專利名稱：帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涉及一種活塞環(huán)，特別涉及一種帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)，還涉及本活塞環(huán)的制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，部分內(nèi)燃機(jī)活塞環(huán)為每道活塞環(huán)槽內(nèi)只安裝一個單環(huán)，多道氣環(huán)的開口相互錯位安裝，這種活塞環(huán)內(nèi)燃機(jī)的工作中，環(huán)開口處始終存在軸向漏氣和徑向漏氣的通道，而且隨著活塞環(huán)的磨損，環(huán)開口越來越大，其漏氣通道會逐漸增大，使內(nèi)燃機(jī)的動力不足、浪費(fèi)燃油、噪音大和積碳嚴(yán)重；出現(xiàn)每道活塞環(huán)槽內(nèi)安裝雙片活塞環(huán)的結(jié)構(gòu)，安裝時通過定位裝置使兩片活塞環(huán)端口錯開，能很好的解決活塞環(huán)軸向泄漏的問題。但是，在工作過程中兩片活塞環(huán)可以做相對周向運(yùn)動，如果端口相對，則造成軸向泄漏。為解決此問題，中國專利ZL03263421公開了一種帶有封口互鎖裝置的組合氣環(huán)”，在與環(huán)端口180度的環(huán)面上焊接的定位凸臺與下組合環(huán)定位的，上片環(huán)在受力最大處進(jìn)行焊接后引起變形最大，而且對焊點(diǎn)的打磨又會造成環(huán)面質(zhì)量問題；中國專利ZL03201741.3公開了一種雌雄雙環(huán)活塞環(huán)、ZL200420033278公開了一種定位封口組合式活塞氣環(huán)，兩專利都對組合式活塞環(huán)設(shè)置了定位裝置，都是在上組合環(huán)端口切槽安裝定位凸臺，下組合環(huán)切槽與凸臺配合定位的，解決了因?yàn)榇罅囟h(huán)易折斷問題。實(shí)踐證明，由于加工工藝的影響和限制，當(dāng)安裝定位凸臺的切槽長度達(dá)到0.6-0.8mm時將引起環(huán)體外緣的塌陷變形，如果小于0.6mm則切槽長度不夠，如果把下組合環(huán)的定位槽在環(huán)內(nèi)緣切出錯位安裝可以使開口錯位距離增大，但是下環(huán)又會引起變形。并且以上都采取機(jī)械加工和焊接等方式進(jìn)行，不但損壞活塞環(huán)內(nèi)緣、影響平面度和光潔度，還改變了活塞環(huán)材質(zhì)的特性。還有就是在中國專利ZL200420033278中的定位封口組合式活塞氣環(huán)的結(jié)構(gòu)中，由于上下組成環(huán)的開口錯位長度不夠以及上片環(huán)無封口裝置，高壓高溫氣體會串入使活塞的溫度增高。因此，現(xiàn)有技術(shù)中組合式活塞環(huán)的定位裝置由于，不但加工過程復(fù)雜，而且對活塞環(huán)損傷較大，使活塞環(huán)壽命低、成本高，影響汽缸工作狀態(tài)。
因此，需要一種可以設(shè)置在環(huán)面的任何部位的定位裝置，加工過程中不影響環(huán)面的平面度和光潔度，并且對活塞環(huán)內(nèi)緣不造成損傷，受到大的力矩也不會折斷的組合式活塞環(huán)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)，本發(fā)明的活塞環(huán)的定位裝置可以設(shè)置在環(huán)面的任何部位，安裝后各組成環(huán)端口錯開，加工過程中不影響環(huán)面的平面度和光潔度，不損傷各組成環(huán)的內(nèi)緣，使用過程中各環(huán)不會發(fā)生折斷等情況，延長了汽缸及活塞環(huán)的使用壽命，并且加工成本低、操作簡單。
本發(fā)明所述的帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)，包括上組成環(huán)和下組成環(huán)以及將兩組成環(huán)定位的定位裝置，定位裝置包括定位銷、定位槽，所述定位裝置還包括設(shè)置在上組成環(huán)或下組成環(huán)的內(nèi)緣和外緣之間的定位銷連接孔，所述定位銷穿過定位銷連接孔與之緊密連接，并插入另一組成環(huán)的定位槽內(nèi)，將上組成環(huán)和下組成環(huán)定位裝配，所述上組成環(huán)和下組成環(huán)的端口相互錯開。
