組合式壓縮機鈦基納米陶瓷鍍膜耐磨活塞環(huán)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種組合式壓縮機鈦基納米陶瓷鍍膜耐磨活塞環(huán)，包括組合使用并等高的主活塞環(huán)和內(nèi)副活塞環(huán)，主活塞環(huán)和內(nèi)副活塞環(huán)上均開設有切口，兩個切口相互錯開設置，主活塞環(huán)的外圓柱面開設有“U”型卸荷槽，主活塞環(huán)的外環(huán)側(cè)高度為內(nèi)環(huán)側(cè)高度的2倍，內(nèi)副活塞環(huán)的外環(huán)側(cè)高度為內(nèi)環(huán)側(cè)高度的1/2，主活塞環(huán)和內(nèi)副活塞環(huán)的外環(huán)側(cè)、內(nèi)環(huán)側(cè)的厚度均相同且等于外環(huán)側(cè)與內(nèi)環(huán)側(cè)之間的距離，主活塞環(huán)的外圓柱面設有3～7μm厚的硫化層，硫化層上設有3～5μm鈦基納米陶瓷鍍膜。本發(fā)明能夠相互有效的對其切口的間隙進行封堵，提高活塞環(huán)的密封性。
【專利說明】組合式壓縮機鈦基納米陶瓷鍍膜耐磨活塞環(huán)
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及壓縮機【技術(shù)領域】，具體涉及一種壓縮機中的活塞環(huán)結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在往復式壓縮機中，活塞上通常安裝有活塞環(huán)，通過活塞環(huán)來密封活塞與氣缸鏡面之間的間隙，主要起到密封作用?，F(xiàn)有的活塞環(huán)主要存在磨損過快、密封性欠佳兩個方面的問題。
[0003]關于活塞環(huán)的磨損過快問題，一定程度上是由活塞環(huán)的選擇不當決定的，對同一種對磨的金屬材料，不同的介質(zhì)對于同一種配方的填充聚四氟乙烯環(huán)，其磨損因子不同；對于同一種介質(zhì)，不同的對磨金屬材料對同一種配方的填充聚四氟乙烯環(huán)，磨損因子也不同。
[0004]關于活塞環(huán)的密封性問題，要想活塞環(huán)的外緣緊密貼合氣缸鏡面，活塞環(huán)必須獲得一定的有效彈力，因而使得活塞環(huán)必須制有切口 ；如果活塞環(huán)沒有切口，其就不能獲得初彈力，活塞環(huán)不一定貼著氣缸鏡面，壓縮機壓縮氣體時高壓的氣體便可能從活塞環(huán)與氣缸之間的間隙泄露。而設有切口的活塞環(huán)在正常工作時，由于活塞環(huán)存在切口，在長期的使用過程中，活塞環(huán)切口處的縫隙會越來越大，進而會影響壓縮機的密封性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種組合式壓縮機活塞環(huán)。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種組合式壓縮機鈦基納米陶瓷鍍膜耐磨活塞環(huán)，包括組合使用并等高的主活塞環(huán)和內(nèi)副活塞環(huán)，主活塞環(huán)和內(nèi)副活塞環(huán)上均開設有切口，兩個切口相互錯開設置，其特征在于:主活塞環(huán)的外圓柱面開設有“U”型卸荷槽，主活塞環(huán)的外環(huán)側(cè)高度值為內(nèi)環(huán)側(cè)高度值的2倍，內(nèi)副活塞環(huán)的外環(huán)側(cè)高度值為內(nèi)環(huán)側(cè)高度值的1/2，主活塞環(huán)和內(nèi)副活塞環(huán)的外環(huán)偵I內(nèi)環(huán)側(cè)的厚度值均相同且等于外環(huán)側(cè)與內(nèi)環(huán)側(cè)之間的距離值，主活塞環(huán)的外圓柱面設有3?7 μ m厚的硫化層，硫化層上設有3?5 μ m鈦基納米陶瓷鍍膜。
[0007]進一步地，主活塞環(huán)和內(nèi)副活塞環(huán)包括由聚四氟乙烯制成的本體和填充于本體內(nèi)的聚醚醚酮。
[0008]本發(fā)明的有益效果在于:
