一種分體式防竄油活塞結構的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明屬于空壓機或內燃機技術領域，具體涉及一種用于空壓機或內燃機的分體式防律油活塞結構。
【背景技術】
[0002]用于空壓機或內燃機的活塞，活塞外壁從上至下設有三道密封環槽(可參見專利CN202108699U和專利CN104329239A)，分別為第一環槽、第二環槽和第三環槽，其中第一環槽和第二環槽內分別裝設有與缸套內壁氣密封配合的第一氣環和第二氣環，第三環槽內裝設有與缸套內壁油密封配合的第三油環，第一氣環和第二氣環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(竄油問題)，第三油環刮除缸套內壁上大部分油液，剩少量油液附著于缸套內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、第二氣環和第三油環均設計成有搭口(間隙)的彈性開環結構(參見專利CN10178339A)，鑒于上述活塞結構，活塞在缸套內上下往復運動過程中，活塞下部腔體的油液或油霧不可避免地從第一氣環、第二氣環和第三油環的搭口處或第一氣環、第二氣環和第三油環與缸套內壁之間的間隙處竄入到活塞上部腔體，即現有空壓機及內燃機普遍存在的竄油問題。
[0003]為解決上述問題，現有技術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，以使密封環或缸套內壁更耐磨，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從氣環和/或油環的結構方面改進以使密封環與缸套內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，在前期短時間內可能達到較好的效果，但經過一段時間運行后氣環和油環發生磨損后問題依舊，另外從生產制造來說，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壁的布油量，從而增大活塞與缸套內壁之間摩擦損耗，不利于空壓機或內燃機正常使用。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種用于空壓機或內燃機的分體式防竄油活塞結構，本發明采用與現有技術完全相反的“疏”的方式以解決竄油的技術問題，其中活塞采用分體式裝配結構以形成疏導通道，便于加工制造。
[0005]為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是:
[0006]—種分體式防竄油活塞結構，包括設置于缸套內的活塞，活塞外壁與缸套內壁之間具有間隙腔，活塞外壁從上至下設有氣環槽和油環槽，氣環槽內裝設有與缸套內壁密封配合的氣環，油環槽內裝設有與缸套內壁密封配合的油環，所述活塞包括活塞頂蓋和活塞套筒，活塞頂蓋與活塞套筒通過連接結構裝配成一體;氣環活動設置于氣環槽內，氣環與氣環槽側壁之間形成有背隙腔，氣環與氣環槽上壁和/或氣環槽下壁之間形成有將背隙腔與間隙腔導通的間隙通道，活塞頂蓋與活塞套筒之間形成有將背隙腔與缸套內的活塞下部腔體連通的疏導通道。所述疏導通道為設置于氣環槽側壁與下壁之間的通縫。
[0007]具體地，活塞頂蓋設有第一連接臂，活塞套筒設有第二連接臂，第一連接臂和第二連接臂均設有供連接銷穿過的安裝孔。
[0008]其中，所述氣環槽為兩個，分別為第一氣環槽和第二氣環槽，第一氣環槽設置于第二氣環槽上方，第一氣環槽和第二氣環槽內分別裝設有第一氣環和第二氣環，所述通縫設置于第一氣環槽和/或第二氣環槽內。優選的，所述通縫為多段，該多段通縫沿氣環槽的圓周均勾分布。
[0009]進一步的，所述氣環和所述油環均為設置有搭口的彈性開環結構。
[0010]所述連接結構包括連接銷，活塞頂蓋設有第一連接臂，活塞套筒設有第二連接臂，第一連接臂和第二連接臂均設有供連接銷穿過的安裝孔。或者所述連接結構包括螺栓，活塞頂蓋與活塞套筒通過該螺栓固定連接，所述疏導通道為設置于活塞頂蓋與活塞套筒之間的通縫。
