专利名称：带有新型定位装置的组合式活塞环的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及涉及一种活塞环，特别涉及一种带有新型定位装置的组合 式活塞环。
背景技术：
现有技术中，部分内燃机活塞环为每道活塞环槽内只安装一个单环，多道 气环的开口相互错位安装，这种活塞环内燃机的工作中，环开口处始终存在轴 向漏气和径向漏气的通道，而且随着活塞环的磨损，环开口越来越大，其漏气 通道会逐渐增大，使内燃机的动力不足、浪费燃油、噪音大和积碳严重；出现 每道活塞环槽内安装双片活塞环的结构，安装时通过定位装置使两片活塞环端 口错开，能很好的解决活塞环轴向泄漏的问题。但是，在工作过程中两片活塞 环可以做相对周向运动，如果端口相对，则造成轴向泄漏。为解决此问题，中 国专利ZL03263421公开了一种带有封口互锁装置的组合气环"，在与环端口 180 度的环面上焊接的定位凸台与下组合环定位的，上片环在受力最大处进行焊接 后引起变形最大，而且对焊点的打磨又会造成环面质量问题；中国专利 ZL03201741. 3公开了一种雌雄双环活塞环、ZL200420033278公开了一种定位封 口组合式活塞气环，两专利都对组合式活塞环设置了定位装置，都是在上组合 环端口切槽安装定位凸台，下组合环切槽与凸台配合定位的，解决了因为大力 矩而环易折断问题。实践证明，由于加工工艺的影响和限制，当安装定位凸台 的切槽长度达到0. 6—0. 8mm时将引起环体外缘的塌陷变形，如果小于0. 6腿则 切槽长度不够，如果把下组合环的定位槽在环内缘切出错位安装可以使开口错 位距离增大，但是下环又会引起变形。并且以上都采取机械加工和焊接等方式 进行，不但损坏活塞环内缘、影响平面度和光洁度，还改变了活塞环材质的特
性。还有就是在中国专利ZL200420033278中的定位封口组合式活塞气环的结构 中，由于上下组成环的开口错位长度不够以及上片环无封口装置，高压高温气 体会串入使活塞的温度增高。因此，现有技术中组合式活塞环的定位装置由于， 不但加工过程复杂，而且对活塞环损伤较大，使活塞环寿命低、成本高，影响 汽缸工作状态。因此，需要一种可以设置在组成环内外缘之间的定位装置，加工过程中不 影响环面的平面度和光洁度，并且对活塞环内缘不造成损伤，受到大的力矩也 不会折断的组合式活塞环。实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种带有新型定位装置的组合式活塞 环，本实用新型的活塞环的定位装置可以设置在组成环内外缘之间的任何部位， 安装后各组成环端口错开，加工过程中不影响环面的平面度和光洁度，不损伤 各组成环的内缘，使用过程中各环不会发生折断等情况，延长了汽缸及活塞环 的使用寿命，并且加工成本低、操作简单。本实用新型所述的带有新型定位装置的组合式活塞环，包括上组成环和下 组成环以及将两组成环定位的定位装置，定位装置包括定位销、定位槽，所述 定位装置还包括设置在上组成环或下组成环的内缘和外缘之间的定位销连接 孔，所述定位销穿过定位销连接孔与之紧密连接，并插入另一组成环的定位槽 内，将上组成环和下组成环定位装配，所述上组成环和下组成环的端口相互错 开。进一步，所述定位槽设置在上组成环或下组成环的内缘和外缘之间； 进一步，所述定位销插入定位销连接孔后铆接在上组成环或下组成环上； 进一步，所述定位槽设置在下组成环上，定位销和定位销连接孔设置在上 组成环上；进一步，所述上组成环或下组成环至少一个环端口两侧加工有切口，两侧 切口共同组成定位切口代替定位槽；进一步，所述定位销连接孔设置在与环端口相对于活塞环圆心呈90°夹角
范围以内的环面上，所述定位切口的中心与环内缘的距离小于环体径向宽度的 1/2;进一步，所述定位槽和定位销连接孔设置在与环端口相对于活塞环圆心呈90°夹角范围以内的环面上，定位槽和定位销连接孔的中心与环内缘距离小于 环体径向宽度的1/2;进一步，所述定位销为直径是0. 7ranr~l. 5mm的圆柱体； 进一步，所述定位销径向截面为三角形、圆弧形、矩形或椭圆形。 本实用新型的有益效果是实用新型所述的带有新型定位装置的组合式活 塞环的定位装置可以设置在环内缘、外缘之间的任何位置，定位销插入定位销 连接孔内紧密连接在组成环上，不会影响环面光洁度和平面度，不损伤各组成 环的内缘，使用过程中各环不会发生折断等情况，延长了汽缸及活塞环的使用 寿命；并且加工成本低、操作简单；另外，如果在组成环两侧切口共同组成定 位切口，此时定位销还起到密封封口片的作用，阻止高压气体的径向泄漏。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。