1、活塞環(huán)包括等高的主活塞環(huán)和內(nèi)副活塞環(huán)，主活塞環(huán)的內(nèi)環(huán)側(cè)卡入內(nèi)副活塞環(huán)的外環(huán)側(cè)與內(nèi)環(huán)側(cè)之間的凹槽內(nèi)，內(nèi)副活塞環(huán)的外環(huán)側(cè)卡入主活塞環(huán)的外環(huán)側(cè)與內(nèi)環(huán)側(cè)之間的凹槽內(nèi)，組合后主活塞環(huán)和內(nèi)副活塞環(huán)的上下兩端面平齊，能夠相互有效的對其切口的間隙進行封堵，提高活塞環(huán)的密封性；在主活塞環(huán)的外圓柱面滲入3?7 μ m厚的硫化層，使活塞環(huán)具有良好的固體潤滑特性和良好的初期磨合性，不易磨損，硫化層上設有3?5μπι鈦基納米陶瓷鍍膜，鍍膜與硫化層結(jié)合牢固，且活塞環(huán)的硬度高，耐磨，可大幅度提高其使用壽命2-8倍，主活塞環(huán)的外圓柱面開設有“U”型卸荷槽，可有效卸載活塞環(huán)受到的壓力，減小因壓力增大對活塞環(huán)造成的磨損，延長其使用壽命。[0009]2、主活塞環(huán)和內(nèi)副活塞環(huán)的本體由聚四氟乙烯制成，并在本體內(nèi)填充有聚醚醚酮，聚四氟乙烯本體耐高溫的溫度范圍為250?300°C，其摩擦系數(shù)< 0.20，聚醚醚酮具有機械強度高、耐高溫、耐沖擊、阻燃、耐酸堿、耐磨、耐疲勞等特點，兩者結(jié)合可有效減少了活塞環(huán)的摩擦系數(shù)、提高了活塞環(huán)的耐高溫性能、耐磨性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明中主活塞環(huán)和內(nèi)副活塞環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明中主活塞環(huán)和內(nèi)副活塞環(huán)的組合示意圖；
圖3為本發(fā)明的立體圖；
其中附圖標記為1 一主活塞環(huán)、2 —內(nèi)副活塞環(huán)、3—切口、4一 “U”型卸荷槽、11 一主活塞環(huán)的外環(huán)側(cè)、12—主活塞環(huán)的內(nèi)環(huán)側(cè)、21—內(nèi)副活塞環(huán)的外環(huán)側(cè)、22—內(nèi)副活塞環(huán)的內(nèi)環(huán)側(cè)。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明做進一步說明:
實施例一
如圖所示，一種組合式壓縮機鈦基納米陶瓷鍍膜耐磨活塞環(huán)，包括主活塞環(huán)1和內(nèi)副活塞環(huán)2。主活塞環(huán)1和內(nèi)副活塞環(huán)2的高度值相等，均包括由聚四氟乙烯材料制成的本體和填充于本體內(nèi)的聚醚醚酮。主活塞環(huán)1和內(nèi)副活塞環(huán)2上設有切口 3，兩個切口 3相互錯開設置。主活塞環(huán)1上端面的中間部位向內(nèi)凹陷成一槽，形成帶有外環(huán)側(cè)11和內(nèi)環(huán)側(cè)12的主活塞環(huán)1，其中主活塞環(huán)1的外環(huán)側(cè)11高度值為內(nèi)環(huán)側(cè)12高度值的2倍，內(nèi)環(huán)側(cè)12高度值與外環(huán)側(cè)11、內(nèi)環(huán)側(cè)12之間的距離值相等，也與主活塞環(huán)1凹槽處的環(huán)的厚度值相等，使得主活塞環(huán)1上的外環(huán)側(cè)的高度值、內(nèi)環(huán)側(cè)的高度值、外環(huán)側(cè)與內(nèi)環(huán)側(cè)的間距值以及外環(huán)側(cè)與內(nèi)環(huán)側(cè)之間的環(huán)的厚度值之比為內(nèi)副活塞環(huán)2上端面的中間部位向內(nèi)凹陷成一槽，形成帶有外環(huán)側(cè)21和內(nèi)環(huán)側(cè)22的內(nèi)副活塞環(huán)2，其中內(nèi)副活塞環(huán)2的外環(huán)側(cè)21高度值為內(nèi)環(huán)側(cè)22高度值的1/2，內(nèi)環(huán)側(cè)22高度值與外環(huán)側(cè)21、內(nèi)環(huán)側(cè)22之間的距離值相等，也與內(nèi)副活塞環(huán)2凹槽處的環(huán)的厚度值相等，使得內(nèi)副活塞環(huán)2上的外環(huán)側(cè)的高度值、內(nèi)環(huán)側(cè)的高度值、外環(huán)側(cè)與內(nèi)環(huán)側(cè)的間距值以及外環(huán)側(cè)與內(nèi)環(huán)側(cè)之間的環(huán)的厚度值之比為:1:2:1:1。主活塞環(huán)1的外圓柱面開設有“U”型卸荷槽4。主活塞環(huán)的外圓柱面設有3?7 μ m厚的硫化層，硫化層上設有3?5 μ m鈦基納米陶瓷鍍膜，其中硫化層的金屬結(jié)構(gòu)為六方晶體結(jié)構(gòu)，在制備鈦基納米陶瓷鍍膜時，表面鍍膜的靶材為純Ti或TiAlZr或TiCrNi,采用PVD技術(shù)，在活塞環(huán)表面沉積鈦基納米陶瓷，從而形成3?5 μ m的鍍膜。
