一种组合式活塞总成的制作方法

本实用新型涉及变速器的组合式活塞领域，具体涉及一种组合式活塞总成。

背景技术：

在组合式汽车变速器中，前、后副箱均采用气动操纵，气缸与活塞总成设计的好坏对变速器副箱的使用寿命影响非常大，传统的活塞总成一般采用单个O型密封圈密封，经常出现的故障主要有活塞体受力不均，气缸产生偏磨，密封圈早期损坏，进而出现气缸串气、漏气等密封失效现象。

近几年对气缸和活塞也做了一些结构上的改进，以改善活塞在气缸中的支撑。对活塞总成的改进主要表现为采用以不可拆卸的方式将带骨架的密封件压装镶嵌在活塞体两端，或是将密封橡胶直接硫化包覆在活塞体两端，以达到改善活塞体受力不平衡产生的密封失效现象。然而密封件属于易损零件，使用和运输中容易产生磨损或刮伤，当出现密封件损坏时，往往需要将整个活塞总成一起更换，造成极大的浪费，不利于精益生产和管理。

技术实现要素：

本实用新型涉及一种组合式活塞总成，包括活塞体、支撑环和Y形密封圈。Y形密封圈装在活塞体侧壁两侧的密封沟槽中，开口支撑环装于活塞体侧壁中部的环槽中，装配后支撑环外径高出活塞体侧壁，在活塞运动过程中从中部对活塞总成提供支撑，Y形密封圈外唇高出活塞体以及支撑环的外圆面，从活塞两侧对活塞提供密封和一定的支撑。Y形圈与活塞体采用可拆卸式过盈配合安装，便于在使用过程中对密封圈进行检查和更换。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现。

一种组合式活塞总成，包括活塞体、支撑环和Y形密封圈，支撑环和Y形密封圈均套装在活塞体的侧壁上。

本实用新型的进一步改进在于：

所述活塞体侧壁开设有两个用于套装Y形密封圈密封沟槽，两个密封沟槽之间开设有用于套装支撑环的环槽。

所述Y形密封圈包括外唇、内唇和根部；根部的顶端为谷部；外唇的长度小于内唇的长度；内唇顶端至根部底端的垂直距离为L，外唇的半径R2与内唇的半径R1差值为M，L/M≥2。

所述内唇的半径R1小于密封沟槽的半径，外唇的半径R2大于用于装配组合式活塞总成气缸内径的一半。

所述Y形密封圈套装在密封沟槽时，内唇与密封沟槽底部接触，外唇和谷部在密封沟槽外部。

所述所述支撑环套装在环槽且Y形密封圈套装在密封沟槽时，支撑环的外径D2大于活塞体的直径，外唇的外径D1大于支撑环的外径；

所述密封沟槽的侧壁边缘处采用倒圆角形式。

所述支撑环为开口形式，选用尼龙材质。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型涉及一种组合式活塞总成，包括活塞体、支撑环和Y形密封圈；支撑环和Y形密封圈均套装在活塞体的侧壁上。当活塞总成在气缸中做活塞运动时，支撑环对活塞总成提供支撑，Y形密封圈对活塞体提供密封和一定的支撑作用；由于支撑环和Y形密封圈是套装在活塞体的侧壁上，为可拆卸式，便于在使用过程中对密封圈进行检查和更换，避免更换整个活塞总成，减少浪费，利于后期维护。

进一步的，支撑环和Y形密封圈分别套装在活塞体开设中部环槽和两侧的密封沟槽中，使支撑环从活塞体中部对活塞体提供支撑，Y形密封圈从活塞体侧壁的两端提供支撑，在气缸中做活塞运动时，使活塞体的侧壁受力均匀，减少对活塞体的磨损。

进一步的，Y形密封圈选用不等高唇形状及无骨架形式，外唇的长度小于内唇的长度，可防止Y形圈谷部开裂，Y形截面高、宽比值≥2，使Y形密封圈在密封沟槽内不易翻转。

进一步的，内唇的半径小于密封沟槽的半径，外唇的半径大于用于装配组合式活塞总成气缸内径的一半，使内、外唇分别与活塞体及气缸耦合面有一定的过盈量；当活塞总成在气缸内轴向运动时，依靠密封圈张开的内、外唇部紧贴耦合面，达到良好的密封效果。

进一步的，Y形密封圈套装在密封沟槽时，内唇与密封沟槽底部接触，外唇和谷部在密封沟槽外部，使活塞总成在气缸内运动时，Y形密封圈外唇的两侧均有润滑油脂，密封圈长期处于润滑脂包裹的状态，密封圈有良好的润滑，减少对密封圈的磨损。

进一步的，装配后支撑环的外径D2大于活塞体的直径，在活塞运动过程中对活塞总成提供支撑，防止活塞在气缸中运动时产生偏斜，同时可避免气缸内壁与活塞体外径直接接触产生早期磨损。外唇的外径D1大于支撑环的外径，活塞总成在气缸中运行时，从活塞两侧对活塞提供密封和一定的支撑，使运行过程更平稳，密封性能更优，可靠性高。

