支撑环的作用是承受活塞部件质量以及其他原因引起的侧向力,保证活塞运动的直线性,改善密封效果,同时还可避免活塞与气缸直接接触,防止缸壁拉毛。支撑环与气缸之间应取适当的动配合。可采用两个支撑环,设置在活塞的两端,也可采用一个支撑环,设置在活塞的中部或端部,如图1所示。常用的支撑环有开口式、整体式和支撑块式结构。
开口式支撑环类似于活塞环结构,为一带有切口的圆环,拆装简单,但工作时不仅承受活塞的重力,还承受与活塞环相同的气体径向力作用,因此磨损较快。
整体式支撑环为一整体圆环,在圆环外表面与轴线平行或呈一定角度方向开卸荷槽,使气体通过卸荷槽而直接作用在后面的活塞环上。这样可以减轻支撑环的磨损,提高寿命。当卸荷槽与轴线有一定夹角且相互平行时,则在气体压力作用下产生的切向分力可使支撑环产生缓慢旋转,支撑环的各部分表面都能到达下部的承压位置,使环均匀磨损。也可以开人字形槽,这时气体压力所产生的周向旋转分力将相互平衡。
支承块式支撑环结构是在活塞上、下各1200°圆心角方位安装支承块(图2),下部支承块起支承作用,上部支承块起定位作用,防止活塞在往复运动中产生轻微的跳动,与气缸壁产生摩擦。采用支承块结构时,支承块与缸壁之间未形成封闭状态,气体可从活塞与缸壁间的间隙通过,避免了气体对支承块的附加压力。