一種防竄油活塞結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種防竄油活塞結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置于缸套內(nèi)的活塞，活塞外壁與缸套內(nèi)壁之間具有間隙腔，活塞外壁從上至下設(shè)有氣環(huán)槽和油環(huán)槽，氣環(huán)槽內(nèi)裝設(shè)有與缸套內(nèi)壁密封配合的氣環(huán)，油環(huán)槽內(nèi)裝設(shè)有與缸套內(nèi)壁密封配合的油環(huán)，氣環(huán)活動設(shè)置于氣環(huán)槽內(nèi)，氣環(huán)與氣環(huán)槽側(cè)壁之間形成有背隙腔，氣環(huán)與氣環(huán)槽上壁和/或氣環(huán)槽下壁之間形成有將背隙腔與間隙腔導(dǎo)通的間隙通道，活塞本體上還設(shè)有將背隙腔與缸套內(nèi)的與背隙腔存在壓差的腔體連通的疏導(dǎo)通道。本實用新型利用空壓機或內(nèi)燃機加壓過程產(chǎn)生的壓差并通過疏導(dǎo)通道清除活塞背隙腔內(nèi)的竄油，使空壓機或內(nèi)燃機的使用壽命更長，運行更穩(wěn)定，而且對于加工制造而言，對精度要求較低，可降低成本，有利于生產(chǎn)加工制造。
【專利說明】
一種防竄油活塞結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于空壓機或內(nèi)燃機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于空壓機或內(nèi)燃機的防竄油活塞結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]用于空壓機或內(nèi)燃機的活塞，活塞外壁從上至下設(shè)有三道密封環(huán)槽(可參見專利CN202108699U和專利CN104329239A)，分別為第一環(huán)槽、第二環(huán)槽和第三環(huán)槽，其中第一環(huán)槽和第二環(huán)槽內(nèi)分別裝設(shè)有與缸套內(nèi)壁氣密封配合的第一氣環(huán)和第二氣環(huán)，第三環(huán)槽內(nèi)裝設(shè)有與缸套內(nèi)壁油密封配合的第三油環(huán)，第一氣環(huán)和第二氣環(huán)用于活塞上部空氣腔體與活塞下部油氣腔體之間的氣密封，同時防止活塞下部腔體的油液或油霧進入到活塞上部腔體內(nèi)(竄油問題)，第三油環(huán)刮除缸套內(nèi)壁上大部分油液，剩少量油液附著于缸套內(nèi)壁用于與活塞之間摩擦潤滑，進一步的，為便于裝配和抗長期磨損，第一氣環(huán)、第二氣環(huán)和第三油環(huán)均設(shè)計成有搭口(間隙)的彈性開環(huán)結(jié)構(gòu)(參見專利CN10178339A)，鑒于上述活塞結(jié)構(gòu)，活塞在缸套內(nèi)上下往復(fù)運動過程中，活塞下部腔體的油液或油霧不可避免地從第一氣環(huán)、第二氣環(huán)和第三油環(huán)的搭口處或第一氣環(huán)、第二氣環(huán)和第三油環(huán)與缸套內(nèi)壁之間的間隙處竄入到活塞上部腔體，即現(xiàn)有空壓機及內(nèi)燃機普遍存在的竄油問題。
[0003]為解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)提出了若干解決方案。例如專利CN102588252A和專利CN101334021A從材料方面改進，以使密封環(huán)或缸套內(nèi)壁更耐磨，來保持活塞與缸套之間更持久的密封性能；又例如專利CN104329239A、專利CN103790803A、CN10178339A以及專利CN202108700U從氣環(huán)和/或油環(huán)的結(jié)構(gòu)方面改進以使密封環(huán)與缸套內(nèi)壁之間的密封效果更好以防止竄油，這些方案簡單來說是均采用“堵”的方式以解決問題，然而實際使用效果并不理想，在前期短時間內(nèi)可能達到較好的效果，但經(jīng)過一段時間運行后氣環(huán)和油環