進(jìn)一步，所述定位槽設(shè)置在上組成環(huán)或下組成環(huán)的內(nèi)緣和外緣之間；進(jìn)一步，所述定位銷插入定位銷連接孔后鉚接在上組成環(huán)或下組成環(huán)上；進(jìn)一步，所述定位槽設(shè)置在下組成環(huán)上，定位銷和定位銷連接孔設(shè)置在上組成環(huán)上；進(jìn)一步，所述上組成環(huán)或下組成環(huán)至少一個環(huán)端口兩側(cè)加工有切口，兩側(cè)切口共同組成定位切口代替定位槽；進(jìn)一步，所述定位銷連接孔設(shè)置在與環(huán)端口相對于活塞環(huán)圓心呈90°夾角范圍以內(nèi)的環(huán)面上，所述定位切口的中心與環(huán)內(nèi)緣的距離小于環(huán)體徑向?qū)挾鹊?/2；進(jìn)一步，所述定位槽和定位銷連接孔設(shè)置在與環(huán)端口相對于活塞環(huán)圓心呈90°夾角范圍以內(nèi)的環(huán)面上，定位槽和定位銷連接孔的中心與環(huán)內(nèi)緣距離小于環(huán)體徑向?qū)挾鹊?/2；進(jìn)一步，所述定位銷為直徑是0.7mm-1.5mm的圓柱體；進(jìn)一步，所述定位銷徑向截面為三角形、圓弧形、矩形或橢圓形。
本發(fā)明的另一目的在于一種提供制造本發(fā)明帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)的制造方法包括以下步驟(1)在上組成環(huán)和下組成環(huán)的選定部位用脈沖激光分別加工出與定位銷相配合的定位銷連接孔和定位槽；(2)將定位銷插入組成環(huán)上的定位銷連接孔中，將定位銷鉚接或焊接在組成環(huán)上；(3)用脈沖激光將鉚接后多余部分去除，保持環(huán)面光潔度和平面度。
本發(fā)明的有益效果是發(fā)明所述的帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)的定位裝置可以設(shè)置在環(huán)內(nèi)緣、外緣之間的任何位置，定位槽和定位銷連接孔采用脈沖激光加工而成，定位銷插入定位銷連接孔內(nèi)緊密連接在組成環(huán)上，不會影響環(huán)面光潔度和平面度，不損傷各組成環(huán)的內(nèi)緣，使用過程中各環(huán)不會發(fā)生折斷等情況，延長了汽缸及活塞環(huán)的使用壽命；并且加工成本低、操作簡單；另外，如果在組成環(huán)兩側(cè)切口共同組成定位切口，此時定位銷還起到密封封口片的作用，阻止高壓氣體的徑向泄漏。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
圖1為本發(fā)明所述帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)第一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中組成環(huán)1的右視圖；圖3為圖1中組成環(huán)2的右視圖；圖4為本發(fā)明所述帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)第二種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為圖4右視圖；圖6為本發(fā)明所述帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)定位銷一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明所述帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)定位銷第二種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明所述帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)定位銷第三種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；具體實(shí)施方式
