專利名稱：空氣壓縮機的活塞部件的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種活塞，主要是應用于車用空壓機、工業用空壓機和化工用氮氫壓縮機等領域的一種空氣壓縮機的活塞部件。
背景技術：
現有的空氣壓縮機活塞都設計成與氣缸呈間隙配合，是因為用來制造活塞的材料在高溫情況下的熱膨脹量比氣缸材料的熱膨脹量大。(大部分壓縮機的活塞是鋁合金制造，而氣缸是鑄鐵材料，鋁的膨脹量是鑄鐵的2.5倍)。間隙配合可以用來補償高溫情況下膨脹量的不一致性，而且間隙配合是摩擦時潤滑所必須的，以保證氣缸和活塞不會卡住損傷金屬表面。其結構的不足在于由于活塞和氣缸之間存在較大的間隙(無論鋁合金、鑄鐵活塞間隙都在0.06-0.20mm之間)，從而造成潤滑油上竄，氣密性降低；隨著使用時間增加，此間隙也加劇了活塞的側向擺動，從而產生振動噪音，最終影響了使用壽命。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種空氣壓縮機的活塞部件。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案。這種空氣壓縮機的活塞部件，根據氣缸與活塞之間運動時的溫度、壓力和速度的分布情況，設計活塞的幾何形面，使得氣缸與活塞之間呈微球面接觸，使得活塞可緊密地配合氣缸工作；氣缸與活塞之間的運動間隙直徑在Φ100mm以內，不超過0.03mm；直徑在Φ100-Φ150mm之間，運動間隙在0.03-0.06mm；直徑在Φ150mm以上，運動間隙在0.08-0.10mm；活塞環的開口隙均不超過0.03mm，側隙不超過0.03mm，二道活塞環。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案還可以進一步完善。氣缸與活塞之間的運動間隙為0.00-0.03mm；活塞環的開口隙為0.01-0.03mm、開口形為楔形，側隙為0.01-0.03mm。活塞的材料采用能使其工作表層含有能與有機油牢固結合的特種物質，以減少摩擦阻力。
本發明有益的效果是1)、能有效減小活塞和氣缸之間的間隙，提高了密封性能，因而減摩抗磨性能好；2)、電能耗降低，壓縮效率提升；3)、潤滑油消耗減少60-85％，使用壽命延長1倍以上；降低了振動噪音。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明作進一步描述。這種空氣壓縮機的活塞部件，根據氣缸與活塞之間運動時的溫度、壓力和速度的分布情況，設計活塞的幾何形面，使得氣缸與活塞之間呈微球面接觸；鋁合金活塞直徑80mm，配缸間隙為80.00(+0.01~-0.02)。在常溫條件下尺寸，一旦因摩擦運動產生高溫，升溫到100℃時，活塞直徑為80.07mm，而缸徑從80.00變為80.25mm，這時活塞直徑大于氣缸孔0.055mm，缸壁上的油膜徹底被刮凈，此時處于半干摩擦狀態，因而不會發生竄油現象。在冷態常溫條件下，活塞已大于氣缸或無隙，按常規是絕對不可能采用無隙過盈高速往復運動的。本發明活塞的材料采用能使其工作表層含有能與有機油牢固結合的特種物質，活塞內分子質變，產生特種元素功能的滾動摩擦，而改變了常規的對抗往復摩擦方法，這樣將氣缸與活塞之間原間隙改變成無隙過盈，活塞環的0.10-0.20隙改變成無隙和微隙，不但不影響運動，反而減小了運動摩擦阻力。活塞環的開口隙為0.01-0.03mm、開口形為楔形，側隙為0.03-0.04mm。例如臺灣復盛工業用氣冷往復A型空壓機，在臺灣制造原機活塞上采用金加工改變四道環改變成二道環，減長1/2。做初步對比試驗結果工業用氣冷往復A型空壓機原機測試對比數據
權利要求
1.一種空氣壓縮機的活塞部件，其特征在于根據氣缸與活塞之間運動時的溫度、壓力和速度的分布情況，設計活塞的幾何形面，使得氣缸與活塞之間呈微球面接觸；氣缸與活塞之間的運動間隙直徑在Φ100mm以內，不超過0.03mm；直徑在Φ100-Φ150mm之間，運動間隙在0.03-0.06mm；直徑在Φ150mm以上，運動間隙在0.08-0.10mm；活塞環的開口隙均不超過0.03mm，側隙不超過0.03mm，二道活塞環。
2.根據權利要求1所述的空氣壓縮機的活塞部件，其特征是所述汽缸與活塞之間的運動間隙為0.00-0.03mm；活塞環的開口隙為0.01-0.03mm、開口形為楔形，側隙為0.01-0.03mm。
3.根據權利要求1或2所述的空氣壓縮機的活塞部件，其特征是活塞的材料采用能使其工作表層含有能與有機油牢固結合的特種物質，以減少摩擦阻力，減少能耗。
全文摘要
本發明涉及一種空氣壓縮機的活塞部件,根據氣缸與活塞之間運動時的溫度、壓力和速度的分布情況,設計活塞的幾何形面,使得氣缸與活塞之間呈微球面接觸,使得活塞可緊密地配合氣缸工作;氣缸與活塞之間的運動間隙:直徑在Φ100mm以內,不超過0.03mm;直徑在Φ100－Φ150mm之間,運動間隙在0.03－0.06mm;直徑在Φ150mm以上,運動間隙在0.08－0.10mm;活塞環的開口隙均不超過0.03mm,側隙不超過0.03mm,二道活塞環。本發明有益的效果是:1)、能有效減小活塞和氣缸之間的間隙,提高了密封性能,因而減摩抗磨性能好;2)、電能耗降低,壓縮效率提升;3)、潤滑油消耗減少60－85%,使用壽命延長1倍以上;降低了振動噪音。
文檔編號F04B53/14GK1361357SQ02110570
公開日2002年7月31日 申請日期2002年1月17日 優先權日2002年1月17日
發明者周芝山, 周繼斌 申請人:周芝山