[发明专利]安全型气缸

说明书

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，具体涉及一种安全型气缸。

背景技术

气缸作为发动机的核心部件已被使用于多种场合，它引导活塞在其缸体内进行直线往复运动，因此，活塞与缸体内壁之间长期摩擦会降低零件使用寿命或者造成内壁的拉伤，缸体内壁拉伤会使气缸做功降低并且维修困难，为了防止这种刚性摩擦导致的内壁拉伤，可从润滑系统和零件的结构方面进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可降低活塞与缸体内壁之间的摩擦，增加气缸使用寿命的安全型气缸。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：安全型气缸，包括缸体与缸体内的活塞，所述活塞与缸体内壁相接触的面设置多道环形凹槽，包括气环槽、缓冲导向槽和油环槽，缓冲导向槽位于气环槽和油环槽之间，气环槽里设置有活塞气环，油环槽里设置有活塞油环，缓冲导向槽里设置有含四氟的石墨材料制作的导向带，导向带上设有若干个防滑颗粒，所述气环槽包括第一气环槽和第二气环槽，所述活塞气环与缸体内壁相接触一侧为波形面，并至少包含有两个弧面，所述活塞气环内侧的上下边缘均倒有角，所述波形面上镀有高碳锰合金钢层。

进一步的，所述活塞油环包括上钢片、下钢片与螺旋式弹簧，螺旋式弹簧设置在上钢片与下钢片之间。

本发明具有的有益效果是：在活塞外环面多设置一道防护即缓冲导向槽，导向槽内设有采用含四氟的石墨材料制作的导向带，该材质的导向带具有较好的韧性，即使气缸运动过程中卡入有铁屑，也不会对缸体造成拉伤；并且该材料具有降低摩擦系数，提高润滑性，提高导热性的优点，尤其针对活塞与缸体之间的刚性摩擦有较好的防护作用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的A处放大示意图；

图中标记：1-缸体；2-活塞；3-第一气环槽；4-第二气环槽；5-缓冲导向槽；6-油环槽；7-活塞气环；71-波形面；72-角；8-导向带；9-活塞油环。

具体实施方式

如图1所示，本实施例提供的安全型气缸，包括缸体1与缸体1内的活塞2，活塞2在与缸体1内壁相接触的外端面上依次设置有第一气环槽3、第二气环槽4、缓冲导向槽5和油环槽6，在基础活塞2的结构上增加了一道防护即缓冲导向槽5，以减少活塞2与缸体1内壁之间的刚性摩擦。第一气环槽3和第二气环槽4内均设置有活塞气环7，促进热量的传递；油环槽6内设置有活塞油环9对机油进行刮布；缓冲导向槽5里设置有含四氟的石墨材料制作的导向带8，该材质具有降低摩擦系数，提高润滑性，提高导热性的优点，可使活塞2与缸体1内壁之间的运动更顺畅，即使缸体1内卡入铁屑也不会对缸体造成拉伤，导向带8上设有若干个防护颗粒。另外，将缓冲导向槽5设置于第二气环槽4和油环槽6之间防护效果更佳，一方面，导向带8具有较好的导热性，设置在活塞油环9之前可以将剩余的热量传递出去，使热量几乎不会通过活塞油环9传递，增加活塞油环9的寿命，同时避免机油因高温而燃烧；另一方面，活塞油环9上行布油，下行刮油，导向带8材质的分子性质可提高油面的润滑性，在下行时也可将油膜平整下刮，使活塞气环7运动更规则顺畅，气密性更好。

活塞2在缸体内做直线往复运动，该过程还伴随着一定偏摆运动，会加大活塞2与缸体1内壁之间摩擦，将活塞气环7与缸体1内壁相接触的一侧设置为波形面71，并至少包含有两个弧面，如图2所示，波形面71可减少接触面积从而降低摩擦，使活塞气环7在缸体1内壁上运行更顺畅，两个弧面可以在活塞2下行时提高油膜刮布的平整度。另外，在波形面71上镀上微薄的高碳锰合金钢层后可增加耐磨性和使用寿命。

活塞气环7的主要功能是及时导出热量，活塞气环7密封性越好，则热量传递效果越好，防止多余热量窜到下方的曲轴箱内燃烧机油。为了保证活塞气环7的气密性，在活塞气环7内侧的上下边缘均倒有角72，如图2所示，该角72为活塞气环7上下移动提供了一定偏转角度，因为活塞2做往复运动时，活塞气环7也会在气环槽内上下移动，存在棱角的气环会出现因棱角无法转动的问题不能封闭该槽内空间，倒有角72后可以使活塞气环7在气环槽内倾斜并将槽内间隙卡封住，气密效果较好。

活塞油环9包括上钢片、下钢片与螺旋式弹簧，螺旋式弹簧设置在上钢片与下钢片之间。采用这种弹簧式组合油环可使活塞油环9内积碳少，适应性更佳，上行或下行运动较为独立，布油和刮油效果更佳。

本发明对活塞与缸体内壁之间的接触面进行改进，并采用特定材质的导向带来减少两者之间的刚性摩擦，可避免偏载或润滑不良等因素造成的缸体内壁拉伤。

以上所述仅是本发明优选的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何基于本发明所提供的技术方案和发明构思进行的改造和替换都应涵盖在本发明的保护范围内。