一种刮油环的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及活塞环结构技术领域，尤其涉及一种降低滑动摩擦并降低润滑油消耗的刮油环。
【背景技术】
[0002]发动机活塞环组件中，刮油环设置于缸套的内侧，主要承担刮油的功能，其刮油效果主要取决于以下两个方面:1)刮油环的环体顺应缸套的缸孔变形的能力，即刮油环相对于缸套的贴合性能；2)刮油环外圆面与缸套内壁之间的接触压力。因此，改善贴合性能、提高接触压力都可以提高刮油环的刮油能力。
[0003]如图1所示，现有技术中的刮油环包括径向外部工作面1、两个端面5及内部周向面2;径向外部工作面1在环本体4的中心轴线方向上间隔设置有两个凸台环，两个凸台环通过径向外部工作面1的位于两个凸台环之间的槽底面11连接；其中，两个凸台环的顶部均沿环本体的中心轴线方向形成阶梯面，且这两个凸台环的阶梯面的外径为沿同一方向减小或增大，也即，两个凸台环的阶梯面的低点位于凸台环的同一侧，如均在凸台环的上侧或均在凸台环的下侧，而阶梯面则为与缸套的内壁直接接触的接触面。在使用时，环本体4的一处设有开口，并在内部周向面2的内侧设有弹性元件，根据环本体4的凸台环与缸套的内壁之间的接触压力P = 2Ft(弹性元件通过环本体4在径向方向对缸套的内壁的压力)/(D(缸套的缸径)Xh(刮油环外圆面与缸套内壁之间的接触高度)可知，因此，通过增大Ft或者减小h都可以提高接触压力P。
[0004]这种结构的刮油环，在加工设计时存在以下缺陷:
[0005]由于凸台环的阶梯面的结构一致，从而导致加工时需要预先选定加工方向，一般会在其中一个端面打小孔作为方向指示标识，然后进行加工，这就使得加工过程复杂，而且涉及到方向，容易出现加工方向与预期方向相反的现象，造成无用操作，浪费材料；同时，这种同向设置的台阶面，在使用时，也就需要对齐方向后进行对应使用，可能造成使用过程的困扰。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提出一种刮油环，不仅可以减小摩擦损失，保证刮油效果，而且加工与使用过程中均无需进行方向的识别定义，生产、使用方便，成本低。
[0007]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0008]一种刮油环，包括环本体，所述环本体包括上下相对设置的两个环形的端面、及连接两个所述端面的呈环形的径向外部工作面和内部周向面，所述径向外部工作面在所述环本体的中心轴线方向上间隔设置有至少一组凸台环结构，每组所述凸台环结构包括上下间隔设置的两个凸台环，每个所述凸台环的顶面均沿所述环本体的中心轴线方向形成阶梯面，且同一组所述凸台环结构中的两个所述凸台环的阶梯面的外径为沿靠近对方的方向减小。
[0009]进一步地，所述内部周向面的内周设置有环形的弹性元件。
[0010]优选的，所述径向外部工作面设置有一组所述凸台环结构。
[0011]进一步优选的，两个所述凸台环上下对称设置。
[0012]进一步优选的，所述凸台环包括第一斜侧面、第二斜侧面、以及所述阶梯面，所述阶梯面连接所述第一斜侧面与所述第二斜侧面，所述第一斜侧面与所述端面连接。
[0013]进一步优选的，所述阶梯面包括与缸套的内侧接触的第一凸台阶梯面、外径小于所述第一凸台阶梯面的第二凸台阶梯面、以及连接所述第一凸台阶梯面与所述第二凸台阶梯面的阶梯过渡面，其中，所述第一凸台阶梯面与所述第一斜侧面连接，所述第二凸台阶梯面与所述第二斜侧面连接。
[0014]进一步优选的，所述第二凸台阶梯面所在平面与所述第一凸台阶梯面所在平面的夹角为0°?10°，其中，所述第一凸台阶梯面所在平面与所述端面所在平面垂直。
[0015]进一步优选的，所述第一凸台阶梯面的轴向宽度为0.05?0.15mm，所述第一凸台阶梯面、所述阶梯过渡面及所述第二凸台阶梯面的轴向总宽度为0.15?0.45_，所述阶梯过渡面的径向最小距离为0.02?0.06mm。
[0016]进一步优选的，所述第一凸台阶梯面、所述阶梯过渡面及所述第二凸台阶梯面的外表面均设置耐磨涂层，所述耐磨涂层的厚度为0.03?0.10mm。
[0017]进一步优选的，两个所述凸台环的第二斜侧面通过所述径向外部工作面的位于两个所述凸台环之间的槽底面连接，且所述槽底面沿周向开设有若干个径向贯穿所述环本体的回油孔。
[0018]进一步优选的，所述第一凸台阶梯面至所述槽底面沿所述环本体径向的径向距离大于所述第二凸台阶梯面至所述槽底面的径向距离，其中，所述第一凸台阶梯面至所述槽底面的径向距离为0.25?0.50mm。
