专利名称：带卸荷槽的组合式活塞环的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及压縮高压气体的往复无油润滑压縮机的活塞环，具体涉及一种带
卸荷槽的组合式活塞环。
背景技术：
对于排气压力超过5MPa的活塞式压縮机，在密封气缸与活塞环之间的间隙时，常 规活塞环的结构采取以下几种切口形式 1、图1所示的直切口； 2、图2所示的斜切口； 3、图3所示的搭接口。 采用直切口或斜切口的形式，气体非常容易通过切口产生泄漏，因此活塞环通常 设计成几道，尽管如此，气缸与曲轴之间的串气(泄漏)仍然存在，从而降低了压縮机的工 作效率。 搭接口形式的活塞环尽管密封效果比直切口或斜切口形式稍好，但也存在不能够 完全密封的问题。搭接口形式的活塞环，要达到完全密封的效果，必须同时保证两个条件 1、活塞环的右端面C(见图3)必须与活塞沟槽的右侧面完全贴合； 2、活塞环的搭接口贴合面A与B必须完全贴合。 搭接口贴合面A与B —般通过铣加工而成，铣加工的精度是很难保证在C面与活 塞沟槽完全贴合的情况下，A与B还能够完全贴合。当tl > t2时，A面与B面完全贴合，从 而使C面产生翘曲，C面不平；当tl < t2时，A面与B面之间有间隙，即使在高压气体的压 力作用下，A面与B面也不能完全重合，其漏气情况与斜切口环基本一样；只有当tl与t2 尺寸及公差完全一致时，才能真正达到完全密封的效果，而这种机会非常小。 更为严重的是，由于搭接处轴向宽度尺寸是常规的直切口或斜切口形式的一半， 因此材料强度较差，在高压气体压力的作用下，搭接处非常容易发生断裂的情况，严重影响 活塞环的使用寿命。 此外，无论选择以上哪种结构的活塞环，由于活塞环内孔与外圆之间存在很大的 压力差，导致活塞环内孔在整个工作过程中始终存在较大的径向力作用，高温下塑料环本 身的强度有一定的降低，因此最终导致活塞环的使用寿命明显降低。 由此可见，解决往复无油润滑压縮机活塞环使用寿命及密封性能，是往复无油润 滑压縮机亟待解决的难题。
实用新型内容本实用新型为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种密封性能好、使用寿 命长的带卸荷槽的组合式活塞环。 本实用新型的目的通过以下的技术方案实现本带卸荷槽的组合式活塞环，其特 征在于包括大活塞环和箍在大活塞环外周的小活塞环，所述大活塞环和小活塞环均开有
3切口 ，两个切口相互错开，大活塞环、小活塞环之间用定位销定位，大活塞环的外圆周上开
有若干个卸荷槽，大活塞环径向开有若干个卸荷孔，卸荷孔通向卸荷槽。 作为一种优选方案，所述定位销为金属或塑料的实芯或弹性圆柱销。 作为一种优选方案，所述大活塞环的截面形状为L形。 作为一种优选方案，所述小活塞环的截面形状为矩形。 作为一种优选方案，所述两个切口相互错开的角度为30。 180° 。 根据实际需要，所述两个切口为直切口或者斜切口 。 作为一种优选方案，所述大活塞环的外圆周上均匀开有4个卸荷槽，大活塞环径 向均匀开有8个卸荷孔，每2个卸荷孔通向1个卸荷槽。 根据实际需要，所述卸荷槽的截面形状为V形、U形、半圆形、矩形或梯形，卸荷孔 为圆孔。 本实用新型相对于现有技术具有如下的优点 —、本带卸荷槽的组合式活塞环，大活塞环、小活塞环之间用定位销定位，保证两 个切口相互错开，气体通过活塞环的端面泄漏量非常少，密封效果好。由于孔轴配合及端面 配合都是通过车加工保证配合精度，因此，无论是通过小活塞环的切口 4经过大、小活塞环 的密封端面(图5的密封端面11)流入大活塞环的切口 3形成的漏气，还是通过大、小活塞 环的配合面(图5的大、小活塞环的配合面10)经过大、小活塞环的密封端面(图5的密封 端面11)流入大活塞环的切口 3形成的漏气都会非常少，唯一的卸漏通道是沿大活塞环的 切口的L形方向的局部少量泄漏，从而达到较好的密封效果。 二、大活塞环的外圆周上开有若干个卸荷槽，大活塞环径向开有若干个卸荷孔，卸 荷孔通向卸荷槽，卸荷孔将活塞环内孔高压侧的压力气体引到活塞环工作表面的卸荷槽， 有效改善活塞环工作表面的压力分布，降低活塞环表面的工作压力，延长了活塞环的使用 寿命，为高压无油润滑压縮机提供了一种可靠的活塞密封结构。经试验数据初步统计，当排 气压力为4MPa时，本带卸荷槽的组合式活塞环，漏气量比斜切口形式的活塞环减少70%以 上，与搭接口形式的活塞环相比，本实用新型活塞环的漏气量比虽然增加约20 % ，但其寿命 提高了 80%以上。 三、本活塞环可用于内燃发动机及活塞式气体压縮机，本活塞环结构具有良好的 操作性和可靠性，安装方便。
