專利名稱:往復(fù)式活塞的密封裝置的制作方法
本發(fā)明是一種往復(fù)式活塞密封裝置，特別是一種組合型往復(fù)式活塞密封裝置。
原有的往復(fù)式活塞密封裝置是由數(shù)道氣環(huán)和油環(huán)分別裝置在幾個(gè)活塞槽上構(gòu)成迷宮式密封裝置。這種密封裝置雖然可以完成油、氣的密封作用，但存在的問題是，環(huán)口仍有泄漏，如在內(nèi)燃機(jī)工作狀態(tài)，環(huán)口處會(huì)發(fā)生薩爾茲曼形式熱變形，特別是環(huán)口端處會(huì)發(fā)生徑向和軸向不穩(wěn)定形式的熱變形，導(dǎo)致嚴(yán)重的漏氣，可造成燒毀潤(rùn)滑油膜，使活塞環(huán)和缸套處于不良的工作狀態(tài)，甚至發(fā)生拉缸，使活塞環(huán)、缸套和活塞的使用壽命縮短，并污染潤(rùn)滑油，導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)的大修期頻繁。因漏氣還可以導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)性能變差。
本發(fā)明的目的是為提供一種新型的組合型往復(fù)式活塞密封裝置，以消除環(huán)口處的漏氣、薩爾茲曼熱變形、環(huán)口端處的不穩(wěn)定熱變形，改善潤(rùn)滑和運(yùn)行狀態(tài)，提高機(jī)械效率，為高速內(nèi)燃機(jī)的設(shè)計(jì)提供了良好條件。
本發(fā)明提供了三種類型的往復(fù)式活塞密封裝置，它們是這樣實(shí)現(xiàn)的一、適用于代替多道氣環(huán)的組合型往復(fù)式活塞氣環(huán)密封裝置。
在活塞油環(huán)槽前部開一個(gè)較深的環(huán)槽，裝有兩根硬質(zhì)合金制成的接口環(huán)，里邊的一根叫內(nèi)襯環(huán)，為直接口，外邊的一根叫外環(huán)片，為搭接口，內(nèi)襯環(huán)的外園與外環(huán)片的內(nèi)園相配合，內(nèi)襯環(huán)接口與外環(huán)片接口相互錯(cuò)開，最好為180°，為了防止環(huán)接口重合，在內(nèi)襯環(huán)接口處的活塞環(huán)槽底園面上加一個(gè)銷釘，固定內(nèi)環(huán)片以防止轉(zhuǎn)動(dòng)。在外環(huán)片接口處的環(huán)槽前側(cè)面，并于該側(cè)面徑向成60°角方向加一個(gè)銷釘，以固定外環(huán)片的轉(zhuǎn)動(dòng)。
二、適用于大、中型組合活塞的組合型往復(fù)油冷活塞密封裝置在組合活塞的接縫處所開的一個(gè)環(huán)槽里，裝有后環(huán)片、前環(huán)片、外軸向環(huán)片、內(nèi)軸向環(huán)片、前內(nèi)襯環(huán)、后內(nèi)襯環(huán)片彈簧。后環(huán)片內(nèi)園上設(shè)有軸向?qū)в筒?，與后內(nèi)襯環(huán)的外園相配合。前環(huán)片內(nèi)園上設(shè)有軸向?qū)в筒郏c前內(nèi)襯環(huán)的外園相配合。后環(huán)片的前側(cè)面與前環(huán)片的后側(cè)面相配合，二者接口互為180°。后內(nèi)襯環(huán)前側(cè)面與前內(nèi)襯環(huán)后側(cè)面相配合，二者接口互為180°。在后環(huán)片和后內(nèi)襯環(huán)的前側(cè)面上，設(shè)有導(dǎo)油槽和凸條狀的密封線。在后內(nèi)襯環(huán)和前內(nèi)襯環(huán)之間，開有裝片彈簧的槽，在槽內(nèi)裝有片彈簧。片彈簧的作用是在活塞運(yùn)動(dòng)的一定沖程時(shí)，使前內(nèi)襯環(huán)和后內(nèi)襯環(huán)之間發(fā)生間隙，使貯存在前環(huán)片、后環(huán)片之間，后內(nèi)襯環(huán)和前內(nèi)襯環(huán)之間的一部分潤(rùn)滑油和雜質(zhì)排出，以實(shí)現(xiàn)這些環(huán)片之間潤(rùn)滑油不斷地得到更新。前內(nèi)襯環(huán)與前環(huán)片的接口的相互位置大于60°，小于120°。