进一步的，密封沟槽的侧壁边缘处采用倒圆角形式，便于Y形密封圈的装配，同时可避免活塞体锐角边由于机加工产生的刃口及毛刺对活塞组件产生划伤。

进一步的，支撑环为开口型，便于安装与拆卸；选用尼龙材质耐磨损且有自润滑功能。

【附图说明】

图1为活塞总成剖视图；

图2为活塞总成三维示意图；

图3为活塞体剖视图；

图4为活塞体三维示意图；

图5为Y形密封圈剖视图；

图6为Y形密封圈截面图；

图7为Y形密封圈三维示意图；

图8为支撑环三维示意图；

其中：1-活塞体；2-支撑环；3-Y形密封圈；4-外唇；5-内唇；6-谷部；7-根部；8-密封沟槽；9-环槽。

【具体实施方式】

参见图1和图2，本实用新型涉及一种组合式活塞总成，包括活塞体1，支撑环2与Y形密封圈3；活塞体1在侧壁开设有两个密封沟槽8，在侧壁中部开设有环槽9；Y形密封圈3安装在密封沟槽8中，支撑环2安装在环槽9中；Y形密封圈3为不等高唇形状，包括外唇4、内唇5、根部7和根部7的顶端谷部6。

参见图3和图4，活塞体1两侧密封沟槽8深度较浅，使Y形密封圈3的外唇4及谷部6完全处于密封沟槽8的外部，使密封圈长期处于润滑脂包裹的状态，密封圈有良好的润滑；密封沟槽8的侧壁边缘通过倒圆角处理，以利于密封圈的安装。

参见图5、图6和图7，Y形密封圈3采用增效式设计，选用不等高唇Y形密封圈，外唇4短，内唇5长，可防止Y形密封圈3发生谷部开裂，提高Y形密封圈3的使用寿命；Y形密封圈3采用非对称、窄断面、无骨架形式；Y形截面内唇5顶端至根部7底端的垂直距离为L，外唇4的半径R2与内唇5的半径R1差值为M，L/M≥2，使Y形密封圈3在密封沟槽8内不易翻转；Y形密封圈的内唇5半径R1小于密封沟槽8的半径，外唇4的半径R2大于用于装配组合式活塞总成气缸内径的一半，使装配时，外唇4分别与活塞体1及气缸耦合面有一定的过盈量，依靠其张开的内、外唇部紧贴耦合面，达到良好密封效果。

参见图8，支撑环2为开口形式，采用尼龙材质，耐磨损且有自润滑功能。

结合图1可看出，本实用新型将活塞体1按照设计图纸加工出密封沟槽8与环槽9，支撑环2装配在环槽9，Y形密封圈3装配在活塞体1侧壁两侧的密封沟槽8中，形成活塞总成。其中支撑环2的外圆面高出活塞体1侧壁，使支撑环2在活塞运动过程中从中部对活塞总成提供支撑，防止活塞体1在气缸中运动时产生偏斜，同时可避免气缸内壁与活塞体1侧壁直接接触产生早期磨损；Y形橡胶密封圈外唇4高出活塞体1以及支撑环2的外圆面，从活塞1两侧对活塞1提供密封和一定的支撑。因活塞体1两侧密封沟槽8深度较浅，使Y形密封圈的外唇4及谷部6完全处于密封沟槽8的外部，使外唇4两侧均可存储一定量的润滑脂，使外唇4长期处于润滑脂包裹的状态，密封圈有良好的润滑，保证了工作时Y形圈较小的滑动摩擦阻力和较长的使用寿命；内唇5与密封沟槽8底部接触，与接触面无相对运动，内唇5设计有较大的预压缩量，防止Y形圈从沟槽脱出；在气缸内，外唇4与气缸的密封接触面有相对运动，给出较小预压缩量，保证密封效果的同时可减小活塞总成在气缸内移动的阻力。

活塞总成装入气缸后，Y形密封圈3的根部7、Y形密封唇3和滑动表面之间会形成一定的环形腔空间，其内可贮存一定量的润滑脂，同时开口支撑环2与活塞体1的环槽9形成的沟槽也可存储一定的润滑脂，保证了活塞体1在做轴向运动过程中，活塞1与气缸之间有良好的润滑，防止干摩擦使密封圈磨损和老化，并能降低滑动摩擦阻力。

本实用新型活塞总成结构简单，通过使用支撑环2从活塞体1的中部及密封圈从活塞体1两侧，对活塞体1提供密封和一定的支撑，使活塞总成在气缸体中支撑平衡，运行更平稳；新结构Y形密封圈的使用，保证了活塞运行过程中的良好润滑，密封性更优，可靠性更高；同时，无骨架Y形密封圈3与活塞体1为可拆卸式过盈配合安装，便于在使用过程中对密封圈进行检查和更换，利于后期维护。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。