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空气压缩机的活塞部件
                          技术领域

    本发明涉及一种活塞，主要是应用于车用空压机、工业用空压机和化工用氮氢压缩机等领域的一种空气压缩机的活塞部件。

                          背景技术

    现有的空气压缩机活塞都设计成与气缸呈间隙配合，是因为用来制造活塞的材料在高温情况下的热膨胀量比气缸材料的热膨胀量大。(大部分压缩机的活塞是铝合金制造，而气缸是铸铁材料，铝的膨胀量是铸铁的2.5倍)。间隙配合可以用来补偿高温情况下膨胀量的不一致性，而且间隙配合是摩擦时润滑所必须的，以保证气缸和活塞不会卡住损伤金属表面。其结构的不足在于：由于活塞和气缸之间存在较大的间隙(无论铝合金、铸铁活塞间隙都在0.06-0.20mm之间)，从而造成润滑油上窜，气密性降低；随着使用时间增加，此间隙也加剧了活塞的侧向摆动，从而产生振动噪音，最终影响了使用寿命。

                          发明内容

    本发明所要解决的技术问题是提供一种空气压缩机的活塞部件。

    本发明解决其技术问题所采用的技术方案。这种空气压缩机的活塞部件，根据气缸与活塞之间运动时的温度、压力和速度地分布情况，设计活塞的几何形面，使得气缸与活塞之间呈微球面接触，使得活塞可紧密地配合气缸工作；气缸与活塞之间的运动间隙：直径在Φ100mm以内，不超过0.03mm；直径在Φ100-Φ150mm之间，运动间隙在0.03-0.06mm；直径在Φ150mm以上，运动间隙在0.08-0.10mm；活塞环的开口隙均不超过0.03mm，侧隙不超过0.03mm，二道活塞环。

    本发明解决其技术问题所采用的技术方案还可以进一步完善。气缸与活塞之间的运动间隙为0.00-0.03mm；活塞环的开口隙为0.01-0.03mm、开口形为楔形，侧隙为0.01-0.03mm。活塞的材料采用能使其工作表层含有能与有机油牢固结合的特种物质，以减少摩擦阻力。

    本发明有益的效果是：1)、能有效减小活塞和气缸之间的间隙，提高了密封性能，因而减摩抗磨性能好；2)、电能耗降低，压缩效率提升；3)、润滑油消耗减少60-85％，使用寿命延长1倍以上；降低了振动噪音。

                        具体实施方式

    下面结合实施例对本发明作进一步描述。这种空气压缩机的活塞部件，根据气缸与活塞之间运动时的温度、压力和速度的分布情况，设计活塞的几何形面，使得气缸与活塞之间呈微球面接触；铝合金活塞直径80mm，配缸间隙为80.00(+0.01~-0.02)。在常温条件下尺寸，一旦因摩擦运动产生高温，升温到100℃时，活塞直径为80.07mm，而缸径从80.00变为80.25mm，这时活塞直径大于气缸孔0.055mm，缸壁上的油膜彻底被刮净，此时处于半干摩擦状态，因而不会发生窜油现象。在冷态常温条件下，活塞已大于气缸或无隙，按常规是绝对不可能采用无隙过盈高速往复运动的。本发明活塞的材料采用能使其工作表层含有能与有机油牢固结合的特种物质，活塞内分子质变，产生特种元素功能的滚动摩擦，而改变了常规的对抗往复摩擦方法，这样将气缸与活塞之间原间隙改变成无隙过盈，活塞环的0.10-0.20隙改变成无隙和微隙，不但不影响运动，反而减小了运动摩擦阻力。活塞环的开口隙为0.01-0.03mm、开口形为楔形，侧隙为0.03-0.04mm。例如：台湾复盛工业用气冷往复A型空压机，在台湾制造原机活塞上采用金加工改变：四道环改变成二道环，减长1/2。做初步对比试验结果：

             工业用气冷往复A型空压机原机测试对比数据    项    目    标准机    改装机    柱塞与气缸配合尺寸    0.07-0.12mm    0.01-0.03mm    柱塞环口间隙尺寸    0.15-0.35mm    0.01-0.03mm    马力消耗    4.51/HP    4.32/HP    转速    841/rpm    800/rpm    排气压力    7kg/cm2    7kg/cm2    储气时间    483/L.min    539/L.min    容积效率    60％    66.2％    耗能比值    105L.min.HP    111.8Lmin.HP    充气时间    96/s(0-7kg/cm2)    91/s(0-7kg/cm2)