(huán)發(fā)生磨損后問題依舊，另外從生產(chǎn)制造來說，其加工精度要求更高，成本也隨之增加；而且采用“堵”的方式，即使能有效改善竄油問題，但另一方面也會減少缸套內(nèi)壁的布油量，從而增大活塞與缸套內(nèi)壁之間摩擦損耗，不利于空壓機或內(nèi)燃機正常使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于空壓機或內(nèi)燃機的防竄油活塞結(jié)構(gòu)，本實用新型采用與現(xiàn)有技術(shù)完全相反的“疏”的方式以解決竄油的技術(shù)問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種防竄油活塞結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置于缸套內(nèi)的活塞，活塞外壁與缸套內(nèi)壁之間具有間隙腔，活塞外壁從上至下設(shè)有氣環(huán)槽和油環(huán)槽，氣環(huán)槽內(nèi)裝設(shè)有與缸套內(nèi)壁密封配合的氣環(huán)，油環(huán)槽內(nèi)裝設(shè)有與缸套內(nèi)壁密封配合的油環(huán)，氣環(huán)活動設(shè)置于氣環(huán)槽內(nèi)，氣環(huán)與氣環(huán)槽側(cè)壁之間形成有背隙腔，氣環(huán)與氣環(huán)槽上壁和/或氣環(huán)槽下壁之間形成有將背隙腔與間隙腔導(dǎo)通的間隙通道，活塞本體上還設(shè)有將背隙腔與缸套內(nèi)的與背隙腔存在壓差的腔體連通的疏導(dǎo)通道。
[0007]具體地，所述疏導(dǎo)通道為設(shè)置于氣環(huán)槽側(cè)壁與下壁之間的通孔?；蛘撸鍪鑼?dǎo)通道為設(shè)置于氣環(huán)槽側(cè)壁或下壁上的通孔。
[0008]其中，所述氣環(huán)槽為兩個，分別為第一氣環(huán)槽和第二氣環(huán)槽，第一氣環(huán)槽設(shè)置于第二氣環(huán)槽上方，第一氣環(huán)槽和第二氣環(huán)槽內(nèi)分別裝設(shè)有第一氣環(huán)和第二氣環(huán)，所述通孔設(shè)置于第一氣環(huán)槽和/或第二氣環(huán)槽內(nèi)。優(yōu)選的，所述通孔為從外至內(nèi)孔徑逐漸變小的錐孔。所述通孔為多個，該多個通孔沿氣環(huán)槽的圓周均勻分布。
[0009]進一步的，所述氣環(huán)和所述油環(huán)均為設(shè)置有搭口的彈性開環(huán)結(jié)構(gòu)。
[0010]其中，缸套內(nèi)的與背隙腔存在壓差的腔體包括活塞下部腔體、間隙腔及油環(huán)與油環(huán)槽側(cè)壁之間的腔體。
[0011 ]采用上述技術(shù)方案后，本實用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點是:
[0012]本實用新型所述的一種防竄油活塞結(jié)構(gòu)，活塞設(shè)置有與缸套內(nèi)壁密封配合的氣環(huán)和油環(huán)，其中油環(huán)用于缸套內(nèi)壁布油以對活塞起到潤滑作用，同時油環(huán)還用于去除缸套內(nèi)壁附著的大部分油液，氣環(huán)用于活塞與缸套內(nèi)壁之間氣密封，保證活塞上部腔體輸出正常壓力的壓縮空氣。由于氣環(huán)活動設(shè)置于氣環(huán)槽內(nèi)，因而當活塞沿缸套下行時，活塞上部腔體吸氣為負壓狀態(tài)，活塞下部腔體的氣壓大于活塞上部腔體的氣壓，而且氣環(huán)與缸套內(nèi)壁之間的摩擦力和慣性力迫使氣環(huán)的上端面與氣環(huán)槽上壁緊密貼合，此時背隙腔通過氣環(huán)下部的間隙通道與間隙腔連通，通過油環(huán)竄入間隙腔內(nèi)的油液經(jīng)過該間隙通道進入背隙腔，背隙腔內(nèi)的部分油液經(jīng)過與缸套內(nèi)的活塞下部腔體連通的疏導(dǎo)通道進入到活塞下部的油腔；當活塞沿缸套上行時，活塞上部腔體密封為加壓狀態(tài)，活塞上部腔體的氣壓遠大于活塞下部腔體的氣壓，而且氣環(huán)與缸套內(nèi)壁之間的摩擦力和慣性力迫使氣環(huán)的下端面與氣環(huán)槽下壁緊密貼合，此時背隙腔通過氣環(huán)上部的間隙通道與活塞上部的氣腔連通，背隙腔內(nèi)留存的油液在壓差作用力下從疏導(dǎo)通道進入到活塞下部的油腔。