专利名称：一种二组合式气环的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新型活塞环，具体说是一种二组合式气环。
背景技术：
活塞环是一个具有开口的弹性体，在工作过程中一直处于高速运动状态，属发 动机心脏部位的关键零件，活塞环所起的主要作用是密封高压燃气和刮除多余的机 油。活塞环有三个窜漏通道外圆工作面与缸套之间的间隙、上下侧面与活塞环槽 之间的间隙、活塞环自身的开口间隙。其中70%以上的下窜气和上窜油都是通过活 塞环的外圆造成的，因此活塞环的外圆工作面也称作第一密封面，如何提高第一密 封面的密封效果显得犹为重要。
理论上活塞环闭合在气缸内后外圆呈圆形，但受磨损、高温、振动等的影响气 缸实际上并非正圆形，对这环与气缸的贴合造成不利影响，环的外圆工作面与气缸 之间有可能存在间隙。为了保证环与缸套之间的无缝贴合，对活塞环的顺应性提出 了很高的要求，要求环能够顺应缸套的变形并始终与缸套贴合。活塞环顺应缸套变
形能力的强弱用顺应性系数K来描述，由于K值与径向厚度的3次方成反比，因此 可通过减小环的径向厚度来实现，但为了保证足够的弹力，径向厚度减小的幅度有 限，因此顺应性提高的幅度很有限，实际K《0.035。国外也有采用一种名为FO环 的，意即形状优化的环(FormOptimized),在开口两侧的径向厚度适当减小，其目 的也是为了提高环在工作时与气缸变形的顺应性，这需要经过严密的计算，其核心 技术仍被国外公司所掌握。
发明内容
发明目的本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种经济实用的活塞环设 计，提高气环的的顺应性，从而大大降低漏气量和fl油耗。
技术方案为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案
一种二组合式气环，它包括气环体，在所述的气环体内表面沿圆周设有螺旋撑簧， 在螺旋撑簧内设有闩销。
其中，在气环体内圆周面设有与螺旋撑簧适配的撑簧槽。
其中，所述的气环体采用合金铸铁、球墨铸铁或钢制成。其中，所述气环体的环高大于等于1. 5mm。
其中，所述的螺旋撑簧由耐热钢丝、不锈钢丝或碳素弹簧钢丝制成。
其中，所述的螺旋撑簧的节距中径比为0.5 1.1。
其中，所述的螺旋撑簧的外径小于气环体的环高。
其中，所述的气环体为矩形气环、楔形气环、梯形气环或外切台气环。
有益效果采用二组合式螺旋撑簧柔性气环，顺应性系数提高到0.07 0.10，顺
应性是原来的2 3倍，环的外圆工作面与缸套贴合效果极佳，第一密封面的作用得以
充分体现，使得其漏气量降低30%以上，机油消耗降低20%以上。
图1为本发明的第一种实施例的结构示意图。 图2为本发明的第二种实施例的结构示意图。 图3为本发明的第三种实施例的结构示意图。 图4为本发明的第四种实施例的结构示意图。
具体实施例方式
本发明的二组合式气环包括一片气环体1、 一根螺旋撑簧2和闩销3。所述的气环 体l采用合金铸铁、球墨铸铁或钢制成，以核算强度合适为准。考虑到螺旋撑簧2的制 造工艺，所述气环体1的环高大于等于1. 5mm。所述的气环体1为矩形气环、楔形气环、 梯形气环或外切台气环，如图l、 2、 3和4所示。
在气环体l的内圆周面设有与螺旋撑簧2适配的撑簧槽，螺旋撑簧2安装在气环体 1内表面沿圆周的撑簧槽内。螺旋撑簧2由耐热钢丝、不锈钢丝或碳素弹簧钢丝制成； 所述的螺旋撑簧2的节距中径比为0.5 1.1,节距较小，以保证螺旋撑簧2与气环体1 的磨损较小，满足长时间的寿命。
所述的螺旋撑簧2的外径小于气环体1的环高。气环体1的组合面压取值范围 0.14 0. 25MPa之间，因此气环体1与螺旋撑簧2的弹力均需进行准确计算。 实施例1:
以4102Q多缸柴油机为例，其第二道气环采用本发明的二组合式气环，其气环体l 为合金铸铁制成的外切台气环，环高2.5mm;螺旋撑簧2由碳素弹簧钢丝制成，节距中 径比为0. 6。使用本发明的二组合式气环后，漏气量由原来的39L/min下降到22L/min， 下降幅度达43%，机油燃油消耗比由原来的0.33%下降到0.19%，下降幅度达42%。外圆 磨损情况正常，无拉缸、卡死、断环、过度磨损现象发生。
实施例2:以ZS1100单缸柴油机为例，其第一道气环采用本发明的二组合式气环，其气环体l 为合金铸铁制成的矩形桶面气环，环高2.5mm;螺旋撑簧2由耐热钢丝制成，节距中^g 比为l.O。使用本发明的二组合式气环后，漏气量由原来的28L/min下降到18L/ min, 下降幅度达36%,机油燃油消耗比由原来的0.88%下降到0.52%，下降幅度达41%。外圆 磨损情况正常，无拉缸、卡死、断环、过度磨损现象发生。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也 应视为本发明的保护范围。
权利要求
1、一种二组合式气环，其特征在于它包括气环体(1)，在所述的气环体(1)内表面沿圆周设有螺旋撑簧(2)，在螺旋撑簧(2)内设有闩销(3)。
2、 根据权利要求l所属的一种二组合式气环，其特征在于在气环体(1)内圆周 面设有与螺旋撑簧(2)适配的撑簧槽。
3、 根据权利要求l所属的一种二组合式气环，其特征在于所述的气环体(1)采 用合金铸铁、球墨铸铁或钢制成。
4、 根据权利要求1所属的一种二组合式气环，其特征在于所述气环体(1)的环 高大于等于1. 5mm。
5、 根据权利要求l所属的一种二组合式气环，其特征在于所述的螺旋撑簧(2) 由耐热钢丝、不锈钢丝或碳素弹簧钢丝制成。
6、 根据权利要求l所属的一种二组合式气环，其特征在于所述的螺旋撑簧(2) 的节距中径比为0.5 1.1。
7、 根据权利要求l所属的一种二组合式气环，其特征在于所述的螺旋撑簧(2)的外径小于气环体的环高。
8、 根据权利要求1所属的一种二组合式气环，其特征在于所述的气环体(1)为矩形气环、楔形气环、梯形气环或外切台气环。
全文摘要
本发明公开了一种二组合式气环，它包括气环体，在所述的气环体内表面沿圆周设有螺旋撑簧，在螺旋撑簧内设有闩销。本发明采用二组合式螺旋撑簧柔性气环，顺应性系数提高到0.07～0.10，顺应性是原来的2～3倍，环的外圆工作面与缸套贴合效果极佳，第一密封面的作用得以充分体现，使得其漏气量降低30％以上，机油消耗降低20％以上。
文档编号F16J9/00GK101649903SQ20091018121
公开日2010年2月17日 申请日期2009年7月20日 优先权日2009年7月20日
发明者吴立来, 喻晓妹, 宋建华, 张长春 申请人:南京飞燕活塞环股份有限公司