[实用新型]全间隙自调式活塞总成

说明书

本发明涉及活塞式机械中的活塞总成，具体地说是一种全间隙自调式活塞总成。

目前应用的现型活塞总成，是由活塞柱（整体铸造加工型）及环端平口环侧平面活塞环组所组成。无论采用何种材料及工艺制造，一经投入使用，磨损就开始。通常若保养得法，多数发动机在运行3.2～9.7公里。小时之间，窜油、窜气及噪声明显增大。磨损主要出现在（对活塞总成而言）三大关键部位：一是活塞裙部与缸套接磨面。以目前采用先进工艺技术制造的镍共晶铝合金活塞柱与铌合金铸铁缸套配磨使用为例，运行10万公里测试塞裙磨损值大于0.10毫米，是缸壁磨损量的1倍以上；二是活塞销轴承孔与活塞销轴接磨面。运行10万公里出现敲击噪声，测试磨损值大于0.025毫米，磨损严重的主要部位是轴承及轴销的上半部；三是活塞环与缸套、环槽侧壁接磨面。采用铌合金铸铁制造的活塞环，经10万公里的运行测试，环径磨损量是缸壁磨损量的5～15倍，环径磨损值超过0.5毫米，端隙超过1.70毫米。由于槽与环侧的高速撞击，环侧隙磨损值超过0.1毫米以上。磨损将使配合间隙恶性扩大，使燃烧室气体泄漏量从正常进气量的0.2～1％猛增到5％以上。窜气、窜油、机油高温变质，能耗增加，动力下降，运行不稳、敲击噪声、废气污染等一系列综合故障现象恶性循环。至此导致大量的人、财、物力、时间等消耗在修理、换件上。其根本原因是磨损产生的间隙，破坏了活塞总成各部位所具有的工艺技术，结构特征的稳定性。

本发明的目的是针对上述背景技术中三大关键部位存在的耐磨损性差、使用期短、应用效益低等一系列综合蔽端，而提出的一种全间隙自调式活塞总成，从工艺结构上彻底解决上述蔽端，使其能自动调整活塞总成各部位的磨损间隙，延长活塞式机械的使用期，提高综合特性效果及经济效益。

本发明包括活塞柱组、活塞柱滑块裙、活塞销滑块轴承和碟平叉口复合环，其特殊之处是：所述的活塞柱滑块裙由滑块固架（7）、滑块体（8）和中分调整簧（9）组成。其中，滑块体呈月牙形，它的外表圆弧面与缸套滑配，内表圆弧面（上有锯齿槽）与滑块固架（上有锯齿槽）的外表圆弧面滑配。两组相对称的每对滑块体大端部相对接，中分调整簧位于滑块体大端间的簧槽内，滑块体对称并各自向尖端滑动，其斜度与滑块固架斜度相同，方向相反。

本发明的活塞柱组采用的是全分体式结构，它由塞柱体（1）、隔热圈（3）、顶盖体（5）和环槽圈（6）主要部件组成。其中，顶盖体通过隔热圈被塞柱体嵌夹固定在塞柱体的顶端，环槽圈被套嵌在塞柱体与顶盖体接口部的隔热圈下，滑块固架（7）的内圆表面压焊合在塞柱体外圆表面上。

本发明的活塞销滑块轴承组可采用以下技术方案，它由轴承套（10）、外滑块（11）、内滑块（12）、中分调整簧（13）和活塞销轴（14）构成。其中，两轴承对称位于塞柱体（1）裙部的凹孔中，每个轴承套内有相对称的月牙形外滑块及内滑块，活塞销轴两端外径表面直接与内滑块的内圆表面配合，内、外滑块的大端相接，中分调整簧位于内、外滑块大端间的簧槽内，内、外滑块的圆弧接磨面斜度相同，方向相反。

本发明的碟平叉口复合环可采用由平面叉口胀环（15）、碟面叉口环（16）和叉口平环（17）组成。其中，一片平面叉口胀环被两片碟面叉口环夹焊在中间的环根部，其整体位于环槽圈（6）的槽中，叉口平环被嵌夹入两片碟面叉口环中间的环槽内。

综上所述，本发明主要是对四大部件进行了改进。一是分体组合件的活塞柱组；二是承担活塞裙部磨损、调隙的活塞柱滑块裙；三是承担活塞销孔磨损、调隙的活塞销滑块轴承；四是承担密封燃烧室防止气体泄漏，能调整环端、侧隙的碟平叉口复合环。各部件相互依托配合使用，组成一个可变的工作容积，它随连杆作往复运动，完成对工质气体的吸、压、胀、排过程，传递功量。

本发明能对活塞总成各部位的磨损间隙进行有效的自动调整，确保总成各部位处于最佳配合及高稳定运行状态。它装配简单易行，新装件从启用运行至使用终结，一次性无故障，不修换有效极限超过50万公里以上，是现型活塞总成最高极限使用期的5～15倍。它不需改变与原活塞配套的缸套、活塞销、连杆的原机件，就可直接装机运行。新装件不需走磨合期，就能达到已走磨合的效果。它不仅有利于提高制造效率，降低生产成本，节省实用投资，而且还有利于发动机（活塞式机械）向小缸径、高压比、小体积、大功率、大扭矩、低能耗、低燥声方面改造。

以下结合附图具体描述本发明的结构。

图6－1是塞柱体（1）的主视图。

图6－2是图6－1的A－A剖视图。

图7－1是隔热圈（3）的主视图。

图7－2是图7－1的A－A剖视图。