СОСТАВНОЕ ПОРШНЕВОЕ КОЛЬЦО Российский патент 1996 года по МПК F16J9/00 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения различных поршневых машин двигателей внутреннего сгорания, компрессоров, пневмо- и гидросистем, глубинных штанговых насосов и др.

Известно двойное поршневое кольцо /1/, обе части которого расположены в общей канавке и имеют сечения в виде равнобедренных треугольников с вершинами, направленными в противоположные стороны.

К недостаткам данного изобретения следует отнести: неполное прилегание по периметру контактирующих друг с другом торцевых поверхностей обеих частей двойного кольца из-за их скручивания, обусловленного сечением колец, выполненного в виде равнобедренного треугольника; проворот одной части составного кольца относительно другой с возможностью расположения замков составных частей одного над другим (в одну линию).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является составное поршневое кольцо /2/, состоящее из двух одинаковых колец, каждое из которых выполнено с выступом в виде сегмента, расположенного напротив замка кольца, срезанного с наружной стороны по хорде, контактирующих друг с другом по торцовым поверхностям с перекрытием замка одного кольца выступом другого.

К недостаткам этого устройства следует отнести:
весьма вероятную при эксплуатации поломку колец в зонах контакта замков, срезанных с наружной стороны по хорде, с выступами в виде сегмента, поскольку полного прилегания по плоскости касание замков и выступов (их параллельности) добиться практически невозможно из-за наличия технологических погрешностей при их изготовлении, а также к недостаткам относится вероятность появления большого процента брака при обработке замков предложенной конструкции.

Технической задачей изобретения является снятие напряжений в местах контакта обеих частей кольца в рабочем состоянии и упрощение конструкции составного поршневого кольца.

Техническая задача решается тем, что в составном поршневом кольце, содержащем два одинаковых кольца, контактирующих друг с другом по торцевым поверхностям с перекрытием замка одного кольца выступом другого, выступы выполнены на половине окружности каждого кольца по всей его ширине, при этом высота выступов не более половины высоты кольца, а поверхности сопряжения выступов и торцевой поверхности кольца выполнены под углом 90^o к последней.

Выбор расположения и глубины диаметральных срезов определяется следующими условиями:
1) обеспечить симметричность по отношению к оси замок-спинка эпюры радиальных давлений кольца, а, следовательно, симметричность его сечения,
2) обеспечить надежность и долговечность кольца, помимо применяемого материала, его геометрией, т.е. глубиной диаметральных срезов.

На фиг. 1 представлен общий вид составного кольца в сборе; на фиг. 2 - кольца в разрезе; на фиг. 3 вид по стрелке А на фиг. 2.

Составное кольцо состоит из двух одинаковых колец 1, 2, имеющих на торцевых поверхностях выступы 3, 4 по величине равные половины высоты кольца. Поверхности 5 сопряжения выступов с торцевыми поверхностями кольца выполнены под углом 90^o. При этом замок одного кольца перекрывается по торцевым поверхностям. Торцевые поверхности 6, 7 составного кольца контактируют с канавкой поршня.

При работе поршневой машины, снабженной этими составными кольцами, за счет перекрытия замка одного кольца выступом другого достигается максимально возможное уплотнение, причем за счет выполнения выступов длиной, равной половине окружности кольца, и высотой не более половины высоты кольца предотвращается проворот одного кольца относительно другого.

При этом, варьируя высоту выступов колец, можно подобрать высоту составного кольца практически для любых поршней с широким диапазоном высот поршневых канавок.

К преимуществам изобретения можно также отнести высокую технологичность изготовления колец, торцевые поверхности выступов которых формируются за один проход на фрезерном станке при одностороннем расположении замков колец.

Использование: в уплотнительной технике для уплотнения различных поршневых машин двигателей внутреннего сгорания, компрессоров, глубинных штанговых насосов. Сущность изобретения: составное поршневое кольцо состоит из двух одинаковых колец, установленных таким образом, что замок одного кольца перекрывается выступом другого кольца. При этом выступы колец выполнены на половине окружности каждого кольца по всей его ширине, а высота их не более половины высоты кольца, а поверхности сопряжения выступов и торцевых поверхностей колец выполнены под углом 90^o к последним. 3 ил.

Составное поршневое кольцо, содержащее два одинаковых кольца, контактирующих друг с другом по торцевым поверхностям с перекрытием замка одного кольца выступом другого, отличающееся тем, что выступы выполнены на половине окружности каждого кольца по всей его ширине, при этом высота выступов не более половины высоты кольца, а поверхности сопряжения выступов и торцевой поверхности кольца выполнены под углом 90^o к последней.