為了防止后內(nèi)襯環(huán)、前內(nèi)襯環(huán)、后環(huán)片、前環(huán)片的接口繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)而相互重合，在相對(duì)于這些接口處的活塞環(huán)槽側(cè)面上的，與軸線平行方向上，分別設(shè)置銷釘。為了防止后環(huán)片、前環(huán)片在工作時(shí)發(fā)生軸向跳動(dòng)，在前環(huán)片與活塞環(huán)槽前側(cè)面之間裝有外軸向環(huán)片。在前內(nèi)襯環(huán)的前側(cè)面與活塞環(huán)槽前側(cè)面之間裝有內(nèi)軸向環(huán)片，內(nèi)軸向環(huán)片的彈力通過前內(nèi)襯環(huán)和片彈簧作用于后內(nèi)襯環(huán)上，以保證后內(nèi)襯環(huán)不發(fā)生軸向跳動(dòng)。在活塞環(huán)槽前側(cè)面與內(nèi)、外軸向環(huán)配合處，制造成軸向凸起的平面和斜平面。在活塞環(huán)槽后部的活塞體上，開有貯油槽和回油孔。
三、適用于中、小型整體油冷活塞的組合型往復(fù)式活塞密封裝置。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，在整體活塞的前部所開的一個(gè)環(huán)槽里，裝有徑向環(huán)，后環(huán)片、前環(huán)片，外軸向環(huán)片、內(nèi)軸向環(huán)片、前內(nèi)襯環(huán)、后內(nèi)襯環(huán)、片彈簧。這種整體活塞密封裝置，除加有一個(gè)徑向環(huán)外，其他構(gòu)件及配合與組合活塞密封裝置完全相同。與組合活塞密封裝置所不同的是，在活塞環(huán)槽底園面的后下部，設(shè)有裝徑向環(huán)的槽，徑向環(huán)裝入此槽中。徑向環(huán)的內(nèi)園與此槽的底園相配合，徑向環(huán)外園凸起和后內(nèi)襯環(huán)內(nèi)園配合，徑向環(huán)彈力通過后襯環(huán)使后環(huán)片與缸壁緊密配合。
本發(fā)明與原有密封結(jié)構(gòu)相比，有以下主要優(yōu)點(diǎn)1.可消除環(huán)口處的直接泄漏。
2.由于環(huán)的組合作用，可避免薩爾茲曼形式的熱變形，及環(huán)口端處發(fā)生的徑向和軸向不穩(wěn)定熱變形所造成的漏氣現(xiàn)象。
3.由于內(nèi)、外軸向環(huán)片的作用，及后環(huán)片與缸壁保持較大的壓力接觸，可避免環(huán)的徑向和軸向跳動(dòng)引起的泄漏。
4.由于消除了上述幾種泄漏，就可避免漏氣燒毀潤(rùn)滑油膜，甚至發(fā)生拉缸的現(xiàn)象，延長(zhǎng)缸套、活塞和環(huán)的使用壽命，并減少了對(duì)潤(rùn)滑油的污染，延長(zhǎng)了大修期。
5.本發(fā)明和原有的油環(huán)，氣環(huán)結(jié)構(gòu)相比較，由于環(huán)與缸壁接觸面積減少，使環(huán)與缸套的機(jī)械摩擦損失也減少，從而使內(nèi)燃機(jī)效率提高3%左右。
6.由于活塞環(huán)區(qū)縮短，使活塞質(zhì)量明顯減輕，為高速內(nèi)燃機(jī)的設(shè)計(jì)，提供了良好條件。
7.由于密封的嚴(yán)密性提高，對(duì)內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)性有明顯改善。
圖1為組合型往復(fù)式活塞氣環(huán)密封裝置圖;
圖2為內(nèi)襯環(huán)的俯視圖;
圖3為圖2的A向展開圖;
圖4為外環(huán)片剖視圖;
圖5為外環(huán)片的俯視圖;
圖6為組合活塞的組合型往復(fù)式活塞密封裝置圖;
圖7為后環(huán)片5的俯視圖;
圖8為后環(huán)片內(nèi)園側(cè)視展開圖;
圖9為后環(huán)片的前側(cè)面局部放大圖;
圖10為圖9的A-A斷面圖;
圖11為圖9的B-B斷面圖;
圖12為后內(nèi)襯環(huán)俯視圖;
圖13為后內(nèi)襯環(huán)的前側(cè)面局部放大圖;
圖14為圖13的A-A斷面圖;
圖15為圖13的B-B斷面圖;
