Поршень с аэростатическим центрированием Советский патент 1988 года по МПК F16J1/00 

со

О)

а

4

СО

Изобретение относится к машиностроению, и предназначено для использования в машинах получения сжатых чистых газов

Цель изобретения - повышение надежности работы поршня, путем обеспечения превьппения давления, истекающего в боковой зазор между поршнем и стенкой цилиндра газа, над давлением в камере сжатия.

На фиг. 1 показан поршень в фазе всасывания, обший вид; на фиг. 2 - то же, в фазе нагнетания.

Поршень содержит корпус 1, к которому присоединен шатун 2. В корпусе 1 выполнена путем расточки торца поршня камера 3 питания, сообш;енная каналом 4 с полостью сжатия через , дроссельное устройство 5, и каналами 6 с зазором 7 между поршнем и цилиндром - через дроссели 8. Камера питания выполнена ступенчатой с образованием полости 9 большего и полости 10 меньшего диаметров. I

В торцовой рас.точке поршня размещено устройство повьш1ения в ней давления Bbmie рабочего, которое выполнено в виде ступенчатого элемента 11, обращенного своим большим основа нием ,в сторону торца поршня и подпру жиненного к его бурту 12 с помощью пружины 13.

В бурте 12 выполнено центральное отверстие 14, через которое полость сжатия цилиндра сообщается с полостью 9 камеры питания. Часть полости 9, отсеченная ступенью элемента 11 больщего диаметра, каналом 15 сообще на с картеромцилиндра для обеспечения отвода проникшего через неплотности газа.

Торец меньшего основания ступенчатого элемента 1 1 размещен вьше устья канала 4, сообщающего камеру питания с полостью сжатия цилиндра. В торцовой крьш1ке цилиндра встроены всасывающий 16 и нагнетальный 17 клапаны.

Поршень работает следующим образом.

В исходном цоложении газ из полости сжатия через дроссельное устройство 5 по каналу 4 заполняет объем камеры 3 питания, откуда он имеет возможность вытекать по каналам 6 через дроссели 8 в зазор 7 между корпусом 1 поршня и стенкой цилиндра. В крайнем нижнем положении поршня, когда давление газа в полости сжа

тия минимальное, ступенчатый элемент 11 прижат пружиной 13 к торцу бурта 12.

g При ходе поршня вверх и возрастании давления в полости сжатия его перепад воздействует на больший диаметр D ступенчатого элемента 11, вызывая его перемещение вниз. При этом

10 элемент 11 своим меньшим основанием диаметром d отсекает устье канала 4. Отсеченньй газ в камере 3 питания сжимается и с давлением большим, чем в полости сжатия по каналам 6 через

15 дроссели 8 поступает в зазор 7, создавая при этом аэростатическое центрирование корпуса 1 поршня в цилиндре.

При ходе поршня вниз давление га20 за в полости сжатия .начинает падать и при его величине менее усилия сжатия пружины 13, последняя перемещает элемент 11 к торцу упора 12. В этот момент продолжается подпитывание не25 сущего газового слоя в зазоре 7 газом, выходящим под давлением из камеры 3 питания через дроссели 8, более высоким, чем давление в полости сжатия . При дальнейшем движении элемен- 30 та 11 вверх устье канала 4 освобождается, чем обеспечивается возможность заполнения газом камеры 3 питания из полости сжатия.

Объем.камеры 3 питания, диаметры 35 15 и d ступенчатого элемента 1 1, размеры каналов 4 и 6, дроссельного устройства 5 и дросселей 8, объем полости сжатия, величина рабочего хода поршня 1 выбираются таким обра- 40 зом, чтобы в зазоре 7 газ всегда находился под давлением, большим, чем в полости сжатия на заранее выбранную величину.

45 Формула изобретения

Поршень с аэростатическим центрированием, камера питания которого сообщена каналами с полостью сжатия

50 и зазором между поршнем и цилиндром через дроссельные устройства и снабжена размещенным в торцовой расточке поршня устройством повьш1ения в ней давления выше рабочего, о т л и 55 чающийся тем, что, с цепью повышения надежности работы, торцовая расточка поршня выполнена ступенчатой, а устройство повьш1ения давле ния в камере питания выполнено в виго большим основанием в сторону торца поршня и подпружиненного к нему.

мещен вьше устья канала, сообщающего камеру питания с полостью сжатия.

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для использования в машинах получения сжатых чистых газов. Целью изобретения является повышение надежности работы Поршня путем обеспечения пре- вьш1ения давления, истекающего в боковой зазор между поршнем и стенкой цилиндра газа, над давлением его в камере сжатия. При движении поршня вверх возрастает давление в полости сжатия и под его воздействием ступенчатый злемент 11 перемещается, преодолевая усилие сжатия пружины 13. Меньшее основание диаметром d зле- мента 11 при этом отсекает устье канала 4 и сжимает газ. в полости 10, который затем через каналы 6 и Дроссели 8 поступает под давлением в боковой, зазор 7 между поршнем и стенкой цилиндра, причем величина этого давления заранее назначается путем подбора соответствующего, соотношения диаметров большей и меньшей ступеней элемента 11. 2 ил. (Л

/б 5

1 П

17

фиг.2