實(shí)施例一圖1為本發(fā)明所述帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)第一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；兩組成環(huán)為徑向搭接口環(huán)，如圖所示，a為本發(fā)明帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)的上組成環(huán)1，在與端口相對于活塞環(huán)圓心呈90°夾角范圍以內(nèi)的環(huán)平面上加工有圓形定位銷連接孔4，以小于或等于30°為最佳角度，本實(shí)施例為30°，保證定位銷連接孔4處不承受大的力矩，定位銷連接孔4直徑為0.9mm；b為本發(fā)明帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)的下組成環(huán)2，在與端口相對于活塞環(huán)圓心呈90°夾角范圍以內(nèi)的環(huán)平面上加工有圓形定位槽3，以小于或等于30°為最佳角度，本實(shí)施例為30°，定位槽3直徑為1.1mm，組裝定位后保證裝配后兩環(huán)的端口充分錯開；定位銷5為圓柱形，直徑為0.9mm，穿過定位銷連接孔4鉚接在定位銷連接孔4內(nèi)；定位槽3直徑大于定位銷5直徑，有利于裝配；上述定位槽3或定位銷連接孔4的中心與環(huán)內(nèi)緣距離小于環(huán)體徑向?qū)挾鹊?/2，以保證活塞環(huán)強(qiáng)度；圖2為上組成環(huán)1的右視圖；圖3為下組成環(huán)2的右視圖，如圖所示，定位銷5穿過定位銷連接孔4并鉚接，兩環(huán)進(jìn)行裝配時，將設(shè)置在上組成環(huán)1上的定位銷插入下組成環(huán)2的定位槽3中，進(jìn)行定位裝配。當(dāng)然，定位槽3也可以設(shè)置在上組成環(huán)1上，相應(yīng)定位銷連接孔4設(shè)置在下組成環(huán)上；定位槽3或定位銷連接孔4可以設(shè)置在活塞環(huán)圓周上的任何位置，由于采用脈沖激光加工和鉚接的方法，并不影響活塞環(huán)的強(qiáng)度，也可以采用焊接、壓接等其他連接方式，也可以達(dá)到同樣效果；定位銷連接孔4和定位槽3并不局限于圓形，還可以是圓弧形、矩形、橢圓形等，但是由于圓形切槽或孔不會在活塞環(huán)上產(chǎn)生應(yīng)力集中，因此最佳；定位銷5也不局限于圓柱形，橫截面可以是三角、矩形、圓弧、橢圓等形狀，定位槽3、定位銷連接孔4以及定位銷5的直徑也不局限于以上數(shù)值，為適應(yīng)不同尺寸的活塞環(huán)，直徑或徑向?qū)挾瓤梢允?.7-1.5mm的任何數(shù)值。
實(shí)施例二圖4為本發(fā)明所述帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)第二種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；如圖所示兩組成環(huán)為直口環(huán)，在組成環(huán)端口兩端加工有切口，兩側(cè)切口共同組成定位切口6，定位切口6通過活塞環(huán)內(nèi)緣，為圓弧形，徑向?qū)挾葹?.4mm。在與端口相對于活塞環(huán)圓心呈30°夾角的環(huán)上加工有圓形定位銷連接孔4，直徑為0.9mm，定位銷5插入定位銷連接孔4的部分為圓柱形，定位部分橫截面為圓弧形，與定位切口6相配合，定位切口6弧長大于定位銷5的弧長，這種結(jié)構(gòu)定位銷既起到定位作用也起到密封封口片的作用；定位銷連接孔4與定位切口6相對應(yīng)，設(shè)置在組成環(huán)靠近內(nèi)緣的位置；本發(fā)明帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)的下組成環(huán)2，結(jié)構(gòu)與上組成環(huán)1基本相同，安裝后兩環(huán)定位銷相對，各自插入另一組成環(huán)的定位切口。此種結(jié)構(gòu)中，定位銷起到了定位作用的同時還起到密封封口片的作用，阻止高壓氣體的徑向泄漏。圖5為圖4的右視圖，如圖所示，定位銷5圓柱體部分穿過組成環(huán)上的定位銷連接孔4進(jìn)行鉚接，裝配過程中，定位銷橫截面為圓弧的部分插入另一組成環(huán)的定位切口6，進(jìn)行定位裝配并起到密封效果。