[0012]活塞環(huán)由組合使用并等高的主活塞環(huán)和內(nèi)副活塞環(huán)組成，且由于外環(huán)側(cè)高度值、內(nèi)環(huán)側(cè)高度值、外環(huán)側(cè)與內(nèi)環(huán)側(cè)的間距值以及外環(huán)側(cè)與內(nèi)環(huán)側(cè)之間的環(huán)的厚度值之間的關系，使得主活塞環(huán)與內(nèi)副活塞環(huán)安裝好后，兩者的兩端面均平齊，因而能夠相互有效的對其切口處的間隙進行封堵，提高活塞環(huán)的密封性；主活塞環(huán)和內(nèi)副活塞環(huán)的本體均由聚四氟乙烯材料制成，并在本體內(nèi)填充有聚醚醚酮，因而可有效減少了活塞環(huán)的摩擦系數(shù)、提高了活塞環(huán)的耐高溫性能、耐磨性能；除此之外，在主活塞環(huán)的外圓柱面開設有“U”型卸荷槽，工作情形時可有效卸載其壓力，減小壓力的變化對活塞環(huán)造成的磨損，延長活塞環(huán)的使用壽命。；在主活塞環(huán)的外圓柱面滲入硫化層，使活塞環(huán)具有良好的固體潤滑特性和良好的初期磨合性，不易磨損，硫化層上設有3?5μπι鈦基納米陶瓷鍍膜，鍍膜與硫化層結(jié)合牢，且活塞環(huán)的硬度高，耐磨，可大幅度提高其使用壽命2-8倍。
[0013] 實施例二
實施例一中的主活塞環(huán)1和內(nèi)副活塞環(huán)2在進行裝配時，主活塞環(huán)1的內(nèi)環(huán)側(cè)12卡入內(nèi)副活塞環(huán)2的外環(huán)側(cè)21、內(nèi)環(huán)側(cè)22之間的凹槽內(nèi)，內(nèi)副活塞環(huán)2的外環(huán)側(cè)21卡入主活塞環(huán)1的外環(huán)側(cè)11、內(nèi)環(huán)側(cè)12之間的凹槽內(nèi)。由于主活塞環(huán)1上的外環(huán)側(cè)11的高度值、內(nèi)環(huán)側(cè)12的高度值、外環(huán)側(cè)11與內(nèi)環(huán)側(cè)12的間距值以及外環(huán)側(cè)11與內(nèi)環(huán)側(cè)12之間的凹槽處環(huán)的厚度值之比為:2:1:1:1，內(nèi)副活塞環(huán)2上的外環(huán)側(cè)的高度值、內(nèi)環(huán)側(cè)的高度值、外環(huán)側(cè)與內(nèi)環(huán)側(cè)的間距值以及外環(huán)側(cè)與內(nèi)環(huán)側(cè)之間的環(huán)的厚度值之比為:1:2:1:1，使得主活塞環(huán)1與內(nèi)副活塞環(huán)2安裝完畢之后，主活塞環(huán)1與內(nèi)副活塞環(huán)2的兩端面均平齊，從而能夠相互有效的對其切口處的間隙進行封堵，提高活塞環(huán)的密封性。
【權(quán)利要求】
1.一種組合式壓縮機鈦基納米陶瓷鍍膜耐磨活塞環(huán)，包括組合使用并等高的主活塞環(huán)和內(nèi)副活塞環(huán)，主活塞環(huán)和內(nèi)副活塞環(huán)上均開設有切口，兩個切口相互錯開設置，其特征在于:主活塞環(huán)的外圓柱面開設有“U”型卸荷槽，主活塞環(huán)的外環(huán)側(cè)高度值為內(nèi)環(huán)側(cè)高度值的2倍，內(nèi)副活塞環(huán)的外環(huán)側(cè)高度值為內(nèi)環(huán)側(cè)高度值的1/2，主活塞環(huán)和內(nèi)副活塞環(huán)的外環(huán)偵I內(nèi)環(huán)側(cè)的厚度值均相同且等于外環(huán)側(cè)與內(nèi)環(huán)側(cè)之間的距離值，主活塞環(huán)的外圓柱面設有3?7 μ m厚的硫化層，硫化層上設有3?5 μ m鈦基納米陶瓷鍍膜。
2.如權(quán)利要求1所述的組合式壓縮機鈦基納米陶瓷鍍膜耐磨活塞環(huán)，其特征在于:主活塞環(huán)和內(nèi)副活塞環(huán)包括由聚四氟乙烯制成的本體和填充于本體內(nèi)的聚醚醚酮。
【文檔編號】F04B39/00GK103696944SQ201310690387
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月17日
【發(fā)明者】蔣佩之, 胡進, 劉寧, 龔明松 申請人:成都展望能源機械有限公司