專利名稱：一種活塞總成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)部件，具體涉及ー種活塞總成。
背景技術(shù)：
活塞的主要作用是承受氣缸中的氣體壓力，并將此力通過活塞銷傳遞給連桿，以推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。活塞頂部還與汽缸蓋、氣缸壁共同組成燃燒室。由于活塞頂部直接與高溫燃?xì)饨佑|，并且燃?xì)猱a(chǎn)生帶沖擊性的高壓力，所以，活塞是在高溫、高壓條件下作高速運(yùn)動(dòng)的。高溫會(huì)使活塞膨脹、機(jī)械強(qiáng)度顯著下降，容易破壞活塞與其相關(guān)零件的配合；高壓、高速會(huì)加速活塞外表面的磨損、容易引起活塞變形?；钊^部是活塞的重要部位，其上至少設(shè)有兩道用以安裝活塞環(huán)的環(huán)槽。活塞環(huán)包括氣環(huán)和油環(huán)?；钊^部上面的一至兩道環(huán)槽用以安裝氣環(huán)；氣環(huán)的作用是保證活塞與氣缸壁間的密封，防止氣缸中的高溫、高壓燃?xì)獯罅柯┤肭S箱，同時(shí)還將活塞頂部的大部分熱量傳遞到氣缸壁，再由冷卻水或空氣帶走。活塞頭 部下面的一道環(huán)槽用以安裝油環(huán)；油環(huán)的作用是刮除氣缸壁上多余的機(jī)油，并在氣缸壁面涂上ー層均勻的機(jī)油膜，既能防止機(jī)油竄入氣缸燃燒，又能減小活塞、活塞環(huán)與氣缸的磨損和摩擦阻力。此外，油環(huán)也起到封氣的輔助作用。在安裝油環(huán)的環(huán)槽底面上鉆有多個(gè)徑向小孔，油環(huán)從氣缸壁上刮下來的多余機(jī)油經(jīng)這些徑向小孔回流到油底殼內(nèi)。眾所周知，在高溫、高壓、高速以及潤滑困難的活塞環(huán)，特別是其中的氣環(huán)，是發(fā)動(dòng)機(jī)所有零件中工作壽命最短的。由于氣環(huán)的主要作用是密封，因此長期以來，人們圍繞如何提高氣環(huán)的密封性能作了很多有益的探索，并取得了可喜的成果。如CN 2608774 Y公告的“一種帶封ロ片的活塞環(huán)”，安裝在活塞上與氣缸配合后，封ロ片從徑向?qū)⒒钊h(huán)的開ロ封住，以提高了密封性能。又如CN 202001134 U公告的“ー種組合式活塞氣環(huán)”，包括下環(huán)和重疊在其上的上環(huán)，下環(huán)上設(shè)有定位件，上環(huán)上設(shè)有定位槽，所述定位槽與所述定位件對應(yīng)配合，使上環(huán)的開ロ與下環(huán)的開ロ相互錯(cuò)開，從而顯著的提高了密封性能。由于這種組合式活塞氣環(huán)的密封性能優(yōu)越，所以，人們將其安裝在靠近活塞頂部的一道環(huán)槽內(nèi)和第二道環(huán)槽內(nèi)，以充分發(fā)揮它的密封作用，但是，成本較高。使用中發(fā)現(xiàn)，安裝在第一道環(huán)槽內(nèi)的這種組合式活塞氣環(huán)，承受的溫度和壓カ較下面的第二道氣環(huán)高，加之高溫下機(jī)油可能變質(zhì)，使?jié)櫥瑮l件變壞，導(dǎo)致磨損嚴(yán)重、密封性能下降；然而安裝在第二道環(huán)槽內(nèi)的這種組合式活塞氣環(huán)卻磨損不太嚴(yán)重、密封性能也未明顯下降。實(shí)踐證明，這是ー種錯(cuò)誤的認(rèn)知。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供ー種活塞總成，它能夠充分發(fā)揮雙片式組合式氣環(huán)的優(yōu)越性能，長時(shí)間保持良好的密封性能，減少機(jī)油損耗，較低成本。本實(shí)用新型所述的ー種活塞總成，包括活塞、從上至下依次設(shè)在活塞上的第一道氣環(huán)、第二道氣環(huán)和油環(huán)，其特征是所述第一道氣環(huán)為單片式氣環(huán)，所述第二道氣環(huán)為雙片式組合式氣環(huán)。