介质中，密封效果将更好。
发明内容
本发明就是解决对在蒸汽介质下聚四氟乙烯活塞环不能使用的问题，提供一种提高活塞的动密封效果，提高汽缸的使用寿命的汽缸活塞动密封结构和密封工艺。
为了解决上述问题，本发明的汽缸活塞动密封结构，有汽缸、在汽缸内的活塞、与活塞连接的活塞杆、活塞周面环槽设置的活塞环，活塞环与汽缸内壁相对接触密封，其特征在于活塞周面环槽底设有与活塞前端或后端的腔连通的补偿孔。在活塞的工作过程，活塞前端或后端腔的高压气体(汽体)通过补偿孔进入活塞周面环槽底，对活塞环内侧产生向外扩张的压力，增加了活塞环与汽缸内壁接触密封，即使聚四氟乙烯等塑料制品的活塞环在高温的作用下软化，也会在内侧的压力作用下，保持与汽缸内壁接触密封。补偿孔可以和活塞前端的压缩腔连通，也可以与活塞后端连杆所在的腔连通，或者部分活塞的环槽的补偿孔与活塞前端的压缩腔连通、部分活塞的环槽的补偿孔与活塞后端连杆所在的腔连通。对于活塞环内侧与活塞的环槽底面接触比较紧密的，或者活塞环与活塞之间容易偏移的，最好在活塞周面环槽底开有补偿槽，通过补偿槽与补偿孔连通。这样能确保高压汽体能均匀地分布对活塞环施压，保证活塞环与汽缸全面接触密封。同样为了确保高压汽体能快速均匀地分布对活塞环施压，补偿孔最好为均匀分布的三个或三个以上的通孔。
本发明与已有技术相比，具有优点如下该结构的发明点在于在汽缸活塞环道中增加压力补偿槽，在活塞的两个端面，各增加了一系列补偿孔(孔的数量根据活塞大小而定)。从结构中可以明显地看到若没有补偿槽和补偿孔，聚四氟乙烯等塑料制品的活塞环，在形如蒸汽等高温介质中使用，将会软化变形，致使活塞环无法正常工作或密封效果下降；若采用新的结构，活塞在工作中，活塞前后腔的高压气体将通过活塞端面的小孔进入活塞的补偿槽中，当高压气体进入补偿槽中时，就可推动活塞环，增加聚四氟乙烯活塞环的张力，使活塞环始终压在汽缸内壁上，形成较理想的密封状态，从而达到较理想的密封效果。若在高温介质中，聚四氟乙烯活塞环发生软化，在高压气体的压力补偿下，也能实现其密封效果。
附图表示了本发明的一种汽缸活塞动密封结构示意图，下面结合附图的实例进一步说明。
具体实施例这种如附图所示的本发明汽缸活塞动密封结构及工艺，有汽缸1、在汽缸内的活塞3、与活塞连接的活塞杆4、活塞周面环槽设置的聚四氟乙烯活塞环2，密封是通过活塞环密封的。活塞周面环槽底设有与活塞前端或后端的腔连通的补偿孔6。活塞周面环槽底开有补偿槽5，通过补偿槽与补偿孔连通。活塞的上环槽的补偿孔与活塞前端的压缩腔连通，活塞的下环槽的补偿孔与活塞后端连杆4所在的腔连通。活塞的每个环槽(上环槽或下环槽)的补偿孔为均匀分布的四个通孔6。在活塞的工作过程，活塞前端或后端腔的高压气体(汽体)通过补偿孔进入活塞周面环槽底，对活塞环内侧产生向外扩张的压力，增加了活塞环与汽缸内壁接触密封，即使聚四氟乙烯的活塞环在高温的作用下软化，也会在内侧的压力作用下，保持与汽缸内壁接触密封，而且确保高压汽体快速均匀地分布对活塞环施压，保证活塞环与汽缸全面接触密封，形成了活塞环与汽缸内壁相对接触的有效密封。
权利要求
1.一种汽缸活塞动密封结构，有汽缸、在汽缸内的活塞、与活塞连接的活塞杆、活塞周面环槽设置的活塞环，活塞环与汽缸内壁相对接触密封，其特征在于活塞周面环槽底设有与活塞前端或后端的腔连通的补偿孔。
2.如权利要求1所说的汽缸活塞动密封结构，其特征在于活塞周面环槽底开有补偿槽，通过补偿槽与补偿孔连通。
3.如权利要求1或2所说的汽缸活塞动密封结构，其特征在于补偿孔为均匀分布的三个或三个以上的通孔。
4.一种汽缸活塞动密封工艺，其特征在于在活塞周面环槽底设有与活塞前端或后端的腔连通的补偿孔，用补偿孔导通的高压气体扩张活塞环，保持活塞环与汽缸内壁相对接触密封。
5.如权利要求4所说的汽缸活塞动密封结构，其特征在于高压气体，通过活塞周面环槽底开有的补偿槽与补偿孔连通。
6.如权利要求4或5所说的汽缸活塞动密封结构，其特征在于补偿孔为三个或三个以上的通孔均匀分布。
全文摘要
汽缸活塞动密封结构，有汽缸、在汽缸内的活塞、与活塞连接的活塞杆、活塞周面环槽设置的活塞环，活塞环与汽缸内壁相对接触密封，活塞周面环槽底设有与活塞前端或后端的腔连通的补偿孔。最好在活塞周面环槽底开有补偿槽，通过补偿槽与补偿孔连通。在活塞的工作过程，活塞前端或后端腔的高压气体(汽体)通过补偿孔进入活塞周面环槽底，对活塞环内侧产生向外扩张的压力，增加了活塞环与汽缸内壁接触密封，即使聚四氟乙烯等塑料制品的活塞环在高温的作用下软化，也会在内侧的压力作用下，保持与汽缸内壁接触密封。
文档编号F16J15/16GK101042193SQ20061004617
公开日2007年9月26日 申请日期2006年3月21日 优先权日2006年3月21日
发明者赵益民 申请人:大连大学