[0019]进一步优选的，环形的所述内部周向面包括上下对称设置的两个曲面结构，每个所述曲面结构包括由外至内依次连接的内壁、圆弧面及斜侧面，所述内壁与所述端面连接，两个所述曲面结构通过所述斜侧面之间的圆弧连接面连接，所述回油孔的一端面位于所述槽底面，所述回油孔的另一端面位于所述圆弧连接面，所述弹性元件紧贴所述圆弧面设置。
[0020]进一步优选的，所述内壁为垂直于所述端面的平面，两个所述曲面结构与所述圆弧连接面共同形成奶嘴形状的结构。
[0021]本发明的有益效果为:
[0022]本发明的刮油环，包括环本体，所述环本体包括上下相对设置的两个环形的端面、及连接两个所述端面的呈环形的径向外部工作面和内部周向面，所述径向外部工作面在所述环本体的中心轴线方向上间隔设置有至少一组凸台环结构，每组所述凸台环结构包括上下间隔设置的两个凸台环，每个所述凸台环的顶面均沿所述环本体的中心轴线方向形成阶梯面，且同一组所述凸台环结构中的两个所述凸台环的阶梯面的外径为沿靠近对方的方向减小；通过将两个凸台环的阶梯面的外径沿着靠近对方的方向减小，因而两个阶梯面的高点处于两个凸台环的外侧，而低点处于两个凸台环的内侧，因此，两个凸台环对称设置，且阶梯面也对称设置，进而使得该刮油环在加工或者安装时不需要进行方向的识别和确定，从而极大地降低了加工及安装难度，降低成本，而且，由于没有方向性要求，使用时不会出错O
【附图说明】
[0023]图1为现有技术的刮油环的结构示意图。
[0024]图2为本发明的刮油环的俯视结构示意图。
[0025]图3为图2中的刮油环沿A-A向的剖面结构示意图。
[0026]图中:1-径向外部工作面；2_内部周向面；3_内壁；4_环本体；5-端面；6-第一斜侧面；7_第一凸台阶梯面；8_阶梯过渡面；9_第二凸台阶梯面；10_第二斜侧面；11_槽底面；12_圆弧面；13-斜侧面；14_圆弧连接面；15_回油孔；16-弹性元件；17-耐磨涂层；Rg-圆弧面的圆弧半径；Ri_圆弧连接面的圆弧半径；F1-弹性元件与圆弧面的接触面。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0028]如图2、图3所示，一种刮油环，包括环本体4，环本体4包括上下相对设置的两个环形的端面5、及连接两个端面5的呈环形的径向外部工作面1和内部周向面2，径向外部工作面1在环本体4的中心轴线方向上间隔设置有至少一组凸台环结构，每组凸台环结构包括上下间隔设置的两个凸台环，每个凸台环的顶面均沿环本体4的中心轴线方向形成阶梯面，且同一组凸台环结构中的两个凸台环的阶梯面的外径为沿靠近对方的方向减小。该刮油环通过将两个凸台环的阶梯面的外径沿着靠近对方的方向减小，因而这两个阶梯面的高点处于这两个凸台环的外侧，而低点处于两个凸台环的内侧，因此，两个凸台环对称设置，且阶梯面也对称设置，进而使得该刮油环在加工或者安装时不需要进行方向的识别和确定，从而极大地降低了加工及安装难度，降低成本，同时，由于没有方向性要求，使用时不会出错；而且通过设置凸台环，并在凸台环的顶部设置阶梯状结构，从而可以有效减小刮油环与缸套的接触面积，减小摩擦损失，保证刮油效果。
[0029]需要说明的是，阶梯面的外径是指，阶梯面在环本体4的中心轴线方向上的点至环本体4的中心轴线的垂直距离。
[0030]进一步地，内部周向面2的内周设置有环形的弹性元件16。利用弹性元件16向环本体4提供径向方向的弹力，使得环本体4的径向外部工作面1能够较好地与缸套的内壁有效接触。
[0031]进一步优选的，环形的内部周向面2包括上下对称设置的两个曲面结构，每个曲面结构包括由外至内依次连接的内壁3、圆弧面12及斜侧面13，内壁3与端面5连接，两个曲面结构通过斜侧面13之间的圆弧连接面14连接，弹性元件16紧贴圆弧面12设置。更进一步优选的，内壁3为垂直于端面5的平面，两个曲面结构与圆弧连接面14共同形成奶嘴形状的结构。其中，Rg为圆弧面的圆弧半径，Ri为圆弧连接面的圆弧半径，F1为弹性元件16与圆弧面12的接触面，此时，弹性元件16的外周面上在轴线方向上有两个部位分别与每个曲面结构的圆弧面12接触，也即有两个圆弧面12与弹性元件16接触，因而相比传统的刮油环而言，其增加了一个接触部位，从而使得弹性原件16及环本体4的圆弧面12的磨损速度均减小，弹力衰减速度降低，也提高了刮油环的使用寿命。
[0032]其中，径向外部