图1为本实用新型所述带有新型定位装置的组合式活塞环第一种实施例结 构示意图；图2为图1中组成环1的右视图； 图3为图1中组成环2的右视图；图4为本实用新型所述带有新型定位装置的组合式活塞环第二种实施例结 构示意图；图5为图4右视图；图6为本实用新型所述带有新型定位装置的组合式活塞环定位销一种实施 例结构示意图；图7为本实用新型所述带有新型定位装置的组合式活塞环定位销第二种实 施例结构示意图；图8为本实用新型所述带有新型定位装置的组合式活塞环定位销第三种实 施例结构示意图；具体实施方式实施例一图1为本实用新型所述带有新型定位装置的组合式活塞环第一种实施例结构示意图；两组成环为径向搭接口环，如图所示，a为本实用新型带有新型定位 装置的组合式活塞环的上组成环1，在与端口相对于活塞环圆心呈90°夹角范 围以内的环平面上加工有圆形定位销连接孔4，以小于或等于3(T为最佳角度, 本实施例为30° ，保证定位销连接孔4处不承受大的力矩，定位销连接孔4直 径为0. 9mm; b为本实用新型带有新型定位装置的组合式活塞环的下组成环2， 在与端口相对于活塞环圆心呈90°夹角范围以内的环平面上加工有圆形定位槽 3,以小于或等于30。为最佳角度，本实施例为30° ，定位槽3直径为1. lmrn， 组装定位后保证装配后两环的端口充分错开;定位销5为圆柱形，直径为0. 9mm, 穿过定位销连接孔4铆接在定位销连接孔4内；定位槽3直径大于定位销5直 径，有利于装配；上述定位槽3或定位销连接孔4的中心与环内缘距离小于环 体径向宽度的1/2，以保证活塞环强度；图2为上组成环1的右视图；图3为下 组成环2的右视图，如图所示，定位销5穿过定位销连接孔4并铆接，两环进 行装配时，将设置在上组成环1上的定位销插入下组成环2的定位槽3中，进 行定位装配。当然，定位槽3也可以设置在上组成环1上，相应定位销连接孔4 设置在下组成环上；定位槽3或定位销连接孔4可以设置在活塞环圆周上的任 何位置，由于采用脉冲激光加工和铆接的方法，并不影响活塞环的强度，也可 以采用焊接、压接等其他连接方式，也可以达到同样效果；定位销连接孔4和 定位槽3并不局限于圆形，还可以是圆弧形、矩形、椭圆形等，但是由于圆形 切槽或孔不会在活塞环上产生应力集中，因此最佳；定位销5也不局限于圆柱 形，横截面可以是三角、矩形、圆弧、椭圆等形状，定位槽3、定位销连接孔4 以及定位销5的直径也不局限于以上数值，为适应不同尺寸的活塞环，直径或 径向宽度可以是0. 7—1. 5rara的任何数值。实施例二图4为本实用新型所述带有新型定位装置的组合式活塞环第二种实施例结 构示意图；如图所示两组成环为直口环，在组成环端口两端加工有切口，两侧
切口共同组成定位切口6，定位切口6通过活塞环内缘，为圆弧形，径向宽度为 1. 4mm。在与端口相对于活塞环圆心呈30°夹角的环上加工有圆形定位销连接孔 4，直径为0.9ram，定位销5插入定位销连接孔4的部分为圆柱形，定位部分横 截面为圆弧形，与定位切口6相配合，定位切口6弧长大于定位销5的弧长， 这种结构定位销既起到定位作用也起到密封封口片的作用；定位销连接孔4与 定位切口 6相对应，设置在组成环靠近内缘的位置；本实用新型带有新型定位 装置的组合式活塞环的下组成环2，结构与上组成环1基本相同，安装后两环定 位销相对，各自插入另一组成环的定位切口。此种结构中，定位销起到了定位 作用的同时还起到密封封口片的作用，阻止高压气体的径向泄漏。图5为图4 的右视图，如图所示，定位销5圆柱体部分穿过组成环上的定位销连接孔4进 行铆接，装配过程中，定位销横截面为圆弧的部分插入另一组成环的定位切口 6, 进行定位装配并起到密封效果。当然，可以只在其中一个组成环上开定位切口 6， 而在另一组成环上设置定位销5;定位切口 6也可不通过活塞环内缘而设置在其 他部位；定位销连接孔4并不局限于设置在与端口相对于活塞环圆心呈30。夹 角的位置，可以设置在活塞环圆周上的其他位置，由于采用脉冲激光加工和铆 接的方法，基本不影响活塞环的强度；定位销连接孔4并不局限于圆形，还可 以是圆弧形、矩形、椭圆形、三角形等，直径或径向宽度也不局限于0.9mm，为 了适应不同大小的活塞环，为适应不同尺寸的活塞环，定位销5的直径或径向 宽度可以是0. 7—1. 5mm的任何数值，定位销5插入定位销连接孔部分横截面形 状与之对应，但由于圆形切口或孔不会在活塞环上产生应力集中，因此最佳； 定位切口6也不局限于圆弧形，也可以是矩形、椭圆形甚至为圆形或三角形等， 定位销定位部分横截面可以是矩形、椭圆等形状；组成环上开的定位切口 6可 以通过各组成环内缘。图6为本实用新型所述带有新型定位装置的组合式活塞环定位销第一种实 施例结构示意图，如图所示，定位销5为圆柱体，直径为0.9mm。