УПЛОТНЕНИЕ ПОРШНЯ Российский патент 1995 года по МПК F16J9/14 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации поршней и штоков гидроцилиндров.

Известно уплотнение поршня, содержащее установленное в канавке поршня уплотнительное кольцо. Разъем кольца выполнен по дуге окружности радиусом, большим, чем внутренний диаметр этого кольца, и меньший, чем внешний диаметр. Указанный радиус расположен на горизонтальном диаметре кольца. Замок кольца состоит из плавно вытянутых конических заточек, заходящих одна за другую [1]
При разжатии кольца в зоне разъема по внешней поверхности образуется зазор, что приводит к перетечкам через поршень. Для устранения этого недостатка необходимо применение пары колец. Это повышает трудоемкость изготовления уплотнения.

Недостатком этого уплотнения является то, что уплотняющая способность сохраняется в узком диапазоне разжатия кольца при износе его внешней поверхности, что снижает срок его службы.

Известно также уплотнение поршня, содержащее установленное в канавке поршня уплотнительное кольцо со ступенчатым замком с вертикальными полками на части ширины кольца и горизонтальными полками, перекрывающими друг друга внахлест [2]
При износе поверхности кольца полки замка будут перемещаться относительно друг друга, что приведет к образованию зазора между поршнем и цилиндром и перетечкам через уплотнительный элемент.

Изготовление этого уплотнения требует высокой точности. Это повышает трудоемкость изготовления. При износе кольца уплотняющая способность сохраняется в узком диапазоне разжатия кольца, что снижает долговечность уплотнения.

Технической задачей изобретения является снижение точности изготовления и увеличение диапазона разжатия кольца при износе внешней поверхности кольца с сохранением его уплотняющей способности.

Таким образом, выполнение участков вертикальных полок с плавным переходом и определенной кривизной исключает недостатки аналога и прототипа.

В процессе работы распорно-уплотнительного элемента с указанными выше уплотнениями при разжатии колец будут открываться острые кромки, о которые будет разрушаться распорно-уплотнительный элемент.

На фиг.1 изображен поперечный разрез поршня; на фиг.2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг.3 вертикальные полки ступенчатого замка и образующие их радиусы; на фиг.4 кольцо в разомкнутом положении; на фиг.5 то же, вид сверху.

Уплотнение поршня содержит установленное в канавке 1 поршня 2 уплотнительное кольцо 3 со ступенчатым замком с вертикальными полками 4, 5 на части ширины замка и горизонтальными полками 6 и 7, перекрывающими друг друга внахлест. В канавке 1 поршня 2 установлен кольцевой эластомерный распорно-уплотнительный элемент 8, взаимодействующий с внутренней поверхностью кольца 3, при этом поршень 2 расположен в цилиндре 9. Вертикальные полки ступенчатого замка выполнены с двумя участками 10 и 11 радиусов R₁ и R₂ соответственно, проведенных их разных центров и плавно переходящих друг в друга. При этом участок 10 меньшего радиуса R₁ выполнен со стороны внутренней цилиндрической поверхности кольца 3, его радиус расположен на диаметре 12, проходящем через начала участка 11. Радиус R₂ участка 11 проведен из центра окружности кольца 3.

Уплотнение работает следующим образом.

В процессе работы уплотнения при износе внешней поверхности кольца 3 полки замка перемещаются относительно друг друга. При этом эластомерное распорно-уплотнительное кольцо 8 поджимает вертикальную полку 4 к уплотнительному кольцу 3, а кольцо 3 к цилиндру 9. Это обеспечивает герметизацию замка и поршня в осевом и радиальном направлениях. Кроме того, при разжатии кольца ширина в зоне разъема незначительно уменьшается, что компенсируется эластичными свойствами кольца.

Выполнение участков вертикальных полок плавно переходящими друг в друга, а также выполнение участков вертикальных полок определенной кривизны исключает образование острых кромок при разжатии кольца, о которые может разрушаться распорно-уплотнительный элемент.

Использование: для герметизации поршней и штоков гидроцилиндров. Сущность изобретения: в канавке поршня установлено кольцо со ступенчатым замком с вертикальными полками на части ширины кольца и горизонтальными полками, перекрывающими друг друга в нахлест. Кольцевой эластомерный распорно-уплотнительный элемент взаимодействует с внутренней поверхностью кольца. Вертикальные полки выполнены с двумя участками разных радиусов, проведенных из разных центров и плавно переходящих друг в друга. Участок меньшего радиуса выполнен со стороны внутренней цилиндрической поверхности кольца, его центр расположен на диаметре, проходящем через начало второго участка, радиус которого проведен из центра окружности кольца. 5 ил.

УПЛОТНЕНИЕ ПОРШНЯ, содержащее установленное в канавке поршня уплотнительное кольцо со ступенчатым замком с вертикальными полками на части ширины кольца и горизонтальными полками, перекрывающими друг друга внахлест, отличающееся тем, что оно снабжено кольцевым эластомерным распорно-уплотнительным элементом, взаимодействующим с внутренней поверхностью кольца, вертикальные полки ступенчатого замка выполнены с двумя участками разных радиусов, проведенных из разных центров и плавно переходящих друг в друга, при этом участок меньшего радиуса выполнен со стороны внутренней цилиндрической поверхности кольца, его центр расположен на диаметре, проходящем через начало второго участка, а радиус последнего проведен из центра окружности кольца.