圖16為前環(huán)片圖;
圖17為前環(huán)片的內(nèi)園圖;
圖18為前內(nèi)襯環(huán)圖;
圖19為前內(nèi)襯環(huán)的后側(cè)面圖;
圖20為圖19的A-A斷面圖;
圖21為片彈簧圖;
圖22為圖21的俯視圖;
圖23為外軸向環(huán)片圖;
圖24為圖23的俯視圖;
圖25為內(nèi)軸向環(huán)片圖;
圖26為圖25的俯視圖;
圖27為活塞環(huán)槽前側(cè)面圖;
圖28為圖27的A-A剖面圖;
圖29為圖27的B-B斷面圖;
圖30為整體活塞的組合型往復(fù)式活塞密封裝置圖;
圖31為徑向環(huán)圖。
圖1至圖31為本發(fā)明一種良好的實(shí)施例。
圖1為適用于代替多道氣環(huán)的組合型往復(fù)式活塞氣環(huán)密封裝置圖。該發(fā)明的結(jié)構(gòu)為在活塞〔3〕的油環(huán)槽前部所開的一個(gè)較深的環(huán)槽里，裝有內(nèi)襯環(huán)〔2〕和外環(huán)片〔1〕它們與缸套〔4〕相配合構(gòu)成密封裝置。內(nèi)襯環(huán)〔2〕為直接口如圖2所示，圖3為圖2的A向展開圖。外環(huán)片〔1〕為搭接口如圖4所示，圖5為圖4的俯視圖。內(nèi)襯環(huán)〔2〕的外園與外環(huán)片〔1〕的內(nèi)園相配合，內(nèi)襯環(huán)〔2〕的接口與外環(huán)片〔1〕的接口相互為180°。
圖6為適應(yīng)于大、中型組合活塞的組合型往復(fù)式活塞密封裝置圖，該發(fā)明的結(jié)構(gòu)為在組合活塞〔12〕的接縫處所開的一個(gè)環(huán)槽里，裝有 后環(huán)片〔5〕、前環(huán)片〔6〕、外軸向環(huán)片〔7〕、內(nèi)軸向環(huán)片〔8〕、前內(nèi)襯環(huán)〔9〕、后內(nèi)襯環(huán)〔11〕和片彈簧〔10〕，與缸套〔4〕相配合共同構(gòu)成組合活塞的組合型往復(fù)式活塞密封裝置。在后環(huán)片〔5〕(如圖7所示)的內(nèi)園上設(shè)有軸向?qū)в筒廴鐖D8所示。后環(huán)片〔5〕的前側(cè)面有凸條狀的密封線和與之相反的凹槽組成的密封面如圖9所示，圖10為圖9A-A斷面圖，圖11為圖9的B-B斷面圖。后環(huán)片〔5〕與后內(nèi)襯環(huán)〔11〕(如圖12所示)的外園相配合。后內(nèi)襯環(huán)〔11〕的前側(cè)面設(shè)有裝片彈簧〔10〕的凹槽和導(dǎo)油槽如圖13所示，與前內(nèi)襯環(huán)〔9〕相配合，圖14為圖13的A-A斷面圖，圖15為圖13的B-B斷面圖。前環(huán)片〔6〕(如圖16所示)內(nèi)園上也設(shè)有軸向?qū)в筒?如圖17所示)與前內(nèi)襯環(huán)〔9〕(如圖18所示)的外園相配合。前內(nèi)襯環(huán)〔9〕的后側(cè)面設(shè)有裝片彈簧〔10〕的凹槽如圖19所示，圖20為圖19的A-A斷面。后環(huán)片〔5〕與前環(huán)片〔6〕的后側(cè)面相配合，二者接口互為180°。前內(nèi)襯環(huán)〔9〕。后內(nèi)襯環(huán)〔11〕二者的接口互為180°。在前內(nèi)襯環(huán)〔9〕的后側(cè)面與后內(nèi)襯環(huán)〔11〕前側(cè)面所組成的槽內(nèi)裝有片彈簧〔10〕，片彈簧〔10〕的結(jié)構(gòu)如圖21所示，圖22為圖21的俯視圖。前內(nèi)襯環(huán)〔9〕與前環(huán)片〔6〕的接口的相互位置大于60°，小于120。在前環(huán)片〔6〕與活塞環(huán)槽前側(cè)面之間裝有外軸向環(huán)片〔7〕，外軸向環(huán)片的結(jié)構(gòu)如圖23所示，圖24為圖23的俯視圖。在前內(nèi)襯環(huán)〔9〕前側(cè)面與活塞環(huán)槽前側(cè)面之間裝有內(nèi)軸向環(huán)片〔11〕。內(nèi)軸向環(huán)片的結(jié)構(gòu)如圖25所示，圖26為圖25的俯視圖。在活塞環(huán)槽前側(cè)面與內(nèi)軸向環(huán)〔8〕，外軸向環(huán)〔7〕配合處，制造成軸向凸起的平面和斜平面。其結(jié)構(gòu)如圖27所示，圖28為圖27A-A剖面圖，圖29為圖27的B-B斷面圖。