图1是常规直切口活塞环的结构示意图。 图2是常规斜切口活塞环的结构示意图。 图3是常规搭接口活塞环的结构示意图。 图4是本实用新型一种带卸荷槽的组合式活塞环的正视图。 图5是图4的A-A剖视图。 图6是图4的活塞环的大活塞环的正视图。 图7是图6的B-B剖视图。 图8是图4的活塞环在气缸中的安装位置示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。 如图4所示的一种带卸荷槽的组合式活塞环，包括大活塞环1和箍在大活塞环1 外周的小活塞环2，大活塞环1和小活塞环2开有切口 3、4，两个切口 3、4相互错开，两个切 口 3、4相互错开的角度为180° ，大活塞环1、小活塞环2之间用定位销5定位，定位销5为 金属或塑料的弹性圆柱销。 根据实际需要，两个切口 3、4为直切口或者斜切口。 如图5所示，大活塞环1的截面形状为L形，小活塞环2的截面形状为矩形。 如图6所示，大活塞环1的外圆周上均匀开有4个卸荷槽6，大活塞环l径向均匀
开有8个卸荷孔7 ，每2个卸荷孔7通向1个卸荷槽6 。 如图7所示，卸荷槽6的截面形状为半圆形，卸荷孔7为圆孔。 如图8所示，组合后的活塞环安装在气缸8与活塞9之间的环槽中，小活塞环2的
工作面上开四个卸荷槽6，同时在每个卸荷槽6相应的部位开两个卸荷孔7，将高压气体由
内孔引入外圆工作面，有效地改善活塞环工作表面的压力分布，降低活塞环表面的工作压
力，延长了活塞环的使用寿命。 上述具体实施方式
为本实用新型的优选实施例，并不能对本实用新型的权利要求 进行限定，其他的任何未背离本实用新型的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方 式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求带卸荷槽的组合式活塞环，其特征在于包括大活塞环和箍在大活塞环外周的小活塞环，所述大活塞环和小活塞环均开有切口，两个切口相互错开，大活塞环、小活塞环之间用定位销定位，大活塞环的外圆周上开有若干个卸荷槽，大活塞环径向开有若干个卸荷孔，卸荷孔通向卸荷槽。
2. 根据权利要求1所述的带卸荷槽的组合式活塞环，其特征在于所述定位销为金属 或塑料的实芯或弹性圆柱销。
3. 根据权利要求1所述的带卸荷槽的组合式活塞环，其特征在于所述大活塞环的截 面形状为L形。
4. 根据权利要求3所述的带卸荷槽的组合式活塞环，其特征在于所述小活塞环的截 面形状为矩形。
5. 根据权利要求1所述的带卸荷槽的组合式活塞环，其特征在于所述两个切口相互错开的角度为30。 180° 。
6. 根据权利要求1所述的带卸荷槽的组合式活塞环，其特征在于所述两个切口为直 切口或者斜切口。
7. 根据权利要求1 6任一项所述的带卸荷槽的组合式活塞环，其特征在于所述大活塞环的外圆周上均匀开有4个卸荷槽，大活塞环径向均匀开有8个卸荷孔，每2个卸荷孔通向l个卸荷槽。
8. 根据权利要求7所述的带卸荷槽的组合式活塞环，其特征在于所述卸荷槽的截面形状为v形、u形、半圆形、矩形或梯形，卸荷孔为圆孔。
专利摘要本实用新型公开了一种带卸荷槽的组合式活塞环，包括大活塞环和箍在大活塞环外周的小活塞环，所述大活塞环和小活塞环均开有切口，两个切口相互错开，大活塞环、小活塞环之间用定位销定位，大活塞环的外圆周上开有若干个卸荷槽，大活塞环径向开有若干个卸荷孔，卸荷孔通向卸荷槽。本带卸荷槽的组合式活塞环密封性能好、使用寿命长。
文档编号F16J9/12GK201496527SQ20092019367
公开日2010年6月2日 申请日期2009年8月28日 优先权日2009年8月28日
发明者胡泽华, 范清 申请人:广州机械科学研究院