第一道氣環(huán)采用單片式氣環(huán)，安裝在靠近活塞頂部的第一道環(huán)槽內(nèi)；單片式氣環(huán)的厚度是雙片式組合式氣環(huán)的兩倍，對高溫和高壓的承受能力較強(qiáng)，磨損較慢，雖然密封性不如雙片式組合式氣環(huán)好，但成本較雙片式組合式氣環(huán)低；第二道氣環(huán)采用雙片式組合式氣環(huán)，安裝在離活塞頂部較遠(yuǎn)的第二道環(huán)槽內(nèi)，承受的溫度和壓カ較低，以充分發(fā)揮雙片式組合式氣環(huán)的優(yōu)越的密封性能，并使之長時(shí)間保持良好狀態(tài)。所述的ー種活塞總成，其所述單片式氣環(huán)為鑄鐵制作的常用氣環(huán)。所述的ー種活塞總成，其所述單片式氣環(huán)為不銹鋼(牌號(hào)6Crl3M0)制作的帶有長方形封ロ片的氣環(huán)，在單片式氣環(huán)開ロ處的兩端部上分別設(shè)有軸向槽ロ，長方形封ロ片的一部分與一端部上的軸向槽ロ固定連接、另一部分與另一端部上的軸向槽ロ對應(yīng)配合；并且在其外圓柱面上附著有陶瓷薄膜層，在陶瓷薄膜層之后有擴(kuò)散層。陶瓷薄膜層的厚度為5 一 10 μ m，擴(kuò)散層的厚度為30 — 60μπι。所述的ー種活塞總成，其所述雙片式組合式氣環(huán)為一片呈開ロ圓環(huán)狀的下環(huán)和ー片呈開ロ圓環(huán)狀的上環(huán)組成；所述下環(huán)開ロ處的一端部上設(shè)有軸向槽ロ，“L”形定位封ロ片的水平部分插入軸向槽口內(nèi)并固定連接，且“ L”形封ロ片的右端與該軸向槽ロ齊平，“ L”形定位封ロ片的豎直部分凸出于下環(huán)的上面；所述上環(huán)開ロ處的兩端部上分別設(shè)有軸向槽 ロ，上環(huán)重疊在下環(huán)的上面，上環(huán)兩端部上的軸向槽ロ與“L”形定位封ロ片的豎直部分配合，上環(huán)的開ロ與下環(huán)的開ロ相互錯(cuò)開。進(jìn)ー步，所述雙片式組合式氣環(huán)的下環(huán)和上環(huán)為不銹鋼(牌號(hào)6Crl3M0)制作且外圓柱面上附著有陶瓷薄膜層，在陶瓷薄膜層之后有擴(kuò)散層。陶瓷薄膜層的厚度為5 —
10μ m，擴(kuò)散層的厚度為30 — 60 μ m進(jìn)ー步，所述雙片式組合式氣環(huán)的下環(huán)和上環(huán)的厚度相等。本實(shí)用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)由于單片式氣環(huán)的厚度是雙片式組合式氣環(huán)的兩倍，所以對高溫和高壓的承受能力較強(qiáng)，磨損較慢，將其安裝在靠近活塞頂部的第一道環(huán)槽內(nèi)，能夠降低活塞總成的成本；由于第二道氣環(huán)采用雙片式組合式氣環(huán)，安裝在離活塞頂部較遠(yuǎn)的第二道環(huán)槽內(nèi)，承受的溫度和壓カ較低，所以充分發(fā)揮雙片式組合式氣環(huán)的優(yōu)越的密封性能，并長時(shí)間保持良好狀態(tài)。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是單片式氣環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的俯視圖；圖4是圖2的A部的放大剖視圖；圖5是雙片式組合式氣環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是圖5的俯視圖；圖7是圖5的A部的放大剖視圖；圖8是雙片式組合式氣環(huán)的上環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是圖8的俯視圖；圖10是雙片式組合式氣環(huán)的下環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是圖10的俯視圖。
具體實(shí)施方式