圖30為適用于中、小型整體活塞的組合型往復(fù)式活塞密封裝置圖。該發(fā)明的結(jié)構(gòu)為在整體活塞〔14〕的前面所開的一個(gè)環(huán)槽里，裝有徑向環(huán)〔13〕。后環(huán)片〔5〕、前環(huán)片〔6〕、外軸向環(huán)片〔7〕。內(nèi)軸向環(huán)片〔8〕、前內(nèi)襯環(huán)〔9〕、后內(nèi)襯環(huán)〔11〕和片彈簧〔10〕，它們與缸套〔4〕一起，共同構(gòu)成整體活塞的組合型往復(fù)式活塞密封裝置。這種整體活塞的密封裝置的結(jié)構(gòu)，除加有一個(gè)徑向環(huán)〔13〕和活塞〔14〕為整體以外，其他構(gòu)件的結(jié)構(gòu)和裝配，與組合活塞的組合型往復(fù)式活塞密封裝置完全相同。與之所不同的是，在活塞環(huán)槽底園面的下部，再設(shè)一個(gè)槽，徑向環(huán)〔13〕裝入此槽中。徑向環(huán)〔13〕的結(jié)構(gòu)如圖31所示。徑向環(huán)〔13〕的部分內(nèi)園與此槽的底園面相配合，徑向環(huán)〔13〕的部分外園與后內(nèi)襯環(huán)〔11〕的內(nèi)園相配合。
權(quán)利要求
1.一種由硬質(zhì)合金環(huán)和活塞共同組成的往復(fù)式活塞氣體密封裝置，其特征在于具有一道槽有內(nèi)外兩根硬質(zhì)合金環(huán)，外環(huán)接口為搭接式。
2.由權(quán)利要求
1所述的往復(fù)式活塞密封裝置，其特征在于所說的兩根硬質(zhì)合金環(huán)開口位置互為180°的。
3.一種由硬質(zhì)合金環(huán)與活塞共同組成的往復(fù)式活塞密封裝置，其特征在于包括后環(huán)片、前環(huán)片、外軸向環(huán)片、內(nèi)軸向環(huán)片、前內(nèi)襯環(huán)、后內(nèi)襯環(huán)、片彈簧，后內(nèi)襯環(huán)的外園與后環(huán)片內(nèi)園相配合，前內(nèi)襯環(huán)外園與前環(huán)片內(nèi)園相配合，后內(nèi)襯環(huán)與前內(nèi)襯環(huán)之間夾有片彈簧，在前內(nèi)襯環(huán)與活塞環(huán)槽前側(cè)之間裝有內(nèi)軸向環(huán)片，前環(huán)片與活塞環(huán)槽前側(cè)之間裝有外軸向環(huán)片，徑向軸向組合?；钊麨榻M合油冷式。
4.一種由硬質(zhì)合金環(huán)與活塞共同組成的往復(fù)式活塞密封裝置，其特征在于包括徑向環(huán)、后環(huán)片、前環(huán)片、外軸向環(huán)片、內(nèi)軸向環(huán)片、前內(nèi)襯環(huán)、后內(nèi)襯環(huán)、片彈簧徑向環(huán)外園與后內(nèi)襯環(huán)的內(nèi)園相配合，后內(nèi)襯環(huán)的外園與后環(huán)片的內(nèi)園相配合，前內(nèi)襯環(huán)外園與前環(huán)片的內(nèi)園相配合，后內(nèi)襯環(huán)與前內(nèi)襯環(huán)之間夾有片彈簧，在前內(nèi)襯環(huán)和活塞環(huán)槽前側(cè)面之間有內(nèi)軸向環(huán)片，前環(huán)片與活塞環(huán)槽前側(cè)面之間有外軸向環(huán)片。
專利摘要
本發(fā)明是關(guān)于往復(fù)式活塞組的密封結(jié)構(gòu)。它解決了活塞環(huán)口直接泄漏、熱變形泄漏和環(huán)的徑向、軸向跳動(dòng)所引起的泄漏，提高了往復(fù)式活塞裝置的性能。其結(jié)構(gòu)特征是由一道多根環(huán)組合起來與活塞配合共同構(gòu)成密封裝置，代替了原有的多道氣環(huán)及油環(huán)與活塞配合的密封裝置。
文檔編號(hào)F16J9/00GK86103982SQ86103982
公開日1987年1月14日 申請(qǐng)日期1986年6月9日
發(fā)明者宇秀明 申請(qǐng)人:宇秀明導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan