[發明專利]疏油性活塞環表面結構及疏油性活塞環

在審

• 申請號: 201910332404.3
• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN110107687A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 梁興雨;王曉慧;舒歌群;衛海橋;田華;王月森
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: F16J9/22
• 分類號: F16J9/22;F02F5/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 馬莉

本公開提供一種疏油性活塞環表面結構及疏油性活塞環，該疏油性活塞環表面結構包括設置于活塞環外表面上的多個錐形微凹槽，該錐形微凹槽使油滴與所述活塞環外表面的接觸角大于90°，形成疏油性表面結構。本公開提供的疏油性活塞環表面結構及疏油性活塞環通過在活塞環表面設置錐形微凹槽，可以使油滴在與活塞環表面接觸時，接觸角大于90度，形成疏油性表面，減小摩擦降低磨損，有利于實現表面疏油性，在活塞環與缸套產生運動時，由于表面的疏油性，兩個表面間的油滴形成類似滾珠的作用，將滑動摩擦轉換為滾動摩擦，使兩表面間具有一定厚度的油膜，從而起到減磨的作用，延長氣缸?活塞環的使用壽命。

技術領域

本公開涉及疏油型活塞環設計技術領域，尤其涉及一種疏油性活塞環表面結構及疏油性活塞環。

背景技術

活塞環是發動機的核心部件，是一種具有較大向外擴張變形的金屬彈性環，往復和旋轉運動的活塞環，依靠氣體或液體的壓力差，在環外圓面和氣缸以及環和環槽的一個側面之間形成密封。在產生相對運動的過程中，環與缸壁不斷產生摩擦，最終導致活塞環產生磨損，發生氣缸密封不嚴、漏氣、漏油等，使得活塞環無法滿足工作要求而提前報廢。現今的很多研究側重于改變活塞環斷面形狀，使得活塞環本身具有儲油的能力，最終目的是降低磨損。

公開內容

(一)要解決的技術問題

基于上述技術問題，本公開提供一種疏油性活塞環表面結構及疏油性活塞環，以緩解現有技術中側重于改變活塞環斷面形狀，導致加工難度提高的技術問題。

(二)技術方案

根據本公開的一個方面，提供一種疏油性活塞環表面結構，包括設置于活塞環外表面上的多個錐形微凹槽，該錐形微凹槽使油滴與所述活塞環外表面的接觸角大于90°，形成疏油性表面結構。

在本公開的一些實施例中，多個所述錐形微凹槽沿矩形陣列設置。

在本公開的一些實施例中，相鄰兩行所述錐形微凹槽對齊設置。

在本公開的一些實施例中，相鄰兩行所述錐形微凹槽交錯設置。

在本公開的一些實施例中，相鄰兩列所述錐形微凹槽交錯設置。

在本公開的一些實施例中，兩個所述錐形微凹槽間距介于0.01mm至0.05mm之間。

在本公開的一些實施例中，所述錐形微凹槽的內部為正四棱錐設置。

在本公開的一些實施例中，該正四棱錐的邊長介于0.1mm至0.3mm之間，深度介于50μm至100μm之間。

在本公開的一些實施例中，所述錐形微凹槽占所述活塞環外表面的面積介于70％至95％之間。

根據本公開的另一個方面，還提供一種疏油性活塞環，其外表面上設置有本公開提供的疏油性活塞環表面結構。

(三)有益效果

從上述技術方案可以看出，本公開提供的疏油性活塞環表面結構及疏油性活塞環具有以下有益效果：

本公開提供的疏油性活塞環表面結構及疏油性活塞環通過在活塞環表面設置錐形微凹槽，可以使油滴在與活塞環表面接觸時，接觸角大于90度，形成疏油性表面，減小摩擦降低磨損，有利于實現表面疏油性，在活塞環與缸套產生運動時，由于表面的疏油性，兩個表面間的油滴形成類似滾珠的作用，將滑動摩擦轉換為滾動摩擦，使兩表面間具有一定厚度的油膜，從而起到減磨的作用，延長氣缸-活塞環的使用壽命。

附圖說明

圖1為本公開實施例提供的疏油性活塞環表面結構的結構示意圖。

圖2為圖1所示的疏油性活塞環表面結構的立體結構示意圖。

圖3為本公開實施例提供的疏油性活塞環表面結構的另一種結構示意圖。