[0011]進一步的，活塞頂蓋與活塞套筒設有墊片，墊片上設有連通背隙腔與活塞下部腔體的通槽，該通槽構成所述疏導通道。
[0012]采用上述技術方案后，本發明和現有技術相比所具有的優點是:
[0013]本發明所述的一種分體式防竄油活塞結構，活塞設置有與缸套內壁密封配合的氣環和油環，其中油環用于缸套內壁布油以對活塞起到潤滑作用，同時油環還用于去除缸套內壁附著的大部分油液，氣環用于活塞與缸套內壁之間氣密封，保證活塞上部腔體輸出正常壓力的壓縮空氣。由于氣環活動設置于氣環槽內，因而當活塞沿缸套下行時，活塞上部腔體吸氣為負壓狀態，活塞下部腔體的氣壓大于活塞上部腔體的氣壓，而且氣環與缸套內壁之間的摩擦力和慣性力迫使氣環的上端面與氣環槽上壁緊密貼合，此時背隙腔通過氣環下部的間隙通道與間隙腔連通，從油環竄入間隙腔內的油液經過該間隙通道進入背隙腔，背隙腔內的部分油液經過與缸套內的活塞下部腔體連通的疏導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，活塞上部腔體的氣壓遠大于活塞下部腔體的氣壓，而且氣環與缸套內壁之間的摩擦力和慣性力迫使氣環的下端面與氣環槽下壁緊密貼合，此時背隙腔通過氣環上部的間隙通道與活塞上部的氣腔連通，背隙腔內留存的油液在壓差作用力下從疏導通道進入到活塞下部的油腔。本發明采用與現有技術完全相反的“疏”(疏導)的方式以解決竄油的技術問題，其利用空壓機或內燃機加壓過程產生的壓差并通過疏導通道清除活塞背隙腔內的竄油，其略微降低壓縮比，經過測試采用本發明的空壓機壓縮比僅比常規空壓機低2%左右，但是本發明從根本上解決了空壓機或內燃機的活塞竄油問題，使空壓機或內燃機的使用壽命更長，運行更穩定。而且本發明的活塞采用活塞頂蓋與活塞套筒分體式裝配結構，在活塞頂蓋與活塞套筒之間形成疏導通道，對于加工制造而言，對精度要求較低，可降低成本，有利于生產加工制造。
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明:
[0015]圖1為本發明的工作狀態的剖視結構示意圖；
[0016]圖2為圖1中A處所示的活塞上行狀態的結構示意圖；
[0017]圖3為本發明的活塞下行狀態的結構示意圖；
[0018]圖4為本發明另一剖視結構示意圖；
[0019]圖5為本發明實施例2的剖視結構示意圖；
[°02°]圖6為本發明實施例2的另一剖視結構不意圖。
[0021]圖中:1.缸套;2.活塞，21.活塞頂蓋;22.活塞套筒;211.第一連接臂；221.第二連接臂;3.間隙腔;4.氣環槽;41.第一氣環槽;42.第二氣環槽;5.油環槽;6.氣環;61.第一氣環;62.第二氣環;7.油環;8.回油孔;9.背隙腔；10.間隙通道;11.疏導通道；12.連接銷；13.螺栓;14.墊片。
【具體實施方式】
[0022]以下所述僅為本發明的較佳實施例，并不因此而限定本發明的保護范圍。
[0023]實施例1:參見圖1-圖4，一種分體式防竄油活塞結構，包括設置于缸套I內的活塞2，活塞2外壁與缸套I內壁之間具有間隙腔3，活塞2外壁從上至下設有氣環槽4和油環槽5，氣環槽4內裝設有與缸套I內壁密封配合的氣環6，其中，所述氣環槽4為兩個，分別為第一氣環槽41和第二氣環槽42，第一氣環槽41設置于第二氣環槽42上方，第一氣環槽41和第二氣環槽42內分別裝設有第一氣環61和第二氣環62，氣環6用于活塞2與缸套I內壁之間氣密封，保證活塞2上部腔體輸出正常壓力的壓縮空氣，油環槽5內裝設有與缸套I內壁密封配合的油環7，油環7用于缸套I內壁布油以對活塞2起到潤滑作用，同時油環7還用于去除缸套I內壁附著的大部分油液，優選的，油環槽5內還設有回油孔8。本實施例中，所述氣環6和所述油環7均為設置有搭口的彈性開環結構，便于裝配和抗磨損，保持長久密封性。
[0024]本實施例的活塞2為分體式裝配結構，活塞2包括活塞頂蓋21和活塞套筒22，活塞頂蓋21與活塞套筒22通過連