图7为本实用新型所述带有新型定位装置的组合式活塞环定位销第二种实 施例结构示意图，如图所示，定位销5分为圆柱体和横截面为圆弧形状两部分 组成的异形体，圆弧形径向宽度为0.9mm，而圆柱体直径为0.9mm。图8为本实用新型所述带有新型定位装置的组合式活塞环定位销第三种实 施例结构示意图；定位销5分为圆柱体和横截面为矩形形状两部分组成的异形 体，矩形径向宽度为0.9ram，而圆柱体直径为0. 9mm。本实施例的主要优点是加 工方便，结构简单。定位销的结构并不局限以上三种实施例，其横截面还可以是三角形、椭圆 形等形状。定位销的长度以及异形体各部分长度根据活塞环尺寸不同而不同。两组成环在装配过程中，将铆接有定位销的组成环上的定位销插入另一组 成环上的定位槽中，在两组成环之间进行定位装配。以上实施例只是说明制造本实用新型带有新型定位装置的组合式活塞环 一种结构方式，以上尺寸数据并不能对本实用新型的组合式活塞环保护范围进 行全面限定。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制， 尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应 当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本卖 用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种带有新型定位装置的组合式活塞环，包括上组成环(1)和下组成环(2)以及将两组成环定位的定位装置，定位装置包括定位槽(3)和定位销(5)，其特征在于所述定位装置还包括设置在上组成环(1)或下组成环(2)的内缘和外缘之间的定位销连接孔(4)，所述定位销(5)穿过定位销连接孔(4)与之紧密连接，并插入另一组成环的定位槽(3)内，将上组成环(1)和下组成环(2)定位装配，所述上组成环(1)和下组成环(2)的端口相互错开。
2. 根据权利要求1所述带有新型定位装置的组合式活塞环，其特征在于 所述定位槽(3)设置在上组成环(1)或下组成环(2)的内缘和外缘之间。
3. 根据权利要求1或2所述带有新型定位装置的组合式活塞环，其特征在 于所述定位销(5)穿过定位销连接孔(4)后铆接在上组成环(1)或下组成 环(2)上。
4. 根据权利要求1或2所述带有新型定位装置的组合式活塞环，其特征在 于所述定位槽(3)设置在下组成环(2)上，定位销(5)和定位销连接孔(4) 设置在上组成环(1)上。
5. 根据权利要求3所述带有新型定位装置的组合式活塞环，其特征在于 所述定位槽(3)设置在下组成环(2)上，定位销(5)和定位销连接孔(4) 设置在上组成环(1)上。
6. 根据权利要求1所述带有新型定位装置的组合式活塞环，其特征在于 所述上组成环(1)或下组成环(2)至少一个环端口两侧加工有切口，两侧切 口共同组成定位切口 (6)代替定位槽(4)。
7. 根据权利要求5所述带有新型定位装置的组合式活塞环，其特征在于 所述定位销连接孔(4)设置在与环端口相对于活塞环圆心呈90。夹角范围以内 的环面上，所述定位切口 (6)的中心与环内缘的距离小于环体径向宽度的1/2。
8. 根据权利要求1或2或5所述带有新型定位装置的组合式活塞环，其特 征在于所述定位槽(3)和定位销连接孔(4)设置在与环端口相对于活塞环 圆心呈90°夹角范围以内的环面上，定位槽(3)和定位销连接孔(4)的中心 与环内缘距离小于环体径向宽度的1/2。
9. 根据l、 2、 5、 6、 7任一权利要求所述带有新型定位装置的组合式活塞 环，其特征在于所述定位销(5)为直径是0.7證一1.5ram的圆柱体。
10. 根据I、 2、 5、 6、 7任一权利要求所述的带有新型定位装置的组合式活 塞环，其特征在于所述定位销(5)径向截面为三角形、圆弧形、矩形或椭圆 形。
专利摘要本实用新型公开了一种带有新型定位装置的组合式活塞环及其制造方法，包括上组成环和下组成环以及将两组成环定位的定位装置，定位装置包括定位销、定位槽，定位装置还包括设置在上组成环或下组成环的内缘和外缘之间的定位销连接孔，所述定位销穿过定位销连接孔与之紧密连接，并插入另一组成环的定位槽内，将上组成环和下组成环定位装配，所述上组成环和下组成环的端口相互错开；本实用新型的定位装置不损坏活塞环内、外缘，不破坏环面光洁度和平面度，可以设置在环面任何位置，加工方便，成本低，能延长汽缸及活塞环的使用寿命。
文档编号F16J9/14GK201041231SQ20072012405
公开日2008年3月26日 申请日期2007年4月17日 优先权日2007年4月17日
发明者何俊明 申请人:何俊明