當(dāng)然，可以只在其中一個組成環(huán)上開定位切口6，而在另一組成環(huán)上設(shè)置定位銷5；定位切口6也可不通過活塞環(huán)內(nèi)緣而設(shè)置在其他部位；定位銷連接孔4并不局限于設(shè)置在與端口相對于活塞環(huán)圓心呈30°夾角的位置，可以設(shè)置在活塞環(huán)圓周上的其他位置，由于采用脈沖激光加工和鉚接的方法，基本不影響活塞環(huán)的強(qiáng)度；定位銷連接孔4并不局限于圓形，還可以是圓弧形、矩形、橢圓形、三角形等，直徑或徑向?qū)挾纫膊痪窒抻?.9mm，為了適應(yīng)不同大小的活塞環(huán)，為適應(yīng)不同尺寸的活塞環(huán)，定位銷5的直徑或徑向?qū)挾瓤梢允?.7-1.5mm的任何數(shù)值，定位銷5插入定位銷連接孔部分橫截面形狀與之對應(yīng)，但由于圓形切口或孔不會在活塞環(huán)上產(chǎn)生應(yīng)力集中，因此最佳；定位切口6也不局限于圓弧形，也可以是矩形、橢圓形甚至為圓形或三角形等，定位銷定位部分橫截面可以是矩形、橢圓等形狀；組成環(huán)上開的定位切口6可以通過各組成環(huán)內(nèi)緣。
圖6為本發(fā)明所述帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)定位銷第一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，定位銷5為圓柱體，直徑為0.9mm。
圖7為本發(fā)明所述帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)定位銷第二種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，定位銷5分為圓柱體和橫截面為圓弧形狀兩部分組成的異形體，圓弧形徑向?qū)挾葹?.9mm，而圓柱體直徑為0.9mm。
圖8為本發(fā)明所述帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)定位銷第三種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；定位銷5分為圓柱體和橫截面為矩形形狀兩部分組成的異形體，矩形徑向?qū)挾葹?.9mm，而圓柱體直徑為0.9mm。本實(shí)施例的主要優(yōu)點(diǎn)是加工方便，結(jié)構(gòu)簡單。
定位銷的結(jié)構(gòu)并不局限以上三種實(shí)施例，其橫截面還可以是三角形、橢圓形等形狀。定位銷的長度以及異形體各部分長度根據(jù)活塞環(huán)尺寸不同而不同。
本發(fā)明的制造本發(fā)明帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)的制造方法實(shí)施例包括以下步驟(1)用脈沖激光在下組成環(huán)2上加工出圓形定位槽，直徑為1.1mm，在上組成環(huán)1上加工出圓形定位銷連接孔，直徑為0.9mm，定位槽和定位銷連接孔的中心與環(huán)內(nèi)緣距離小于環(huán)體徑向?qū)挾鹊?/2。
(2)將定位銷鉚接部分穿過組成環(huán)上的用脈沖激光加工出的定位銷連接孔進(jìn)行鉚接；(3)用脈沖激光將鉚接后多余部分去除，以保持環(huán)面光潔度和平面度。
兩組成環(huán)在裝配過程中，將鉚接有定位銷的組成環(huán)上的定位銷插入另一組成環(huán)上的定位槽中，在兩組成環(huán)之間進(jìn)行定位裝配。
本實(shí)施例只是說明制造本發(fā)明帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)的方法步驟，以上尺寸數(shù)據(jù)并不能對本發(fā)明的組合式活塞環(huán)保護(hù)范圍進(jìn)行全面限定。
最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)，包括上組成環(huán)(1)和下組成環(huán)(2)以及將兩組成環(huán)定位的定位裝置，定位裝置包括定位槽(3)和定位銷(5)，其特征在于所述定位裝置還包括設(shè)置在上組成環(huán)(1)或下組成環(huán)(2)的內(nèi)緣和外緣之間的定位銷連接孔(4)，所述定位銷(5)穿過定位銷連接孔(4)與之緊密連接，并插入另一組成環(huán)的定位槽(3)內(nèi)，將上組成環(huán)(1)和下組成環(huán)(2)定位裝配，所述上組成環(huán)(1)和下組成環(huán)(2)的端口相互錯開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)，其特征在于所述定位槽(3)設(shè)置在上組成