本實用新型采用與現(xiàn)有技術(shù)完全相反的“疏”(疏導(dǎo))的方式以解決竄油的技術(shù)問題，其利用空壓機或內(nèi)燃機加壓過程產(chǎn)生的壓差并通過疏導(dǎo)通道清除活塞背隙腔內(nèi)的竄油，其略微降低壓縮比，經(jīng)過測試采用本實用新型的空壓機壓縮比僅比常規(guī)空壓機低2%左右，但是本實用新型從根本上解決了空壓機或內(nèi)燃機的活塞竄油問題，使空壓機或內(nèi)燃機的使用壽命更長，運行更穩(wěn)定。而且對于加工制造而言，對精度要求較低，可降低成本，有利于生產(chǎn)加工制造。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明:
[0014]圖1為本實用新型的工作狀態(tài)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為圖1中A處所示的活塞上行狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為本實用新型的活塞下行狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:1.缸套;2.活塞;3.間隙腔;4.氣環(huán)槽;41.第一氣環(huán)槽;42.第二氣環(huán)槽;5.油環(huán)槽;6.氣環(huán);61.第一氣環(huán);62.第二氣環(huán);7.油環(huán);8.回油孔;9.背隙腔；10.間隙通道；11.疏導(dǎo)通道。
【具體實施方式】
[0018]以下所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不因此而限定本實用新型的保護范圍。
[0019]參見圖1-圖3，一種防竄油活塞結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置于缸套I內(nèi)的活塞2，活塞2外壁與缸套I內(nèi)壁之間具有間隙腔3，活塞2外壁從上至下設(shè)有氣環(huán)槽4和油環(huán)槽5，氣環(huán)槽4內(nèi)裝設(shè)有與缸套I內(nèi)壁密封配合的氣環(huán)6，其中，所述氣環(huán)槽4為兩個，分別為第一氣環(huán)槽41和第二氣環(huán)槽42，第一氣環(huán)槽41設(shè)置于第二氣環(huán)槽42上方，第一氣環(huán)槽41和第二氣環(huán)槽42內(nèi)分別裝設(shè)有第一氣環(huán)61和第二氣環(huán)62，氣環(huán)6用于活塞2與缸套I內(nèi)壁之間氣密封，保證活塞2上部腔體輸出正常壓力的壓縮空氣，油環(huán)槽5內(nèi)裝設(shè)有與缸套I內(nèi)壁密封配合的油環(huán)7，油環(huán)7用于缸套I內(nèi)壁布油以對活塞2起到潤滑作用，同時油環(huán)7還用于去除缸套I內(nèi)壁附著的大部分油液，優(yōu)選的，油環(huán)槽5內(nèi)還設(shè)有回油孔8。本實施例中，所述氣環(huán)6和所述油環(huán)7均為設(shè)置有搭口的彈性開環(huán)結(jié)構(gòu)，便于裝配和抗磨損，保持長久密封性。
[0020]氣環(huán)6活動設(shè)置于氣環(huán)槽4內(nèi)，活動設(shè)置是只氣環(huán)6可在氣環(huán)槽4內(nèi)上下移動，氣環(huán)6與氣環(huán)槽4側(cè)壁之間形成有背隙腔9，氣環(huán)6與氣環(huán)槽4上壁和/或氣環(huán)槽4下壁之間形成有將背隙腔9與間隙腔3導(dǎo)通的間隙通道10，活塞2本體上還設(shè)有將背隙腔9與缸套I內(nèi)的與背隙腔9存在壓差的腔體連通的疏導(dǎo)通道11，缸套I內(nèi)的與背隙腔9存在壓差的腔體包括活塞2下部腔體、間隙腔3及油環(huán)7與油環(huán)槽5側(cè)壁之間的腔體，背隙腔9的壓力大于通過疏導(dǎo)通道11連通的腔體內(nèi)的壓力，使得油液在壓差作用下進入該腔體內(nèi)，以達到泄油的目的。