[0022]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)ー步的說明。實(shí)施例一參見圖I所示的本實(shí)用新型所述的ー種活塞總成，包括活塞4、從上至下依次設(shè)在活塞上的第一道氣環(huán)、第二道氣環(huán)和油環(huán)3 ;所述第一道氣環(huán)為單片式氣環(huán)1，為不銹鋼(牌號(hào)6Crl3M0)制作的帶有長方形封ロ片5的氣環(huán)，所述第二道氣環(huán)為雙片式組合式氣環(huán)2。參見圖2、圖3和圖4，所述單片式氣環(huán)I為不銹鋼(牌號(hào)6Crl3M0)制作的帶有長方形封ロ片5的氣環(huán)，在單片式氣環(huán)I開ロ處的兩端部上分別設(shè)有軸向槽ロ，長方形封ロ片的一部分與一端部上的軸向槽ロ固定連接、另一部分與另一端部上的軸向槽ロ對應(yīng)配合；并且在其外圓柱面上附著有陶瓷薄膜層6，在陶瓷薄膜層之后有擴(kuò)散層7。陶瓷薄膜層的厚度為5 — 10 μ m，擴(kuò)散層的厚度為30 - 60ymo參見圖5至圖11所述雙片式組合式氣環(huán)2為一片呈開ロ圓環(huán)狀的下環(huán)2 — I和 一片呈開ロ圓環(huán)狀的上環(huán)2 — 2組成，下環(huán)和上環(huán)的厚度相等，均為不銹鋼(牌號(hào)6Crl3M0)制作且外圓柱面上附著有陶瓷薄膜層6，在陶瓷薄膜層之后有擴(kuò)散層7。陶瓷薄膜層的厚度為5 — 10 μ m，擴(kuò)散層的厚度為30 — 60 μ m ;所述下環(huán)開ロ處的一端部上設(shè)有軸向槽ロ，“L”形定位封ロ片2 — 3的水平部分插入軸向槽口內(nèi)并固定連接，且“L”形封ロ片的右端與該軸向槽ロ齊平，“L”形定位封ロ片的豎直部分凸出于下環(huán)的上面；所述上環(huán)2 — 2開ロ處的兩端部上分別設(shè)有軸向槽ロ，上環(huán)2 — 2重疊在下環(huán)2 — I的上面，上環(huán)兩端部上的軸向槽ロ與“ L”形定位封ロ片的豎直部分配合，上環(huán)的開ロ與下環(huán)的開ロ相互錯(cuò)開。所述雙片式組合式氣環(huán)2的下環(huán)2 — I和上環(huán)2 — 2為不銹鋼(牌號(hào)6Crl3M0)制作且外圓柱面上附著有陶瓷薄膜層6，在陶瓷薄膜層之后有擴(kuò)散層7。陶瓷薄膜層的厚度為5 一 10 μ m，擴(kuò)散層的厚度為30 — 60μπι。實(shí)施例ニ 參見圖I所示的本實(shí)用新型所述的ー種活塞總成，包括活塞4、從上至下依次設(shè)在活塞上的第一道氣環(huán)、第二道氣環(huán)和油環(huán)3 ;所述第一道氣環(huán)為單片式氣環(huán)1，為鑄鐵制作的常用氣環(huán)；所述第二道氣環(huán)為雙片式組合式氣環(huán)2。參見圖5至圖11所述雙片式組合式氣環(huán)2為一片呈開ロ圓環(huán)狀的下環(huán)2 — I和一片呈開ロ圓環(huán)狀的上環(huán)2 — 2組成，下環(huán)和上環(huán)的厚度相等，均為不銹鋼(牌號(hào)6Crl3M0)制作且外圓柱面上附著有陶瓷薄膜層6，在陶瓷薄膜層之后有擴(kuò)散層7。陶瓷薄膜層的厚度為5 — 10 μ m，擴(kuò)散層的厚度為30 — 60 μ m ;所述下環(huán)開ロ處的一端部上設(shè)有軸向槽ロ，“L”形定位封ロ片2 — 3的水平部分插入軸向槽口內(nèi)并固定連接，且“L”形封ロ片的右端與該軸向槽ロ齊平，“L”形定位封ロ片的豎直部分凸出于下環(huán)的上面；所述上環(huán)2 — 2開ロ處的兩端部上分別設(shè)有軸向槽ロ，上環(huán)2 — 2重疊在下環(huán)2 — I的上面，上環(huán)兩端部上的軸向槽ロ與“ L”形定位封ロ片的豎直部分配合，上環(huán)的開ロ與下環(huán)的開ロ相互錯(cuò)開。所述雙片式組合式氣環(huán)2的下環(huán)2 — I和上環(huán)2 — 2為不銹鋼(牌號(hào)6Crl3M0)制作且外圓柱面上附著有陶瓷薄膜層6，在陶瓷薄膜層之后有擴(kuò)散層7。陶瓷薄膜層的厚度為5 一 10 μ m，擴(kuò)散層的厚度為30 — 60μπι。
權(quán)利要求1.ー種活塞總成，包括活塞(4)、從上至下依次設(shè)在活塞上的第一道氣環(huán)、第二道氣環(huán)和油環(huán)(3)，其特征是所述第一道氣環(huán)為單片式氣環(huán)(1)，所述第二道氣環(huán)為雙片式組合式氣環(huán)(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種活塞總成，其特征是所述單片式氣環(huán)(I)為鑄鐵制作的常用氣環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種活塞總成，其特征是所述單片式氣環(huán)(I)為不銹鋼制作的帶有長方形封ロ片(5)的氣環(huán)，在單片式氣環(huán)(I)開ロ處的兩端部上分別設(shè)有軸向槽ロ，長方形封ロ片的一部分與一端部上的軸向槽ロ固定連接、另一部分與另一端部上的軸向槽ロ對應(yīng)配合；并且在其外圓柱面上附著有陶瓷薄膜層(6)，在陶瓷薄膜層之后有擴(kuò)散層⑴。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種活塞總成，其特征是所述雙片式組合式氣環(huán)(2)為ー片呈開ロ圓環(huán)狀的下環(huán)(2 — 1)和一片呈開ロ圓環(huán)狀的上環(huán)(2 — 2)組成；所述下環(huán)開ロ處的一端部上設(shè)有軸向槽ロ，“ L”形定位封ロ片(2 — 3)的水平部分插入軸向槽口內(nèi)并固定連接，且“L”形封ロ片的右端與該軸向槽ロ齊平，“ L”形定位封ロ片的豎直部分凸出于下環(huán)的上面；所述上環(huán)(2 — 2)開ロ處的兩端部上分別設(shè)有軸向槽ロ，上環(huán)(2 — 2)重疊在下環(huán)(2 一 1)的上面，上環(huán)兩端部上的軸向槽ロ與“L”形定位封ロ片的豎直部分配合，上環(huán)的開ロ與下環(huán)的開ロ相互錯(cuò)開。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的ー種活塞總成，其特征是所述雙片式組合式氣環(huán)(2)的下環(huán)(2 — 1)和上環(huán)(2 — 2)為不銹鋼制作且外圓柱面上附著有陶瓷薄膜層(6)，在陶瓷薄膜層之后有擴(kuò)散層(7)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的ー種活塞總成，其特征是所述雙片式組合式氣環(huán)(2)的下環(huán)(2 — 1)和上環(huán)(2 — 2)的厚度相等。
專利摘要一種活塞總成，包括活塞、從上至下依次設(shè)在活塞上的第一道氣環(huán)、第二道氣環(huán)和油環(huán)，其特征是所述第一道氣環(huán)為單片式氣環(huán)，所述第二道氣環(huán)為雙片式組合式氣環(huán)。本實(shí)用新型由于單片式氣環(huán)的厚度是雙片式組合式氣環(huán)的兩倍，所以對高溫和高壓的承受能力較強(qiáng)，磨損較慢，將其安裝在靠近活塞頂部的第一道環(huán)槽內(nèi)，能夠降低活塞總成的成本；由于第二道氣環(huán)采用雙片式組合式氣環(huán)，安裝在離活塞頂部較遠(yuǎn)的第二道環(huán)槽內(nèi)，承受的溫度和壓力較低，所以充分發(fā)揮雙片式組合式氣環(huán)的優(yōu)越的密封性能，并長時(shí)間保持良好狀態(tài)。
文檔編號(hào)F02F5/00GK202645764SQ201220247658
公開日2013年1月2日 申請日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月30日
發(fā)明者孔凡魯 申請人:孔凡魯