環(huán)(1)或下組成環(huán)(2)的內(nèi)緣和外緣之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)，其特征在于所述定位銷(5)穿過定位銷連接孔(4)后鉚接在上組成環(huán)(1)或下組成環(huán)(2)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)，其特征在于所述定位槽(3)設(shè)置在下組成環(huán)(2)上，定位銷(5)和定位銷連接孔(4)設(shè)置在上組成環(huán)(1)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)，其特征在于所述定位槽(3)設(shè)置在下組成環(huán)(2)上，定位銷(5)和定位銷連接孔(4)設(shè)置在上組成環(huán)(1)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)，其特征在于所述上組成環(huán)(1)或下組成環(huán)(2)至少一個環(huán)端口兩側(cè)加工有切口，兩側(cè)切口共同組成定位切口(6)代替定位槽(4)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)，其特征在于所述定位銷連接孔(4)設(shè)置在與環(huán)端口相對于活塞環(huán)圓心呈90°夾角范圍以內(nèi)的環(huán)面上，所述定位切口(6)的中心與環(huán)內(nèi)緣的距離小于環(huán)體徑向?qū)挾鹊?/2。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或5所述帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)，其特征在于所述定位槽(3)和定位銷連接孔(4)設(shè)置在與環(huán)端口相對于活塞環(huán)圓心呈90°夾角范圍以內(nèi)的環(huán)面上，定位槽(3)和定位銷連接孔(4)的中心與環(huán)內(nèi)緣距離小于環(huán)體徑向?qū)挾鹊?/2。
9.根據(jù)1、2、5、6、7任一權(quán)利要求所述帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)，其特征在于所述定位銷(5)為直徑是0.7mm-1.5mm的圓柱體。
10.根據(jù)1、2、5、6、7任一權(quán)利要求所述的帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)，其特征在于所述定位銷(5)徑向截面為三角形、圓弧形、矩形或橢圓形。
11.一種新型帶有定位裝置的組合式活塞環(huán)的制造方法，包括以下步驟(1)在上組成環(huán)(1)和下組成環(huán)(2)的選定部位用脈沖激光分別加工出與定位銷相配合的定位銷連接孔和定位槽；(2)將定位銷插入組成環(huán)上的定位銷連接孔中，并用脈沖激光將定位銷鉚接在組成環(huán)上；(3)用脈沖激光將鉚接后多余部分去除，保持環(huán)面光潔度和平面度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶有新型定位裝置的組合式活塞環(huán)及其制造方法，包括上組成環(huán)和下組成環(huán)以及將兩組成環(huán)定位的定位裝置，定位裝置包括定位銷、定位槽，定位裝置還包括設(shè)置在上組成環(huán)或下組成環(huán)的內(nèi)緣和外緣之間的定位銷連接孔，所述定位銷穿過定位銷連接孔與之緊密連接，并插入另一組成環(huán)的定位槽內(nèi)，將上組成環(huán)和下組成環(huán)定位裝配，所述上組成環(huán)和下組成環(huán)的端口相互錯開；所述組合式活塞環(huán)的定位槽和定位銷連接孔通過脈沖激光加工而成；本發(fā)明的定位裝置不損壞活塞環(huán)內(nèi)、外緣，不破壞環(huán)面光潔度和平面度，可以設(shè)置在環(huán)面任何位置，加工方便，成本低，能延長汽缸及活塞環(huán)的使用壽命。
文檔編號F16J9/14GK101037975SQ20071007839
公開日2007年9月19日 申請日期2007年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月17日
發(fā)明者何俊明 申請人:何俊明