[0021]本實施例中，活塞2本體上還設(shè)有將背隙腔9與缸套I內(nèi)的活塞2下部腔體連通的疏導(dǎo)通道11，所述疏導(dǎo)通道11為設(shè)置于氣環(huán)槽4側(cè)壁與下壁之間的通孔，或者所述疏導(dǎo)通道11為設(shè)置于氣環(huán)槽4側(cè)壁或下壁上的通孔。所述通孔設(shè)置于第一氣環(huán)槽41和/或第二氣環(huán)槽42內(nèi)，本實施例中，所述通孔設(shè)置于第一氣環(huán)槽41內(nèi)，通孔設(shè)置于第一氣環(huán)槽41內(nèi)的防竄油效果優(yōu)于設(shè)置于第二氣環(huán)槽42，從油環(huán)7竄入的油液首先經(jīng)過第二氣環(huán)槽42內(nèi)氣環(huán)6阻擋，這里第二氣環(huán)62與現(xiàn)有技術(shù)活塞2中的第二氣環(huán)62作用相同，用于氣密封和去除大部分油液，第二氣環(huán)槽42的背隙腔9用于油環(huán)7與第一氣環(huán)61之間竄油的緩沖腔體，經(jīng)過第二氣環(huán)62后仍向上竄入的油液進入第一氣環(huán)槽41的背隙腔9，最后在差壓作用下從疏導(dǎo)通道11回流至活塞2下部腔體。所述通孔為從外至內(nèi)孔徑逐漸變小的錐孔，起到防油液逆流的作用。所述通孔為多個，該多個通孔沿氣環(huán)槽4的圓周均勻分布，通孔直徑不宜過大，在0.05-1.2mm為宜，以盡量減少活塞2上部腔體的壓縮氣體泄漏量。作為另一方案，該疏導(dǎo)通道11還可以為通縫。
[0022]參見圖2，當活塞2沿缸套I上行時，活塞2上部腔體密封為加壓狀態(tài)，活塞2上部腔體的氣壓遠大于活塞2下部腔體的氣壓，而且氣環(huán)6與缸套I內(nèi)壁之間的摩擦力和慣性力迫使氣環(huán)6的下端面與氣環(huán)槽4下壁緊密貼合，此時背隙腔9通過氣環(huán)6上部的間隙通道10與活塞2上部的氣腔連通，由于間隙腔3、間隙通道10和疏導(dǎo)通道11均為細隙結(jié)構(gòu)，氣壓通過時會逐漸衰減，因此活塞2上部腔體氣壓？1>間隙腔3氣壓P2>背隙腔9氣壓P3>活塞2下部腔體氣壓P4，背隙腔9內(nèi)留存的油液在壓差作用力下從疏導(dǎo)通道11進入到活塞2下部的油腔。
[0023]參見圖3，當活塞2沿缸套I下行時，活塞2上部腔體吸氣為負壓狀態(tài)，活塞2下部腔體的氣壓大于活塞2上部腔體的氣壓，而且氣環(huán)6與缸套I內(nèi)壁之間的摩擦力和慣性力迫使氣環(huán)6的上端面與氣環(huán)槽4上壁緊密貼合，此時背隙腔9通過氣環(huán)6下部的間隙通道10與間隙腔3連通，通過油環(huán)7竄入間隙腔3內(nèi)的油液經(jīng)過該間隙通道10進入背隙腔9，背隙腔9內(nèi)的部分油液經(jīng)過與缸套I內(nèi)的活塞2下部腔體連通的疏導(dǎo)通道11進入到活塞2下部的油腔。
[0024]本實用新型采用與現(xiàn)有技術(shù)完全相反的“疏”的方式以解決竄油的技術(shù)問題，其利用空壓機或內(nèi)燃機加壓過程產(chǎn)生的壓差并通過疏導(dǎo)通道11清除活塞2背隙腔9內(nèi)的竄油，其略微降低壓縮比，經(jīng)過測試采用本實用新型的空壓機壓縮比僅比常規(guī)空壓機低2%左右，但是本實用新型從根本上解決了空壓機或內(nèi)燃機的活塞2竄油問題，使空壓機或內(nèi)燃機的使用壽命更長，運行更穩(wěn)定。而且對于加工制造而言，對精度要求較低，可降低成本，有利于生產(chǎn)加工制造。
