专利名称：高效耐用的活塞式设备的制作方法
技术领域：
本实用新型提供一种活塞式设备，尤其是一种高效耐用的活塞式设备。
背景技术：
现有技术中，发动机、内燃机、空压机和液压装置等这类活塞式设备在近百年的发展进步中不断改进创新，在提高装置的效率和抗磨损方面有了很多发明创造，也取得了不小的成就，但是，就结构简单、同时效果明显的设计方案却不多见。人们都懂得，要提高活塞式设备的效率，就要使活塞与缸体之间的密封性提高。通常的活塞环都是开口型的，为了尽可能减少开口处的泄漏，出现了阶梯形开口的活塞环，但是，尽管开口处呈阶梯形，但是，由于在各个阶梯的横向接口处没有足够大的挤压力，因此，密封性并不是很理想。其它的密封结构，有的在结构上比较复杂，有的在密封程度上不够，故此，都没有得到推广应用。
在活塞式设备中，还有一个问题影响到该装置的高效性和耐用性，那就是在曲轴箱上的曲轴孔的变形问题，曲轴孔的变形来自活塞顶部的爆发应力，在现有装置结构中没有对此应力的抵消措施，以致于应力过于集中，导致曲轴孔很快发生变形，结果使润滑油压力丧失，甚至造成内燃机等损坏而不能修复。
发明内容
本实用新型的目的在于改进现有技术中的不足，提供一种活塞和缸体之间具有很好地密封性能且密封结构简单的高效耐用的活塞式设备；进一步地，提供一种在使用中曲轴孔不易变形长时间保持高效工作的高效耐用的活塞式设备。
本实用新型的目的是这样实现的本实用新型提供的高效耐用的活塞式设备包括缸体、活塞、活塞环、连杆、曲轴和曲轴箱，所述活塞设于所述缸体内，所述活塞的侧壁上设有活塞环槽，在该活塞环槽中套设固定所述活塞环，所述活塞环与所述缸体构成密封结构，所述活塞通过其上的活塞杆与所述连杆的一端铰接连接，所述连杆的另一端与所述曲轴铰接连接，所述曲轴支承固定在曲轴箱上的轴承座上，该轴承座上设有轴承盖；其中在所述活塞上设有的所述活塞环槽中紧贴并排装入两个或两个以上的开口活塞环，各个所述开口活塞环的开口部相错设置，使得各活塞环相互封闭环口，在活塞的轴线方向上没有贯通的活塞环开口，达到轴向没有泄漏端口的目的。
所述活塞环最好为金属制活塞环。
进一步地，为了有效地防止支承固定所述曲轴的曲轴箱上的轴承座的曲轴孔在冲击力的作用下发生变形，延长所述轴承盖在垂直于所述曲轴的轴线方向且平行于曲轴轴孔的中心线切开结合面的方向上的长度，使轴承盖的延长了的外边缘距离所述曲轴中心的距离至少是曲轴直径的2/3。
轴承盖的延长，可以便轴承盖的延长部分在工作中当活塞的爆发应力出现时产生弹性变形，以此来抵消该爆发应力。为了使抵消应力的效果最好，可以最大限度地延长所述轴承盖的长度，使延长了的轴承盖的外边缘与曲轴箱的外边缘对齐。
另外，可以使所述轴承盖的厚度为靠近曲轴处较大，远离曲轴处较小，使得在主轴横截面的方向上所述轴承盖的延伸部分形成三角形截面，构成三角支撑点，该三角支撑点可以保证在使用过程中曲轴孔不易变形。
再有，可以使所述轴承盖与缸体之间的紧固螺栓设于所述轴承盖的贴近曲轴孔的位置上。紧固螺栓的中心线与曲轴轴线的距离比螺栓和曲轴孔半径之和相比，最多长出30毫米。
本实用新型提供的高效耐用的活塞式设备通过将几个现有的开口式活塞环挤压嵌入一个活塞环中，各个活塞环的开口相错设置，从整体上看即可形成了一个无泄漏金属密封件即无端口活塞环，且在装置工作过程中，几个活塞环在活塞两侧的压差的作用下紧紧地挤压在一起，故可以在活塞和缸体之间获得很好的密封。在使用过程中因磨损而使活塞与缸体的间隙变大时，可以通过金属活塞环的弹性自然转化成膨胀特性达到自动补偿间隙的目的。本活塞与缸体的密封结构即严密可靠，其结构又非常方便。一个现有技术中难以解决的问题在本实用新型中可以通过非常简单的结构予以解决。而通过延长曲轴箱上的轴承盖的长度就可以解决曲轴轴孔的变形问题。另外，本实用新型提供的技术方案中使轴承盖两侧延长，延长的部分足可以抵消来自活塞顶部的爆发应力，确保曲轴孔不变形。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型提供的高效耐用的活塞式设备的一个具体实施例-举升液压装置的结构示意图；图2为
图1所示的液压装置中的几个活塞环叠合在一起的断面结构示意图；图3为
图1所示的液压装置中几个活塞环与活塞结合的结构示意图；图4为本实用新型提供的高效耐用的活塞式设备的另一个具体实施例-单向液压泵的结构示意图；图5为图4所示的液压泵的端面结构示意图，其中示出了曲轴箱和其上的曲轴轴承座与轴承盖的结合结构示意图。
具体实施方式
如
图1所示，本实用新型提供的高效耐用的活塞式设备为液压装置，在多节活塞式举升缸中，包括设有稳定举升车箱的宽地轴1，其与底盘副车架或车架5铰接连接，进出油口2与控制阀可换向进出油口用管子连接(图中未示出)，能够使高压油进入液压缸筒3的油缸腔内，液压缸3中设有活塞式缸筒4，在活塞式缸筒4上设有活塞环槽，在该活塞环槽中设有三个开口金属活塞环41，形成无端口活塞环(见
图1、2和3)将与缸筒3的间隙完全密封，密封的液压缸3油腔内的高压油只能在液压缸下腔内进出，高压油就必然推动活塞4上行，当第一节液压缸推到行程终点在支口42的作用下推不动时，用相同道理再推以后的若干节活塞与活塞杆。
本实用新型提供的活塞环密封装置可以适用于发动机、内燃机、空压机、液压泵等具有缸体活塞机构的装置上。
如图4所示是本高效耐用的活塞式设备用于单向液压泵上的例子。
在单向式液压泵包括泵体、泵体上的泵缸筒9、缸体中的活塞7和与车辆动力系统连接的驱动活塞往复运动的偏心轮91，在偏心轮91的两侧对称地设有两套泵缸筒9，在泵缸筒9中分别设有活塞7，在活塞7上也设有如图2、3所示的密封环，其可以是两个，也可以是四个或五个，几个开口活塞环开口相错并排设置在一个活塞环槽中，形成了无端口活塞环将活塞与单向泵缸筒9内壁间完全密封。在单向泵偏心轮轴8的旋转驱动下，活塞在单向泵缸筒9内壁做往复运动。
偏心轮轴8支承在曲轴箱91上的轴承座92上，轴承座上设有轴承盖93，如图5所示，该轴承盖93的外边缘在垂直于偏心轮轴8的轴线方向且平行于偏心轮轴8轴孔的中心线切开结合面的方向上延长，使延长了的轴承盖93的外边缘距离所述曲轴中心的距离至少是曲轴直径的2/3。在图5所示的例子中，最大限度地延长所述轴承盖的长度，使延长了的轴承盖的外边缘与曲轴箱的外边缘对齐。
轴承盖的延长，可以使轴承盖的延长部分在工作中当活塞的爆发应力(图5中箭头01)出现时产生弹性变形(变形方向见图5中箭头02)，以此来抵消该爆发应力。
轴承盖93的厚度为靠近偏心轮轴8处较大，远离偏心轮轴8处较小，使得在主轴横截面的方向上所述轴承盖的延伸部分形成三角形截面，构成三角支撑点，保证在使用过程中曲轴孔不易变形。
轴承盖93与缸体之间的紧固螺栓94设于轴承盖的贴近曲轴孔的位置上。
该紧固螺栓的中心线与曲轴轴线的距离比螺栓和曲轴孔半径之和相比，最多长出30毫米。本实施例中长出10厘米。
权利要求1.一种高效耐用的活塞式设备，包括缸体、活塞、活塞环、连杆、曲轴和曲轴箱，所述活塞设于所述缸体内，所述活塞的侧壁上设有活塞环槽，在该活塞环槽中套设固定所述活塞环，所述活塞环与所述缸体构成密封结构，所述活塞通过其上的活塞杆与所述连杆的一端铰接连接，所述连杆的另一端与所述曲轴铰接连接，所述曲轴支承固定在所述曲轴箱上的轴承座上，该轴承座上设有轴承盖；其特征在于在所述活塞上设有的所述活塞环槽中紧贴并排装入两个或两个以上的开口活塞环，各个所述开口活塞环的开口部相错设置，各活塞环相互封闭环口，使得在活塞的轴线方向上没有贯通的活塞环开口，达到轴向没有泄漏端口。
2.根据权利要求1所述的高效耐用的活塞式设备，其特征在于延长所述轴承盖在垂直于所述曲轴的轴线方向且平行于曲轴轴孔的中心线切开结合面的方向上的长度，使延长了的轴承盖的外边缘距离所述曲轴中心的距离至少是曲轴直径的2/3。
3.根据权利要求2所述的的高效耐用的活塞式设备，其特征在于延长所述轴承盖的长度，使延长了的轴承盖的外边缘与曲轴箱的外边缘对齐。
4.根据权利要求1或2所述的高效耐用的活塞式设备，其特征在于所述轴承盖的厚度为靠近曲轴处较大，远离曲轴处较小，使得在主轴横截面的方向上所述轴承盖的延伸部分形成三角形截面，构成三角支撑点，该三角支撑点可以保证在使用过程中曲轴孔不易变形。
5.根据权利要求1或2所述的高效耐用的活塞式设备，其特征在于所述轴承盖与缸体之间的紧固螺栓设于所述轴承盖的贴近曲轴孔的位置上。
6.根据权利要求5所述的高效耐用的活塞式设备，其特征在于所述紧固螺栓的中心线与曲轴轴线的距离比螺栓和曲轴孔半径之和相比，最多长出30毫米。
专利摘要本实用新型公开了一种高效耐用的活塞式设备，包括缸体、活塞、活塞环、连杆、曲轴和曲轴箱，在所述活塞上设有的所述活塞环槽中紧贴并排装入两个或两个以上的开口活塞环，各个所述开口活塞环的开口部相错设置，各活塞环相互封闭环口，使得在活塞的轴线方向上没有贯通的活塞环开口，达到轴向没有泄漏端口。本设备通过将几个现有的开口式活塞环挤压嵌入一个活塞环中，形成了一个无泄漏活塞环，在活塞和缸体之间获得很好的密封且其结构又非常方便。一个现有技术中难以解决的问题在本实用新型中可以通过非常简单的结构予以解决。另外，本实用新型提供的技术方案中使轴承盖两侧延长，延长的部分足可以抵消来自活塞顶部的爆发应力，确保曲轴孔不变形。
文档编号F04B1/12GK2913749SQ20042011784
公开日2007年6月20日 申请日期2004年10月25日 优先权日2004年10月25日
发明者张玉玺 申请人:张玉玺