[0025]以上所述實施例并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在本實用新型的精神和原則之內(nèi)對其中部分技術(shù)特征進行等同替換，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種防竄油活塞結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置于缸套(I)內(nèi)的活塞(2)，活塞(2)外壁與缸套(I)內(nèi)壁之間具有間隙腔(3)，活塞(2)外壁從上至下設(shè)有氣環(huán)槽(4)和油環(huán)槽(5)，氣環(huán)槽(4)內(nèi)裝設(shè)有與缸套(I)內(nèi)壁密封配合的氣環(huán)(6)，油環(huán)槽(5)內(nèi)裝設(shè)有與缸套(I)內(nèi)壁密封配合的油環(huán)(7)，其特征在于:氣環(huán)(6)活動設(shè)置于氣環(huán)槽(4)內(nèi)，氣環(huán)(6)與氣環(huán)槽(4)側(cè)壁之間形成有背隙腔(9)，氣環(huán)(6)與氣環(huán)槽(4)上壁和/或氣環(huán)槽(4)下壁之間形成有將背隙腔(9)與間隙腔(3)導(dǎo)通的間隙通道(10)，活塞(2)本體上還設(shè)有將背隙腔(9)與缸套(I)內(nèi)的與背隙腔(9)存在壓差的腔體連通的疏導(dǎo)通道(11)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防竄油活塞結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述疏導(dǎo)通道(II)為設(shè)置于氣環(huán)槽(4)側(cè)壁與下壁之間的通孔。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防竄油活塞結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述疏導(dǎo)通道(II)為設(shè)置于氣環(huán)槽(4)側(cè)壁或下壁上的通孔。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防竄油活塞結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述氣環(huán)槽(4)為兩個，分別為第一氣環(huán)槽(41)和第二氣環(huán)槽(42)，第一氣環(huán)槽(41)設(shè)置于第二氣環(huán)槽(42)上方，第一氣環(huán)槽(41)和第二氣環(huán)槽(42)內(nèi)分別裝設(shè)有第一氣環(huán)(61)和第二氣環(huán)(62)，所述通孔設(shè)置于第一氣環(huán)槽(41)和/或第二氣環(huán)槽(42)內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防竄油活塞結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述通孔為從外至內(nèi)孔徑逐漸變小的錐孔。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防竄油活塞結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述通孔為多個，該多個通孔沿氣環(huán)槽(4)的圓周均勻分布。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防竄油活塞結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述氣環(huán)(6)和所述油環(huán)(7)均為設(shè)置有搭口的彈性開環(huán)結(jié)構(gòu)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防竄油活塞結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述缸套(I)內(nèi)的與背隙腔(9)存在壓差的腔體包括活塞(2)下部腔體、間隙腔(3)及油環(huán)(7)與油環(huán)槽(5)側(cè)壁之間的腔體。
【文檔編號】F02F3/00GK205503394SQ201620270034
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月1日
【發(fā)明人】許盛剛
【申請人】奉化市鼎聯(lián)汽車空壓機廠